机械毕业设计（论文）-盘式刀库机械结构设计及PLC控制.doc

 摘 要 刀库是自动换刀装置中最主要的部件之一，其容量、布局以及具体结构对加工中心的设计有很大影响。 刀库是在小型加工中心应用最为广泛，根据使用的场合和实际运用的要求，设计了相应的刀的圆盘式刀库，并且对它的控制进行了一定的研究。 论文首先对刀刀库总体设计方案进行阐述，阐述其各部件的工作原理，然后就刀库的结构设计与控制分章节对各个部分进行计算与设计。 刀库的结构设计是本文研究的重点，传动部分为蜗杆蜗轮的一种减速装置，对于该装置中的蜗杆、蜗轮以及相关的轴都进行了详细的计算;控制部分为刀库送刀部分，由液压控制和PLC控制完成。 关键词：，刀库，蜗杆蜗轮，液压，PLC。 全套图纸，加ABSTRACT Tool storage is one of the main components of automatic tool changer, have a great influence on the capacity, position and structure design of machining center. 16-tool tool storage is used in the machining center is the most extensive, according to situation and actual requirements, design tool storage accordingly, and the control of it was studied. Firstly, the overall design scheme of the tool storage, this paper presents the principle of each part, then the calculation and design of each part of structure design and control tool chapters. The structure design of the knife is the focus of this paper, the transmission part is a worm and worm gear reducer, the worm, the worm wheel and the related device in the axis are calculated; the control part are tool storage delivering parts, controlled by the hydraulic control and PLC. Key words: tool storage, worm, worm gear, hydraulic pressure, PLC 目 录 摘 要 I 第1章 绪论 1 1.1 自动换刀装置的定义 1 1.2自动换刀刀库的历程 1 1.3 自动换刀装置在国内外发展现状 1 1.4 自动换刀刀库形式及各自应用范围 2 1.4.1刀库的类型 4 1.4.2本文所设计的刀库 5 第2章 刀库驱动电动机的选定 8 2.1 按负载转矩选 8 2.3 校验 9 2.4 分配传动比 10 第3章 刀库传动机构的设计 11 3.1初定刀套线速度 11 3.2刀库传动方式以及 11 第4章 传动轴的设计 15 4.1轴的材料 15 4.2蜗杆轴的初步估算 15 4.2.1初步估算轴的最小直径 15 4.2.2选择联轴器 15 4.2.3确定滚动轴承的类型 16 4.2.4初步估计蜗杆轴各段的尺寸 16 4.3 蜗轮轴的初步估算 17 4.3.1初步估算轴的最小直径 17 4.3.2确定轴伸处的最小直径 17 4.3.3确定滚动轴承的类型 17 4.3.4初步估计蜗轮轴的各段尺寸 17 4.4 轴径的设计与校核 18 4.4.1 蜗杆轴 18 4.4.2蜗轮轴的计算 21 4.5蜗杆轴 24 4.6蜗轮轴 25 第5章 刀具交换装置的设计 26 5.1换刀机械手抓刀部分结构 26 5.2 机械手工作原理 26 5.3 自动换刀装置的动作顺序 27 5.4回零减速撞块尺寸的计算 27 5.5刀盘与刀套的设计 28 5.5.1 刀套 28 5.5.2 刀盘 29 5.6刀具（刀座）识别装置 29 第6章 自动换刀系统的设计 30 6.1 刀库选刀控制方式 30 6.2 PLC型号选择 30 6.2.1 CPU22X系列基本单元 30 6.3 控制系统结构 31 6.4 自动换刀系统控制原理 31 6.5盘式刀库换刀过程的介绍 32 6.5.1 自动换刀程序流程图 33 6.5.2自动换刀