机械5

立式高速铣削加工中心圆盘刀库机构设计 摘要 80年代以来数控加工技术得到迅速的普及及发展高速加工中心作为新时代数控机床的代表已在机床领域广泛使用。自动换刀刀库的发展已经超越其为数控加工中心配套的角色在其特有的技术领域中发展出符合机床高效率、高可靠度及多任务复合等概念的独特产品。刀库作为加工中心最重要的部分之一它的发展也直接决定了加工中心的发展。 课题是加工中心刀具库结构设计。其中主要设计有 (1)圆盘刀库传动机构设计（电机选型、传动件设计、支承组件等）； (2)刀库转动定位机构设计 刀库容量—20把刀，最大空刀刀具直径160mm，最大刀具直径Ф80,刀具库由电机传动。这种刀库在数控加工中心上应用非常广泛,其换刀过程简洁，换刀时间比较短；总体结构简单，动作准确可靠；维护方便，成本低。本课题的目的就是要通过对加工中心刀库的优化设计以提高换刀速度，减少助助时间。 关键词：加工中心，刀具库，电机，数控，换刀 目录 摘要I ABSTRACT II 第1章绪言1 1.1课题的目的1 1.2数控加工中心的分类2 1.3加工中心的主要加工对象3 1.4加工中心的特点4 1.5圆盘式刀库4 1.6课题设计方案的选择和设计手段5 1.7刀库系统的发展趋势6 1.8刀库系统的发展方向6 1.9工作内容7 第2章总体设计方案9 2.1圆盘刀库方案9 2.1.1步进电机的原理9 2.1.2.传动方案传动时应满足的要求10 2.1.3.传动方案及其分析11 2.1.4伺服电机选择11 2.2变速机构设计16 第3章圆盘刀库结构设计18 3.1传动部分的设计18 3.1.1选择齿轮传动的类型18 3.1.2选择材料18 3.1.3按齿面接触疲劳强度设计18 3.1.4确定齿轮的主要参数与主要尺寸18 3.1.5校核齿根弯曲疲劳强度19 3.1.6确定齿轮传动精度19 3.1.7齿轮结构设计19 3.2电机的选择及运动参数的计算19 3.3蜗轮及蜗杆的选用与校核20 3.3.1选择蜗杆传动类型20 3.3.2选择材料20 3.3.3按齿面接触疲劳强度设计20 3.4蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸21 3.4.1蜗杆21 3.4.2蜗轮22 3.4.3校核齿根弯曲疲劳强度22 3.5轴的校核与计算23 3.5.1画出受力简图23 3.5.2画出扭矩图23 3.5.3弯矩图24 3.6弯矩组合图24 3.7根据最大危险截面处的扭矩确定最小轴径24 3.8齿轮上键的选取与校核25 3.9轴承的选用26 3.9.1轴承的类型26 3.9.2轴承的游隙及轴上零件的调配27 3.9.3滚动轴承的配合27 3.9.4滚动轴承的润滑27 3.9.5滚动轴承的密封装置27 第4章刀具交换装置31 4.1换刀简介31 4.2换刀过程31 第五章总结与展望34 致谢35 参考文献36