数控车床回转刀架的设计论文

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数控车床自动回转刀架机电系统设计

数控车床自动回转刀架机电系统设计

摘要自动回转刀架是数控机床的重要组成部分,它有效地提高了劳动生产率,缩短了生产预备时刻,消除人工误差提高加工精度和加工精度的一致性等。

然而传统的一般车床换刀的速度慢、精度不高,生产效率低,不能适应现代化生产的需要。

因此为了提高生产率、改善产品质量以及改善劳动条件必须对自动回转刀架进行改进。

本文对数控车床自动回转刀架的机电系统的相关内容进行分析,研究数控车床刀架的组成和工作原理,对一般机床的换刀装置进行改进,使该装置具有自动松开、转位、周密定位等功能。

此次要紧完成自动回转刀架的机械部分和电气部分的设计。

机械部分为对其组成的各个机械部件进行计算与选用,电气部分为编制刀架自动转位操纵软件。

设计的数控換刀装置功能更强,换刀装置通过刀具快速自动定位,能够提高数控车床的效率,缩短加工时刻;同时其可靠性更稳定,结抅简单。

关键词: 自动回转刀架,换刀装置,机电系统,电气操纵Design of automatic turret mechanical and electrical systemof CNC lathesAbstractThe automatic turret is an important part of CNC lathe. It improved labor productivity and shorten the production time, eliminate human error, the improvement of the machining accuracy and consistency of precision. Though conventional ordinary lathe tool change slowly, low accuracy, low productivity. It cannot adapt to the needs of modern production. Therefore, we must be improved the automatic turret in order to increase productivity, improveproduct quality and improve working.This rotary tool holder for CNC lathe electrical and mechanical systems related content study, study the composition and working principle of CNC lathes turret and improve the tool changerthe of general machine tools, so that the device has an automatic release, transfer, precision positioning and other functions. This time we should completion of the design of a utomatic turret’s the mechanical parts and electrical parts. Mechanical part is composed of various mechanical calculation and selection of parts, electrical parts is preparation of the turret automatically transfer of the control software, automatic indexing turret. Design of more powerful CNC tool changer, tool changer quickly through the automatic positioning tool can improve the efficiency of CNC lathes and shorten the processing time; while its reliability is more stable, the structure is simpler.Keywords: Automatic turret Tool changerElectro-Mechanical Systems Electrical control目录1绪论 (1)1.1自动回转刀架的设计背景 (1)1.2自动回转刀架的市场分析 (2)1.3设计自动回转刀架的意义 (2)2自动回转刀架总体设计 (3)2.1总体方案的确定 (3)2.2减速机传动机构的确定 (4)2.3刀体锁紧与精定位机构的确定 (5)2.4抬起机构的确定 (5)3自动回转刀架机械部分设计 (6)3.1自动回转刀架的工作原理 (6)3.2蜗轮及蜗杆的设计及校核 (8)3.2.1蜗杆的选型 (9)3.2.2蜗杆副的材料 (10)3.2.3按齿面接触疲劳强度进行设计 (10)3.3蜗轮及蜗杆的要紧参数与几何尺寸 (12)3.4螺杆的要紧参数与几何尺寸 (14)3.4.1螺杆的设计计算 (14)3.5蜗杆轴的设计 (15)3.5.1蜗杆轴的材料选择,确定许用应力 (15)3.5.2按扭转强度初步估算轴的最小直径 (15)3.5.3确定各轴段的直径和长度 (16)3.5.4蜗杆轴的校核 (17)3.6蜗杆轴的轴承选用 (21)4自动回转刀架电气部分设计 (22)4.1硬件电路设计 (22)4.2操纵软件设计 (25)4.2.180C31单片机及其引脚讲明 (26)4.2.2 静态存储器6264的特性 (28)4.2.3 2764只读存储器的特性 (28)4.2.4 可编程并行I/O接口芯片8255的特性 (29)5结论 (33)6致谢 (34)7 .............................................. 参考文献35附录:转配图A0图纸一张、零件图A1、A2各五张(上刀体图、下刀体图上圆盘图、下圆盘图、刀架电气图、蜗轮、蜗杆图、螺杆图、空心轴图、发信盘图)1绪论1.1自动回转刀架的设计背景经济型数控是我国80年代科技进展的产物。

Φ430mm的数控车床总体设计及六角回转刀架设计

Φ430mm的数控车床总体设计及六角回转刀架设计

毕业设计(论文)Φ430mm的数控车床总体设计及六角回转刀架设计所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日摘要现代数控机床是未来工厂自动化的基础。

数控设计范围大、潜力大、投资少、见效快,促进制造业技术进步的重要手段。

因此,数控系统设计车床的研究具有重要意义。

本文在叙述了数控技术的历史、现状和发展的基础上,通过机床设计的总体思想,提出了数控化设计的技术方案和新数控系统的选型配置方案;提高了传动的精度,重新设计机床的控制逻辑,通过对伺服系统的分析,完成了机床各主要参数的优化和匹配。

