【正文】 ............................................ 19 3. 6. 3 彎矩圖 ..................................................................................................... 19 彎矩組合圖 ......................................................................................................... 20 根據(jù)最大危險(xiǎn)截面處的扭矩確定最小軸徑 ..................................................... 20 2 連軸器的選擇 ..................................................................................................... 20 類型選擇 ................................................................................................. 20 載荷計(jì)算 ................................................................................................. 21 型號(hào)選擇 ................................................................................................. 21 鍵聯(lián)接的類型和尺寸 ......................................................................................... 21 蝸桿上鍵的選取與校核 ..................................................................................... 21 軸承的選用 ......................................................................................................... 22 3. 12. 1 軸承的類型 ........................................................................................... 22 3. 12. 2 軸承的游隙及軸上零件的調(diào)配 ........................................................... 22 3. 12. 3 滾動(dòng)軸承的配合 ................................................................................... 22 滾動(dòng)軸承的潤滑 ..................................................................................... 23 3. 12. 5 滾動(dòng)軸承的密封裝置 ........................................................................... 23 本章小結(jié) ............................................................................................................. 23 第 4章 總結(jié) ................................................................................................................... 23 致謝 .............................................................................................................................. 25 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 26 1 緒 論 數(shù)控刀架的發(fā)展趨勢是：隨著數(shù)控車床的 發(fā)展，數(shù)控刀架開始向快速換刀、電液組合驅(qū)動(dòng)和伺服驅(qū)動(dòng)方向發(fā)展。 目前國內(nèi)數(shù)控刀架以電動(dòng)為主，分為立式和臥式兩種。立式刀架有四、六工位兩種形式，主要用于簡易數(shù)控車床；臥式刀架有八、十、十二等工位，可正、反方向旋轉(zhuǎn)，就近選刀，用于全功能數(shù)控車床。另外臥式刀架還有液動(dòng)刀架和伺服驅(qū)動(dòng)刀架。 電動(dòng)刀架是數(shù)控車床重要的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，合理地選配電動(dòng)刀架，并正確實(shí)施控制，能夠有效的提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，消除人為誤差，提高加工精度與加工精度的一致性等等。另外，加工工藝適應(yīng)性和連續(xù)穩(wěn)定的工作能力也明顯提高：尤其是在 加工幾何形狀較復(fù)雜的零件時(shí)，除了控制系統(tǒng)能提供相應(yīng)的控制指令外，很重要的一點(diǎn)是數(shù)控車床需配備易于控制的電動(dòng)刀架，以便一次裝夾所需的各種刀具，靈活 方便地完成各種幾何形狀的加工。 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(dòng)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(dá) 1000～ 1500 臺(tái)。 數(shù)控刀架的高、中、低檔產(chǎn)品市場數(shù)控刀架作為數(shù)控機(jī)床必需的功能部件，直接影響機(jī)床的性能和可靠性，是機(jī)床的故障高發(fā)點(diǎn) 。 