φ460mm的數(shù)控車床總體設(shè)計(jì)及六角回轉(zhuǎn)刀架設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 460數(shù)控 車床 總體設(shè)計(jì) 及 六角回轉(zhuǎn)刀架設(shè)計(jì) 所在學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 年 月 日 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 要 現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床是未來(lái)工廠自動(dòng)化的基礎(chǔ)。數(shù)控化設(shè)計(jì)范圍大、 潛力大、投資少、見效快，促進(jìn)制造業(yè)技術(shù)進(jìn)步 的重要手段。因此，數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)車床的研究具 有重要意義。 本文在敘述了數(shù)控技術(shù)的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展的基礎(chǔ)上，通過 機(jī)床設(shè)計(jì)的總體思想，提出了數(shù)控化設(shè)計(jì)的技術(shù)方案和新數(shù)控系統(tǒng)的選型配置方案 ;提高了傳動(dòng)的精度， 重新設(shè) 計(jì)機(jī)床的控制邏輯，通過對(duì)伺服系統(tǒng)的 分析，完成了機(jī)床各主要參數(shù)的優(yōu)化和匹配。 關(guān)鍵詞： 460數(shù)控車床 ，機(jī)床，設(shè)計(jì)，數(shù)控系統(tǒng)。 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 NC is of is is an C to NC on of C NC to to of a 460購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 錄 摘 要 . . 錄 . 1 章 數(shù)控機(jī)床發(fā)展概述 . 1 控機(jī)床及其特點(diǎn) . 1 控機(jī)床的工藝范圍及加工精度 . 1 藝范圍 . 1 工精度 . 1 控機(jī)床的經(jīng)濟(jì)分析 . 2 控機(jī)床的發(fā)展趨向 . 3 第 2 章 數(shù)控機(jī)床總體方案的制訂及比較 . 4 體方案設(shè)計(jì)內(nèi)容 . 4 統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式的確定 . 5 制方式的選擇 . 5 體方案確定 . 5 統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方式伺服系統(tǒng)的選擇 . 5 控系統(tǒng) . 5 械傳動(dòng)方式 . 6 第 3 章 確定切削用量及選擇刀具 . 6 學(xué)選擇數(shù)控刀具 . 6 擇數(shù)控刀具的原則 . 6 擇數(shù)控車削用刀具 . 7 置刀點(diǎn)和換刀點(diǎn) . 7 定切削用量 . 8 定主軸轉(zhuǎn)速 . 8 定進(jìn)給速度 . 8 定背吃刀量 . 9 第 4 章 傳動(dòng)系統(tǒng)圖的設(shè)計(jì) . 9 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 V 傳動(dòng)系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)的確定 . 9 . 9 . 10 . 11 速主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 12 . 12 . 13 . 14 第 5 章 數(shù)控車床的六角回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計(jì)原理和依據(jù) . 14 控車床的六角回轉(zhuǎn)刀架的換刀工程 . 15 控車床的六角回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計(jì)要求 . 16 控車床的六角回轉(zhuǎn)刀架的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)主要問題 . 16 章小結(jié) . 16 第 6 章 數(shù)控車床的六角回轉(zhuǎn)刀架的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) . 17 控車床的六角回轉(zhuǎn)刀架的分度機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 17 度機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總思路 . 