数控车床不仅能够车外圆还能用于镗孔、车端面、钻孔与铰孔。

与其他种类的机床相比,车床在生产中使用最广。

本论文首先介绍了我国数控机床发展的过程与现状 ,并分析了其存在的问题 ;对数控机床的发展趋势进行了探讨;并对Φ430mm数控车床传动系统进行了设计与计算。

主轴箱有安装在精密轴承中的空心主轴和一系列变速齿轮组成。

数控车床主轴可以获得在调速范围内的任意速度,以满足加工切削要求。

目前,数控车床的发展趋势是通过电气与机械装置进行无级变速。

变频电机通过带传动和变速齿轮为主轴提供动力。

通常变频电机调速范围3—5,难以满足主轴变速要求;串联变速齿轮则扩大了齿轮的变速范围。

本设计将原来的带轮不卸荷结构变为了带轮卸荷结构,使输入轴在带处只受转矩,将轴上的径向力传动到车床机体上,改善了输入轴的受力情况。

关键词:Φ430mm,数控车床,机床,设计,数控系统。

AbstractModern CNC machine tools is the basis for the future of factory automation. CNC design range, potential is great, less investment, quick effect, promote manufacturing industry technological progress is an important means of. Therefore, the design of NC system for lathe has important significance to the research of.This paper describes the CNC technology history, current situation and development on the basis of machine tool design, through the overall idea, put forward the technical scheme design of NC and CNC system selection scheme; the drive to improve the accuracy, to design machine tool control logic, through the servo system of a machine tool, completed the main parameters optimization and matching.NC lathe can do boring, facing, drilling and Reaming in addition to turning.The use of lathes in the production than the other types of machine tools and more. And compared to other types of machine tools, lathes in the production is the most widely used.In this design ,the development and current situation of NC machine in China was introduced and a series of problems were presented .The development trend to NC lathe was discussed.Some countermeasures was presented for the development of NC machine in China and then the headstock ofΦ 430 lathe has been calculatly designed . Headstocks is composed of the hollow spindle which is installed in precision bearings and a series of transmission gears. The spindle can obtain any speed in the speed range to meet the processing requirements of cutting.At present, the development trend is to provide a continuously variable speed through the electrical or mechanical devices . Variable Frequency Motor conveys the power through belt drive and a set of transmission gears. The speed range of Variable Frequency Motor is usually 3-5 , which is difficult to meet the speed range requirements of the spindle speed; The transmission gears is to expand the scope of a variable-speed to meet the speed range of the spindle .In addition, in this design the design of the belt drive has been changed from the original unloading structure into the loading structure, transmissed the force to the lathe body so that input shaft is only forced torque, improved the forcing state of the input shaft.Key words:Φ 430mm, CNC lathes, machine tools, design, numerical control system.目录摘要 (II)Abstract (III)目录 ...................................................................................................................................... I V 第1章数控机床发展概述 . (1)1.1数控机床及其特点 (1)1.2数控机床的工艺范围及加工精度 (1)1.2.1工艺范围 (1)1.2.2加工精度 (1)1.3 数控机床的经济分析 (2)1.4 数控机床的发展趋向 (3)第2章数控机床总体方案的制订及比较 (4)2.1 总体方案设计内容 (4)2.1.1系统运动方式的确定 (5)2.1.2控制方式的选择 (5)2.2 总体方案确定 (5)2.2.1 系统的运动方式伺服系统的选择 (5)2.2.2 数控系统 (5)2.2.3 机械传动方式 (6)第3章确定切削用量及选择刀具 (6)3.1科学选择数控刀具 (6)3.1.1选择数控刀具的原则 (6)3.1.2选择数控车削用刀具 (7)3.2 设置刀点和换刀点 (7)3.3 确定切削用量 (8)3.3.1确定主轴转速 (8)3.3.2确定进给速度 (8)3.3.3 确定背吃刀量 (9)第4章Φ430mm传动系统图的设计 (9)4.1主传动系统的设计要求 (9)4.2总体设计 (9)4.2.1 拟定传动方案 (9)4.2.2 选择电机 (11)4.2.3 主运动调速范围的确定、计算各轴计算转速、功率和转矩 (14)4.2.4 转速图 (15)4.3传动皮带的设计和选定 (16)4.3.1 同步带传动设计 (16)4.4轴系部件的结构设计 (19)4.4.1 I轴结构设计 (19)4.4.2 II轴结构设计 (22)4.4.3电磁摩擦离合器的计算和选择 (28)第5章数控车床的六角回转刀架的设计原理 (29)5.1数控车床的六角回转刀架的换刀工程 (29)5.2数控车床的六角回转刀架的设计要求 (31)5.3数控车床的六角回转刀架的机构设计中的几个主要问题 (31)5.4本章小结 (31)第6章数控车床的六角回转刀架的机构设计 (32)6.1数控车床的六角回转刀架的分度机构结构设计 (32)6.1.1分度机构结构设计的总思路 (32)6.1.2分度机构的刀架主轴设计 (32)6.1.3主活塞的设计 (34)6.1.4端齿盘离合器的设计 (38)6.1.5分度活塞的设计 (45)6.2精定位机构——活动插销机构设计 (46)6.2.1定位原理、设计思路 (46)6.2.2材料选择 (47)6.2.3活动插销机构的结构设计 (47)6.2.4插销机构的公差带设计 (48)6.2.5对插销轴进行校核 (49)6.2.6校核结论 (50)6.3 刀夹衬套的设计简述 (51)第7章微机数控系统的设计 (52)7.1 微机数控系统的设计纲要 (52)7.1.1 硬件电路设计 (52)7.1.2 软件电路设计 (53)7.2 8031单片机及其扩展 (53)7.2.1 8031单片机的简介 (53)7.2.2 8031单片机的系统扩展 (54)7.2.3 存储器扩展 (56)7.2.4 I/O口的扩展 (58)7.2.5 步进电机驱动电路 (59)7.2.6 脉冲分配器(环行分配器) (60)7.2.7 光电隔离电路 (60)7.2.8 功率放大器 (60)7.2.9 其他辅助电路 (61)结论 (63)致谢 (64)参考文献 (65)第1章数控机床发展概述1.1数控机床及其特点随着数控技术的发展,采用数控系统的机床品种日益增多,有车床、车床、镗床、钻床、磨床、齿轮加工机床和电火花加工机床等。

数控车床刀架设计论文_学位论文

数控车床刀架设计论文_学位论文

毕业设计题目数控车床刀架设计学院机械工程学院专业机械工程及自动化班级机升0901学生崔淋淋学号20090404005指导教师宋强二〇一一年五月三十一日1前言1.1选题背景与意义最近二、三十年以来,我国在引进、消化国外技术的基础上,对数控机床进行了大量的研究。

20世纪90年代,我国数控机床的种类有了新的发展,并且进行了许多技术复杂的大型数控机床的开发工作。

很多高档的数控系统,分辨率为0.02μm的高精度数控系统,数字仿形数控系统等与柔性单元相配套的数控系统都已开发出来了,并制出了样机。

长期以来,我国的数控系统基本为传统的封闭式的体系结构,CNC只能作为非智能机床的运动控制器。

加工过程中的变量根据经验以固定参数形式预先进行设定,加工程序在实际加工前用手工方式或者通过CAD/CAM及自动编程系统进行编程,CAD/CAM和CNC之间并没有反馈控制环节,整个加工过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。

在复杂的环境与多变的条件下,加工过程中刀具的组合、工件的材料、主轴的转速、刀具的轨迹、切削的深度、加工的余量等加工参数,无法在现场根据外部干扰和随机实际因素进行实时的动态调整,更无法通过反馈控制环节随时的修正CAD/CAM中的设定量,因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。

传统的CNC 系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构,限制了CNC向多变量智能化控制方向发展,已经不能适应日益复杂的加工制造过程,因此对数控技术实行变革迫在眉睫。

