【正文】 西北工業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 1 摘 要 數(shù)控加工的加工精度高，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。它的發(fā)展和運用，影響著制造業(yè)水平高低，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的數(shù)控化，已經(jīng)成為當今制造業(yè)的發(fā)展方向，所以非常值得我們?nèi)パ芯俊? 本設(shè)計通過對數(shù)控車床六工位自動控制刀架工作原理的分析，綜合考慮刀架工作過程的優(yōu)缺點，確定了設(shè)計方案，得到了最終設(shè)計的結(jié)果 ,也達到了預(yù)先設(shè)定的目的。本設(shè)計主要包括了數(shù)控車床刀架機構(gòu)的主要部件，其中包括轉(zhuǎn)位機構(gòu)，刀架的定位機構(gòu)，驅(qū)動伺服電機的選擇，蝸輪蝸桿的設(shè)計，刀架主軸的結(jié)構(gòu)設(shè) 計等。最終得到常用的數(shù)控車床六工位刀架應(yīng)滿足的要求。 關(guān)鍵 詞 :六工位；電動刀架 西北工業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 2 ABSTRACT With its high working accuracy and productivity, the numerical control processing can reduce the operators’ labor intensity, improve labor condition, and is thus advantageous in the modernization of manufacturing management as well as improvement of economic benefit. Hence, the development and the utilization the numerical control processing play a role and bee the development direction in the advancement of manufacturing industry. Based on the analysis of operating principle and process of sixstation automatic control knife rest of numerically controlled lathe, this paper determines its solution approach and conclusion. The paper first discusses how to choose such critical pieces of the knife rest of numerically controlled lathe as indexing mechanism, positioning mechanism, drive servo motors, and then discusses the design of worm gear, worm drive, and the structure of principle axis of the knife rest, etc.. The paper then concludes the requirements of mon sixstation automatic control cutter of numerically controlled lathe. Key words: sixlocation。 electronic knife rest 西北工業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 3 第一章 引言 畢業(yè)設(shè)計的 背景 及目的 。 機械制造業(yè)是一個國家或地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱，其發(fā)展水平標志著該國或地區(qū)經(jīng)濟的實力、科技水平、生活水準和國防實力。國際市場的競爭歸根到底是各國制造生產(chǎn)能力及機械制造裝備的競爭。 隨著機械制造生產(chǎn)模式的演變 ,對機械制造裝備提出了不同的要求，在 50 年代“剛性”生產(chǎn)模式下，通過提高效率，自動化程度，進行單一或少品種的大批量生產(chǎn)，以“規(guī)模經(jīng)濟 ” 實現(xiàn)降低成本和提高質(zhì)量的目的。在 70 年代主要通過改善生產(chǎn)過程管理來進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本。在 80 年代，我國逐漸開始采用 數(shù)控機床，機器人，柔性制造單元等高技術(shù)的集成來滿足產(chǎn)品個性化和多樣化的要求，以滿足社會各消費群體的不同要求。從 90 年代開始，為了對世界生產(chǎn)進行快速響應(yīng)，逐步實現(xiàn)社會制造資源的快速集成，要求機械制造裝備的柔性化程度更高 ,采用快速成形制造技術(shù)。 