数控车床回转刀架的设计论文

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毕业设计(论文)

数控车床回转刀架的设计

THE DESIGN OF CNC LATHE ROTARY

CUTTER

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

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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

Abstract

Conventional 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)