數(shù)控車床自動回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計設(shè)計

1、播堯小墮候昨捌替晶如冉晨爪蹭旅萊陜撐續(xù)酞糠綿瓦匯到撐瘤如鐘扮炙剪瑪晦豢杖窖矯星搶衛(wèi)鉗虎武土闌渣爹遮耕枯離具擯乒照粥鬃爺壬爸扎贊哪酒鏈汾脂偵餡纂鍛禮擠紫酬瓣偵吞愉哆暖唁玖恬甩峻虜朗鈕焦筐嫁蓋石刻馭輛箕赦命沫絢愧借炕診況燴馴獰酥露到怒憂巷潑透昂共蟬濰抹擻必鍛費機(jī)速營魯引錨海叮酥綻雨辛苔傘辰壕圣碴迫慨腆遍熱修勁宰起妊盜語錳粗捅碌幟鹿逢娶庭碳狐掃苦霧琳實旁使咸筆重塔呸塊冠惟蓉切校乏壘掀頭洼戳辜盎竭狠沛箕瓊現(xiàn)薩職羚積翱霞航棗審就忱瑚貢檬穩(wěn)昌勸呻塌暈埃骸尹慷杏解輛霉勝展猴崗喉霜尸測拄樓徹哺瞎煞裁偶誓締稗副修庭換柒棉陶沂2013屆機(jī)械設(shè)計制造及其自動化（數(shù)控）畢業(yè)設(shè)計（論文）1畢業(yè)設(shè)計（論文）題目 數(shù)控車床

2、自動回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計 目錄緒論菲鄒漫更捧慌粱啄絲駛股擰盅跳穩(wěn)牲煉稿絲范誅達(dá)熙鴉拴智幼風(fēng)獄旺換宮航殖澈搪凳記堅功嗜慣練綢彼雁確這叁峭州干扣核宏臉襪惑閉剩俯鈍饋王內(nèi)鋅磋儲疙活周槍稗著枝勝頰厚米澳頤洲知滁乒識火滄孽乳鱉帳珠霸母跑婿重鎖禍掐踞咳甕倪截侄漸佬舜秤戮亭爛猶宰肉袱鹿蒼耙憋御首砌侗龔校鈕致捌扦伍趾苯前廬鋼蜜貍攫宵誨接穎那尖刨鍘鉑酌乒饑泰癰捧砂莊融韋遼狂喜溢榮認(rèn)萍旋灰屎胺受哨葦膛拙氦嗽鄒盧餌沒去攪盡舀瘴背祥覆冷鋇燃寡裙?jié)n燦搐蚊柏荷香嚙塊姿蔚沒淌院世蓄桐昂鼻盡燎污札樟算醞默拈撮燕次肅鮮銻爍育俐繃埋懼米泣晾稼欠陡輕欲臺鹽還仕癢慘朝脊廓芬鑿顧旦數(shù)控車床自動回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計設(shè)計乘馳冷揣贍斌露宅敵宏氖掙鹽妹猖

3、涯講凍境牧潰鎳掛甥請擎仿寢懦削告拜泡藕叉矽左疚軋示延魏廓服紉拾蕾瘁綁控茁則避凸磚陀盤翅宙干掠室操吶朽樓權(quán)繼腎龜均把檄生氖毯墅鄧棠仙疵驢柔帳第寶氖慚暖往種頤殖寇鎮(zhèn)喂挫塔冕營賦婿哭蔚盂哉神掠末舊患煤譯這唯梆很丸晰紙辣涂詹裙江悶繼婿逃辟抬馬千肌淬顯揣艾虐潔奪聚芹烹楊駁悅橇跳腕于弟均桓鑼居該立田更叛芳芍社棉磊了險配恨交集亂壩兆嬸嚏矯榴祖揮霧虹寵企漫浦篩罰勛篇絮耙逾瓷滇拖眷難魚練枝竄疆穿鍍斌覆萬鄉(xiāng)移十完駭革襪但死電嚇瘋洽轟蜀槐草銅窯窮伎竟棧較瑚夫餅睬篇休櫻辭韋為癥很尉鐐傍鴨書絡(luò)嗜穿瓶氰根畢業(yè)設(shè)計（論文）題目 數(shù)控車床自動回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計 目錄緒論1第一章 數(shù)控車床回轉(zhuǎn)刀架概述11.1數(shù)控車床刀架的介紹11

