XK5025型数控立铣床自动换刀装置设计说明书.doc

XK5025型数控立铣床自动换刀装置设计目录1概述31.1课题背景31.2课题内容31.3课题的意义41.4课题的创新点42机械制造技术毕业设计的基本任务与要求42.1设计任务52.2毕业设计基本要求53刀库的设计53.1确定刀库容量53.2确定刀库形式63.3刀库结构设计73.4初估刀库驱动转距及选定电机83.4.1初选电动机与降速传动装置83.4.2初估刀库驱动转距83.5刀库转位机构的普通圆柱蜗杆传动的设计83.6刀库驱动转矩的校核103.7花键联接的强度计算143.8夹紧机构插销剪切强度的校核153.9确定刀具的选择方式153.10刀库的定位与刀具的松夹154刀具交换装置的设计164.1确定换刀机械手形式174.2换刀机械手的工作原理194.3机械手的自动换刀过程的动作顺序214.4机械手回转轴4上的齿轮齿条设计214.5自动换刀装置的相关技术要求224.5.1主轴准停装置244.5.2换刀机械手的安装与调试244.6自动换刀程序的编制245夹具设计研资料究原始245.1拟定夹具的结构方案245.2确定工件的定位方式及夹具体元件的材料255.3工件的夹紧方式，计算夹紧力并设计夹紧装置265.4机械加工工艺规程卡片306.致谢33参考文献书目341概述11课题背景现在工业机器人集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来，机器人技术极其产品发展很快，已成为柔性制造系统（FMS）、自动化工厂（FA）、计算机集成制造系统（CIMS）的自动化工具。广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料以及降低生产成本，有着十分重要的意义。和计算机、网络技术一样，工业机器人的广泛应用正在日益改善着人类的生产和生活方式。工业机器人是最典型的机电一体化数字化装备，技术附加值很高，应用范围很广，作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业，将对未来生产和社会发展起着越来越重要的作用。国外专家预测，机器人产业是继汽车、计算机之后出现的一种新的大型高技术产业。据联合国欧洲委员会（UNECE）和国际机器人联合会（IFR）的统计，世界机器人市场前景看好，从20世纪下半叶起，世界机器人产业一直保持着稳步增长的良好势头。进入20世纪90年代，机器人产品发展速度较快，年增长率平均在10%左右。2004年增长率达到闯记录的20%。其中，亚洲机器人增长幅度最为突出，高达43%。在自动化生产领域中，工业机械手是近几十年发展起来的。工业机械手的是从工业机器人中分支出来的。其特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业具有准确性和各种环境中完成作业的能力。机械手是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，它有多个自由度，可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。机械手由执行机构、驱动-传动机构、控制系统、智能系统、远程诊断监控系统五部分组成。驱动-传动机构与执行机构是相辅相成的，在驱动系统中可以分：机械式、电气式、液压式和复合式，其中液压操作力最大。本课题是立式机床上专用于工件和零件的夹持和自动运转的装置，其运动自由度多，且有严格的动作顺序要求、用液压驱动可实现动作自动循环，利于自动化和高效率等要求。12课题内容本课题的基本内容是：1）功能原理方案分析2）液压系统原理图设计3）液压系统的计算4）油箱与执行元件工作图设计5）编写计算说明书13课题的意义本课题所研究的立式机床的装夹装置属于工业机器人这一范畴，对它的研究实际上就是对工业机器人的研究。现在工业机器人集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来，机器人技术极其产品发展很快，已成为柔性制造系统（FMS）、自动化工厂（FA）、计算机集成制造系统（CIMS）的自动化工具。广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料以及降低生产成本，有着十分重要的意义。和计算机、网络技术一样，工业机器人的广泛应用正在日益改善着人类的生产和生活方式。随着加工行业在我国的迅速发展，各行各业的自动化装备水平越来越高，现代化加工车间，常常配有机械手，以提高生产效率，代替工人完成恶劣环境下危险、繁重的劳动。14课题的创新点采用手动换向阀变换夹持方式，既可以双夹持也可以单夹持。2机械制造技术毕业设计的基本任务与要求2.1、设计任务（1）设计一个中等复杂的零件的加工工艺规程；（2）设计一个专