数控车削中心主轴箱及自驱动刀架的设计
数控车床自动刀架结构与工艺设计
数控车床自动刀架结构与工艺设计摘要:《数控车床自动刀架结构与工艺设计》，根据数控车床自动刀架“换刀时间短，刀具重复定位精度高，传动系统简便，有足够的刀具存储量和结构紧密、占地面积小”的要求，重点设计刀架的结构和工艺，对传统的槽轮式六工位自动刀架进行结构设计和改造。
关键词:数控车床槽轮自动刀架1.1. 刀架基本原理和设计准则自动换刀装置是数控车床最普遍的一种辅助装置，它可以使数控车床在工件在一次装夹中完成多种甚至所有的加工工序，以缩短加工的辅助时间，减少加工过程中由于多次安装工件而引起的误差，从而提高机床的加工效率和加工精度。
因此，在设计时为了遵循在机床使用过程中对自动刀架的要求，本方案主要围绕以下几点准则设计：换刀时间短，刀具重复定位精度高，结构紧密并且有足够的刀具存储量，传动系统简便。
本次设计主要是对传统的槽轮式六工位自动刀架进行改造，设计出更加合理的新方案。
其基本原理和传动路径如下：刀架电机→联轴器→蜗杆传动→齿轮传动→拨盘转动→拨盘带转槽轮→槽轮轴带转刀架（换刀完成）。
其传动简图如右图所示:1.刀架电机2.卡盘3.槽轮4.刀架1.2. 方案论证、设计改良方案（1）原方案论证，提出改良办法原方案为槽轮式六工位刀架，该方案主要通过卡盘带动槽轮的转位再通过固定在槽轮上面的轴带动刀架转位从而实现换刀。
但是该方案的传动系统过于复杂、臃肿，导致刀架结构庞大，定位精度也不高，不符合现代数控车床的使用要求。
根据数控车床对自动刀架的使用要求，鉴于原方案的上述缺点，可以把原方案做以下两大改造：①.刀具容量改为四把，即四工位槽轮式刀架。
②.省去两个传动副：一是省去拨盘上一级传动（齿轮传动），即：将拨盘下面的齿轮改为蜗轮，通过蜗杆传动直接驱动拨盘旋转；二是省去蜗杆与刀架电机轴之间的联轴器，直接把电机轴的一端改为蜗杆。
（2）新方案分析、拟定新传动方案由以上的改良措施可以看出：新的传动方案直接实现了电机与卡盘之间的传动。
数控车床自动回转刀架机电系统设计
数控车床自动回转刀架机电系统设计数控车床自动回转刀架是一种经常用于车削加工中的设备，其主要作用是在切削过程中快速更换刀具。
为了实现自动化操作，我们可以设计一个机电系统来控制刀架的回转动作。
下面是一个关于数控车床自动回转刀架机电系统设计的概述，其中包括系统的组成、工作原理以及关键技术。
一、机电系统组成1.电机：用于驱动刀架的转动，一般采用步进电机或伺服电机；2.传动装置：将电机的旋转运动转化为刀架的回转运动；3.可编程控制器（PLC）：控制刀架的回转运动以及实现自动化操作；4.感应装置：用于检测刀架的位置，一般采用光电开关或接近开关；5.人机界面：用于人机交互的显示屏和按键。
二、工作原理1.工件加工：数控车床自动回转刀架机电系统安装在数控车床上，工作时根据加工工艺确定刀具的种类和数量，并将刀具安装在刀架上。
2.刀具选择：根据加工过程中所需的刀具类型，PLC通过人机界面接收到相关指令后，控制电机将刀架旋转至相应的刀具位置，光电开关或接近开关检测刀架是否到位。
3.切削过程：数控系统控制数控车床进行切削加工，当需要更换刀具时，PLC发送指令，电机带动刀架旋转至指定刀具位置，完成刀具的更换。
然后PLC再次发送指令，使数控车床继续进行切削加工。
4.刀具回收：加工结束后，刀架需要回到回收位置，等待下一次的切削操作。
三、关键技术1.传动装置设计：根据转速和转动力矩的要求，选择合适的传动方式（如齿轮传动、皮带传动等）来实现电机和刀架之间的动力传递及转动控制。
2.位置检测技术：光电开关或接近开关能够实现对刀架位置的准确检测，确保刀架到位后才能进行切削加工，提高工件加工的精度。
3.控制系统设计：PLC控制系统需要根据刀具种类和数量，编写相应的控制程序，实现自动化操作。
同时，可以根据需要增加串口或网络通信功能，方便与上位系统进行数据交互。
4.人机界面设计：人机界面需要简洁、直观、易用，使操作人员能够方便地进行刀具的选择和刀架的控制等操作。
数控机床主轴箱设计
数控机床主轴箱设计毕业设计（论文）任务书摘要主轴箱为数控机床的主要传动系统，它包括电动机、传动系统和主轴部件，它与普通车床的主轴箱比较，相对来说比较简单只有两极或三级齿轮变速系统，它主要是用以扩大电动机无级调速的范围，以满足一定恒功率、和转速的问题。
本设计采用北京数控设备厂的BESK-8型交流主轴电动机，最高转速是4500r/min。
通过给定的技术参数来初步设定部分轴、齿轮等单元的结构尺寸，对传动系统进行理论力学分析，精确计算选定尺寸及材料，由电机转速传动至进给系统的参数反馈，校核所选定主轴和转动轴尺寸的合理性完成整体结构设计，最后对齿轮进行了验算以及V型带的、离合器的选择与计算。
通过本次设计，使数控机床结构更加紧凑，性能更加优越，生产加工更加精密，有利于改善数控机床的性能，使得产品的加工更加高效。
