【正文】 學(xué)性能|ψ(%)≥: 40力學(xué)性能|AKU/J≥: 39由于刀架的分度旋轉(zhuǎn)速度低、扭矩小，故刀盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)主軸受到的扭矩相對(duì)很?。划?dāng)?shù)都芏ㄎ煌戤?，刀具切削工件時(shí)，主軸受到切削力，和彎矩的作用，但是主軸外面有很厚的高強(qiáng)度鑄鋼包裹配合，同時(shí)45鋼調(diào)制后具有很好的韌性和強(qiáng)度，力學(xué)性能良好，主要受力軸段軸徑為Φ30，所以不需要校核。主軸的設(shè)計(jì)包括其形狀/尺寸設(shè)計(jì)、材料選擇。分度機(jī)構(gòu)主要作用是分度，其精度主要由液壓系統(tǒng)和數(shù)控控制系統(tǒng)決定。因此，分度機(jī)構(gòu)是回轉(zhuǎn)刀架的核心機(jī)構(gòu)?；剞D(zhuǎn)刀架使用回轉(zhuǎn)頭各刀座來(lái)安裝或夾持各種不同用途的刀具，通過(guò)回轉(zhuǎn)頭的旋轉(zhuǎn)分度定位來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)床的自動(dòng)換刀動(dòng)作。,必須選擇可靠的定位方案和合理的定位結(jié)構(gòu)，以保證回轉(zhuǎn)刀架在每次轉(zhuǎn)位之后，具有盡可能高的重復(fù)定位精度（～）。由于車(chē)削加工精度在很大程度上取決于刀尖位置，對(duì)于數(shù)控車(chē)床來(lái)說(shuō)，加工過(guò)程中刀具位置不進(jìn)行人工調(diào)整，因此更有必要選擇可靠的定位方案和合理的定位結(jié)構(gòu)，以保證回轉(zhuǎn)刀架在每次轉(zhuǎn)位之后，具有盡可能高的重復(fù)定位精度（～）。刀架壓緊后，壓力油從D孔進(jìn)入轉(zhuǎn)位油缸右腔，活塞帶動(dòng)齒條復(fù)位，由于此時(shí)端齒離合器已脫開(kāi)，齒條帶動(dòng)齒輪在軸上空轉(zhuǎn)。缸體的底盤(pán)上精確地安裝六個(gè)帶斜楔的圓柱固定插銷(xiāo)，利用活動(dòng)插銷(xiāo)消除定位銷(xiāo)與孔之間的間隙，實(shí)現(xiàn)反靠定位。當(dāng)?shù)都芴鹬?，壓力油從C孔轉(zhuǎn)入液壓缸左腔，活塞向右移動(dòng)，通過(guò)連接板帶動(dòng)齒條移動(dòng)，使空套齒輪作逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)端齒離合器使刀架轉(zhuǎn)過(guò)60186。在加工軸類(lèi)零件時(shí)可以換成四方刀架，它們底部測(cè)尺寸是相同的，互換更換起來(lái)非常方便，因此在數(shù)控車(chē)床中使用得很廣泛?；剞D(zhuǎn)刀架使用回轉(zhuǎn)頭各刀座來(lái)安裝或夾持各種不同用途的刀具，通過(guò)回轉(zhuǎn)頭的旋轉(zhuǎn)分度定位來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)床的自動(dòng)換刀動(dòng)作。但這種換刀方式難保證精鏜加工所需要的主軸精度。同時(shí)，影響換刀工作可靠性的因素也較多。首先要把加工過(guò)程中要用的全部刀具分別安裝在標(biāo)準(zhǔn)的刀柄上,在機(jī)床外進(jìn)行尺寸預(yù)調(diào)整后,插入刀庫(kù)中。（或立柱）上的數(shù)控機(jī)床的外觀圖。與此同時(shí)，兩小車(chē)返回主軸箱庫(kù)，停在下次待換的主軸箱旁的空位。主軸箱庫(kù)8吊掛著備用主軸箱2～7。但是由于空間位置的限制，使主軸部件結(jié)構(gòu)尺寸不能太大，因而影響了主軸系統(tǒng)的剛性。主軸頭有臥式和立式兩種，通常用轉(zhuǎn)塔的轉(zhuǎn)位來(lái)更換主軸頭，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀。如果定位和壓緊動(dòng)作正常，拉桿與相應(yīng)的接觸頭接觸，發(fā)出信號(hào)表示換刀過(guò)程已結(jié)束，可以繼續(xù)進(jìn)行切削加工。刀架體下降時(shí)，定位活動(dòng)插銷(xiāo)與另一個(gè)固定插銷(xiāo)卡緊，同時(shí)缸體與壓盤(pán)的錐面接觸，刀架在新的位置定位并壓緊?；钊男谐虘?yīng)等于齒輪節(jié)圓周長(zhǎng)的1/6，并由限位開(kāi)關(guān)控制。當(dāng)數(shù)控裝置發(fā)出換刀指令后，壓力油由A進(jìn)入壓緊液壓缸的下腔，活塞上升，刀架體抬起，使定位活動(dòng)插銷(xiāo)與固定插銷(xiāo)脫離。 (e)所示為液壓式刀架，它利用擺動(dòng)液壓缸來(lái)控制刀架轉(zhuǎn)位，圖中有擺動(dòng)閥芯、撥爪、小液壓缸；撥爪帶動(dòng)刀架轉(zhuǎn)位，小液壓缸向下拉緊，產(chǎn)生10kN以上的拉緊力。 