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1、摘 要数控技术是先进制造技术的核心，是制造业实现自动化、网络化、柔性化、集成化的基础。数控装备的整体水平标志着一个国家工业现代化水平和综合国力的强弱。加工中心是一种备有刀库刀库并能自动更换刀具对工件进行多工序加工的数控机床，本论文介绍的是加工中心刀具库的设计.刀库采用链式结构,分别是由一个导向轮，调节轮，驱动轮组成，刀库容量为40把,采用任意选刀方式，刀库的运动特点是，时间短的间歇运动,起停平稳无冲击，定位准确，任意选刀方式且运动速度不高。关键词：加工中心 自动换刀装置 刀具库 ABSTRACTNumerical control technology is the core of advanc
2、ed manufacturing technology, are manufacturing realize automation, network, flexibility, integration foundation.Machining center is a sword with knife library can automatically change tool repository is more process of workpiece of numerical control machine.This paper introduces is processing center
3、 library design tools. Tool storage adopts the chain structure, it is respectively by a guide wheel, regulate the wheel, the drive wheels composition, dao database is for 40 to choose way, using any sword. Tool storage kinematic characteristics is, time short intermittent movement: starting and stop
4、ping no impact on the smooth, accurate positioning and arbitrary way and choosing tools velocity is not highKey words：Processing center Automatic tool changer Tool storage 目 录摘要 1Abstract 1目录1第1章 绪论 2 1.1数控机床的发展现状 2 1.1.1国际数控机床的发展现状 2 1.1.2 国内控机床的发展状况3 1.2加工中心4 1.2.1加工中心用途和特点5 1.2.2加工中心的组成及其工作原理6第二章
5、 加工中心刀库方案设计7 2.1 加工中心刀库换刀系统概述7 2.2 刀库方案设计 8 2.2.1 刀库方案的确定8 2.3总体方案设计 8 2.3.1刀库的总体设计8 2.3.2确定刀具的选择方式 8 2.3.3刀库的驱动系统10 2.3.4刀库运动的定位装 10 2.3.5刀库运动中力的传输11第三章 参数的确定12 3.1电机的选用12 3.2蜗轮及蜗杆的选用与校核12 3.3刀库驱动转矩的校核15 3.4 轴承的选用 15 3. 4. 1 轴承的类 15 3. 4. 2 轴承的游隙及轴上零件的调配 15 3. 4. 3 滚动轴承的配合 16 3. 4. 4 滚动轴承的润滑 16 3.
6、4. 5 滚动轴承的密封装置 16 第四章 刀库的维护 16第五章 结论 17 参考文献18 致谢 19 第一章 前言 1.1数控机床的发展现状1.1.1国际数控机床的发展现状1、国际机床市场的消费主流是数控机床。 1998年世界机床进口额中大部分是数控机床，美国进口机床的数控化率达70，我国为60%。目前世界数控机床消费趋势已从初期以数控电加工机床、数控车床、数控铣床为主转向以加工中心、专用数控机床、成套设备为主。2、国外数控机床的网络化。 随着计算机技术、网络技术日益普遍运用，数控机床走向网络化、集成化已成为必然的趋势和方向，互联网进入制造工厂的车间只是时间的问题。从另一角度来看，目前流行
