【導(dǎo)讀】新時(shí)代數(shù)控機(jī)床的代表，已在機(jī)床領(lǐng)域廣泛。自動(dòng)換刀刀庫(kù)的發(fā)展儼然已。精度、高效率、高可靠度及多任務(wù)復(fù)合等概念的獨(dú)特產(chǎn)品。刀庫(kù)的總體設(shè)計(jì)、傳動(dòng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及傳動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì)。體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，動(dòng)作準(zhǔn)確可靠；維護(hù)方便，成本低。本課題的目的就是要。具有層次性，所有的設(shè)計(jì)要素結(jié)合后，即可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)所需完成的任務(wù)。

　　

【正文】 。 X— 徑向系數(shù)； Y— 軸向系數(shù)。 25 由于軸承幾乎不承受軸向力，所以 0,1 ?? YX 。 因此 3 6 , 2211 ???? RPRP 。 （ 4）校核軸承壽命 因 12 PP? ，故按 P2 計(jì)算 h3 64 5 07h 36 31 70 0 01060103610610????????????????hhLPCnL? (227) 壽命足夠長(zhǎng)，故 6008 軸 承適用 。 26 第 3章 刀庫(kù)準(zhǔn)停系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 如果刀座不能準(zhǔn)確地停在換刀位置上，將會(huì)使換刀機(jī)械手抓刀不住，以致在換刀時(shí)容易發(fā)生掉刀現(xiàn)象。因此，刀座的準(zhǔn)停問(wèn)題，將是影響換刀動(dòng)作可靠性的重要因素之一。 為了確保刀座不能準(zhǔn)確地停在換刀位置上，需要采取如下措施：（ 1）刀座的精確定位是靠裝在Ⅰ軸上的定位嚙合牙嵌式電磁離合器 M 實(shí)現(xiàn)的，如 31 所示。離合器的磁軛和銜鐵的齒面是不等分的，每間隔不同齒數(shù)有一個(gè)寬平齒，銜鐵和磁軛只有在一個(gè)位置 上才能嚙合。磁軛固定在刀庫(kù)法蘭盤上，銜鐵隨Ⅰ軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通電后，銜鐵轉(zhuǎn)到固定位置與磁軛嚙合，使Ⅰ軸每次停在固定的方位上，保證了每個(gè)刀座的正確定位，如圖 32 所示。為了保證刀座的準(zhǔn)停精度和刀座定位的剛性，鏈?zhǔn)降稁?kù)的換刀位置設(shè)在主動(dòng)鏈輪上。 圖 31 刀庫(kù)準(zhǔn)停系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 27 圖 32 磁軛（左）、銜鐵（右）零件圖 （ 2）鏈?zhǔn)降稁?kù)要選用節(jié)距精度較高的套筒滾子鏈和鏈輪，該設(shè)計(jì)選用的是鏈號(hào)為 20A 的 鏈條。 （ 3）盡量減少刀座孔徑和軸向尺寸的分散度，以保證刀柄槽在換刀位置上的軸向位置精度。 （ 4）要消除反向間隙的影響。刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)鏈，必然會(huì)有傳動(dòng)間隙，且這種間隙還隨機(jī)械磨損而增大，這將影響刀庫(kù)的準(zhǔn)停精度，所以，必須采用各種辦法減少或消除齒輪間隙。 本設(shè)計(jì)將采用柔性調(diào)整法來(lái)消除齒輪間隙。柔性調(diào)整法是指調(diào)整后齒側(cè)間隙可以自動(dòng)補(bǔ)償?shù)姆椒?。這種調(diào)整法在齒輪的齒后和周節(jié)有差異的情況下，仍可始終保持無(wú)間隙嚙合。但將影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性，而且這種調(diào)整法的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，傳動(dòng)剛度低，如圖 33 所示。 28 圖 33 壓力彈簧消除間隙結(jié)構(gòu)示意圖 2— 薄齒輪； 3— 圓柱銷； 4— 鑲塊； 5— 圓弧槽； 6— 彈簧 先將一個(gè)大的直齒圓柱齒輪加工成 2 兩個(gè)薄齒輪，齒輪的下半部分 1 上帶有三個(gè)周向圓弧槽 5，齒輪的上半部分 2 上鉆有三個(gè)銷孔，圓柱銷 3 依靠微量過(guò)盈固定在銷孔中，套裝在圓弧槽內(nèi)，彈簧 6 的兩端分別頂在圓柱銷 3 和鑲塊 4上，使兩個(gè)薄齒輪的齒錯(cuò)位，起到消除間隙的作用。 29 第 4章 鏈傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 、鏈條的計(jì)算及鏈輪中心距的確定 （ 1） 本刀庫(kù)由四排帶 刀 座 的鏈條組成，每排鏈條裝 有 15 把刀， 考慮刀庫(kù)的運(yùn)轉(zhuǎn)精度選用鏈號(hào)為 20A 的滾子鏈。 由于刀具的最大直徑為 125 mm ，結(jié)合鏈條型號(hào)確定 刀 座 與 刀 座 之間的中心距為 127mm ， 如圖 41 所示。 