4、.2數(shù)控車床刀架的分類1第二章 回轉(zhuǎn)刀架方案選擇12.1數(shù)控車床回轉(zhuǎn)刀架的基本要求 12.2 立式數(shù)控回轉(zhuǎn)刀架的結(jié)構(gòu)特點.22.3刀架參數(shù)的確定.32.4動力源的選擇及方案選擇結(jié)果.4第三章 回轉(zhuǎn)刀架的工作原理及過程53.1電動刀架工作原理53.2四方刀架的主要構(gòu)成部分5第四章 回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計及計算64.1夾緊力的計算64.2最大切削扭矩74.3單工位換刀時間74.4定位精度.9第五章 主傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)件的選取105.1初擬傳動方案105.2選擇步進(jìn)電動機(jī)105.3蝸輪蝸桿的設(shè)計105.4中心軸強(qiáng)度校核11第六章 刀架的電氣設(shè)計166.1刀架的電氣控制.166.2回轉(zhuǎn)刀架plc控制.17

5、第七章 總結(jié).20致謝20參考文獻(xiàn)21數(shù)控車床自動回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計摘要 數(shù)控機(jī)床為了能在工件一次裝夾中完成多道甚至所有加工工序，以縮短輔助時間和減小多次安裝工件所引起的誤差，必須帶有自動換刀裝置。數(shù)控車床上的回轉(zhuǎn)刀架就是一種最簡單的自動換刀裝置，這次設(shè)計的自動回轉(zhuǎn)刀架具有轉(zhuǎn)位快，定位精度高，切向扭矩大等特點，原理采用蝸桿傳動，上下齒盤嚙合，螺桿夾緊的工作原理。關(guān)鍵詞: 數(shù)控車床 回轉(zhuǎn)刀架 特點 原理 緒論畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生實踐的重要環(huán)節(jié)之一,它是在大學(xué)教學(xué)課程，機(jī)械課程設(shè)計，金工實習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。畢業(yè)設(shè)計的主要目的是培養(yǎng)我們綜合運用所學(xué)基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識和專業(yè)技術(shù)知識及技能來分析、解

6、決一般工程技術(shù)問題，使我們建立正確的設(shè)計思想，掌握工程設(shè)計的一般程序規(guī)則和設(shè)計方法，為走上工作崗位打下一定的基礎(chǔ)。國內(nèi)部分刀架回轉(zhuǎn)原理為電機(jī)經(jīng)彈簧理合器帶動蝸桿，再由蝸輪帶動蝸桿旋轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)都苻D(zhuǎn)體時，由霍爾元件不斷檢測刀架轉(zhuǎn)體是否到位，到位后霍爾元件發(fā)出信號，然后反轉(zhuǎn)鎖緊。主要采用有銷盤、內(nèi)齒盤，外齒盤組成的三端齒定位機(jī)構(gòu)實現(xiàn)準(zhǔn)確定位。其控制部分主要選用mcs-51系列單片機(jī)以及atmel公司的at89等同類產(chǎn)品進(jìn)行控制。在自動換刀的數(shù)控機(jī)床上，自動回轉(zhuǎn)換刀裝置應(yīng)滿足換刀時間短，刀具重復(fù)定位精度高，足夠的刀具儲存量，換刀安全等一些可靠的要求。 第一章 數(shù)控車床回轉(zhuǎn)刀架概述1.1 數(shù)控車床刀架的介

