XK5025型數(shù)控立銑床自動(dòng)換刀裝置設(shè)計(jì)說明書.doc

XK5025型數(shù)控立銑床自動(dòng)換刀裝置設(shè)計(jì)目錄1概述31.1課題背景31.2課題內(nèi)容31.3課題的意義41.4課題的創(chuàng)新點(diǎn)42機(jī)械制造技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)與要求42.1設(shè)計(jì)任務(wù)52.2畢業(yè)設(shè)計(jì)基本要求53刀庫(kù)的設(shè)計(jì)53.1確定刀庫(kù)容量53.2確定刀庫(kù)形式63.3刀庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)73.4初估刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)距及選定電機(jī)83.4.1初選電動(dòng)機(jī)與降速傳動(dòng)裝置83.4.2初估刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)距83.5刀庫(kù)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)的普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)83.6刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的校核103.7花鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算143.8夾緊機(jī)構(gòu)插銷剪切強(qiáng)度的校核153.9確定刀具的選擇方式153.10刀庫(kù)的定位與刀具的松夾154刀具交換裝置的設(shè)計(jì)164.1確定換刀機(jī)械手形式174.2換刀機(jī)械手的工作原理194.3機(jī)械手的自動(dòng)換刀過程的動(dòng)作順序214.4機(jī)械手回轉(zhuǎn)軸4上的齒輪齒條設(shè)計(jì)214.5自動(dòng)換刀裝置的相關(guān)技術(shù)要求224.5.1主軸準(zhǔn)停裝置244.5.2換刀機(jī)械手的安裝與調(diào)試244.6自動(dòng)換刀程序的編制245夾具設(shè)計(jì)研資料究原始245.1擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案245.2確定工件的定位方式及夾具體元件的材料255.3工件的夾緊方式，計(jì)算夾緊力并設(shè)計(jì)夾緊裝置265.4機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片306.致謝33參考文獻(xiàn)書目341概述11課題背景現(xiàn)在工業(yè)機(jī)器人集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動(dòng)化裝備。自從1962年美國(guó)研制出世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人以來，機(jī)器人技術(shù)極其產(chǎn)品發(fā)展很快，已成為柔性制造系統(tǒng)（FMS）、自動(dòng)化工廠（FA）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）的自動(dòng)化工具。廣泛采用工業(yè)機(jī)器人，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對(duì)保障人身安全，改善勞動(dòng)環(huán)境，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約原材料以及降低生產(chǎn)成本，有著十分重要的意義。和計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一樣，工業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用正在日益改善著人類的生產(chǎn)和生活方式。工業(yè)機(jī)器人是最典型的機(jī)電一體化數(shù)字化裝備，技術(shù)附加值很高，應(yīng)用范圍很廣，作為先進(jìn)制造業(yè)的支撐技術(shù)和信息化社會(huì)的新興產(chǎn)業(yè)，將對(duì)未來生產(chǎn)和社會(huì)發(fā)展起著越來越重要的作用。國(guó)外專家預(yù)測(cè)，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)是繼汽車、計(jì)算機(jī)之后出現(xiàn)的一種新的大型高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。據(jù)聯(lián)合國(guó)歐洲委員會(huì)（UNECE）和國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（IFR）的統(tǒng)計(jì)，世界機(jī)器人市場(chǎng)前景看好，從20世紀(jì)下半葉起，世界機(jī)器人產(chǎn)業(yè)一直保持著穩(wěn)步增長(zhǎng)的良好勢(shì)頭。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，機(jī)器人產(chǎn)品發(fā)展速度較快，年增長(zhǎng)率平均在10%左右。2004年增長(zhǎng)率達(dá)到闖記錄的20%。其中，亞洲機(jī)器人增長(zhǎng)幅度最為突出，高達(dá)43%。在自動(dòng)化生產(chǎn)領(lǐng)域中，工業(yè)機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來的。工業(yè)機(jī)械手的是從工業(yè)機(jī)器人中分支出來的。其特點(diǎn)是可通過編程來完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。機(jī)械手作業(yè)具有準(zhǔn)確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力。機(jī)械手是一種能自動(dòng)化定位控制并可重新編程序以變動(dòng)的多功能機(jī)器，它有多個(gè)自由度，可用來搬運(yùn)物體以完成在各個(gè)不同環(huán)境中工作。機(jī)械手由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)-傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)、智能系統(tǒng)、遠(yuǎn)程診斷監(jiān)控系統(tǒng)五部分組成。驅(qū)動(dòng)-傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)是相輔相成的，在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中可以分：機(jī)械式、電氣式、液壓式和復(fù)合式，其中液壓操作力最大。本課題是立式機(jī)床上專用于工件和零件的夾持和自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置，其運(yùn)動(dòng)自由度多，且有嚴(yán)格的動(dòng)作順序要求、用液壓驅(qū)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)動(dòng)作自動(dòng)循環(huán)，利于自動(dòng)化和高效率等要求。12課題內(nèi)容本課題的基本內(nèi)容是：1）功能原理方案分析2）液壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)3）液壓系統(tǒng)的計(jì)算4）油箱與執(zhí)行元件工作圖設(shè)計(jì)5）編寫計(jì)算說明書13課題的意義本課題所研究的立式機(jī)床的裝夾裝置屬于工業(yè)機(jī)器人這一范疇，對(duì)它的研究實(shí)際上就是對(duì)工業(yè)機(jī)器人的研究。現(xiàn)在工業(yè)機(jī)器人集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動(dòng)化裝備。自從1962年美國(guó)研制出世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人以來，機(jī)器人技術(shù)極其產(chǎn)品發(fā)展很快，已成為柔性制造系統(tǒng)（FMS）、自動(dòng)化工廠（FA）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）的自動(dòng)化工具。廣泛采用工業(yè)機(jī)器人，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對(duì)保障人身安全，改善勞動(dòng)環(huán)境，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約原材料以及降低生產(chǎn)成本，有著十分重要的意義。和計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一樣，工業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用正在日益改善著人類的生產(chǎn)和生活方式。隨著加工行業(yè)在我國(guó)的迅速發(fā)展，各行各業(yè)的自動(dòng)化裝備水平越來越高，現(xiàn)代化加工車間，常常配有機(jī)械手，以提高生產(chǎn)效率，代替工人完成惡劣環(huán)境下危險(xiǎn)、繁重的勞動(dòng)。14課題的創(chuàng)新點(diǎn)采用手動(dòng)換向閥變換夾持方式，既可以雙夾持也可以單夾持。2機(jī)械制造技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)與要求2.1、設(shè)計(jì)任務(wù)（1）設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜的零件的加工工藝規(guī)程；（2）設(shè)計(jì)一個(gè)專