需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 臥式加工中心自動(dòng)換刀裝置設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 三號(hào)楷體 學(xué)號(hào)： 三號(hào)楷體 學(xué) 院： 三號(hào)楷體 專 業(yè)： 三號(hào)楷體 指導(dǎo)教師： 只寫名字，三號(hào)楷體 年 月 （小二號(hào)居中） 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 自動(dòng)換刀機(jī)械手的設(shè)計(jì) 摘要 臥式加工中心在加工中用得很廣泛，臥式 加工中心利用刀庫實(shí)現(xiàn)換刀 。 而自動(dòng)換刀裝置是臥式加工中心的重要組成部分之一，它的功能的好壞，關(guān)系到整個(gè)臥式加工中心的功能。 自動(dòng)換刀裝置可分為五種基本形式，即轉(zhuǎn)塔式、 180 回轉(zhuǎn)式、回轉(zhuǎn)插 入 式、二軸轉(zhuǎn)動(dòng)式和主軸直接式。 刀庫換刀，按照換刀過程有無機(jī)械手參與，分成有機(jī)械手換刀和無機(jī)械手換刀兩種情況 。 在有機(jī)械手換刀的過程中，使用一個(gè)機(jī)械手將加工完畢的刀具從主軸中拔出，與此同時(shí)，另一機(jī)械手將在刀庫中待命的刀具從刀庫拔出，然后兩者交換位置 ， 完成換刀過程 。 無機(jī)械手換刀時(shí)，刀庫中刀具存放方向與主軸平行，刀具放在主軸可到達(dá)位置換刀時(shí)，主軸箱移到刀庫換刀位置上方，利用主軸 后刀庫中待換刀具轉(zhuǎn)到待命位 置 。 主軸 將刀具插人主軸。 關(guān)鍵詞： 臥式加工中心 自動(dòng)換刀裝置 刀庫 機(jī)械手 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 in of is by is an of is or on be 180 of in to of in a In a be a is do in at of to be to by in by to be to Z to 要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 目 錄 1 前言 . 6 加工中心簡介 . 7 工中心的發(fā)展史 . 7 工中心的優(yōu)點(diǎn) . 7 工中心的發(fā)展動(dòng)向 . 8 自動(dòng)換刀裝置的簡介 . 8 動(dòng)交換刀具的由來 . 8 動(dòng)換刀的形式 . 9 庫的功能和形式 . 11 套準(zhǔn)停措施 . 13 2 機(jī)械手的設(shè)計(jì) . 14 機(jī)械手的原理 . 14 設(shè)計(jì)方向 . 16 概要 . 17 機(jī)械手的組成與分類 . 17 機(jī)械手的手部 . 17 械手手部的設(shè)計(jì) . 18 械手其它零件以及尺寸的確定 . 23 螺栓的確定 . 23 其它尺寸的確定 . 24 軸與機(jī)械手配合部分的直徑的確定 . 24 液壓泵的選擇 . 26 3 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 27 轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 27 械手轉(zhuǎn)過 75 度的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) . 28 機(jī)械手轉(zhuǎn)過 180 度的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) . 32 動(dòng)機(jī)構(gòu)其它零件的設(shè)計(jì) . 35 液壓缸的選擇 . 36 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 37 擬定軸上零件的裝配方案 . 37 確定軸的各段直徑與長度 . 