关键词：数控机床；主轴箱；交流调速电动机；BESK-8AbstractFor the spindle box of NC machine tool main transmission system which comprises a motor, the transmission system and the spindle, it with ordinary lathe spindle box is relatively simple, only two or three stage gear transmission system, it is mainly used to expand the range of stepless speed regulation of motor, to meet a certain constant power, and speed problems.This design uses the Beijing CNC equipment factory of type BESK-8 AC spindle motor, maximum speed is 4500r / min. Through the given technical parameter to set an initial portion of the shaft, gear unit size, the transmission system of theoretical mechanics analysis, accurate calculation of the selected size and material, the motor speed drive to the feed system parameters feedback, check the selected spindle and rotary shaft size is reasonable to complete the overall structure design, assembly drawing and parts graph.Through the design of the NC machine tool, compact structure, superior performance, production and processing of more sophisticated, is helpful for improving the performance of CNC machine tools, making the product processing more efficient.Key words: NC machine tool; spindle box; AC motor; BESK-8东北大学继续教育学院毕业设计（论文）用纸目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1.绪论 (1)1.1研究的目的和意义 (1)2.主轴驱动源的选择 (2)2.1直流主轴驱动系统的特点 (2)2.2 交流主轴驱动系统的特点 (3)2.3主轴驱动电机的确定 (4)3.主传动设计 (5)3.1转速图的拟定 (5)3.2主轴转速的确定 (6)3.3传动级数的确定 (7)3.3.1主传动系数的参数 (7)3.3.2主传动级数的确定 (8)3.3.3分级变速箱的设计计算 (11)4.传动系统零件的设计 (17)4.1齿轮的验算 (17)4.2 V型带的选择 (19)4.3离合器的选择与计算 (21)总结 (24)参考文献 (25)1.绪论1.1研究的目的和意义数控机床主传动系统主要包括电动机、传动系统和主轴部件，它与普通机床的主传动系统相比在结构上比较简单，这是因为变速功能全部或大部分由主轴电动机的无级调速来承担，剩去了复杂的齿轮变速机构，有些只有二级或三级齿轮变速系统用以扩大电动机无级调速的范围。
(完整版)数控车床主轴设计
绪论随着市场上产品更新换代的加快和对零件精度提出更高的要求，传统机床已不能满足要求。
数控机床由于众多的优点已成为现代机床发展的主流方向。
它的发展代表了一个国家设计、制造的水平，在国内外都受到高度重视。
现代数控机床是信息集成和系统自动化的基础设备，它集高效率、高精度、高柔性于一身，具有加工精度高、生产效率高、自动化程度高、对加工对象的适应强等优点。
实现加工机床及生产过程的数控化，已经成为当今制造业的发展方向。
可以说，机械制造竞争的实质就是数控技术的竞争。
本课题的目的和意义在于通过设计中运用所学的基础课、技术基础课和专业课的理论知识，生产实习和实验等实践知识，达到巩固、加深和扩大所学知识的目的。