现在欧美的数字产品已经达到了相当高的水平。

高速加工技术发展非常迅速,且在高档数控机床中得到广泛应用。

应用新的机床运动学理论和先进的驱动技术,优化机床结构,采用高性能功能部件,移动部件轻量化,减小了运动惯性。

在刀具材料和结构支持下,从单一的刀具高速切削加工,发展到机床全面高速化加工,如数控机床主轴的转速从每分钟几千转发展到几万转、几十万转;移动速度从每分钟十几米发展到了几十米甚至超过百米;换刀时间从十几秒甚至下降到1秒一下,换刀速度加快了几倍到几十倍。

数控车床刀架的设计

数控车床刀架的设计

摘要数控加工的加工精度高,生产率高,能减轻操作者劳动强度,改善劳动条件,有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。

它的发展和运用,影响着制造业水平高低,实现生产过程的数控化,已经成为当今制造业的发展方向,所以非常值得我们去研究。

本设计通过对数控车床六工位自动控制刀架工作原理的分析,综合考虑刀架工作过程的优缺点,确定了设计方案,得到了最终设计的结果,也达到了预先设定的目的。

本设计主要包括了数控车床刀架机构的主要部件,其中包括转位机构,刀架的定位机构,驱动伺服电机的选择,蜗轮蜗杆的设计,刀架主轴的结构设计等。

最终得到常用的数控车床六工位刀架应满足的要求。

关键词:六工位;电动刀架ABSTRACTWith its high working accuracy and productivity, the numerical control processing can reduce the operators’ labor intensity, improve labor condition, and is thus advantageous in the modernization of manufacturing management as well as improvement of economic benefit. Hence,the development and the utilization the numerical control processing play a role and become the development direction in the advancement of manufacturing industry.Based on the analysis of operating principle and process of six-station automatic control knife rest of numerically controlled lathe, this paper determines its solution approach and conclusion. The paper first discusses how to choose such critical pieces of the knife rest of numerically controlled lathe as indexing mechanism, positioning mechanism, drive servo motors, and then discusses the design of worm gear, worm drive, and the structure of principle axis of the knife rest, etc.. The paper then concludes the requirements of common six-station automatic control cutter of numerically controlled lathe.Key words: six-location; electronic knife rest第一章引言1.1 毕业设计的背景及目的。

毕业设计论文-数控车床刀架设计论文

毕业设计论文-数控车床刀架设计论文

1前言1.1数控车床的现状随着科学技术的发展,机械产品的形状和机构不断改进,对机械零件的加工质量要求也越来越高;单件、小批生产的机械产品所占比重越来越大,特别是在造船、航空、及其国防工业的各个部门,加工批量少、精度要求高、形状复杂的零件很多。

像这样的产品在一般的自动机床或组合机床上加工就显得很不经济、不合理,一般的机床有不能加工,所有就产生了数控机床。

数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品,是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。

数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量中和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。

数控车床是数控机床的主要品种之一,它在数控机床中占有非常重要的位置,几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。

1.2 数控车床刀架简介随着数控车床的不断发展,刀具结构形式也在不断翻新。

刀架主要分为低、中、高三个档次。

在国外,数控机床应用越来越广,数控车床将向中高档发展,对数控刀架需求量将大大增加。

数控刀架也向快速换刀、电液组合驱动和伺服驱动等高档方向发展。

当今,数控伺服刀架、动力刀架等功能部件已成为衡量数控机床水平的重要标志。

其中转塔动架逐渐成为国际机床业刀架发展中一项主流应用产品,逐渐国内外立、卧式车床中广泛应用。

数控车床刀架的驱动方式主要有电驱动和液压驱动两大类,电动刀架操作方便,维护简单,应用比较广泛,但是就其稳定性和可靠度来说它不如液压刀架,所以在工艺性要求比较高的机床上,液压刀架有其不可替代的位置[7]。

目前国内数控刀架以电动为主,分为立式和卧式两种。

主要用于简易数控车床;卧式刀架有八、十、十二等工位,可正、反方向旋转,就近选刀,用于全功能数控车床[11-13]。

另外卧式刀架还有液动刀架和伺服驱动刀架。

一个刀架可以安装四把、六把或者更多把刀,以便一次装夹所需的各种刀具,灵活方便地完成各种几何形状的加工,能够有效的提高劳动生产率,缩短生产准备时间,消除人为误差,提高加工精度与加工精度的一致性等等。

毕业设计(论文)-fanuc数控车床的刀架控制系统设计[管理资料]

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毕业设计说明书课题名称:FANUC数控车床的刀架控制系统设计学生姓名学号二级学院(系)电气电子工程学院专业机电一体化技术班级指导教师起讫时间:2012年2月13日~2012 年4月 6 日课题名称:FANUC数控车床摘要六工位简易刀架是经济型车床上最常用的一种自动换刀机构。

刀架采用三相异步电动机驱动,刀位检测采用霍尔元件。

这种刀架只能单方向换刀,电动机正转换刀,反转锁紧。

数控车床的刀架是机床的重要组成部分,刀架用于夹持切削用的刀具,其结构直接影响机床的切削性能和切削效率。

因此数控车床的刀架设计的好与坏、效率高与低将直接影响到产品的加工时间和质量,进而影响到制造业的飞速发展。

本设计主要对总体结构设计、主要传动部件的设计和电气控制部分设计。

包括电气电路和控制软件的设计。

本设计的自动回转刀架控制系统电路简单,可靠性高,有效地解决了传统机床换刀主要依靠手工换刀,辅助时间长,精度不高,累积误差大,加工出的产品既费时且质量不如数控加工的问题,也为车床数控改造中的自动换刀问题提供一种有效的解决途径。

关键词:机械设计;刀架控制原理;刀架电气控制系统;自动换刀;自动回转刀架。

目录摘要 (I)第1章机械结构 (2)刀架总述 (2)数控车床刀架的分类 (2)数控车床刀架传动装置的原理与应用 (3)数控车床六工位刀架换刀工作原理 (8)第2章数控车刀架电气控制系统设计 (12)霍尔原理在刀架中运用的简单概述 (12) (13)六工位刀架梯形图 (14)第3章数控车刀架常见故障分析....... (15)数控车刀架机械与电气故障分析排除 (15)数控车床刀架常见故障的实例分析 (16)刀架使用注意事项 (17)第4章结论 (19)参考文献 (20)致谢 (21)附录 (22)第1章机械结构刀架总述数控刀架安装在数控车床的滑板上。

