【正文】 ......... 30 第六章 其它零部件尺寸的設計與計算 ............................................................................ 31 回零減速撞塊尺寸的計算 ............................................................................................ 31 刀盤與刀套的設計 ...................................................................................................... 31 刀套 ................................................................................................................. 31 刀盤 ................................................................................................................. 32 刀具（刀座）識別裝置 ............................................................................................... 32 第七章 液壓系統的設計 ..................................................................................................... 34 液壓缸的載荷組成和計算 ............................................................................................ 34 液壓缸內徑以及其它尺寸的確定 ................................................................................. 34 計算液壓缸的主要結構尺寸 ................................................................................ 34 目 錄 2 油缸壁厚的計算 ............................................................................................... 35 缸底厚度計算 ................................................................................................... 35 油缸長度 L 的確定 ...................................................................................................... 36 液壓系統初步設計 ...................................................................................................... 36 第八章 PLC 控制 ................................................................................................................ 37 第九章 結論 ......................................................................................................................... 39 參 考 文 獻 ............................................................................................................................ 40 致 謝 .................................................................................................................................. 41 摘 要 I 摘 要 刀庫是自動換刀裝置中最主要的部件之一，其容量、布局以及具體結構對加工中心的設計有很大影響。 16 刀刀庫是在小型加工中心應用最為廣泛，根據使用的場合和實際運用的要求，設計了相應的 16 刀的圓盤式刀庫，并且對它的控制進行了一定的研究。 論文首先對 16 刀刀庫總體設計方案進行闡述，闡述其各部件的工作原理，然后就刀庫的結構設計與控制分章節(jié)對各個部分進行計算與設計。 刀庫的結構設計是本文研究的重點，傳動部分為蝸桿蝸輪的一種減速 裝置，對于該裝置中的蝸桿、蝸輪以及相關的軸都進行了詳細的計算 ?？刂撇糠譃榈稁焖偷恫糠?，由液壓控制和 PLC 控制完成。 關鍵詞 ：加工中心，刀庫，蝸桿蝸輪，液壓， PLC。 摘 要 II ABSTRACT Tool storage is one of the main ponents of the automaticallytradingknife installment. Its capacity, position and structure have great influence to the design of the machining centre. 