17 度機(jī)構(gòu)的刀架主軸設(shè)計(jì) . 17 活塞的設(shè)計(jì) . 19 齒盤離合器的設(shè)計(jì) . 23 度活塞的設(shè)計(jì) . 30 定位機(jī)構(gòu) 活動(dòng)插銷機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) . 31 位原理、設(shè)計(jì)思路 . 31 料選擇 . 32 動(dòng)插銷機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 32 銷機(jī)構(gòu)的公差帶設(shè)計(jì) . 33 插銷軸進(jìn)行校核 . 34 核結(jié)論 . 35 夾襯套的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述 . 36 第 7 章 微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 37 微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)綱要 . 37 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 硬件電路設(shè)計(jì) . 37 件電路設(shè)計(jì) . 38 8031 單片機(jī)及其擴(kuò)展 . 38 031 單片機(jī)的簡(jiǎn)介 . 38 031 單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展 . 39 儲(chǔ)器擴(kuò)展 . 41 I/O 口 的擴(kuò)展 . 43 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 . 44 脈沖分配器（環(huán)行分配器） . 45 光電隔離電路 . 45 率放大器 . 45 他輔助電路 . 46 結(jié) 論 . 48 致 謝 . 49 參考文獻(xiàn) . 50 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 X 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 1 第 1 章 數(shù)控機(jī)床發(fā)展概述 控機(jī)床及其特點(diǎn) 隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，采用數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床品種日益增多，有車床、 車 床、鏜床、鉆床、磨床、齒輪加工機(jī)床和電火花加工機(jī)床等。此外還有能自動(dòng) 換刀、一次裝卡進(jìn)行多工序加工的加工中心、車削中心等。 數(shù)控機(jī)床主要由數(shù)控裝置、伺服機(jī)構(gòu)和機(jī)床主體組成。輸入數(shù)控裝置的程序指令記錄在信息載體上，由程序讀入裝置接收，或由數(shù)控裝置的鍵盤直接手動(dòng)輸入。 控機(jī)床的工藝范圍及加工精度 藝范圍 數(shù)控車床是一種高精度、高效率的自動(dòng)化機(jī)床，也是使用數(shù)量最多的數(shù)控機(jī)床，約占數(shù)控機(jī)床總數(shù)的 25%。它主要用于精度要求高、表面粗糙度好、輪廓形狀復(fù)雜的軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件的加工，能夠通過程序控制自動(dòng)完成園柱面、圓錐面、圓弧面和各種螺紋的切削加工，并能進(jìn)行切槽、鉆 孔、擴(kuò)孔、鉸孔等加工。 工精度 由于數(shù)控車床具有加工精度高、能作直線和圓弧插補(bǔ)功能，有些數(shù)控車床還具有非圓曲線插補(bǔ)功能以及加工過程中具有自動(dòng)變速功能等特點(diǎn)，所以它的工藝范圍要比普通車床要寬得多。 由于數(shù)控車床剛性好，制造和對(duì)刀精度高，以及能方便和精確地進(jìn)行人工補(bǔ)償和自動(dòng)補(bǔ)償，所以能加工精度要求高的零件，甚至可以以車代磨。 數(shù)控車床具有恒線速切削功能，能加工出表面粗糙度小的均勻的零件。使用恒線速切削功能，就可選用最佳速度來(lái)切削錐面和端面 ，使切削后的工件表面粗糙度既小又一致。數(shù)控車床還適合加工各表面粗糙度要求不同的工件。粗糙度要求大的部位選用較大的進(jìn)給量，要求小的部位選用小的進(jìn)給量。 由于數(shù)控車床具有直線和圓弧插補(bǔ)功能，部分車床數(shù)控裝置還有某些非圓曲線和平面曲線插補(bǔ)功能，所以可以加工形狀特別復(fù)雜或難于控制尺寸的的回轉(zhuǎn)體零件。 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 2 普通車床所能車削的螺紋類型相當(dāng)有限，它只能車等導(dǎo)程的直、錐面公、英制螺紋，而且一臺(tái)車床只能限定加工若干導(dǎo)程的螺紋。