它上面可以装夹多把刀具,在加工中实现自动换刀刀架的作用是装夹车刀,孔加工刀具及螺纹刀具并能准确迅速的选择刀具进行对工件的切削。

数控机床回转刀架设计

数控机床回转刀架设计

绪论毕业设计是培养学生实践的重要环节之一。

它是在大学教学课程,机械课程设计,金工实习等教学环节的基础上进行的。

毕业设计的主要目的是培养我们综合运用所学基础知识、专业知识和专业技术知识及技能来分析、解决一般工程技术问题,使我们建立正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序规则和设计方法,为走上工作岗位打下一定的基础。

通过毕业设计能进一步扩大和深化自己所学的基础知识、基本理论和基本技能,提高自己的设计计算能力制图能力,是我们懂得如何编写技术性文件,正确使用技术资料、手册及相关的工具书,更能培养我们严肃认真、一丝不苟和实事求是的工作作风。

从而实现从学生向工程技术人员的过渡。

本设计题目为“数控机床回转刀架设计”,它是根据实际情况,针对用户需求而提出的毕业设计,是一次综合性、应用性、和实践性强的设计过程。

本次设计得到李老师的悉心指导,并提出了许多宝贵意见和建议,在此深表感谢。

由于本人设计能力有限,实践经验不足,本设计中错误、不妥之处再所难免,敬请各位老师批评指正。

1 自动回转刀架的工作原理图1.1 自动回转刀架的换刀流程图1.2表示自动回转刀架在换刀过程中有关的销的位置。

其中上部的圆柱销2和下部的反靠销6起着重要作用。

当刀架处于锁紧状态时,两销的情况如图a所示,此时反靠销6落在反靠圆盘7的十字槽内,上刀体4的端面齿和下刀的端面齿处于啮合状态(上下端面齿在图a中未画出)。

需要换刀时,控制系统发出刀架的转位信号,三相异步电动机正向旋转,通过蜗杆副带动螺杆正向转动,与螺杆配合的上刀体4逐渐抬起,上刀体4与下刀体之间的端面齿慢慢脱开;与此同时,上盖圆盘1也随着螺杆正向转动(上盖圆盘1通过圆柱销与螺杆联接),当转过约150度时,上盖圆盘1直槽的另一端转到圆柱销2的正上方,由于弹簧3的作用,圆柱销2落入直槽内,于是上盖圆盘1就通过圆柱销2使得上刀体4转动起来(此时端面齿已完全脱开),如图b所示。

a) b)c) d)图1.2 刀架转位过程中销的位置1—上盖圆盘 2—圆柱销 3—弹簧 4—上刀体 5—圆柱销 6—反靠销 7—反靠圆盘a)换刀开始时,圆柱销2与上盖圆盘1可以相对滑动b)上刀体4完全抬起后,圆柱销2落入上盖圆盘1槽内,上盖圆盘1将带动圆柱销2及上刀体4一起转动c)上刀体4连续转动时,反靠销6可从反靠圆盘7的槽左侧斜坡滑出d)找到刀位后,刀架电动机反转,反靠销6反靠,上刀体停转,实现粗定位。

基于TRIZ理论的车床刀架创新设计

基于TRIZ理论的车床刀架创新设计

天津职业技术师范大学Tianjin University of Technology and Education毕业论文专业:机械设计制造及其自动化班级学号:机自0721-24学生姓名:王金鹿指导教师:马苏常副教授二〇一一年六月天津职业技术师范大学本科生毕业论文基于TRIZ理论的车床刀架创新设计The innovative design of turret lathe base onTRIZ theory专业班级:机自0721班学生姓名:王金鹿指导教师:马苏常副教授学院:机械工程学院2011年6月摘要车床刀架是机床的重要组成部分,刀架用于夹持切削用的刀具,因此其结构直接影响机床的切削性能和切削效率。

在一定程度上,刀架的结构和性能体现了机床设计和制造技术水平。

近年来,随着车床行业的迅猛发展,车床技术向着高速、复合、智能、环保方向发展,而对刀架也有了更高的要求。

刀架的创新设计是以TRIZ进化理论为基础,对车床刀架的进化路线进行归纳和总结,并在此基础上探索出未来车床刀架的发展方向,设计出一种新型的多功能的车床刀架,满足车床行业的发展需求,从而提高车床的性能,使车床的加工效率和产品质量得到大幅度提高,实现车床装备制造业的现代化,提高机械行业的发展水平。

关键词:车床;刀架;TRIZ理论;多功能;技术进化理论ABSTRACTLathe tool holder is an important part of the machine, knife is used for cutting tool holding, thus, the structure directly affect efficiency of the machine cutting and cutting. To some extent, turret reflects the structure and performance of machine tool design and manufacturing technology. In recent years, with the rapid development of industry turning, turning to wards high technology, complex, intelligent, environmentally friendly direction. Which acts as an important part of the turret lathe also have higher requirements.The innovative design tool holder is based on TRIZ evolution theory, the evolution of the turret lathe and summarized routes, and on this basis to explore the future direction of development of turret lathes designed a new multi-purpose lathe turret ,to meet the lathe development of the industry needs to improve the performance of lathes, lathe processing the efficiency and product quality have been greatly improved, achieving the modernization of equipment manufacturing lathe to improve the level of development of machinery industry.Key Words: lathe; turret; TRIZ theory; multifunction; technical evolution theory目录1 绪论 (1)1.1车床制造业现状及数控车床的发展 (1)1.2车床刀架的发展趋势 (2)1.3车床刀架的功能、类型和满足的要求 (2)1.3.1车床刀架的功能 (2)1.3.2车床刀架的类型 (3)1.3.3车床刀架应满足的要求 (4)2 TRIZ理论 (5)2.1TRIZ的定义 (5)2.2利用技术进化模式实现技术创新 (5)2.2.1TRIZ进化理论 (5)2.2.2基于TRIZ进化理论的产品创新技术 (7)3 基于TRIZ理论的车床刀架创新设计 (10)3.1车床及刀架的进化历程 (10)3.1.1车床进化历程 (10)3.1.2车床刀架进化历程 (12)3.2刀架分度夹紧机构的进化历程及基于TRIZ理论的进化路线 (15)3.2.1刀架分度夹紧机构的进化历程 (15)3.2.2基于TRIZ理论的刀架分度机构的进化路线 (20)3.3刀架传动部分的进化历程与基于TRIZ理论的进化路线 (21)3.3.1刀架传动部分的进化历程 (21)3.3.2基于TRIZ理论的进化路线 (24)3.4基于TRIZ理论的刀架其它部分进化路线 (25)3.4.1刀架的功能系统进化路线 (25)3.4.2刀架布刀的进化路线 (26)3.4.3刀架形状(主要指装刀体)进化路线 (27)3.4.4刀具在刀架上的夹紧进化路线 (27)3.5 动力转塔刀架的进化历程及基于TRIZ理论的进化路线 (28)3.5.1动力转塔刀架的进化历程 (28)3.5.2基于TRIZ理论的动力转塔刀架进化路线 (30)3.6 基于TRIZ理论的车床刀架创新设计 (32)结论 (34)参考文献 (35)附录:英文资料及中文翻译 (36)致谢 (44)1 绪论1.1车床制造业现状及数控车床的发展车床行业在国家改革开放、体制开放、市场经济等一系列政策指导下,行业企业的组织结构、产品力量、生产经营、产品开发、产品技术取得了很大的变化和发展。

