數控車削中心主軸箱及自驅動刀架畢業設計全套
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- 數控車削中心主軸箱及自驅動刀架畢業設計全套刀庫是加工中心的象征，是加工中心區別于NC 鏜床和NC 銑床的本質所在，因此來說，刀庫的設計是加工中心設計的核心。由于作者所要設計的加工中心是一個主要用來加工中小批量電子元件等小型零件的小型加工中心，在滿足加工要求，經濟實用的條件下，應盡量使加工中心的結構緊湊，減小加工中心的外形輪廓尺寸，刀庫在滿足使用要求的前提下，盡量結構使其簡單緊湊，易制造，從而降低生產加工中心的成本。
3.1 刀庫的結構設計
在總體設計方案中已確定：自動換刀系統采用無機械手換刀，且刀庫置于立柱側面的橫梁上。刀庫在橫梁上的移動采用滾珠絲杠傳動和快速移動電機。采用盤型刀庫，由槽輪機構實現回轉、分度和轉位，由交流伺服電機驅動。刀庫的結構設計從以下幾個方面進行。
3.1.1 刀庫主要參數的確定
1.刀庫容量
本加工中心主要用來加工小型零件或多孔零件上的小孔和小平面，所以刀庫上主要安裝一些孔加工刀具（如鉆頭、擴孔鉆等）和加工小平面的立銑刀及小直徑的面銑刀；同時又考慮到所選用電主軸軸端的尺寸及刀盤直徑等的限制；再考慮到主要用于中小批生產及教學實驗等，刀具的品種不宜過多，以免造成不必要的浪費和刀庫尺寸過大，采用8 把刀。
2.刀具最大直徑和長度
立銑刀的最大直徑定為40mm,鉆頭的最大直徑定為10mm,最大工作部分長度定為
150mm.
3.刀具最大重量為1kg.
4.刀具最大運動線速度為22m/min～30m/min.
3.1.2 刀盤部分的設計
1.刀盤尺寸的確定
刀盤采用輪輻式結構，這樣既能滿足使用的要求，又能保證刀盤的強度。在整個設計的過程中要保證各個尺寸在換刀過程不發生干涉即可，刀盤直徑為720mm,其他尺寸見刀盤零件圖。
2.刀爪尺寸的設計
刀爪的外型尺寸根據30 號刀柄設計。
3.1.3 刀庫轉動定位機構的設計
1.刀庫轉動定位機構的選擇
目前圓盤式刀庫大多采用的是單頭雙導程蝸輪蝸桿傳動，此傳動機構在使用中可隨時調整蝸輪蝸桿的傳動間隙，實現準確的轉位分度，保證刀庫工作的可靠性，但此傳動機構較復雜，而且單頭雙導程蝸輪和蝸桿的加工較困難。槽輪機構具有沖擊小，工作平穩性較高，機械效率高，可以在較高轉速下工作，且結構簡單，易制造等優點，在目前生產的鼓輪式刀庫的加工中心機床上很多采用槽輪機構來驅動刀庫的分度回轉運動。因此本設計采用槽輪機構，來實現刀庫的轉動、分度和定位。但此機構定位精度不夠高，為提高其定位精度可采用帶制動器和交流伺服電機，從而可保證較高的定位精度。
2.槽輪機構的工作原理
槽輪機構（又稱馬耳他機構）能把主軸的勻速連續運動轉換為從動軸的周期性間歇運動，常用于各種分度轉位機構中。槽輪機構又三種基本類型：外嚙合槽輪機構、內嚙合槽輪機構和球面槽輪機構。此刀庫采用外嚙合槽輪機構。外嚙合槽輪機構的工作原理如圖
3.1 所示。
外嚙合槽輪機構的轉臂回轉軸線與槽輪回轉軸線平行，通常轉臂作等速回轉，當轉臂上的滾子進入槽中，就撥動槽輪作反向轉位運動，當滾子從槽中脫出，槽輪即靜止不動，并由鎖止盤定位。當只有一個滾子時，轉臂轉一周，槽輪作轉一個角度的步進運動，從而實現轉位、分度和定位。1.轉臂 2.槽輪 3.滾子 4.鎖止盤
圖3.1 外嚙合槽輪機構的工作原理
槽輪機構的設計
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