BT40X16斗笠式刀库毕业设计说明书.docx

1、BT40X16斗笠式刀库毕业设计说明书BT40X16斗笠式刀库毕业设计说明书 毕业设计说明书 设计题目：*斗笠式刀库的研究与设计 姓 名 学 号 院 系 专 业 指导教师 机械工程学院 机械设计制造及其自动化 年 6 月 2013 *T Since the 1990s, CNC machining technology made the rapid and universal development, as a new era of the representatives of NC machine tools, High-speed processing center has been wi

2、dely used in the field of machine tools. The development of automatic Tool Change,s tool house in recent years seems to have gone beyond the NC Center for supporting the role of technology in their unique areas of development to meet the high-precision machine tools, high efficiency and reliability,

3、 and more complex tasks, such as the concept of unique products . The tool house as a processing center one of the most important part, it has a direct bearing on the development of the processing centers development. Rain hat type knife library normally only save 16 to 24 knife sword rain hat type,

4、 change cutters in the library in the sword to the spindle mobile library. Rain hat type knife library normally only save 16 to 24 knife sword rain hat type, change cutters in the library in the sword to the spindle mobile when spindle library on the library card slot cutter into the knife, spindle,

5、 when moving upwards from cutter knife library rotation. When to change tool to align the spindle, when spindle moves directly into the spindle cone hole cutter, clamping tool, return the original position knife library. Keywords: CNC processing center, rain hat type knife library 1.1 数控机床概述. 3 1.1.

6、1 数控机床的概念 . 3 1.1.2 数控机床的组成 . 3 1.1.3 数控机床的工作原理 . 3 1.1.4 数控机床的特点 . 3 1.1.5 数控机床的发展 . 3 1.2 数控铣床分类. 4 1.2.1 数控立式铣床 . 4 1.2.2 数控卧式铣床 . 4 1.2.3 万能数控铣床 . 4 1.2.4 龙门式数控铣床 . 4 1.3 数控铣床的功能及加工对象 . 4 1.4 加工中心知识. 5 1.5 自动换刀装置与刀库 . 5 1.5.1 自动换刀装置 . 5 1.5.2 刀库类型. 6 1.6 本章小结 . 8 2 总体方案 . 9 2.1 数控立式升降台铣床的组成及主要技术

7、参数 . 9 2.2 可能的方案比较及最终选择方案 . 9 2.3 斗笠式刀库结构组成及工作原理 . 10 刀库横移装置的设计： . 11 2.5 本章小结 . 12 3 斗笠式刀库设计 . 13 3.1 刀库容量的确定. 13 3.2 气缸设计和选择. 13 3.2.1 气缸的选择要点 . 13 3.2.2 气缸初选. 13 3.2.3 驱动力校核 . 14 3.2.4 活塞杆稳定性校核 . 14 3.2.5 缸筒壁厚计算 . 15 3.2.6 耗气量及刀库横移运动时间的计算 . 16 3.3刀库驱动转矩的估算 . 16 3.3.1 刀库分度机构的传动设计及计算 . 16 3.3.2 旋转部

8、件转动惯量计算 . 18 3.3.3 刀库驱动转矩计算 . 18 3.4减速电动机的选择 . 18 3.5 刀库驱动转矩的校核 . 19 3.6 换刀过程总时间的计算与校核 . 19 3.7 刀具的选择方式. 20 3.8 刀具交换装置的选择 . 20 3.9 电气元件的选择. 21 3.9.1 气缸磁环开关 . 21 3.9.2 马达定位感应开关 . 21 3.9.3 刀号计数器开关 . 21 3.10本章小结 . 22 4 重要零部件的设计. 23 4.1 联轴器 . 23 4.1.1 联轴器的选择 . 23 4.1.2 联轴器校核 . 23 4.2 刀夹 . 23 4.2.1 刀夹作用.

9、 23 4.2.2 刀夹工作原理 . 24 4.3 本章小结 . 24 结论 . 24 致谢 . 25 1 绪 论 1.1 数控机床概述 1.1.1 数控机床的概念 数字控制是利用数字化信息对机械运动以及加工过程进行控制的一种方法，简称数控（Numerical Control，NC）。数控机床是指采用了数控技术进行控制的机床，或者说是装备了数控系统的机床，也称作为NC机床。由于现代数控系统是通过计算机进行控制的，因此，数控机床又称为CNC机床。 1.1.2 数控机床的组成 数控机床主要由数控系统、伺服系统、程序载体、输入输出装置、强电控制装置、辅助装置和机床主体组成。输入数控装置的程序指令记录

10、在信息载体上，由程序读入装置接收，或由数控装置的键盘直接手动输入。 1.1.3 数控机床的工作原理 数控机床在加工工艺与表面成形方法上与普通机床基本相同，在实现自动控制的原理和方法上有很大的区别。数控机床是利用数字化信息来实现自动控制的。先将与加工零件有关的信息，即工件与刀具相对运动轨迹的尺寸参数、切削用量以及各种辅助操作等的加工信息，用规定的文字、数字和符号组成代码，按一定的格式编写成加工程序，然后将加工程序输入数控装置。经过数控装置的处理、运算，按坐标轴的移动分量送到各轴的驱动电路，经转换放大，用于伺服电动机的驱动，带动各轴转动，并进行反馈控制，使刀具、工件以及其他辅助装置严格按照程序规定

11、的顺序、轨迹和参数有条不紊的动作，从而加工出所需的零件。 1.1.4 数控机床的特点 数控机床具有广泛的适应性，加工对象改变时只需要改变输入的程序指令；加工性能比一般自动机床高，可以精确加工复杂型面，因而适合于加工中小批量、改型频繁、精度要求高、形状又较复杂的工件，并能获得良好的经济效果。 1.1.5 数控机床的发展 随着数控技术的发展，采用数控系统的机床品种日益增多，有车床、铣床、镗床、钻床、磨床、齿轮加工机床和电火花加工机床等。此外还有能自动换刀、一次装卡进行多工序加工的加工中心、车削中心等。 未来数控机床的类型将更加多样化，多工序集中加工的数控机床品种越来越多；激光加工等技术将应用在切削

12、加工机床上，从而扩大多工序集中的工艺范围；数控机床的自动化程度更加提高，并具有多种监控功能，从而形成一个柔性制造单元，更加便于纳入高度自动化的柔性制造系统中。 1.2 数控铣床分类 1.2.1 数控立式铣床 这类铣床一般用于加工盘、套、板类零件，工件一次装夹后，可对其表面上进行铣、钻、扩、锪、攻螺纹等以及侧面的轮廓加工。因此，这类铣床是数控铣床中数量最多的一种，应用范围也最为广泛。从机床数控系统控制的坐标数量来看，目前三坐标数控立式铣床仍占大多数。一般可进行三坐标联动加工，但也有部分机床只能进行三坐标中的任意二个坐标联动加工。此外，还有机床主轴可以绕X、Y、Z坐标轴中其中一个或两个轴作数控摆角运动的四坐标和五坐标数控立式铣床。一般来说，机床控制的坐标轴越多，特别是要求联动的坐标