目 录
设计总说明 I
introduction II
1 绪论 1
1.1 数控机床知识 1
1.2 数控铣床的分类 1
1.2.1 数控立式铣床 1
1.2.2 卧式数控铣床 2
1.2.3 立、卧式两用数控铣床 2
1.3 数控铣床的结构特征 2
1.3.1 数控铣床的主轴特征 2
1.3.2 控制机床运动的坐标特征 2
1.4 数控铣床的主要功能及加工对象 3
1.4.1 数控铣床的功能 3
1.4.2 自动换刀装置（ATC）及其形式 3
1.4.3 自动换刀装置应当满足的基本要求 4
2 总体方案的确定 5
2.1 XKA5032A/C数控立式升降台铣床及其主要参数 5
2.1.1 其主要结构特点 5
2.1.2 其主要规格及技术参数 6
2.2 初定其自动换刀装置的设计参数 7
2.3 确定其自动换刀装置的形式 7
3 刀库的设计 9
3.1 确定刀库容量 9
3.2 确定刀库形式 9
3.3 刀库结构设计 9
3.4 初估刀库驱动转矩及选定电机 11
3.4.1 初选电动机与降速传动装置 11
3.4.2 初估刀库驱动转矩 11
3.5 刀库转位机构的普通圆柱蜗杆传动的设计 12
3.6 刀库驱动转矩的校核 16
3.7 花键联接的强度计算 16
3.8 夹紧机构插销剪切强度的校核 16
3.9 确定刀具的选择方式 17
3.10 刀库的定位与刀具的松夹 18
4 刀具交换装置的设计 19
4.1 确定换刀机械手形式 19
4.2 换刀机械手的工作原理 20
4.3 机械手的自动换刀过程的动作顺序 21
4.4 机械手回转轴4上的齿轮齿条设计 22
4.5 自动换刀装置的相关技术要求 22
4.5.1 主轴准停装置 22
4.5.2 换刀机械手的安装与调试 23
4.6 自动换刀程序的编制 23
5 自动换刀装置的控制原理 25
5.1 自动换刀装置的液压系统原理图 25
5.2 自动换刀装置换刀动作的顺序控制过程 25
6 典型零件的设计 27
6.1 联轴器 27
6.1.1 联轴器的选用 27
6.1.2 联轴器的校核 27
6.2 选择离合器的类型 27
6.3 蜗杆蜗轮传动设计的一些相关技术要求 28
6.4 托架的设计 28
鸣 谢 29
参考文献 31
鸣 谢
毕业设计是完成教学计划达到专业培养目标的一个重要的教学环节；是教学计划中综合性最强的实践性教学环节，它在培养和提高我们综合运用专业知识分析和解决实际问题的能力，并进行工程技术人员所必须具备的基本素质的训练等方面具有很重要的意义。毕业设计能使我们在以下几个方面有较大提高。
1．通过阅读有关资料对当前先进的机械制造业的发展有进一步的了解。
2．融汇、贯通几年里所学习的专业基础知识和专业理论知识。
3．综合运用所学专业理论知识和技能提高独立分析问题和解决实际问题的能力。
4．培养和提高与设计群体合作、相互配合的工作能力。
历时二个多月的毕业设计接近尾声了，我的设计也基本上圆满完成了。此时回想过去设计的日子，体会多多，感慨也不少。我基本上按照我初定的三阶段计划认真做我的毕业设计的。设计过程也如我所料，遇到不少的问题。
在查阅资料学习阶段，我不但认真阅读了从工程训练中心借来的XKA5032A/C数控立式升降台铣床的说明书，重新温习了我们以前所学过的《数控机床》、《液压传动与气压传动》，还常去图书馆，翻阅了几乎所有有关数控机床、自动换刀、加工中心的图书资料和部分液压电气控制方面的书籍。经过这一阶段的学习，我对数控机床、自动换刀装置的类别、工作原理及其电液控制方面有了大体的认识，这为接下来最主要的具体设计阶段打下坚实的基础。
具体设计阶段是最主要，最重要，最艰难的阶段。万事开头难，这一阶段的第一个难点就是总体方案的确定。我是在前阶段学习了自动换刀形式，加工中心类别的基础上，认真研究往届的设计方案，再比较现在有类似数控机床所应用的机床自动换刀装置后，最终确定自己的设计方案的。我本以为总体方案确定后，接下来的设计应该就不难了，但真正的设计过程中的困难超出我的所料。不管是具体零部件分析选择和计算校核，还是工作图的绘制，我都遇到不少问题，充分暴露以往学习的知识缺漏，自己独立解决实际问题能力的不足。幸好在此过程中常得到指导老师温老师的指导、同学们的帮助，让我基本上解决了问题，完成了这一阶段的设计。
最后的修改阶段。首先我自己先认真检查修改一遍自己的设计，包括工程图，以及说明书。然后交给指导老师，请她帮我检查。指导老师经过详细的检查后对我的设计给予详细的、全面的批评指正和修改建议。我根据指导老师的修改建议，进行第二轮的修改，修改完后再请老师过目指导，直到指导老师认为基本没什么错误为止。这一阶段指导老师的点睛之笔是我设计不断完善的关键，在此表示衷心的感谢！
设计完成以后，接下来的主要任务就是准备答辩。这是决定毕业设计成败的关键阶段，我必须在再次认真检查设计的基础上，认真论证我设计的自动换刀装置的工作原理、可行性、可靠性以及不足之处等等，为答辩作好充分的准备。通过整个设计阶段的自己努力，老师的指导和同学们的帮助，我有信心顺利通过毕业设计答辩。
最后，在此对在整个设计过程中，给予我指导和帮助的老师同学表示衷心的感谢！特别是我的指导老师徐志慧老师，对我设计给予悉心的指导，她对工作认真负责的态度也是我学习的好榜样，我受益匪浅，在此再次表示衷心的感谢！
