機械專業(yè)+數(shù)控榫卯加工

1、目錄摘 要Abstract前言第一章 數(shù)控榫卯加工中心第1.1 節(jié) 數(shù)控榫卯加工中心介紹第1.2節(jié) 數(shù)控榫卯加工中心特點第1.3節(jié) 數(shù)控榫卯加工中心功能第1.4節(jié) 數(shù)控榫卯加工中心設(shè)備的選擇第二章 數(shù)控榫卯加工中心的結(jié)構(gòu)第2.1節(jié) 數(shù)控榫卯加工中心的工作原理第2.2節(jié) 材料的分析第2.3節(jié) 刀具的結(jié)構(gòu)及分析第三章 自動回轉(zhuǎn)刀架第3.1節(jié) 刀架的概述第3.2節(jié) 刀架的應(yīng)用效果第3.3節(jié) 自動回轉(zhuǎn)刀架的流程第四章 自動回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計第4.1節(jié) 自動回轉(zhuǎn)刀架的工作原理第4.2節(jié) 上刀體鎖緊與精定位機構(gòu)設(shè)計第4.3節(jié) 刀架抬起機構(gòu)設(shè)計第五章 工藝圖紙第5.1節(jié) cad圖紙結(jié)論參考文獻致謝摘 要 由于傳

2、統(tǒng)的普通加工中心加工效率低，加工精度低，加工速度慢，勞動力成本高，不能滿足現(xiàn)代高速生產(chǎn)的需要。所以，本文對數(shù)控榫卯加工中心的相關(guān)內(nèi)容進行研究，了解數(shù)控榫卯加工中心的特點及功能，探索數(shù)控榫卯加工中心的結(jié)構(gòu)及工作原理，探索數(shù)控榫卯加工中心的刀具的結(jié)構(gòu)并進行分析，探索榫頭、卯眼及紅木材料的特點。本文的設(shè)計主體為立式四工位可回轉(zhuǎn)刀架，對刀架的使用效果進行研究，深入了解其具備的工作原理，從多個角度完善刀架的功能。讓刀架不僅能夠自動松開，同時也能實現(xiàn)轉(zhuǎn)位以及精密的定位等。關(guān)鍵詞：數(shù)控榫卯加工中心；刀具；材料；刀架AbstractBecausethetraditionalcommonprocessingce

3、nterprocessingefficiencyislow,processingaccuracyislow,processingspeedisslow,laborcostishigh,cannotmeettheneedsofmodernhigh-speedproduction.Therefore,thispaperstudiestherelevantcontentofCNCmortiseandmortisemachiningcenter,understandsthecharacteristicsandfunctionsofCNCmortiseandmortisemachiningcenter,

4、exploresthestructureandworkingprincipleofCNCmortiseandmortisemachiningcenter,exploresthestructureandanalysisofCNCmortiseandmortisemachiningcenter,andexploresthecharacteristicsofmortise,mortiseandrosewoodmaterials.Thispapermainlydesignsaverticalfour-stationrotatabletoolrest,explorestheapplicationeffe

5、ctandworkingprincipleofthetoolrest,sothatthedesignedtoolrestcanrealizefunctionssuchasautomaticrelease,transpositionandprecisepositioning.Keywords:CNCmortiseandtenonmachiningcenter;Thecuttingtool;Materials;rest前言研究與發(fā)展現(xiàn)狀對數(shù)控榫卯中心進行了了解，數(shù)控榫卯加工中心的功能強大，可以加工各種各樣的榫卯結(jié)構(gòu)，擁有一套成熟的系統(tǒng)，可以讓設(shè)備用起來更加的順手，高的加工精度對于設(shè)備來說有很高的技