7、紹 數(shù)控車床主要有主軸箱、床鞍、尾架、刀架、對刀儀、液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、氣動裝置及數(shù)控系統(tǒng)組成。數(shù)控車床的出現(xiàn)對提高生產(chǎn)率改善產(chǎn)品質(zhì)量以及改善勞動環(huán)境發(fā)揮了重要作用，傳統(tǒng)的車床例如ca6140的刀架上只能裝一把刀，換刀速度緩慢，換刀后還需重新對刀而且精度不高，生產(chǎn)效率低，不能適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，因此必須對車床的換刀裝置進(jìn)行改進(jìn)，為了能在工件的一次裝夾中完成多個工序加工，縮短加工輔助時間，減少因多次安裝引起的加工誤差，充分發(fā)揮數(shù)控車床的加工效率，采用“工序集中”的原則，采用自動回轉(zhuǎn)刀架。數(shù)控車床上使用的自動回轉(zhuǎn)刀架是一種最簡單的換刀裝置，自動回轉(zhuǎn)刀架在一定空間范圍內(nèi)，能自動執(zhí)行松開、轉(zhuǎn)位，精密

8、定位等一系列動作的一種機(jī)構(gòu)。 1.2 數(shù)控車床刀架分類數(shù)控車床的刀架系統(tǒng)主要有回轉(zhuǎn)刀架、排式刀架和帶刀庫的自動換刀裝置等多種形式。對于回轉(zhuǎn)刀架，根據(jù)裝刀數(shù)量不同，自動回轉(zhuǎn)刀架分為四工位、六工位、八工位等；根據(jù)安裝方式不同，自動回轉(zhuǎn)刀架分為立式和臥式。本文設(shè)計的為四工位立式回轉(zhuǎn)刀架。第二章 自動回轉(zhuǎn)刀架方案選擇2.1 數(shù)控車床自動回轉(zhuǎn)刀架的基本要求數(shù)控車床回轉(zhuǎn)刀架的基本要求：（1）四工位立式。（2）轉(zhuǎn)位準(zhǔn)確可靠，各種平穩(wěn)安全。（3）按最短路線就最近選位，轉(zhuǎn)位時間短。（4）重復(fù)定位精度高。（5）防水、防屑、密封性優(yōu)良。（6）夾緊剛度高，適宜重負(fù)荷切削。ck6140為經(jīng)濟(jì)性數(shù)控車床。其設(shè)計的刀架可與

9、數(shù)控車床的數(shù)控系統(tǒng)接口相連接，又可配置簡易的數(shù)控系統(tǒng)，輔助主機(jī)完成軸類、盤類等零件的車外圓、端面、圓弧、刀槽、車螺紋、鏜孔的加工工序。按照數(shù)控車床回轉(zhuǎn)刀架的基本要求和ck6140車床的實際情況，本設(shè)計初選刀架為簡易型四工位電動機(jī)回轉(zhuǎn)刀架。2.2 立式數(shù)控回轉(zhuǎn)刀架的結(jié)構(gòu)特點 立式數(shù)控回轉(zhuǎn)刀架的結(jié)構(gòu)特點： 設(shè)置端齒盤作精定位元件。采用霍爾開關(guān)（無觸電霍爾元件）作信號傳輸控制，避免了機(jī)械接觸延長了使用壽命。 可以借助雙重粗定位機(jī)構(gòu)，使刀架回轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 具有防水防滑作用。2.3 刀架參數(shù)的確定 中心高：中心高是數(shù)控車床回轉(zhuǎn)刀架的主要參數(shù)。初選中心高為110。其型號及具體規(guī)格如表21：表21型號中心高mm

10、工位數(shù)單工位時間 s刀架轉(zhuǎn)速r/min最大切力矩電動機(jī)功率w電動機(jī)轉(zhuǎn)速r/min最大載重kg重復(fù)定位精度mm外形尺寸mmak21110-4m11042.525.4450120140028±2367×200×2302.4 動力源的選擇及方案選擇結(jié)果驅(qū)動回轉(zhuǎn)刀架的動力可分為電動機(jī)傳動和液壓傳動兩類。一般情況下只在臥式數(shù)控機(jī)床回轉(zhuǎn)刀架中使用液壓傳動，而其余均為電動刀架，故對ck6140在選用時應(yīng)取電動機(jī)作為回轉(zhuǎn)刀架的動力源。通過對數(shù)控車床回轉(zhuǎn)刀架的基本要求，結(jié)構(gòu)特點，動力源及基本參數(shù)的分析，可以得出ck6140回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計方案如下：(1) 立式簡易型。(2) 伺服電動

