设计描述：

文档包括:
Word版说明书一份，共32页，约12000字
CAD版本图纸，共15张:
 
一、 毕业论文（设计）的目的与要求：
（一）设计目的：
1.培养工程意识。通过毕业设计，结合毕业实习，贴近就业岗位，培养学生分析和解决机械制造工程的实际问题的能力，培养工程意识，做到学以致用。
2.训练基本技能。通过毕业设计，使学生掌握工艺规程和工艺装备设计的方法和步骤，初步具备设计工艺和工装的能力，进一步培养学生识图、绘图、计算和编写技术文件的基本技能。
3.培养质量意识。通过毕业设计，以强化质量意识，使学生学会协调技术性和经济性的矛盾。
4.培养规范意识。通过毕业设计，使学生养成遵守国家标准的习惯，学会使用与设计有关的手册、图册、标准和规范。
（二）基本要求：
学生应认真阅读有关设计资料和设计指导书，分析多种设计方案，选定正确合理的设计方案。
1.内容完整，步骤齐全。
2.设计内容与说明书的数据和结论应一致，内容表达清楚，图纸准确规范，简图应简洁明了，正确易懂。
3.正确处理继承与创新的关系。应在继承的基础上根据具体条件和要求敢于创新。
4.正确使用标准和规范。
二、毕业论文（设计）的内容：
毕业设计的主要内容是过桥齿轮轴机械制造加工工艺规程的设计和机床专用夹具的设计等。
（一）基本任务:
1. 设计一个中等复杂零件的加工工艺规程；
2.设计一个专用夹具；
3.编写设计说明书。
（二）具体内容和要求：
1.绘制零件工作图一张；
2.绘制毛坯——零件合图一张；
3.设计某工序(1至2个)加工的专用夹具一套(包括一张夹具装配总图和一张夹具体的零件图)；本学生指定设计的夹具为：铣键槽夹具              
                         
4. 设计夹具结构时，应进行必要的理论计算和分析，选择最佳的夹具结构方案，确定夹具精度和夹具总体尺寸、公差配合与技术要求；
5.进行工艺设计，并编制机械加工工艺规程卡片一套(尽量采用数控加工和编程)；
6.编写设计说明书一份。

目 录

摘要…………………………………………………………………………… 1
前言………………………………………………………………………….... 2
第1章 绪论……………………………………………………………………… 3
1.1立轴的工艺系统的知识………………………………………………… 3
1.2 立轴工艺的分类………………………………………………………… 3
1.3 立轴工艺的结构特征…………………………………………………… 4
1.4 立轴工艺的主要功能及加工对象……………………………………… 5
第2章 刀库的设计………………………………………………………………10
2.1 确定刀库容量…………………………………………………………… 11
2.2 确定刀库形式…………………………………………………………… 11
2.3 刀库结构设计…………………………………………………………… 11
2.4 初估刀库驱动转距及选定电机………………………………………… 13
2.5刀库转位机构的普通圆柱蜗杆传动的设计………………………………13
2.6刀库驱动转矩的校核………………………………………………………17
2.7花键联接的强度计算………………………………………………………18
2.8夹紧机构插销剪切强度的校核……………………………………………18
2.9确定刀具的选择方式………………………………………………………19
2.10刀库的定位与刀具的松夹……………………………………………… 20
第3章 总方案的确定…………………………………………………………  20
3.1数控立轴的工艺系统及其主要参数…………………………………… 20
3.2 初定其自动换刀装置的设计参数……………………………………… 20
3.3 确定其自动换刀装置的形式…………………………………………… 20
第4章 刀具交换装置的设计…………………………………………………… 20
4.1确定立轴的工艺形式………………………………………………………20
4.2立轴的工艺的工作原理……………………………………………………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
4.6自动换刀程序的编制……………………………………………………… 26
第5章 自动换刀装置的控制原理………………………………………………… 26
5.1自动换刀装置的液压系统原理图………………………………………… 26
5.2自动换刀装置换刀动作的顺序控制过程………………………………… 26
致谢词……………………………………………………………………………… 27
参考文献…………………………………………………………………………… 28

