弧面蝸桿加工專用數(shù)控機床及控制系統(tǒng)設(shè)計

機械論文編號:JX389  包括說明書,設(shè)計圖紙,論文字數(shù):17894.頁數(shù):34

目 錄

摘要………………………………………………………… 1
前言………………………………………………………………………….... 2
第一章  緒論……………………………………………………………………3
1.1數(shù)控機床的知識………………………………………………………… 3
第二章  毛坯的設(shè)計  ……………………………………………………………4
2.1 確定零件的生產(chǎn)類型和生產(chǎn)綱領(lǐng)  ……………………………………4
2.2.1 毛坯的種類   ……………………………………………………4
2.2.2 毛坯種類的選擇   ………………………………………………4
2.2.3毛坯的形狀與尺寸的選擇    ……………………………………4

第三章  零件工藝規(guī)程的設(shè)計   ………………………………………………6
3.1 定位基準的的選擇   ……………………………………………………6
3.1.1 精基準的選擇  ……………………………………………………6
3.1.2 粗基準的選擇  ……………………………………………………6
3.2 零件表面加工方法的選擇    ……………………………………………7
3.3 加工順序的安排    ………………………………………………………7
3.3.1 加工階段的劃分  …………………………………………………7
3.3.2 工序的合理組合  …………………………………………………7
3.3.3 加工順序的安排 ………………………………………………… 8
3.4 工藝的制定    ……………………………………………………………9
3.4.1 工序基準的制定  …………………………………………………9
3.4.2 確定工序尺寸的方法  ……………………………………………9
3.4.3 加工余量的確定  …………………………………………………10
3.4.4 機床的選擇  ………………………………………………………10
3.4.5 工藝裝備的選擇    ………………………………………………10
3.4.6 切削用量的選擇    ………………………………………………10
  第3章 刀庫的設(shè)計………………………………………………………………11
3.1 確定刀庫容量…………………………………………………………… 11
3.2 確定刀庫形式…………………………………………………………… 11
3.3 刀庫結(jié)構(gòu)設(shè)計…………………………………………………………… 11
3.4 初估刀庫驅(qū)動轉(zhuǎn)距及選定電機………………………………………… 13
3.4.1初選電動機與降速傳動裝置………………………………………  13
3.4.2初估刀庫驅(qū)動轉(zhuǎn)距……………………………………………………13
3.5刀庫轉(zhuǎn)位機構(gòu)的普通圓柱蝸桿傳動的設(shè)計………………………………13
3.6刀庫驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的校核………………………………………………………17
3.7花鍵聯(lián)接的強度計算………………………………………………………18
3.8夾緊機構(gòu)插銷剪切強度的校核……………………………………………18
3.9確定刀具的選擇方式………………………………………………………19
3.10刀庫的定位與刀具的松夾……………………………………………… 20
第4章 刀具交換裝置的設(shè)計…………………………………………………… 20
4.1確定換刀機械手形式………………………………………………………20
4.2換刀機械手的工作原理……………………………………………………22
4.3機械手的自動換刀過程的動作順序………………………………………22
4.4機械手回轉(zhuǎn)軸4上的齒輪齒條設(shè)計………………………………………23
4.5自動換刀裝置的相關(guān)技術(shù)要求……………………………………………24
4.5.1主軸準停裝置…………………………………………………………24
4.5.2換刀機械手的安裝與調(diào)試……………………………………………24
4.6自動換刀程序的編制……………………………………………………… 26
第5章 自動換刀裝置的控制原理………………………………………………… 28
5.1自動換刀裝置的液壓系統(tǒng)原理圖………………………………………… 29
5.2自動換刀裝置換刀動作的順序控制過程………………………………… 29
致謝詞……………………………………………………………………………… 30
參考文獻…………………………………………………………………………… 33

摘 要

本論文介紹的是XKA5032A/C數(shù)控立式升降臺銑床自動換刀裝置（刀庫式）的設(shè)計。刀庫式的自動換刀裝置是由刀庫和刀具交換裝置（換刀機械手）組成。它是多工序數(shù)控機床上應(yīng)用最廣泛的換刀裝置，其整過換刀過程比較復(fù)雜。首先把加工過程中需要使用的全部刀具安裝在標(biāo)準的刀柄上，在機床外進行尺寸預(yù)調(diào)后，按一定的方式裝入刀庫。換刀時，先在刀庫中進行選刀，由機械手從刀庫和主軸上取出刀具，然后交換位置，把新刀插入主軸，舊刀放回刀庫。存放刀具的刀庫具有較大的容量，其容量為六把刀具,采用盤形結(jié)構(gòu),安裝在機床的左側(cè)立柱上。因為XKA5032A/C數(shù)控立式升降臺銑床外形及其他性能參數(shù)等均與THK6363型自動換刀數(shù)控鏜銑床相似，所以本機床的自動換刀裝置的設(shè)計將仿效THK6363型自動換刀數(shù)控鏜銑床換刀裝置，設(shè)計成采用軸向放置的鼓盤式刀庫形式和回轉(zhuǎn)式雙臂機械手組成。
刀具按預(yù)定工序的先后順序插入刀庫的刀座中，使用時按順序轉(zhuǎn)到取刀位置。用過的刀具放回原來的刀座內(nèi)，也可以按加工順序放入下一個刀座內(nèi)。該法不需要刀具識別裝置，驅(qū)動控制也比較簡單，工作可靠。但刀庫中每一把刀具在不同工序中不能重復(fù)使用，為了滿足加工需要只有增加刀具的數(shù)量和刀庫的容量，這就降低了刀具和刀庫的利用率。此外，裝刀時必須十分謹慎，如果刀具不按順序裝在刀庫中，將會產(chǎn)生嚴重的后果。順序選刀是在加工之前，將加工零件所需刀具按照工藝要求依次插入刀庫的刀套中，順序不能有差錯。加工時按順序調(diào)刀。適合加工批量較大、工件品種數(shù)量較少的中、小型自動換刀裝置。可知數(shù)控銑床用4把刀就可完成大多數(shù)的銑削加工。所以這個容量為6把刀的刀庫，幾乎不存在加工過程中需要重復(fù)利用刀具的情況，所以刀具的選擇方式確定為順序選擇刀具。
兩手互相垂直的回轉(zhuǎn)式單臂雙手機械手的優(yōu)點是換刀動作可靠，換好時間短，缺點是刀柄精度要求高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，聯(lián)機調(diào)整的相關(guān)精度要求高，機械手離加工區(qū)較近。一般來說，這種機械手用于刀庫刀座軸線與機床主軸軸線垂直，刀庫為徑向存取刀具形式的自動換刀裝置，因此，在XKA5032A/C數(shù)控立式升降銑床的自動換刀裝置中可采用這種機械手形式。

關(guān)鍵詞：數(shù)控銑床；自動換刀裝置；刀庫；換刀機械手