【文章內(nèi)容簡介】 ，定位銷從定位孔中撥出，推桿機構(gòu)將主軸箱1推到小車Ⅱ上，同時又將小車Ⅰ上的待用主軸箱推到機床動力頭上，并進行定位夾緊。與此同時，兩小車返回主軸箱庫，停在下次待換的主軸箱旁的空位。也可通過機械手10在刀庫9和主軸箱1之間進行刀具交換。這種換刀形式，對于加工箱體類零件，可以提高生產(chǎn)率。 更換主軸箱換刀此類換刀裝置由刀庫、選刀機構(gòu)、刀具交換機構(gòu)及刀具在主軸上的自動裝卸機構(gòu)等四部分組成，應(yīng)用最廣泛。（或立柱）上的數(shù)控機床的外觀圖。 刀庫與機床為整體式的數(shù)控機床 刀庫與機床為分體式的數(shù)控機床，成為一個獨立部件的數(shù)控機床的外觀圖。此時，刀庫容量大，刀具可以較重，常常要附加運輸裝置來完成刀庫與主軸之間刀具的運輸。帶刀庫的自動換刀系統(tǒng),整個換刀過程比較復(fù)雜。首先要把加工過程中要用的全部刀具分別安裝在標(biāo)準(zhǔn)的刀柄上,在機床外進行尺寸預(yù)調(diào)整后,插入刀庫中。換刀時根據(jù)選刀指令在刀庫上選刀，由刀具交換裝置從刀庫和主軸上取出刀具，進行刀具交換，然后將新刀具裝入主軸，將用過的刀放回刀庫。采用這種自動換刀系統(tǒng)，需要增加刀具的自動夾緊、放松機構(gòu)、刀庫運動及定位機構(gòu)，常常還需要有清潔刀柄及刀孔、刀座的裝置，因而結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。其換刀過程動作多、換刀時間長。同時，影響換刀工作可靠性的因素也較多。為了縮短換刀時間，可采用帶刀庫的雙主軸或多主軸換刀系統(tǒng)。由圖可知，當(dāng)水平方向的主軸在加工位置時，待更換刀具的主軸處于刀換刀位置，由刀具交換裝置預(yù)先換刀，待本工序加工完畢后，轉(zhuǎn)塔頭回轉(zhuǎn)并交換主軸（即換刀）。這種換刀方式，換刀時間大部分和機加工時間重合，只需轉(zhuǎn)塔頭轉(zhuǎn)位的時間，所以換刀時間短，轉(zhuǎn)塔頭上的主軸數(shù)目較少，有利于提高主軸的結(jié)構(gòu)剛度，刀庫上刀具數(shù)目也可增加，對多工序加工有利。但這種換刀方式難保證精鏜加工所需要的主軸精度。因此，這種換刀方式主要用于鉆床，也可以用于銑鏜床和數(shù)控組合機床。 雙主軸頭換刀 隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，自動換刀裝置將朝高速換刀、更大刀具儲存量和更好的互換性方向發(fā)展。第三章 數(shù)控車床的六角回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計原理和依據(jù)回轉(zhuǎn)刀架也稱為轉(zhuǎn)塔式刀架，它是數(shù)控車床上最常用，也是最簡單的一種自動換刀裝置。回轉(zhuǎn)刀架使用回轉(zhuǎn)頭各刀座來安裝或夾持各種不同用途的刀具，通過回轉(zhuǎn)頭的旋轉(zhuǎn)分度定位來實現(xiàn)車床的自動換刀動作?；剞D(zhuǎn)刀架可以設(shè)計成四方刀架、六角刀架或圓盤式軸向裝刀刀架等多種形式，其上可安裝4把、6把或更多的刀具，并可按數(shù)控裝置的指令換刀。我國目前制造業(yè)中廣泛使用的數(shù)控車床六角回轉(zhuǎn)刀架雖然是上世紀(jì)開發(fā)的產(chǎn)品，但其結(jié)構(gòu)具有當(dāng)代自動換刀裝置的典型結(jié)構(gòu)，和相對成熟的技術(shù)使得它極具經(jīng)濟性是使用性，它仍是我國大部分中小企業(yè)廣泛使用的數(shù)控車床部件。，它適用于盤類零件的加工。在加工軸類零件時可以換成四方刀架，它們底部測尺寸是相同的，互換更換起來非常方便，因此在數(shù)控車床中使用得很廣泛。這種刀架的全部動作由液壓系統(tǒng)通過電磁換向閥和順序閥進行控制，其換刀過程如下四個步驟（1）刀架抬起。當(dāng)數(shù)控裝置發(fā)出換刀指令后，壓力油由A進入壓緊液壓缸的下腔，活塞上升，刀架體抬起，使定位活動插銷與固定插銷脫離。同時，活塞桿下端的端齒離合器與空套齒輪結(jié)合（2）刀架轉(zhuǎn)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，通過連接板帶動齒條移動，使空套齒輪作逆時針方向轉(zhuǎn)動，通過端齒離合器使刀架轉(zhuǎn)過60186?；钊男谐虘?yīng)等于齒輪節(jié)圓周長的1/6，并由限位開關(guān)控制。（3）刀架壓緊。刀架轉(zhuǎn)位之后，壓力油從B孔進入壓緊液壓缸的上腔，活塞帶動刀架體下降。缸體的底盤上精確地安裝六個帶斜楔的圓柱固定插銷，利用活動插銷消除定位銷與孔之間的間隙，實現(xiàn)反靠定位。刀架體下降時，定位活動插銷與另一個固定插銷卡緊，同時缸體與壓盤的錐面接觸，刀架在新的位置定位并壓緊。這時，端齒離合器與空套齒輪脫開。（4）轉(zhuǎn)位液壓缸復(fù)位。