【正文】 ............................................................................................................................ 1 數(shù)控車床自動回轉(zhuǎn)刀架發(fā)展趨勢 ................................................................................. 2 數(shù)控刀架的基 本要求 ..................................................................................................... 3 本設計的目的及意義 ..................................................................................................... 4 2 機械設計 ............................................................................................................................ 5 總體結(jié)構(gòu)設計 ................................................................................................................. 5 減速傳動機構(gòu)設計 ...................................................................................................... 5 上刀體鎖緊與精定位機構(gòu)設計 .................................................................................. 5 刀架抬起機構(gòu)的設計 .................................................................................................. 5 自動回轉(zhuǎn)刀架的工作原理 ............................................................................................. 7 主要傳動部件的設計 ..................................................................................................... 9 蝸桿副的設計計算 ...................................................................................................... 9 螺桿的設計計算 ........................................................................................................ 15 刀架體的設計 ............................................................................................................... 16 3 電氣控制部分設計 .......................................................................................................... 18 收信電路 ....................................................................................................................... 18 發(fā)信電路 ....................................................................................................................... 19 4 基于 Pro/E 的零件建模及仿真 ....................................................................................... 21 Pro/E 的簡介 .................................................................................................................. 21 參數(shù)化設計 ................................................................................................................ 22 基于特征建模 ............................................................................................................ 22 單一數(shù)據(jù)庫 ................................................................................................................ 22 直觀裝配管理 ............................................................................................................ 22 零件的建模 ................................................................................................................... 23 Pro/E 中常用的的命令 ............................................................................................... 23 一些主要零件的建模 ................................................................................................ 24 II 組裝 ............................................................................................................................... 33 組裝過程中的預定義約束集 .................................................................................... 33 組裝圖 ........................................................................................................................ 35 總 結(jié) .................................................................................................................................. 36 參考文獻 .............................................................................................................................. 37 致 謝 .................................................................................................................................. 38 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 1 1 前言 概述 自動換刀系統(tǒng)是數(shù)控機床的重要組成部分。 畢業(yè)設計 四工位立式回轉(zhuǎn)刀架機電系統(tǒng)設計及仿真 學生姓名 ： 學號 ： 系 部： 機械工程系 專 業(yè)： 機械電子工程 指導教師： 二〇一四年六月 四工位立式回轉(zhuǎn)刀架機電系統(tǒng)設計及仿真 摘要： 本設計是基于 Pro/E 數(shù)控機床的自動回轉(zhuǎn)刀架的仿真 。刀具夾持元件的結(jié)構(gòu)特性及它與機床主軸的聯(lián)結(jié)方式，將直接影響機床的加工性能。 因此 數(shù)控機床上的刀架是安放刀具的重要部件， 刀架用于夾持切削用的刀具 ， 許多刀架還直接參與切削工作，如臥式車床上的四方刀架，轉(zhuǎn)塔車床的轉(zhuǎn)塔刀架，回輪式轉(zhuǎn)塔車床的回輪刀架，自動車床的轉(zhuǎn)塔刀架和天平刀架等。因此，刀架的性能和結(jié)構(gòu)往往直接影響到機床的切削性能、切削效率和體現(xiàn)了機床的設計和制造技術水平 。而且 隨著機械加工業(yè)的發(fā)展，制造行業(yè)對于帶有自動換刀系統(tǒng)的高效高性能加工中心的需求量越來越大。其中數(shù)控標準是制造業(yè)信息化發(fā)展的一種趨勢。首先， STEPNC 提出一種嶄新的制造理念，傳統(tǒng)的制造理念中， NC 加工程序都集中在單個計算機上。立式主要用于簡易數(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。 數(shù)控刀架的市場分析：國產(chǎn)數(shù)控車床將向中高檔發(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。 （ 3） 刀具重復定位精度高。 （ 7） 刀具裝卸、調(diào)整、維修方便，并能得到清潔的維護。根據(jù)立式轉(zhuǎn)位刀架的結(jié)構(gòu)特點，因此采用蝸桿 蝸輪副減速是最佳的選擇。當?shù)都芴幱阪i緊狀態(tài)時，上下端面齒相互嚙合，這時上刀體不能繞刀架的中心軸旋轉(zhuǎn)；換刀時電動機正轉(zhuǎn)，抬起機構(gòu)使上刀體抬起，等上下端面齒脫開后，上刀體才可以繞刀架中心軸轉(zhuǎn)動，完成轉(zhuǎn)位動作。當端面齒脫離嚙合時，上刀體就與螺桿一起轉(zhuǎn)動。 蝸桿 蝸輪減速 銷連接 螺桿 螺母 霍爾元件觸發(fā) 蝸桿 蝸輪減速 圖 自動回轉(zhuǎn)刀架的換刀流程 下面的圖表示自動回轉(zhuǎn)刀架在換刀過程中有關銷的位置。 上蓋圓盤 圓柱銷 2 以及上刀體 4 在正轉(zhuǎn)的過程中，反靠銷 6 能夠從反靠圓盤7 中十字槽的左側(cè)斜坡