【正文】 9反靠銷 10 圓柱銷 11上蓋圓盤 12上刀體太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 7 自動回轉(zhuǎn)刀架的工作原理 自動回轉(zhuǎn)刀架的換刀流程如下圖 所示。所以本設計上刀體的鎖緊與定位機構(gòu)選用端面齒盤，將上刀體和下刀體的配合面加工成梯形端面齒。 （ 6） 刀庫占地面積小，并能與主機配合，使機床外觀協(xié)調(diào)美觀。另外，加工工藝適應性和連續(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雜的零件時，除了控制系統(tǒng)能提供相應的控制指令外，很重要的一點是數(shù)控車床需配備易于控制的電動刀架，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。 STEPNC 的出現(xiàn)可能是數(shù)控技術(shù)領域的一次革命，對于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展乃至整個制造業(yè)，將產(chǎn)生深遠的影響。其中，帶刀庫的數(shù)控加工中心自動換刀裝置自 1958 年研制成功以來，其機械結(jié)構(gòu)和控制方式不斷得到改進和完善， 形式多種多樣，目前常見的有更換主軸頭換刀 以及 帶刀庫的自動換刀系統(tǒng) 。 數(shù)控刀架是數(shù)控車床最普遍的一種輔助裝置，它可使數(shù)控車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。 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 。 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。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。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。 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。 （ 7） 刀具裝卸、調(diào)整、維修方便，并能得到清潔的維護。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。 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。 由于蝸桿副具有自鎖功能，所以刀架可以穩(wěn)定地工作。 （ 2） 蝸桿副的材料 刀架中的蝸桿副傳動的功率不大，但蝸桿轉(zhuǎn)速較高，因此，蝸桿的材料選用 45鋼，其螺旋齒面要淬火，硬度為 45～ 55HRC,以提高其表面耐磨行；蝸輪的轉(zhuǎn)速較低，其材料主要考慮耐磨性，選用鑄錫磷青銅 ZCuSn10P1，采用金屬模鑄造。則載荷系數(shù)： ?? VBA KKKK （ 23） 表 使用系數(shù) AK 工作類型 I II III 載荷性質(zhì) 均勻、無沖擊 不均勻、小沖擊 不均勻、大沖擊 每小時起動次數(shù) 25 2550 50 起動載荷 小 較大 大 AK 1 ③ 確定彈性影響系數(shù) EZ 鑄錫磷青銅蝸輪與鋼蝸桿相配時，從有關手冊查的彈性影響系數(shù) 21160 MPaZE ? ； ④ 確定接觸系數(shù) ?Z 先假設蝸桿分 度圓直徑 1d 和傳動中心距 a 的比值 ?ad 。 （ 4） 蝸桿和蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸 由蝸桿和蝸輪的基本尺寸和主要參數(shù)，算的蝸桿和蝸輪的主要幾何尺寸后，即可繪制蝸桿副的工作圖。 （ 2） 確定其他參數(shù) 采用單頭梯形螺桿，頭數(shù) 1?n ，牙側(cè)角 ??15? ，外螺紋大徑（公稱直徑）mmd 461 ? ，牙頂間隙 mmac ? ，基本牙型高度 mmPH ?? ，外螺紋牙高mmHah c ??? ，外螺紋中徑 mmd 442 ? ，外螺紋小徑 mmd 403 ? ，螺桿螺紋部分長度 mmH 52? 。包括毛坯制造、機械加工及熱處理、裝配調(diào)整、安裝固定、吊裝運輸、維護修理等各方面的工藝性。 收信電路 圖 中發(fā)信盤上的 4 只霍爾開關（型號為 UGN3120U），都有 3 個引腳，第 1腳接 +12V 電源，第 2 腳接 +12V 地，第 3 腳為輸出。 從 proe18 版本開始引入 中國市場 后， PTC 公司陸續(xù)推出了 proe20xxi、 proe20xxi^版本等版本，在 20xx 年更是推出劃時代的產(chǎn)品 WildFire 系列，從 20xx 年開始陸續(xù)推出了 WildFire、 、 、 ，直到 20xx 年推出 版本。 Pro/E 第一個提出了 參數(shù)化設計的概念，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫來解決特征的相關性問題。 單一數(shù)據(jù)庫 Pro/Engineer 是建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫上，不象一些傳統(tǒng)的 CAD/CAM 系統(tǒng)建立在多個數(shù)據(jù)庫上。 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 23 零件的建模 根據(jù)之前所進行的機械結(jié)構(gòu)設計以及對一些參數(shù)的校核之后，就可以在 Pro/E Wildfire 之中進行建模。 操作方法： 拉伸圖標 選擇草繪基準面 繪制截面圖 選擇拉伸模式 選擇加材料或減材料及其方向 輸入深度 確定（提示：截面圖應為一封閉圖形）。 