6、術(shù)要求，要求設(shè)備在配置、運行、伺服控制等方面更加的完善。操控性更簡便，它的優(yōu)勢就是速度快、維護操作簡單。為了使先進的設(shè)備代替勞動力，提高加工效率，節(jié)約人工成本，可加工各種各樣的榫頭卯眼。對自動轉(zhuǎn)位刀架進行了相關(guān)研究，重點從自動轉(zhuǎn)位刀架的典型結(jié)構(gòu)，自動轉(zhuǎn)位刀架的工作原理，涉及了自動轉(zhuǎn)位刀架相關(guān)研究的基本概念，思路理念，理論方法，技術(shù)經(jīng)驗等對產(chǎn)品的分析與設(shè)計具有通用性。了解了自動轉(zhuǎn)位刀架的基本知識，知道了自動轉(zhuǎn)位刀架的換刀速度快，定位精度更高，工序更簡便。本文主要研究內(nèi)容 現(xiàn)在主要研究了數(shù)控榫卯加工中的結(jié)構(gòu)，刀具的結(jié)構(gòu)及分析，自動回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計，知道了數(shù)控榫卯加工中心的特點，以及如何實現(xiàn)有效運轉(zhuǎn)，

7、從各個環(huán)節(jié)流程出發(fā)得到了更深層的掌握，此外，還研討了自動回轉(zhuǎn)刀架工作時所具備的原理。 18第一章 數(shù)控榫卯加工中心第1.1 節(jié) 數(shù)控榫卯加工中心介紹數(shù)控榫卯加工中心的加工過程先進，數(shù)控榫卯加工中心不僅能夠完成木工雕刻機所有的加工工藝，此外，它還可以加工切割，開槽，沖孔和生產(chǎn)板式家具所需的其他材料。為了能夠切割和插槽，驅(qū)動系統(tǒng)需要高功率主軸和驅(qū)動器，臺面使雙層網(wǎng)格真空吸臺面。整個機身需要由五面銑削加工中心加工，加工精度非常高。在加工效率方面，數(shù)控榫卯加工中心配備了自動換刀主軸。數(shù)控榫卯加工中心刀庫中可配置的刀柄數(shù)量為24把，通用數(shù)控榫卯加工中心約12個，在對板材進行多樣化加工的時候，也許需要換刀

8、，因為數(shù)控榫卯加工中心節(jié)約了換到時間，所以提高了加工效率。數(shù)控加工機床在近幾年得到了較好的發(fā)展，它在木工以及家具制造業(yè)中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，未來具有極大的發(fā)展?jié)摿?。?shù)控加工機床代表了木工機械行業(yè)的發(fā)展，以使木工及家具制造業(yè)能夠體現(xiàn)精度高的加工，生產(chǎn)技術(shù)的效率高。由于目前科技水平較高，用于生產(chǎn)木制家具的數(shù)控機床和設(shè)備不斷更新。第1.2節(jié) 數(shù)控榫卯加工中心特點數(shù)控榫卯加工中心可以把復(fù)雜、耗時的生產(chǎn)加工工藝都機械數(shù)控自動化加工，不需要模具，不需要劃線，一次裝夾完成加工，耗費時間大幅度降低，加工效率也得到了持續(xù)提高，機械發(fā)揮的作用漸漸的將人取代。數(shù)控榫卯加工中心可以通過數(shù)字控制調(diào)整古典紅木家具中榫頭

9、和卯眼的配合尺寸，實現(xiàn)批量生產(chǎn)時的尺寸統(tǒng)一，提高了加工精度，可以真正做到“嚴(yán)絲合縫”，使下一道工序的安裝有堅實的基礎(chǔ)。數(shù)控榫卯加工中心加工過程中，操作工人只需要裝卸工件，不需要參與加工工序，就可以制作完成，多個工序可以在幾分鐘內(nèi)一次完成。數(shù)控榫卯加工中心適應(yīng)于各種各樣的榫頭加工，通過編輯和選擇程序，可以實現(xiàn)三十多種榫頭的加工，古典紅木家具中全部類型傳統(tǒng)的榫卯結(jié)構(gòu)幾乎全覆蓋了。第1.3節(jié) 數(shù)控榫卯加工中心功能數(shù)控榫卯加工中心在編程上存在顯著的優(yōu)勢，可靠性以及加工精度與效率得到了有效保障。編程的應(yīng)用既簡單又靈活，所以加工時，需要熟悉各種操作的內(nèi)容，設(shè)置好加工參數(shù)和調(diào)整加工精度。標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)控榫卯加工中

