【文章內(nèi)容簡介】 國內(nèi)的機床一般要8秒以上（從一次切削到另一次切削）。（4）圓盤式刀庫的總刀具數(shù)量受限制，不宜過多，一般40刀柄的不超過24把，50的不超過20把，大型龍門機床也有把圓盤轉(zhuǎn)變?yōu)殒準浇Y(jié)構(gòu)，刀具數(shù)量多達60把[813]。機械手刀庫換刀是隨機地址換刀。每個刀套上無編號，它最大的優(yōu)點是換刀迅速、可靠。（1）制造成本高。刀庫有一個個刀套鏈式組合起來，機械手換刀的動作有凸輪機構(gòu)控制，零件的加工比較復(fù)雜。裝配調(diào)試也比較復(fù)雜，一般由專業(yè)廠家生產(chǎn)，機床制造商一般不自制。（2）刀號的計數(shù)原理。與固定地址選刀一樣，它也有基準刀號：1號刀。但我們只能理解為1號刀套，而不是零件程序中的1號刀：T1。系統(tǒng)中有一張刀具表。它有兩欄。一欄是刀套號，一欄是對應(yīng)刀套號的當前程序刀號。假如我們編一個三把刀具的加工程序，刀具的放置起始是1號刀套裝T1（1號刀），2號刀套裝T2，3號刀套裝T3，我們知道當主軸上T1在加工時，T2刀即準備好，換刀后，T1換進2號刀套，同理，在T3加工時，T2就裝在3號刀套里。一個循環(huán)后，前一把刀具就安裝到后一把刀具的刀套里。數(shù)控系統(tǒng)對刀套號及刀具號的記憶是永久的，關(guān)機后再開機刀庫不用“回零”即可恢復(fù)關(guān)機前的狀態(tài)。如果“回零”，那必須在刀具表中修改刀套號中相對應(yīng)的刀具號。（3）機械手刀庫換刀時間一般為4秒（從一次切削到另一次切削）。（4）刀具數(shù)量一般比圓盤刀庫多，常規(guī)有160等（5）刀庫的凸輪箱要定期更換起潤滑、冷卻作用的齒輪油[813]。換刀裝置的形式有回轉(zhuǎn)刀架換刀、更換主軸換刀、更換主軸箱換刀、帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)[1]。2 總體方案的確定圖21系統(tǒng)設(shè)計簡圖 刀庫主要參數(shù)載刀量：24把主軸鼻端：刀具形式BT40刀具直徑：80mm平均重量：7Kg初選刀庫直徑：660mm刀盤最低轉(zhuǎn)速：60r/min由于刀具形式為BT40，其刀具直徑為80mm，按初選的刀庫直徑660mm來排列可知每把刀之間的間隔約為6mm，符合安裝要求。 電動機的初選（1） 選擇電動機類型按工作要求和條件，選用三相異步電動機，電壓380V，Y型。（2） 選擇電動機的容量初選電動機型號為Y2—712—2，其主要參數(shù)如下表1：表21 （需添加表名）型號額定功率滿載轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩質(zhì)量Y2－712－22820電動機輸出轉(zhuǎn)矩：9550 Nm=9550 Nm= Nm在此論文中、分別為軸承、齒輪傳動（包括蝸輪蝸桿）的傳動效率。取=(滾子軸承), =(齒輪精度為8級,不包括軸承效率)。 （3） 確定電動機轉(zhuǎn)速刀庫工作刀庫轉(zhuǎn)盤所必需滿足的轉(zhuǎn)速最低為： n = 60根據(jù)傳動比合理取值，取一級齒輪的傳動比i2,二級渦輪蝸桿減速器傳動比i20，則總傳動比合理范圍為i40，故電動機轉(zhuǎn)速約為 n= in=40=2400 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比由選定電動機滿載轉(zhuǎn)速n和工作機主動軸轉(zhuǎn)速n,可得傳動裝置總傳動比為 （21） 總傳動比為各級傳動比,、的乘積，即電動機型號為Y2－712－2，滿載轉(zhuǎn)速n=2820。（1） 總傳動比由式(1) =47（2） 分配減速器的各級傳動比 按展開式布置?？紤]潤滑條件，得2，=則此時的輸出轉(zhuǎn)速為n= 確定各軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率（1） 各軸轉(zhuǎn)速 （22）式中：——電動機滿載轉(zhuǎn)速；——電動機至軸的傳動比。以及 = （23） （24）由式（23）~（25）得I軸 ==1410 II軸 = = 1410 III軸 = = （2） 各軸輸入功率 kW （25） kW , （26） kW, （27）式中、分別為軸承、齒輪傳動的傳動效率。由式（5）~（7）得I軸 = =II軸 = = = III軸 kWI—,其余類推。（3） 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 Nm （28）其中為電動機的輸出轉(zhuǎn)矩，按下式計算： 9550 Nm （29）所以 = 9550 Nm （210）= 9550 Nm （211） = 9550 Nm （212） = 9550 Nm （213）由式（8）~（13）電動機軸輸出轉(zhuǎn)矩 9550=9550= NmI—III軸的輸入轉(zhuǎn)矩I軸 = 9550 = 2 = II軸 = = = NmIII軸 = = = NmI~,= Nm,其余類推。運動和動力參數(shù)計算結(jié)果如下表22： 表22 （需添加表名）軸名轉(zhuǎn)矩TNm功率PkW轉(zhuǎn)速n傳動比i效率輸入輸出輸入輸出電動機軸28202I軸14101II軸1410III軸 電動機的校核（1）轉(zhuǎn)矩校核加載在刀盤轉(zhuǎn)軸上的重力為刀庫旋轉(zhuǎn)刀架的重力，其中刀架厚度為15mm：G1==[4+（）+（）]10=150N 刀庫轉(zhuǎn)盤的重量，其中轉(zhuǎn)盤厚度為30mm：G2=+7024==4560N則可得刀庫作用在軸3上的轉(zhuǎn)矩T/3 =Gd3=(4560+150) Nm = Nm可得T/3,故此電動機的轉(zhuǎn)矩符合刀庫的設(shè)計要求。（2）轉(zhuǎn)速校核由上述計算可知電動機要滿足刀庫最低每分鐘60轉(zhuǎn)的要求，則此電動機轉(zhuǎn)速應(yīng)不低于n= in=40=2400，而此次選的電動機的轉(zhuǎn)速為n=2820，即n n，故此電動機的轉(zhuǎn)速也滿足刀庫的轉(zhuǎn)速要求。綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、轉(zhuǎn)矩、價格和帶傳動、減速器的傳動比，可見此電動機比較合適。因此選定電動機型號為Y21122。3 刀庫設(shè)計與校核 齒輪傳動的計算選擇齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 1） 選用直齒輪2） 加工中心為一般工作機器且輕質(zhì)載荷，故選用7級精度（GB10095－88）3） 材料選擇。選擇小齒輪材料為40（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。4） 選小齒輪齒數(shù)=20，傳動比為= 2, 大齒輪齒數(shù)= 220 = 40 按齒面接觸強度設(shè)計由設(shè)計計算公式（10－9a）進行試算，即(1) 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1） 試選載荷系數(shù)=。2） 計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 = Nmm = Nmm3)由表10－7選取齒寬系數(shù)= 1。4)由表10－6查得材料的彈性影響系數(shù)= 5)由表10－21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限=600。大齒輪的接觸疲勞強度極限=550。6）由式10－13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 = 60 = 601