数控车床设计及六角回转刀架设计摘要车,航空航天等领域,实现加工自动化,提高产品质量,高生产效率。本次设计的主要内容为,数控车床总体布局的设计,数控车床回转刀架的结构设计及总装图的绘制,数控车床刀架,液压夹盘,尾座套筒等部分液压控制系统设计,数控车床数控系统的设计,典型零件数控加工程序的编制,外文资料的翻译。数控车床回转刀架的结构设计及其液压控制系统的设计为本次毕业设计的重点内容,同时也是难点。通过广泛查阅文献资料,参观数控车床实物样机以及组内同学相互讨论等途径,拟定了如下的研究手段,本次研究的数控车床床身采用卧式斜床身结构。因为车床的床身是整个车床的基础支承件,是车床的主体,般用来放置导轨主轴箱等重要部件。床身的结构对车床的布局有很大的影响。按照床身导轨面与水平面的相对位置,床身的结构有后斜床身斜滑板,直立床身直立滑板,平床身平滑板,前斜床身平滑板和平床身斜滑板等五种,它们各自有自己的优点和局限性,采用什么样的床身要根据实际情况定。般来说,中小规格的数控车床采用斜床身和平床身斜滑板的居多。只有大型数控车床或小型精密数控车床才采用平床身平滑板结构,而立床身结构采用得较少。平床身工艺性好,易于加工制造,由于车床刀架水平放置,对提高刀架的运动精度有好处但床身下部空间小,排屑回难。平床身斜滑板结构,再配置向上倾斜导轨防护罩,这样既保持了平床身工艺性好的优点,而且床身宽度也不会太大。斜床身和平床身斜滑板结构在现代数控车床中被广泛采用,是因为这种布局有以下的优点.易实现机电体化.机床外观整齐,美观,占地面积小.容易设置封闭式防护装置.容易排屑和安装自支排屑器.从工件上切下的炽热切屑不至于堆积在导轨上影响导轨精度.宜人性好,便于操作.便于安装机械手,实现单机自动化。,数控车床的刀架采用回转刀架。回转刀架的换刀分为刀盘抬起刀架锁紧和刀盘转位三个动作。其中刀盘抬起和刀架锁紧由液压来实现,而刀盘转位则由伺服电机来驱动。刀盘抬起动作的实现须经以下步骤数控系统发出刀盘抬起命令液压系统启动压力油进入液压缸右腔活塞向左运动刀架主轴向左移动端齿盘脱离啮合刀盘抬起。刀盘转位动作的实现顺经以下步骤数控系统发出刀盘转位的命令伺服电机启动蜗轮蜗杆转动刀架主轴转动实现刀盘转位.刀盘锁紧动作的实现顺经以下的步骤数控系统发出刀盘锁紧命令液压系统启动压力油进入液压缸左腔活塞向右运动刀架主轴向右移动端齿盘啮合实现刀盘锁紧。,本车床数控系统选用日本公司的系统.因为就目前来说,国内各数控机床用得最多的也是系统,因为它具有以下的优点高可靠性及完整的质量控制体系。采用大规模及超大规模的专用集成电路芯片。全自动化工厂生制造。良好的控制软件设计。数字式进给伺服和数字式主轴驱动。,尾座套筒及主轴夹盘的控制亦采用液压来实现。因为液压控制具有操作方便,工作可靠等特点。.车床刀架的功能,类型和应满足的要求车床刀架的功能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。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。它的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数控车床设计及六角回转刀架设计摘要扩孔铰孔等加工。加工精度由于数控车床具有加工精度高能作直线和圆弧插补功能,有些数控车床还具有非圆曲线插补功能以及加工过程中具有自动变速功能等特点,所以它的工艺范围要比普通车床要宽得多。.精度要求高的回转体零件由于数控车床刚性好,制造和对刀精度高,以及能方便和精确地进行人工补偿和自动补偿,所以能加工精度要求高的零件,甚至可以以车代磨。.