而數(shù)控車床不但能車削任何等導(dǎo) 程的直、錐面螺紋和端面螺紋，而且能車變螺距螺紋，還可以車高精度螺紋。 控機(jī)床的經(jīng)濟(jì)分析 近幾年，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速穩(wěn)定發(fā)展，我國(guó)機(jī)床制造行業(yè)受益于國(guó)家振興裝備制造業(yè)的大環(huán)境，有了長(zhǎng)足進(jìn)展，這其中領(lǐng)先當(dāng)今機(jī)械制造技術(shù)水平的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)更勝一籌。 由于數(shù)控設(shè)備的先進(jìn)性、復(fù)雜性和發(fā)展的迅速性 ,以及品種型號(hào)、檔次的多樣性 ,決定了選用數(shù)控設(shè)備的復(fù)雜性和難度。如何從品種繁多、價(jià)格昂貴的產(chǎn)品中選擇適用的設(shè)備 , 成為中小型企業(yè)十分關(guān)心的問題。 數(shù)控 車床 是一種高精度、高效率的自動(dòng)化機(jī)床，也是使用數(shù)量最多的數(shù)控 機(jī)床，約占數(shù)控機(jī)床總數(shù)的 25%。它主要用于精度要求高、表面粗糙度好、輪廓形狀復(fù)雜的軸類、盤類等零件的加工，能夠通過程序控制自動(dòng)完成園柱面、圓錐面、圓弧面和各種螺紋的切削加工，并能進(jìn)行切槽、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等加工。 由于數(shù)控 車床 具有加工精度高、能作直線和圓弧插補(bǔ)功能，有些數(shù)控 車床 還具有非圓曲線插補(bǔ)功能以及加工過程中具有自動(dòng)變速功能等特點(diǎn)，所以它的工藝范圍要比普通車床 要寬得多。 1、 精度要求高的零件 由于數(shù)控 機(jī)床 剛性好，制造和對(duì)刀精度高，以及能方便和精確地進(jìn)行人工補(bǔ)償和自動(dòng)補(bǔ)償，所以能加工精度要求高的零件，甚至 可以以 銑 代磨。 2、 表面粗糙度要求高的零件 數(shù)控 車床 具有恒線速切削功能，能加工出表面粗糙度小的均勻的零件。使用恒線速切削功能，就可選用最佳速度來(lái)切削錐面和端面，使切削后的工件表面粗糙度既小又一致。數(shù)控 車床 還適合加工各表面粗糙度要求不同的工件。粗糙度要求大的部位選用較大的進(jìn)給量，要求小的部位選用小的進(jìn)給量。 3、 輪廓形狀特別復(fù)雜和難于控制尺寸的零件 由于數(shù)控 車床 具有直線和圓弧插補(bǔ)功能，部分 車床 數(shù)控裝置還有某些非圓曲線和平面曲線插補(bǔ)功能，所以可以加工形狀特別復(fù)雜或難于控制尺寸的的零件。 4、 帶特殊螺紋的零件 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 3 普 通 車床 所能車削的螺紋類型相當(dāng)有限，它只能車等導(dǎo)程的直、錐面公、英制螺紋，而且一臺(tái) 車床 只能限定加工若干導(dǎo)程的螺紋。而數(shù)控 車床 不但能車削任何等導(dǎo)程的直、錐面螺紋和端面螺紋，而且能車變螺距螺紋，還可以車高精度螺紋。 控機(jī)床的發(fā)展趨向 數(shù)控機(jī)床是由美國(guó)發(fā)明家 約翰 帕森斯 上個(gè)世紀(jì)發(fā)明的。隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，世界機(jī)床業(yè)已進(jìn)入了以數(shù)字化制造技術(shù)為核心的機(jī)電一體化時(shí)代，其中 數(shù)控機(jī)床就是代表產(chǎn)品之一。數(shù)控機(jī)床是制造業(yè) 的加工母機(jī)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)。它為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門提供裝備和手段，具有無(wú)限放大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效應(yīng)。 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) ： 高速、精密、復(fù)合、智能和綠色是數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)，近幾年來(lái)，在實(shí)用化和產(chǎn)業(yè)化等方面取得可喜成績(jī)。主要表現(xiàn)在： 合加工技術(shù)日趨成熟，包括車 車 復(fù)合、車 鉆 磨復(fù)合，成形復(fù)合加工、特種復(fù)合加工等，復(fù)合加工的精度和效率大大提高。 “一臺(tái)機(jī)床就是一個(gè)加工廠 ”、 “一次裝卡，完全加工 ”等理念正在被更多人接受，復(fù)合加工機(jī)床發(fā)展正呈現(xiàn)多樣化的態(tài)勢(shì)。 