摘 要

本论文介绍的是立轴的工艺系统的设计。工艺系统式的工艺系统是由工艺系统和刀具交换装置组成。它是多工序立轴的工艺系统上应用最广泛的工艺系统，其整过工艺系统比较复杂。首先把加工过程中需要使用的全部刀具安装在标准的刀柄上，在机床外进行尺寸预调后，按一定的方式装入工艺系统。换刀时，先在工艺系统进行选刀，由机械手从工艺系统和主轴上取出刀具，然后交换位置，把新刀插入主轴，旧刀放回工艺系统。存放刀具的工艺系统具有较大的容量，其容量为六把刀具,采用盘形结构,安装在机床的左侧立柱上。因为立轴的工艺系统外形及其他性能参数等均与THK6363型自动换刀数控镗铣床相似，所以本机床的工艺系统的设计将仿效THK6363型自动换刀数控镗铣床工艺系统，设计成采用轴向放置的鼓盘式工艺系统形式和回转式双臂机械手组成。
刀具按预定工序的先后顺序插入工艺系统的刀座中，使用时按顺序转到取刀位置。用过的刀具放回原来的刀座内，也可以按加工顺序放入下一个刀座内。该法不需要刀具识别装置，驱动控制也比较简单，工作可靠。但工艺系统每一把刀具在不同工序中不能重复使用，为了满足加工需要只有增加刀具的数量和工艺系统的容量，这就降低了刀具和工艺系统的利用率。此外，装刀时必须十分谨慎，如果刀具不按顺序装在工艺系统，将会产生严重的后果。顺序选刀是在加工之前，将加工零件所需刀具按照工艺要求依次插入工艺系统的刀套中，顺序不能有差错。加工时按顺序调刀。适合加工批量较大、工件品种数量较少的中、小型工艺系统。可知工艺系统用4把刀就可完成大多数的铣削加工。所以这个容量为6把刀的工艺系统，几乎不存在加工过程中需要重复利用刀具的情况，所以刀具的选择方式确定为顺序选择刀具。
两手互相垂直的回转式单臂双手机械手的优点是换刀动作可靠，换好时间短，缺点是刀柄精度要求高，结构复杂，联机调整的相关精度要求高，机械手离加工区较近。一般来说，这种机械手用于工艺系统刀座轴线与机床主轴轴线垂直，工艺系统为径向存取刀具形式的工艺系统，因此，在立轴的工艺系统升降铣床的工艺系统中可采用这种机械手形式。

 关键词：工艺系统；工艺系统；换刀机械手

前 言
数字控制机床是用数字代码形式的信息(程序指令)，控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床，简称立轴的工艺系统。
立轴的工艺系统具有广泛的适应性，加工对象改变时只需要改变输入的程序指令；加工性能比一般自动机床高，可以精确加工复杂型面，因而适合于加工中小批量、改型频繁、精度要求高、形状又较复杂的工件，并能获得良好的经济效果。
随着数控技术的发展，采用数控系统的机床品种日益增多，有车床、铣床、镗床、钻床、磨床、齿轮加工机床和电火花加工机床等。此外还有能自动换刀、一次装卡进行多工序加工的加工中心、车削中心等。
立轴的工艺系统主要由数控装置、伺服机构和机床主体组成。输入数控装置的程序指令记录在信息载体上，由程序读入装置接收，或由数控装置的键盘直接手动输入。
随着微电子技术、计算机技术和软件技术的迅速发展，立轴的工艺系统的控制系统日益趋向于小型化和多功能化，具备完善的自诊断功能；可靠性也大大提高；数控系统本身将普遍实现自动编程。
未来立轴的工艺系统的类型将更加多样化，多工序集中加工的立轴的工艺系统品种越来越多；激光加工等技术将应用在切削加工机床上，从而扩大多工序集中的工艺范围；立轴的工艺系统的自动化程度更加提高，并具有多种监控功能，从而形成一个柔性制造单元，更加便于纳入高度自动化的柔性制造系统中。