XK5025数控立式铣床刀库机械装置设计
摘 要
随着数控技术的发展和普及，加工中心的作用越发突显它的重要性。为进一步提高数控机床的加工效率，数控机床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，因此出现了各种类型的加工中心机床，如车削中心、镗铣加工中心、钻削中心等等。
这类多工序加工的数控机床在加工过程中要使用多种刀具，因此必须有自动换刀装置，即刀库换刀装置，以便选用不同刀具，完成不同工序的加工工艺。自动换刀装置应当具备换刀时间短、刀具重复定位精度高、足够的刀具储备量、占地面积小、安全可靠等特性。本论文确定刀库容量、类型，根据刀库驱动转矩选定驱动电机，对刀库转位机构的普通圆柱蜗杆传动设计，确定加紧机构和选刀的方式以及定位和刀具的松夹，对刀库驱动转矩和花键联接强度校核等；确定换刀机械装置的形式，说明换刀的工作原理和自动换刀过程，主轴准停装置和换刀装置的安装与调试；确定自动换刀装置的换刀顺序等。
关键词：数控铣床；刀库；改造
绪论
1.1 本毕业设计相关背景知识
1.1.1数控机床概念
数字控制机床是用数字代码形式的信息（程序指令），控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床，简称数控机床。
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。
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。
数控机床主要由数控装置、伺服机构和机床主体组成。输入数控装置的程序指令记录在信息载体上，由程序读入装置接收，或由数控装置的键盘直接手动输入。
随着微电子技术、计算机技术和软件技术的迅速发展，数控机床的控制系统日益趋向于小型化和多功能化，具备完善的自诊断功能；可靠性也大大提高；数控系统本身将普遍实现自动编程。
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。
1.1.2数控铣床的分类
1．数控立式铣床
数控立式铣床是数控铣床中数量最多的一种，应用范围也最为广泛。小型数控铣床一般都采用工作台移动、升降、及主轴不动方式，与普通立式升降台铣床相似；中型数控立式铣床一般采用纵向和横向工作台移动方式，且主轴沿垂直溜板上下运动；大型数控立式铣床，因要考虑到扩大行程，缩小占地面积及刚性等技术问题，往往采用龙门架移动式，其主轴可以在龙门架的横向与垂直溜板上运动，而龙门架则沿床身作纵向运动。
从机床数控系统控制的坐标数量来看，目前3坐标数控立式铣床仍占大多数。一般可进行3坐标联动加工，但也有部分机床只能进行3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4坐标和5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轴越多，机床的功能、加工范围及可选择的加工对象也越多。但随之而来的是机床的结构更复杂，对数控系统的要求更高，编程的难度更大，设备的价格也更高。
目录
摘 要 2
目录 3
绪论 5
1.1 本毕业设计相关背景知识 5
1.1.1数控机床概念 5
1.1.2数控铣床的分类 5
1.1.3数控铣床的结构特征 6
1.1.4数控铣床的主要功能及加工对象 7
1.2本毕业设计的主要内容 8
第二章 刀库机械装置设计 10
2.1刀库容量的确定 10
2.2确定刀库类型 11
2.3刀库装配图设计 11
2.4估算刀库驱动转矩及选定电机 12
2.4.1初选电动机与降速传动装置 12
2.4.2初估刀库驱动转矩 12
2.5普通圆柱蜗杆传动结构设计 13
2.6刀库驱动转矩的校核 17
2.7花键联接强度校核 17
2.8夹紧机构插销剪切强度的校核 18
2.9确定刀具的选择方式 18
2.10刀库的定位与刀具的松夹 19
第三章 刀具交换装置的设计 20
3.1确定换刀装置 20
3.2换刀工作原理 22
3.3确定换刀顺序 22
3.4齿轮齿条设计 23
3.5自动换刀装置的相关技术要求 24
3.5.1主轴准停装置 24
3.5.2换刀机械手的安装与调试 24
3.6自动换刀程序的编制 24
3.7换刀动作顺序控制 26
结 论 27
致 谢 28
参 考 文 献 29
参 考 文 献
1．雷天觉 .新编液压工程手册. 机械工业出版社.1998
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7．吴宗泽.机械机构设计.北京：机械工业出版社，1988.
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9．吴宗泽.机械结构设计.北京：机械工业出版社，1988.
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