【正文】 z的確定 .................................................................................................................. 12 d ................................................................................................................... 13 Da ............................................................................................................ 13 (嚙合斜角 )? ..................................................................................................... 14 (周節(jié) )t 和最大齒厚 B................................................................................... 15 h及嚙合高度 ..................................................................................................... 16 (徑向 )F .................................................................................................................... 16 b和齒頂寬 b1 ................................................................................................ 16 7 電氣控制部分設(shè)計 ................................................................................................................................ 17 IV 單片機選型 .................................................................................................................................. 17 硬件電路設(shè)計 .............................................................................................................................. 17 收信電路 ....................................................................................................................... 18 發(fā)信電路 ....................................................................................................................... 19 硬件電路主要電子元件的工作原理 ...................................................................................... 19 ......................................................................................... 19 霍爾開關(guān)的工作原理 .................................................................................................. 19 光電耦合器的工作原理 .............................................................................................. 20 8255芯片的工作原理 ................................................................................................. 20 控制軟件設(shè)計 ........................................................................................................................... 21 換刀工作原理的程序流程圖 ........................................................................................ 21 程序的實現(xiàn)方法 ........................................................................................................... 22 結(jié)論 ............................................................................................................................................................... 23 參 考 文 獻 ................................................................................................................................................ 24 1 1 緒論 題目的背景和意義 數(shù)控技術(shù)自 20 世紀(jì)中葉出現(xiàn)以來，數(shù)控機床給機械制造業(yè)帶來了革命性的變化。數(shù)控加工的加工柔性好，加工精度高，生產(chǎn)率高，能減輕操作者勞動強度、改善勞 動條件，有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化以及經(jīng)濟效益的提高。數(shù)控機床是一種典型的機電一體化產(chǎn)品，適用于加工多品種小批量、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、精度要求較高、價格昂貴不允許報廢的關(guān)鍵零件。而刀架是數(shù)控機床的主要附件之一，它的性能直接影響著數(shù)控機床的精度和效率，所以隨著數(shù)控機床的發(fā)展必然會提高其對刀架的要求，不言而喻，研究自動刀架系統(tǒng)是非常有意義的。 進入 21世紀(jì)，我國經(jīng)濟與國際全面接軌，進入了一個蓬勃發(fā)展的新時期。機床制造業(yè)既面臨著機械制造業(yè)需求水平提升而引發(fā)的制造裝備發(fā)展的良機，也遭遇到加入世界貿(mào)易組織后激烈的國際市場競爭的壓 力，加速推進數(shù)控機床的發(fā)展是解決機床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個關(guān)鍵。所以應(yīng)加快自動刀架系統(tǒng)的研究以促進數(shù)控機床的發(fā)展?jié)M足適應(yīng)生產(chǎn)加工的需要。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 自動刀架系統(tǒng)應(yīng)用了自動控制、微電子、精密測量等方面的最新成就，是典型的機電一體化產(chǎn)品。它的發(fā)展和運用，改變了制造業(yè)的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、管理方式，為普通機床演變?yōu)閿?shù)控機床創(chuàng)造了條件，使世界制造業(yè)的格局發(fā)生了巨大的變化。數(shù)控水平的高低已經(jīng)成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的標(biāo)志。隨著數(shù)控機床的發(fā)展，以前的刀架，能裝的刀具太少，定位精度不高，效率低，精度差， 已不能滿足要求，于是便出現(xiàn)了許多精度更高、刀架更大、自動化程度更高的刀架。 自動換刀裝置是數(shù)控機床上最普遍的一種輔助裝置，它可以使數(shù)控機床在工件一次裝夾中完成多種甚至所有的加工工序，以縮短加工的輔助時間，減少加工過程中由于多次安裝工件而引起的誤差，從而提高機床的加工效率和加工精度。 目前我過的數(shù)控機床和加工中心使用的自動換刀裝置主要有轉(zhuǎn)塔式自動換刀和刀庫式自動換刀兩種。轉(zhuǎn)塔式換刀一般為順序換刀，其換刀時間短，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，但剛性較差，能容納刀具較少；刀庫式換刀一般刀庫只有選刀動作而另需機械手 進行換刀動作，其刀庫容量大，但其成本高，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜。 2 隨著我國生產(chǎn)力水平的日益提高，國內(nèi)企業(yè)要發(fā)展就必須更新大量的設(shè)備，很多企業(yè)都加大了數(shù)控設(shè)備的投入，但由于財力等客觀因素，大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備仍以普通機床為主，不少企業(yè)為了提高效率，在普通機床上加裝了數(shù)顯裝置，提高了機床的精度，改善了設(shè)備狀況，但制造商們忽略了一個很重要的部件就是刀架，要想真正提高工作效率，刀架是必須要考慮的附件之一。目前國內(nèi)數(shù)控刀架以電動為主，分為立式和臥式兩種。 數(shù)控刀架的市場分析：國產(chǎn)數(shù)控車床今后將向中高檔發(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，兼有液壓刀架、伺服刀架、立式刀架等品種，近年來需要量可達 1000～ 1500 臺。煙臺機床附件公司是我國生產(chǎn)數(shù)控刀架的主要廠家之一。他們生產(chǎn)的 ak31 系列全功能型數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架，主要規(guī)格有，中心高為 6 80、 100、 12 160 及 200mm； ak21 系列經(jīng)濟型數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架主要規(guī)格有：刀臺方尺寸為 80、 100、 13 150、 160、 190、 200、 2300、 340mm。煙臺機床附件公司生產(chǎn)的 ak31 系列數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架是引進意大利技術(shù)生產(chǎn)的高性能機床附件，特別適宜全功能數(shù)控車床，可 多刀夾持，變向轉(zhuǎn)位和任意刀位就近選刀，實現(xiàn)了加工程序的自動化、高效化。目前，該公司數(shù)控刀架的國內(nèi)市場占有率達到了 40％左右，受到一大批機床主機廠的稱贊。 存在的問題和發(fā)展趨勢 機床工具行業(yè)的發(fā)展，依賴于行業(yè)技術(shù)水平和創(chuàng)新能力的提高，依賴于機床的數(shù)控化和產(chǎn)品快速的升級換代，依賴于制造業(yè)從剛性自動化向柔性自動化方向轉(zhuǎn)變這一社會需求，由于我國機床附件廠資金緊張，造成技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)改造的力度不大，使附件水平的發(fā)展嚴(yán)重滯后，成為制約民族機床工業(yè)發(fā)展的瓶頸。國產(chǎn)配套件在產(chǎn)品質(zhì)量、性能、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、品牌信譽、外觀造 型、精度穩(wěn)定性等方面與發(fā)達國家相比都存在一定的差距 。 當(dāng)前數(shù)控機床發(fā)展迅猛，向高速、高效、高精、柔性化、環(huán)保方面發(fā)展，與之相應(yīng)的機床附件也應(yīng)隨之發(fā)展。 數(shù)控刀架將結(jié)合微電