【正文】 ??????? 6 4 6 2 52752351 C 點右： mmNLFM CDrd ????? 6 4 7 5 02 5 02 5 92 水平面內(nèi)，圖 （ g）（ h） B 點左： mmNLFM ABta ???????? 1 5 5 9 2 527556739。1 C 點右： mmNLFM CDtd ????? 19675025078739。2 彎矩圖如 圖 31： 2 0 7 0 0 01 9 6 7 5 06 4 7 5 0 22239。222 ????? MMM C C6180普通車床 的數(shù)控化改造（主傳動、電動刀架） 22 1 6 7 0 0 01 5 5 9 2 56 4 6 2 5 22239。121 ????? MMM B mmNT ??? MP aDDW 42574)(132 3 ??????? ?? ?? MPMPM (167000 2)52 ?????? 主軸的剛度計算 ： 前端徑向跳動 ： ][ ??? 軸端撓度 ： mmyy ][31][ ??? ? 0 . 1 1 5 m m5 7 50 . 0 0 0 20 . 0 0 0 2 l ??? 2 2 2 21 1 0 0 0 5 5 0 0 1 2 2 9 8RTP P P N? ? ? ? ? 65() 1 2 2 9 8 5 0 2 5 0 1 8 0 3 5 06 6 6 1 0 2 . 5 1 0 3 0 0 0 .0 0 3 6 [ ]B C CD D E B D NCBDP l L L L LE I Lyy? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? 前軸承處傾斜角 ? ， [? ]? ? ? ? ??? ??????? ????? 00 3502505012 2986 2 56BDCDBCCDBC E IL LLLPL 齒輪處傾斜角 ： ? ? ??? 2 5 2 5 55 1 2 2 9 81 0 3 5 1 0[ ] 0 .0 0 0 5CPb? ? ???〈 切向交角 ： 65() 1 1 0 0 0 5 0 2 5 0 2 0 03 ( ) 3 6 1 0 2 . 5 1 0 3 0 0 0 .0 0 0 0 2T B C CD CD B CCD B CP L L L LT E I K L? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? 徑向交角 ： 65() 5 5 0 0 5 0 2 5 0 2 0 03 ( ) 3 6 1 0 2 . 5 1 0 3 0 0 0 .0 0 0 0 1R B C CD CD B CCD B CP L L L LR E I K L? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? 法向齒向交角 ： 0 .9 4 0 .3 4 0 .0 0 0 0 1 9 [ ]TR? ? ? ?? ? ? ? 經(jīng)校核，該主軸的強度和剛度均符合要求。 呂梁 學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 23 第 4 章 刀架改造設(shè)計 數(shù)控車床的加工過程是自動控制的，原手動換刀刀架須更換為自動刀架。 臥式車床數(shù)控化改造應(yīng)將原車床的普通手動轉(zhuǎn)位刀架替換成自動轉(zhuǎn)位刀架。自動轉(zhuǎn)位刀架由數(shù)控系統(tǒng)控制，效率高，工藝性能可靠。根據(jù)所加工零件的工藝要求及車床控制方式確定自動刀架的刀位數(shù)和刀架類型。 改造后的自動回轉(zhuǎn)刀架的基本要求 數(shù)控車床的刀架是車床的重要組成部分。刀架用于加持切削用的刀具，在一定程度上，刀架的結(jié)構(gòu)和性能體現(xiàn)了車床的設(shè)計和制造技術(shù)水平，所以有如下要求： （ 1）轉(zhuǎn)位準(zhǔn)確可靠，工件平穩(wěn)安全； （ 2）按最短路線就近選擇，轉(zhuǎn)位時間短； （ 3） 應(yīng)當(dāng)滿足換刀時間短、數(shù)控機(jī)床刀具重復(fù)定位精度高、刀具儲存量足夠、結(jié)構(gòu)緊湊及安全可靠等要求 。 （ 4）防水、防屑，密封性能優(yōu)良； （ 5）夾緊剛性高，適宜重負(fù)荷切削 ,回轉(zhuǎn)刀架在結(jié)構(gòu)上必須具有良好的強度和剛度，以承受機(jī)床在切削加工時的切削抗力。 