【導(dǎo)讀】代數(shù)控機(jī)床的代表，已在機(jī)床領(lǐng)域廣泛使用。自動(dòng)換刀刀庫(kù)的發(fā)展儼然已超越其。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)作為加工中心最重要的部。分之一，它的發(fā)展也直接決定了加工中心的發(fā)展。本論文完成的是盤式刀庫(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)。構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，動(dòng)作準(zhǔn)確可靠；維護(hù)方便，成本低。減速，一級(jí)傳動(dòng)部分采用齒輪減速裝置，二級(jí)傳動(dòng)部分采用蝸輪蝸桿減速裝置，此種設(shè)計(jì)方案可提高輸出軸的傳動(dòng)平穩(wěn)性能，即提高刀盤的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。滿載裝刀24把，采用單環(huán)排列方式排放，按就近選刀原則選刀。數(shù)控加工中心概述·······························································&#1

　　

【正文】 *M (5)、兩平面上的彎矩的合成 AM = 22 AyAZ MM ? = N*M DM = 22 DyDZ MM ? = N*M (6)、計(jì)算當(dāng)量彎矩 由圖可看出 A 處為危險(xiǎn)截面，計(jì)算 A 截面的當(dāng)量彎矩，因?yàn)槭菃蜗蚧剞D(zhuǎn)軸，所以扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力應(yīng)視為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力，取折算系數(shù) ? = 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） A 處： /AM = 232 )( TM A ?? =*M (7)、 彎扭合成強(qiáng)度校核 A? = WMA/ = ? M aP = M aP 因?yàn)?D 點(diǎn)比 A 點(diǎn)多出 Z 方向的彎矩，雖然 D 點(diǎn)在 Y 方向上的彎矩不是最大的，但也應(yīng)校核一下 D 點(diǎn)的強(qiáng)度： /DM = 232 )( TM D ?? = N*M D? = //WMD = ? M aP = aP 由上述計(jì)算可知 A 點(diǎn)比 D 點(diǎn)更加危險(xiǎn)，根據(jù)選定的軸的材料 45 號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，由查表得 [ 1?? ]=60 M aP 。因?yàn)?A? [ 1?? ],故強(qiáng)度足夠，此軸符合設(shè)計(jì)要求 ！ 滾動(dòng)軸承的校核 3 軸上的軸承的校核 徑向載荷 根據(jù)軸的分析，可知 A 點(diǎn)總支反力 1rF = 2121 zy FF ? =,2 點(diǎn)總支反力2rF = 2222 zy FF ? = N，兩軸承的周向力同為 1aF = 2aF = 2aF =。 2．當(dāng)量動(dòng)載荷 根據(jù)有輕微沖擊的工況查表得出載荷系數(shù) pf = 1 軸承：11raFF =e，故查表可得 X=1， Y=0，故 1P = pf 1rF =? = 軸承：22raFF =e，故查表可得 X=1， Y=0，故 2P = pf 2rF =? = 3．驗(yàn)算軸承壽命 選擇軸承的型號(hào)為 7011AC，其 rC =。因?yàn)?1P 2P ，故只需驗(yàn)算軸承 A。軸承預(yù)期壽命與整機(jī)預(yù)期壽命相同，為 8（年） ? 365（天） ? 12（小時(shí)） =10220小時(shí)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ?)(6010116PCfnL rth ?= 31036 ) 92 (606010 ??=10220h 其中， tf 為溫度系數(shù) tf =1（軸承工作溫度小于 1200 ），軸承具有足夠壽命。 取中心距 a = 80mm,傳動(dòng)比為 i = ，模數(shù) m = ， 齒數(shù)為 Z1 = 2， Z1 = 39， 其它： 2X =， ? = ///0 290710 。 鍵的校核 校核 3 軸上蝸輪上的鍵為代表 由 3 軸的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選定鍵 1 為 Lhb ?? =11mm? 11mm24mm。齒輪軸段d = 60mm,鍵的接觸高度 ?k =? 11mm=。