通过设计分析比较机床的某些典型机构，进行选择和改进，学习构造设计，进行设计、计算和编写技术文件，达到学习设计步骤和方法的目的。
通过设计学习查阅有关设计手册、设计标准和资料，达到积累设计知识和提高设计能力的目的。
通过设计获得设计工作的基本技能的训练，提高分析和解决工程技术问题的能力，并为进行一般机械的设计创造一定的条件。
一、设计题目及参数1.1 题目本设计的题目是数控车床的主轴组件的设计。
它主要由主轴箱，主轴，电动机，主轴脉冲发生器等组成。
我主要设计的是主轴部分。
主轴是加工中心的关键部位，其结构优劣对加工中心的性能有很大的影响，因此，在设计的过程中要多加注意。
主轴前后的受力不同，故要选用不同的轴承。
1.2参数床身回转空间400mm尾架顶尖与主轴端面距离1000mm主轴卡盘外径Φ200mm最大加工直径Φ600mm棒料作业能力50～63mm主轴前轴承内和110～130mm最大扭矩480N·m二、主轴的要求及结构2.1主轴的要求2.1.1旋转精度主轴的旋转精度是指装配后，在无载荷，低转速的条件下，主轴前端工件或刀具部位的径向跳动和轴向跳动。
主轴组件的旋转精度主要取决于各主要件，如主轴、轴承、箱体孔的的制造，装配和调整精度。
数控车床刀架的设计
数控车床刀架的设计1.刀架结构设计C型结构刀架适用于较大的切削力，具有较高的刚性和稳定性。
它的设计遵循了最佳结构参数，能够在工作时提供稳定的支撑力。
刀具安装在刀塔上，在刀塔内部发生旋转，进行加工。
Y型结构刀架适用于较小的切削力，具有较高的刚性和稳定性。
它的结构设计使得刀具可以在Y轴方向上移动，提供了更多的加工空间。
刀具安装在横梁上，横梁通过线性导轨进行移动。
2.刀具的安装方式机械夹持是一种常见的刀具安装方式，可以直接将刀具夹在刀架上。
机械夹持方式简单实用，适用于刀具较少或加工要求较低的场景。
快速换刀系统采用刀具和刀杆分离的设计，通过快速刀杆换装系统，实现快速刀具更换。
这种方式适用于需要频繁更换刀具的情况，可以提高生产效率。
3.刀具的换刀方式手动换刀方式需要操作人员手动更换刀具，耗时较长，适用于刀具更换次数较少的情况。
半自动换刀方式需要操作人员进行辅助工作，但大部分换刀过程由机械设备完成，可以提高换刀效率，适用于中等刀具更换频率的情况。
全自动换刀方式由数控系统控制，刀具更换过程完全由机械设备完成，可以实现快速、准确的换刀过程，适用于需要频繁更换刀具的情况。
总结：数控车床刀架的设计需要考虑刀架结构、刀具安装方式和刀具换刀方式等因素。
合理设计数控车床刀架可以提高加工精度和效率，适应不同的加工需求。
刀架结构的选择要考虑到刚性和稳定性，刀具安装方式的选择要考虑到刀具数量和加工要求，刀具换刀方式的选择要考虑到刀具更换频率和工作效率。
通过合理的设计，数控车床刀架可以提高数控车床的加工效果，满足不同的加工需求。
CK6140数控车床主轴箱及自动转位刀架设计
CK6140数控车床主轴箱及自动转位刀架设计摘要：数控车床又称数字控制（Numbercal control，简称NC）机床。
它是基于数字控制的，采用了数控技术，是一个装有程序控制系统的机床。
它是由主机，CNC，驱动装置，数控机床的辅助装置，编程机及其他一些附属设备所组成。
本次设计课题是CK6140数控卧式车床，CK是数控车床，61是卧式车床，40是床身上最大工件回转直径为400mm。
此次设计包括机床的总体布局设计，纵向进给设计，其中还包括齿轮模数计算及校核，主轴刚度的校核等。
控制系统部分包括步进电机的选用及硬件电路设计和软件系统设计，说明了芯片的扩展，键盘显示接口的设计等等。
关键词：数控机床；开放式数控系统；电动机Design of the headstock and Automatic transfer bit turretAbstract:The numerical control lathe called the numerical control (Numbercal control, is called NC) the engine bed. It is based on the numerical control, has used the numerical control technology, is loaded with the procedure control system the engine bed. It is by the main engine, CNC, the drive, the numerical control engine bed auxiliary unit, the programming machine and other some appurtenances is composed.This design topic is the CK6140 numerical control bedroom lathe, CK is the