（优秀毕业全套设计）Φ550mm的数控车床总体设计及六角回转刀架设计（整套下载）㊣精品文档值得下载

机械传动方式为实现机床所要求的分辨率，采用步进电机经齿轮减速再传动丝杆，为保证定的传动精度和平稳性，尽量减少摩擦力，选用滚珠丝杆螺母副。

同时，为提高传动刚度和消除间隙，采用预加负荷的结构。

齿轮传动也要采用消除齿轮间隙的结构。

系统总体方案框图如下图系统总体方案框图第章确定切削用量及选择刀具.科学选择数控刀具选择数控刀具的原则刀具寿命与切削用量有密切关系。

在制定切削用量时，应首先选择合理的刀具寿命，而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。

般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种，前者根据单件工时最少的目标确定，后者根据工序成本最低的目标确定.选择刀具寿命时可考虑如下几点根据刀具复杂程度制造和磨刀成本来选择。

复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些。

对于机夹可转位刀具，由于换刀时间短，为了充分发挥其切削性能，提高生产效率，刀具寿命可选得低些，般取。

对于装刀换刀和调刀比较复杂的多刀机床组合机床与自动化加工刀具，刀具寿命应选得高些，尤应保证刀具可靠性。

车间内工序的生产率限制了整个车间的生产率的提高时，该工序的刀具寿命要选得低些当工序单位时间内所分担到的全厂开支较大时，刀具寿命也应选得低些。

大件精加工时，为保证至少完成次走刀，避免切削时中途换刀，刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度来确定。

与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要冈牲好精度高，而且要求尺寸稳定，耐用度高，断和排性能坛同时要求安装调整方便，这样来满足数控机床高效率的要求。

数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料如高速钢超细粒度硬质合金并使用可转位刀片。

选择数控车削用刀具在数控加工中，车削平面零件内外轮廓及车削平面常用平底立车刀，该刀具有关参数的经验数据如下是车刀半径应小于零件内轮廓面的最小曲率半径，般取。

二是零件的加工高度.，变速范围较大，单靠无级变速装置有难以实现。

而且，无级变速装置的功率扭转特性应同传动链的工作要求相适应，这就要求串联机械有级变速来扩大变速范围并选择合适的无级变速器以满足机床的功率扭矩特性要求。

，.即直径为，编程时取刀具半径为.。

对于些立体型面和变斜式中切削速度，单位为动，由刀具的耐用度决定主轴转速，单，确定主轴箱结构。

，电动机直接驱动主轴不能满足恒功率变速要求，因此需要串联个有级变速箱，以满足主轴的恒功率调速范围。

确定转速级数取，则对于数控车床，为了加工端面时满足恒线速度切削的要求，应使转速有些重复，故取拟定转速图和功率特性图如图拟定传动变速系统图拟定传动系统的原则是在保证机床的运动和使用要求的前提下，运动传动链要尽可能的短而简单传动效率高以及操作简单方便。

首先要考虑些结构方面的问题，考虑结构能否实现如小齿轮的齿根圆是否大于轴的直径，大齿轮的顶圆是否会碰及相邻轴等其次因考虑结构是否合理，如布置是否紧凑，操纵是否方便等。

该机床采用双联滑移齿轮变速组，采用窄式排列结构，使机床结构紧凑。

主轴变速拟采用通过滑移齿轮的移位来实现，需保证当齿轮与齿轮完全脱开啮合之后，齿轮和齿轮才能开始进入啮合，所以齿轮与齿轮相邻间的距离要大于于滑移齿轮的宽度齿轮与齿轮宽度之和，般，。

综合考虑个因素，拟订传动系统图。

第章数控车床的六角回转刀架的设计原理和依据回转刀架也称为转塔式刀架，它是数控车床上最常用，也是最简单的种自动换刀装置。

回转刀架使用回转头各刀座来安装或夹持各种不同用途的刀具，通过回转头的旋转分度定位来实现车床的自动换刀动作。

回转刀架可以设计成四方刀架六角刀架或圆盘式轴向装刀刀架等多种形式，其上可安装把把或更多的刀具，并可按数控装置的指令换刀。

我国目前制造业中广泛使用的数控车床六角回转刀架虽然是上世纪开发的产品，但其结构具有当代自动换刀装置的典型结构，和相对成熟的技术使得它极具经济性是使用性，它仍是我国大部分中小企业广泛使用的数控车床部件。