回轉(zhuǎn)刀架的類(lèi)型及其工作原理 (b)所示為利用十字槽輪來(lái)轉(zhuǎn)位及鎖緊刀架（還要加定位銷(xiāo)），銷(xiāo)釘每轉(zhuǎn)一周，刀架便轉(zhuǎn)1/4轉(zhuǎn)（也可設(shè)計(jì)成六工位等）。由于車(chē)削加工精度在很大程度上取決于刀尖位置，對(duì)于數(shù)控車(chē)床來(lái)說(shuō)，加工過(guò)程中刀具位置不進(jìn)行人工調(diào)整，因此更有必要選擇可靠的定位方案和合理的定位結(jié)構(gòu)，以保證回轉(zhuǎn)刀架在每次轉(zhuǎn)位之后，具有盡可能高的重復(fù)定位精度（～）。 回轉(zhuǎn)刀架是一種最簡(jiǎn)單的自動(dòng)換刀裝置，常用于數(shù)控車(chē)床。典型的應(yīng)用就是數(shù)控加工中心的機(jī)械手換刀和車(chē)削中心臥式換刀裝置?？墒?，人們發(fā)現(xiàn)，盡管加工相對(duì)以前有了極大的的自動(dòng)化和智能化，但是非切削時(shí)間還有很多的縮短空間，尤其是換刀的工序，原來(lái)的手工換刀耗時(shí)耗力，而且每次換刀都要重新對(duì)刀，不可避免的加入了人為精度誤差。90年代中期，出現(xiàn)了大量的改造式數(shù)控機(jī)床，例如舊車(chē)床加數(shù)控系統(tǒng)。本章將繼續(xù)并相對(duì)詳細(xì)地介紹自動(dòng)換刀技術(shù)及其常見(jiàn)裝置。 提出一套可行數(shù)控車(chē)床的六角回轉(zhuǎn)刀架設(shè)計(jì)方案。對(duì)自動(dòng)換到技術(shù)和自動(dòng)換刀裝置進(jìn)行介紹。回轉(zhuǎn)刀架使用回轉(zhuǎn)頭各刀座來(lái)安裝或夾持各種不同用途的刀具，通過(guò)回轉(zhuǎn)頭的旋轉(zhuǎn)分度定位來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)床的自動(dòng)換刀動(dòng)作。由此技術(shù)研制出來(lái)的產(chǎn)品叫做自動(dòng)換刀裝置。數(shù)控機(jī)床的的出現(xiàn)對(duì)提高生常理、改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量以及改善勞動(dòng)條件等已經(jīng)發(fā)揮了重要的作用。數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代制造業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，一個(gè)國(guó)家數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)量和技術(shù)水平在某種程度上代表了這個(gè)國(guó)家制造業(yè)技術(shù)水平和競(jìng)爭(zhēng)力。上海一家企業(yè)購(gòu)買(mǎi)了日本著名的機(jī)床制造商池貝。然而，我國(guó)的機(jī)械加工設(shè)備的數(shù)控化率，在1999 年僅為5－8％，現(xiàn)在大約在15－20％之間?！　TEPNC的出現(xiàn)可能是數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域的一次革命，對(duì)于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展乃至整個(gè)制造業(yè)，將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。4重視新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的建立關(guān)于數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)規(guī)范　　如前所述，開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、擴(kuò)展性，美國(guó)、歐共體和日本等國(guó)紛紛實(shí)施戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)劃，并進(jìn)行開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定，世界3個(gè)最大的經(jīng)濟(jì)體在短期內(nèi)進(jìn)行了幾乎相同的科學(xué)計(jì)劃和規(guī)范的制定，預(yù)示了數(shù)控技術(shù)的一個(gè)新的變革時(shí)期的來(lái)臨?！　‘?dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實(shí)現(xiàn)5軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。對(duì)加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看，其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面。