【正文】 s happy, healthy and as far as he knows, normal too.39。s Facebook page: 39。trooper39。 Duncan39。 ”主人們說。 his owners said. “我們讓他自由地用兩條腿行走。 39。 His owners, who posted the video on YouTube, said he has a wheelchair but doesn39。 Despite only having front limbs, the boxer is able to not only balance, but also run really fast and play with the other dogs that joined him for the ， Duncan 不僅能讓自己保持平衡，還能快速奔跑，和其余同他一起遠足的狗 狗玩耍。 In an adorable video showing his first trip to the beach, Duncan Lou Who can been seen excitedly galloping along the sand and paddling in the Duncan Lou Who 的狗第一次來到海邊的場景，他興奮地在沙灘上飛奔、或是趟水嬉戲。通過整個設(shè)計階段的自己努力，老師的指導和同學們的幫助，我有信心順利通過畢業(yè)設(shè)計答辯。這一階段指導老師的點睛之筆是我設(shè)計不斷完善的關(guān)鍵，在此表示衷心的感謝！ 設(shè)計完成以后，接下來的主要任務(wù)就是準備答辯。指導老師經(jīng)過詳細的檢查后對我的設(shè)計給予詳細的、全面的批評指正和修改建議。首先我自己先認真檢查修改一遍自己的設(shè)計，包括工程圖，三維圖以及說明書。幸好在此過程中常得到指導老師劉老師的指導、同學們的幫助，讓我基本上解決了問題，完成了這一階段的設(shè)計。我本以為總體方案確定后，接下來的設(shè)計應(yīng)該就不難了，但真 正的設(shè)計過程中的困難超出我的所料。萬事開頭難，這一階段的第一個難點就是總體方案的確定。經(jīng)過這一階段的學習，我對數(shù)控機床、自動換刀裝置的類別、工作原理及其電氣控制方面有了大體的認識，這為接下來最主要的具體設(shè)計階段打下堅實的基礎(chǔ)。設(shè)計過程也如我所料，遇到不少的問題。 4．提高運用專業(yè)制圖軟件如 Proe、 Autocad 等的能力。 2．融匯、貫通幾年里所學習的專業(yè)基礎(chǔ)知識和專業(yè)理論知識。畢業(yè)設(shè)計能使我們在以下幾個方面有較大提高。只有發(fā)現(xiàn)問題面對問題才有可能解決問題，以后自己在這些方面一定要努力學習去克服。 雖然本次畢業(yè)設(shè)計已基本完成，但自 己覺得還是存在一些不足。本設(shè)計中采用的刀庫橫移裝置是氣壓傳動機構(gòu)，即刀庫滑座與氣缸活塞桿連接，而氣缸則固定在界面支架上；刀庫分度裝置則采用的是經(jīng)典的槽輪結(jié)構(gòu)。 結(jié)論 本次畢業(yè)設(shè)計的題目是數(shù)控立式升降臺銑床斗笠式自動換刀裝置的設(shè)計。 本章小結(jié) 本章主要介紹了聯(lián)軸器的選擇、校核及刀庫中重要部件刀夾的設(shè)計。刀庫回轉(zhuǎn)體將所需要的刀具轉(zhuǎn)至刀庫換刀點，主軸向前移動，主軸前端的刀具釋放塊將解鎖銷釘打開，同時主軸夾緊刀柄。這時兩刀夾在夾緊彈簧的作用下，將刀具夾緊。 圖 鎖緊機構(gòu) 刀夾工作原理 在無刀狀態(tài)下，兩刀夾在夾緊彈簧的作用下，驅(qū)閉合狀態(tài)。無機械手換刀，刀夾的設(shè)計理念要滿足兩個要求：一是在機床主軸靠近刀夾時，要通過合理的機構(gòu)使刀夾因機床主軸的靠近而松刀；二是在機床主軸遠離刀夾時，刀夾能夠自動復(fù)位。 刀夾 刀夾作用 刀夾是刀庫的重要組成部分，整個換刀過程不僅僅需要刀庫橫移裝置、刀庫分度裝置，更重要的是刀庫與機床主軸之間刀具的交換過程。他具有徑向尺寸下、結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點；適用于輕載、低速的場合。 4 重要零部件的設(shè)計 聯(lián)軸器 聯(lián)軸器的選擇 本文需要用聯(lián)軸器來連接電機輸出軸和分度裝置中法蘭盤的連接軸，可 選用套筒式聯(lián)軸器。 本章小結(jié) 本章主要對刀庫的容量、氣缸設(shè)計的過程及選擇計算、分度裝置的設(shè)計及計算、電機的選擇計算、刀庫驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的計算及校核、換刀時間的計算、電氣元件的選擇進行了具體的設(shè)計。