10、心具有三個控制坐標(biāo)，使三維空間坐標(biāo)系形成，分別可以用X、Y、Z來標(biāo)示，Z軸為高度，X為寬度，Y為加工長度。作為基于木材加工的數(shù)控榫卯加工中心，木材經(jīng)過不同的環(huán)節(jié)，實現(xiàn)最終的雕刻。從銑削到開槽再到鉆孔與切割，每一個細節(jié)都需達到標(biāo)準(zhǔn)要求，保證成型的質(zhì)感。與普通的加工方式相比器優(yōu)點為：（1）自動化程度高，能保證國內(nèi)對木工部件的各種加工，同時還大大提高了加工效率。（2）加工零部件的一致性至關(guān)重要，這是機床實現(xiàn)定位精度的必要條件。加工零部件差值較小，減少了人為誤差。（3）加工件的適應(yīng)性相對較強，此外，在柔性以及靈活性上也存在較高的優(yōu)勢，因此將產(chǎn)品開發(fā)周期縮短，帶來新產(chǎn)品的開發(fā)，快速適合市場的需求變化。第

11、1.4節(jié) 數(shù)控榫卯加工中心設(shè)備的選擇選擇合適的數(shù)控榫卯加工中心設(shè)備，先觀察設(shè)備的數(shù)控系統(tǒng)是否成熟，因為數(shù)控榫卯加工中心的功能強大，可以加工各種各樣的榫卯結(jié)構(gòu)，擁有一套成熟的系統(tǒng)，可以讓設(shè)備用起來更加的順手，所以將數(shù)控榫卯加工中心稱為加工中心。市面上有各種各樣的系統(tǒng)，其中集成控制，這種方式不僅比較落后，而且加工的方式也比較單一，所以會采用更為先進的進口的系統(tǒng)，雖然更加的好用，但是價格也會相差幾十倍。選擇合適的數(shù)控榫卯加工中心設(shè)備，要看設(shè)備的可以操控性。其實，有很多的木工操作工人對于數(shù)控設(shè)備并不熟悉，所以對于一般的木工操作工人來說，要選擇簡單易操作的設(shè)備。數(shù)控榫卯設(shè)備在市面上大部分的都采用立體化呈

12、現(xiàn)，填數(shù)式操作，不需要編程，這對木工操作工人的操作起到了很方便的作用。選擇合適的數(shù)控榫卯加工中心設(shè)備，加工精度的高低是關(guān)注的關(guān)鍵點。從結(jié)構(gòu)角度看卯榫，有的極為復(fù)雜，如：粽角榫、飄肩榫這種要求加工后的樣品嚴(yán)絲合縫，誤差不應(yīng)該大于五絲。所以高的加工精度對于設(shè)備來說有很高的技術(shù)要求，要求設(shè)備在配置、運行、伺服控制等方面更加的完善。選擇合適的數(shù)控榫卯加工中心設(shè)備，要看其加工榫頭的速度。它的優(yōu)勢就是速度快、維護操作簡單。為了降低勞動力資本，推動先進設(shè)備的使用，為加工效率的提升創(chuàng)造良好的條件，所以很多家具的企業(yè)選擇了數(shù)控榫卯加工中心。在速度方面，每個企業(yè)對數(shù)控榫卯加工中心的生產(chǎn)有著不同的標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)控設(shè)備推動

13、了加工效率的提升，通常來講，八名木工操作工人等效于一臺數(shù)控榫卯加工中心，這個速度還是可以的。選擇合適的數(shù)控榫卯加工中心設(shè)備，要觀察其主要部件的配置，其中有絲杠和導(dǎo)軌。在設(shè)備運行中，絲杠和導(dǎo)軌起到傳遞運動的作用。設(shè)備的使用壽命和這兩種配件有著密不可分的關(guān)系，不可以輕視這兩種配件。選擇進口品牌的絲杠和導(dǎo)軌比較好也比較多。第二章 數(shù)控榫卯加工中心的結(jié)構(gòu)第2.1節(jié) 數(shù)控榫卯加工中心的工作原理1架體，2主軸箱，3卡盤，4立框，5橫框，6刀架，7滑槽，8絲杠，9第一伺服電機，10進刀機構(gòu)，11第三伺服電機，12刀頭卡具，13第二伺服電機，14數(shù)控系統(tǒng)，15顯示屏，16第四伺服電機，17第五伺服電機，18尾

