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加工中心自动换刀机构设计【四自由度】【4张图纸】【优秀】加工中心自动换刀机构设计【四自由度】【4张图纸】【优秀】

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加工中心自动换刀机构设计论文.doc
底座.dwg
液压缸1.dwg
液压缸2.dwg
装配图.dwg
编号:201404251209103168    类型:共享资源    大小:556.33KB    格式:RAR    上传时间:2014-04-25
  
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加工 中心 自动 机构 设计 自由度 图纸 优秀 优良
资源描述:

加工中心自动换刀机构设计

37页 16000字数+说明书+4张CAD图纸

加工中心自动换刀机构设计论文.doc

底座.dwg

液压缸1.dwg

液压缸2.dwg

装配图.dwg


    目录

第1章  绪论1

1.1  加工中心换刀机构设计的目的及意义1

1.2  加工中心换刀机构的发展现状1

1.3  研究的主要内容2

第2章  总体方案设计与论证3

2.1  加工中心换刀机构的设计要求3

2.2  初步设计方案3

2.2.1  旋转臂与夹紧机构3

2.2.2  主架回转与臂部旋转机构3

2.3  方案的确定4

2.4  设计结构分析4

2.4.1  设计参数4

2.4.2  自由度分析及各自由度的实现5

2.4.3  加工中心换刀机械手的组成5

2.5  本章小结6

第3章  构设计及尺寸计算7

3.1  手指结构设计及计算7

3.1.1  手指夹紧力的计算7

3.1.2  手指部分的相关校核8

3.2  手指夹紧液压缸设计10

3.2.1  手指夹紧液压缸各部分尺寸的确定10

3.2.2  材料的选择12

3.3  手臂旋转液压缸设计12

3.3.1  手臂伸缩液压缸各尺寸数据的确定12

3.4  主架旋转机构设计14

3.4.1  主架架旋转轴的设计14

3.4.2  手架旋转驱动机构的选择16

3.4.3  单级圆锥齿轮的设计与校核17

3.5  主架伸缩液压缸的设计23

3.5.1  主架伸缩液压缸各尺寸数据的确定23

3.5.2  材料的选择24

3.5.3  手架伸缩液压缸活塞杆的校核24

3.6  本章小结25

第4章  控制部分的设计26

4.1  液压缸的流量、流速及压力26

4.2  确定液压泵的流量、压力及液压泵的型号26

4.3  各液压缸缓冲装置的设计28

4.4  液压系统回路28

4.5  旋转轴控制线路29

4.6  技术难点29

4.7  本章小结30

结束语30

致   谢31

参考文献32


1.3  研究的主要内容

加工中心换刀机械手的设计是在实现手指夹紧、手臂伸缩、手架伸缩以及手架旋转运动的基础上,实现其准确、快速、可靠、稳定的换刀。设计得主要内容如下:

1、根据目前常用的加工中心换刀机械手的换刀方式,对手臂伸缩与手指夹紧机构、手架旋转与手架伸缩机构的设计提出几种新的方案,并通过对所提出方案的论证分析,选择一种较为理想的方案进行具体的设计。

2、对所选设计方案中换刀机械手的组成机构及各个自由度运动的实现进行分析。

3、对加工中心换刀机械手的手指夹紧力进行分析与计算,并对其关键部位进行校核,以保证换刀的可靠性。

4、确定各个运动的驱动机构。

5、对设计中所涉及到的液压缸通过计算确定其个部分结构的具体尺寸,并对个活塞杆的强度、稳定性以及螺栓的强度进行校核,以保证加工中心换刀机械手能够稳定、可靠的完成换刀过程。

6、对设计中出现的齿轮、轴等重要零部件通过计算确定尺寸后,要进行安全校核。

7、设计出加工中心换刀机械手的控制系统部分,完善设计内容。


第2章  总体方案设计与论证

2.1  加工中心换刀机构的设计要求

设计加工中心换刀机械手,使其实现手指夹紧、手臂伸缩、手架伸缩以及手架旋转运动,并设计出它的传动控制部分,以保证加工中心换刀机械手能够准确、稳定、快速、可靠的完成换刀过程。

2.2  初步设计方案

2.2.1  旋转臂与夹紧机构

   由于与机械、电力传动相比,液压传动具有体积小、质量轻、功率大运动平稳的特点,并且因为液压元件有自我润滑作用,使用寿命长,所以在以下几种设计方案中,旋转臂旋转运动及夹紧机构夹紧运动都采用液压的驱动方式。并且由于旋转臂的两臂可旋转,旋转后回转,可避免与刀库中其他刀具干涉,所以,以设计方案中的换刀机械手都两手旋转回转式单臂机械手夹紧机构。

   1、结构设计方案Ⅰ

   在此方案中,加工中心换刀机械手两个手指的运动由一个液压缸单独控制,这使得它运动的灵活性很强,其结构如图2.1所示。


2.4  设计结构分析

2.4.1  设计参数

   主架上下伸缩液压缸最大行程:      110mm;

   手臂旋转机构液压缸最大行程:      60mm;

   手指夹紧液压缸最大行程:      10mm;

   夹持工件质量:                8kg;

   换刀过程手架旋转角度:        180°;

   换刀机械手复位角度:          -75°;


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