（图纸+论文）CK6130车削中心动力转塔刀架设计（全套完整）㊣精品文档值得下载

控机床新开发品种余种，已有定的覆盖面。

自动机床进给机构中。

槽轮机构由主动拨盘从动槽轮及机架组成。

槽轮机构有外啮合槽轮机构和内啮合槽轮机构两种。

其结构简单，工作可靠，进入和脱离啮合时运动平稳由于槽轮的转角大小无法调节，故只能用于定转角的间歇运动机构中。

比如电影放映机上卷片机构等都是槽轮机构来实现的。

不完全齿轮机构是由普通渐开线齿轮机构演化而成的。

但不同的是轮齿不布满整个圆周，它可分为外啮合和内啮合两种。

其结构简单，制造方便，从动轮的运动时间和静止时间比例可不受结构的限制。

其缺点是从动轮在进入和脱开啮合时，都有严重的刚性冲击，故般只用于低速轻载场合。

凸轮间歇运动机构是由凸轮转盘及机架组成的。

凸轮间歇运动机构有两种形式，种是圆柱凸轮间歇运动，另种是蜗杆凸轮间歇运动机构。

这种凸轮机构可以通过调整凸轮与转盘中心距来消除滚子与凸轮突脊接触的间隙。

这种转位机构依靠凸轮轮廓强制刀架作转位运动，运动规律完全取决于凸轮轮廓形状。

圆柱凸轮是在圆周面上加工出条两端有头的凸起轮廓，从动回转盘相当于刀架体端面有多个柱销，销子数量与工位数相等。

当圆柱凸轮按固定的旋转方向运动时，有的柱销会进入凸轮轮廓的曲线段，使凸轮开始驱动回转盘转位，与此同时有的圆柱销会与凸轮轮廓脱离，当柱销接触的凸轮轮廓由曲线段过渡到直线段时，即使凸轮继续旋转，回转盘也不会转动，即完成了次刀盘分度转位动作。

如此反复下去，就能实现多次的刀架换刀操作。

由于凸轮是个两端开口的非闭合曲线轮廓，所以当凸轮正反转进均可带动刀盘正反两个方向的旋转。

这种转位机构转位速度高精度较低，运动特性可以自由设计选取但制造较困难成本较高结构尺寸较大。

这种转位机构可以通过控制系统中的逻辑电路或程序来自动选择回转方向，以缩短转位辅助时间。

凸轮间歇运动机构的优点是传动可靠平稳，转盘可以实现任何运动规律，以适应高转速要求可以改变凸轮曲线槽所对应的角，改变转动与停歇时间比值转盘停歇时，般就依靠凸轮棱进行定位，不需要附加定位装置。

但凸轮加工要求精度高。

常用于需间歇转位的分度装置和要求步进动作的机械中，如多共位立式半自动机床工作盘的转位轻工业包装机等。

图.圆柱凸轮分度机构结合上述三种转位机构的转位机理和特点，并结合实际情况，本次设计的车削中心动力刀架决定采用间歇分度机构圆柱凸轮分度转位机构。

如图.。

.动力刀架动力刀具方案设计车削加工中心自驱动动力刀具主要由三部分组成动力源，变速传动装置和自驱动力刀具附件钻孔附件和铣削附件。

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。

目前齿轮技术可达到的指标圆周速度传递的功率，模数.，直径.动力刀架的整体方案设计刀架是车床的重要组成部分，车削中心的动力刀架可安装各种非动力辅助刀夹和动力刀夹进行切削，用于夹持切削用的刀具，因此其结构直接影响到车床的切削性能和切削效率。

刀架采用端齿分度，转位由交流伺服电动机驱动，刀位由二进制绝对编码器识别，动力刀具由变频电机驱动，通过同步齿形带等将动力传递到刀夹。

根据前部分对机床刀架类型性能及其使用场合的综合比较，并结合现有数控车床的实例，本次设计的车削中心动力刀架拟采用液压驱动的动力转塔刀架。

该刀架的换刀动作分为刀盘抬起刀盘分度转位和刀盘锁紧三个步骤，其中刀盘抬起由单作用液压缸来实现，刀盘锁紧由碟形弹簧复位来实现，而刀盘的分度转位是由圆柱凸轮分度机构来实现的，由伺服电机驱动凸轮轴实现分度。

液压驱动的刀架工作原理液压驱动的转塔刀架，是用液压缸夹紧，液压马达驱动分度，端齿盘副定位，当刀架接收到转位指令后，液压油进入液压缸的右腔，通过活塞推动中心轴将刀盘左移，使定位副端齿盘脱离啮合状态，为转位作好准备。