14、座頂尖，19導(dǎo)軌，20旋轉(zhuǎn)軸，21吸塵管，22除塵風(fēng)機，23儲塵袋，24按鍵。所述主軸箱設(shè)置在所述架體前端，所述主軸箱一側(cè)設(shè)有卡盤，所述卡盤和所述主軸伺服電機傳動連接，所述龍門框設(shè)置在所述架體上，并由絲杠和第一伺服電機驅(qū)動沿所述架體前后整體移動，所述絲杠和所述第一伺服電機設(shè)置在所述架體上；所述龍門框上設(shè)有進刀機構(gòu)，所述進刀機構(gòu)包括刀頭卡具、第二伺服電機和第三伺服電機，所述刀頭卡具設(shè)置在所述進刀機構(gòu)下部，所述刀頭卡具由進刀機構(gòu)內(nèi)部的所述第二伺服電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，所述第三伺服電機設(shè)置在所述進刀機構(gòu)上部，所述第三伺服電機驅(qū)動所述進刀機構(gòu)在所述龍門框上左右移動；所述換刀機構(gòu)設(shè)置在所述架體后端，所述換刀機構(gòu)

15、包括依次連接的的刀架、旋轉(zhuǎn)軸和第四伺服電機，所述刀架上設(shè)有不少于四個卡槽，所述卡槽中分別設(shè)置車刀刀頭、銑刀刀頭、開槽刀刀頭和雕花刀刀頭；所述數(shù)控系統(tǒng)設(shè)在所述架體一側(cè)，所述數(shù)控系統(tǒng)與所述主軸伺服電機、第一伺服電機、第二伺服電機、第三伺服電機和第四伺服電機電連接。所述換刀機構(gòu)設(shè)置在所述架體后端的一側(cè)。數(shù)控系統(tǒng)包含了驅(qū)動器、電腦以及顯示屏和按鍵，伺服電機分為多個種類，各自發(fā)揮不同的效用，具體結(jié)合實際進行選擇，完成有效連接。伺服驅(qū)動器與電腦電連接在一定程度上發(fā)揮效用，所述伺服驅(qū)動器用以傳送電腦發(fā)出的運動指令并反饋位置信息，所述顯示屏和所述按鍵與所述電腦電連接。所述龍門框包括立框和橫框，所述立框為兩個，

16、分別設(shè)置在所述架體兩側(cè)滑槽內(nèi)，所述橫框的兩端分別通過絲杠傳動機構(gòu)與所述立框連接，所述橫框上設(shè)有第五伺服電機，所述第五伺服電機與所述絲杠傳動機構(gòu)傳動連接，所述第五伺服電機通過所述伺服驅(qū)動器與所述電腦電連接。龍門框上設(shè)置設(shè)置了進刀機構(gòu)，配合換刀機構(gòu)使用不同刀頭，僅用一套傳動機構(gòu)配合機床主軸就可以實現(xiàn)對工件進行車削外圓、銑平面、雕花和開槽操作，集成度高，占用空間小。所述換刀機構(gòu)設(shè)置在所述架體1后端的一側(cè)，所述換刀機構(gòu)包括依次連接的刀架6、旋轉(zhuǎn)軸20和第四伺服電機16，所述刀架6上設(shè)有不少于四個卡槽，所述卡槽分別設(shè)置車刀刀頭、銑刀刀頭、開槽刀刀頭和雕花刀刀頭。第2.2節(jié) 材料的分析家具的基本結(jié)構(gòu)可以分

17、為兩種-框架結(jié)構(gòu)及箱體結(jié)構(gòu)。箱體結(jié)構(gòu)的聯(lián)接采用燕尾榫、指接、榫片接、槽接等方式?？蚣芙Y(jié)構(gòu)主要依賴榫頭和榫眼聯(lián)接，這種榫接方式常用于桌椅、板式門、窗戶等。榫頭和榫眼這種聯(lián)接方式有很多種類，細木工應(yīng)了解在具體應(yīng)用中選擇其中哪一種、為什么選這種以及如何又快又好地制作這種榫接。榫頭和榫眼聯(lián)接也許是最古老的、也是最重要的木工榫接方式。榫頭和榫眼聯(lián)接方式的強度完全取決于榫頰和榫肩之間的相互作用，這也是該榫接方式的突出之處。有很多很多種榫頭榫眼式結(jié)構(gòu)的種類，但所有的原理都是一樣的，都是靠榫頰和榫肩的作用來實現(xiàn)強度。同樣，這些榫接的制作方法也是大同小異。制作榫頭榫眼聯(lián)接時，我發(fā)現(xiàn)用手動工具反而容易些，當(dāng)然，如

