毕业论文_数控机床的自动换刀装置设计.doc

　　 　　 　　　　　 分类号：　　　　　　　　　　　　　　　　单位代码：1045 本科专业职业生涯设计 　　　　　 　姓 名　 学 号　 200 　　　　 年 级　 200 　　　　 专 业　机械设计制造及其自动化 　　　　 系　（院） 　　　　 指导教师　 目 录 第一部分 1 我的机械工程师规划 1 1 机械行业及机械专业 1 2 临沂大学简介 1 3 自我评估 2 3.1 缺点 2 3.2 优点 3 4 工程师之路 3 第二部分 4 数控机床的自动换刀装置设计 4 摘 要 4 Abstract 5 1 引言 6 1.1 加工中心的定义 6 1.2 加工中心的发展历程 6 1.3 加工中心国内外现状 6 1.4 国产加工中心目前存在的问题及未来发展趋势 8 1.5 加工中心的 9 2 加工中心自动换刀装置概述 10 2.1 加工中心自动换刀装置（ATC）形式、特点及各自应用范围 10 2.2 刀库及刀具交换装置 11 2.2.1 刀库的形式 11 2.2.2 刀具的选择方式 12 2.2.3 刀具(刀座)识别装置 13 2.2.4 刀具交换装置 18 2.3 小结 19 3 方案的分析论证及确定 20 3.1 方案的分析 20 3.1.1 机械结构方案的提出 20 3.1.2 传动方案的提出 20 3.2 方案的可行性分析 20 3.2.1 机械结构方案的可行性分析 20 3.2.2 传动方案的可行性分析 20 3.3 方案的确定 21 3.3.1 机械结构方案的确定 21 3.3.2 传动方案的确定 21 3.3.3 换刀工作流程[5] 21 3.4 小结 22 4 设计计算 23 4.1 各部分设计参数的确定 23 4.1.1 设计参数 23 4.1.2 机械手取刀干涉计算 23 4.2 电机的选择 24 4.2.1 小臂电机的选择 24 4.2.2 大臂电机的选择 25 4.2.3 刀库电机的选择 26 4.3 小臂校核计算 26 4.3.1 蜗轮蜗杆校核 26 4.3.2 蜗杆轴及轴承校核[ 27 4.3.3 蜗轮轴及轴承校核 31 4.4 大臂校核计算 38 4.4.1 蜗轮蜗杆校核 38 4.4.2 蜗杆轴及轴承校核 39 4.4.3 蜗轮轴及轴承校核 42 4.4.4 汽缸校核 46 4.5 刀库校核计算 47 4.5.1 蜗轮蜗杆校核 47 4.5.2 蜗杆轴及轴承校核 48 4.5.3 蜗轮轴及轴承校核 51 4.6 键校核计算 56 4.6.1 小臂校核计算 56 4.6.2 大臂校核计算 56 4.6.3 刀库校核计算 57 4.7 小结 57 结论 58 参考文献 59 附录 60 致谢 65 第一部分 我的机械工程师规划 1 机械行业及机械专业 未来10年将是中国机械行业发展的最佳、最快时期——承接世界制造业的转移，中国正在逐步成为世界工厂。美国、德国、日本、韩国等国家已经进入工业化发展的高技术密集时代与微电子时代，钢铁、机械、化工等重工业正逐渐向发展中国家转移。我国目前经济发展已经过了发展初期，正处于重化工业发展中期。美国、德国的重化工业发展期延续了18年以上，美国、德国、日本、韩国四国重化工业发展期平均延续了12年，由此来看，中国的重化工业发展期将至少延续10年。因此，在未来10年内，国产机械产品的国际竞争力将不断增强，逐步替代进口，并加速出口。目前，中国机械行业中的一些子行业，如，船舶、铁路、集装箱及集装箱起重机制造等已经受益于国际间的产业转移，并将持续受益；电站设备、工程机械、机床等将受益于产业转移，加快出口进程。在工科院校的各个院系中，机械系学生的队伍颇为庞大。这是因为机械专业学科方向比较多，机械类专业下设有机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、工业设计、过程装备与控制工程、机械工程及自动化、车辆工程、机械电子工程、汽车服务工程、制造自动化与测控技术、微机电系统工程、制造工程等专业，列“家族谱系”的话会是长长的一串。“机械工程”是教育部划定的一级学科，它的基本定义是这样的：机械工程的主要研究领域包括机械的基本理论，各类机械产品及系统的统计方法、制造技术检测与控制、自动化及性能分析与实验研究等。机械类专业日新月异的变化，这个定义没有涵盖。由于应用行业不同，实际上的研究方法也会有很大差别。有些院校以汽车研究见长，有的则在航空航天领域有着不可撼动的地位，还有的院校在机器人制