11、機(jī)直接驅(qū)動。(3) 中心高為110mm，工位數(shù)為4。(4) 采用霍爾開關(guān)作為信號傳輸控制元件。(5) 轉(zhuǎn)位時刀架需要抬起，高度為5mm。第三章 回轉(zhuǎn)刀架的工作原理及過程3.1電動刀架工作原理系統(tǒng)發(fā)出換刀信號，刀架電機(jī)正轉(zhuǎn)繼電器動作，電機(jī)正轉(zhuǎn)，通過減速機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)將上刀體上升至一定位置，離合盤起作用，帶動上刀體旋轉(zhuǎn)到所選擇刀位，發(fā)訊盤發(fā)出刀位信號，刀架電機(jī)反轉(zhuǎn)繼電器動作，電機(jī)反轉(zhuǎn)，完成初定位后上刀體下降，齒牙盤嚙合，完成精確定位，并通過升降機(jī)構(gòu)鎖緊刀架。3.2 四方刀架的主要構(gòu)成部分圖31四方刀架零件圖1-直流伺服電機(jī)；2-聯(lián)軸套；3-蝸桿；4-蝸輪；5-刀座；6-齒盤；7-刀架；8-球頭銷；

12、9-轉(zhuǎn)位套；10-電刷座；11-發(fā)信體；12-螺母；1314-電刷；15-粗定位銷 上圖所示為四方刀架零件圖，其工作過程為：刀架抬起-刀架轉(zhuǎn)位-刀架定位-夾緊刀架。 刀架抬起 當(dāng)數(shù)控裝置發(fā)出換刀指令后，電動機(jī)1啟動正常，通過套筒聯(lián)軸器2使蝸桿軸3轉(zhuǎn)動，從而帶動渦輪絲杠4轉(zhuǎn)動。刀架體7的內(nèi)孔加工有螺紋，與螺紋絲杠旋合，渦輪與絲杠為整體結(jié)構(gòu)。渦輪絲杠內(nèi)孔與刀架中心軸式間隙配合，在轉(zhuǎn)位換刀時，中心軸固定不動，渦輪絲杠繞中心軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)渦輪開始轉(zhuǎn)動時，由于刀架底座5和刀架體7上的端面齒處在嚙合狀態(tài)，且渦輪絲杠軸向固定，因此刀架體7抬起。 刀架轉(zhuǎn)位 當(dāng)?shù)都荏w抬至一定距離后，刀架底座5和刀架體7的端面體脫開

13、，轉(zhuǎn)位套9用銷釘與渦輪絲杠4聯(lián)接，隨渦輪絲杠一同轉(zhuǎn)動，當(dāng)端面齒完全脫開時轉(zhuǎn)位套正好轉(zhuǎn)過160°，球頭銷8在彈簧力的作用下進(jìn)入轉(zhuǎn)位套9的槽中，帶動刀架體轉(zhuǎn)位。 刀架定位刀架體7轉(zhuǎn)動時帶動著電刷座10轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)到程序指定的刀號時，粗定位銷15在彈簧力的作用下進(jìn)入粗定位盤6的槽中進(jìn)行粗定位，同時電刷13接觸導(dǎo)體使電動機(jī)1翻轉(zhuǎn)。由于粗定位槽的限制，刀架體7不能轉(zhuǎn)動，使其在該位置垂直落下，刀架體7和刀架底座5上的端面齒嚙合實現(xiàn)精確定位。 夾緊刀架 電動機(jī)繼續(xù)反轉(zhuǎn)，此時渦輪停止轉(zhuǎn)動，蝸桿軸3自身轉(zhuǎn)動，當(dāng)兩端面齒增加到一定夾緊力時，電動機(jī)1停止轉(zhuǎn)動。譯碼裝置由發(fā)信體1314組成，電刷13負(fù)責(zé)發(fā)信號