18、要制作很多這樣的榫接，電動工具還是快一些的。這種情況畢竟較罕見，有時當(dāng)我使用電動工具時，無論是電鋸、雕刻機還是臺鉆，工作前都要花很多時間做準(zhǔn)備。即使你打算用電動工具來做，先用手動工具做也可以讓你盡快掌握做法，它可以讓你了解每項工作是怎么做的，以及如何用電動工具做這些工作。古典紅木家具擁有美妙的花紋，比較耐用，而且具有其獨特的古典韻味。紅木家具造型優(yōu)美，簡約大方。既有變化又有統(tǒng)一，擁有流暢的線條，典雅大方的紋飾。紅木家具擁有嚴(yán)謹?shù)慕Y(jié)構(gòu)，精細的做工。榫卯結(jié)構(gòu)具備的優(yōu)勢得到了極好的發(fā)揮，無論是其精密性還是做工的精致程度，都達到了相當(dāng)高的標(biāo)準(zhǔn)，而且還運用到了力學(xué)，具有很強的科學(xué)性。紅木家具的材料也非常

19、講究，它結(jié)構(gòu)細而勻，木紋很美觀，非常堅硬且耐用，健康又環(huán)保，木制較重，給人質(zhì)感不錯，而且還可以代代傳承下去，具有較好的保值性。第2.3節(jié) 刀具的結(jié)構(gòu)及分析1高級鋼刀頭連接孔，2刀具連接體，3連接體，4固定孔，5螺絲儲存?zhèn)}，6刀孔，7刀具密封蓋，8刀儲存槽，9蓋固定孔，10刀輪毅，11刀身，12限位體，13可拆卸高級鋼刀頭本體，14高級鋼刀頭，15刀身槽，16高級鋼刀頭槽。包括刀輪毅10，刀輪毅10的內(nèi)部中間設(shè)置有刀孔6，且刀輪毅10的前表面上開設(shè)有刀儲存槽8，刀儲存槽8的一側(cè)設(shè)置有螺絲儲存?zhèn)}5，刀輪毅10的前表面上設(shè)置有刀具密封蓋7，刀具密封蓋7的內(nèi)部開設(shè)有蓋固定孔9，刀輪毅10的上方設(shè)置有刀

20、身11，刀身11的上方設(shè)置有限位體12，緊接著對應(yīng)連接體2，在此之后設(shè)置固定孔4在前表面上，固定孔4的一側(cè)設(shè)置有高級鋼刀頭連接孔1，刀具連接體2的一側(cè)設(shè)置有可拆卸高級鋼刀頭本體13，可拆卸高級鋼刀頭本體13的上方設(shè)置有高級鋼刀頭14，且可拆卸高級鋼刀頭本體13的一側(cè)設(shè)置有高級鋼刀頭槽16，高級鋼刀頭槽16的內(nèi)部嵌入有連接體3，刀具連接體2的內(nèi)部設(shè)置有刀身槽15。為了能實現(xiàn)良好的使用效果，本實施例中，優(yōu)選的，刀輪毅10、刀身11、限位體12和刀具連接體2為一體式結(jié)構(gòu)。為了使用安全，本實施例中，優(yōu)選的，刀儲存槽8與刀輪毅10通過螺栓固定連接。為了使用安全方便，本實施例中，優(yōu)選的，高級鋼刀頭14和連