2數(shù)控機(jī)床的智能化技術(shù)有新的突破，在數(shù)控系統(tǒng)的性能上得到了較多體現(xiàn)。如：自動(dòng)調(diào)整干涉防 碰撞功能、斷電后工件自動(dòng)退出安全區(qū)斷電保護(hù)功能、加工零件檢測(cè)和自動(dòng)補(bǔ)償學(xué)習(xí)功能、高精度加工零件智能化參數(shù)選用功能、加工過程自動(dòng)消除機(jī)床震動(dòng)等功能 進(jìn)入了實(shí)用化階段，智能化提升了機(jī)床的功能和品質(zhì)。 3機(jī)器人使柔性化組合效率更高機(jī)器人與主機(jī)的柔性化組合得到廣泛應(yīng)用，使得柔性線更加靈活、 功能進(jìn)一步擴(kuò)展、柔性線進(jìn)一步縮短、效率更高。機(jī)器人與加工中心 、車 車 復(fù)合機(jī)床、磨床、齒輪加工機(jī)床、工具磨床、電加工機(jī)床、鋸床、沖壓機(jī)床、激光加工機(jī) 床、水切割機(jī)床等組成多種形式的柔性單元和柔性生產(chǎn)線已經(jīng)開始應(yīng)用。 4精密加工技術(shù)有了新進(jìn)展數(shù)控金切機(jī)床的加工精度已從原來(lái)的絲級(jí)（ 升到目前 的微米級(jí)（ 有些品種已達(dá)到 右。超精密數(shù)控機(jī)床的微細(xì)切削和磨削加工，精度可穩(wěn)定達(dá)到 右，形狀精度可達(dá) 右。采用光、電、化學(xué)等能源的特種加工精度可達(dá)到納米級(jí)（ 通過機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化、機(jī)床零部件的超精加 工和精密裝配、采用 高精度的全閉環(huán)控制及溫度、振動(dòng)等動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償技術(shù)，提高機(jī)床加工的幾何精度，降低形位誤差、表面粗糙度等，從而進(jìn)入購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 4 亞微米、納米級(jí)超精加工時(shí)代。 5功能部件性能不斷提高功能部件不斷向高速度、高精度、大功率和智能化方向發(fā)展，并取得成熟的應(yīng)用。全數(shù)字交流伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)裝置，高技術(shù)含量的電主軸、力矩電機(jī)、直線電機(jī)，高性能的直線滾動(dòng)組件，高精度主軸單元等功能部件推廣應(yīng)用，極大的提高數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平。 第 2 章 數(shù)控機(jī)床總體方案的制訂及比較 體方案設(shè)計(jì)內(nèi)容 數(shù)控機(jī)床可以較好的解決形狀復(fù) 雜、精密多品種及中小批零件的加工問題，能夠穩(wěn)定加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，隨著制造技術(shù)向自動(dòng)化、柔性化方向的發(fā)展，當(dāng)前機(jī)床的數(shù)控化率已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家制造工業(yè)水平的重要標(biāo)志。 機(jī)床的數(shù)控化設(shè)計(jì)一般是指對(duì)現(xiàn)有某臺(tái)普通車床的某些部位做一定的改裝，配上經(jīng)濟(jì)型數(shù)控裝置或標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控?cái)?shù)控系統(tǒng)，從而使原機(jī)床具有數(shù)控加工能力。這種技術(shù)工作有其獨(dú)特的特點(diǎn)。 機(jī)床的數(shù)控設(shè)計(jì)，主要是對(duì)原有機(jī)床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)，最終使機(jī)床達(dá)到比較理想的狀態(tài)。數(shù)控車床是機(jī)電一體化的典型代表，其機(jī)械結(jié)構(gòu)同普通的機(jī)床有相似之處。然而，現(xiàn)代的數(shù)控機(jī)床不 是簡(jiǎn)單將傳統(tǒng)機(jī)床配備上數(shù)控系統(tǒng)即可，也不是在傳統(tǒng)機(jī)床的基礎(chǔ)上，僅對(duì)局部加以改進(jìn)而成。傳統(tǒng)機(jī)床存在著一些弱點(diǎn)，如剛性不足，抗震性差，熱變形大，滑動(dòng)面的摩擦阻力大及傳動(dòng)元件之間存在間隙等，難以勝任數(shù)控機(jī)床對(duì)加工精度，表面質(zhì)量，生產(chǎn)率以及使用壽命等要求。現(xiàn)代機(jī)床的部件結(jié)構(gòu)，整體布局，外部造型都已經(jīng)形成了數(shù)控機(jī)床獨(dú)特的機(jī)械部件。