数控车床自动回转刀架的控制设计

数控车床自动回转刀架的控制设计

目录第一章引言 (1)1.1概述 (1)1.2数控车床自动回转刀架的发展趋势 (1)1.3刀架的设计准则 (2)第二章数控车床自动回转刀架的设计 (3)2.1数控车床刀架应满足的要求 (3)2.2刀架的工作原理 (6)2.3步进电机的选用 (7)2.4蜗杆及蜗轮的选用与校核 (8)2.5蜗杆轴的设计 (10)2.6蜗轮轴的设计 (17)2.7中心轴的设计 (18)2.8齿盘的设计 (20)2.9轴承的选择 (23)第三章PLC控制单元设计 (26)3.1PLC与工业控制计算机(IPC)和集散控制系统(DSC)的比较 (26)3.2控制电路硬件接线图 (27)3.3PLC控制流程图 (31)总结 (32)参考文献 (33)第一章引言1.1 概述数控车床的刀架是机床的重要组成部分。

刀架用于夹持切削用的刀具,因此其结构直接影响机床的切削性能和切削效率。

在一定程度上,刀架的结构和性能体现了机床的设计和制造技术水平。

随着数控车床的不断发展,刀架结构形式也在不断翻新。

其中按换刀方式的不同,数控车床的刀架系统主要有回转刀架、排式刀架和带刀库的自动换刀装置等多种形式。

其中,带刀库的数控加工中心自动换刀装置自1958年研制成功以来,其机械结构和控制方式不断得到改进和完善。

自动换刀装置时加工中心的重要执行机构,它的形式多种多样,目前常见的有更换主轴头换刀以及带刀库的自动换刀系统。

1.2 数控车床自动回转刀架的发展趋势数控刀架的发展趋势是:随着数控车床的发展,数控刀架开始向快速换刀、电液组合驱动和伺服驱动方向发展。

目前国内数控刀架以电动为主,分为立式(如图1-1)和卧式(如图1-2)两种。

立式主要用于简易数控车床;卧式刀架有八、十、十二等工位,可正、反方向旋转,就近选刀,用于全功能数控车床。

另外,卧式刀架还有液动刀架和伺服驱动刀架。

电动刀架是数控车床重要的传统结构,合理地选配电动刀架,并正确实施控制,能够有效的提高劳动生产率,缩短生产准备时间,消除人为误差,提高加工精度与加工精度的一致性等等。

数控车床刀架的设计

数控车床刀架的设计

摘要数控加工的加工精度高,生产率高,能减轻操作者劳动强度,改善劳动条件,有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。

它的发展和运用,影响着制造业水平高低,实现生产过程的数控化,已经成为当今制造业的发展方向,所以非常值得我们去研究。

本设计通过对数控车床六工位自动控制刀架工作原理的分析,综合考虑刀架工作过程的优缺点,确定了设计方案,得到了最终设计的结果,也达到了预先设定的目的。

本设计主要包括了数控车床刀架机构的主要部件,其中包括转位机构,刀架的定位机构,驱动伺服电机的选择,蜗轮蜗杆的设计,刀架主轴的结构设计等。

最终得到常用的数控车床六工位刀架应满足的要求。

关键词:六工位;电动刀架ABSTRACTWith its high working accuracy and productivity, the numerical control processing can reduce the operators’ labor intensity, improve labor condition, and is thus advantageous in the modernization of manufacturing management as well as improvement of economic benefit. Hence, the development and the utilization the numerical control processing play a role and become the development direction in the advancement of manufacturing industry.Based on the analysis of operating principle and process of six-station automatic control knife rest of numerically controlled lathe, this paper determines its solution approach and conclusion. The paper first discusses how to choose such critical pieces of the knife rest of numerically controlled lathe as indexing mechanism, positioning mechanism, drive servo motors, and then discusses the design of worm gear, worm drive, and the structure of principle axis of the knife rest, etc.. The paper then concludes the requirements of common six-station automatic control cutter of numerically controlled lathe.Key words: six-location; electronic knife rest第一章引言1.1 毕业设计的背景及目的。

自动回转刀架的设计

自动回转刀架的设计

目录1 绪论 (1)1.1国外数控机床状况分析 (1)1.2 国内数控机床状况分析 (2)2 卡盘的设计 (4)2.1卡盘方案的确定 (4)2.2卡盘原理简介 (4)2.4卡盘定位分析 (5)2.4卡盘夹紧力的计算 (6)2.5液压缸的设计 (8)2.6弹簧的设计计算 (9)3 回转刀架的设计 (11)3.1回转刀架总体方案选择 (11)3.2刀架原理简介 (13)3.3回转刀架电机的选择 (14)3.4刀架设计的要点及计算 (16)3.5刀架三维零件的建立 (20)4 微机控制系统硬件电路设计 (22)4.1控制系统的设计要求 (22)4.2硬件组成 (22)4.3电气系统的设计 (29)4.4程序设计 (30)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)1、绪论数控车床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。

