论文数控机床的自动换刀装置设计

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1、临沂大学2008届本科毕业论文　　　　　　　　　2012届分类号：TH132　　　　　　　　　　　　　　　　单位代码：10452本科专业职业生涯设计我的机械工程师之路职业生涯规划——数控机床的自动换刀装置设计　　　　　　姓名　刘振学号　5　　　　年级　2008　　　　专业　机械设计制造及其自动化　　　　系　（院）机械工程学院　　　　指导教师　杨瑞宁67临沂大学机械工程学院2012届本科职业生涯规划设计目录第一部分1我的机械工程师规划11机械行业及机械专业12临沂大学简介13自我评估23.1缺点23.2优点34工程师之路3第二部分4数控机床的自动换刀装置设计4摘要4ABSTRAC

2、T51引言61.1加工中心的定义61.2加工中心的发展历程61.3加工中心国内外现状61.4国产加工中心目前存在的问题及未来发展趋势81.5加工中心的92加工中心自动换刀装置概述102.1加工中心自动换刀装置（ATC）形式、特点及各自应用范围102.2刀库及刀具交换装置112.2.1刀库的形式112.2.2刀具的选择方式122.2.3刀具(刀座)识别装置132.2.4刀具交换装置182.3小结1967临沂大学机械工程学院2012届本科职业生涯规划设计3方案的分析论证及确定203.1方案的分析203.1.1机械结构方案的提出203.1.2传动方案的提出203.2方案的可行性分析2

3、03.2.1机械结构方案的可行性分析203.2.2传动方案的可行性分析203.3方案的确定213.3.1机械结构方案的确定213.3.2传动方案的确定213.3.3换刀工作流程[5]213.4小结224设计计算234.1各部分设计参数的确定234.1.1设计参数234.1.2机械手取刀干涉计算234.2电机的选择244.2.1小臂电机的选择244.2.2大臂电机的选择254.2.3刀库电机的选择264.3小臂校核计算264.3.1蜗轮蜗杆校核264.3.2蜗杆轴及轴承校核[274.3.3蜗轮轴及轴承校核314.4大臂校核计算384.4.1蜗轮蜗杆校核384.4.2蜗杆轴及轴承校

4、核394.4.3蜗轮轴及轴承校核424.4.4汽缸校核464.5刀库校核计算474.5.1蜗轮蜗杆校核474.5.2蜗杆轴及轴承校核4867临沂大学机械工程学院2012届本科职业生涯规划设计4.5.3蜗轮轴及轴承校核514.6键校核计算564.6.1小臂校核计算564.6.2大臂校核计算564.6.3刀库校核计算574.7小结57结论58参考文献59附录60致谢6567临沂大学机械工程学院2012届本科职业生涯规划设计67临沂大学机械工程学院2012届本科职业生涯规划设计第一部分我的机械工程师规划1机械行业及机械专业未来10年将是中国机械行业发展的最佳、最快时期——承接世界制造

5、业的转移，中国正在逐步成为世界工厂。美国、德国、日本、韩国等国家已经进入工业化发展的高技术密集时代与微电子时代，钢铁、机械、化工等重工业正逐渐向发展中国家转移。我国目前经济发展已经过了发展初期，正处于重化工业发展中期。美国、德国的重化工业发展期延续了18年以上，美国、德国、日本、韩国四国重化工业发展期平均延续了12年，由此来看，中国的重化工业发展期将至少延续10年。因此，在未来10年内，国产机械产品的国际竞争力将不断增强，逐步替代进口，并加速出口。目前，中国机械行业中的一些子行业，如，船舶、铁路、集装箱及集装箱起重机制造等已经受益于国际间的产业转移，并将持续受益；电站设备、工程

6、机械、机床等将受益于产业转移，加快出口进程。在工科院校的各个院系中，机械系学生的队伍颇为庞大。这是因为机械专业学科方向比较多，机械类专业下设有机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、工业设计、过程装备与控制工程、机械工程及自动化、车辆工程、机械电子工程、汽车服务工程、制造自动化与测控技术、微机电系统工程、制造工程等专业，列“家族谱系”的话会是长长的一串。“机械工程”是教育部划定的一级学科，它的基本定义是这样的：机械工程的主要研究领域包括机械的基本理论，各类机械产品及系统的统计方法、制造技术检测与控制、自动化及性能分析与实验研究等。机械类专业日新月异的变化，这个定义没有涵盖。

7、由于应用行业不同，实际上的研究方法也会有很大差别。有些院校以汽车研究见长，有的则在航空航天领域有着不可撼动的地位，还有的院校在机器人制造方面实力超群。机械类专业学生在本科阶段主要接触以下课程：机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、机械振动、工程材料、制造技术基础、电工学、电子学、计算机硬件技术、机械控制技术等。由于机械类专业的实用性和可操作性很强，在学习过程中各校都会很重视培养学生的动手能力，大家需要参加课程试验设计、金工实习，包括机械基础实验、电工电路设计、机械原理课程设计、机