38 軸的自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)以及主軸準(zhǔn)停裝置的設(shè)計(jì) . 39 主軸結(jié)構(gòu) . 39 刀具的自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu) . 39 軸準(zhǔn)停裝置 . 39 刀裝置的液壓機(jī)構(gòu)分析 . 40 壓分析 . 40 刀動(dòng)作順序表 . 42 4 . 44 小結(jié) . 48 參考文獻(xiàn) . 49 致謝 . 50 買文檔送全套圖紙 扣扣 414951605 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 1 前言 臥式加工中心的 自動(dòng)換刀裝置（機(jī)械手），是加工中心的重要組成部分之一，我做的這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)就是關(guān)于這方面的問題。 我的設(shè)計(jì)任務(wù)是：對臥式加工中心自動(dòng)換刀機(jī)械手進(jìn)行設(shè)計(jì)。它主要包括以下幾方面的內(nèi)容： (1)機(jī)械部分的設(shè)計(jì) (2)液壓部分的設(shè)計(jì) (3)自動(dòng)控制方面的設(shè)計(jì)（ 這個(gè)自動(dòng)換刀裝置是針對 過對實(shí)驗(yàn)室中這臺(tái)機(jī)床的研究以及查閱相關(guān)資料。在老師的指導(dǎo)下，我很快就有了一個(gè)明確的思路。我的思路如下：首先，對機(jī)械手部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，接下來是液壓部分，最后是 個(gè)機(jī)械手只有 2個(gè)方向的自由度，既： 的轉(zhuǎn)動(dòng)一移動(dòng)，通過這 2個(gè)自由度，我可以完成整個(gè)換刀的操作。其中轉(zhuǎn)動(dòng)是用來交換刀具的位置，進(jìn)而為拔刀與插刀做準(zhǔn)備。而移動(dòng)是用來完成拔刀與插刀的動(dòng)作的。就是說整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程如下：機(jī)械手轉(zhuǎn)到指定的位置，然后在一系列的控制之下交換刀具以及插拔刀具。而我這個(gè)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)室中的那臺(tái)加工中心的自動(dòng)換刀裝置有一些區(qū)別，就是實(shí)驗(yàn)室中那臺(tái)加工中心的自動(dòng)換刀裝置采用的是氣壓控制，而我在這個(gè)設(shè)計(jì)中采用的是液壓控制。 在我這個(gè)設(shè)計(jì)中，我遇到了一些問題，就是力不好確定，以及許多尺寸不容易準(zhǔn)確的確定下來，我采用了一個(gè)很笨的方法，就是直接對 得出來，我所要的尺寸。通過這個(gè)設(shè)計(jì)中，我對自己的知識(shí)有了很明確的認(rèn)識(shí)，看到了自己的許多缺點(diǎn)，對自己起到了一個(gè)查漏補(bǔ)缺的作用。 同時(shí)，我得到了程老師的很多指導(dǎo)，如果不是程老師的話，我根本不知道從那里入手。在做論文的過程中，我出了很多錯(cuò)誤，因?yàn)檫@，得到及時(shí)的更正。謝謝老師。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 從這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我對 后，我對再復(fù)雜的圖，都不會(huì)有恐懼感，在液壓方面也溫習(xí)了以前學(xué)到的知識(shí)。 雖然這樣，我做的這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)，肯定還有很多的錯(cuò)誤，希望老師們指 正。 加工中心簡介 工中心的發(fā)展史 加工中心的發(fā)展已有 50年歷史，自從 1952年世界上出現(xiàn)第一臺(tái)上數(shù)控機(jī)床后，使多品種、中小批量的機(jī)械加工設(shè)備在柔性、自動(dòng)化和效率上產(chǎn)生了巨大變革。 