電 動刀架的結(jié)構(gòu)及選擇 （ a）墊板 （ b）電動刀架 圖 41 墊板和電動刀架 刀架是車床的一個重要組成部分。刀架用于夾持切削用的刀具，其結(jié)構(gòu)直接影響機(jī)床的切削性能和效率。臥式車床改造應(yīng)拆除原手動刀架和 墊 板 ， 如圖 41（ a） ，安C6180普通車床 的數(shù)控化改造（主傳動、電動刀架） 24 裝有數(shù)控系統(tǒng)控制的 四 工位電動刀架，效率好，工藝性能可靠。根據(jù)車床型號及主軸中心高度，選用 LD4C6180 立式轉(zhuǎn)位刀架 ,有 4 個刀位，與未改造前的普通車床刀位相同，能滿足加工需求。其轉(zhuǎn)位刀架結(jié)構(gòu)參數(shù)如表 41 所 示 表 41 LD4C6180 自動轉(zhuǎn)位刀架 相關(guān) 參數(shù) 自動回轉(zhuǎn)刀架工作原理 自動回轉(zhuǎn)刀架的換刀流程如圖 42 所示。 圖 42 自動回轉(zhuǎn)刀架的換刀流程 圖 43 表示自動回轉(zhuǎn)刀架在換刀過程中有關(guān)的銷的位置。其中上部的圓 柱銷 2和下部的反靠銷 6 起著重要作用。當(dāng)?shù)都芴幱阪i緊狀態(tài)時 ,兩銷的情況如圖 a 所示，此時反靠銷 6 落在反靠圓盤 7 的十字槽內(nèi)，上刀體 4 的端面齒和下刀的端面齒處于嚙合狀態(tài)。需要換刀時，控制系統(tǒng)發(fā)出刀架的轉(zhuǎn)位信號，三相異步電動機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，通過蝸桿副帶動螺桿正向轉(zhuǎn)動，與螺桿配合的上刀體 4 逐漸抬起，上刀體 4 與下刀體之間型號 電動機(jī)功率 W 電動機(jī)轉(zhuǎn)速 n/min 鎖緊力 KN 重復(fù)定位精度 mm 換刀時間 s 90176。 180176。 270176。 LD4C6180 180 960 28 ? 2 呂梁 學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 25 的端面齒慢慢脫開；與此同時，上蓋圓盤 1 也隨著螺桿正向轉(zhuǎn)動（上蓋圓盤 1 通過圓柱銷與螺桿聯(lián)接），當(dāng)轉(zhuǎn)過約 150 度時，上蓋圓盤 1 直槽的另一端轉(zhuǎn)到圓柱銷 2 的正上方，由于彈簧 3 的作用，圓柱銷 2 落入直槽內(nèi)，于是上蓋圓盤 1 就通過圓柱銷 2 使得上刀體 4 轉(zhuǎn)動起來（此時端面齒已完全脫開），如圖 b 所示。 （ a） （ b） （ c） （ d） 圖 43 刀架轉(zhuǎn)位過程中銷的位置 1 一 上蓋圓盤 2 一 圓柱銷 3 一 彈簧 4 一 上刀體 5 一 圓柱銷 6 一 反靠銷 7 一 反靠圓盤 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)斜坡滑出，而不影響上刀體 4 尋找刀位時的正向轉(zhuǎn)動，如圖 c 所示。 上刀體 4帶動磁鐵轉(zhuǎn)到需要的刀位時，發(fā)信盤上對應(yīng)的霍爾元 件輸出低電平信號，控制系統(tǒng)收到后，立即控制刀架電動機(jī)反轉(zhuǎn)，上蓋圓盤 1 通過圓柱銷 2 帶動上刀體 4開始反轉(zhuǎn)，反靠銷 6 馬上就會落入反靠圓盤 7 的十字槽內(nèi)，至此，完成粗定位，如圖d 所示。此時反靠銷 6 從反靠圓盤 7 的十字槽內(nèi)爬不上來，于是上刀體 4 停止轉(zhuǎn)動，開始下降，而上蓋圓盤 1 繼續(xù)反轉(zhuǎn)，其直槽的左側(cè)斜坡將圓柱銷 2 的頭部壓入上刀體4 的銷孔內(nèi)，上蓋圓盤 1 的下表面開始與圓柱銷 2 的頭部滑動。在些期間，上、下刀本的端面齒逐漸嚙合，實現(xiàn)定位，經(jīng)過設(shè)定的延時時間后，刀架電動機(jī)停轉(zhuǎn)，整個換刀過和結(jié)束。由于蝸桿副具有自鎖功能，所以刀架可穩(wěn)定 的工作。 （ a） 換刀開始時，圓柱銷 2 與上蓋圓盤 1 可以相對滑動 （ b） 上刀體 4 完全抬起后，圓柱銷 2 落入上蓋圓盤 1 槽內(nèi)，上蓋圓盤 1 將帶動圓柱銷 2 及上刀體 4 一起轉(zhuǎn)動 （ c） 上刀體 4 連續(xù)轉(zhuǎn)動時，反 靠 銷 6 可從反靠圓盤 7 的槽左側(cè)斜坡滑出 （ d） 找到刀位后，刀架電動機(jī)反轉(zhuǎn)，反靠銷 6 反靠，上刀體停轉(zhuǎn)，實現(xiàn)粗定位 C6180普通車床 的數(shù)控化改造（主傳動、電動刀架） 26 刀架的安裝 該刀架安裝時，需先拆除原機(jī)床上的小滑板和刀架，然后把電動刀架置于中滑板上。此時，刀架高度應(yīng)使車刀前面基本通過車床主軸軸心線，否則要在刀架下面加墊板，調(diào)整其高度。然后，卸掉刀架電動機(jī)風(fēng)扇罩殼，逆時針 方向轉(zhuǎn)動電動機(jī)，使上刀體相當(dāng)于下刀體轉(zhuǎn)動 45‘左右。數(shù)控機(jī)床打裝螺孔，再用內(nèi)六角螺栓將刀架與中滑板固定。固定時應(yīng)注意，將刀架的兩側(cè)面分別與車床縱向和橫向的進(jìn)給方向平行，用墊板來調(diào)整其中心高。使用前應(yīng)試運轉(zhuǎn)，運轉(zhuǎn)時要達(dá)到輕松靈活、加工中心無噪聲的要求。 呂梁 學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 27 第 5 章 總 結(jié) 截至到現(xiàn)在，畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)做了將近三個月了， 經(jīng)過三個月的努力，畢業(yè)設(shè)計到此已經(jīng)完成。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師和同學(xué)，沒有賈老師和李老師的細(xì)心指導(dǎo)和同學(xué)的熱情幫助， 我的畢業(yè) 設(shè)計是很難順利完成的。最后，我對這次 畢業(yè) 設(shè)計做一簡單的總結(jié)。 本次 課程設(shè)計任務(wù)是車床主傳動設(shè)計 和手動刀架改換自動回轉(zhuǎn)刀架， 由于車床是高精 度 加工車床，要求車床加工精度高，主軸運轉(zhuǎn)可靠，并且受外界，振動，溫度干擾要小，因此，本次設(shè)計是將車床的主軸箱傳動和變速箱傳動分開設(shè)計，以盡量減小變速箱 和 原電機(jī)振動源對主軸箱傳動的影響。 在選了課題以后 ，我通過圖書館和上網(wǎng)查閱了大量的資料，全面、深入地了解C6180 普通車床的各項參數(shù)及其技術(shù)指標(biāo) 。在此期間我不僅對自己的設(shè)計題目有了深入的了解，并且在此基礎(chǔ)上確定了總體設(shè)計方案，此后便開始了對主運動參數(shù)的計算與設(shè)計， 計算 過程綜合了大學(xué)四年來所學(xué) 的 很多 知識。 認(rèn)識到了自己所學(xué)的知識終于派上了用場， 最終把所學(xué)的專業(yè)知識全部應(yīng)用到具體實例，還可以有效地鞏固所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識以及相關(guān) 繪圖 軟件，真正做到了學(xué)有所用，為即將踏入工作崗位的我打下堅實的基礎(chǔ) 。 到今天畢業(yè)設(shè)計 接近尾聲 ，感覺提高了自己查閱資料的能力，并熟悉了有關(guān)的技術(shù)政策，提高了熟練應(yīng)用國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范手冊、圖冊等工具書進(jìn)行設(shè)計計算、數(shù)據(jù)處理、編寫技術(shù)文件的獨立工作能力。在老師的指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助下，一個又一個的難題就這樣克服了。 對于一個即將踏上社會的學(xué)生來講，將會面臨更多、更強的考驗和鍛煉，而這次練 兵無疑增加了我們?nèi)ッ鎸ξ磥恚犹魬?zhàn)的砝碼！ 然而由于我們能力有限，加之時間倉促，設(shè)計中一定會存在問題， 懇請 老師同學(xué)批評指正，多提寶貴意見。 C6180普通車床 的數(shù)控化改造（主傳動、電動刀架） 28 參考文獻(xiàn) [1] 艾興 ， 肖詩綱主編 .切削用量簡明手冊 [M].機(jī)械工業(yè)出版社 ， 1994. 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