摘要 数控加工中心是在传统机床基础上发展起来的机械装备，能用来加工不同形状的零件。随着现代制造技术的发展，越来越多企业开始选用数控设备。加工中心是一类具有自动换刀装置的数控机床，能对零件进行车、铣、镗等多工序的高速、高精度的加工。其中刀库是用来存储刀具的，刀库中存储的多种刀具能使加工中心单独加工出外形复杂的零件。 本次设计的主要内容是数控加工中心链式刀库设计。刀库系统是加工中心必不可少的部件，是加工中心完成其功能的保证。加工中心的刀库系统的设计是集电、机、气等为一体的综合设计。在查阅资料后，对刀库的总体方案进行选择、比较与确定，对电机进行选择，对蜗轮蜗杆等主要零部件进行设计与计算；绘制机构装配图及主要零部件图等。 通过本次设计对自动化加工设备有深入的了解，能在巩固已学知识的基础上提高我们自己的实践能力。 关键词：数控；加工中心；链式；刀库；设计 Abstract CNC machi
ni
ng ce
nter is based o
n the traditio
nal machi
ne tool developed mecha
nical equipme
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n be used to process differe
nt shapes of parts. With the developme
nt of moder
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nufacturi
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nology, more a
nd more e
nterprises bega
n to use CNC equipme
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ni
ng ce
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ne tool with automatic tool cha
nger, which ca
n carry out high speed a
nd high precisio
n machi
ni
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n a variety of tools ca
n make the processi
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n is CNC machi
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ne to choose, compare a
nd determi
ne the choice of the motor, the worm a
nd other major compo
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n parts a
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n the improveme
nt of our ow
n practical ability. Key words：CNC; machi
ni
ng ce
nter; chai
n; k
nife library; desig
n 目录 摘要I Abstract II 第1章绪论1 1.1本课题研究的背景和意义1 1.2加工中心的组成、分类及发展方向2 1.3加工中心刀库简介4 第2章总体方案的设计与确定7 2.1设计参数及设计要求的确定7 2.1.1设计参数的确定7 2.1.2设计要求的确定7 2.2刀库结构方案的选择与确定7 2.3驱动刀库类型的选择与确定8 2.4刀库传动方案的选择与确定9 第3章主要参数的计算及驱动电机的选择10 3.1刀套线速度的确定10 3.2链轮形式及参数确定10 3.2.1链轮类型的确定10 3.2.2链轮参数的确定10 3.3驱动电机的计算与选择11 3.4各轴转速、功率及转矩的计算12 3.4.1各轴转速的计算12 3.4.2各轴功率的计算12 3.4.3各轴转矩的计算13 第4章主要零部件的设计、计算与校核14 4.1蜗轮蜗杆的设计与计算14 4.2链传动的设计与计算16 4.3轴的设计与计算17 4.3.1蜗杆轴的设计与计算17 4.3.2蜗轮轴的设计与计算18 4.4主要零件的校核18 4.4.1蜗杆轴的校核18 4.4.2蜗轮轴的校核20 4.4.3蜗杆轴承的校核21 4.4.4蜗轮轴承的校核22 第5章刀具控制系统的设计23 5.1刀具选择方式的确定23 5.2刀具识别装置的确定23 5.3刀库控制系统的设计24 结论26 致谢27 参考文献28 第1章绪论 1.1本课题研究的背景和意义 1、本课题研究的背景 自动换刀装置(Automatic Tool Cha
nger)主要应用于大型及中型数控加工中心，能够实现连续换刀的功能。工件只需要一次定位，可完成多个表面的加工，提高了整体的加工精度。目前，已成为提高数控机床效率、精度的决定性因素之一。链式刀库是自动换刀装置的一种类型，可以使得机床和整个生产线的生产能力得到改善，减少加工过程中的辅助时间，达到机床理想的效率和经济性。因此，链式刀库的优化设计，有利于提高加工中心的各项机械性能，有利于增强机械制造生产力。 高性能、高精度、高速度和高可靠性是当前数控机床的研究理想化目标，随着数控加工中心的不断发展，对ATC的经济性和可靠性的要求也越来越高。我国的机床发展较晚，与发达国家还有一段距离，提升国产功能部件的产品性能迫在眉睫。因此，应该走装备制造业、自行研发数控机床各组成部件的道路，通过不断探索和研究，多学科、多领域的学习，改善和提高数控系统的各项性能。为了提高数控加工中心的自主化研发能力，应该从基本课题入手，可通过校企合作，理论与实践相结合，不断改进功能部件的精度和可靠性，对国家制造业的发展作出贡献。