【正文】 。8tnnFNra==176。徑向力: =176。則圓周力： 180。四、蝸桿軸的校核⑴ 作用在蝸桿軸上的載荷由公式得： 12tTFd=661 =180。D3段：D3段為蝸桿蝸輪嚙合部分，取d 3=22mm，L 3=50mm。因此，軸徑d1=d5=10mm，L 1=20mm， L5=70mm。=取 dmin=6mm三、確定各軸段的直徑和長度根據(jù)各個零件在軸上的定位和裝拆方案確定軸的形狀及直徑和長度,如圖 41 所示。因此，蝸桿材料選用 45 鋼，正火處理， , 。若蝸桿減速部分散熱的計算面積 A 不滿足以上條件，可以采用強迫冷卻方法或15 / 33增加散熱計算面積的方法來滿足散熱要求?？紤]到通風(fēng)良好，取 ,t1=95℃,t 2=20℃，則CmWk???2/(9)Am179。=由公式 和設(shè)計要求 可推出：12()ckAtcsp163。顯然 ，所以滿足接觸強度要求。180。=180。++?取軸承效率 ，攪油及濺油效率 ，則蝸桿傳動的總效率為：180。=180。=?由參考文獻[2]表 8415 用插值法查得 ，則蝸輪副嚙合效率為12gr14 / 331tantan5639。由于幾何參數(shù)已經(jīng)確定，故 k 與 T2 39。蝸輪齒寬： ,取 b2==180。=齒根圓直徑 ：；2()(.) c+180。蝸輪：分度圓直徑： ；25102dZ=180。七、主要尺寸計算蝸桿:分度圓直徑：d 1=；齒頂圓直徑： ；*=+180。查參考文獻[2]表 842 得， ，m=2mm， d1=， q=， r=5176。232。=232。179。231。231。246。248。179。231。 =六、確定模數(shù) m 和蝸桿分度圓直徑 d1由公式可得： 22150[]mkTZHs230。五、計算蝸輪輸出轉(zhuǎn)矩 T2估算傳動效率 12 Nmnh180。根據(jù) ，由圖 844 查得 ，=180。2r?采用浸油潤滑，由參考文獻[2]圖 842 查得： 093SZ根據(jù)參考文獻[2]表 844 ,，設(shè)計工作壽命 t=12022 小時，求得260Nnt=180。180。12 / 33 r=4176。二、選擇蝸桿蝸輪材料考慮到蝸桿傳動功率不大，速度中等，故蝸桿用 45 號鋼表面淬火，硬度為45～55HRC，蝸輪邊緣采用 ZCuSn10P1,金屬模鑄造。表 41 電動機主要技術(shù)指標(biāo)主要技術(shù)數(shù)據(jù) 外型尺寸 （ mm）型號齒距角最大靜轉(zhuǎn) 矩kgcm最高空載啟動頻 率（步/秒）運行頻率（步/秒）相數(shù)電壓v電流A外徑長度軸徑重量11 / 3345BF003Ⅱ 3/6 2 3100 1200 3 60 2 45 82 4870BF001 90BF003 考慮到步進電動機與聯(lián)軸器的配合及合理的安裝尺寸，在其滿足功率的前提下優(yōu)先選擇尺寸較小便于安裝、拆卸、清理、維護的型號，比較三個型號的功率如下：45BF003Ⅱ， P=120W；70BF001， P=210W；90BF003， P=300W,考慮三者的外徑和安裝尺寸 45BF003Ⅱ型步進電動機明顯優(yōu)越于后者，故綜合考慮選擇 45BF003Ⅱ型步進電動機比較合適，查參考文獻[1]表 選取 45BF003Ⅱ型步進電動機配用的驅(qū)動電源型號為 BQG1002。第二節(jié) 選擇步進電動機一、電動機所需要的功率查參考文獻[1]表 的 AK211104M 電動回轉(zhuǎn)刀架的電動機功率 P=120W,轉(zhuǎn)速 n=1400r/min。187。⑷ 刀架壓緊9 / 33刀架精確定位后，電機及許反轉(zhuǎn)，夾緊刀架，當(dāng)兩齒盤增加到一定夾緊力時， 電機由數(shù)控裝置停止反轉(zhuǎn)，防止電機不停反轉(zhuǎn)而過載毀壞，從而完成一次換刀過程?；?70176。⑶ 刀架定位 當(dāng)上刀架轉(zhuǎn)到需要到位后（旋轉(zhuǎn)90176。⑵ 刀架轉(zhuǎn)位當(dāng)圓套8逆時針轉(zhuǎn)過150176。第二節(jié) 回轉(zhuǎn)刀架的工作過程本設(shè)計回轉(zhuǎn)刀架的工作原理為機械螺母升降轉(zhuǎn)位式。