因此，我們?cè)趯?duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行數(shù)控設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)在考慮各種情況下，使普通機(jī)床的各項(xiàng)性能指標(biāo)盡可能的 與數(shù)控機(jī)床相接近。 機(jī)床的設(shè)計(jì)主要應(yīng)具備兩個(gè)條件 合適，經(jīng)濟(jì)性好。改裝前要對(duì)機(jī)床的性能指標(biāo)做出決定，改裝后其各項(xiàng)指標(biāo)能達(dá)到數(shù)控加工的要求。 機(jī)械部分?jǐn)?shù)控化設(shè)計(jì)需涉及電機(jī)的選擇、工作臺(tái)進(jìn)給結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)比分配與計(jì)算等方面的內(nèi)容。 1伺服驅(qū)動(dòng)元件 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 5 進(jìn)給電機(jī)選用混合式步進(jìn)電機(jī)，其不僅步距角小運(yùn)行頻率高且功耗低低頻噪音小等優(yōu)點(diǎn)。廣泛用于開環(huán)控制系統(tǒng)，不需要反饋裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，壽命長(zhǎng)。橫垂直進(jìn)給電機(jī)均選用同一型號(hào)以便于設(shè)計(jì)和日后維修。 脈沖當(dāng)量 t=沖，選用步距角 =對(duì)原機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)均維持不變，以節(jié)約資金及縮短改裝時(shí)間。 接到一個(gè)數(shù)控裝置 的設(shè)計(jì)任務(wù)以后，必須首先擬定總體方案，繪制系統(tǒng)總體框圖，才能決定各種設(shè)計(jì)參數(shù)和結(jié)構(gòu)，然后再分別對(duì)機(jī)械部分和電氣部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)總體方案的擬定包括以下內(nèi)容：系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式的確定、伺服系統(tǒng)的選擇、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)方式的確定，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的選擇等內(nèi)容。 一般應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求提出數(shù)個(gè)總體方案，進(jìn)行綜合分析、比較和論證，最后確定一個(gè)可行的總體方案。 統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式的確定 數(shù)控系統(tǒng)按運(yùn)動(dòng)方式可分為點(diǎn)位控制系統(tǒng)、點(diǎn)位直線控制系統(tǒng)和連續(xù)控制系統(tǒng)。 制方式的選擇 系統(tǒng)可分為開環(huán)控制系統(tǒng)、半 閉環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床普遍采用開環(huán)伺服系統(tǒng)。開環(huán)控制系統(tǒng)中，沒有檢測(cè)反饋裝置，數(shù)控裝置發(fā)出的信號(hào)的流程是單向的，也正是由于信號(hào)的單向流程，它對(duì)機(jī)床移動(dòng)部件的實(shí)際位置不做檢測(cè)，所以機(jī)床加工精度要求不太高，其精度主要取決于伺服系統(tǒng)的性能。開環(huán)伺服系統(tǒng)主要由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。這類機(jī)床工作比較穩(wěn)定，反應(yīng)迅速，調(diào)試和維修都比較簡(jiǎn)單。 體方案確定 統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方式伺服系統(tǒng)的選擇 由于改造后的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床應(yīng)具備定位，直線插補(bǔ)，順、逆圓弧插補(bǔ)，暫停，循環(huán)加工，公英制螺紋加工等功能，故 應(yīng)選擇連續(xù)控制系統(tǒng)?？紤]達(dá)到屬于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床加工精度要求不高，為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、降低成本，采用步進(jìn)電機(jī)開環(huán)控制系統(tǒng)。 