，以及引进美国公司的系统和交流伺服系统，德国西门子系列可控硅调速装置，并进行了商品化生产这些系统可靠性高，功能齐全。

与此同时，还自行开发了轴联动的数控系统以及双电机驱动的同步数控系统用于火焰切割机和新品种的伺服电机，推动了我国数控机床稳定发展，使我国数控机床在性能和质量上产生了个质的飞跃。

二〇二年五月二十三日星期三二〇二年五月二十三日星期三部分内容简介二〇二年五月二十三日星期三二〇二年五月二十三日星期三第章绪论国内外数控车床的研究状况与成果我国从年开始研究数控机床，直到世纪年代中期还处于研制开发时期。

当时，些高等院校，科研单位研制出试样样机，是从电子管起步的。

年，国内开始研制晶体管数控系统。

世纪年代末至年代初研制成了劈锥数控铣床，数控非圆齿轮插齿机。

晶体管数控系统及立式数控铣床。

从世纪年代开始，数控技术在车，铣，镗，磨，齿轮加工，电加工等领域全面展开，数控加工中心在上海，北京研制成功。

但由于电子元器件的质量和制造工艺水平差，致使数控系统的可靠性，稳定性末行到解决，因此末能广泛推广。

世纪年代，我国从昌本发那科公司引进了，等系列的数控系统和直流伺服电机，直流主轴电机等制造技术，以及引进美国公司的系统和交流伺服系统，德国西门子系列可控硅调速装置，并进行了商品化生产这些系统可靠性高，功能齐全。

与此同时，还自行开发了轴联动的数控系统以及双电机驱动的同步数控系统用于火焰切割机和新品种的伺服电机，推动了我国数控机床稳定发展，使我国数控机床在性能和质量上产生了个质的飞跃。

年，我国数控机床的品种有了新的发展。

数控机床品种不断增多，规格齐全。

许多技术复杂的大型数控机床，重型数控机床都相继研制出来。

为了跟踪国外现代制造技术的发展，北京机床研究所研制出了型和型的柔性制造单元和柔性制造系统。

这个时期，我国在引进，消化国外技术的基础上，进行了大量开发工作。

些较高档次二〇二年五月二十三日星期三的数控系统轴联动，分辨率为的高精度数控系统，数字仿型数控系统为柔性单元配套的数控系统都开发出来了，并造出样机。

数控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，分为立式和卧式两种。

立式刀架有四六工位两种形式，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。

第二章数控车床自动换刀装置概述自动换刀装置的形式是多种多样的，有刀库式和转塔式，虽然换刀过程选刀方式刀库结构机械手类型等各不相同，但都是在数控装置及可编程序控制器控制下，有电动机或液压或气动机构驱动刀库和机械手实现刀具的选择与交换。

我们把这种为实现多工序的连续加工，在加工中心或车削中心中，可进行刀具的选择与交换的装置叫自动换刀装置简称。

自动换刀装置是数控车床最普遍的种辅助装置，它可使数控车床在工件次装夹中完成多种甚至所有的加工工序，以缩短加工的辅助时间，减少加工过程中由于多次安装工件而引起的误差，从而提高机床的加工效率和加工精度。

自动换刀装置开发技术要全面注意下列五个方面二〇二年五月二十三日星期三自动换刀装置的可靠性与优化设计研究。

通过对自动换刀装置进行可靠性分析研究，找出其薄弱环节，通过改进设计，使自动换刀装置故障率大大减少铣削附件。

采用变频电机作为其动力源，圆柱齿轮传动作为其变速传动装置。

交流伺服电动机的选择二〇二年五月二十三日星期三概述伺服电机是由同步电动机，转子位置传感器，速度传感器组成。

结构它主要由三部分组成定子转子和检测元件转子位置传感器和测速发电机。

其中定子有齿槽，内有三相绕组，形状与普通感应电动机的钉子相同。

但其外圆多呈多边形。

且无外壳，以利于散热，避免电动机发热对工作台精度造成影响。

工作原理个二极永磁转子可多极，当定子三相绕组通上交流电源后，产生个旋转磁场，用另对旋转磁极表示，该旋转磁场将以同步转速旋转。

由于磁极同性相斥，异性相吸与转子的永磁磁极相互吸引，并带者转子起旋转，因此，转子也将以同步转速与旋转磁场起。

当转子加上负载转矩之后，转子磁极轴线将落后定子磁场轴线个角度，随着负载增加，此角度也随之增加负载减小时，角度也减小只要不超过定限度，转子始终跟着定子的旋转磁场以恒定的同步转速旋转。

