机械5

摘要………………………………………………………………………1 关键词……………………………………………………………………1 1前言……………………………………………………………………2 2加工中心的总体布局…………………………………………………2 2.1技术条件…………………………………………………………2 2.2总体布局…………………………………………………………3 2.3卧式加工中心的机械结构………………………………………3 3换刀机械手的设计……………………………………………………4 3.1刀具的交换装置…………………………………………………4 3.1.1自动换刀装置…………………………………………4 3.1.2机械手的种类…………………………………………5 3.1.3手爪的选择……………………………………………9 3.1.4刀具的夹持……………………………………………10 3.2机械手的驱动装置…………………………………………11 3.2.1手臂的伸缩运动………………………………………11 3.2.2手爪的开合……………………………………………11 3.2.3回转运动………………………………………………12 3.2.4直线运动………………………………………………12 3.3设计计算……………………………………………………13 3.3.1手指夹紧力的计算……………………………………13 3.3.2齿轮的设计……………………………………………13 3.3.3轴的设计………………………………………………19 3.3.4轴承的设计……………………………………………24 3.3.5弹簧的设计……………………………………………28 4结论……………………………………………………………………31 参考文献…………………………………………………………………31 致谢………………………………………………………………………32 摘要：机械手是自动换刀装置中交换刀具的主要工具，它担负着把刀库上的刀具送到主轴上，再把主轴上已用过的刀具返回刀库上的任务。设计思路是用机械手的动作来实现对加工中心的换刀，机械手的转动有回转液压缸运来实现，其动力则由驱动系统实现。加工中心的自动换刀装置，通常是由刀库和机械手组成，它是加工中心的象征，又是加工中心成败的关键环节。因此各加工中心制造厂家都在下大力研制动作迅速、可靠性高的自动换刀装置，以求在激烈的竞争中取得好效益，自动换刀装置是加工中心的核心内容，各厂家都在保密，极少公开有关资料，尤其机械手部分更是如此。这种机械手的拔刀、插刀动作，大都由油缸动作来完成。根据结构要求，可以采用油缸动，活塞固定；或活塞动，油缸固定的结构形式。整个机械手由机械臂伸缩机构，机械爪开合机构，回转机构及装卸刀具直线运动机构组成。 本次设计的题目是加工中心的自动换刀装置中的核心部件---机械手的设计。机械手是自动换刀装置中交换刀具的主要工具，它担负着把刀库上的刀具送到主轴上，再把主轴上已用过的刀具返回刀库上的任务。 设计此机械手的目的是为了使加工中心能够更快的的工作，使加工中心能够得到更加充分的利用，以实现其的价值所在；再者，由于使用了机械手，减少由于人工换刀带来的生产效率低，并且容易出事故的弊端。 本次设计的内容主要有回转液压缸装置和机械运动的驱动系统，对于其中动作的实现则由电气控制来实现。 由于本人能力及学识有限，在设计中存在有很多缺陷，望老师们能多加指导。 2加工中心的总体布局 盘式刀库的卧式加工中心 卧式加工中心的主轴是水平设置的，卧式加工中心刀库容量一般较大，有的刀库可存放几百把刀具，卧式加工中心的结构较立式加工中心复杂，占地面积大，价格也较高，卧式加工中心较适用于加工箱体之类的零件，特别对箱体零件上的一些孔和孔系，以及孔和型腔与基准面有严格要求的箱体，容易得到保证，适合于批量加工。 卧式加工中心的功能较立式加工中心多，在立式加工中心上加工不了的工件，在卧式加工中心上一般都能加工。 2.1技术条件 我们所设计的加工中心的主要的技术参数有： 1.刀库容量： 24把刀 2.刀柄型号：标准刀柄 3.刀具最大直径： 120㎜ 4.刀具最大重量： 1.5kg 5.刀具重量： 11㎏ 6.换刀时间： 3.5s 7.选刀方式：任选 本次设计的题目是加工中心的自动换刀装置中的核心部件---机械手的设计。机械手是自动换刀装置中交换刀具的主要工具，它担负着把刀库上的刀具送到主轴上，再把主轴上已用过的刀具返回刀库上的任务。 设计此机械手的目的是为了使加工中心能够更快的的工作，使加工中心能够得到更加充分的利用，以实现其的价值所在；再者，由于使用了机械手，减少由于人工换刀带来的生产效率低，并且容易出事故的弊端。 本次设计的内容主要有回转液压缸装置和机械运动的驱动系统，对于其中动作的实现则由电气控制来实现。 由于本人能力及学识有限，在设计中存在有很多缺陷，望老师们能多加指导。 2加工中心的总体布局 盘式刀库的卧式加工中心 卧式加工中心的主轴是水平设置的，卧式加工中心刀库容量一般较大，有的刀库可存放几百把刀具，卧式加工中心的结构较立式加工中心复杂，占地面积大，价格也较高，卧式加工中心较适用于加工箱体之类的零件，特别对箱体零件上的一些孔和孔系，以及孔和型腔与基准面有严格要求的箱体，容易得到保证，适合于批量加工。 卧式加工中心的功能较立式加工中心多，在立式加工中心上加工不了的工件，在卧式加工中心上一般都能加工。 2.1技术条件 我们所设计的加工中心的主要的技术参数有： 1.刀库容量： 24把刀 2.刀柄型号：标准刀柄 3.刀具最大直径： 120㎜ 4.刀具最大重量： 1.5kg 5.刀具重量： 11㎏ 6.换刀时间： 3.5s 7.选刀方式：任选