【正文】 最后，衷心地感謝在百忙之中評閱論文和參加答辯的各位老師。致 謝 在論文的寫作過程中，我遇到了無數(shù)的困難和障礙，都在同學(xué)和老師以及工友的幫助下度過了，尤其要強烈感謝我的論文指導(dǎo)老師張老師，張老師傾注了大量的心血和汗水，無論是在論文的選題、構(gòu)思和資料的收集方面，還是在論文的研究方法以及成文定稿論文的修改和改進方面，我都得到了張老師悉心細致的教誨和無私的幫助，特別是他廣博的學(xué)識、深厚的學(xué)術(shù)素養(yǎng)、嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神和一絲不茍的工作作風(fēng)使我終生受益。在現(xiàn)有的各種類型的加工中心中，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的自動換刀系統(tǒng)的造價在機床整機造價中總是占著很大比重，這是加工中心價格居高不下、應(yīng)用不普遍的重要原因。根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)選刀指令,從刀庫中將所需要的刀具轉(zhuǎn)到取刀位置,稱為自動選刀。mm） Mca2=≈152665（Nmm）（3） 求扭矩T，并畫出扭矩圖(如圖31) T1= T刀庫=126000（N 則代入（310）式中得 G蝸輪=*10**10*10*10=110（N）③軸承支撐力RR2 218G刀庫+59G蝸輪121R1=0得R1==5233（N） 97 G刀庫62 G蝸輪+121R2=0得R2=2248（N）③ 扭矩T刀庫，T蝸輪 T刀庫=T蝸輪=126N其上鍵的選擇為平鍵，尺寸為b*h=12*8，t=5；花鍵為開線花鍵，尺寸為8*36*40*7。蝸桿齒根高hf1：hf1=m+cm=5+*5=6(mm),其中c=蝸輪齒根高hf2：hf2=（ha+ c）m=(1++)*5=(mm)蝸桿齒根圓直徑df1：df1=d12hf1=502*6=38(mm)蝸輪齒根圓直徑df2：df2=d22hf2=2052*=188（mm）蝸輪齒頂圓弧半徑Ra2：Ra2=a=125 =20(mm)蝸輪齒根圓弧半徑Rf2:Rf2==+*5=31(mm)蝸桿軸向齒厚sx1:sx1==(mm)蝸桿法向sn1:sn1= sx1cosγ=*cos11176。（按《袖珍機械設(shè)計師手冊》P987表187進行匹配）③ 蝸桿導(dǎo)程角γ γ=arctan（）=arctan（）=11176。（5） 驗算滑動速度v① 計算蝸桿速度v1 V1==（m/s）② 計算滑動速度vs vs= （36）其中y=arctan（）=arctan（）=11176。d1≥（）178。KT2（mm179。㈠選擇材料蝸桿采用45號鋼，齒面淬火，硬度為4550HRC；蝸輪采用鑄錫磷青銅ZCuSn10Pb1，金屬模鑄造。因此采用交流伺服電機驅(qū)動刀庫傳動，大幅度簡化了結(jié)構(gòu)，提高了機械部分的易維修性和可靠性；（2）由于伺服電機速度通過參數(shù)設(shè)定，可人為控制分度啟動時加速曲線特性和停止時的減速曲線，使分度速度提高的同時，動作更平滑、穩(wěn)定、刀盤定位精度更高；（3）由于伺服電機具有優(yōu)良的過載特性，在刀具重量大或者刀具安裝偏載的極端情況下也能勝任，正常的工作；（4）交流伺服電機慣量小，易于提高系統(tǒng)的快速性；（5）交流伺服電機同功率下有較小的體積和重量，因而減輕了系統(tǒng)的質(zhì)量。m）（3） 計算伺服電機必須的扭矩T由式得伺服電機必須的扭矩： T=T1+T2=+=（N 則 J=Jy=**（）178。m）Ⅱ軸：Ⅱ軸即蝸輪軸P2=P1η12=P1η承η齒=**=n2===（r/min）T2=T0iη聯(lián)η齒η聯(lián)=**=（N*=i——軸m至n的傳動比；（如電動機軸至I軸之間采用聯(lián)軸器聯(lián)接，則i01=1）η——軸m至軸n的傳動效率。 ㎝178。3 動力裝置分析 初選電機刀庫的驅(qū)動系統(tǒng)中，由于刀庫的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩小，所以決定采用直流伺服電動機驅(qū)動。夾塊寬度的尺寸主要由鍵的寬度決定。在整個設(shè)計的過程中要保證各個尺寸在換刀過程中不發(fā)生干涉即可，刀盤直徑為210mm。（2）刀具最大直徑和長度立銑刀的最大直徑為40mm，鉆頭的最大直徑定為10mm，最大工作部分長度定為150mm。在橫梁上有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上安裝有滑座，將刀庫安裝在滑座上，通過氣動方式將刀庫沿橫梁移動到主軸端，由主軸來實現(xiàn)自動換刀。直線排列式和格子箱式刀庫結(jié)構(gòu)相比較復(fù)雜，適用于刀庫容量較大的加工中心；圓盤形刀庫容量較小，刀庫結(jié)構(gòu)簡單緊湊，刀庫轉(zhuǎn)位、換刀方便，易控制。但是刀庫回轉(zhuǎn)時是在工步與工步之間，即飛切削時進行的，因此可以免去刀庫回轉(zhuǎn)時的振動對加工精度的影響。其優(yōu)點是換刀時間短，但其機械結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。