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加工中心16刀刀库(盘式刀库).rar

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    编号:20180802233203289    类型:共享资源    大小:2.76MB    格式:RAR    上传时间:2018-08-02
      
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    加工 中心 16 刀刀 盘式刀库
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    四 川 理 工 学 院毕 业 设 计(论 文)说 明 书题 目 加工中心 16 刀刀库 的设计与控制 学 生 熊 丽 系 别 机电工程系 专 业 班 级 机电 03.3 班 学 号 030110529 指 导 教 师 王汉胜 四 川 理 工 学 院毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目: 加工中心 16 刀刀库的设计与控制 系: 机电工程系 专业: 机械设计制造及其自动化(机电一体化)班级:03 级 3 班 学 号: 030110529 学生: 熊丽 指导教师: 徐中行 接受任务时间 3 月 5 日 教研室主任 (签名) 系主任 (签名)1.毕业设计(论文)的主要内容及基本要求(1) 、主要技术指标及要求 刀座数:16 选刀时间:3S (2) 、设计内容与要求 (3) 、 编写设计计算说明书说明书应有以下内容 :①目录;②300 字以上的中、英文摘要;③机构原理、液压驱动原理、电器控制原理;④主要零件的设计(包括强度、刚度计算等) ;⑤总结;⑥参考文献等内容。 (4) 、工程图纸要求 ① 机构装配总图(人工绘图) ; ② 主要零部件图(CAD 绘图)2.指定查阅的主要参考文献及说明(1) 《机械设计手册》 (2) 《数控机床设计手册》(3) 《传感器》 (4) 《机电传动控制》 (5) 《液压与气压传动》 (6) 《数控机床》3.进度安排设计(论文)各阶段名称 起 止 日 期1 相关资料的收集及总体机构的确定 2007.3.5 至 2007.3.252 主要零件的设计和强度计算 2007.3.26 至2007.4.203 画装配图及零件图 2007.4.21 至2007.5.314 设计说明书编制 2007.6.1 至 2007.6.45 检查 2007.6.5 至 2007.6.6注:本表在学生接受任务时下达目 录1目 录摘 要 ...........................................................................................................................................................IABSTRACT.................................................................................................................................................II第一章 绪论 .............................................................................................................................................11.1 引言 ..............................................................................................................................................11.2 加工中心简介 ..............................................................................................................................11.2.1 加工中心的发展简史 ......................................................................................................11.2.2 加工中心的结构组成 ......................................................................................................21.2.3 加工中心的分类 ..............................................................................................................31.2.4 加工中心的主要优点 ......................................................................................................41.2.5 加工中心的发展趋势 ......................................................................................................51.3 本文研究的主要内容—— 刀库 ..................................................................................................71.3.1 刀库的类型 ......................................................................................................................71.3.2 本文所设计的刀库 ..........................................................................................................9第二章 刀库驱动电动机的选定 ......................................................................................................122.1 按负载转矩选 ................................................................................................................................122.2 按加速时的最大转矩选 .................................................................................................................132.3 校验 ................................................................................................................................................132.4 分配传动比 ....................................................................................................................................13第三章 刀库传动机构的设计 ...........................................................................................................153.1 初定刀套线速度 .............................................................................................................................153.2 刀库传动方式以及 .........................................................................................................................15第四章 传动轴的设计 .........................................................................................................................194.1 轴的材料 .........................................................................................................................................194.2 蜗杆轴的初步估算 .........................................................................................................................194.2.1 初步估算轴的最小直径 .....................................................................................................194.2.2 选择联轴器 .........................................................................................................................194.2.3 确定滚动轴承的类型 .........................................................................................................204.2.4 初步估计蜗杆轴各段的尺寸 .............................................................................................204.3 蜗轮轴的初步估算 ........................................................................................................................214.3.1 初步估算轴的最小直径 .....................................................................................................214.3.2 确定轴伸处的最小直径 .....................................................................................................214.3.3 确定滚动轴承的类型 .........................................................................................................214.3.4 初步估计蜗轮轴的各段尺寸 .............................................................................................214.4 轴径的设计与校核 ........................................................................................................................224.4.1 蜗杆轴 ................................................................................................................................224.4.2 蜗轮轴的计算 .....................................................................................................................26第五章 轴承的校核 .............................................................................................................................305.1 蜗杆轴 .............................................................................................................................................305.2 蜗轮轴 ..........................................................................................................................................30第六章 其它零部件尺寸的设计与计算 .........................................................................................316.1 回零减速撞块尺寸的计算 ..........................................................................................................316.2 刀盘与刀套的设计 ......................................................................................................................316.2.1 刀套 ..................................................................................................................................316.2.2 刀盘 ..................................................................................................................................326.3 刀具(刀座)识别装置 ..............................................................................................................32第七章 液压系统的设计 ....................................................................................................................347.1 液压缸的载荷组成和计算 ..........................................................................................................347.2 液压缸内径以及其它尺寸的确定 ..............................................................................................347.2.1 计算液压缸的主要结构尺寸 .............................................................................................34目 录27.2.2 油缸壁厚的计算 ..............................................................................................................357.2.3 缸底厚度计算 ..................................................................................................................357.3 油缸长度 L 的确定 .....................................................................................................................367.4 液压系统初步设计 ......................................................................................................................36第八章 PLC 控制 .................................................................................................................................37第九章 结论 ...........................................................................................................................................39参 考 文 献 ...............................................................................................................................................40致 谢 ......................................................................................................................................................41摘 要I摘 要刀库是自动换刀装置中最主要的部件之一,其容量、布局以及具体结构对加工中心的设计有很大影响。刀库是在小型加工中心应用最为广泛,根据使用的场合和实际运用的要求,设计了相应的刀的圆盘式刀库,并且对它的控制进行了一定的研究。论文首先对刀库总体设计方案进行阐述,阐述其各部件的工作原理,然后就刀库的结构设计与控制分章节对各个部分进行计算与设计。刀库的结构设计是本文研究的重点,传动部分为蜗杆蜗轮的一种减速装置,对于该装置中的蜗杆、蜗轮以及相关的轴都进行了详细的计算;控制部分为刀库送刀部分,由液压控制和 PLC 控制完成。关键词:加工中心,刀库,蜗杆蜗轮,液压,PLC。摘 要IIABSTRACTTool storage is one of the main components of the automatically-trading-knife installment. Its capacity, position and structure have great influence to the design of the machining centre.tool storage is widely used in the machining centre. Based on the situation and requirement the tool used, the disc-style tool storage of the tool is designed and some research about its control is made in this paper.The paper illustrates the design project of the tool storage firstly, and then explains its operation principle, and at last calculates and designs the structure and control of the tool storage separately by chapters.The design of the structure of the tool storage is the key point of this research. Driving part is a decelerating set of the worm and worm gear. The sizes of the worm, worm gear and axis are calculated. The control parts are tool storage delivering parts, which is completed by the hydraulic pressure and PLC control.Key words: machining centre, tool storage, worm, worm gear, hydraulic pressure, PLC四川理工学院毕业设计(论文)1第一章 绪论本章首先从数控机床的发展历程引出加工中心的发展趋势,再具体到本次设计针对的刀库的任务要求,明确了本设计任务的主要内容。1.1 引言1952 年世界上出现了第一台数控机床,使多品种、中小批量的机械加工设备在柔性、自动化和效率上产生了巨大变革。1958 年第一台加工中心问世,它将多工序(铣、钻、镗、铰、攻丝等)加工集于一身;适应加工多品种和大批量的工件;增加机床功能(自动换刀、自动换工件、自动检测等) ,使自动化程度和加工效率上了一个新台阶;使无人化(或长时间无人操作)加工成为现实。加工中心已成为柔性制造系统、计算机集成制造系统和自动化工厂的基本单元。加工中心是数控机床的代表,是高新技术集成度高的典型机电一体化机械加工设备,受到世界各工业发达国家的高度重视,技术迅速发展,品种和数量大幅度增加,成为当今世界机械加工设备中最引人注目的一类产品。1.2 加工中心简介1.2.1 加工中心的发展简史1952 年世界上出现第一台数控机床,使多品种、中小批量的机械加工设备在柔性、自动化和效率上产生了巨大变革。它用易于修改的数控加工程序进行控制,因而比大批量生产重使用组合机床生产线和凸轮、开关控制的专用机床有更大的柔性,容易适应加工件品种的变化,进行多品种加工。它用数控系统对机床的工艺功能、几何图形运动功能和辅助功能实行全自动的数字控制,因为有更高的自动化程度和加工效率,大大改变了中小批量生产中普通机床占整个机械加工 的状况。数控机床能70%~8实现两坐标以上联动的功能,其效率和精度比用手工和样板控制加工复杂零件要高得多。1958 年第一台加工中心在美国卡尼、特雷克(Kearney&Trecker)公司问世。现代加工中心的内容是什么?第一,它是在数控镗床或数控铣床的基础上增加自动换刀装置,可使工件在一次装卡中,能够自动更换刀具,自动完成工件上的铣削、钻孔、镗孔、铰孔、攻丝等工序的数控机床。第二,加工中心上如果带有自动分度回转工作台或自动转角度的主轴箱,可使工件在一次装卡中,自动完成多个平面和多个角度位置的多工序加工。第三,加工中心上如果带有交换工作台,工件在工作位置的工作台上摘 要2进行加工的同时,另外的工件在装卸位置的工作台上进行装卸,不影响加工的进行。
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