它用易于修改的數(shù)控加工程序進(jìn)行控制，因而比大批量生產(chǎn)中使用組合機(jī)床生產(chǎn)線的凸輪、開關(guān)控制的專用機(jī)床有更大的柔性，容易適應(yīng)加工關(guān)鍵品種的變化，進(jìn)行多品種加工。 所謂加工中心，普遍上指在工件一次裝卡中，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)銑削、鉆孔、鏜孔、鉸孔、攻絲等多工序的數(shù)控機(jī)床。更為明確的說法是：加工中心就是自動(dòng)換刀數(shù)控鏜銑床 。 現(xiàn)代加工中心的內(nèi)容包括：它是在數(shù)控鏜床或數(shù)控銑床的基礎(chǔ)上增加自動(dòng)換刀裝置，可使工件在一次裝卡中，能夠自動(dòng)更換刀具，自動(dòng)完成工件上的銑削、鉆孔、鏜孔、鉸孔、攻絲等工序的數(shù)控機(jī)床。加工中心上如果帶有自動(dòng)分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)或自動(dòng)轉(zhuǎn)角度的主軸箱，可使工件在一次裝卡中，自動(dòng)完成多個(gè)平面和多個(gè)角度位置的多工序加工。加工中心上如果帶有交換工作臺(tái)，工件在工作位置的工作臺(tái)上進(jìn)行加工的同時(shí)，另外的工件在裝卸為止的工作臺(tái)上進(jìn)行裝卸，不影響加工的進(jìn)行。 工中心的優(yōu)點(diǎn) 加工中心的優(yōu)點(diǎn)很多，主要有以下幾點(diǎn)： 提 高加工質(zhì)量 工件一次裝夾，即可實(shí)現(xiàn)多工序集中加工，大大減少多次裝夾所帶來的誤差。而且，由于是數(shù)控加工，較少依賴操作者的技術(shù)水平，可得到相當(dāng)高的穩(wěn)定精度。 縮短加工準(zhǔn)備時(shí)間 減少在制品 減少刀具費(fèi)用 最少的直接勞務(wù)費(fèi) 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 最少的間接勞務(wù)費(fèi) 設(shè)備利用率高 加工中心設(shè)備利用率為通用機(jī)床的幾倍。另外，由于工序集中，容易適應(yīng)多品種、中小批量生產(chǎn)。 工中心的發(fā)展動(dòng)向 總的來說，加工中心是向高速化、進(jìn)一步提高精度和愈發(fā)完善的方向發(fā)展。 （ 1）高速化 加工中心的高速化，是指主軸轉(zhuǎn)速 、進(jìn)給速度、自動(dòng)換刀和自動(dòng)交換工作臺(tái)的高速化。 （ 2）進(jìn)一步提高精度 加工中心的主要精度指標(biāo)是它的運(yùn)動(dòng)精度指標(biāo)。而運(yùn)動(dòng)精度主要以坐標(biāo)定位精度、重復(fù)定位精度以及銑圓精度來表示。 自動(dòng)換刀裝置的簡介 動(dòng)交換刀具的由來 自動(dòng)交換刀具系統(tǒng)（ 稱 統(tǒng)是由刀庫、機(jī)械手及相應(yīng)的控制系統(tǒng)組成。具有鉆、鏜、銑功能的數(shù)控、銑床，一般刀具都安裝在機(jī)床的主軸上，工件安裝于工作臺(tái)上。為了使工序能夠高度集中，盡量節(jié)省輔助時(shí)間，于是在數(shù)控銑床上增加自動(dòng)交換刀具系 統(tǒng)（含刀庫、機(jī)械手及其控制）便形成了加工中心（ 初期曾采用轉(zhuǎn)塔頭式的換刀方式，它的電動(dòng)機(jī)、變速箱、轉(zhuǎn)塔頭做成一體，結(jié)構(gòu)緊湊：但變速箱工作時(shí)的振動(dòng)和熱量都直接傳到轉(zhuǎn)塔上來，而且每把刀都需要一個(gè)主軸所以它的刀具數(shù)量、尺寸、結(jié)構(gòu)都受到很多限制。 采用單獨(dú)存儲(chǔ)刀具的刀庫，刀具數(shù)量可以增多，以滿足加工復(fù)雜零件的需要，這時(shí)的加工中心只需一個(gè)夾持刀具進(jìn)行切削的主軸，所以制造難度也比轉(zhuǎn)塔刀架低。 