.数控车床的六角回转刀架的换刀工程图.所示为数控车床的六角回转刀架，它适用于盘类零件的加工。

在加工轴类零件时可以换成四方刀架，它们底部测尺寸是相同的，互换更换起来非常方便，因此在数控车床中使用得很广泛。

这种刀架的全部动作由液压系统通过电磁换向阀和顺序阀进行控制，其换刀过程如下四个步骤图.数控车床的六角回转刀架刀架抬起。

当数控装置发出换刀指令后，压力油由进入压紧液压缸的下腔，活塞上升，刀架体抬起，使定位活动插销与固定插销脱离。

同时，活塞杆下端的端齿离合器与空套齿轮结合刀架转位。

当刀架抬起之后，压力油从孔转入液压缸左腔，活塞向右移动，通过连接板带动齿条移动，使空套齿轮作逆时针方向转动，通过端齿离合器使刀架转过。

活塞的行程应等于齿轮节圆周长的，并由限位开关控制。

刀架压紧。

刀架转位之后，压力油从孔进入压紧液压缸的上腔，活塞带动刀架体下降。

缸体的底盘上精确地安装六个带斜楔的圆柱固定插销，利用活动插销消除定位销与孔之间的间隙，实现反靠定位。

刀架体下降时，定位活动插销与另个固定插销卡紧，同时缸体与压盘的锥面接触，刀架在新的位置定位并压紧。

这时，端齿离合器与空套齿轮脱开。

转位液压缸复位。

刀架压紧后，压力油从孔进入转位油缸右腔，活塞带动齿条复位，由于此时端齿离合器已脱开，齿条带动齿轮在轴上空转。

如果定位和压紧动作正常，拉杆与相应的接触头接触，发出信号表示换刀过程已结束，可以继续进行切削加工。

回转刀架除了采用液压缸驱动转位和定位销定位外，还可以采用电动机马氏机构转位和鼠盘定位，以及其它转位和定位机构。

.数控车床的六角回转刀架的设计要求回转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。

由于车削加工精度在很大程度上取决于刀尖位置，对于数控车床来说，加工过程中刀具位置不进行人工调整，因此更有必要选择可靠的定位方案和合理的定位结构，以保证回转刀架在每次转位之后，具有尽可能高的重复定位精度般为。

.数控车床的六角回转刀架的机构设计中的几个主要问题.回转刀架的分度机构分度机构是回转刀架的核心机构之，要特别处理好分度的准确性。

.刀盘机构刀盘是刀具装填机构，也是分度机构直接作用的机构。

刀盘在设计时要注意刀具的大小材料的选择大小和重量。

.定位精度的保证必须选择可靠的定位方案和合理的定位结构，以保证回转刀架在每次转位之后，具有尽可能高的重复定位精度般为。

.定位动作结束的反馈机构回转刀架的动作启动和结束是通过液压系统驱动的，而液压系统由数控系统的控制，因此系统必须获得反馈信号。

.本章小结本章分析了六角回转刀架的设计依据，分析了六角回转刀架的结构及工作原理，提出了设计过程中要注意的几个问题。

第章数控车床的六角回转刀架的机构设计回转刀架，它是数控车床上最常用，也是最简单的种自动换刀装置。

回转刀架使用回转头各刀座来安装或夹持各种不同用途的刀具，通过回转头的旋转分度定位来实现车床的自动换刀动作。

它相对成熟的技术使其具有经济性和实用性，目前，我过大部分中小企业还在使用六角回转刀架，常见于数控车床上的自动换刀装置的应用。

本课题对数控车床的六角回转刀架的机构设计具有现实意义。

.数控车床的六角回转刀架的分度机构结构设计回转刀架的工作原理简单来说，就是利用几何分度，在每个不同的分度上安装不同的刀具，并能根据指令进行转动定位。

因此，分度机构是回转刀架的核心机构。

分度机构结构设计的总思路分度机构主要包括刀架主轴主活塞端齿盘离合器分上下两个端齿盘分度齿条和分度活塞。

因此，结构设计也围绕这五个方面进行。

刀架主轴设计包括主轴的形状尺寸设计材料选择主活塞设计包括其形状尺寸材料选择端齿盘离合器的下端齿盘是不完全标准件，主要是上端齿盘是个特殊结构，要进行特别设计分度齿条结构简单，主要考虑其长度分度活塞主要考虑其与活塞杆连接的结构。

分度机构主要作用是分度，其精度主要由液压系统和数控控制系统决定。

而六角回转刀架的重复定位精度是由刀盘定位系统决定的，故分度机构定位精度没有作为重要设计要求。

设计原则保重分度性能，尽量用常用的材料和常见结构，减低成本。

分度机构的刀架主轴设计刀架主轴的作用主要是为刀盘的分度转动提供转轴和扭矩传动，为刀盘的升高和压紧提供动力传动。

主轴的设计包括其形状尺寸设计材料选择。

.主轴的材料的选择。

考虑到主轴作为刀架所受切削力的受力中心，材料应该选择具有定强度和刚度的材料，同时由于经常转动和抬压刀盘，故要求其具有耐磨性。

查表，考虑到最常用的轴类材料是钢，故选用钢，调质处理。

表.列出了钢的力学性能。

表.表.优质碳素结构钢的力学性能力学性能力学性能力学性能力学性能力学性能由于刀架的分度旋转速度低扭矩小，故刀盘转动时主轴受到的扭矩相对很小当刀架定位完毕，刀具切削工件时，主轴受到切削力，和弯矩的作用，但是主轴外面有很厚的高强度铸钢包裹配合，同时钢调制后具有很好的韧性和强度，力学性能良好，主要受力轴段轴径为，所以不需要校核。

.。

主轴的形状结构主要考虑轴向零件的定位特点。

主轴上的零件主要是主活塞和端齿盘离合器，轴的两端制造螺纹用于顶端连接刀盘和底端轴向固定端齿盘。

结构形状及相关参数如图.所示。

根据现有的回转刀架产品常见主轴轴径，取。