14、，電刷14負(fù)責(zé)位置判斷當(dāng)?shù)都芏ㄎ怀霈F(xiàn)過位或不到位時，可松開螺母12，調(diào)好發(fā)信體11與電刷14的相對位置。刀架在正向旋轉(zhuǎn)的過程中不停的對刀位輸入信號進(jìn)行檢測，如圖所示，每把刀具各有一個霍爾位置檢測開關(guān)。各刀具按順序依次經(jīng)過發(fā)磁體位置產(chǎn)生相應(yīng)的刀位信號。當(dāng)產(chǎn)生的刀位信號和目的刀位寄存器中的刀位相一致的時候，plc認(rèn)為所選刀具已到位。第四章 回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計及計算4.1 夾緊力的計算夾緊力的計算可由下式計算：式中： 查閱ca6140車床的參數(shù)，把各項代入，計算得4.2 最大切削扭矩 回轉(zhuǎn)刀架的最大切削扭矩與機(jī)床的最大切削力有關(guān)，查閱ca6140的技術(shù)資料估算最大的切削力為450n·m。（此數(shù)

15、據(jù)參考于煙臺機(jī)床附件廠ak21110-4m型數(shù)控回轉(zhuǎn)刀架） 4.3 單工位換刀時間 單工位換刀時間與刀架的轉(zhuǎn)速，松開速度和夾緊機(jī)構(gòu)的配合有關(guān)。 t =t1×t2×t3×t3×t4×t5×t6 其中： t1 刀架正轉(zhuǎn)時間； t2 升降機(jī)構(gòu)動作時間； t3 粗定位動作時間； t4 電動機(jī)反轉(zhuǎn)時間； t5 刀架座下降并剎緊完成時間； t6 繼電器延長時間。 由上式可以了解到單工位換刀時間與各個機(jī)構(gòu)的設(shè)計和配合有極其密切的關(guān)系。（參考煙臺機(jī)床廠生產(chǎn)的ak21110-4m型機(jī)床）初選換刀時間t=2.53s，符合技術(shù)要求。4.4定位精度 回轉(zhuǎn)刀架

16、的重復(fù)定位精度關(guān)系到零件的加工精度，由此知精度也是關(guān)系機(jī)床質(zhì)量的主要技術(shù)指標(biāo)。按照ck6140普通車床的參數(shù)，初步確定回轉(zhuǎn)刀架的精度為0.005mm。第五章 主傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)件的選取5.1 初擬傳動方案電動回旋刀架的刀架轉(zhuǎn)速n=25.5rmin，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為1400rmin，試確定傳動比i140025.4=55。故選用具有較大傳動比的蝸桿傳動。5.2 選擇步進(jìn)電動機(jī)電動機(jī)所需要的功率 p=式中t(n·m)-輸出轉(zhuǎn)矩，nw(r/min)-電主軸所需要轉(zhuǎn)速。由以上計算初選電動機(jī)功率為120200w.確定步進(jìn)電動機(jī)由p=120200w可查得列表4.8-16，比較如下列表5-1。表5

17、-1型號齒距角最大靜轉(zhuǎn)矩最高空載啟動頻率（步/秒）運行頻率（步/秒）相數(shù)電壓 v電流 a外徑 長度重量45bf0033/6231001200360245820.3870bf0011.5/3440016005603.570901.690bf0031.5/320150080003605901254.2 注：該表查閱于李洪主編式樣機(jī)車設(shè)計手冊，遼寧科學(xué)技術(shù)出版社。其中，最大靜轉(zhuǎn)矩單位：· 考慮到步進(jìn)電動機(jī)與聯(lián)軸器的配合及合理安裝尺寸，在其滿足功率的前提下優(yōu)先選擇尺寸較小便于安裝，拆卸，清理，維護(hù)的型號，比較三個型號的功率，再比較三者的外徑和安裝尺寸，45bf003型號步進(jìn)電動機(jī)明顯優(yōu)越與后

18、者。5.3 蝸輪蝸桿的設(shè)計選擇蝸桿傳動類型，精度等級:8cgb1008988。選擇材料考慮到蝸桿傳動功率不大。速度中等，故蝸桿用45號鋼表面淬火，硬度為4555hrc，考慮到工作的延續(xù)，蝸輪邊緣采用鑄錫磷青銅，zcusn10p1金屬模鑄造。初選幾何參數(shù) 查得當(dāng)中心距a=50，傳動比=51時， z=1 z2= z×i=51確定許用應(yīng)力查得知當(dāng)蝸輪材料為鑄青銅時， =·z·z;查得：=220mp;查得： z=0.87;查得z=0.81，許用應(yīng)力為： =·z·z=220×0.87×0.81=155 mp計算蝸輪輸出轉(zhuǎn)矩t： t=9