7、的ERP即工厂信息化对于制造业来说，仅仅局限于通常的管理部门（人、财、物、产、供、销）或设计、开发等等上层部分的信息化是远远不够的，工厂、车间的最底层加工设备数控机床不能够连成网络或信息化就必然成为制造业工厂信息化的制约瓶颈，所谓的ERP就比较“虚”没有能够真正地解决制造工厂的最关键的问题。所以，对于面临日益全球化竞争的现代制造工厂来说，第一是要大大提高机床的数控化率，即数控机床必须达到起码的数量或比例；第二就是所拥有的数控机床必须具有双向、高速的联网通讯功能，以保证信息流在工厂、车间的底层之间及底层与上层之间通讯的畅通无阻。1.1.2 国内控机床的发展状况1、近年来我国企业的数控机床占有率逐
8、年上升，在大中企业已有较多的使用，在中小企业甚至个体企业中也普遍开始使用。在这些数控机床中，除少量机床以FMS模式集成使用外，大都处于单机运行状态，并且相当部分处于使用效率不高，管理方式落后的状态。2、新产品开发有了很大突破，技术含量高的产品占据主导地位。3、数控机床产量大幅度增长，数控化率显著提高。2001年国内数控金切机床产量已达1.8万台，比上年增长28.5%。金切机床行业产值数控化率从2000年的17.4%提高到2001年的22.7%。4、数控机床发展的关键配套产品有了突破。 近年来通过政府的支持，数控机床配套生产得到了快速发展。近我国数控机床的产量持续增长，数控化率也显著提高。另一方
9、面我国数控产品的技术水平和质量也不断提高。目前我国一部分普及型数控机床的生产已经形成一定规模，产品技术性能指标较为成熟，价格合理，在国际市场上具有一定的竞争力。我国数控机床行业所掌握的五轴联动数控技术较成熟，并已有成熟商品走向市场。我国在数控机床高端产品的生产上取得了一定的突破。目前我国已经可以供应网络化、集成化、柔性化的数控机床。同时，我国也已进入世界高速数控机床生产国和高精度精密数控机床生产国的行列。目前我国已经研制成功一批主轴转速在800010000转分以上的数控机床。但是，和发达国家相比，我国数控机床行业在信息化技术应用上仍然存在很多不足。一、信息化技术基础薄弱，对国外技术依存度高。我
10、国数控机床行业总体的技术开发能力和技术基础薄弱，信息化技术应用程度不高。行业现有的信息化技术来源主要依靠引进国外技术，对国外技术的依存度较高，对引进技术的消化吸收仍停留在掌握已有技术和提高国产化率上，没有上升到形成产品自主开发能力和技术创新能力的高度。具有高精、高速、高效、复合功能、多轴联动等特点的高性能数控机床基本上还得依赖进口。二、产品成熟度较低，可靠性不高。国外数控系统平均无故障时间在10000小时以上，国内自主开发的数控系统仅30005000小时；整机平均无故障工作时间国外达800小时以上，国内最好只有300小时。三、创新能力低，市场竞争力不强。我国生产数控机床的企业虽达百余家，但大多
11、数未能形成规模生产，信息化技术利用不足，创新能力低，制造成本高，产品市场竞争能力不强。 1.2加工中心 加工中心是一种备有刀库刀库并能自动更换刀具对工件进行多工序加工的数控机床，箱体类零件的加工中心，一般是在镗、铣床的基础上发展起来的，可称为镗铣加工中心，习惯上简称为加工中心。加工中心的功能加工中心是一种功能较全的数控加工机床。它把铣削、镗销、钻削和切削螺纹等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺功能。加工中心设置有刀库，刀库中存放着不同数量的各种刀具或量具，在加工过程中由程序自动选用和更换。这是它与数控铣床、数控镗床的主要区别。加工中心与同类数控机床相比机构较复杂，控制系统功能较多。加工中心
12、最少有三个运动坐标系，多的达十几个。其控制功能最少可实现两轴联动控制，实现刀具直线插补和圆弧插补。多的可实现五轴联动、六轴联动，从而保证刀具进行复杂加工。加工中心还具有不同的辅助功能；如：各种加工固定循环，刀具半径自动补偿，刀具长度自动补偿，刀具破损报警，刀具寿命管理，过载超程自动保护，丝杠螺距误差补偿，丝杠间隙补偿，故障自动诊断，工件与加工过程图形显示，人机对话，工件在线检测和加工自动补偿、离线编程等，这些攻能提高了数控机床的加工效率，保证了产品的加工精度和质量，是普通加工设备无法相比的。 1.2.1加工中心用途和特点 加工中心与普通机床的区别主要在于它能在一台机床上完成多台机床才能完成的自动换到装置，使工件再一次装夹之后，可以连续完成对工件便面自动进行钻孔、扩孔、绞孔、镗孔、攻螺纹，铣削等多工步的加工，工序高度集中。第二，加工中心一般带有自动分度回转工作台或主轴箱可自动转角度，从而使工件一次装夹后，自动完成多个平面或多个角度位置的多工序加工。第三，加工中心能自动改