動(dòng)換刀的形式 （ 1）無機(jī)械手的換刀方式 小型加工中心有采用無機(jī)械手換刀的方式，如圖 1的刀庫在立柱的 正前方上部，刀庫中刀具的存放方向與主軸方向一致。換刀時(shí)主軸箱帶著主軸在立柱導(dǎo)軌上上升至換刀位置，主軸上的刀具正好進(jìn)入刀庫的某一個(gè)刀具存放位置，隨即主需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 軸內(nèi)夾刀機(jī)構(gòu)松開，主軸刀庫順著主軸方向向前移動(dòng)，從主軸中拔出刀具，然后刀庫回轉(zhuǎn)，將下一步所需的刀具轉(zhuǎn)到與主軸對齊的位置；刀庫退回，將新刀具插入主軸中刀具隨即被夾緊，主軸箱下移，開始新的加工。這種自動(dòng)換刀系統(tǒng)，刀庫整體前后移動(dòng)不僅刀具數(shù)量少，而且刀具尺寸也較小。這種刀庫旋轉(zhuǎn)是在工步之間進(jìn)行的，即旋轉(zhuǎn)所需的輔助時(shí)間與加工時(shí)間不重合。 （ 2）機(jī)械手的換刀方式 這是加工 中心普遍采用的一種方式。它的種類很多，可分為單臂單手式機(jī)械手、回轉(zhuǎn)式單臂雙手機(jī)械手、雙手式機(jī)械手、多手式機(jī)械手四類。 單臂單手式機(jī)械手包括機(jī)械手只作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手和只作往復(fù)擺動(dòng)的機(jī)械手。前者用于刀具主軸與刀庫刀座的軸線平行的場合。它的特點(diǎn)是機(jī)械手的插、拔刀運(yùn)動(dòng)和傳遞刀具的運(yùn)動(dòng)都是直線運(yùn)動(dòng)，因而無回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的離心力，所以機(jī)械手的握刀部分可以比較簡單，只需兩個(gè)彈簧卡銷卡住刀柄。而后者，如果是機(jī)械手?jǐn)[動(dòng)軸線與刀具主軸平行，它主要用于刀庫換刀位置的刀座的軸線與主軸軸線相平行的場合。如果是機(jī)械手?jǐn)[動(dòng)軸線 與刀具主軸垂直，它用于刀庫換刀位置的刀座和軸線相垂直的場合?？傊@種單臂單手式機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡單。在轉(zhuǎn)塔頭帶刀庫的換刀系統(tǒng)中，不與主軸的換刀時(shí)間重合，故可用這類機(jī)械手。它也可在刀庫與主軸頭上的換刀機(jī)械手之間傳遞刀具。但是，這類機(jī)械手換刀動(dòng)作均需順序進(jìn)行，時(shí)間不能重合，從而換刀時(shí)間較長。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 圖 1無機(jī)械手的換刀順序 回轉(zhuǎn)式單臂雙手式機(jī)械手包括兩手部成 180和兩手部不成 180兩種。兩手部成 180的又可分為固定式雙手、可伸縮式雙手和剪式雙手三類。這類機(jī)械手可以同 時(shí)抓住和拔、插位于主軸和刀庫里的刀具，與單臂單手式機(jī)械手相比，可以縮短換刀時(shí)間。 雙手式機(jī)械手可分為機(jī)械化只作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手和有回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械手兩大類。前者包括雙手平行式和雙手交叉式，這種機(jī)械手適用于容量較大的、距主軸較遠(yuǎn)的，特別是分置式的刀庫的換刀。