黑龙江工程学院本科生毕业设计目 录摘要Abstract 第1章 绪论11.1 概述11.1.1选题背景 11.1.2托盘交换器现在的研究状况 11.1.3研究前景 21.1.4研究对象 2第2章 总体方案的确定52.1 工作台传动机构的选择52.2 本章小结8第3章 机床和加工零件的选择确定93.1 机床的选择93.2 加工零件的选择93.3 刀具的选择93.4 本章小结10第4章 托盘随行夹具的选择确定114.1 夹具的选择114.2 夹具的受力分析124.2.1夹具靠摩擦力固定工件124.2.2铣削虎钳与托盘之间连接螺栓受力分析134.2.3托盘T型槽144.3 本章小结16第5章 液压系统的设计175.1 液压缸型号的选择175.2 主要参数的计算175.3 活塞杆的校核185.4 电动机型号确定195.5键的选择与校核195.5.1键的选择195.5.2键强度的校核195.6本章小结19第6章 托盘交换器工作部分设计206.1锥齿轮的结构设计206.1.1模数的选择206.1.2锥齿轮参数选择206.1.3锥齿轮齿根弯曲疲劳强度计算226.2圆柱齿轮的设计236.2.1直齿圆柱齿轮设计计算236.2.2直齿圆柱齿轮参数计算246.3托盘定位拉紧一体化技术266.3.1定位拉紧机构的设计266.3.2夹紧机构强度校核276.4托盘输送与夹紧276.4.1 T型槽尺寸和螺栓的选择276.4.2夹具的设计296.5回转体306.5.1滑动轴承的选择306.6本章小结32结论33参考文献34致谢35摘 要本设计的目的是要设计出经常用于加工中心的托盘自动交换装置,简称（APC）。该机构应该实现托盘的自动交换以及托盘的传输，完成待加工工件和已加工工件之间的自动交换。具体方法是参考资料，对国内外现状进行分析研究及对托盘交换器及其随行夹具的结构设计和计算，最后利用计算出的结果绘制出托盘交换机构的装配图，随行夹具的零件图和输送机构的装配图及一些重要的零件图。本设计最终实现了托板的升起下降和回转进而使托盘带动的夹具和夹紧的已加工和待加工工件之间的交换，实现了回转体对托盘的自动拉紧，以及对滑台在工作台上的固定。本设计的说明书，装配图，零件图和液压图详细的说明了本机构的工作原理和设计的全过程。关键词：柔性；托盘；夹具；随行；系统IABSTRACTThepurposeofthisdesignistodesignatrayAutomaticswitchingdevice,(APC)whichisoftenusedformachiningcenter.Theagencyshouldrealizetheautomaticexchangeandtraytransmission,andcompletetheexchangebetweenthemachiningandalreadymachiningofautomatic.Themethodisreferingmaterial,analysingthedomesticandinternationalsituationanddesigningandcalculatingthetrayswitchandtheiraccompanyingfixturestructuredesign.Andfinally,usingthecalculatedresultsrenderingthetrayofassemblydrawingsexchangeorganization,andtheaccompanyingjigdrawingandtransportationagenciesandsomeimportantpartsoftheassemblydrawing.Thisdesignhasfinallyachievedtheraisinganddeclineofthetraysoastomakethetrayofclampingfixtureanddrivetheexchangebetweenthealreadyprocessingandunprocessingparts,andrealizetheautomatictrayofaxiallysymmetricaltautandtheslidingsetsonthefixed.Thisdesignspecifications,drawings,partsdrawingandhydraulicfigurehavedescribedtheinstitutionsoftheworkingprincipleandthewholedesignoftheshieldindetail. Key words: Flexible; Trays; Fixture; Accompanying; System第1章 绪 论1.1 概述 1.1.1选题背景 本文主要研究了回转式托盘交换其及其随行夹具的设计，此机构可以减少加工时间，提高加工效率。尤其对于小工件，不论是金切加工还是电加工，均可多工件一次装卡加工，节约大量的换刀时间以及刀具快进快退时间，生产工艺节拍大大缩短，在满足生产的基础之上减少了设备数量，对那些前期投入不足或者车间非常狭小的厂家来讲，具有明显的意义。可减少工件装夹次数，避免工作多次定位所产生的积累误差，节省辅助时间，实现高质、高效加工。在科技发达的今天，选择此课题，可以节省加工时间提高效率，为当今机械行业高速发展做点帮助。1.1.2托盘交换器现在的研究状况由韩国籍李兑浩，金厂镐，催玄珍发明设计的，由李兑浩申请的发明专利自动托盘交换器在一体地形成有叶片的轴和用于限制叶片的旋转的制动器之间提供和收回液压油，以便形成有叶片的轴通过液压油的压力旋转，该自动托盘交换器还在容纳轴和制动器的壳体和轴的上下液压板之间提供和收回液压油，以便轴通过液压油的压力上下运动，由此托盘与轴的运动有机地联系在一起。该自动托盘交换器（APC），包括：可旋转圆柱形中空轴；上液压板和下液压板，其分别设置于轴的上侧和下侧，与轴形成一体；叶片，其设置于上液压板和下液压板之间以包围轴的外表面的一部分，且与轴形成一体；制动器，设置于轴的外表面，以限制轴的旋转；壳体，用于容纳轴和制动器，还具有液压提供口；固定臂，连接到壳体以固定制动器；托盘，与轴互锁以上、下、左、右运动。 由日本人船越晃和藤元明彦发明设计的日本山梨申请的发那科株式会社享有专利的托盘交换器夹紧机构中，一种托盘交换器夹紧机构将工件安装托盘夹紧到工作台和将工件安装托盘从工作台松开，该托盘交换器夹紧机构包括工件安装托盘，工件安装托盘传送到工作台和从工作台移走的方向与其夹紧和松开的移动方向相同。当将其夹紧到工作台或从工作台移走时，工件安装托盘在平行于工作台的平面上移动。 托盘交换器在一些机床中的应用： MC系列镗铣中心配有三种直径分别为127mm、152 mm 、178 mm的伸缩式主轴以提高机床加工范围、多用性及刚性，每一种型号各配置一个内置回转工作台，最小承重达13608kg。托盘尺寸为1219mm1219 mm到1524 mm2743 mm。工件自动上（下）料能够在机床保持连续切削的状态下完成。MC系列镗铣中心提供不同规格的回转工作和托盘承载能力；其托盘交换系统对于每一种型号的机床都是标准配置。工件上（下）料在重型双托盘滑台上自动运行。沈阳第一机床厂开发研的HMC500高速卧式加工中心是集高速、高精及高可靠性等特点于一体，并具有双托盘交换功能，广泛适用于汽车、摩托车、仪表、液压件等行业，是箱体、壳体、阀体等零部件加工的理想设备，尤其适合汽车发动机缸体、缸盖、变速箱壳体等零件的成套加工生产线。起独特的托盘交换器结构，不但保证了托盘交换的快速性和准确性，也极大的降低了客户将来换件维修的费用。DMC80H机床强力切削及高精度 - 此为新型 DMC H duoBLOCK 系列的卧式加工范围。机床的长行程达 800 x 800 x 800 mm 并且具有较小的装夹尺寸，快移速度可达 60 m/min，独特刀具设计的托盘交换器，为该机床特色。使用具有 8,000 rpm