(2)加长链条的链式刀库

如图4-2所示。这种刀库使用加长链条,让链条折叠回绕可提高空间利用率,进一步增加存刀量。链式刀库结构紧凑,刀库容量大,链环的形状可根据机床的布局制成各种形状。同时也可以将换刀位突出以便于换刀。在一定范围内,需要增加刀具数量时,可增加链条的长度,而不增加链轮直径。因此,链轮的圆周速度可不增加,刀库运动惯量的增加可不予考虑。

图4-2 加长链条的链式刀库

通过上面的选择与比较,权衡后选择单排链式刀库。

2、驱动刀库类型的拟定

驱动刀库,目前常见的方式有伺服电动机驱动和液动机驱动两种。

(1)伺服电动机驱动

伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。

(2)液压机驱动

液压驱动容易实现无级调速,调速范围较大。容易实现过载保护,一般装有安全阀便可防止过载。运转平稳,容易吸收冲击和振动。液压驱动能在各种方位传动,容易实现往复传动。由于其体积小、传递的功率大,可在较小的空间内传递复杂的运动形式。这些特点使液压传动在组合机床和自动线中应用十分普遍。

但由于工作液体不可避免会有漏损、油液具有微小的可压缩性、管路会产生弹性变形,因此液压传动不宜用于传动要求严格的传动系统中。

通过上面对两种驱动方式的比较,加上我国加工中心都选用伺服电机驱动方式,在本设计中也将采用伺服电动机来驱动。

    3、刀库传动方案的拟定

(1)蜗轮蜗杆传动

蜗杆传动用于传递交错轴之间的回转运动。在绝大多数情况下,两轴在空间是互相垂直的,轴交角为90°。它广泛应用在机床、汽车、仪器、起重运输机械、冶金机械以及其他机械制造部门中,最大传动功率可达750 kW,通常用在50kW以下;最高滑动速度 可达35m/s,通常用在15m/s以下。

蜗杆传动的主要优点是结构紧凑、工作平稳、无噪声、冲击振动小以及能得到很大的单级传动比。在传递动力时,传动比一般为8~100,常用的为15~50。在机床工作台中,传动比可达几百,甚至到1000。

(2)齿轮传动

齿轮传动的特点是:齿轮传动平稳,传动比精确,工作可靠、效率高、寿命长,使用的功率、速度和尺寸范围大。优点:传动效率高;传动比大;传递扭矩大;寿命长。

为使伺服电机在最佳状态下工作,一般不采用伺服电机的低速段。刀库需要在伺服电机恒转矩下运转工作,否则不能达到刀库需要的转矩,这就要求减速装置既要很大的减速比,又要保证电机工作在恒转矩下工作,齿轮传动不能实现大的传动比,因此,选用蜗杆减速装置。

4总体传动方案设计:

方案一:

通过对设计任务的解读,能够知道本次设计的刀库其主运动是链式运动,本方案由电动机、带传动、导向轮,调节轮,驱动轮,蜗轮蜗杆等组成。电机提供动力,确保链式刀库刀套线速度为22-35m/min。其工作原理为:电动机通过皮带和皮带轮,将动力传给蜗杆蜗轮,蜗杆蜗轮又将动力传给驱动轮,并带动导向轮,调节轮转动。从而实现整个刀库的转动,通过电气控制系统的控制,最终实现链式刀库的自动换刀动作。传动方案见下图4.1

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