數(shù)控技術(shù)誕生于上世紀(jì)的后期，但是，數(shù)控技術(shù)的智能化、自動(dòng)化發(fā)展的開(kāi)端正是現(xiàn)在。數(shù)控加工廣泛應(yīng)用在所有機(jī)械加工的任何領(lǐng)域，更是模具加工的發(fā)展趨勢(shì)和重要和必要的技術(shù)手段。由于采用計(jì)算機(jī)替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置，使輸入操作指令的存儲(chǔ)、處理、運(yùn)算、邏輯判斷等各種控制機(jī)能的實(shí)現(xiàn)，均可通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件來(lái)完成，處理生成的微觀指令傳送給伺服驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)電機(jī)或液壓執(zhí)行元件帶動(dòng)設(shè)備運(yùn)行。數(shù)控技術(shù)是與機(jī)床控制密切結(jié)合發(fā)展起來(lái)的。數(shù)控車(chē)床的六角回轉(zhuǎn)刀架的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第一章 緒論數(shù)控技術(shù)是指用數(shù)字、文字和符號(hào)組成的數(shù)字指令來(lái)實(shí)現(xiàn)一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)械設(shè)備動(dòng)作控制的技術(shù)。1908年，穿孔的金屬薄片互換式數(shù)據(jù)載體問(wèn)世；19世紀(jì)末，以紙為數(shù)據(jù)載體并具有輔助功能的控制系統(tǒng)被發(fā)明；1938年，香農(nóng)在美國(guó)麻省理工學(xué)院進(jìn)行了數(shù)據(jù)快速運(yùn)算和傳輸，奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，包括計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。這種技術(shù)用計(jì)算機(jī)按事先存貯的控制程序來(lái)執(zhí)行對(duì)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)軌跡和外設(shè)的操作時(shí)序邏輯控制功能。這就是我們說(shuō)的數(shù)控加工。目前，制造業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了數(shù)控化時(shí)代。隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，他對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車(chē)、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用，因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢(shì)。為此日本先端技術(shù)研究會(huì)將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國(guó)際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)（CIRP）將其確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一。但過(guò)去因5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價(jià)格要比3軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的發(fā)展。　　數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿(mǎn)足生產(chǎn)線(xiàn)、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國(guó)際上正在研究和制定一種新的CNC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)ISO14649（STEP－NC)，其目的是提供一種不依賴(lài)于具體系統(tǒng)的中性機(jī)制，能夠描述產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造過(guò)程，乃至各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化。過(guò)去只用于航空,汽車(chē)工業(yè)的數(shù)控機(jī)床，現(xiàn)在已越來(lái)越廣泛的成為其他制造行的必要設(shè)備, 而且技術(shù)發(fā)