機(jī)械手有回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的，在主軸處換刀時(shí)轉(zhuǎn)角為 180，可用于刀庫距主軸較遠(yuǎn)者；在主軸處換刀時(shí)轉(zhuǎn)角為 90，適用于刀庫距主軸較近者；在主軸處換刀時(shí)轉(zhuǎn)角 G (2即： NG/u=7*72N 從上式我們可以得到活動(dòng)銷對刀具的壓力大于 572牛 又由于活動(dòng)銷對刀具的力是由于彈簧壓縮所產(chǎn)生的，所以 P=N572N (2聯(lián)立（ 1）（ 4）二式可以得到 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 P=N=72N 所以 k=N/72/ k=21N/ 4）活動(dòng)銷的選取與驗(yàn)證 由于活動(dòng)銷承受的壓力較 大，所以選用 45 鋼（調(diào)質(zhì)） 活動(dòng)銷的受力圖如下 如圖： N 是刀具對活動(dòng)銷的支撐反力 N =P=1N/f 是由于摩擦的結(jié)果 是由于活動(dòng)銷阻止刀具下掉掉力的作用反力，與 方向向上 大小為： f =f= 為彈簧對活動(dòng)銷的作用力 F =1 是由固定活動(dòng)銷的外壁產(chǎn)生的，用來限制活動(dòng)銷向下的運(yùn)動(dòng)、向上的運(yùn)動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)等 5個(gè)自由度的。 由于這個(gè)物體（活動(dòng)銷）在力的作用下平衡，根據(jù)力的作用力與反作 用原理，可得： F =N F1=f 所以得到： F1=f =要與 f 的方向相反，因此方向向上。 對 ，活動(dòng)銷受到 F 與 N 這對力的同時(shí)作用 所以產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力為 所以2需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 確定上式中各個(gè)參數(shù)值： 1） 由于材料為 45鋼 ，所一許用應(yīng)力為 58） =f =以（ 2中 又因?yàn)?2 （ 2 所以 24 N （ 2 即： 所以取 d=12由于活動(dòng)銷還受到剪的作用，所以： F （ 2 由（ 6）（ 8）二式我們可以得到如下的公式： 4 （ 2 確定上式中的各個(gè)參數(shù)值： 1） 45鋼的許用剪應(yīng)力為 02） 剪切力 f =以（ 9）式可以計(jì)算為： M p 0 844 （ 2 由（ 7）與（ 10）得到的 取 d=12要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 下面來確定銷的長度 由于在 f 的作用下會(huì)產(chǎn)生一個(gè)力距 M 大小為 M= （ 2 上式中的 度 在 它的 2個(gè)端點(diǎn)彎距最大為 M=以 彎曲應(yīng)力為（ 2 上式中 由于截面為圓形所以 W=322/ 64/2/34 z 所以333232 （ 2 由于 45鋼的彎曲應(yīng)力為 40以 （ 2 即 M p 3 所以 ,由上式得 l 145據(jù)銷的系列與上式所計(jì)算的長度，取 l=112以活動(dòng)銷就確定了 為 （ 5）鎖緊銷的選取與驗(yàn)證 由于鎖緊銷的要求沒有活動(dòng)銷高，聯(lián)想到它的 使用狀況，所以選用 20鋼 它的剪應(yīng)力 5 所以（ 2 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 42 （ 2 （ 2 由（ 15）（ 16）（ 17）式可以得到 取 d=7據(jù)銷的系列選取長度為 40所以銷的類別為 7*40 械手其它零件以及尺寸的確定 機(jī)械手的手部是通過螺栓連接在手腕上面的，又因?yàn)槭植颗c手腕的結(jié)合要能精確的固定相對位置，所以選用普通螺栓來連 接。我這里采用了 3螺栓組成螺栓組來連接的 現(xiàn)在對這 3螺栓進(jìn)行受力分析 這 3個(gè)螺栓同時(shí)受到力 F=由于這些螺栓都采用的是普通螺栓 所以各個(gè)螺栓的受力分別為 F = 1）下面我對其中的一個(gè)螺栓進(jìn)行驗(yàn)證 000（ 2 上式中 ，這里接合面數(shù)為 2，所以 i=2 防滑系數(shù) 1.1里取于接觸表面的表面狀況為干燥的表面，所以取 f=以（ 18）式可以如下計(jì)算 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 s 9 90 又因?yàn)槁菟ㄎｋU(xiǎn)截面的拉伸條件公式： 20 2 由于螺栓的材料為中碳鋼，所以 它 