numerical control lathe, 61 is the horizontal lathe, 40 is on the lathe bed the biggest work piece rotation diameter is 400mm.This design including the engine bed overall layout design, longitudinal enters for the design, also includes the gear modulus computation and the examination, the main axle rigidity examination and so on. The control system partially including step-by-steps the electrical machinery to select and the hardware circuit design and the software system design, explained the chip expansion, keyboard demonstration connection design and so on.Key word：numerical control tool;Open-architecture;motor目录1 总体方案 (1)1.1 CK6140的现状和发展 (61)1.2 CK6140数控卧式车床的总体方案论证与拟定 (62)1.2.1 数控车床 (62)1.2.2 CK6140数控卧式车床的拟定 (62)2机械部分设计计算说明 (63)2.1 主运动部分计算 (63)2.1.1 参数的确定 (64)2.1.2 传动设计 (65)2.1.3 转速图的拟定 (7)2.1.4 带轮直径和齿轮齿数的确定 (70)2.1.5 传动件的估算和验 (76)2.1.6 展开图设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．312.2 纵向进给运动设计 (41)2.2.1 滚珠丝杆副的选择 (37)2.2.2 驱动电机的选用 (45)3 自动转位刀架设计 (49)4 控制系统设计 (50)4.1 绘制控制系统结构框图 (50)4.2 选择中央处理单元（CPU）的类型 (50)4.3 存储器扩展电路设计 (51)3.4 I/O接口电路及辅助电路设计 (52)参考文献 (58)致谢 (59)1 总体方案1.1 CK6140的现状和发展自第一台数控机床在美国问世至今的半个世纪内，机床数控技术的发展迅速，经历了六代两个阶段的发展过程。
数控车床刀架及其液压系统的设计设计
数控车床刀架及其液压系统的设计设计一、引言二、数控车床刀架设计1.结构设计刀架底座是刀架的基础部分，应具有足够的强度和刚性，以支撑刀架的各个部件。
刀架卡盘是刀具的夹持装置，应采用强力夹紧机构，以确保刀具的牢固夹持。
刀杆是刀具的支撑部分，应采用高强度合金材料制造，并具备较大的刚性和韧性。
加工平台是工件的支撑平台，其尺寸应根据实际工件尺寸进行设计，并具备足够的强度和稳定性。
2.运动控制设计快速移动模式是为了提高刀具的运动速度，大大缩短空程时间。
在设计过程中，应采用高速伺服电机和精确的位移传感器，以实现快速而精准的位置变换。
准备移动模式是为了使刀具到达工作区域，并开始进行加工准备。
在设计过程中，刀架的移动速度应比切削移动速度略低，以确保刀具的安全。
切削移动模式是切削加工的过程。
在设计过程中，应根据实际加工要求和工件材料，选择合适的进给速度和切削速度，以实现高效、精准的切削加工。
三、液压系统设计1.刀具夹紧设计刀具的夹紧是数控车床刀架的重要功能之一、在设计过程中，应选择合适的夹紧机构，如弹簧夹紧、液压夹紧或气压夹紧等。
夹紧力应根据刀具的直径和切削力进行计算，以确保刀具的牢固夹持。
2.切削力补偿设计在切削加工过程中，刀具的切削力会导致刀架的变形和振动，影响加工精度和表面质量。
为了补偿切削力对刀架的影响，可以采用液压系统进行切削力的补偿。
液压系统的设计包括液压油泵、液压缸和液压阀等组成部分。
液压油泵应选择高压、高流量的液压泵，并配备合适的液压油箱和滤油器，以确保系统的稳定运行。
液压缸应根据切削力的大小选择合适的设计参数，如缸径、行程和工作压力等。
液压阀应采用比例阀或伺服阀，以实现对切削力的精确控制。
四、总结数控车床刀架及其液压系统的设计是数控车床的核心技术之一、本文对数控车床刀架的结构设计和运动控制设计，以及液压系统的刀具夹紧设计和切削力补偿设计进行了探讨。
通过合理的设计，可以提高数控车床的加工精度和效率，满足工业生产的需求。
数控车削中心主轴箱及自驱动刀架的设计
摘要随着数控技术的发展和普及，加工中心的作用越发突显它的重要性。
