加工中心换刀装置(机械手)的设计 大学论文.doc

2012届 　　 　　　 　　　　　 分类号： 　　　　　　　　　　　　　　　　　 单位代码 ：10452 毕业设计 加工中心换刀装置的设计　　　　　　 姓 名　　 胡文午　 　 　　　　　 学 号　　 201203110214　 　　　　　 年 级　 2012级（2）班 　　　　　 专 业　　　机械设计制造及其自动化 　　　　　 系　（院）　　机械工程学院　 　　　　　 指导教师　 刘玉慧 2016年 4月 6日 目 录 摘要………………………………………………………………………1 关键词……………………………………………………………………1 1前言……………………………………………………………………2 2加工中心的总体布局…………………………………………………2 2.1技术条件…………………………………………………………2 2.2总体布局…………………………………………………………3 2.3卧式加工中心的机械结构………………………………………3 3换刀机械手的设计……………………………………………………4 3.1刀具的交换装置…………………………………………………4 3.1.1自动换刀装置…………………………………………4 3.1.2机械手的种类…………………………………………5 3.1.3手爪的选择……………………………………………9 3.1.4刀具的夹持……………………………………………10 3.2机械手的驱动装置…………………………………………11 3.2.1手臂的伸缩运动………………………………………11 3.2.2手爪的开合……………………………………………11 3.2.3回转运动………………………………………………12 3.2.4直线运动………………………………………………12 3.3设计计算……………………………………………………13 3.3.1手指夹紧力的计算……………………………………13 3.3.2齿轮的设计……………………………………………13 3.3.3轴的设计………………………………………………19 3.3.4轴承的设计……………………………………………24 3.3.5弹簧的设计……………………………………………28 4结论……………………………………………………………………31 参考文献…………………………………………………………………31 致谢………………………………………………………………………32  加工中心换刀装置的设计 学 生：胡文午 指导老师：刘玉慧 摘 要：机械手是自动换刀装置中交换刀具的主要工具，它担负着把刀库上的刀具送到主轴上，再把主轴上已用过的刀具返回刀库上的任务。设计思路是用机械手的动作来实现对加工中心的换刀，机械手的转动有回转液压缸运来实现，其动力则由驱动系统实现。加工中心的自动换刀装置，通常是由刀库和机械手组成，它是加工中心的象征，又是加工中心成败的关键环节。因此各加工中心制造厂家都在下大力研制动作迅速、可靠性高的自动换刀装置，以求在激烈的竞争中取得好效益，自动换刀装置是加工中心的核心内容，各厂家都在保密，极少公开有关资料，尤其机械手部分更是如此。这种机械手的拔刀、插刀动作，大都由油缸动作来完成。根据结构要求，可以采用油缸动，活塞固定；或活塞动，油缸固定的结构形式。整个机械手由机械臂伸缩机构，机械爪开合机构，回转机构及装卸刀具直线运动机构组成。 关键词：加工中心；机械手；刀库；机械臂 Processing Center in Lnife Device Design Student:Xiong Tao Tutor: Zhang Lan (Oriental Science ＆Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128) Abstract ：Manipulator is automa