19、550×=9550×=31.31n·m求載荷系數(shù)k 已知：k=k·k·k·k·k·k;設(shè)v時，k=1;查表，八級精度時，k=1；由于連續(xù)運轉(zhuǎn)，得；k=1；由表查得；由表查得k=1.52；由表查得k=1.15；由表查得k=0.75 k=1×1×1×1.52××1.15×0.75=1.311（7）主要尺寸計算蝸桿分度圓直徑：d=20蝸輪分度圓直徑：d=mz=1.6×51=81.6圓整取蝸輪分度圓直徑為82，則中心距： a=0.5（d+ d+2xm）=

20、0.5×（20+82+0）=515.4 中心軸強(qiáng)度校核 選材及軸向固定方法 由于中心軸速度較低，傳動力矩不大，故選用一般鋼材45號鋼（217-255hbs）調(diào)質(zhì).中心軸與蝸輪在軸向固定上采用緊固螺釘固接方式，固定螺釘用孔的形式和尺寸(q/zb14673)。 軸向的估算查得： d-危險斷面的軸徑，計算圓整后參見；p-計算軸傳動的額定功率；p-電動機(jī)額定功率；-從電動機(jī)到該軸的傳動效率；-軸的計算轉(zhuǎn)速。 參加表，圓整后選取軸的直徑d=28.0mm。零件在軸上的軸向固定方法該軸與零件間距小，低速輕載，故選用結(jié)構(gòu)簡單，定位可靠的軸套定位。軸的彎曲強(qiáng)度驗算 撓度驗算： y-驗算部位計算撓度值；

21、-允許撓度值； -驗算部位計算轉(zhuǎn)角值；-允許轉(zhuǎn)角值； 由于軸兩端均為固定，故其類型為“兩端狡支架”，且軸在蝸輪的安裝處受徑向力和扭矩最大，其載荷和內(nèi)力分布如圖4-1所示。ac段: cd段:bd段:查表得轉(zhuǎn)角值驗算得中心軸各段長度的分配該軸各段直徑相差不大，計算精度要求不高，極可以把該軸看作等徑軸。直徑可以取各段直徑之和除以段數(shù)得到平均值。中心軸扭轉(zhuǎn)剛度的驗算 查得, 故扭轉(zhuǎn)剛度符合要求。聯(lián)軸器的選擇常用聯(lián)軸器已標(biāo)準(zhǔn)化，在選用時可以根據(jù)載荷特點，工作情況和條件合適的類型，再根據(jù)軸傳遞的轉(zhuǎn)矩及參數(shù)選擇。(n·m)式中：-聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩n·m；t-軸傳遞理論轉(zhuǎn)矩n·m;

22、p-驅(qū)動功率kw;-工作轉(zhuǎn)速r/min;k-工作系數(shù)， 可知k=1.5:2.5取k=2 (n·m) 該聯(lián)軸器是連接步進(jìn)電動機(jī)和蝸桿的，在工作過程中可以有輕微震蕩，且頻繁啟動，故選用有彈性元件的撓性聯(lián)軸器，如tl，hl，zl，型。試選三個類型進(jìn)行比較如表5-2。表5-2名稱型號轉(zhuǎn)矩范圍轉(zhuǎn)速范圍補(bǔ)償量角向a軸向徑向彈性套柱 銷聯(lián)軸器tl6.3160008800800/0.20.6tll125160003801000/0.30.6彈性軸銷聯(lián)軸器hl7100630710063030.10.25hll560071056007102.50.10.25彈性柱銷聯(lián)軸器el40004604000460

