數(shù)控鏜銑加工中心自動換刀機構(gòu)設(shè)計
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畢業(yè)設(shè)計（論文）中期報告
題目：數(shù)控鏜銑加工中心
自動換刀機構(gòu)的設(shè)計
1 設(shè)計（論文）進展情況
通過查閱書籍資料，進行相關(guān)參數(shù)的選擇和計算。
查閱相關(guān)資料，了解到換刀機械手的組成結(jié)構(gòu)，主要工作參數(shù)以及各結(jié)構(gòu)的作用設(shè)計理論。結(jié)合資料所示各參數(shù)計算方法，對相關(guān)設(shè)計進行計算。
1.1 換刀機械手設(shè)計主要參數(shù)的設(shè)計選取
1.1.1 機械手夾緊力計算
由于選取的是用活動銷夾緊刀具的機械手，所以計算夾緊力，則需要計算活動銷的行程，確定所需彈簧尺寸。同時，活動銷對刀具的夾緊力是由彈簧的反力來提供的，所以根據(jù) P=-F=-kx 可以計算出夾緊力。同時還要考慮到摩擦力以及運動中的慣性。
1.1.2軸與機械手配合部分的直徑的確定
由于軸是重要的零件所以材料選用為45鋼，在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，通常用公式根據(jù)扭轉(zhuǎn)強度來初步估算軸徑。則可以得到公式，這時確定式中各項的值，便可以求出軸徑。
1.1.3手部與軸連接螺栓的確定
機械手的手部是通過螺栓連接在軸上的，選用普通的螺栓來連接，在這里擬采用四個螺栓組成的螺栓組來連接的，由于這4個螺栓同時受到的力F以及力矩的作用，因為在此采用的是普通螺栓，可以得出一個螺栓的受力情況，由 得預(yù)緊力，因為選材為中碳鋼，此時可得到螺栓的許用拉應(yīng)力，從而根據(jù)螺栓的危險截面拉伸條件公式，可以得出螺栓直徑，需要考慮到的是，為了保證在使用過程中的安全可靠，在實際的選用中螺栓的直徑應(yīng)大些。
1.1.4機械手轉(zhuǎn)過75°驅(qū)動機構(gòu)設(shè)計
這個機構(gòu)由一個液壓缸、齒輪條、齒輪以及連接盤、連桿組成的，當發(fā)出機械手抓刀信號時，液壓缸的后腔就通入液壓油，活塞桿推動著齒輪條向前移動，使得齒輪轉(zhuǎn)動，齒輪轉(zhuǎn)動的時候，帶動連接盤與連桿轉(zhuǎn)動，而連桿通過花鍵連在機械手上，所以當活塞通入液壓油的時候，機械手就能相應(yīng)的轉(zhuǎn)動。
根據(jù)每個動作的平均時間，和齒輪的齒數(shù)，可以求得齒輪的分度圓直徑，也就是在轉(zhuǎn)過75°時間里齒條所走的長度，由此算出活塞桿的速度，從而得到液壓缸的活塞直徑。
1.1.5確定齒輪齒條
由于我選用的都是標準齒輪，壓力角為20°。由于齒輪齒條是配合運動的，所以它們的齒距是一樣的，最后齒條的計算結(jié)果要考慮到多留出的部分以及齒輪與齒條的齒數(shù)互為質(zhì)數(shù)。
1.1.6機械手轉(zhuǎn)過180°驅(qū)動機構(gòu)設(shè)計
此機構(gòu)設(shè)計與機械手轉(zhuǎn)過75°的機構(gòu)設(shè)計計算方式相同。
1.1.7插拔刀具的驅(qū)動機構(gòu)
當需要夾刀具時，液壓缸的上腔通入液壓油，使液壓缸的活塞向下運動，把機械手帶到夾刀具和拔刀具的位置，完成這個動作以后，就要拔刀具了，這個時侯下腔通入液壓油，使得活塞向上運動。只要選擇合適的液壓缸的行程就可以達到預(yù)定位置。
1.1.8整體機構(gòu)
通過前幾章的論述，最終設(shè)計出的機械手的總體裝配方案如圖1所示
圖 1 換刀機械手裝配圖
1—機械手手臂；2—傳動軸；3—齒條滑軌；4—換位齒條；5—換位盤；6—下銷；7—機架；
8—齒條滑軌；9—抓刀齒條；10—液壓缸；11—活塞；12—聯(lián)接蓋；13—聯(lián)接套；14—推力軸承；15—抓刀齒輪；16—孔板；17—抓刀盤；18—上銷；19—從動盤；20—盤；21—換位齒輪
1.2 完成外文翻譯資料。
2 存在的問題及解決措施
在設(shè)計計算的過程中，對于計算的具體順序不太明確，以及各零件的材料選用不熟悉。每個零件之間的配合過程，具體的接觸，傳動過程中導(dǎo)致的誤差的估算，還有就是對計算中所使用的各種公式的不熟悉。這些問題通過查找相關(guān)文獻及資料得到了有效的解決。
3 后期工作安排
11周：完善該機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計計算；
12～15周：完成該機械手的裝配圖；
16～18周：完成論文的撰寫，準備答辯；
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上傳時間：2021-12-05
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