转子的速度，即由电源频率和磁极对数决定。

当负载超过定极限后，转子不再按同步转速旋转，甚至可能不转，这就是同步电动机的失步现象，此负载的极限称为最大同步转矩。

伺服电机的性能交流伺服电动机的机械性能比直流伺服电动机的机械性能要硬，其直线更为接近水平线。

另外，继续工作区范围更大，尤其是高速区，还有利于提高电动机的加减速性能。

高可靠性。

用电子逆变器取代了直流电动机换向器和电刷，工作寿命由轴承决定。

因无换向器或电刷，也省去了此项目的保养和维护。

主要损耗在定子绕组与铁心上。

故散热容易，便于安装热保护而直流电动机损耗主要在转子上，散热困难。

二〇二年五月二十三日星期三转子惯量小，其结构容许高速工作。

体积小，质量小。

齿轮设计计算及选用设计的动力刀具部分主轴最高转速，增速传动，希望提高承载能力。

使动力刀具能够承受高的切削力。

本次设计初步传动链初选定数据如图，与的中心距为，与的中心距，与的中心距，带动动力刀具的齿轮最高转速设定求。

如图所示图初选模数对于硬齿面外啮合的闭式传动，可按，查表得。

求传动比求和根据式二〇二年五月二十三日星期三选用大齿轮根据整体尺寸的紧凑性初步确定分度圆，。

求出和根据得取整得同理二〇二年五月二十三日星期三得验证传动比符合要求。

轴承的选用正确把握轴承在机械装置的使用部位及使用条件与环境条件是选择适宜轴承的前提。

其深沟球轴承特点转速高精度高噪声振动小主要承受径向载荷也能承受定轴向载荷制造简单，成本低根据上述深沟球的特点，本次自驱动力刀具系统中，采用深沟球轴承来承载径向力和定的轴向力。

第五章车削中心动力转塔刀架三维制作二〇二年五月二十三日星期三典型零部件实体制作制作软件刀架轴的实体制作使用草图命令画出刀架轴的半轮廓，约束其尺寸，切换到建模里面对草图进行旋转操作。

螺纹处使用工具栏插入中设计特征中的螺纹命令来建立螺纹。

如图所示图刀架轴示意图刀盘的制作同理先在草图里面画出刀盘的半个外轮廓，然后在建模里面进行旋转操作，其中的个孔通过工具栏里关联复制中的实例特征进行环行阵列。

如图所示二〇二年五月二十三日星期三图刀盘示意图齿轮制作齿轮制作我采用了齿轮模块小插件，在中直接调用文件，按调用齿轮模块，输入以下参数如图所示图画出齿轮如图所示二〇二年五月二十三日星期三图齿轮示意图圆柱凸轮制作先画出圆柱实体，在圆柱实体上缠绕螺旋线，使用以下命令如图所示二〇二年五月二十三日星期三图其次再使用已扫掠命令如图所示图使用差集得出如图所示图圆柱凸轮示意图装配图装配功能是将产品的各个部件进行组织和定位操作的个过程，通过装配二〇二年五月二十三日星期三操作，系统可以形成产品的总体结构绘制装配图和检查部件之间是否发生干涉等。

装配模块不仅能快速组合零部件成为产品，而且在装配中可以参照其他部件进行部件关联设计，并可对装配模型进行间隙分析和质量管理等操作。

装配过程是在装配中建立部件之间的链接关系。

它是通过关联条件在部件间建立约束来确定部件在产品中的位置。

在装配中，部件的几何体是被装配引用，而不是复制到装配中。

不管如何编辑部件和在何处编辑部件，整个装配部件保持关联性，如果部件修改，则引用它的装配部件自动更新，反应部件的最新变化。

在中，用户通过系统菜单命令应用装配进入装配功能模块，此时系统将自动增加个装配主菜单，通过它下面的相关菜单命令，用户就可以进行与装配功能相关的各项操作了。

如图图所示图装配工具栏图约束类型总装配图及剖视图爆炸图如图图图所示二〇二年五月二十三日星期三图总装配图二〇二年五月二十三日星期三图主视图剖视图图左视图剖视图装配爆炸图是在装配模型中部件按装配关系偏离原来位置的拆分图形。

爆炸图的创建可以方便查看装配中的零件及其相互之间的装配关系。

爆炸图在本质上也是个视图，与其他用户定义的视图样，旦定义和命名就可以被添加到其他图形中。

爆炸图与显示部件关联，并存储在显示部件中。

用户可以在任何视图中显示爆炸图形，并对该图形进行任何的操作，该操作也将同时影响到非爆炸图中的部件。

装配爆炸图般是为了表现各个零件的装配过程以及整个部件或者机器的工作原理。

本次设计爆炸图如图所示二〇二年五月二十三日星期三图爆炸图结论本次设计的内容刀架抬起和夹紧采用了液压系统来实现，抬起通过单作用液压缸，夹紧通过碟形弹簧复位。