加工中心刀具库结构设计大学论文.doc

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1、毕业设计(论文)加工中心刀具库结构设计所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日摘要课题是加工中心刀具库结构设计。刀库容量—40把刀，最大刀具直径160mm，寻刀速度1秒/刀位。刀具库由电机传动。这种刀库在数控加工中心上应用非常广泛,其换刀过程简单，换刀时间短；总体结构简单、紧凑，动作准确可靠；维护方便，成本低。本课题的目的就是要通过对加工中心刀库的优化设计以提高换刀速度，减少助助时间。全套设计请加197216396或401339828关键词：加工中心，刀具库，电机，数控45AbstractTopicisthedesigntoollibrarystr

2、uctureofmachiningcenter.Thecapacityofthetoolstorage-40knife,themaximumtooldiameter160mm,findtheknifespeed1/cutter.Cutterisdrivenbythemotor.ThecutterinNCmachiningcenteriswidelyused,thetoolchangeissimple,toolchangetimeisshort;thestructureissimple,compact,accurateandreliableoper

3、ation;easymaintenance,lowcost.Thepurposeofthispaperistotheoptimaldesignforthemachiningcentertoimprovethetoolchangespeed,reducetheauxiliarytime.KeyWords:machiningcenters,CNCmachinetoollibrary45目录摘要IIAbstractIII目录IV第1章绪言11.1课题的目的11.2课题设计方案的选择和设计手段11.3刀库系统的发展趋势21.4刀库系统的发展方向2第2章加

4、工中心刀具库总体结构设计52.1设计参数或原始数据52.2刀套线速度52.3链参数确定52.4负载转矩选电机5第3章链参数计算93.1传送链的设计93.2轴承的选型及校核113.3链强度计算133.3.1链传动的运动特性133.3.2链传动的动载荷153.3.3链传动的受力分析163.3.4滚轮接触强度的计算17第4章二级齿轮传动零件的设计计算184.1高速级齿轮的设计计算184.2低速级齿轮的设计计算214.3轴的计算254.3.1高速轴的计算254.3.2中间轴32454.3.3输出轴344.3.4低速轴的计算384.4键连接的选择和计算38

5、4.4.1高速轴（I轴）上键的选择及校核384.4.2中间轴（II轴）上键的选择及校核394.4.3高速轴（III轴）上键的选择及校核394.5滚动轴承的选择和计算404.6联轴器的选择和计算434.7主要尺寸及数据434.8润滑与密封44总结45参考文献46致谢4745454545第1章绪言1.1课题的目的未来工具机产业的发展，均以追求高速、高精度、高效率为目标。随着切削速度的提高，切削时间的不断缩短，对换刀时间的要求也在逐步提高；换刀的速度已成为高等级工具机的一项重要指标。本课题的目的就是要通过对刀库的设计以提高换刀速度，减少助助时间。（1）

6、提高换刀速度的基本原则工具机的换刀装置，通常由刀库和换刀机构组成，有些应用机械手臂换刀，有些换刀方式并不需要机械手臂，刀库的形式和摆放位置也不一样。为了适合高速运动的需要，高速工具机在结构上已和传统的工具机不同。以刀具运动进给为主，减小运动工件的质量，已成为高速工具机设计的主流。因此，设计换刀装置时，要充分考虑到高速工具机的结构特征[9]。（2）提高换刀速度的主要技术方法适合于工具机的快速自动换刀技术主要有以下几个方面：在传统自动换刀装置的基础上提高动作速度，或采用动作速度更快的机构和驱动元件。例如，机械凸轮结构的换刀速度高于液压和气动结构。根据

7、高速工具机的结构特点设计刀库和换刀装置的形式和位置。例如，传统工具机的刀库和换刀装置多装在立柱一侧，在高速工具机则多为立柱移动的进给方式，为减轻运动件质量，刀库和换刀装置不宜再装在立柱上。采用新方法进行刀具快速交换，不用刀库和机械手方式，而改用其它方式换刀。例如不用换刀，用换主轴的方法。使用适合于高速工具机的刀柄。如HSK刀柄质量轻，装卸刀具的行程短，可以使自动换刀装置的速度提高。快速自动换刀装置采用HSK空心短锥柄刀是发展的趋势。1.2课题设计方案的选择和设计手段I设计方案选择刀库是刀具交换系统的一部分，加工中心的刀具交换系统也称为自动换刀装置

8、（ATC）,它通常是由刀库和机械手组成。自动换刀装置是加工中心不可缺少的组成部分，也是加工中心的象征，又是加工中心成败的关键。加工中心有