为进一步提高数控机床的加工效率，数控机床正向着工件在一台机床一次装夹即可完成多道工序或全部工序加工的方向发展，因此出现了各种类型的加工中心机床，如车削中心、镗铣加工中心、钻削中心等等。
这类多工序加工的数控机床在加工过程中要使用多种刀具，因此必须有自动换刀装置，也就是所说的刀库，以便选用不同刀具，完成不同工序的加工工艺。
自动换刀装置应当具备换刀时间短、刀具重复定位精度高、足够的刀具储备量、占地面积小、安全可靠等特性。
本论文是开发设计出一种体积小、结构紧凑、价格较低、生产周期短的小型立式加工中心刀库本文。
首先介绍了国内外加工中心研究现状及发展趋势，阐明了本课题研究的目的、意义。
然后进一步介绍本小型加工中心刀库总体结构和各部件方案的选择，并在此基础上进行了小型加工中心刀库的机械结构的设计计算，主要包括刀盘部件设计（含刀盘，夹块，刀爪），刀库转动定位机构设计（含转臂，槽轮，滚子，锁止盘），刀库总体机构设计（含轴承套，轴，箱盖，箱体）刀库移动部分设计。
关键词：数控系统加工中心刀库机械手ABSTRACTAlong with the numerical control technology development and the popularization, the processing center function reveals its importance even moresuddenly.For further enhances the numerical control engine laths the processingefficiency, the numerical control engine laths is clamping to the work piece in anengine laths attire then completes the multi-channel working procedure or the completeworking procedure processing direction develops, therefore appeared each kind of typeprocessing center engine laths, like the turning center, the boring mill processing center,drills truncates center and so on.This kind of working procedure processing numericalcontrol engine laths must use many kinds of cutting tools in the processing process,therefore must have trades the knife installment automatically, also is the knifestorehouse which said, in order to select the different cutting tool, completes thedifferent working procedure the processing craft.Trades the knife equipment to haveautomatically to have trades the knife time short, the cutting tool repetition pointingaccuracy high, the enough cutting tool margin, the area small, safe reliable and so onthe characteristics.The present paper is the development designs one kind of volume slightly, thestructure compact, the price is low, production cycle short small vertical processingcenter knife storehouse this article.First introduced the domestic and foreignprocessing center research present situation and the trend of development, haveexpounded this topic research goal, the significance.Then further introduced this smallprocessing center