工業(yè)發(fā)達國家都非常注重機械制造業(yè)的發(fā)展，用 大量 先進技術(shù)和工藝裝備制造業(yè)，機械制造裝備工業(yè)得到 優(yōu) 先發(fā)展。對比之下，我國目前機械制造業(yè)的裝備水平還比較落后，表現(xiàn)在大部分工廠的機械制造裝備基本上是通用機床加專用工藝裝備，數(shù)控機床在機械制造裝備中的比重還非常低，導(dǎo)致 “ 剛性 ” 強 ,更新產(chǎn)品速度慢，生產(chǎn)批量不宜太小，生產(chǎn)品種不宜過多；自動化程度基本上還是“一個工人，一臺機床， 一把刀 ” ， 導(dǎo)致勞動生產(chǎn)率低下，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。 因此，要縮小我國同發(fā)達工業(yè)國家的差距 ,我們必須在機械制造裝備方面大西北工業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 4 下功夫，其中最重要的一個方面就是增加數(shù)控機床在機械制造裝備中的比重。 通過這次畢業(yè)設(shè)計，可以達到以下目的： 培養(yǎng)綜合運用專業(yè)基礎(chǔ)知識和專業(yè)技能來解決工程實際問題的能力； 強化工程實踐能力和意識，提高本人綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力； 使本人受到從事本專業(yè)工程技術(shù)和科學(xué)研究工作的基本訓(xùn)練 ,提高工程繪圖、計 算、數(shù)據(jù)處理、外文資料文獻閱讀、計算機應(yīng)用、使用文獻資料和技術(shù)手冊、文字表達等各方面的能力； 培養(yǎng)正確的設(shè)計思想和工程經(jīng)濟觀點，理論聯(lián)系實際的工作作風，嚴肅認真的科學(xué)態(tài)度以及積極向上的團隊合作精神。 設(shè)計內(nèi)容和研究方法 本課題設(shè)計一臺數(shù)控車床 CAK6140 數(shù)控車床回轉(zhuǎn)刀架的結(jié)構(gòu)設(shè)計為本次畢業(yè)設(shè)計的重點內(nèi)容，同時也是難點。通過廣泛查閱文獻資料，參觀數(shù)控車床實物樣機以及和生產(chǎn)一線的工人相互討論等途徑，擬定了如下的研究手段： (1)本次研究的數(shù)控車床床身采用臥式斜床身結(jié)構(gòu)。因為車床的床身是整個車床的 基礎(chǔ)支承件，是車床的主體，一般用來放置導(dǎo)軌、主軸箱等重要部件。床身的結(jié)構(gòu)對車床的布局有很大的影響。按照床身導(dǎo)軌面與水平面的相對位置，床身的結(jié)構(gòu)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 —斜滑板等五種，它們各自有自己的優(yōu)點和局限性，采用什么樣的床身要根據(jù)實際情況定。一般來說，中、小規(guī)格的數(shù)控車床采用斜床身和西北工業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 5 平床身斜滑板的居多。只有大型數(shù)控車床或小型精密數(shù)控車床才采用平床身平滑板結(jié)構(gòu)，而立床身結(jié)構(gòu)采用得較少。平床身工藝性好，易于加工制造，由于車床刀架水平放置，對提高刀架的運 動精度有好處 ,，但床身下部空間小，排屑 困 難。平床身斜滑板結(jié)構(gòu)，再配置向上 傾 斜導(dǎo)軌防護罩，這樣既保持了平床身工藝性好的優(yōu)點，而且床身寬度也不會太大。斜床身和平床身斜滑板結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代數(shù)控車床中被廣泛采用，是因為這種布局有以下的優(yōu)點： 1） 易實現(xiàn)機電一體化； 2） 機床外觀整齊 ， 美觀 ， 占地面積??； 3） 容易設(shè)置封閉式防護裝置； 4） 容易排屑和安裝自支排屑器； 機床床身的五種結(jié)構(gòu)形式圖示如下： (a) 斜床身 — 斜滑板 (b) 直立床身 — 直立滑板 (c) 平床身 — 平 滑 板 (d) 前斜床身 — 平滑板 (e) 平床身 — 斜滑板 圖 床身結(jié)構(gòu)示意圖 西北工業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文 6 5） 從工件上切下的熾熱切屑不至于堆積在導(dǎo)軌上影響導(dǎo)軌精度； 6） 宜人性好 ， 便于操作； 7） 便于安裝機械手，實現(xiàn)單機自動化 。 (2)數(shù)控車床的刀架采用回轉(zhuǎn)刀架?；剞D(zhuǎn)刀架的換刀分為刀盤抬起、刀架轉(zhuǎn)位和刀盤鎖緊三個動作。其中刀盤抬起和刀架鎖緊由液壓來實現(xiàn)，而刀盤轉(zhuǎn)位則由伺 服電機來驅(qū)動。刀盤抬起動作的實現(xiàn)須經(jīng)以下步驟：數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出刀盤抬起命令 ? 液壓系統(tǒng)啟動 ? 壓力油進入液壓缸右腔 ? 活塞向左運