資源描述：
《回轉刀架論文》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、1.自動回轉刀架總體設計1?1概述數(shù)控車床的丿J架是機床的重要組成部分。刀架用于夾持切削用的刀具，因此其結構直接影響機床的切削性能和切削效率。在一定程度上，刀架的結構和性能體現(xiàn)了機床的設計和制造技術水平。隨著數(shù)控車床的不斷發(fā)展，刀架結構形式也在不斷翻新。其中按換刀方式的不同，數(shù)控車床的刀架系統(tǒng)主要有冋轉刀架、排式刀架和帶刀庫的自動換刀裝置等多種形式。口1958年首次研制成功數(shù)控加工中心口動換刀裝置以來,自動換刀裝置的機械結構和控制方式不斷得到改進和完善。自動換刀裝置是加工屮心的重要執(zhí)行機構，它的形式多種多樣，目前常見的有：回轉刀架換刀，更換主
2、軸頭換刀以及帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)。初步了解了設計題目自動回轉刀架及其發(fā)展概況，設計背景，對刀架有了一些印象，對整理設計思路安排設計時間有很好的輔助作用。對一些參數(shù)的進行了解同時按準則要求來完成設計。1.2數(shù)控車床自動回轉刀架的發(fā)展趨勢數(shù)控刀架的發(fā)展趨勢是：隨著數(shù)控車床的發(fā)展，數(shù)控刀架開始向快速換刀、電液組合驅動和伺服驅動方向發(fā)展。廿前國內數(shù)控刀架以屯動為主，分為立式和臥式兩種。主要用于簡易數(shù)控車床；臥式刀架有八、十、十二等工位，可正、反方向旋轉，就近選刀，用于全功能數(shù)控車床。另外臥式刀架還有液動刀架和伺服驅動刀架。電動刀架是數(shù)控車床重要的傳統(tǒng)
3、結構，合理地選配電動刀架，并正確實施控制，能夠冇效的提高勞動生產率，縮短生產準備時間，消除人為誤差，提高加工精度與加工精度的一致性等等。另外，加工工藝適應性和連續(xù)穩(wěn)定的工作能力也明顯提高：尤其是在加工幾何形狀較復雜的零件時，除了控制系統(tǒng)能提供相應的控制指令外，很重要的一點是數(shù)控車床需配備易丁控制的屯動刀架，以便一次裝夾所需的各種刀具，靈活方便地完成各種幾何形狀的加工。數(shù)控刀架的市場分析：國產數(shù)控車床將向中高檔發(fā)展，中檔采用普及型數(shù)控刀架配套，高檔采用動力型刀架，兼冇液壓刀架、伺服刀架、立式刀架等品種。數(shù)控刀架的高、中、低檔產品市場數(shù)控刀架作為
4、數(shù)控機床必需的功能部件，直接影響機床的性能和可靠性，是機床的故障高發(fā)點。這就要求設計的刀架具有具有轉位快，定位精度高，切向扭矩大的特點。它的原理采用蝸桿傳動，上下齒盤嚙合，螺桿夾緊的工作原理。13自動回轉刀架的工作原理回轉刀架的工作原理為機械螺母升降轉位式。工作過程可分為刀架抬起、刀架轉位、刀架定位并壓緊等兒個步驟。圖1」為螺旋升降式四方刀架，其工作過程如下：①刀架抬起當數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出換刀指令后，通過接口電路使電機正轉，經(jīng)傳動裝置、驅動蝸桿蝸輪機構。蝸輪帶動絲桿螺母機構逆時針旋轉，此時由于齒盤處于嚙合狀態(tài)，在絲桿螺母機構轉動時，使上刀架體產生向
5、上的軸向力將齒盤松開并抬起,直至兩定位齒盤脫離嚙合狀態(tài),從而帶動上刀架和齒盤產生“上抬”動作。②丿J架轉位當鬪套逆時針轉過150°時，齒盤完全脫開，此時銷釘準確進入鬪套中的凹榊中，帶動刀架休轉位。③刀架定位當上刀架轉到需要到位后（旋轉90°、180°或270°）,數(shù)控裝置發(fā)岀的換刀指令使霍爾開關中的某一個選通，當磁性板與被選通的霍爾開關對齊后，霍爾開關反饋信號使電機反轉，插銷在彈簧力作用下進入反靠盤地榊中進行粗定位，上刀架體停止轉動，電機繼續(xù)反轉，使其在該位置落下，通過螺母絲桿機構使上刀架移到齒盤重新嚙合，實現(xiàn)精確定位。刀架壓緊刀架精確定位后
6、，電機及許反轉，夾緊刀架，當兩齒盤增加到一定夾緊力時，電機由數(shù)控裝置停止反轉，防止電機不停反轉而過載毀壞，從而完成一次換刀過程。圖1.1螺旋升降式四方刀架電動機停轉自動鎖緊精定位圖1.2自動換刀流程bc圖1.3刀架轉位過程中銷的位置a）換刀開始吋，圓柱銷2與上蓋圓盤1可以相對滑動。b）上刀體4完全抬起后，圓柱銷2落入上蓋圓盤1的槽內，上蓋圓盤1將帶動圓柱銷2及上刀體一起轉動。c）上刀體4連續(xù)轉動吋，反靠銷6可以從反靠圓盤7的槽左側斜坡滑出。d）找到刀位吋，刀架電動機反轉反靠銷6反靠，上刀體停轉，實現(xiàn)粗定位。1.上蓋圓盤、2.圓柱銷、3.彈簧、
7、4.上刀體、5.圓柱銷、6.反靠銷、7.反靠圓盤。1.主要傳動部件的設計計算2.1蝸桿副的設計計算題目：自動冋轉刀架的動力源設計是三相異步電動機，其中蝸桿與電動機直聯(lián),刀架轉位時蝸輪與上刀體直聯(lián)。已知電動機額定功率P.=90W,額定轉速nt=1440r/min,上刀體設計轉速他二30r/mine得:蝸桿副的傳動比匸乞二凹二朋。刀架從轉位到鎖緊時，需要蝸桿反向，工作載荷不均勻，起動吋沖擊較大，今要求蝸桿副的使用壽命Lh二100002(1)蝸桿的選型GB/T10085-1988推薦采用漸開線蝸桿(ZI蝸桿)和錐面包絡蝸桿(ZK蝸桿)。木設計采用結
8、構簡單、制造方便的漸開線型圓柱蝸桿(ZI型)。(2)蝸桿副的材料刀架中的蝸桿副傳遞的功率不大，但蝸桿轉速較高，因此，蝸桿的材料選用45鋼，英螺旋齒而要求淬火，碩度為