卡盘和刀架都是数控车床中的重要组成部分,其功能和精度直接影响整个机床的功能和精度。

卡盘是数控车床的通用夹具,在夹持工件时要有足够的夹紧力,而且使工件布发生夹紧变形。

刀架是直接完成切削加工的执行部件,所以,刀架在结构上必须具有良好的强度和刚度,以承受粗加工时的切削抗力。

由于切削加工精度在很大程度上取决于刀尖位置,所以要求数控车床选择可靠的定位方案和合理的定位结构,以保证有较高的重复定位精度。

此外,刀架的设计还应满足换刀时间短、结构紧凑和安全可靠等要求。

1.1国外数控机床状况分析(1).国际机床市场的消费主流是数控机床。

1998年世界机床进口额中大部分是数控机床,美国进口机床的数控化率达70,我国为60%。

目前世界数控机床消费趋势已从以数控电加工机床、数控车床、数控铣床为主转向以加工中心、专用数控机床、成套设备为主。

(2).国外数控机床的网络化。

随着计算机技术、网络技术日益普遍运用,数控机床走向网络化、集成化已成为必然的趋势和方向,互联网进入制造工厂的车间只是时间的问题。

数控车床工位自动回转刀架结构设计

数控车床工位自动回转刀架结构设计

数控车床工位自动回转刀架结构设计随着制造业的快速发展和智能制造的推广,数控车床在加工工件时,对于自动化水平的要求越来越高。

作为数控车床的重要组成部分,刀架的设计和制造直接影响到加工效果和加工质量。

本文将从数控车床工位自动回转刀架结构设计入手,探讨刀架的设计和发展。

1.自动回转刀架的组成结构数控车床工位自动回转刀架主要由底座、回转架、定位机构、刀具柄和传动机构构成。

其中,底座是整个刀架的主体部分,主要承载回转架和定位机构;回转架是刀架的核心组件,通过底座和传动机构实现回转;定位机构是使刀具的位置精确定位的部件,其在回转架上,可以方便地完成刀具的切换和调整;刀具柄是刀具与刀架的连接部分,传递切削力,完成切削动作;传动机构用于控制回转架的转动,具有稳定性和准确性等特点。

2.自动回转刀架的控制系统自动回转刀架采用数控技术进行控制,通过数控系统实现底座和回转架的精确定位和调整。

在使用过程中,可以根据需要进行切换和调整,实现多种加工方式的转换。

同时,数控系统还可以实现自动换刀和排布切削等功能,提高生产效率和品质。

3.自动回转刀架的发展趋势随着自动化技术的不断创新和应用,自动回转刀架的发展也日益向智能化、自动化方向发展。

多刀位刀架、柔性制造单元等新技术的应用,使刀架能够适应更加个性化和定制化的生产需求,为加工行业带来了很大的便利。

同时,自动化控制系统和机器视觉技术等的应用,使刀架在操作和控制方面得到了进一步的提升,为加工行业发展带来了新的机遇和挑战。

综上,数控车床工位自动回转刀架的设计和制造,是制造业向自动化、智能化转型的重要一步,对于提高生产效率和保证产品质量都具有重要意义。

未来,随着技术的不断发展和创新,自动回转刀架的应用前景将更加广阔,也将为制造业发展带来更大的贡献。

数控车床自动回转刀架的毕业设计

数控车床自动回转刀架的毕业设计

毕业设计(论文)题目数控车床自动回转刀架的设计院系专业年级学生姓名学生学号指导教师职称完成毕业设计(论文)时间年月数控车床自动回转刀架的设计目录绪论 (1)第一章数控车床回转刀架概述 (1)1.1数控车床刀架的介绍 (1)1.2数控车床刀架的分类 (1)第二章回转刀架方案选择 (1)2.1数控车床回转刀架的基本要求 (1)2.2 立式数控回转刀架的结构特点 (2)2.3刀架参数的确定 (3)2.4动力源的选择及方案选择结果 (4)第三章回转刀架的工作原理及过程 (5)3.1电动刀架工作原理 (5)3.2四方刀架的主要构成部分 (5)第四章回转刀架的设计及计算 (6)4.1夹紧力的计算 (6)4.2最大切削扭矩 (7)4.3单工位换刀时间 (7)4.4定位精度 (9)第五章主传动机构的设计和标准件的选取 (10)5.1初拟传动方案 (10)5.2选择步进电动机 (10)5.3蜗轮蜗杆的设计 (10)5.4中心轴强度校核 (11)第六章刀架的电气设计 (16)6.1刀架的电气控制 (16)6.2回转刀架PLC控制 (17)第七章总结 (20)致谢 (20)参考文献 (21)2013届机械设计制造及其自动化(数控)毕业设计(论文)数控车床自动回转刀架的设计摘要数控机床为了能在工件一次装夹中完成多道甚至所有加工工序,以缩短辅助时间和减小多次安装工件所引起的误差,必须带有自动换刀装置。

数控车床上的回转刀架就是一种最简单的自动换刀装置,这次设计的自动回转刀架具有转位快,定位精度高,切向扭矩大等特点,原理采用蜗杆传动,上下齿盘啮合,螺杆夹紧的工作原理。

关键词: 数控车床回转刀架特点原理21数控车床自动回转刀架的设计绪论毕业设计是培养学生实践的重要环节之一,它是在大学教学课程,机械课程设计,金工实习等教学环节的基础上进行的。

毕业设计的主要目的是培养我们综合运用所学基础知识、专业知识和专业技术知识及技能来分析、解决一般工程技术问题,使我们建立正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序规则和设计方法,为走上工作岗位打下一定的基础。

数控车床回转刀架的设计

数控车床回转刀架的设计

摘要传统的普通车床换刀的速度慢、精度不高,生产效率低,不能适应现代化生产的需要。

因此,本文对数控车床回转刀架的机电系统的相关内容进行研究,探索数控车床刀架的组成和工作原理,对普通机床的换刀装置进行改进,使一台四工位的立式自动回转刀架数控化,使该装置具有自动松开、转位、精密定位等功能。