圖22本文所設(shè)計的刀庫如圖22所示，鏈式刀庫的結(jié)構(gòu)緊湊，刀庫容量較大，鏈環(huán)的形狀可以根據(jù)機床的布局配置成各種形狀，也可將換刀位突出以利換刀。圖21a）徑向取刀形式由于刀具環(huán)形排列，空間利用率低。其控制部分可以采用簡易位置控制器或類似半閉環(huán)進給系統(tǒng)的伺服位置控制，也可以采用電氣和機械相結(jié)合的銷定為方式，~。刀庫是用來儲存加工刀具及輔助工具的地方。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(tǒng)。輔助系統(tǒng)機械手的結(jié)構(gòu)根據(jù)刀庫與主軸的相對位置幾結(jié)構(gòu)的不痛也有多種形式。主要由刀庫、自動換刀裝置等部件組成。主軸系統(tǒng)是加工中心的關(guān)鍵部件，其結(jié)構(gòu)的好壞，對加工中心的性能有很大的影響。它們是加工中心的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，要承受加工中心的靜載荷以及在加工時的切削負載，因此必須是剛性很高的部件。因配置了C軸，不同的復(fù)合加工也可通過一次裝卡進行?？紤]到環(huán)保要求而采用半干式加工的需求也在增加，根據(jù)這類用戶的要求，OM制作所以產(chǎn)學(xué)協(xié)作的方式開發(fā)出采用氣化熱半干式加工技術(shù)，并加強了節(jié)省能源的措施，控制了電力的使用。從去年起，數(shù)控車床生產(chǎn)廠家期待著在飛機、高性能發(fā)電機、風(fēng)力發(fā)電機等方面設(shè)備投資比較活躍的重電機行業(yè)的訂貨。數(shù)控立式車床適合于加工大直徑、大噸位外圓型工件的立式車床，也被各行業(yè)采用。同時也有廠家在開發(fā)不使用直線電機，采用進給軸以大導(dǎo)程滾珠絲杠為驅(qū)動，~從技術(shù)開發(fā)動向來看，是謀求提高主軸轉(zhuǎn)速、進給速度、提高精密度、并將對應(yīng)熱變位、模塊化等集中體現(xiàn)出來。此外，因?qū)τ诋a(chǎn)品制造的認識和對生產(chǎn)體系的看法正在發(fā)生根本的轉(zhuǎn)變，由此而派生的新的生產(chǎn)體系可能對能形成柔性線的小型機種產(chǎn)生需求。因其無人操作時間較長，在成本費用方面與單機相比效果更好。同時為改善作業(yè)環(huán)境、提高經(jīng)濟效率，對于切屑的處理也采用了易于回收的方式。今后電子零部件、精密機枝零部件、半導(dǎo)體模具等行業(yè)也具有需求潛力。更為明確的說法是：加工中心就是自動換刀數(shù)控鏜銑床。第二，加工中心上如果帶有自動分度回轉(zhuǎn)工作臺或自動轉(zhuǎn)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。數(shù)控機床能實現(xiàn)兩坐標以上聯(lián)動的功能，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。 加工中心的發(fā)展簡史加工中心已成為柔性制造系統(tǒng)、計算機集成制造系統(tǒng)和自動化工廠的基本單元。加工中心是數(shù)控中較為復(fù)雜的加工設(shè)備，由于其具有多種加工能力而得到廣泛的應(yīng)用，其強大的加工能力和效率得益于其配置的自動換刀裝置。 換刀裝置作為加工中心的重要組成部分，其主要作用在于減少加工過程中的非切削時間，提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，進而提升機床乃至整個生產(chǎn)線的生產(chǎn)力。西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）論文題目： 小型數(shù)控加工中心自動換刀系統(tǒng)設(shè)計 所屬系部： 航空制造工程學(xué)院指導(dǎo)老師： 職 稱： 學(xué)生姓名： 班級、學(xué)號: 專 業(yè)： 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院制2013年 11 月 20 日西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書題目：小型數(shù)控加工中心自動換刀系統(tǒng)設(shè)計（機械部分）任務(wù)與要求：小型數(shù)控加工中心自動換刀系統(tǒng)要求針對圓盤式刀庫的8把刀具，以準停位置為基準通過PLC控制刀盤順時針和逆時針旋轉(zhuǎn)利用氣動裝置從而實現(xiàn)換刀，自動換刀過程和自動換刀各部分組成,換刀時間2s，刀盤轉(zhuǎn)速為60r/min。加工中心自動換刀裝置是實現(xiàn)多工序連續(xù)加工的重要裝置，其結(jié)構(gòu)設(shè)計及其控制是實現(xiàn)加工中心設(shè)計制造的關(guān)鍵。關(guān)鍵字：數(shù)控加工中心，無機械手自動換刀，刀庫Abstract:This design introduced the design of mechanical parts of automatic tool changer for machine center, realize the automatic tool change actio