机械5

摘要 加工中心在加工中用得很广泛，加工中心利用刀库实现换刀，这是目前加工中心大量使用的换刀方式。而自动换刀装置是加工中心的重要组成部分之一，它的功能的好坏，关系到整个加工中心的功能。自动换刀装置可分为五种基本形式，即转塔式、180回转式、回转插人式、二轴转动式和主轴直接式。刀库换刀，按照换刀过程有无机械手参与，分成有机械手换刀和无机械手换刀两种情况。在有机械手换刀的过程中，使用一个机械手将加工完毕的刀具从主轴中拔出，与此同时，另一机械手将在刀库中待命的刀具从刀库拔出，然后两者交换位置完成换刀过程。无机械手换刀时，刀库中刀具存放方向与主轴平行，刀具放在主轴可到达位置换刀时，主轴箱移到刀库换刀位置上方，利用主轴Z向运动将加工用毕刀具插人刀库中要求的空位处，然后刀库中待换刀具转到待命位置。主轴Z向运动将待用刀具从刀库中取出，并将刀具插人主轴。 [关键词]：加工中心自动换刀装置刀库机械手 目录 摘要............................................................................................................................................3 Abstract ......................................................................................................................................4 第一章绪论..........................................................................................................................5 1.1数控技术的基本概念.................................................................................................5 1.1.1我国数控技术的发展概况............................................................................5 1.1.2数控机床的组成及特点................................................................................5 1.2数控技术的产生与发展.............................................................................................6 1.3数控技术的发展趋势.................................................................................................6 1.4加工中心的概况.........................................................................................................7 1.4.1加工中心的发展史........................................................................................7 1.4.2加工中心的优点............................................................................................7 1.4.3加工中心的发展方向....................................................................................8 1.4.4自动换刀装置的简介....................................................................................8 第二章机械手部的设计....................................................................................................13 2.1机械手手臂和手爪的设计.....................................................................................13 2.1.1手爪口的计算..............................................................................................13 2.1.2手爪锁的设计与计算..................................................................................15 2.2弹簧的选择与设计.................................................................................................17 2.3手爪的整体尺寸的设计.........................................................................................18 第三章液压传动系统的设计............................................................................................19 3.1液压传动的概述.....................................................................................................19 3.2液压缸的设计.........................................................................................................20 3.2.1液压缸的载荷组成及计算..........................................................................20 3.2.2升降缸的设计..............................................................................................21 3.2.3油缸壁厚的设计..........................................................................................23 3.2.4油缸长度的设计..........................................................................................23 3.2.5油口直径的计算..........................................................................................23 3.2.6缸底厚度计算（缸底有油孔）..................................................................24 3.3液压回转缸的设计.................................................................................................25 3.3.1回转缸内径的计算.................................................................................... .25 3.3.2回转缸壁厚的计算......................................................................................27 3.3.3缸盖连接螺钉的计算..................................................................................27 3.3.4动片输出轴连接螺钉的计算......................................................................28 第四章花键轴的设计........................................................................................................30 4.1花键轴的计算.........................................................................................................30 4.1.1轴的材料选择..............................................................................................30 4.1.2轴径的初步计算..........................................................................................30 4.1.3花键轴的校核..............................................................................................31 4.2轴承的选择.............................................................................................................32 4.2.1升降缸中轴承的选择..................................................................................32 4.2.2对于回转缸的轴承选择..............................................................................33 4.3法兰连接的选择.....................................................................................................34 4.4升降缸中（液压缸及活塞杆工作）密封元件.....................................................34 设计总结..................................................................................................................................35 致谢..........................................................................................................................................36 参考文献..................................................................................................................................37