21、接體3與可拆卸高級鋼刀頭本體13均為一體式結(jié)構(gòu)。為了能夠安裝不同的刀具，本實施例中，優(yōu)選的，刀身槽15共設(shè)置有六個，且六個刀身槽15分別安裝在六個刀具連接體2的內(nèi)部。本實用新型的工作原理及使用流程：生產(chǎn)時，將刀具的本體鑄造出來，包括刀輪毅10、刀身11、限位體12和刀具連接體2，然后在鑄造出的刀具上開出高級鋼刀頭連接孔1、固定孔4、螺絲儲存?zhèn)}5、刀儲存槽8、刀身槽15和高級鋼刀頭槽16，在高級鋼刀頭槽16的內(nèi)部插入連接體3，并用螺絲通過高級鋼刀頭連接孔1與刀具連接體2固定，螺絲儲存?zhèn)}5可以存放螺絲，刀儲存槽8可以存放新的備用道具，然后蓋上刀具密封蓋7，固定起來，刀身槽15可以安裝其他刀具，使本

22、刀具適宜紅木家具的各個流程的使用。第三章 自動回轉(zhuǎn)刀架第3.1節(jié) 刀架的概述及應(yīng)用效果刀架是車床不可或缺的一部分。原先刀架所發(fā)揮的作用在于，完善車床刀具的把持，從不同的環(huán)節(jié)推動車床工作的進行。無論是切削加工或者是變換刀具，能達到一定的標(biāo)準(zhǔn)。刀架與車床兩者的發(fā)展與產(chǎn)生存在緊密關(guān)聯(lián)。刀架隨著車床的產(chǎn)生與發(fā)展而出現(xiàn)，兩者的歷程存在一定的類似之處。而刀架所取得的進步與創(chuàng)新為車床的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。普通車床到數(shù)控榫卯加工中心，在不同的環(huán)節(jié)都實現(xiàn)了更新，尤其是功能的優(yōu)化極為顯著。比如，自動換刀等復(fù)合化功能，動力的輸入輸出得到最大限度的發(fā)揮，自動化設(shè)備也實現(xiàn)了進步與完善。動力刀架在20世紀(jì)80年代得到了

23、發(fā)展，動力刀架在原先的電動與液壓基礎(chǔ)之上實現(xiàn)了更新，融入了驅(qū)動模塊，提升了刀架的性能。轉(zhuǎn)位速度的要求持續(xù)上升，從長遠的角度出發(fā)，傳統(tǒng)的刀架已慢慢從市場上消失。伺服刀架漸漸的成為了市場的新主流，這種類型的刀架主要發(fā)揮效用的是伺服電機。所以，從結(jié)構(gòu)的角度來看上升空間極大。20世紀(jì)90年代，單伺服動力刀架產(chǎn)品出現(xiàn)，這種類型的刀架結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，技術(shù)含量也極高。高端的車削與車銑復(fù)合機加工中心的有效結(jié)合。隨著這兩者的發(fā)展以及可靠性等要求的提升，對動力刀架進行的研究十分的迫切。動力刀架經(jīng)歷了不同的發(fā)展階段，隨著標(biāo)準(zhǔn)需求的變化，在技術(shù)方法上也實現(xiàn)了更新。傳統(tǒng)的機械加工包含了不同的方法，無論是車削還是刨削與鉆削

24、等都能達到一定的預(yù)期。除了車削、刨削等使用非動力刀具的加工方法外，其他如銑削、鉆削、鏜削等加工都可以使用皇冠型轉(zhuǎn)塔刀架進行加工。這是由于這種轉(zhuǎn)塔刀架有多種的動力切削刀具，刀架的安裝通常是在轉(zhuǎn)塔的塔頭上，刀具與工位保持獨立性，保證在加工操作時不會存在干擾。第一把刀具加工完畢后，塔頭會發(fā)生旋轉(zhuǎn)或者分度，第二把刀具轉(zhuǎn)進加工工位。此外，現(xiàn)有的轉(zhuǎn)塔刀架分度也應(yīng)遵循一定的步驟：加工刀具應(yīng)該停止旋轉(zhuǎn)，完成塔頭分度，第二把刀具開始進入加工位置，保證工作的轉(zhuǎn)速，提升工作質(zhì)感。一把刀具與另一把刀具加工之間的銜接，工序一定要到位。機床使用磚塔刀架的主要目的是：盡可能快地生產(chǎn)加工工件；加工機械有最小的磨損和疲勞。而現(xiàn)