傳遞的轉(zhuǎn)矩 T=? m，查表得鍵靜聯(lián)接時(shí)的擠壓許用應(yīng)力 [ p? ] = 100MPa （鍵、齒輪輪轂、軸的材料均為方45 鋼，調(diào)質(zhì)）。 kldT 3102 ??? = 3?? ?? = aP [ p? ],故鍵聯(lián)接強(qiáng)度足夠！ 圖 36 （需添加 圖 名） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 刀具交換裝置 換刀過(guò)程的完成依靠連軸器上布置的三個(gè)軸轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速測(cè)量定位裝置。三個(gè)傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)經(jīng)過(guò)軟件分析可以對(duì)刀庫(kù)刀盤的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角進(jìn)行準(zhǔn)確定位，從而快速、準(zhǔn)確地找到所需刀號(hào)，使其位于換刀位上，為接下來(lái)的換刀做好準(zhǔn)備。刀具選定后， 換刀開(kāi)始。 ABC O 如圖 41 所示， 當(dāng)?shù)毒哌x定后，滑塊 A 沿著活塞桿向上滑動(dòng)，帶動(dòng)撥叉 B，使得刀套 C 繞 O 點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，從而使刀具完成倒刀過(guò)程。 倒刀結(jié)束后， D 點(diǎn)受壓（如圖 42），使得鋼珠向外擴(kuò)張，刀具松動(dòng)從而可以實(shí)現(xiàn)換刀；換刀完成后， D 點(diǎn)松開(kāi)，鋼珠重新受壓，刀具被加緊，刀套再由垂直方向轉(zhuǎn)回水平方向，完成整個(gè)換刀動(dòng)作。 D 圖 41（需添加 圖 名） 圖 42（需添加 圖 名） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 結(jié) 論 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展必定是未來(lái)制造業(yè)的發(fā)展方 向，刀庫(kù)的發(fā)展極大的左右了加工中心的發(fā)展，而盤式刀庫(kù)的結(jié)構(gòu)解決了刀庫(kù)容量，機(jī)床加工范圍等的眾多問(wèn)題。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，切削加工時(shí)間僅占整個(gè)工時(shí)中較小的比例 [1]。而刀庫(kù)即有此 “ 工序集中 ” 的特點(diǎn)及功能 ，因此數(shù)控加工 特別是 帶刀庫(kù)的加工中心是未來(lái)制造業(yè)的發(fā)展方向。 本次設(shè)計(jì)的刀庫(kù)滿載裝刀 24 把，刀盤最低轉(zhuǎn)速達(dá)到 60r/min， 滿足了實(shí)際加工中節(jié)省時(shí)間的目的，提高了加工效率。通過(guò)這次比較完整的盤式刀庫(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)基礎(chǔ)知識(shí)，解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過(guò)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 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 致 謝 從十 二 月份接受課題到現(xiàn)在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，我 的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文一直是在導(dǎo)師宋 教授的悉心指導(dǎo)下進(jìn)行的 ，衷心的感謝我的指導(dǎo)老師宋 老師給予了精心的指導(dǎo)和熱情的幫助 ， 尤其在課題設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備階段和本人的總體的設(shè)計(jì)階段 ， 導(dǎo)師提出許多寶貴 的設(shè)計(jì)意見(jiàn) ， 在最后的修改階段老師在百忙之中抽出時(shí)間為我提供了必要的幫助 ， 這樣使得我得以順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工作 ， 在短暫的幾個(gè)月的相處時(shí)間里 ， 老師淵博的知識(shí) ， 敏銳的思路和實(shí)事求是的工作作風(fēng)給我留下了深刻的印象 ， 這將使得我終身受益 。 