16tool tool storage is widely used in the machining centre. Based on the situation and requirement the 16tool used, the discstyle tool storage of the 16tool is designed and some research about its control is made in this paper. The paper illustrates the design project of the 16tool tool storage firstly, and then explains its operation principle, and at last calculates and designs the structure and control of the tool storage separately by chapters. The design of the structure of the tool storage is the key point of this research. Driving part is a decelerating set of the worm and worm gear. The sizes of the worm, worm gear and axis are calculated. The control parts are tool storage delivering parts, which is pleted by the hydraulic pressure and PLC control. Key words: machining centre, tool storage, worm, worm gear, hydraulic pressure, PLC 摘 要 III 四川理工學院畢 業(yè)設計（論文） 1 第一章 緒論 本章首先從數控機床的發(fā)展歷程引出加工中心的發(fā)展趨勢，再具體到本次設計針對的刀庫的任務要求，明確了本設計任務的主要內容。 引言 1952 年世界上出現了第一臺數控機床，使多品種、中小批量的機械加工設備在柔性、自動化和效率上產生了巨大變革。 1958 年第一臺加工中心問世，它將多工序（銑、鉆、鏜、鉸、攻絲等）加工集于一身；適應加工多品種和大批量的工件；增加機床功能（自動換刀、自動換工件、自動檢測等），使自動化程度和加工效率上了一個新臺階；使無人化（或長時間無人操作）加工成為現實。加工中心已成為柔性制造系統、計算 機集成制造系統和自動化工廠的基本單元。 加工中心是數控機床的代表，是高新技術集成度高的典型機電一體化機械加工設備，受到世界各工業(yè)發(fā)達國家的高度重視，技術迅速發(fā)展，品種和數量大幅度增加，成為當今世界機械加工設備中最引人注目的一類產品。 加工中心簡介 加工中心的發(fā)展簡史 1952 年世界上出現第一臺數控機床，使多品種、中小批量的機械加工設備在柔性、自動化和效率上產生了巨大變革。它用易于修改的數控加工程序進行控制，因而比大批量生產重使用組合機床生產線和凸輪、開關控制的專用機床有更大的柔性，容易適應加工件品種 的變化，進行多品種加工。它用數控系統對機床的工藝功能、幾何圖形運動功能和輔助功能實行全自動的數字控制，因為有更高的自動化程度和加工效率，大大改變了中小批量生產中普通機床占整個機械加工 70%~80% 的狀況。數控機床能實現兩坐標以上聯動的功能，其效率和精度比用手工和樣板控制加工復雜零件要高得多。 1958 年第一臺加工中心在美國卡尼、特雷克（ Kearneyamp。Trecker）公司問世?，F代加工中心的內容是什么？第一，它是在數控鏜床或數控銑床的基礎上增加自動換刀裝置，可使工件在 一次裝卡中，能夠自動更換刀具，自動完成工件上的銑削、鉆孔、鏜孔、鉸孔、攻絲等工序的數控機床。第二，加工中心上如果帶有自動分度回轉工作臺或自動轉角度的主軸箱，可使工件在一次裝卡中，自動完成多個平面和多個角度位置的多工序加工。第三，加工中心上如果帶有交換工作臺，工件在工作位置的工作臺上進行加工的同時，另外的工件在裝卸位置的工作臺上進行裝卸，不影響加工的進行。 第一章 緒論 2 由上述可知，加工重心在加工的柔性、自動化程度和加工效率上，在一般數控機床的基礎上又上了一個新的臺階，又是一次新的變革。 加工中心的定義是什么？目前世界上 并無標準定義，但目前普遍認為是指：在工件一次裝卡中，能夠實現自動銑削、鉆孔、鏜孔、鉸孔、攻絲等多工序的數控機床。更為明確的說法是：加工中心就是自動換刀數控鏜銑床。這就把加工中心與自動換刀數控車床或車削中心區(qū)別開來。 加工中心的結構組成 加工中心的組成歲機床的類別、功能、參數的不同而有所區(qū)別。機床本身分基本部件和選擇部件，數控系統有基本功能和選用功能，機床參數有主參數和其它參數。機床制造廠可根據用戶提出的要求進行生產，但在同類機床的基本功能和部件組成一般差別不大。從總體上看，加工中心基本上由以下幾大部分組成。 基礎部件 主要由床身、立柱和工作臺等大件組成。它們是加工中心的基礎結構，要承受加工中心的靜載荷以及在加工時的切削負載，因此必須是剛度很高的部件。這些大件可以是鑄鐵件也可以是焊接的剛結構件，是加工中心中重量和體積最大的部件。 主軸系統 主要由主軸箱、主軸電動機、主軸和主軸軸承等零部件組成。主軸的啟動、停止和變轉速等動作均由數控系統控制，并通過裝在主軸上的刀具參與切削運動，是切削加工的功率輸出部件。主軸系統是加工中心的關鍵部件，其結構的好壞，對加工中心的性能有很大的影響。 數控系統 主要由 CNC 裝置、可編程序控制器、伺服驅動裝置以及電動機等部分組成，它們是加工中心執(zhí)行順序控制動作和完成加工過程的控制中心。 自動換刀系統 主要由刀庫、自動換刀裝置等部件組成。刀庫是存放加工過程所要使用的全部刀具的裝置。當需要換刀時，根據數控系統的指令，由機械手（或通過別的方式）將刀具從刀庫取出裝入主軸孔中。刀庫有盤式、鏈式和鼓式等多種形式，容量從幾把到幾百把。機械手的結構根據刀庫與主軸的相對位置幾結構的不痛也有多種形式。如單臂式、雙臂式?；剞D式和軌道式等等。有的加工中心利用主軸箱或刀庫的移動 來實現換刀。 輔助系統 包括潤滑、冷卻、排屑防護、液壓和隨機檢測系統等部分。輔助系統雖不直接參與切削運動。但對加工中心的加工效率、加工精度和可靠性起到保障作用，因此也是加工中心中不可缺少的部分。 四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 3 另外，為進一步縮短非切削時間，有的加工中心還配備了自動托盤交換系統。例如，配有兩個自動交換工件托盤的加工中心，一個安裝工件在工作臺上加工，另一個則位于工作臺外進行工件的裝卸。當完成一個托盤上工件的加工后，便自動交換托盤，進行新零件的加工，這樣可以減少輔助時間，提高加工效率。 加工中心的分類 按照