25、有的轉(zhuǎn)塔刀架的一個重要時間耽擱是由塔頭分度時，停止和啟動這些切削刀具產(chǎn)生的；另外，停止和啟動切削刀具還會對相關(guān)的機械部分產(chǎn)生不必要的磨損?，F(xiàn)在所需要的是一種安裝有多種動力切削刀具的轉(zhuǎn)塔刀架，這里的刀具可以連續(xù)旋轉(zhuǎn)，因此避免了由刀具啟停所產(chǎn)生的時間耽擱，并且多種加工方法的復(fù)合還可以減少加工的工序；同時，還需要使塔頭與其支撐面之間的摩擦最小，這樣轉(zhuǎn)塔刀架的定位將更精確，使塔頭旋轉(zhuǎn)分度所需的能量更少。另外，對塔頭的冷卻液和壓縮空氣的供應(yīng)將使刀架的加工更加精確。第3.2節(jié) 刀架的分類刀架的分類可根據(jù)不同的檔次、動力驅(qū)動源以及安裝方式來完成劃分。刀架本身種類是多樣化的，生產(chǎn)工藝的不同最終的質(zhì)感也存在不同

26、。1、 按照行業(yè)上應(yīng)用的刀架檔次進行分類從主機配套場合的角度對數(shù)控刀架進行檔次的分類，高檔以及中檔還有低檔。刀架在行業(yè)中的應(yīng)用涉及多個層面，可根據(jù)自身的需求選擇所需的類型。1）低檔型刀架刀架結(jié)構(gòu)相對簡單，設(shè)計與制造也能輕易的實現(xiàn)，在我國極為特色，已經(jīng)形成規(guī)?；a(chǎn)；其品種多，規(guī)格全。2）中檔型刀架刀架分為雙選、液壓以及伺服，不同的類型所具備的性能都是不同的。這類刀架是采用初具規(guī)模生產(chǎn)而來的，但是國外產(chǎn)品對國內(nèi)市場的沖擊極大，進口比例相對較高。3）高檔型刀架這種刀架包括動力刀架、帶Y軸刀架和B軸刀架等。2、 按照刀架的動力驅(qū)動方式分類刀架有電動刀架以及液壓和伺服刀架。電動刀架一般是指力矩電機，其

27、中轉(zhuǎn)位動力源發(fā)揮關(guān)鍵作用。各個檔次的刀架本身的性能都不同，結(jié)構(gòu)也是不一樣的。在整個運行過程中，液壓馬達、伺服電機等都與各個檔次的刀架建立了關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)了有效融合，充分發(fā)揮了其效用。動力刀架泛指刀架刀具具有動力輸出的功能，如銑削、鉆削和攻絲等功能，目前較成熟的形式是在標(biāo)準(zhǔn)刀架的機體上附帶刀具動力輸出模塊。3、 按照安裝刀架的形式分類從形式的角度對刀架進行分類，歐式、立式以及前置和后置。歐式刀架通常具有兩種不同的形式，一種是刀盤旋轉(zhuǎn)軸水平放置，另一種是與機床進給軸平行。臥式刀架結(jié)構(gòu)，前置刀架是指位于主軸與操作人員之間的刀架。后指刀架的主軸存在于刀架和操作人員之間。各種不同形式的刀架刀盤旋轉(zhuǎn)軸的放置都

28、是不同的。這也在一定程度上實現(xiàn)了區(qū)分。第3.3節(jié) 刀架的流程圖3-3自動回轉(zhuǎn)刀架的換刀流程圖第四章 自動回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計第4.1節(jié) 自動回轉(zhuǎn)刀架的工作原理1） 二） 三） 四）1反靠圓盤，2反靠銷，3圓柱銷，4上刀體，5彈簧，6圓柱銷，7上蓋圓盤圖3-4刀架轉(zhuǎn)位過程中銷的位置圖結(jié)合上述數(shù)字對應(yīng)的結(jié)構(gòu)，對換刀的流程進行闡述：首先，換刀初始，6和7是處在相對滑動的狀態(tài)。4被完全抬起，6會落入到7里面，6和4通過7帶動轉(zhuǎn)動。4通常是連續(xù)轉(zhuǎn)動的，而1的槽通過左側(cè)斜坡滑出2完成粗定位。找到刀位之后，刀架電電動機反轉(zhuǎn)，2反靠4停止轉(zhuǎn)動。通過上圖對換刀過程進行更深入的了解，在整個過程中，上部6和下部2發(fā)揮至關(guān)