邊倒角包括 4 種倒角類型： ① 45?D：在距選擇的邊尺寸為 D 的位置建立 45176。 一些主要零件的建模 （ 1）螺桿的建模 ① 零件的創(chuàng)建 在工具欄中單擊文件 /新建，在名稱內(nèi)輸入 , 取消 使用缺省模板 的選中記號，選擇公制單位 mmns_part_solid 后單擊 ； ② 草繪的創(chuàng)建 在工具欄中單擊 按鈕，彈出草繪對話框，如圖 ，選擇 “FRONT”面作為草繪平面，選取 “RIGHT”面作為參考平面，參考方向為向 “右 ”，單擊【草繪】進入草繪環(huán)境； 圖 草繪框圖 ③ 創(chuàng)建一個光軸 在草繪平面中畫一個直徑為 40 的圓，如圖 ， 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 25 圖 草繪圓 單擊 按鈕，再在工具欄中單擊 按鈕，拉伸長度為 80，如圖 ，單擊 就行； 圖 拉伸軸 ④螺紋的創(chuàng)建 插入 — 螺旋掃描 — 伸出項，如圖 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 26 圖 螺旋掃描選項 彈出菜單管理器，如圖 ，單擊完成， 圖 菜單管理器 選擇 TOP 平面作為基準面，單擊確定，選擇缺省，如圖 圖 缺省圖 單擊上面工具欄的 草繪 — 參照，選擇 側(cè)影投影曲面 F6（拉伸 1）作為參照，然后畫出如下圖 中的圖形，之后點擊 按鈕， 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 27 圖 螺旋收尾線 下圖 是對圖 中兩端的圓弧放大的圖形， 圖 圓弧放大圖 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 28 輸入節(jié)距值為 10，如圖 ，再單擊 按鈕； 圖 節(jié)距圖 再畫出如圖 中的圖形 圖 梯形圖 再單擊 按鈕，單擊伸出項：螺旋掃描中的確定，就能看到下圖 的圖形 圖 螺紋圖 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 29 ⑤螺紋的修改 再單擊 按鈕，選擇曲面： F6（拉伸 1），如圖 ，單擊草繪 圖 草繪框圖 接著繪畫一個直徑為 50 的圓，單擊 ，就把螺旋突出去的那部分給去掉了 ⑥鍵槽的創(chuàng)建 單擊 按鈕，選擇 Right 平面，平移距離為 20，單擊確定，得到基準平面 DTM1，再單擊 按鈕，選 擇 DTM1 作為草繪平面，單擊確定，在繪畫出圖 中的圖形 圖 矩形圖 單擊 ，把數(shù)值改為 3，單擊 按鈕，就得圖 中的圖形 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 30 圖 鍵槽 ⑦ 孔的創(chuàng)建 單擊 按鈕，選擇螺桿任意其中一個端面，單擊草繪，繪制一個直徑為 25 的圓，單擊 ，將數(shù)值改為 80，將方向改為朝螺桿的內(nèi)部，單擊就行，就能得到圖 中的圖形 圖 螺桿孔 ⑧ 著色 ，選中螺桿的全部，單擊確定，就能得到圖 中的圖形 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 31 圖 螺桿 （ 2）蝸桿的建模 圖 蝸桿 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 32 （ 2）蝸輪的建模 圖 蝸輪 （ 4）下刀體的建模 圖 下刀體 太原工業(yè)學院畢業(yè)設計 33 （ 5）上刀體的建模 圖 上刀體 組裝 組裝過程中的預定義約束集 預定義約束集定義了元件在組件中的運動。 （ 2）銷釘 (Rigid) 將元件連接至參照軸，以使元件以一個自由度沿此軸旋轉(zhuǎn)或移動。 （ 4）圓柱 (Cylinder) 連接元件，以使其以兩個自由度沿著指定軸移動并繞其旋轉(zhuǎn)。 旋轉(zhuǎn) )。具有三個自由度 (360176。 （ 10） 6DOF 不影響元件與組件相關的運動，因為未應用任何約束。 槽 (Slot) 連接具有單個 點與多條邊或曲線對齊 約束。 由于工作重點在機構(gòu)的仿真，所以在電氣控制系統(tǒng)的有些部分有些不足。也讓我明白畢業(yè)設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，更是對自己動手解決問題能力的一種提高。 雖然在完成畢業(yè)設計的過程中有過失落，有過煩惱，有過悲傷，但在這次畢業(yè)設計中也使我們的同學間的關系更進一步，在此期間同學之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，一起討論，聽聽不同的看法不同的意見，這使我們能更好的理解知識，透徹知識，運用知識，因此在這里我要非常感謝幫助我的同學，當然更加要感謝我的指導老師，謝謝你們給予我 的幫助！ 畢業(yè)設計終于完成了，這讓我不由有一種如釋重負的感覺，總之我明白了：知識必須通過應用才能實現(xiàn)其價值 !有些東西以為學會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學會了。Sons Company,. [14]. Safonov. Stability Margins of Diagonally Perturbed Multivariable Feedback Systems. Proc. IEEE Conf. on Decision and Control, San Diego, CADecember1618,1981. [15]支保軍 ,胡靜 ,李紹勇 .proe 入門與提高 [M].清華大學出版社 ,20xx. [16]林清安 .PRO/ENGINEER 野火 310 中文版零件設計應用實例 [M].北京：電子工業(yè)出版社 ,20xx. 太原工業(yè)學院畢