当刀盘处于完全脱开位置时，行程开关发出转位信号，液压马达带动转位凸轮旋转，凸轮依次推动回转盘上的柱销。

使回转盘通过键带动中心轴及刀盘做分度运动。

凸轮每转周拨过个柱销。

使刀盘旋转周为刀架的工位数。

中心轴的尾端固定着个有个齿的凸轮，当中心轴和刀盘转过个工位时，凸轮压合计数开关次，开关将此信号送入控制系统。

当刀盘旋转到预定工位时，控制系统发出信号使液压马达刹车，转位凸轮停止运动，刀架处于预定位状态。

与此同时，碟形弹簧复位，通过活塞将中心轴拉回，端齿盘副啮合。

精确定位，刀盘便完成定位和夹紧动作。

刀盘夹紧后，中心轴尾部压下发出转位结束信号。

图.车削中心动力转塔刀架示意图刀架定位精度及重复定位精度定位精度是指转塔到位后，刀架指定工位把刀孔中心线与设计中心线在竖直平面内的偏差。

重复定位精度是指刀架各工位反复锁紧多次后的偏差平均值。

由于该刀架转塔到位前，控制刀架初定位的霍尔元件发出信号使控制电机的电磁阀断电，此时电机内部的机械自锁部件使电机停在预定位置上，所以刀架具有较高的定位精度和重复定位精度。

.动力刀架传动部分方案设计本次设计的车削中心动力转塔刀架是通过液压驱动来实现刀架抬起动作，当刀架轴尾部检测装置触碰到微动开关，刀架开始转位，而转位动作是由圆柱凸轮分度机构来实现的，换刀时间为，最后个动作为刀架琐紧动作，由端齿盘来进行琐紧定位。

.动力刀架的分度机构方案设计生产和日常生活中，经常需要些机构的主动件连续运动，从动件产生“动作停止动作”的间歇运动，实现这种运动的机构，称为间歇运动机构。

常用的间歇运动机构有棘轮机构槽轮机构不完全齿轮机构和凸轮式间歇机构等。

它们广泛用于自动及半自动机床的进给机构送料机构刀架转位机构及包装机等机构中。

棘轮机构主要由棘轮棘爪摇杆制动爪和机架等组成。

按照结构特点，可分为具有轮齿的棘轮机构和摩擦式棘轮机构两大类。

其特点结构简单，转角大小改变较方便，但它的动力不大，且传动平稳性差，因此只适用于转速不高的场合，如各种机床和当前，数控机床发展迅猛，方面向高速高效高精度方面发展，同时，在制造行业中广泛存在原有设备的数控改造和系统升级问题。

作为关键附件，高性能的数控转塔刀架对于提高机床整体运行的可靠性稳定性和效率有着重要意义，数控转塔刀架是由数控系统来控制的，因此，在转塔刀架本身性能提高的情况下，如何实现控制任务就显得十分重要了。

数控车床刀架的功能数控机床上的刀架是安放刀具的重要部件，许多刀架还直接参与切削工作，如卧式车床上的四方刀架，转塔车床的转塔刀架，回轮式转塔车床的回轮刀架，自动车床的转塔刀架和天平刀架等。

这些刀架既安放刀具，而且还直接参与切削，承受极大的切削力作用，所以它往往成为工艺系统中的较薄弱环节。

随着自动化技术的发展，机床的刀架也有了许多变化，特别是数控车床上采用电液换位的自动刀架，有的还使用两个回转刀盘。

加工中心则进步采用了刀库和换刀机械手，定现了大容量存储刀具和自动交换刀具的功能，这种刀库安放刀具的数量从几十把到上百把，自动交换刀具的时间从十几秒减少到几秒甚至零点几秒。

这种刀库和换刀机械手组成的自动换刀装置，就成为加工中心的主要特征。

因此，刀架的性能和结构往往直接影响到机床的切削性能切削效率和体现了机床的设计和制造技术水平。

数控机床刀架的类型按换刀方式的不同，数控车床的刀架系统主要有回转刀架排式刀架和带刀库的自动换刀装置等多种形式，下面对这三种形式的刀架作简单的介绍。

.排式刀架排式刀架般用于小规格数控车床，以加工棒料或盘类零件为主。

其结构形式为夹持着各种不同用途刀具的刀夹沿着机床的坐标轴方向排列在横向滑板上。

刀具的典型布置方式如图.所示。

这种刀架在刀具布置和机床调整等方面都较为方便，可以根据具体工件的车削工艺要求，任意组合各种不同用途的刀具，把刀具完成车削任务后，横向滑板只要按程序沿轴移动预先设定的距离后，第二把刀就到达加工位置，这样就完成了机床的换刀动作。

