小型立式加工中心刀库设计 学位论文.doc

摘 要 加工中心正向着工件在一台机床一次装夹即可完成多道工序或全部工序加工的方向发展，这类多工序加工的加工中心在加工过程中要使用多种刀具，因此必须有自动换刀装置，也就是所说的刀库，以便选用不同刀具，完成不同工序的加工工艺。 本设计是开发设计出一种体积小、结构紧凑、价格较低、生产周期短的小型立式加工中心刀库。首先介绍了国内外加工中心研究现状及发展趋势，阐明了本课题研究的目的、意义。然后进一步介绍本加工中心刀库总体结构和各部件方案的选择，并在此基础上进行了加工中心刀库的机械结构和控制部分的设计计算，主要包括刀库转动定位机构设计、刀库总体机构设计、机械手部分设计以及液压、PLC的控制设计。 关键词： 刀库；机械手；液压控制；PLC控制 Abstract With the direction of One machining center can manufacture several process only by one fixing .These manufacture needs different toolings , so it have to have automatic switching system. It means the machine have to own a tooling storeroom. Then it can select different tooling to finish different process during manufacture. This design is to develop design a small volume, compact structure, low price, short production cycle of small vertical machining center tool library. First introduced the processing center research status and development trend at home and abroad, illustrates the this topic research purpose and meaning. Then further introduces the overall structure and parts machining center tool storage scheme choice, on the basis of the machining center tool library of mechanical structure and control part of the design and calculation, mainly including library rotational positioning design, knife library overall organization design, mechanical parts and hydraulic design, PLC control design. Keywords: Knife library, Mechanical, Hydraulic control, PLC control. 目 录 摘 要 1 Abstract 2 目 录 3 第1章 绪论 6 1.1国内外的研究现状和发展趋势 6 1.1.1当前世界NC机床的研究现状 6 1.1.2我国数控机床产业的发展状况 8 1.1.3我国数控机床研究存在的问题 13 1.2加工中心简介 13 加工中心的发展简史 13 加工中心的结构组成 14 加工中心的分类 15 17 1.2.5加工中心的发展动向 19 1.3自动换刀系统产品化的意义和前景 22 1.4本设计研究的目的和意义 25 1.5本设计完成的主要工作 25 第2章 总体方案的设计 26 2.1运动方案的设计 26 2.1.1运动数目的确定 26 2.1.2运动方案的确定 26 2.2功能部件的设计方案 27 2.2.1主传动系统 28 2.2.2进给伺服系统 30 2.2.3自动换刀系统 32 2.2.4基础部件 34 2.2.5数控系统 35 2.2.6辅助装置 35 2.3方案的分析论证及确定 36 2.3.1 机械结构方案的提出 36 2.3.2传动方案的提出 36 2.3.3机械结构方案的可行性分析 36 2.3.4传动方案的可行性分析 37 2.3.5机械结构方案的确定 38 2.3.6传动方案的确定 38 2.4总体布局 38 2.5主要技术参数 38 第3章