圖 41 刀套 刀座 之間的距離 （ 2）確定 鏈條總長(zhǎng)為 mm1905mm15127 ?? 。 確定兩鏈輪中心距為 161 2mm≈ 447mm ，如圖 52 所示。 （ 3） 確定鏈輪的基本尺寸 選取鏈輪齒數(shù)為 17?Lz 。 1） 確定分度圓直徑 d ???????? ??LPdz180sin (41) mmz180sin???????? ??Ld = P—— 滾子鏈的節(jié)距 30 2） 確定齒頂圓直徑 1)( dpzdd La ???? (42) )17 ( ?????ad ? 1d — — 鏈條滾子外徑 3） 確定齒根圓直徑 1dddf ?? ??fd ? 3） 確定鏈輪齒寬 11 ???? bb f (43) 圖 42 鏈輪之間的距離 31 為了避免在鏈條的松邊垂度過(guò)大時(shí)產(chǎn)生嚙合不良和鏈條的振動(dòng)現(xiàn)象，同時(shí)也為了增加鏈條和鏈輪的嚙合包角，要對(duì)鏈條進(jìn)行張緊。本刀庫(kù)張緊結(jié)構(gòu)如圖53 所示。 圖 43 鏈條張緊結(jié)構(gòu)示意圖 刀庫(kù)鏈條的張緊是在后鏈輪座處。松開(kāi)后鏈輪導(dǎo)板鎖緊螺釘 1，轉(zhuǎn)動(dòng)尾部調(diào)整螺桿 2，可調(diào)整鏈條松緊。 32 第 5章 結(jié) 論 在傳統(tǒng)的制造業(yè) 中，大量的時(shí)間用于更換刀具、裝卸零件、測(cè)量和搬運(yùn)零件等非切削時(shí)間上，切削加工的時(shí)間僅占整個(gè)工時(shí)中較小的比例，而刀庫(kù)即由此“工序集中”的特點(diǎn)及功能， 也就說(shuō)刀庫(kù)的發(fā)展 極大左右了加工中心的發(fā)展，而鏈?zhǔn)降稁?kù)的結(jié)構(gòu)解決了刀庫(kù)容量，機(jī)床加工范圍等眾多問(wèn)題。 本次設(shè)計(jì)的刀庫(kù)滿載裝刀 60 把，鏈條快速移動(dòng)速度為 16 米 /分，慢速移動(dòng)速度為 4 米 \分。滿足實(shí)際加工中節(jié)省時(shí)間的目的，提高了加工效率。通過(guò)這次比較完整的鏈?zhǔn)降稁?kù)設(shè)計(jì)，我擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力 ，同時(shí)也提高了我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)范以及 CAD 制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過(guò)了對(duì)整體的掌控，對(duì)局部的取舍，以及對(duì)細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉。 33 參考文獻(xiàn) [1]Chang W C, Van Y T. Researching Design Trens for the Redesign of Product. Design Studies，2020， 24(2):173180. [2]Mou J, Liu C error correction method for CNC machine tools using reference parts. Transactions of namre/sme, 1994. [3]Sutton G P. The machine tool task forch. Bal Harbour Bal Habour Hotel, 1980. [4]Gene . Feedback control of Dynamis . systems, 4E. [5]Asfahl, R. Robot and Manufacturing Automation. John Wileyamp。Sons, 1992. [6]朱龍根 , 付云忠 , 王洪等 . 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 , 2020. [7]王光斗 , 王春福 . 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]. 上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社 , 2020. [8]葉玉駒 , 焦永和 , 張彤等 . 機(jī)械制圖手冊(cè) [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 , 2020. [9]李曉沛 , 張琳娜 , 張琳娜等 . 簡(jiǎn)明公差標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè) [M]. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 2020. [10]吳宗澤 . 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) [M]. 北京：高等教育出版社 , 1986. [11]李體仁 , 張淳 , 夏田 . 立式加工中心刀庫(kù)刀套的改進(jìn)設(shè)計(jì) [J]. 