的許用拉伸應(yīng) =43以（ 19）式可以如下計(jì)算： =于我只是大概的計(jì)算，所以實(shí)際取螺栓值的時(shí)候取大一點(diǎn) 我們?nèi)?d=14以采用 關(guān)于螺栓的排布，我采用如下的方式： 圖 2螺栓的排列 下面，我們來確定這些螺栓在機(jī)械手中的位置 右邊第一個(gè)螺栓它離下底面的距離為 301 y 到右端面的距離 101 x 右 邊第二個(gè)螺栓它離下底面的距離為 102 y 到右端面的距離 302 x 右邊第三個(gè)螺栓它離下底面的距離為 103 y 到右端面的距離 553 x 其它尺寸的確定 機(jī)械手的手腕部分我選用 20碳鋼它的厚度為 30的寬度為 80的整個(gè)長度為 64059 與機(jī)械手配合部分的直徑的確定 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 1）材料的確定 由于軸是重要的零件所以選用 45鋼 2）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度來計(jì)算軸徑 在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，通常用下面的這個(gè)公式來初步估算軸徑 上式中 T 為扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為 為軸所承受的扭距，單位為 W 為軸的抗扭截面系數(shù) ,單位為 3 單 位為 為計(jì)算截面處的直徑 ,單位為 T 為許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 ,單位為 上式可以得到軸的直徑為 : 30333 00 00 0 T (2確定上式的值 : (1) 確定 0A 查表得 0A =126里取 0A =110 (2) 確定轉(zhuǎn)速 n 因?yàn)樵?中 ,換刀時(shí)間為 個(gè)過程有 10 個(gè)動(dòng)作 ,按每個(gè)動(dòng)作的時(shí)間相等來計(jì)算 所以每個(gè)動(dòng)作的時(shí)間 Tt s 而機(jī)械手在交換刀具的時(shí)候轉(zhuǎn)過 180 度的時(shí)間也為 以在這個(gè)時(shí)候 ,它的轉(zhuǎn)速最大 ,我們只要用最大轉(zhuǎn)速去計(jì)算軸徑就好了 因?yàn)檩S轉(zhuǎn)過 180度的時(shí)間為 以轉(zhuǎn)過一 周所用的時(shí)間為 要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 所轉(zhuǎn)速就為 m (3) 由于所產(chǎn)生的功主要是用來使機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng) 在轉(zhuǎn) 180度的時(shí)候 p=M 其中 M=們?nèi)?20以 M= 而 4 s 所以 p=M =192.5 1 74 所以 (21)式可以表示為 : 我們?nèi)?d=30 根據(jù)花鍵系列選擇： d=28于軸與 機(jī)械手的連接 : 軸與機(jī)械手連接采用花鍵 壓泵的選擇 根據(jù)實(shí)踐，主軸夾緊松開所用的液壓缸所需的流量最大，因此，這里只需計(jì)算主軸夾緊松開的液壓缸的流量即可。 主軸夾緊松開： 自動(dòng)換刀裝置的整個(gè)換刀過程所需的時(shí)間 ,共有 10個(gè)動(dòng)作， 則每個(gè)動(dòng)作的時(shí)間平均為 t = 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 即主軸松開刀具的時(shí)間為 手冊得每個(gè)碟形彈簧厚度 9.0 ，自由高度 H= 根據(jù)設(shè)計(jì)共有 22 個(gè)彈簧組成 每個(gè)蝶形彈簧的極限行程 0h h 速度 )/(3 （ 1）拉釘松開刀具： 進(jìn)油口油腔的面積： )(4 22 = )03 22 )(3 m 油缸的容積效率 97.0v 則此時(shí)液壓缸的流量為 11432 )/( 3 （ 2）拉釘夾緊刀具： 進(jìn)油口油腔的面積： )(3222 則此時(shí)液壓缸的流量為 )/(43222 比較（ 1）、（ 2）兩者的計(jì)算結(jié)果，取 3 齒輪液壓泵的容積效率 v，總效率 刀盤的轉(zhuǎn)速為 m ( 0 電螺桿液壓泵的排量 vB 310 )/(3 3 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過程中 ,轉(zhuǎn)位有 3次 ,第一是機(jī)械手轉(zhuǎn)過 75度 ,第二次是機(jī)械手轉(zhuǎn)過 180度 ,第三次是機(jī)械手反向到原來的位置 . 