29、重要的作用。對圖1的情況進行闡述，刀架處在鎖緊的狀態(tài)。4的端面齒與下刀處在嚙合狀態(tài)，2會落到1的十字槽里。需要換刀時，刀架轉(zhuǎn)位信號會收到指令，在完成轉(zhuǎn)動基礎(chǔ)之上，4和螺桿實現(xiàn)有效配合，慢慢抬起。4和下刀體間的端面齒開始分離；此外，7會通過圓柱銷及螺桿實現(xiàn)連接，因此7也會發(fā)生正向轉(zhuǎn)動。當(dāng)轉(zhuǎn)動的范圍達到150度，另一端的7會發(fā)生一定的變化，轉(zhuǎn)到6的正上方，5隨之發(fā)揮作用，6會落入直槽。因此6讓7推動了4的轉(zhuǎn)動，結(jié)合圖二進行深入了解，端面齒在此狀態(tài)下已經(jīng)完全脫離。換刀的過程是相對復(fù)雜的，要保證每一個環(huán)節(jié)都全部到位，只有這樣才能保證換刀的質(zhì)量。結(jié)合圖三，6以及6和4在正轉(zhuǎn)時，1的十字槽左側(cè)斜坡滑出2，

30、4成功尋找到到位那么正向的轉(zhuǎn)動就不會受到影響。4通過磁鐵轉(zhuǎn)動刀的刀位，控制系統(tǒng)接收到相關(guān)信號即刻實現(xiàn)電動機反轉(zhuǎn)，在此過程中，霍爾元件與發(fā)信盤是重點。6帶動4時，7會隨之發(fā)生反轉(zhuǎn)，2會即刻落入1的十字槽中，確定粗定位。具體可結(jié)合圖4進行了解。2在1的十字槽中無法上來，在此狀態(tài)下，4會停止轉(zhuǎn)動，漸漸下降。7依舊繼續(xù)反轉(zhuǎn)，6的頭部被7的直槽左側(cè)斜坡壓入到4的銷孔中。之后，7的下表面與6的頭部開始滑動。在這一階段，上刀與下刀本的端面齒慢慢嚙合，完成定位。針對延時時間進行設(shè)定，因為刀架電動機停止了轉(zhuǎn)動，所以換刀過程結(jié)束。蝸桿帶有自鎖功能，刀架也因此能夠穩(wěn)定的工作。換刀涉及多個不同的環(huán)節(jié)，每一個配件都發(fā)揮

31、至關(guān)重要的作用。具體可結(jié)合圖形進行深入了解，重視細節(jié)推動換刀過程效率的提升。第4.2節(jié) 上刀體鎖緊與精定位機構(gòu)設(shè)計上刀體鎖緊以及精定位機構(gòu)設(shè)計在整個工件加工中是至關(guān)重要的。上刀體與切削力密切相關(guān)，它是與刀具直接配合，因此選擇合適的上刀體極為關(guān)鍵。設(shè)計過程中，上刀體與下刀體必須相互協(xié)調(diào)，各自配合達到一定的標(biāo)準(zhǔn)。端面在此狀態(tài)下會進行加工變成梯形。采用梯形的端面齒，若刀架是鎖緊的狀態(tài)，下刀面齒相互嚙合，所以此刻刀體與刀架中心軸是相互分離的；換刀時，電動機正轉(zhuǎn)，上刀體與機構(gòu)產(chǎn)生聯(lián)系，實現(xiàn)抬起完成轉(zhuǎn)位，上端與下端面齒相分離后，上刀體才能再次與刀架中心軸建立聯(lián)系，實現(xiàn)圍繞轉(zhuǎn)動。上刀體鎖緊與精定位機構(gòu)設(shè)計是至關(guān)重要的，它為加工流程的順利進行創(chuàng)造了條件。第4.3節(jié) 刀架抬起機構(gòu)設(shè)計1上刀體，2上蓋圓盤，3圓柱銷，4反靠銷，5蝸桿副，6聯(lián)軸器，7三相異步電動機，8發(fā)靠圓盤，9端面齒盤，10螺桿螺母機構(gòu)，11推力軸承