knife storehouse overall structure and various parts plan choice, andhas carried on the small processing center knife storehouse mechanism designcalculation in this foundation, mainly includes the knife storehouse overallorganization design, the electrical machinery selection, the knife storehouse rotationdetent mechanism design knife storehouse migration part design and so on. Keywords: numerically controlled lathe; machining centers ; cut database ;mechanical hand1、绪言 (4)2、毕业设计工艺要求的基本任务和要求 (4)2.1、基本任务 (5)2.1.1、工艺设计的基本任务 (6)2.1.2、夹具设计的基本任务 (6)2.2、设计要求 (6)2.2.1、工艺设计的设计要求 (6)2.2.2、夹具设计的设计要求 (6)3.1 刀库的结构设计 (8)3.1.1 刀库主要参数的确定 (10)3.1.2 刀盘部分的设计 (10)3.1.3 刀库转动定位机构的设计 (10)3.1.4 轴的设计 (11)3.1.5 滚动轴承的选择计算 (12)3.1.6 键的选用与计算 (13)3.1.4 刀库的支承部分的设计 (14)3.2 刀库移动部分的设计 (14)3.2.1 刀库支承横梁和导轨的设计 (14)3.2.2 刀库移动丝杠和电机的选择 (15)3.3 刀库、横梁的安装 (16)4 刀具交换装置的设计 (16)4.1确定换刀机械手形式 (18)4.2换刀机械手的工作原理 (22)4.3机械手的自动换刀过程的动作顺序 (22)4.4机械手回转轴4上的齿轮齿条设计 (23)4.5自动换刀装置的相关技术要求 (24)4.5.1主轴准停装置 (24)4.5.2换刀机械手的安装与调试 (24)4.6自动换刀程序的编制 (26)5 自动换刀装置的控制原理 (27)5.1自动换刀装置的液压系统原理图 (28)5.2自动换刀装置换刀动作的顺序控制过程 (29)6、经济型数控机床改造时数控系统的选用 (31)小结 (31)参考文献 (32)1、绪言1.1、毕业设计的目的(1)培养工程意识(2)训练基本技能(3)培养质量意识(4)培养规范意识2、毕业设计工艺要求的基本任务和要求2.1、基本任务2.1.1、工艺设计的基本任务(1)绘制零件工作图一张(2)绘制毛坯-零件合图一张(3)编制机械加工工艺规程卡片一套(4)编写设计说明书一份2.1.2、夹具设计的基本任务(1)收集资料,为夹具设计做好准备(2)绘制草图,进行必要的理论计算和分析以及夹具的结构方案(3)绘制总图和主要非标准件零件图,编写设计说明书(4)编制夹具的使用说明或技术要求2.2、设计要求2.2.1、工艺设计的设计要求(1)保证零件加工质量,达到图纸的技术要求(2)在保证加工质量的前提下,尽可能提高生产效率(3)要尽量减轻工人的劳动强度,生产安全(4)在立足企业的前提下,尽可能采用国内技术和装备(5)工艺规程应正确.清晰,规范化,标准化的要求2.2.2、夹具设计的设计要求(1)保证工件的加工精度(2)提高生产效率(3)工艺性好(4)使用性好(5)经济性好第3 章刀库的设计刀库是加工中心的象征，是加工中心区别于NC 镗床和NC 铣床的本质所在，因此来说，刀库的设计是加工中心设计的核心。
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摘要随着数控技术的发展和普及，加工中心的作用越发突显它的重要性。
为进一步提高数控机床的加工效率，数控机床正向着工件在一台机床一次装夹即可完成多道工序或全部工序加工的方向发展，因此出现了各种类型的加工中心机床，如车削中心、镗铣加工中心、钻削中心等等。
这类多工序加工的数控机床在加工过程中要使用多种刀具，因此必须有自动换刀装置，也就是所说的刀库，以便选用不同刀具，完成不同工序的加工工艺。
自动换刀装置应当具备换刀时间短、刀具重复定位精度高、足够的刀具储备量、占地面积小、安全可靠等特性。
本论文是开发设计出一种体积小、结构紧凑、价格较低、生产周期短的小型立式加工中心刀库本文。
首先介绍了国内外加工中心研究现状及发展趋势，阐明了本课题研究的目的、意义。