機(jī)床與液壓 ,2020(04). [12]劉建彗 , 鄒彗雪 , 顏洪森 . 對(duì)加工中心自動(dòng)換刀裝置時(shí)間的探討 [J]. 組合機(jī)床和自動(dòng)化加工技術(shù) , 2020(08). [13]王科社 , 揚(yáng)慶東 , 張懷存 . 關(guān)于自動(dòng)換刀裝置速度和可靠性提高的討論 [J]. 機(jī)械 , 200（ 29） . [14]陶松橋 . 加工中心刀庫(kù)定位控制的改進(jìn) [J]. 設(shè)備管理與維修 , 2020(09). [15]呂仲文 . 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì) [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 , 2020. [16]王成燾 . 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì) — 思想與方法 [M]. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社 , 1999. [17]謝黎明 . 機(jī)械工程與技術(shù)創(chuàng)新 [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 , 2020. [18]詹啟賢 . 自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì) [M]. 北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社 , 1994. [19]孟憲源 . 現(xiàn)代機(jī)構(gòu)手冊(cè) [M] 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 , 1994. [20]劉鴻文 . 材料力學(xué) [M]. 北京：高等教育出版社， 2020. [21]吳祖育 , 秦鵬飛 , 謝衛(wèi)華等 . 數(shù)控機(jī)床 [M]. 上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社 , 2020. [22]孫志禮 , 冷興聚 , 魏延剛等 . 機(jī)械設(shè)計(jì) [M]. 沈陽(yáng)：東北大學(xué)出版社 , 2020. [23]關(guān)慧貞 , 馮辛安等 . 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 , 2020. [24]成大先 , 王德夫 , 李長(zhǎng)順等 . 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 , 2020. [25]孫恒 , 陳作模 , 葛文杰等 . 機(jī)械原理 [M]. 北京：高等教育出版社 , 2020. [26]濮良貴 , 紀(jì)名剛 , 吳立言等 . 機(jī)械設(shè)計(jì) [M]. 北京：高等教育出版社 , 2020. 致 謝 四年的讀書生活在這個(gè)季節(jié)即將劃 上一個(gè)句號(hào)，而于我的人生卻只是一個(gè)逗號(hào)，我將面對(duì)又一次爭(zhēng)車位征程的開(kāi)始。四年的窮學(xué)生涯在師長(zhǎng)、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將付梓之際，思緒萬(wàn)千，心情久久不能平靜。偉人、名人為我所崇拜，可是我更要把我的敬意和贊美獻(xiàn)給我的導(dǎo)師 ，您治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，思想深邃，視野開(kāi)闊，為我營(yíng)造了一種良好的精神氛圍。 授人以魚不如授人以漁 ，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)，領(lǐng)會(huì)了基本的思考方式，您嚴(yán)肅的教學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)深深地感染和激勵(lì)著 我。在您悉心的點(diǎn)撥后，再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟，使我受益匪淺。從選定題目到準(zhǔn)備答辯，幾個(gè)月來(lái)您耐心又仔細(xì)地指導(dǎo)并督促我們按 進(jìn)度完成設(shè)計(jì)工作，對(duì)于每張圖紙每個(gè)零件都有細(xì)致的要求檢查，這對(duì)我今后的發(fā)展有著極大的幫助。 感謝我的父母，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無(wú)以回報(bào)，你們永遠(yuǎn)健康快樂(lè)是我最大的心愿。在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯謝意！ 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過(guò)我的良師 .