本文主要完成数控车床回转刀架的机械部分和电气部分的设计。

机械部分为其组成的各个机械部件进行计算与选用,电气部分为编制刀架自动转位控制软件。

设计的数控換刀装置功能更强,换刀装置通过刀具快速自动定位,可以提高数控车床的效率,缩短加工时间;同时其可靠性更稳定,结抅简单。

关键词自动回转刀架;换刀装置;机电系统;电气控制AbstractConventional lathe tool change is slow, the accuracy is not high, low productivity, can not meet the needs of modern production. Therefore, this rotary tool holder for CNC lathe electrical and mechanical systems related content study, CNC lathe turret to explore the composition and working principle of the general improvement of the machine tool change device, so that the device has an automatic release, transfer, precision positioning and other functions.In this paper, rotating turret lathe to complete the mechanical design of parts and electrical parts. Mechanical part is composed of various mechanical calculation and selection of parts, electrical parts for the preparation of the control software, automatic indexing turret. Design of more powerful CNC tool changer, tool changer quickly through the automatic positioning tool can improve the efficiency of CNC lathes and shorten the processing time; while its reliability is more stable, Results Ju simple.Keywords Automatic rotary tool holder Tool changer Electro-Mechanical Systems Electrical control目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 数控车床的背景意义 (1)1.2 数控车床自动回转刀架的概述 (1)1.3 研究实际社会意义及应用效果 (2)2 自动回转刀架的工作原理 (3)3 总体结构设计 (6)3.1 减速机构的设计 (6)3.2 上刀体锁紧与精定位机构的设计 (6)3.3 刀架抬起机构的设计 (6)4 主要传动部件的设计计算 (8)4.1 蜗杆副的设计计算 (8)4.1.1 蜗杆的选型 (8)4.1.2蜗杆的材料 (8)4.1.3 按齿面接触疲劳强度进行设计 (8)4.1.4 蜗杆和蜗轮的主要参数与几何尺寸 (10)4.2 蜗杆轴的设计 (11)4.2.1 蜗杆轴的材料选择,确定许用应力 (11)4.2.2 按扭转强度初步估算轴的最小直径 (11)4.2.3 确定各轴段的直径和长度 (12)4.2.4 蜗杆轴的校核 (12)4.2.5 键的选取与校核 (16)4.3 蜗轮轴的设计 (16)4.3.1 蜗轮轴材料的选择,确定需用应力 (16)4.3.2 按扭转强度,初步估计轴的最小直径 (16)4.3.3 确定各轴段的直径和长度 (17)4.4 中心轴的设计 (17)4.4.1 中心轴的材料选择,确定许用应力 (17)4.4.2 确定各轴段的直径和长度 (17)4.4.3 轴的校核 (18)4.5 齿盘的设计 (18)4.5.1 齿盘的材料选择和精度等级 (18)4.5.2 确定齿盘参数 (18)4.6 轴承的选用 (20)4.6.1 轴承的类型 (20)4.6.2 轴承的游隙及轴上零件的调配 (20)4.6.3 滚动轴承的配合 (21)4.6.4 滚动轴承的润滑 (21)4.6.5 滚动轴承的密封装置 (21)5 电气控制部分设计 (22)5.1 硬件电路设计 (22)5.1.1 收信电路 (23)5.1.2 发信号电路 (24)5.2控制软件的设计 (24)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录 (30)附录1 (30)附录2 (30)附录3 (31)附录4 (31)附录5 (31)附录6 (32)1 绪论1.1 数控车床的背景意义经济型数控是我国80年代科技发展的产物。

经济数控车床回转刀架的设计

经济数控车床回转刀架的设计

经济数控车床回转刀架的设计
经济数控车床回转刀架的设计一般需要考虑以下几个方面:
1. 刀架的结构设计:刀架应该具有一定的结构稳定性和刚性,
能够承受加工过程中的各种负荷和振动。

2. 刀具固定方式:刀具的固定方式应该保证刀具安全可靠、换
刀方便快捷。

3. 刀架传动方式:刀架传动方式应该具有足够的精度和稳定性,能够满足高质量加工的要求。

4. 刀具布局:刀具的布局应该合理,能够满足车削加工工艺的
要求。

5. 刀具调整方式:刀具的调整应该方便快捷,能够满足多品种、小批量加工的需求。

6. 自动化程度:尽量采用自动化控制系统,提高加工效率和加
工精度,降低人工干预和操作成本。

总之,经济数控车床回转刀架的设计要综合考虑机械结构、控
制系统、加工工艺等多个方面的因素,以实现高效、稳定、经济的
加工效果。

数控车床刀架的设计毕业论文

数控车床刀架的设计毕业论文

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。

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图书分类号:密级:毕业设计(论文)数控车床回转刀架的设计THE DESIGN OF CNC LATHE ROTARYCUTTER学生姓名王成学院名称机电工程专业名称机械设计制造与其自动化指导教师毛瑞卿2011年05月27日徐州工程学院学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用或参考的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标注。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

论文作者签名:日期:年月日徐州工程学院学位论文版权协议书本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定,即:本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。

徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝,允许论文被查阅和借阅。

徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容,可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

论文作者签名:导师签名:日期:年月日日期:年月日摘要传统的普通车床换刀的速度慢、精度不高,生产效率低,不能适应现代化生产的需要。

因此,本文对数控车床回转刀架的机电系统的相关内容进行研究,探索数控车床刀架的组成和工作原理,对普通机床的换刀装置进行改进,使一台四工位的立式自动回转刀架数控化,使该装置具有自动松开、转位、精密定位等功能。