這就要求設(shè)計(jì)的刀架具有 具有轉(zhuǎn)位快，定 位精度高，切向扭矩大的 特 點(diǎn) 。它的原理 采用蝸桿傳動(dòng)，上下齒盤嚙合，螺桿夾緊的工作原理 。 2 第 1 章 數(shù)控自動(dòng)刀架總體介紹 數(shù)控自動(dòng)刀架的設(shè)計(jì)背景 電動(dòng)刀架是數(shù)控車床重要的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu) 數(shù)控刀架的高、中、低檔產(chǎn)品市場數(shù)控刀架作為數(shù)控機(jī)床必需的功能部件，直接影響機(jī)床的性能和可靠性，是機(jī)床的故障高發(fā)點(diǎn) 。 隨著數(shù)控車床的發(fā)展，數(shù)控刀架開始向快速換刀、電液組合驅(qū)動(dòng)和伺服驅(qū)動(dòng)方向發(fā)展。 目前國內(nèi)數(shù)控刀架以電動(dòng)為主，分為立式和臥式兩種。立式刀架有四、六工位兩種形式，主要用于簡易數(shù)控車床； 臥式刀架有八、十、十二等工位，可正、反方向旋轉(zhuǎn)，就近選刀，用于全功能數(shù)控車床。另外臥式刀架還有液動(dòng)刀架和伺服驅(qū)動(dòng)刀架。 在本次設(shè)計(jì)中我主要負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)一只四工位立式電動(dòng)刀架的機(jī)械設(shè)計(jì)和應(yīng)用繼電 接觸控制系統(tǒng)控制部分的設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 我們的設(shè)計(jì)過程中，本著以下幾條設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 1） 創(chuàng)造性的利用所需要的物理性能和控制不需要的物理性能 2） 判別功能載荷及其意義 3） 預(yù)測意外載荷 4） 創(chuàng)造有利的載荷條件 5） 提高合理的應(yīng)力分布和剛度而重量達(dá)到最輕 6） 應(yīng)用基本公式求相稱尺寸和最佳尺寸 7） 根據(jù)性能組合選擇材料 8） 在儲(chǔ)備零件與整體零件之間精心 的進(jìn)行選擇 9） 進(jìn)行功能設(shè)計(jì)以適應(yīng)制造工藝和降低成本的要求 主要技術(shù)參數(shù) （ 1） 最大許用力矩（ Nm） Mq 100 Mx 200 Ms 100 （ 2） 重復(fù)定位精度 ：（ mm） （ 3）電機(jī)功率 (w) 20 3 （ 4） 電機(jī)轉(zhuǎn)速（ rpm） 1250 本章小結(jié) 初步了解了設(shè)計(jì)題目（電動(dòng)刀架）及發(fā)展概況，設(shè)計(jì)背景，對刀架有了一些印象，對整理設(shè)計(jì)思路 安排設(shè)計(jì)時(shí)間有很好的輔助作用。對一些參數(shù)的進(jìn)行了解 同時(shí)按準(zhǔn)則要求來完成設(shè)計(jì)。 4 B1B2 為霍爾元件； DK 為微動(dòng)開關(guān)； KA1,KA2 為繼電器回答地阻容吸收380交流電機(jī)11第 2 章 自 動(dòng)刀架電氣說明書 電動(dòng)刀架系統(tǒng) 現(xiàn)結(jié)合圖 21來討論電動(dòng)刀架的相關(guān)問題。 圖 21電氣原理圖 電動(dòng)刀架及其工作原理 電動(dòng)刀架的機(jī)械部分類似于蝸輪機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)刀具的抬升、旋轉(zhuǎn)（交換刀具位置）及下降鎖緊，這里著重討論實(shí)現(xiàn)上述動(dòng)作所必須的硬件條件和電路原理。 在圖 21中，繼電器 KA1,KA2 實(shí)現(xiàn)電動(dòng)刀架的動(dòng)作切換控制，主要完成刀架 電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)切換。在刀架旋轉(zhuǎn)過程中，每個(gè)工位上的霍爾元件會(huì)依次切換為有效狀態(tài)，系統(tǒng)根據(jù) T1,T2,T3 及 T4狀態(tài)的變化，可以推斷出 目前的刀號(hào)，并判斷是否為當(dāng)前所選用刀具，一旦符合，則電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，鎖緊刀具。電動(dòng)刀架各時(shí)序的切換及間隔是系統(tǒng)控制的關(guān)鍵，反向鎖緊所用時(shí)間取決于電動(dòng)刀架生產(chǎn)廠家有推薦指標(biāo)，過長會(huì)引起電機(jī)發(fā)熱甚至燒毀。為保證電動(dòng)刀架安全運(yùn)動(dòng)，在電動(dòng)刀架交流 380V 進(jìn)線處加裝快速熔斷器和熱繼電器。 2. 1. 2 電動(dòng)刀架動(dòng)作過程 數(shù)控系統(tǒng)調(diào)刀代碼開始執(zhí)行時(shí)，或行動(dòng)調(diào)刀時(shí)，首先輸出刀架正轉(zhuǎn)信號(hào)，使刀架旋轉(zhuǎn)，當(dāng)接收到指定的刀具的到位信號(hào)后，關(guān)閉刀架正轉(zhuǎn)信號(hào)，延遲 50ms 時(shí)間后，刀架開始反轉(zhuǎn)而進(jìn)行鎖緊，并開始檢查鎖緊信號(hào)，當(dāng)接收 到該信號(hào)后，關(guān)閉刀架反轉(zhuǎn)信號(hào)，延遲時(shí)間，并對電機(jī)制動(dòng)。換刀結(jié)束。程序轉(zhuǎn)入下一程序段繼續(xù)執(zhí)行。如執(zhí)行 5 暫時(shí)停機(jī)正轉(zhuǎn)到位？置正轉(zhuǎn)標(biāo)志正轉(zhuǎn)輸出結(jié)束反轉(zhuǎn)到位？反向輸出延時(shí) 1編碼相同正轉(zhuǎn)標(biāo)志=1？初始化開始的刀號(hào)與現(xiàn)在的刀號(hào)（自動(dòng)記錄）一致時(shí)，則換刀指令立刻結(jié)束，并轉(zhuǎn)入下一程序段執(zhí)行。 我根據(jù)上述描述的換刀動(dòng)作過程，做了如下動(dòng)作流程圖 22 圖 22自動(dòng)換刀流程圖 動(dòng)作流程圖 22 技術(shù)說明 在