刀架壓緊后，壓力油從D孔進入轉(zhuǎn)位油缸右腔，活塞帶動齒條復(fù)位，由于此時端齒離合器已脫開，齒條帶動齒輪在軸上空轉(zhuǎn)。 數(shù)控車床的六角回轉(zhuǎn)刀架如果定位和壓緊動作正常，拉桿與相應(yīng)的接觸頭接觸，發(fā)出信號表示換刀過程已結(jié)束，可以繼續(xù)進行切削加工?；剞D(zhuǎn)刀架除了采用液壓缸驅(qū)動轉(zhuǎn)位和定位銷定位外，還可以采用電動機馬氏機構(gòu)轉(zhuǎn)位和鼠盤定位，以及其它轉(zhuǎn)位和定位機構(gòu)?；剞D(zhuǎn)刀架在結(jié)構(gòu)上必須具有良好的強度和剛度，以承受粗加工時的切削抗力。由于車削加工精度在很大程度上取決于刀尖位置，對于數(shù)控車床來說，加工過程中刀具位置不進行人工調(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（～）?；剞D(zhuǎn)刀架的分度機構(gòu)，要特別處理好分度的準(zhǔn)確性。,刀盤是刀具裝填機構(gòu)，也是分度機構(gòu)直接作用的機構(gòu)。刀盤在設(shè)計時要注意刀具的大小、材料的選擇、大小和重量。,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（～）。定位動作結(jié)束的反饋機構(gòu)，而液壓系統(tǒng)由數(shù)控系統(tǒng)的CNC控制，因此CNC系統(tǒng)必須獲得反饋信號。本章分析了六角回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計依據(jù)，分析了六角回轉(zhuǎn)刀架的結(jié)構(gòu)及工作原理，提出了設(shè)計過程中要注意的幾個問題。第四章 數(shù)控車床的六角回轉(zhuǎn)刀架的機構(gòu)設(shè)計回轉(zhuǎn)刀架，它是數(shù)控車床上最常用，也是最簡單的一種自動換刀裝置?；剞D(zhuǎn)刀架使用回轉(zhuǎn)頭各刀座來安裝或夾持各種不同用途的刀具，通過回轉(zhuǎn)頭的旋轉(zhuǎn)分度定位來實現(xiàn)車床的自動換刀動作。它相對成熟的技術(shù)使其具有經(jīng)濟性和實用性，目前，我過大部分中小企業(yè)還在使用六角回轉(zhuǎn)刀架，常見于數(shù)控車床上的自動換刀裝置的應(yīng)用。本課題對數(shù)控車床的六角回轉(zhuǎn)刀架的機構(gòu)設(shè)計具有現(xiàn)實意義。 回轉(zhuǎn)刀架的工作原理簡單來說，就是利用幾何分度，在每個不同的分度上安裝不同的刀具，并能根據(jù)指令進行轉(zhuǎn)動定位。因此，分度機構(gòu)是回轉(zhuǎn)刀架的核心機構(gòu)。分度機構(gòu)主要包括刀架主軸、主活塞、端齒盤離合器（分上下兩個端齒盤）、分度齒條和分度活塞。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計也圍繞這五個方面進行。刀架主軸設(shè)計包括主軸的形狀/尺寸設(shè)計、材料選擇；主活塞設(shè)計包括其形狀/尺寸、材料選擇；端齒盤離合器的下端齒盤是不完全標(biāo)準(zhǔn)件，主要是上端齒盤是個特殊結(jié)構(gòu)，要進行特別設(shè)計；分度齒條結(jié)構(gòu)簡單，主要考慮其長度；分度活塞主要考慮其與活塞桿連接的結(jié)構(gòu)。分度機構(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。而六角回轉(zhuǎn)刀架的重復(fù)定位精度是由刀盤定位系統(tǒng)決定的，故分度機構(gòu)定位精度沒有作為重要設(shè)計要求。設(shè)計原則：保重分度性能，盡量用常用的材料和常見結(jié)構(gòu)，減低成本。刀架主軸的作用主要是為刀盤的分度轉(zhuǎn)動提供轉(zhuǎn)軸和扭矩傳動，為刀盤的升高和壓緊提供動力傳動。主軸的設(shè)計包括其形狀/尺寸設(shè)計、材料選擇?？紤]到主軸作為刀架所受切削力的受力中心，材料應(yīng)該選擇具有一定強度和剛度的材料，同時由于經(jīng)常轉(zhuǎn)動和抬壓刀盤，故要求其具有耐磨性。，考慮到最常用的軸類材料是45鋼，故選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理。力學(xué)性能|σb/MPa≥: 600力學(xué)性能|σs/MPa≥: 355力學(xué)性能|δ5(%)≥: 16力學(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，故刀盤轉(zhuǎn)動時主軸受到的扭矩相對很??；當(dāng)?shù)都芏ㄎ煌戤叄毒咔邢鞴ぜr，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度鑄鋼包裹配合，同時45鋼調(diào)制后具有很好的韌性和強度，力學(xué)性能良好，主