本文主要完成数控车床回转刀架的机械部分和电气部分的设计。

机械部分为其组成的各个机械部件进行计算与选用,电气部分为编制刀架自动转位控制软件。

设计的数控換刀装置功能更强,换刀装置通过刀具快速自动定位,可以提高数控车床的效率,缩短加工时间;同时其可靠性更稳定,结抅简单。

关键词自动回转刀架;换刀装置;机电系统;电气控制AbstractConventional lathe tool change is slow, the accuracy is not high, low productivity, can not meet the needs of modern production. Therefore, this rotary tool holder for CNC lathe electrical and mechanical systems related content study, CNC lathe turret to explore the composition and working principle of the general improvement of the machine tool change device, so that the device has an automatic release, transfer, precision positioning and other functions.In this paper, rotating turret lathe to complete the mechanical design of parts and electrical parts. Mechanical part is composed of various mechanical calculation and selection of parts, electrical parts for the preparation of the control software, automatic indexing turret. Design of more powerful CNC tool changer, tool changer quickly through the automatic positioning tool can improve the efficiency of CNC lathes and shorten the processing time; while its reliability is more stable, Results Ju simple.Keywords Automatic rotary tool holder Tool changer Electro-Mechanical Systems Electrical control目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 数控车床的背景意义 (1)1.2 数控车床自动回转刀架的概述 (1)1.3 研究实际社会意义与应用效果 (2)2 自动回转刀架的工作原理 (3)3 总体结构设计 (6)3.1 减速机构的设计 (6)3.2 上刀体锁紧与精定位机构的设计 (6)3.3 刀架抬起机构的设计 (6)4 主要传动部件的设计计算 (8)4.1 蜗杆副的设计计算 (8)4.1.1 蜗杆的选型 (8)4.1.2蜗杆的材料 (8)4.1.3 按齿面接触疲劳强度进行设计 (8)4.1.4 蜗杆和蜗轮的主要参数与几何尺寸 (10)4.2 蜗杆轴的设计 (11)4.2.1 蜗杆轴的材料选择,确定许用应力 (11)4.2.2 按扭转强度初步估算轴的最小直径 (11)4.2.3 确定各轴段的直径和长度 (12)4.2.4 蜗杆轴的校核 (12)4.2.5 键的选取与校核 (16)4.3 蜗轮轴的设计 (16)4.3.1 蜗轮轴材料的选择,确定需用应力 (16)4.3.2 按扭转强度,初步估计轴的最小直径 (16)4.3.3 确定各轴段的直径和长度 (17)4.4 中心轴的设计 (17)4.4.1 中心轴的材料选择,确定许用应力 (17)4.4.2 确定各轴段的直径和长度 (17)4.4.3 轴的校核 (18)4.5 齿盘的设计 (18)4.5.1 齿盘的材料选择和精度等级 (18)4.5.2 确定齿盘参数 (18)4.6 轴承的选用 (20)4.6.1 轴承的类型 (20)4.6.2 轴承的游隙与轴上零件的调配 (20)4.6.3 滚动轴承的配合 (21)4.6.4 滚动轴承的润滑 (21)4.6.5 滚动轴承的密封装置 (21)5 电气控制部分设计 (22)5.1 硬件电路设计 (22)5.1.1 收信电路 (23)5.1.2 发信号电路 (24)5.2控制软件的设计 (24)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录 (30)附录1 (30)附录2 (30)附录3 (31)附录4 (31)附录5 (31)附录6 (32)1 绪论1.1 数控车床的背景意义经济型数控是我国80年代科技发展的产物。

这种数控系统由于功能适宜.价格便宜. 用它来改造车床,投资少、见效快、成为我国“七五”、“八五”重点推广的新技术之一。

十几年来,随着科学技术的发展,经济型数控技术也在不断进步,数控系统产品不断改进完善. 并且有了阶段性的突破,使新的经济型数控系统功能更强,可靠性更稳定,功率增大,结构简单,维修方便。

由于这项技术的发展增强了经济型数控的活力,根据我国国情,该技术在今后一段时间内还将是我国机械行业老设备改造的很好途径。

对于原有老的经济型数控车床,特别是80年代末期改造的设备,由于种种原因闲置的很多,浪费很大;在用的设备使用至今也十几年了,同样面临进一步改造的问题。

通过改造可以提高原有装备的技术水平,大大提高了生产效率,创造更大的经济效益。

数控车床主要由主轴箱、床鞍、尾架、刀架、对刀仪、液压系统、润滑系统、气动系统与数控装置组成。

数控车床的出现对提高生产率改将产品质量以与改善劳动条件和提高效率上发挥了重要的作用。

在提高效率上主要表现在两个方面:1)通过刀具的快速自动定位,提高了空程速度和划线工艺的时间。

2)批量加工一致性好,可以减少工件检验和时间。

特别是经济型老车床对刀等还需要手动完成,以与在加工一个零件过程中,更换刀具,装卸零件,测量和搬运零件用于大部分时间占辅助时间长的刀具交换和刀具尺寸调整。

加工时间相对较短,为缩短加工辅助时间,充分发挥数控机床的功能,进一步压缩非切削时间,数控机床正朝着一台机床在一次装夹中完成多工序加工的发展方向。

在这类多工序的数控机床中必须带有自动换刀装置,在多工序数控机床出现之后.又逐步发展和完善了各类回转刀具的自动更换装置,扩大了换刀数量,以便有可能实现更复杂的换刀操作,在自动换刀数控机床上,自动换刀装置应满足换刀时间短,刀具重复定位精度高,足够的刀具储存量,换刀安全可靠等要求。

1.2 数控车床自动回转刀架的概述数控车床主要由主轴箱、床鞍、尾架、刀架、对刀仪、液压系统、润滑系统、气动系统与数控装置组成。

数控车床的出现对提高生产率改善产品质量以与改善劳动条件等发挥了重要的作用。

传统的车床例如CA6140的刀架上只能装一把刀,换刀的速度慢,换刀后还须重新对刀,并且精度不高,生产效率低,不能适应现代化生产的需要,因此有必要对机床的换刀装置进行改进,为了能在工件的一次装夹中完成多个工序加工,缩短加工辅助时间,减少多次安装所引起的加工误差,充分发挥数控机床的效率,釆用“工序集中”的原则,釆用自动回转刀架。

数控车床上使用的自动回转刀架是一种最简单的换刀装置,自动回转刀架是在一定的空间范围内,能执行自动松开、转位、精密定位等一系列动作的一种机构。

对于自动回转刀架,根据装刀数量的不同,自动回转刀架分有四工位、六工位和八工位等形式。

根据安装的不同方式,自动回转刀架可分为立式和卧式。

而根据机械定位方式不同,自动回转刀架又可分为端齿盘定位型和三齿盘定位型等。

其中端齿盘定位型换刀时要将刀架抬起,换刀速度较慢且密封性差,但其结构简单。

三齿盘定位叫免抬型,其特点时换刀时刀架不拾起,因此换刀速度快且密封性好,但其结构复杂。

自动回转刀架在结构上必须具有良好的强度和刚性,以承受粗加工时的切削抗力,为了保证转位之后具有髙的重复定位精度,自动回转刀架还需要选择可靠的定位方案和合理的定位结构。

自动回转刀架的自动换刀是由控制系统和驱动电路来实现的。

1.3 研究实际社会意义与应用效果传统的车床的刀架上只能装一把刀,换刀的速度慢,换刀后还须重新对刀,并且精度不高,生产效率低,不能适应现代化生产的需要,因此有必要对机床的换刀装置进行改进,数控车床上使用的自动回转刀架是一种简单的换刀装置。

自动回转刀架是在一定的空间范围内能执行自动松开、转位以与精密定位等一系列动作的一种机构。

使用这种新的经济型数控系统功能更强,可靠性更稳定,功率增大,结构简单,维修方便。

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