表面粗糙度要求高的回转体零件数控车床具有恒线速切削功能,能加工出表面粗糙度小的均匀的零件。使用恒线速切削功能,就可选用最佳速度来切削锥面和端面,使切削后的工件表面粗糙度既小又致。数控车床还适合加工各表面粗糙度要求不同的工件。粗糙度要求大的部位选用较大的进给量,要求小的部位选用小的进给量。.轮廓形状特别复杂和难于控制尺寸的回转体零件由于数控车床具有直线和圆弧插补功能,部分车床数控装置还有些非圆曲线和平面曲线插补功能,所以可以加工形状特别复杂或难于控制尺寸的的回转体零件。.带特殊螺纹的回转体零件普通车床所能车削的螺纹类型相当有限,它只能车等导程的直锥面公英制螺纹,而且台车床只能限定加工若干导程的螺纹。而数控车床不但能车削任何等导程的直锥面螺纹和端面螺纹,而且能车变螺距螺纹,还可以车高精度螺纹。.数控机床的经济分析将普通机床改造成数控机床,是许多机械生产厂家在没有大量资金投入的情况下所走的设备技术改造之路经济型数控机床改造方案不同得到的经济效益也不同针对常德纺织机械厂提出的经济型数控车床改造的技措任务,结合其它厂家以往数控车床改造的经验教训,我们开展了深入细致的调研工作,特别是对沈阳第机床厂的数控车床进行了熟悉了解析经济型数控车床改造的价值效益数控机床的发展趋向月日从第七届中国国际机床展获悉,随着科学技术不断发展,数控机床的发展也越来越快,数控机床也正朝着高性能高精度高速度高柔性化和模块化方向发展。高性能随着数控系统集成度的增强,数控机床也实现多台集中控制,甚至远距离遥控。高精度数控机床本身的精度和加工件的精度越来越高,而精度的保持性要好。高速度数控机床各轴运行的速度将大大加快。高柔性数控机床的柔性化将向自动化程度更高的方向发展,将管理物流及各相应辅机集成柔性制造系统。模块化数控机床要缩短周期和降低成本,就必然向模块化方向发展,这既有利于制造商又有利于客户。我国近几年数控机床虽然发展较快,但与国际先进水平还存在定的差距,主要表现在可靠性差,外观质量差,产品开发周期长,应变能力差。为了缩小与世界先进水平的差距,有关专家建议机床企业应在以下个方面着力研究.加大力度实施质量工程,提高数控机床的无故障率。.跟踪国际水平,使数控机床向高效高精方面发展。.加大成套设计开发能力上求突破。.发挥服务优势,扩大市场占有率。.多品种制造,满足不同层次的用户。.模块化设计,缩短开发周期,快速响应市场。数控机床使用范围越来越大,国内国际市场容量也越来越大,但竞争也会加剧,我们只有紧跟先进技术进步的大方向,并不断创新,才能赶超世界先进水平。第章数控机床总体方案的制订及比较.总体方案设计要求总体方案设计应考虑机床数控系统的类型,计算机的选择,以及传动方式和执行机构的选择等。普通车床数控化改造后应具有定位纵向和横向的直线插补圆弧插补功能,还要求能暂停,进行循环加工和螺纹加工等,因此,数控系统选连续控制系统。经济型数控机床,在保证定加工精度的前提下应简化结构降低成本,因此,进给伺服系统采用步进电机开环控制系统。根据普通车床最大的加工尺寸加工精度控制速度以及经济性要求,经济型数控机床般采用位微机。在位微机中,系列单片机具有集成度高可靠性好功能强速度快抗干扰能力强具有很高的性价比,因此,可选系列单片机扩展系统。根据系统的功能要求,微机数控系统中除了外,还包括扩展程序存储器,扩展数据存储器接口电路包括能输入加工程序和控制命令的键盘,能显示加工数据和机床状态信息的显示器,包括光电隔离电路和步进电机驱动电路,此外,系统中还应包括螺纹加工中用的光电脉冲发生器和其他辅助电路。纵向