當完成所需的刀具轉(zhuǎn)位時，刀 具計數(shù)器開關(guān)將傳遞一個電信號給數(shù)控系統(tǒng)，從而控制電機停止轉(zhuǎn)動。此開關(guān)的選擇主要是因為所選的電機無附加剎車器。 本氣缸是雙作用氣缸 ，需要在氣缸缸筒兩端的合適位置上安裝兩個磁性開關(guān)，而活塞桿上的磁環(huán)則是安裝在活塞右側(cè)且緊貼著活塞。 電氣元件的選擇 氣缸磁環(huán)開關(guān) 在氣缸上安裝磁性開關(guān)，當氣缸動作時磁性開關(guān)動作，用于檢測氣缸是否工作到位。下圖為雙臂機械手最常用的幾種形式： 4) 雙機械手 相當于兩個單臂單爪機械手互相配合起來進行自動換刀。 3) 雙臂回轉(zhuǎn)式機械手 手臂上有兩個 卡爪，兩個卡爪可同時抓取刀庫及主軸上的刀具，回轉(zhuǎn) 180后又同時將刀具放回刀庫及裝入主軸。在刀庫遠離機床主軸的換刀裝置中除了機械手以外，還必須帶有中間搬運裝置。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，成本低，換刀的可靠性較高；缺點是刀庫的容量不多，換刀時間較長，一般需要 1020 秒，多用于中、小型加工中心。 刀具交換裝置的選擇 刀具交換裝置就是實現(xiàn)刀庫與機床主軸之間裝卸與傳遞刀具的裝置，刀具交換形式主要有以下兩種： (一 ) 無機械手的換刀 用刀庫與機床主軸的相對運動實現(xiàn)刀具交換的裝置，把刀庫放在主軸箱可以運動到的位置，或整個刀庫或某一刀位能移動到主軸箱可以到達的位置刀庫中刀具的存放方向一般與主軸上裝刀方向 一致。已確定刀庫容量為 20 把刀具，并且存在在加工過程中可能需要重復(fù)利用刀具。因此，刀具數(shù)量比較順序選擇法少一些，刀庫也相應(yīng)地簡單些。當某把刀具（或刀座）的代碼與數(shù)控指令相符合時，該把刀具被選中，刀庫將刀具送到換到位置，等待機械手來抓取。刀具編碼或刀套編碼都需要在刀具或刀套安裝用于識別的編碼條，刀具（或刀座）編碼這種方法根據(jù)程序指令的要求任意選擇所需要的刀具，刀具在刀庫中不必按照工件加工順序排列，可以任意存放。這種方式適合加工批量較大、工件品種數(shù)量較少的中小型加工中心。但刀庫中每一把刀具在不同工序中不能重復(fù)使用，為了滿足加工需要只有增加刀具的數(shù)量和刀庫的容量，這就降低了刀具和刀庫的利用率。用過的刀具放回原來的刀座內(nèi)，也可以按加工順序放入下一個刀 座內(nèi)。常用的刀具選擇方式有順序選刀和任意選刀兩種。 換刀過程總時間的計算與校核 刀庫橫移運動總時間 T1 = ； 分度運動的最大時間 T2 = 10（ t1 + t2 ） = 10（ + ） Sec = Sec； 則整個運動過程的總時間 T = T1 +T2 = + = Sec ＜ 8 Sec； 故所設(shè)計刀庫的換刀時間基本滿足設(shè)計要求。／ 180176。 60／ (360176。 60／ (360176。根據(jù)所需減速電機功率 P和應(yīng)輸出的轉(zhuǎn)矩 T，選擇的減速電機型號為 M6IK200A，額定功率為 ，同步轉(zhuǎn)速為 200 r／ min，允許負載為 ，額定負載情況下，輸出轉(zhuǎn)速為同步轉(zhuǎn)速的 80％ 98％。π／ (180176。 旋轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)動慣量計算 刀具最大重量為 8Kg； 分度盤與刀庫輪轂質(zhì)量估計為 15Kg； 刀盤及圓盤罩蓋等總質(zhì)量估計為 7Kg； 故刀庫旋轉(zhuǎn)部件的總質(zhì)量 M=30Kg； 將整個旋轉(zhuǎn)部件等效為質(zhì)量均勻、半徑 R為 300mm的圓盤，則其轉(zhuǎn)動慣量 J = = Kg在直角三角形 PQO 中，根據(jù)正切函數(shù)，φ 3=arctanλ sinφ 1／ (1λ cosφ 1) ，式中λ =R1／ a=sinφ 3。分度盤的轉(zhuǎn)角為 2φ 3=2π /z=18176。 60／ (360176。 60／ (360176。設(shè)電機負載時，法蘭盤上的滾子以ω 1的角速度轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為 n1，此時分度盤以ω 3的角速度轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為 n3；而電機空 轉(zhuǎn)時以 n2=，在滾子撥動分度盤一次的一個周期內(nèi)的分度時間為 t1，間歇時間為 t2。