控系統(tǒng) 根據(jù)機(jī)床要求，采用 8 位微機(jī)。由于 列單片機(jī)具有集成度高，可靠購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 6 性好，功能強(qiáng)，速度快，抗干擾性強(qiáng)，具有很高的性能價(jià)格比等特點(diǎn)，決定采用列的 8031 單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)。 控制系統(tǒng)由微機(jī)部分、鍵盤及顯示器、 I/O 接口及光電隔離電路、步進(jìn)電機(jī)功率放大電路等組成，系統(tǒng)的加工程序和控制命令通過鍵盤操作實(shí)現(xiàn)，顯示器采用數(shù)碼管顯示加工數(shù)據(jù)及機(jī)床狀態(tài)等信息。 械傳動(dòng)方式 為實(shí)現(xiàn)機(jī)床所要求的分辨率，采用步進(jìn)電機(jī)經(jīng)齒輪減速再傳動(dòng)絲桿，為保證一定的傳動(dòng)精度和平穩(wěn)性，盡量減少摩擦力，選用滾珠絲桿螺母副。同時(shí)，為提高傳動(dòng)剛度和消除間隙，采用預(yù)加負(fù)荷的結(jié)構(gòu)。齒輪傳動(dòng)也要采用消除齒輪間隙的結(jié)構(gòu)。 系統(tǒng)總體方案框圖如下： 圖 2統(tǒng)總體方案框圖 第 3 章 確定切削用量及選擇刀具 學(xué)選擇數(shù)控刀具 擇數(shù)控刀具的原則 選擇刀具壽命時(shí)可考慮如下幾點(diǎn)根據(jù)刀具復(fù)雜程度、制造和磨刀成本來(lái)選擇。復(fù)雜和精度高的刀具 壽命應(yīng)選得比單刃刀具高些。對(duì)于機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具，由于換刀時(shí) 間短，為了充分發(fā)揮其切削性能，提高生產(chǎn)效率，刀具壽命可選得低些，一般取 15于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復(fù)雜的多刀機(jī)床、組合機(jī)床與自動(dòng)化 加工刀具，刀具壽命購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 7 應(yīng)選得高些，尤應(yīng)保證刀具可靠性。車間內(nèi)某一工序的生產(chǎn)率限制了整個(gè)車間的生產(chǎn)率的提高時(shí)，該工序的刀具壽命要選得低些當(dāng)某工序單位時(shí) 間內(nèi)所分擔(dān)到的全廠開支 具壽命也應(yīng)選得低些。大件精加工時(shí)，為保證至少完成一次走刀，避免切削時(shí)中途換刀，刀具壽命應(yīng)按零件精度和表面粗糙度 來(lái)確定。與普通機(jī) 床加工方法相比，數(shù)控加工對(duì)刀具提出了更高的要求，不僅需要岡牲好、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高，斷和排性能壇同時(shí)要求安裝調(diào)整 方便，這樣來(lái)滿足數(shù)控機(jī)床高效率的要求。數(shù)控機(jī)床上所選用的刀具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料 (如高速鋼、超細(xì)粒度硬質(zhì)合金 )并使用可轉(zhuǎn)位刀片。 刀具壽命與切削用量有密切關(guān)系。在制定切削用量時(shí)，應(yīng)首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定。一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種，前者根據(jù)單件工時(shí)最少的目標(biāo)確定，后者根據(jù)工序成本最低的目標(biāo)確定。 擇數(shù) 控 車 削用刀具 在數(shù)控加工中， 車 削平面零件內(nèi)外輪廓 及 車 削平面常用平底立 車 刀，該刀具有關(guān)參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下 :一是 車 刀半徑 小于零件內(nèi)輪廓面的最小曲率半徑 般取 是零件的加工高度 H動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)主軸不能滿足恒功率變速要求，因此需要串聯(lián)一個(gè)有級(jí)變速箱，以滿足主軸的恒功率調(diào)速范圍。 （ 5） 確定轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) Z 取 4，則 對(duì)于數(shù)控車床，為了加工端面時(shí)滿足恒線速度切削的要求，應(yīng)使轉(zhuǎn)速有一些重復(fù)，故取 Z=2 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 14 （ 6） 擬定轉(zhuǎn)速圖和功率特性圖如圖 定傳動(dòng)變速系統(tǒng)圖 擬定傳動(dòng)系統(tǒng)的原則是：在保證機(jī)床的運(yùn)動(dòng)和使用要求的前提下，運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈要盡可能的短而簡(jiǎn)單；傳動(dòng)效率高以及操作簡(jiǎn)單方便 。