摘要：加工中心是一种自己就带有刀具库的数控机床，加工中心能够很好的完成自动更换刀具这样的动作，加工中心还是一种可以对工件进行多种不同的工序进行加工的数控机床。它是适应当前时代对于省时省力、绿色节能这一科学发展观的要求从而应运发展起来的数控机床。然而一台加工中心中最为重要的组成部分就是刀具库，加工中心最重要的作用同时也是我们用的最多的功能就是储存用来完成各个加工工序中所需要的各种刀具，而这正是我们所需要用到的刀具库的最重要的功能，所以这就要求了我们还要设计好一种PLC控制程序，用来管制将要用的刀具精确送到换刀位置，让它完成后续所需要用到的各种加工。

这次结业设计的刀具库是可包含32把刀具的链式刀库。而本次设计对它整体结构出发考虑是这样的：利用伺服电动机驱动，经槽轮机构和三级减速齿轮机构这样的传动方式来带动链轮转动。在数控加工中心上应用像这样的链式刀库是十分广泛的,因为它的换刀过程和换刀时间与其他刀具库比起来更简单、更迅速；而且我还考虑到这样的刀具库总体结构不复杂，所需要利用到的空间也不大；从未来考虑，这样的刀具库成本不高，而且维修起来也十分的容易。

关键词 刀具库；加工中心；控制系统；PLC

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 设计目的-1

1.2 刀具库的简单介绍与选择-1

1.3 刀具库的发展趋势-2

1.4 本文的主要设计参数要求-3

2 刀具库的基本参数要求设计-4

2.1 设计参数-4

2.2 刀具库总重量-4

2.3 电动机的一些基本参数设计-5

3 三级减速齿轮机构的设计计算-6

3.1 确定总传动比和分配到各级的传动比-6

3.1.1 总传动比的设计计算-6

3.1.2 分配各级传动比-6

3.2 减速机构的动力参数的设计计算-6

3.2.1 各轴转速-6

3.2.2 各轴的转矩-7

3.2.3 各轴的功率-7

3.3 减速机构内齿轮的设计计算-7

3.3.1 第一级圆柱齿轮-7

3.3.2 第二级圆柱齿轮-10

3.3.3 第三极圆柱齿轮-11

3.4 各轴的校核计算-12

3.4.1 轴1的校核-12

3.4.2 轴2的校核-14

3.4.3 轴3的校核-17

3.4.4 轴4的校核-21

3.5 轴承的选择-24

3.5.1 轴1和轴2上的轴承-24

3.5.2 轴3上的轴承-25

3.5.3 轴4上的轴承-26

4 槽轮机构-28

5 链轮-29

6 刀具库的电气控制系统-30

6.1 选取刀具的几种常见方式-30

6.2 识别刀具的几种常见装置-31

6.3 刀具库的电气控制系统设计-33

结论-37

致谢-38

参考文献-39