通過對數(shù)控車床回轉(zhuǎn)刀架的基本要求，結(jié)構(gòu)特點，動力源及基本參數(shù)的分析，可以得出 CK6140 回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計方案如下：7 / 33⑴ 立式簡易型；⑵ 伺服電動機直接驅(qū)動；⑶ 刀尖高為 110mm，工位數(shù)為 4；⑷ 外形尺寸為 200200252（長寬高） ；⑸ 采用霍爾開關(guān)作為信號傳輸控制元件；⑹ 轉(zhuǎn)位時刀架需要抬起，高度為 5mm。第四節(jié) 動力源的選擇及方案選擇結(jié)果驅(qū)動回轉(zhuǎn)刀架的動力可分為電動機傳動和液壓傳動兩大類。m電動機功 率W電動機轉(zhuǎn) 速r/min最大載重Kg重復(fù)定位精度mm外形尺寸mmAK211104M 110 4 450 120 1400 28 177。因此，參照煙臺機床附件廠生產(chǎn)的 AK211104M 型回轉(zhuǎn)刀架，初選刀尖高為 110mm。第三節(jié) 刀架參數(shù)的確定刀尖高是數(shù)控車床回轉(zhuǎn)刀架的主要參數(shù)。按照數(shù)控車床回轉(zhuǎn)刀架的基本要求和 CK6140 車床的實際情況，本設(shè)計初選刀架為立式簡易型四工位電動機回轉(zhuǎn)刀架，采用蝸桿傳動，上下齒盤嚙合，機械螺母升降轉(zhuǎn)位式的工作原理。CK6140 為經(jīng)濟性數(shù)控車床。 圖 11 立式回轉(zhuǎn)刀架 圖 12 臥式回轉(zhuǎn)刀架第三節(jié) 本設(shè)計的主要內(nèi)容本次設(shè)計主要是針對數(shù)控車床立式四刀位電動回轉(zhuǎn)刀架的機械傳動部分的設(shè)計，主要內(nèi)容為：⑴ 回轉(zhuǎn)刀架刀架參數(shù)的確定；⑵ 回轉(zhuǎn)刀架動力源的選擇；⑶ 回轉(zhuǎn)刀架傳動機構(gòu)的設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)件的選取；⑷ 回轉(zhuǎn)刀架的安裝調(diào)試和精度檢驗；5 / 33第二章 回轉(zhuǎn)刀架方案選擇第一節(jié) 數(shù)控車床回轉(zhuǎn)刀架的基本要求數(shù)控刀架作為數(shù)控機床必需的功能部件，直接影響機床的性能和可靠性。另外，加工工藝適應(yīng)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(fù)雜的零件時，除了控制系統(tǒng)能提供相應(yīng)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4 / 33具，靈活方便地完成各種幾何形狀的加工。另外，臥式刀架還有液動刀架和伺服驅(qū)動刀架。 　　目前國內(nèi)數(shù)控刀架以電動為主，分為立式（如圖 11）和臥式（如圖 12）兩種。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)。隨著數(shù)控車床的不斷發(fā)展，刀架結(jié)構(gòu)形式也在不斷翻新。刀架用于夾持切削用的刀具，因此其結(jié)構(gòu)直接影響機床的切削性能和切削效率。最后，在電動刀架的安裝調(diào)試和精度檢驗方面，提出了意見和措施。 電動刀架是數(shù)控車床重要的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，合理地選配電動刀架，并正確實施控制，能夠有效的提高勞動生產(chǎn)率，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時間，消除人為誤差，提高加工精度與加工精度的一致性等等。1 / 33鄭州工業(yè)安全職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）題 目 數(shù)控車床自動回轉(zhuǎn)刀架設(shè)計 姓 名________ 吳 宗 帥______________系 別________機 電 工 程 系___________專 業(yè)_________數(shù) 控 技 術(shù)_____________年