数控车床刀塔机械传动研究

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：加工中心刀库蜗杆蜗轮液压PLC

Abstract

Tool storage is one of the main components of the automatically-trading-knife installment. Its capacity, position and structure have great influence to the design of the machining centre.

tool storage is widely used in the machining centre. Based on the situation and requirement the tool used, the disc-style tool storage of the tool is designed and some research about its control is made in this paper.

The paper illustrates the design project of the tool storage firstly, and then explains its operation principle, and at last calculates and designs the structure and control of the tool storage separately by chapters.

The design of the structure of the tool storage is the key point of this research. Driving part is a decelerating set of the worm and worm gear. The sizes of the worm, worm gear and axis are calculated. The control parts are tool storage delivering parts, which is completed by the hydraulic pressure and PLC control.

Key words: machining centre tool storage worm worm gear hydraulic pressure PLC

目录

摘要 ........................................................................................................................................................... I Abstract ........................................................................................................................................................... I I 1 绪论 (1)

1.1 引言 (1)

1.2 加工中心简介 (1)

1.2.1 加工中心的发展简史 (1)

1.2.2 加工中心的结构组成 (2)

1.2.3 加工中心的分类 (3)

1.2.4 加工中心的主要优点 (4)

1.2.5 加工中心的发展趋势 (5)

1.3 本文研究的主要内容——刀库 (7)

1.3.1 刀库的类型 (7)

1.3.2 本文所设计的刀库 (10)

2 刀库驱动电动机的选定 (14)

2.1 按负载转矩选 (14)

2.2 按加速时的最大转矩选 (15)

2.3 校验 (15)

2.4 分配传动比 (16)

3 刀库传动机构的设计 (18)

3.1 初定刀套线速度 (18)

3.2 刀库传动方式以及 (18)

4 传动轴的设计 (23)

4.1 轴的材料 (23)

4.2 蜗杆轴的初步估算 (23)

4.2.1 初步估算轴的最小直径 (23)

4.2.2 选择联轴器 (23)

4.2.3 确定滚动轴承的类型 (24)

4.2.4 初步估计蜗杆轴各段的尺寸 (24)

4.3 蜗轮轴的初步估算 (25)

4.3.1 初步估算轴的最小直径 (25)

4.3.2 确定轴伸处的最小直径 (25)

4.3.3 确定滚动轴承的类型 (25)

4.3.4 初步估计蜗轮轴的各段尺寸 (26)

4.4 轴径的设计与校核 (26)

4.4.1 蜗杆轴 (26)

4.4.2 蜗轮轴的计算 (31)

5 轴承的校核 (36)

5.1 蜗杆轴 (36)

5.2 蜗轮轴 (37)

6 其它零部件尺寸的设计与计算 (37)

6.1 回零减速撞块尺寸的计算 (37)

6.2 刀盘与刀套的设计 (38)

6.2.1 刀套 (38)

6.2.2 刀盘 (39)

6.3 刀具（刀座）识别装置 (39)

7 液压系统的设计 (40)

7.1 液压缸的载荷组成和计算 (40)

7.2 液压缸内径以及其它尺寸的确定 (41)

7.2.1 计算液压缸的主要结构尺寸 (41)

7.2.2 油缸壁厚的计算 (42)

7.2.3 缸底厚度计算 (42)

7.3 油缸长度L的确定 (43)

7.4 液压系统初步设计 (44)

结论 (45)

参考文献 (46)

致谢 (47)