首先要考慮某些結(jié)構(gòu)方面的問題，考慮結(jié)構(gòu)能否實(shí)現(xiàn)：如小齒輪的齒根圓是否大于軸的直徑，大齒輪的頂圓是否會(huì)碰及相鄰軸等；其次因考慮結(jié)構(gòu)是否合理，如布置是否緊湊，操縱是否方便等。 該機(jī)床采用雙 聯(lián)滑移齒輪變速組，采用窄式排列結(jié)構(gòu)，使機(jī)床結(jié)構(gòu)緊湊。主軸變速擬采用通過滑移齒輪的移位來(lái)實(shí)現(xiàn)，需保證當(dāng)齒輪 2與齒輪 4完全脫開嚙合之后，齒輪3 和齒輪 6 才能開始進(jìn)入嚙合，所以齒輪 5 與齒輪 6 相鄰間的距離 輪 b 2與齒輪寬度 3b 之和），一般 b 3b + 2b + , =1 4 綜合考慮個(gè)因素，擬訂傳動(dòng)系統(tǒng)圖。 第 5 章 數(shù)控車床的六角回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計(jì)原理和依據(jù) 回轉(zhuǎn)刀架也稱為轉(zhuǎn)塔式刀架，它是數(shù)控車床上最常用，也是最簡(jiǎn)單的一種自動(dòng)換刀裝置?；剞D(zhuǎn)刀架使用回轉(zhuǎn)頭各刀座來(lái)安裝或夾持各種不同用途的刀具，通過回轉(zhuǎn)頭的旋轉(zhuǎn)分度定位來(lái)實(shí)現(xiàn)車床的自動(dòng)換刀動(dòng)作?；剞D(zhuǎn)刀架可以設(shè)計(jì)成四方刀架、六角刀架或圓盤式軸向裝刀刀架等多種形式，其上可安裝 4 把、 6 把或更多的刀具，并可按數(shù)控裝置的指令換刀。 我國(guó)目前 制造業(yè) 中廣泛使用 的數(shù)控車床六角回轉(zhuǎn)刀架雖然是上世紀(jì)開發(fā)的產(chǎn)品，但其結(jié)構(gòu)具有當(dāng)代自動(dòng)換刀裝置的典型結(jié)構(gòu)， 和相對(duì)成熟的技術(shù)使得它極具經(jīng)濟(jì)性是使用性，它仍是我國(guó)大部分中小企業(yè)廣泛使用的數(shù)控車床部件。 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 15 控車床的六角回轉(zhuǎn)刀架的換刀工程 圖 適用于盤類零件的加工。在加工軸類零件時(shí)可以換成四方刀架，它們底部測(cè)尺寸是相同的，互換更換起來(lái)非常方便，因此在數(shù)控車床中使用得很廣泛。 這種刀架的全部動(dòng)作由液壓系統(tǒng)通過電磁換向閥和順序閥進(jìn)行控制，其換刀過程如下四個(gè)步驟：活塞桿齒條活塞觸頭拉桿活動(dòng)插銷齒條固定插銷活塞桿齒輪壓盤缸體刀架體活塞 - 數(shù)控車床的六角回轉(zhuǎn)刀架 （ 1）刀架抬起。當(dāng)數(shù)控裝置發(fā)出換刀指令后，壓力油由 塞上升，刀架體抬起，使定位活動(dòng)插銷與固定插銷脫離。同時(shí)，活塞桿下端的端齒離合器與空套齒輪結(jié)合 （ 2）刀架轉(zhuǎn)位。當(dāng)?shù)都芴鹬?，壓力油?塞向右移動(dòng)，通過連接板帶動(dòng)齒條移動(dòng)，使空套齒輪作逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過端齒離合器使刀架轉(zhuǎn)過60。活塞的行程應(yīng)等于齒輪節(jié)圓周長(zhǎng)的 1/6，并由限位開關(guān)控制。 （ 3）刀架壓緊。刀架轉(zhuǎn)位之后，壓力油從 B 孔進(jìn)入壓緊液壓缸的上 腔，活塞帶動(dòng)刀架體下降。缸體的底盤上精確地安裝六個(gè)帶斜楔的圓柱固定插銷，利用活動(dòng)插銷消除定位銷與孔之間的間隙，實(shí)現(xiàn)反靠定位。刀架體下降時(shí)，定位活動(dòng)插銷與另一個(gè)固定插銷卡緊，同時(shí)缸體與壓盤的錐面接觸，刀架在新的位置定位并壓緊。這時(shí)，端齒離合器與購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 16 空套齒輪脫開。 （ 4）轉(zhuǎn)位液壓缸復(fù)位。刀架壓緊后，壓力油從 塞帶動(dòng)齒條復(fù)位，由于此時(shí)端齒離合器已脫開，齒條帶動(dòng)齒輪在軸上空轉(zhuǎn)。 如果定位和壓緊動(dòng)作正常，拉桿與相應(yīng)的接觸頭接觸，發(fā)出信號(hào)表示換刀過程已結(jié)束，可以繼續(xù)進(jìn)行切削加工。 回轉(zhuǎn)刀架除了采用液壓 缸驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)位和定位銷定位外，還可以采用電動(dòng)機(jī) 及其它轉(zhuǎn)位和定位機(jī)構(gòu)。 