然后进一步介绍本小型加工中心刀库总体结构和各部件方案的选择，并在此基础上进行了小型加工中心刀库的机械结构的设计计算，主要包括刀盘部件设计（含刀盘，夹块，刀爪），刀库转动定位机构设计（含转臂，槽轮，滚子，锁止盘），刀库总体机构设计（含轴承套，轴，箱盖，箱体）刀库移动部分设计。
关键词：数控系统加工中心刀库机械手ABSTRACTAlong with the numerical control technology development and the popularization, the processing center function reveals its importance even more suddenly.For further enhances the numerical control engine laths the processing efficiency, the numerical control engine laths is clamping to the work piece in an engine laths attire then completes the multi-channel working procedure or the completeworking procedure processing direction develops, therefore appeared each kind of typeprocessing center engine laths, like the turning center, the boring mill processing center,drills truncates center and so on.This kind of working procedure processing numerical control engine laths must use many kinds of cutting tools in the processing process, therefore must have trades the knife installment automatically, also is the knife storehouse which said, in order to select the different cutting tool, completes the different working procedure the processing craft.Trades the knife equipment to have automatically to have trades the knife time short, the cutting tool repetition pointing accuracy high, the enough cutting tool margin, the area small, safe reliable and so on the characteristics.The present paper is the development designs one kind of volume slightly, the structure compact, the price is low, production cycle short small vertical processing center knife storehouse this article.First introduced the domestic and foreign processing center research present situation and the trend of development, have expounded this topic research goal, the significance.Then further introduced this small processing center knife storehouse overall structure and various parts plan choice, and has carried on the small processing center knife storehouse mechanism design calculation in this foundation, mainly includes the knife storehouse overall organization design, the electrical machinery selection, the knife storehouse rotation detent mechanism design knife storehouse migration