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 這些轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)主要是由齒輪齒條機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的 ,它們的動(dòng)力源來自于液壓缸 ,對液壓港通入一定的壓力油 ,使活塞向預(yù)定的方向運(yùn)動(dòng)齒輪條是與活塞桿是做成一體的 械手轉(zhuǎn)過 75 度的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 這個(gè)機(jī)構(gòu)由一般個(gè)液壓缸、齒輪條、齒輪以及連接盤、連桿組成的，當(dāng)發(fā)出機(jī)械手抓刀的信號(hào)時(shí)，液壓缸的后腔就通入壓力油，活塞桿推動(dòng)著齒輪條向前移動(dòng)，使得齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，帶動(dòng)連接盤與連桿轉(zhuǎn)動(dòng)，而連桿通過花鍵連在機(jī)械手上，所以當(dāng)活塞通入壓力油的時(shí)候，機(jī)械手就相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)。 （ 1）下面我們首先來選擇與計(jì)算液壓缸 由于機(jī)械手的整個(gè)換刀時(shí)間為 個(gè)過程有 10 個(gè)動(dòng)作 ,按每個(gè)動(dòng)作的時(shí)間相等來計(jì)算 所以每個(gè)動(dòng)作的時(shí)間 Tt s 即：機(jī)械手轉(zhuǎn)過 75度的時(shí)間為 齒輪的齒數(shù)為 60，模數(shù)為 料為 60么齒輪的分度圓直徑為 d=0 齒輪的分度圓周長為 S= 所以齒輪轉(zhuǎn)過 75 度走過的距離 L= 7 23 6 0753 6 075 0000 因?yàn)辇X輪齒條是配合的所以 齒輪條在這個(gè)運(yùn)動(dòng)中也走過 塞桿的速度為 設(shè)液壓缸的溶積效魚為 ，這 里取 設(shè)液壓缸的額定流量為 q 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 所以 2 又 42（ 2 由上 2式可以得到 （ 2 因?yàn)?q=10 m/s 所以（ 24）可以如下計(jì)算 所以選擇 d=35以選擇液壓缸，它的 行程為 塞的直徑為 35 （ 2）確定齒輪齒條機(jī)構(gòu)其它尺寸 首先確定齒寬系數(shù) d 由于齒輪的二支承相對齒輪做對稱布置，所以取 d =1。 由于 * （ 2 由于我都采用的是標(biāo)準(zhǔn)直齒輪（壓力角為 20度） 所以 1*所以 *22 =90+2 因?yàn)?a 160 所以齒輪做成實(shí)心 由于這個(gè)齒輪通過連桿與連接盤來傳遞運(yùn)動(dòng)的，所以齒輪做成如下的結(jié)構(gòu)： 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 圖 3大齒輪的結(jié)構(gòu) 其中取 0么 11以與活塞桿連接在一起的齒輪條的直徑就為 35齒輪條固定在一個(gè)滑槽中，滑槽的結(jié)構(gòu)如下： 0 0 H=8 L=80 圖 3固定與大齒輪配對的齒輪條的滑槽 齒輪的齒距（分度圓） 由于齒輪與齒輪條是配合一起運(yùn)動(dòng)的 所以齒輪的齒距（分度圓）就是齒輪條的齒距（分度圓） 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 即： 齒輪齒條 由于液壓缸的行程 l=以齒輪條的齒 輪數(shù) 因?yàn)橐粢恍┚嚯x，還有齒輪與齒輪條的齒輪數(shù)互為質(zhì)數(shù)，所以取齒輪條的齒輪數(shù)為 z=15。 （ 3）與齒輪齒條一起運(yùn)動(dòng)的零件以及尺寸的確定 1）連接盤的尺寸的確定 02=703=904=1301=202=403=614=11mm d=6接盤是空套在齒輪上面的， 2）傳動(dòng)盤以及尺寸的確定 02=603=701=102=30的直徑 要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 圖 3傳動(dòng)盤 3) 把傳動(dòng)盤與連桿（軸）連接起來的花鍵的確定 02=26=10 3花鍵 械手轉(zhuǎn)過 180 度的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 這個(gè)機(jī)構(gòu)由一般個(gè)液壓缸、齒輪條、齒輪以及連桿組成的，當(dāng)發(fā)出機(jī)械手交換刀具的信號(hào)時(shí)，液壓缸的后腔就通入壓力油，活塞桿推動(dòng)著齒輪條向前移動(dòng)，使得齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，帶動(dòng)連桿轉(zhuǎn)動(dòng)，而連桿通過花鍵連在機(jī)械手上，所以當(dāng)活塞通入壓力油的時(shí)候，機(jī)械手就相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)。 （ 1）下面我們首 先來選擇與計(jì)算液壓缸 由于機(jī)械手的整個(gè)換刀時(shí)間為 個(gè)過程有 10 個(gè)動(dòng)作 ,按每個(gè)動(dòng)作的時(shí)間相等來計(jì)算 所以每個(gè)動(dòng)作的時(shí)間 Tt s 即：機(jī)械手轉(zhuǎn)過 180間為 要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 取齒輪的齒數(shù)為 48,模數(shù)為 料為 60么齒輪的分度員直徑為 d= 齒輪的分度圓周長為 S= 所以齒輪轉(zhuǎn)過 180 度所走的距離 L= 000 因?yàn)辇X輪齒條是 配合的所以 齒輪條在這個(gè)運(yùn)動(dòng)中也走過 塞桿的速度為 45 設(shè)液壓缸的溶積效魚為 ，這里取 設(shè)液壓缸的額定流量為 q 所以 2 又 42（ 2 由上 2式可以得到 （ 2 因?yàn)?q=10 m/s 所以（ 28）式如下計(jì)算 0 2 2 0 所以選擇 d=30m 所以選擇液壓缸，它的 行程為 徑為 30 （ 2）確定齒輪齒條機(jī)構(gòu)其它尺寸 首先確定齒寬系數(shù) d 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 由于齒輪的二支承相對齒輪做對稱布置，所以取 d =1。 由于 * （ 2 由于我都采用的是標(biāo)準(zhǔn)直齒輪（壓力角為 20度） 所以 1*所以 * =72+ 因?yàn)?a 160 所以齒輪做成實(shí)心 由于這個(gè)齒輪通過連桿與連接盤來傳遞運(yùn)動(dòng)的，所以齒輪做成如下的結(jié)構(gòu)： 圖 3小齒輪 其中取 5么 27以與活塞桿連接在一起的齒輪條的直徑就為 30齒輪條固定在一個(gè)滑槽中，滑槽的結(jié)構(gòu)如下： 0 0 0 0 25 0 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 圖 3 固定與小齒輪一起配對的齒輪條 齒輪的齒距（分度圓） 由于齒輪與齒輪條是配合一起運(yùn)動(dòng)的 所以齒輪的齒距（分度圓）就是齒輪條的齒距（分度圓） 即： 齒輪齒條 由于液壓缸的行程 l=以齒輪條的齒數(shù) 因?yàn)橐粢恍┚嚯x，還有齒輪與齒輪條的齒輪數(shù)互為質(zhì)數(shù)，所以 取齒輪條的齒輪數(shù)為 z=27