加工中心24刀盘式刀库及自动换刀装置机械结构设计含7张CAD图+说明书

机械手

加工中心24刀盘式刀库及自动换刀装置机械结构设计
摘要
随着社会发展和科技的进步，产品加工由手工制造转变为半自动加工制造和全自动加工制造。由此带动了机床产业的飞快发展，数控加工中心应运而生并且发展迅速，但是如何提高定位精度、重复精度及减少自动换刀时间以提高加工效率一直是人们研究的重要课题。
这次设计设计的是加工中心24刀盘式刀库及自动换刀机械结构设计，采用机械手在刀库与刀具主轴之间换刀的自动换刀装置，刀库安装在机床立柱的顶端，用于一般中等容量刀库的机床。单盘式的刀库，刀具与刀盘垂直，采用液压马达和伺服电机驱动刀库，使其可以进行回转运动，并且使用蜗轮蜗杆传动作为一种减速装置。
本次设计的重点部分在于蜗轮、蜗杆和主要轴的设计计算及其校核，控制刀库运刀的部分使用液压及PLC来操纵。抓刀的机械手设计部分是采用单臂双爪式。
关键字：加工中心；盘式刀库；机械手；PLC
Abstract
With the progress of social development and science technology, product processing is transformed from manual manufacturing to semi-automatic processing and automatic processing. Thus driving the rapid development of the machine tool industry, CNC machining center came into being and developed quickly, but how to improve the positioning accuracy and repeat precision and reduce the automatic tool change time in order to improve the machining efficiency has been the important topic studied by people.
This graduation design is design of machining center 24 disc knife library and automatic tool change of mechanical structure design, the manipulator in the knife tool change between library and tool spindle automatic tool change device, knife library is installed on the top of the machine tool column, used in general machine tool of intermediate size knife library. Single disc knife library,vertical cutter and cuttingwheel, driven by hydraulic motor and servo motor knife library, making it possible to rotary motion, and use theworm gear andworm drive as a kind of speed reducer.
The key part of this design is the design and calculation ofworm gear,worm and main shaft, and the control of the part of the operation knife,which is controlled by hydraulic and PLC. The design part of the manipulator is a single arm double claw.
Keywords: machining center；disc cutter base；manipulator；PLC
目录
引言1
第一章加工中心的简介2
1.1加工中心的发展历史2
1.2加工中心的组成结构3
1.3加工中心的类型4
1.3.1立式加工中心4
1.3.2卧式加工中心5
1.3.3五坐标加工中心5
1.4加工中心的多个优点6
1.5加工中心的未来发展势态6
第二章刀库种类9
2.1刀库总体类型介绍9
2.2加工中心常用刀库类型10
2.3刀库传动原理12
2.3.1刀库结构和传动12
2.4刀库相关参数设定13
2.4.1计算电机的传动比13
2.4.2电动机的校核14
第三章刀库传动部分的设计16
3.1刀库部分设计16
3.1.1确定蜗杆和蜗轮的基础尺寸参数16
3.1.2相关校核验算17
3.2传动轴部分的设计18
3.2.1蜗杆部分的尺寸设计18
3.2.2蜗轮部分的尺寸设计19
第四章各设计尺寸及零件的验算校核21
4.1蜗杆轴验算21
4.2蜗轮轴验算23
4.3轴承校核24
第五章其它主要部分设计26
5.1刀套结构设计26
5.2刀具的识别装置26
5.3设计液压系统27
5.3.1液压缸载荷的有关计算27
5.3.2确定液压缸的相关尺寸27
5.3.3初步设定液压系统29
5.3.4PLC控制原理30
结论31
参考文献32
致谢33

刀库

刀库液压缸缸筒

刀套

蜗杆

蜗轮

蜗轮轴

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