控車床的六角回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計(jì)要求 回轉(zhuǎn)刀架在結(jié)構(gòu)上必須具有良好的強(qiáng)度和剛度，以承受粗加工時(shí)的切削抗力。由于車削加工精度在很大程度上取決于刀尖位置，對(duì)于數(shù)控車床來(lái)說，加工過程中刀具位置不進(jìn)行人工調(diào)整，因此更有必要選擇可靠的定位方案和合理的定位結(jié)構(gòu)，以保證回轉(zhuǎn)刀架在每次轉(zhuǎn)位之后，具有盡可能高的重復(fù)定位精度（一般為 控車床的六角回轉(zhuǎn)刀架的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)主要問題 構(gòu) 分度機(jī)構(gòu)是回轉(zhuǎn)刀架的核心機(jī)構(gòu)之一，要特別處理好分度的準(zhǔn)確性。 刀盤是刀具裝填機(jī)構(gòu)，也是分度機(jī)構(gòu)直接作用的機(jī)構(gòu)。刀盤在設(shè)計(jì)時(shí)要注意刀具的大小、材料的選擇、大小和重量。 必須選擇可靠的定位方案和合理的定位結(jié)構(gòu)，以保證回轉(zhuǎn)刀架在每次轉(zhuǎn)位之后，具有盡可能高的重復(fù)定位精度（一般為 回轉(zhuǎn)刀架的動(dòng)作啟動(dòng)和結(jié)束是通過液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的，而液壓系統(tǒng)由數(shù)控系統(tǒng)的 此 章小結(jié) 本章分析了六角回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計(jì)依據(jù)，分析了六角回轉(zhuǎn)刀架的結(jié)構(gòu)及工作原理，提出了設(shè)計(jì)過程中要注意的幾個(gè)問題。 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 17 第 6 章 數(shù)控車床的六角回轉(zhuǎn)刀架的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 回轉(zhuǎn)刀架，它是數(shù)控車床上最常用，也是最簡(jiǎn)單的一種自動(dòng)換刀裝置。回轉(zhuǎn)刀架使用回轉(zhuǎn)頭各刀座來(lái)安裝或夾持各種不同用途的刀具，通過回轉(zhuǎn)頭的旋轉(zhuǎn)分度定位來(lái)實(shí)現(xiàn)車床的自動(dòng)換刀動(dòng)作。它相對(duì)成熟的技術(shù)使其具有經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，目前，我過大部分中小企業(yè)還在使用六角回轉(zhuǎn)刀架，常見于數(shù)控車床上的自動(dòng)換刀裝置的應(yīng)用。本課題對(duì)數(shù)控車床的六角回轉(zhuǎn)刀架的機(jī) 構(gòu)設(shè)計(jì)具有現(xiàn)實(shí)意義。 控車床的六角回轉(zhuǎn)刀架的分度機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 回轉(zhuǎn)刀架的工作原理簡(jiǎn)單來(lái)說，就是利用幾何分度，在每個(gè)不同的分度上安裝不同的刀具，并能根據(jù)指令進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)定位。因此，分度機(jī)構(gòu)是回轉(zhuǎn)刀架的核心機(jī)構(gòu)。 度機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總思路 分度機(jī)構(gòu)主要包括刀架主軸、主活塞、端齒盤離合器（分上下兩個(gè)端齒盤）、分度齒條和分度活塞。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也圍繞這五個(gè)方面進(jìn)行。刀架主軸設(shè)計(jì)包括主軸的形狀 /尺寸設(shè)計(jì)、材料選擇；主活塞設(shè)計(jì)包括其形狀 /尺寸、材料選擇；端齒盤離合器的下端齒盤是不完全標(biāo)準(zhǔn)件，主要是上端齒盤 是個(gè)特殊結(jié)構(gòu)，要進(jìn)行特別設(shè)計(jì)；分度齒條結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要考慮其長(zhǎng)度；分度活塞主要考慮其與活塞桿連接的結(jié)構(gòu)。 分度機(jī)構(gòu)主要作用是分度，其精度主要由液壓系統(tǒng)和數(shù)控控制系統(tǒng)決定。而六角回轉(zhuǎn)刀架的重復(fù)定位精度是由刀盤定位系統(tǒng)決定的，故分度機(jī)構(gòu)定位精度沒有作為重要設(shè)計(jì)要求。 設(shè)計(jì)原則：保重分度性能，盡量用常用的