【正文】 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 I 摘 要 以加工中心自動(dòng)換刀裝置中的刀庫(kù)的設(shè)計(jì)與控制為背景，根據(jù)使用的場(chǎng)合和實(shí)際運(yùn)用的要求，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的 40 刀的鏈?zhǔn)降稁?kù)，并且對(duì)它的控制進(jìn)行了一定的研究。 論文首先對(duì) 40 刀刀庫(kù)總體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行闡述，闡述其各部件的工作原理，然后就刀庫(kù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制分節(jié)對(duì)各個(gè)部分進(jìn)行計(jì)算與設(shè)計(jì)。 刀庫(kù)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是研究的重點(diǎn)，傳動(dòng)部分為蝸桿蝸輪的減速裝置，控制部分為刀庫(kù)送刀機(jī)構(gòu)，由 PLC 控制刀庫(kù)的正反轉(zhuǎn)。 關(guān)鍵詞 ：加工中心，刀庫(kù)，蝸桿蝸輪， PLC。 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 I Abstract Take the machining center automatically trades in the knife installment the Tool magazine design and the control as a background, according to the use situation and the actual utilization39。s request, has designed the corresponding forty tool39。s chain Tool magazine, and has conducted certain research to its control. The paper first carries on the elaboration to forty Tool magazine overall project design, elaborated that its various parts39。 principle of work, is divided the chapter on the Tool magazine 39。s structural design and the control to carry on the putation and the design to each part. The Tool magazine39。s anization design is the research key point, the transmission part for the worm bearing adjuster worm gear39。s decelerating device, the control section delivers the knife anization for the Tool magazine, controls the Tool magazine by PLC the reverse. Key words: Machining center, Tool magazine , worm bearing adjuster worm gear, PLC. 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 1 目 錄 1 緒論 ............................................................ 1 引言 ......................................................... 1 加工中心簡(jiǎn)介 ................................................. 1 加工中心的發(fā)展簡(jiǎn)史 ..................................... 1 加工中心的結(jié)構(gòu)組成 ..................................... 2 加工中心的分類(lèi) ......................................... 4 加工中心的主要優(yōu)點(diǎn) ..................................... 5 加工中心的發(fā)展趨勢(shì) ..................................... 6 刀庫(kù) ......................................................... 7 刀庫(kù)簡(jiǎn)介 ............................................... 7 刀庫(kù)的類(lèi)型 ............................................. 8 方案的分析論證及確定 ................................... 12 2 刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選定 .............................................. 15 刀套線(xiàn)速度 .................................................. 15 鏈輪參數(shù)確定 ................................................ 15 根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩選電機(jī) .......................................... 16 傳動(dòng)比分配 .................................................. 18 各軸轉(zhuǎn)速 .............................................. 18 各軸功率 .............................................. 18 各軸轉(zhuǎn)矩 .............................................. 18 3 刀庫(kù)傳動(dòng)方式 ................................................... 20 刀庫(kù)傳動(dòng)方式設(shè)計(jì) ............................................ 20 蝸桿蝸輪傳動(dòng) .......................................... 20 鏈傳動(dòng) ................................................ 29 4 軸的設(shè)計(jì) ....................................................... 32 軸材料選定 .................................................. 32 蝸桿軸設(shè)計(jì) .................................................. 32 初步估算軸的最小直徑 .................................. 32 4. 聯(lián)軸器選定 ........................................... 33 確定軸承類(lèi)型 .......................................... 33 初步估算蝸桿軸各段尺寸 ................................ 