part design and so on. Keywords: numerically controlled lathe; machining centers ; cut database ; mechanical hand目录1、绪言 (4)2、毕业设计工艺要求的基本任务和要求 (4)2.1、基本任务 (5)2.1.1、工艺设计的基本任务 (6)2.1.2、夹具设计的基本任务 (6)2.2、设计要求 (6)2.2.1、工艺设计的设计要求 (6)2.2.2、夹具设计的设计要求 (6)3.1 刀库的结构设计 (8)3.1.1 刀库主要参数的确定 (10)3.1.2 刀盘部分的设计 (10)3.1.3 刀库转动定位机构的设计 (10)3.1.4 轴的设计 (11)3.1.5 滚动轴承的选择计算 (12)3.1.6 键的选用与计算 (13)3.1.4 刀库的支承部分的设计 (14)3.2 刀库移动部分的设计 (14)3.2.1 刀库支承横梁和导轨的设计 (14)3.2.2 刀库移动丝杠和电机的选择 (15)3.3 刀库、横梁的安装 (16)4 刀具交换装置的设计 (16)4.1确定换刀机械手形式 (18)4.2换刀机械手的工作原理 (22)4.3机械手的自动换刀过程的动作顺序 (22)4.4机械手回转轴4上的齿轮齿条设计 (23)4.5自动换刀装置的相关技术要求 (24)4.5.1主轴准停装置 (24)4.5.2换刀机械手的安装与调试 (24)4.6自动换刀程序的编制 (26)5 自动换刀装置的控制原理 (27)5.1自动换刀装置的液压系统原理图 (28)5.2自动换刀装置换刀动作的顺序控制过程 (29)6、经济型数控机床改造时数控系统的选用 (31)小结 (31)参考文献 (32)1、绪言1.1、毕业设计的目的(1)培养工程意识(2)训练基本技能(3)培养质量意识(4)培养规范意识2、毕业设计工艺要求的基本任务和要求2.1、基本任务2.1.1、工艺设计的基本任务(1)绘制零件工作图一张(2)绘制毛坯-零件合图一张(3)编制机械加工工艺规程卡片一套(4)编写设计说明书一份2.1.2、夹具设计的基本任务(1)收集资料,为夹具设计做好准备(2)绘制草图,进行必要的理论计算和分析以及夹具的结构方案(3)绘制总图和主要非标准件零件图,编写设计说明书(4)编制夹具的使用说明或技术要求2.2、设计要求2.2.1、工艺设计的设计要求(1)保证零件加工质量,达到图纸的技术要求(2)在保证加工质量的前提下,尽可能提高生产效率(3)要尽量减轻工人的劳动强度,生产安全(4)在立足企业的前提下,尽可能采用国内技术和装备(5)工艺规程应正确.清晰,规范化,标准化的要求2.2.2、夹具设计的设计要求(1)保证工件的加工精度(2)提高生产效率(3)工艺性好(4)使用性好(5)经济性好3、刀库的设计刀库是加工中心的象征，是加工中心区别于NC 镗床和NC 铣床的本质所在，因此来说，刀库的设计是加工中心设计的核心。
由于作者所要设计的加工中心是一个主要用来加工中小批量电子元件等小型零件的小型加工中心，在满足加工要求，经济实用的条件下，应尽量使加工中心的结构紧凑，减小加工中心的外形轮廓尺寸，刀库在满足使用要求的前提下，尽量结构使其简单紧凑，易制造，从而降低生产加工中心的成本。
3.1 刀库的结构设计在总体设计方案中已确定：自动换刀系统采用无机械手换刀，且刀库置于立柱侧面的横梁上。
刀库在横梁上的移动采用滚珠丝杠传动和快速移动电机。
采用盘型刀库，由槽轮机构实现回转、分度和转位，由交流伺服电机驱动。
刀库的结构设计从以下几个方面进行。
3.1.1 刀库主要参数的确定1.刀库容量本加工中心主要用来加工小型零件或多孔零件上的小孔和小平面，所以刀库上主要安装一些孔加工刀具（如钻头、扩孔钻等）和加工小平面的立铣刀及小直径的面铣刀；同时又考虑到所选用电主轴轴端的尺寸及刀盘直径等的限制；再考虑到主要用于中小批生产及教学实验等，刀具的品种不宜过多，以免造成不必要的浪费和刀库尺寸过大，采用8 把刀。
2.刀具最大直径和长度立铣刀的最大直径定为40mm,钻头的最大直径定为10mm,最大工作部分长度定为150mm.3.刀具最大重量为1kg.4.刀具最大运动线速度为22m/min～30m/min.3.1.2 刀盘部分的设计1.刀盘尺寸的确定刀盘采用轮辐式结构，这样既能满足使用的要求，又能保证刀盘的强度。
在整个设计的过程中要保证各个尺寸在换刀过程不发生干涉即可，刀盘直径为720mm,其他尺寸见刀盘零件图。
2.刀爪尺寸的设计刀爪的外型尺寸根据30 号刀柄设计。
3.1.3 刀库转动定位机构的设计1.刀库转动定位机构的选择目前圆盘式刀库大多采用的是单头双导程蜗轮蜗杆传动，此传动机构在使用中可随时调整蜗轮蜗杆的传动间隙，实现准确的转位分度，保证刀库工作的可靠性，但此传动机构较复杂，而且单头双导程蜗轮和蜗杆的加工较困难。