在圓柱滾子從進入至脫離徑向槽的過程中，這位法蘭的轉(zhuǎn)動角度為 162176。選刀的過程，就是使刀庫輪轂滿足一個周向間歇運動，也就是分度盤在分度過程中，轉(zhuǎn)位開始與轉(zhuǎn)位結(jié)束位置上的瞬時角速度ω =0。本氣缸屬于有活塞桿腔工作的情況，那么氣缸單位時間壓縮空氣耗氣量可按下式計算 qv = qv2 = = 109 m3 ／ s = 104 m3／ s 其中， s為氣缸的行程； t2為刀庫右移運動時所需的時間，設(shè)定為 2Sec； 則刀庫左移運動時所需的時間 t1 = D2 s／ qv1 = 632 290／ 381000 = Sec 因此，刀庫橫移運動的總時間為 T1 = t1+t2=。 耗氣量及刀庫橫移運動時間的計算 一個氣缸耗氣量與其直徑、行程、缸的動作時間以及換向閥到氣缸導氣管道的容積等有關(guān)。由于一般氣缸缸筒壁厚與內(nèi)徑之比 δ／ D≦ 1／ 10，所以通常按薄壁筒公式計算 δ = = = 其中， Pt為氣缸實驗壓力，一般為 ，即 ； D為氣缸內(nèi)徑 63? ； [σ ]為缸筒材料許用應(yīng)力 100Mpa； 通常計算出 的缸筒壁徑都較小，但考慮到機械加工，缸筒兩端要安裝缸蓋等需要，往往是將缸筒壁厚適當加厚，應(yīng)盡量選用標準內(nèi)徑和壁厚的鋼管和鋁合金管。 PF且 QF，所以驅(qū)動力方面滿足設(shè)計要求 活塞桿穩(wěn)定性校核 活塞 桿穩(wěn)定性條件： P≦ Fk／ n 其中， Fk為氣缸的縱向彎曲極限力， n為壓桿穩(wěn)定安全系數(shù)， n取 4 當細長比 L1／ K≧ 85 m 時， Fk = mπ 2EI／ L12 ； 當細長比 L1／ K≦ 85 m 時， Fk = 其中， L1為活塞桿的計算長度， L1=443； E為活塞桿材料的彈性模量，取 1011Pa； 2fAa L11mK???（ ）f A n1 KPa? ??（ ）DPt2 [ ]???60 100??/IA K為活塞桿橫截面回轉(zhuǎn)半徑， 實心桿 K= = d／ 4 =2 5／ 4 = , 其中， I為活塞桿斷面慣 性矩，實心桿 I=π d4／ 64； A為活塞桿截面積， A=π d2／ 4； m 為系數(shù)，查氣壓傳動手冊表 ，因為連接方式是固定 固定連接，所以 m=1； f為材料強度實驗值，對于鋼取 49 107Pa； a為系數(shù)， a取 1／ 5000； 因為 L1／ K= 443 4／ 25=71≦ 85，所以 Fk = = 105 N Fk ／ n = 3 104N ≧ P=467； 當極限力 Fk ≧ T n： L = = 20m ； 故活塞桿的穩(wěn)壁筒性滿足條件。 氣缸初選 4?4?4?2fAa L11mK???（ ）4? 初選氣缸類型為 10A5 系列氣缸，氣缸內(nèi)徑 D= 63? ，活塞桿直徑 d= 25? ，氣缸行程 L=290，氣源氣壓 p=，工作頻率較高，載荷率η取 。要求速度緩慢平穩(wěn)時，宜采用氣液阻尼缸或采用節(jié)流調(diào)速。本設(shè)計的氣缸行程設(shè)定為 290mm。 （ 3）氣缸行程 氣缸行程與其適用場合及工作機構(gòu)的行程有關(guān)。 （ 2）輸出力大小 根據(jù)工件機構(gòu)所需力的大小，考慮氣缸載荷率確定活塞桿上的推力與壓力，從而確定氣缸內(nèi)徑。在一般場合，多用固定安裝方式：軸向支座前法蘭、后法蘭等；在要求活塞往復(fù)移動又要求缸體作較大幅度擺動時，可選用尾部耳軸和中間軸銷等安裝方式；如需在回轉(zhuǎn)中輸出直線往復(fù)運動，可采用回轉(zhuǎn)氣缸。本文設(shè)計的刀庫如需能達到加工 90％以上的工件要求，那刀庫就需要有 20把刀具的容量，故可將本刀庫的容量設(shè)定為 20。因此，刀庫容量應(yīng)在經(jīng)濟合理的條件下，力圖將一組類似的零件所需的全部刀具裝入刀庫，以縮短每次裝刀所需的裝調(diào)時間。圖。一般來說，需要承擔多個工件的切削任務(wù)時，需要配備的刀庫容量較大。而斗笠式刀庫主要技術(shù)參數(shù)表則是規(guī)定了所要設(shè)計刀庫的基本要求。 斗笠式刀庫主要技術(shù)參數(shù) 斗笠式刀庫技術(shù)參數(shù)表 主軸鼻端 BT40 刀庫規(guī)格 斗笠 BT400 刀具容量 16 馬達規(guī)格 M6IK200A 刀具換刀時間 8Sec 氣缸規(guī)格 Φ 63 290 行程 氣壓管線 Φ 8 氣動壓力 ~ 刀具最大長度 250mm 刀具最大重量 8Kg 刀具最大外徑 Φ 100mm（滿刀狀態(tài) )。分度盤 4與刀庫