33 蝸桿軸校核 ............................................ 34 蝸輪軸校核 .................................................. 30 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 1 初步估算軸的最小直徑 .................................. 38 初步估算蝸輪軸各段的尺寸 .............................. 38 蝸輪軸校核 ............................................ 38 鍵的校核 .................................................... 42 5 軸承校核 ....................................................... 44 蝸桿軸承校核 ................................................ 44 蝸輪軸承校核 ................................................ 44 6 刀庫(kù)控制系統(tǒng) ................................................... 46 刀具的選擇方式 .............................................. 46 順序選擇 .............................................. 46 任意選擇 ............................................... 46 刀具識(shí)別裝置 .................................................. 47 刀庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) .............................................. 48 7 其它零部件設(shè)計(jì) ................................................. 51 8 結(jié)論 .......................................................... 53 致謝 .............................................................. 54 參考文獻(xiàn) .......................................................... 55 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 1 一 緒論 本首 先從數(shù)控機(jī)床的發(fā)展歷程引出加工中心的發(fā)展趨勢(shì)，再具體到本次設(shè)計(jì)針對(duì)的刀庫(kù)的任務(wù)要求，明確了本設(shè)計(jì)任務(wù)的主要內(nèi)容。 引言 1952 年世界上出現(xiàn)了一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，使多品種、中小批量的機(jī)械加工設(shè)備在柔性、自動(dòng)化和效率上產(chǎn)生了巨大變革。 1958 年一臺(tái)加工中心問(wèn)世，它將多工序（銑、鉆、鏜、鉸、攻絲等）加工集于一身；適應(yīng)加工多品種和大批量的工件；增加機(jī)床功能（自動(dòng)換刀、自動(dòng)換工件、自動(dòng)檢測(cè)等），使自動(dòng)化程度和加工效率上了一個(gè)新臺(tái)階；使無(wú)人化（或長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人操作）加工成為現(xiàn)實(shí)。 90 年代以來(lái)，數(shù)控加工技術(shù)得到迅速的普及及發(fā)展， 數(shù)控加工中心在制造業(yè)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)制造的加工中心主要是面向生產(chǎn)領(lǐng)域，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度高、封閉性強(qiáng)，價(jià)格昂貴。加工中心已成為柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)和自動(dòng)化工廠(chǎng)的基本單元。 加工中心是數(shù)控機(jī)床的代表，是高新技術(shù)集成度高的典型機(jī)電一體化機(jī)械加工設(shè)備，受到世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的高度重視，技術(shù)迅速發(fā)展，品種和數(shù)量大幅度增加，成為當(dāng)今世界機(jī)械加工設(shè)備中最引人注目的一類(lèi)產(chǎn)品。 加工中心簡(jiǎn)介 加工中心的發(fā)展簡(jiǎn)史 1952 年世界上出現(xiàn)一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，使多品種、中小批量的機(jī)械加工設(shè)備在柔性、自動(dòng) 化和效率上產(chǎn)生了巨大變革。它用易于修改的數(shù)控加工程序進(jìn)行控制，因而比大批量生產(chǎn)重使用組合機(jī)床生產(chǎn)線(xiàn)和凸輪、開(kāi)關(guān)控制的專(zhuān)用機(jī)床有更大的柔性，容易適應(yīng)加工件品種的變化，進(jìn)行多品種加工。它用數(shù)控系統(tǒng)對(duì)機(jī)床的工藝功能、幾何圖形運(yùn)動(dòng)功能和輔助功能實(shí)行全自動(dòng)的數(shù)字控制，因?yàn)橛懈叩淖詣?dòng)化程度和加工效率，大大改變了中小批量生產(chǎn)中普通機(jī)床占整個(gè)機(jī)械加工 70%~80% 的狀況。數(shù)控機(jī)床能實(shí)現(xiàn)兩坐標(biāo)以上聯(lián)動(dòng)的功能，其效率和精度比用手工和樣板控制加工復(fù)雜零件要高得 多。 1958 年一臺(tái)加工中心在美國(guó)卡尼、特雷克（ Kearneyamp。Trecker）公司問(wèn)世。現(xiàn)代加工中心的內(nèi)容是什么？一，它是在數(shù)控鏜床或數(shù)控銑床的基礎(chǔ)上增加自動(dòng)換刀裝置，可使工件在一次裝卡中，能夠自動(dòng)更換刀具，自動(dòng)完成工件上的銑削、鉆孔、鏜孔、鉸孔、河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 2 攻絲等工序的數(shù)控機(jī)床。二，加工中心上如果帶有自動(dòng)分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)或自動(dòng)轉(zhuǎn)角度的主軸箱，可使工件在一次裝卡中，自動(dòng)完成多個(gè)平面和多個(gè)角度位置的多工序加工。三，加工中心上如果帶有交換工作臺(tái)，工件在工作位置的工作臺(tái)上進(jìn)行加工的同時(shí)，另外的工件在裝卸位置的工作臺(tái)上進(jìn)行裝卸 ，不影響加工的進(jìn)行。 由上述可知，加工重心在加工的柔性、自動(dòng)化程度和加工效率上，在一般數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)上又上了一個(gè)新的臺(tái)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(wú)標(biāo)準(zhǔn)定義，但目前普遍認(rèn)為是指：在工件一次裝卡中，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)銑削、鉆孔、鏜孔、鉸孔、攻絲等多工序的數(shù)控機(jī)床。更為明確的說(shuō)法是：加工中心就是自動(dòng)換刀數(shù)控鏜銑床。這就把加工中心與