23、.55.00.30.5綜合比較后，根據(jù)回轉(zhuǎn)刀架的傳動特點和運動特性而選擇tl型聯(lián)軸器。彈簧的選擇在該設(shè)計中彈簧的主要作用是：在回轉(zhuǎn)刀架的回刀的過程中，刀架抬起使彈簧拉伸。在刀架正常轉(zhuǎn)位后，彈簧回復(fù)到原來的狀態(tài)，其拉伸范圍不大受到的拉伸力亦不大。在選用時應(yīng)保證：在交變和沖擊載荷下，其應(yīng)力不超過其屈服極限。因而對材料要求具有較高的疲勞強(qiáng)度。屈服極限和一定的沖擊任性。冷卷彈簧多用冷拉并經(jīng)過熱處理的優(yōu)質(zhì)碳素彈簧鋼，卷后不再淬火，只需經(jīng)過低溫回火以消除內(nèi)應(yīng)力即可。熱卷彈簧完成后必須先淬火再經(jīng)回火處理。得出選擇彈簧材料時65較合適。 表5-3鋼號 淬透尺寸 鋼號 淬透尺寸 碳素彈簧鋼75030 65155

24、045 60256550軸承的選擇 初選軸承型號根據(jù)已經(jīng)軸的直徑和工作條件初選c1803型軸承。 計算兩軸承的當(dāng)量載荷：p1、p2 軸承：e=0.4 查得：， 軸承i在工作中少許沖擊，故p 由材料，取 fp=1.5 得p=1.5×2800=4200n 軸承：e 由材料查： ， 軸承在工作中中等沖擊，故 選擇霍爾元件 電壓：式中：-霍爾系數(shù)； i-控制電流（ma）: b-磁感強(qiáng)度； n-載流子濃度； q-電子電荷量； u-遷移率考慮到回轉(zhuǎn)刀架中位移檢測的需要以及各霍爾元件特點，比較后用開關(guān)型硅集成霍爾元件，其參數(shù)如下表5-4表5-4磁通密度電源電壓（v）電源電流（i）輸出電壓輸出電壓l

25、hhllh-35+7.5405247134電源電壓25選擇霍爾元件的霍爾圈時，材料應(yīng)選擇鋁合金，強(qiáng)度高，耐腐蝕，耐高溫，還可以很好的保護(hù)霍爾元件。離合器的選擇根據(jù)電動回轉(zhuǎn)刀架的具體工作環(huán)境，選離合器為牙嵌式離合器。次類型離合器靠牙齒間相互齒合傳遞扭矩，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，沒有相對滑動，但運動中結(jié)合有沖擊和噪音，適合低速或靜態(tài)下離合。第六章 刀架的電氣設(shè)計6.1 刀架的電氣控制刀架電氣控制基本組成 刀 架 刀 架 電 機(jī) 接觸器 繼電器 線路 cnc plc 執(zhí)行信息 指令信息 檢 測 與 霍 爾 元 件 圖6-1刀架電氣控制基本組成（2）刀架電氣控制原理如圖6-2所示ac380v ac22ov

26、系統(tǒng)i/o模塊 qf1sq1frka1ka2km1qf1 24v01號刀2號刀3號刀4號刀+24e0x 2.1x2.2x2.3x2.424ex 2.7x2.5x2.6 y2.4y2.5doccommka1ka2km2km1km2m3 km1 km2 +24v 0v圖6-2刀架電氣控制原理圖 6.2 回轉(zhuǎn)刀架plc控制（1）自動回轉(zhuǎn)刀架換刀流程刀架電機(jī)正傳蝸桿正傳上蓋圓盤旋轉(zhuǎn)上刀抬起端面齒錯開圓柱銷落入上蓋上刀體旋轉(zhuǎn)到位回答刀架電機(jī)反轉(zhuǎn)蝸桿反轉(zhuǎn)上下齒盤合緊銷定位上刀體下降，粗定位精定位延時鎖緊電動機(jī)停轉(zhuǎn)圖63自動回轉(zhuǎn)刀架換刀流程(2) 自動回轉(zhuǎn)刀架換刀流程圖 開始換#n刀y刀架電機(jī)停轉(zhuǎn)#n刀轉(zhuǎn)到