宋 教授治學(xué)態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，為人和藹可親，在機(jī)械及自動(dòng)化方面具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)我的實(shí)驗(yàn)工作給予了很多的指導(dǎo)和幫助，使我能夠?qū)⒗碚撝械慕Y(jié)果與實(shí)際相結(jié)合。 并且在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，宋本基教授不斷對(duì)我得到的結(jié)論進(jìn)行總結(jié)，并提出新的問(wèn)題，使得我的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題能夠深入地進(jìn)行下去，也使 我接觸到了許多理論和實(shí)際上的新問(wèn)題，使我做了許多有益的思考。 另外，他對(duì)待問(wèn)題的嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)也給我留下了深刻的印象。在此表示深深的謝意 ！ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn) [1] 夏田 ． 數(shù)控加工中心設(shè)計(jì) [M]． 北京 ： 化學(xué)工業(yè)出版社 ， 2021． [2] 高德文 ． 數(shù)控加工中心 [M]． 北京 ： 化學(xué)工業(yè)出版社 ， 2021． [3] 邱混城 ． 刀庫(kù)之發(fā)展趨勢(shì)與未來(lái)展望 [J]． 制造技術(shù)與機(jī)床 ， 2021， (4)： 114115． [4] 余仲裕 ． 數(shù)控技術(shù) [M]． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021． [5] 孫漢卿 ． 數(shù)控機(jī) 床維修技術(shù) [M]． 北京 ： 機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2021． [6] 熊永超 ， 陶勇 ． 國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) [J]． 煤礦機(jī)械 ， 2021， 27(3)： 361363． [7] 譚春暉 ． 加工中心換刀方式的選擇 [J]． 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) ， 2021， (3)： 112． [8] 雷才洪，陳志雄 .數(shù)控機(jī)床 [M]． 北京：科學(xué)出版社 ， 2021． [9] 龔仲華，孫毅，史建成 .數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)與典型實(shí)例 [M]． 北京 ： 人民郵電出版社 ， 2021． [10] 廉元國(guó) ． 加工中心設(shè)計(jì)與應(yīng)用 [M]． 北京 ： 機(jī)械工業(yè)出版社 ， 1995． [11] 李宏勝 ． 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2021 悶堵 1 鑄鐵 2021 套筒 1 45 鋼 2021 鍵 1 35 鋼 GB/T10962021 612 2021 齒輪 1 45 鋼 m =2 z = 40 2021 箱體 1 鑄鐵 2021 軸承蓋 1 HT200 2021 鍵 1 35 鋼 GB/T10762021 517 2021 鍵 1 35 鋼 GB/T10762021 520 2021 鋼絲圈 1 45 鋼 2017 齒輪 1 45 鋼 m = 2 z = 20 2018 鍵 1 35 鋼 GB/T10962021 516 2023 幅板 4 HT200 2024 幅板 4 HT200 2025 套環(huán) 1 45 鋼 2028 鍵 1 35 鋼 GB/T10962021 18125 2029 墊塊 1 45 鋼 2030 耳環(huán)蓋 1 45 鋼 2036 軸套 4 45 鋼 2037 軸 2 45 鋼 2038 軸座 4 45 鋼 2039 軸承蓋 1 鑄鐵 2040 箱體 1 鑄鐵 2041 軸承蓋 1 鑄鐵 2042 軸 2 45 鋼 2044 鍵 1 35 鋼 GB/T10962021 1824 2046 蝸輪 1 45 鋼 m = z = 39 2048 箱蓋 1 鑄鐵 2057 刀套 24 粉墨冶金 2058 轉(zhuǎn)軸 24 45 鋼 2060 轉(zhuǎn)軸 24 45 鋼 2064 圓珠 72 40Cr 附錄 3（外購(gòu)件） 序號(hào) 名稱 數(shù)量 材料 備注 2021 軸承 2 2021 軸承 2 GB/T2921994 7004AC 2043 軸承 2 GB29294 7011C 2051 行程開(kāi)關(guān) 1