这种换刀方式迅速省时，有利于提高机床的生产效率。

宝鸡机床厂生产的全功能数控车床配置的就是排式刀架。

.回转刀架回转刀架是数控车床最常用的种典型换刀刀架，般通过液压系统或电气来实现机床的自动换刀动作，根据加工要求可设计成四方六方刀架或圆盘式刀架，并相应地安装把把或更多的刀具。

回转刀架的换刀动作可分为刀架抬起刀架转位和刀架锁紧等几个步骤。

它的动作是由数控系统发出指令完成的。

回转刀架根据刀架回转轴与安装底面的相对位置，分为立式刀架和卧式刀架两种。

.带刀库的自动换刀装置上述排刀式刀架和回转刀架所安装的刀具都不可能太多，即使是装备两个刀架，对刀具的数目也有定限制。

当由于种原因需要数量较多的刀具时，应采用带刀库的自动换刀装置。

带刀库的自动换刀装置由刀库和刀具交换机构组成。

回转刀架排式刀架图.机床刀架类型结构图数控机床刀架应满足的要求满足工艺过程所提出的要求。

机床依靠刀具和工件间相对运动形成工件表面，而工件的表面形状和表面位置的不同，车削，中心，动力，刀架，设计，毕业设计，全套，图纸目录前言第章绪论.国内外数控车床的研究状况与成果.数控刀架的发展趋势.数控转塔刀架的开发应用第二章数控车床自动换刀装置.概述.刀具自动换刀形式.数控车床刀架的功能类型和满足的要求数控车床刀架的功能数控机床刀架的类型数控机床刀架应满足的要求第三章车削中心动力刀架总体方案设计.调查研究与资料收集课题的调查研究资料收集.动力刀架的整体方案设计与选择动力刀架的整体方案设计液压驱动的刀架工作原理刀架定位精度及重复定位精度.动力刀架传动部分方案设计.动力刀架的分度机构方案设计.动力刀架动力刀具方案设计齿轮传动的分类和特点齿轮传动类型选择的原则第四章典型零件的设计和选用.动力刀架传动部分刀架轴的结构设计及计算液压缸的设计.选择液压缸类型.液压缸内径和活塞直径的计算碟形弹簧的计算及选用轴承的选用端齿盘的选用.端齿盘的应用.端齿盘的特点.端齿盘的设计.动力刀架的分度机构部分伺服电机的选用.伺服电机的分类.伺服电机的般选择原则.伺服电机的选用凸轮机构的选用及计算.凸轮式间歇运动机构的特点及应用.圆柱凸轮分度机构参数确定.动力刀架动力刀具部分交流伺服电动机的选择.概述.伺服电机的性能齿轮设计计算及选用轴承的选用第五章车削中心动力转塔刀架三维制作.典型零部件实体制作刀架轴的实体制作刀盘的制作齿轮制作圆柱凸轮制作.装配图剖视图爆炸图第六章总结致谢参考文献前言制造业是个国家或地区经济发展的重要支柱，其发展水平标志着该国或地区经济的实力，科技水平，生活水准和国防实力。

国际市场的竞争归根到底是各国制造生产能力及机械制造装备的竞争。

自从世纪年代世界上第台数控机床问世以来，随着计算机技术微电子技术现代控制技术传感检测技术信息处理技术网络通信技术和机械制造技术等各相关领域的发展，数控技术已成为现代先进制造系统，等中不可缺少的基础技术。

由于机床数控系统技术复杂，种类繁多。

现在数控机床的“使用难维修难”问题，已经是影响数控机床有效利用的首要问题。

工业发达国家都非常注重机械制造业的发展，为了用先进技术和工艺装备制造业，机械制造装备工业得到先发展。

对比之下，我国目前机械制造业的装备水平还比较落后，表现在大部分工厂的机械制造装备基本上是通用机床加专用工艺装备，数控机床在机械制造装备中的比重还非常低，导致“刚性”强，更新产品速度慢，生产批量不宜太小，生产品种不宜过多自动化程度基本上还是“个工人，把刀，台机床”，导致劳动生产率低下，产品质量不稳定。

因此，要缩小我国同工业发达国家的差距，我们必须在机械制造装备方面大下功夫，其中最重要的个方面就是增加数控机床在机械制造装备中的比重。

本课题为车削中心动力转塔刀架设计及三维制作，该刀架能够