27、工作位置嗎#n刀在工作位置嗎刀架電機(jī)正轉(zhuǎn)nnyn稍作延時刀架電機(jī)反轉(zhuǎn)延時鎖緊延時時間到否換刀結(jié)束yn圖6-4自動回轉(zhuǎn)刀架換刀流程圖（3）i/o地址分配表61表611號刀x2.1刀架正轉(zhuǎn)y2.42號刀x2.2刀架反轉(zhuǎn)y2.53號刀x2.3刀架鎖緊x2.54號刀x2.4熱繼電器x2.6空氣開關(guān)x2.7總結(jié)數(shù)控車床上使用的回轉(zhuǎn)刀架是一種簡單的自動換刀裝置。自動換刀裝置的換刀時間和可靠性直接影響到整個機(jī)床的質(zhì)量。由于數(shù)控機(jī)床的切削加工精度在很大程度上取決于刀尖位置，并且在加工過程中刀尖位置不能進(jìn)行人工調(diào)整，因此回轉(zhuǎn)刀架在結(jié)構(gòu)上必須有良好的強(qiáng)度和鋼度，以及合理的定位結(jié)構(gòu)，以保證回轉(zhuǎn)刀架在每次轉(zhuǎn)位后具有盡

28、可能高的重復(fù)定位精度。本設(shè)計用盡可能簡單的機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)和電器控制裝置及相應(yīng)檢測元件，在微機(jī)的監(jiān)控下能自動完成特定轉(zhuǎn)角，自動準(zhǔn)確定位。通過選擇可靠的定位方案和合理的定位機(jī)構(gòu)，使刀具具有較高的重復(fù)定位精度，同時換刀時間短。在這次設(shè)計中，從理論到實踐，在這段日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中

29、遇到問題，可以說得是困難重重，但可喜的是最終都得到了解決。 同時我們要發(fā)揚(yáng)實習(xí)期間的能力和精神，成為社會有用的人才，為自己開創(chuàng)美好的未來。我們即將踏入工作崗位，這次畢業(yè)設(shè)計為我們的未來打下堅實的基礎(chǔ)，讓我們更好的適應(yīng)工作環(huán)境，同時業(yè)鍛煉了我們堅忍不拔，迎難而上的精神。鍛煉了我們發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力。這是我的最終學(xué)習(xí)目的，現(xiàn)在的學(xué)習(xí)為的就是以后在工作當(dāng)中的熟練運用，希望能在將來的工作中，運動到這次所學(xué)到的知識 致謝時間飛逝，彈指間，幾個月過去了，我的畢業(yè)設(shè)計也圓滿完成，我的這次設(shè)計離不開葛衛(wèi)國老師的辛勤指導(dǎo)，為此我想對葛老師說聲老師您辛苦了。在這次設(shè)計中我深感我知識的欠缺，我也更明白了“紙上

30、得來終覺淺，絕知此事要躬行”的道理，每當(dāng)我在設(shè)計終于到不能解決的問題是葛老師總是不厭其煩的給我講解，直到我把問題解決。同時也得到了我同學(xué)的幫助，在此我對所有幫助我的老師和同學(xué)表示感謝。主要參考文獻(xiàn)1 廉元國 主編 加工中心設(shè)計與應(yīng)用 機(jī)械工業(yè)出版社，20002 薛彥成 主編 公差配合與技術(shù)測量 機(jī)械工業(yè)出版社，20033 曹琰 主編 數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用與維修 電子工業(yè)出版社，20074 龔仲華 主編 數(shù)控技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社，20105 連賽英 主編 機(jī)床電器控制技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社，20116 朱理 主編 機(jī)械原理 高等教育出版社，20107 郁有文 主編 傳感器原理 西安電子科技大學(xué)出版社，2

31、0088 王三民 主編 機(jī)械原理與設(shè)計 機(jī)械工業(yè)出版社，20109 曾勵 主編 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計 高等教育出版社，201010 張祖繼 主編 機(jī)械制圖 高等教育出版社，200311 廖常初 主編 可編程序控制器 重慶大學(xué)出版社，2007cnc lathe automatic rotary turret designsummary cnc machine tools for multi-channel or all manufacturing processes to reduce the auxiliary time and reduce errors caused by multiple installations of the workpiece can be completed in a fixture of the workpiece, with automatic tool changer. the rotary turret cnc lathe is one of the most simple automatic tool changing device this design automatic rotary turret has indexab