【正文】 ）加大： N空=) KW （）式中：C系數(shù)，兩支承滾動或滑動軸承C=，三支承滾動軸承C=10；da所有中間軸軸頸的平均直徑（mm）；d主—主軸前后軸頸的平均直徑（mm）；∑n—主軸轉(zhuǎn)速（r/min）。我國中型車床、銑床C1=。從上訴經(jīng)驗公式可知：主軸轉(zhuǎn)速n主和中間傳動軸的轉(zhuǎn)速和∑n對機床噪音和發(fā)熱的關系。，中間軸轉(zhuǎn)速宜取低一些。在此條件下，可適當選用較高的中間軸轉(zhuǎn)速。過大，容易引起震動和噪音。過小，則使主動齒輪與被動齒輪的直徑相差太大，將導致結構龐大?；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。我國目前制造業(yè)中廣泛使用的數(shù)控車床六角回轉(zhuǎn)刀架雖然是上世紀開發(fā)的產(chǎn)品，但其結構具有當代自動換刀裝置的典型結構，和相對成熟的技術使得它極具經(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。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。當數(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。當?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。（3）刀架壓緊。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。這時，端齒離合器與空套齒輪脫開。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)?；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轉(zhuǎn)位和鼠盤定位，以及其它轉(zhuǎn)位和定位機構。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構，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定位精度（～）。2. 刀盤機構刀盤是刀具裝填機構，也是分度機構直接作用的機構。3. 定位精度的保證必須選擇可靠的定位方案和合理的定位結構，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定位精度（～）。本章分析了六角回轉(zhuǎn)刀架的設計依據(jù)，分析了六角回轉(zhuǎn)刀架的結構及工作原理，提出了設計過程中要注意的幾個問題。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。本課題對數(shù)控車床的六角回轉(zhuǎn)刀架的機構設計具有現(xiàn)實意義。因此，分度機構是回轉(zhuǎn)刀架的核心機構。因此，結構設計也圍繞這五個方面進行。分度機構主要作用是分度，其精度主要由液壓系統(tǒng)和數(shù)控控制系統(tǒng)決定。設計原則：保重分度性能，盡量用常用的材料和常見結構，減低成本。主軸的設計包括其形狀/尺寸設計、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。力學性能|σb/MPa≥: 600力學性能|σs/MPa≥: 355力學性能|δ5(%)≥: 16力學性能|ψ(%)≥: 40力學性能|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?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，力學性能良好，主要受力軸段軸徑為Φ30，所以不需要校核。主軸的形狀結構主要考慮軸向零件的定位特點。根據(jù)現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)刀架產(chǎn)品常見主軸軸徑，取d1=d2=d3=30。則由上公式得：b1≥30=為了減少主軸的體積，選b1=。上端齒盤是非標準件，分為上下兩部分：上部的空套齒輪，下部的端齒盤端齒。由于端齒盤離合器低負荷低速運轉(zhuǎn)，故由簡化公式計算其參數(shù)。抗彎強度計算公式中的應代入及中的大值。因為空套齒輪是與齒條嚙合，在分度定位的動作過程中，要求齒條的行程至少使空套齒輪轉(zhuǎn)動六分之一周，帶動刀盤轉(zhuǎn)過六分之一的圓周分度，所以齒條的有效嚙合長度至少為六分之一的空套齒輪的分度圓圓周長。即齒條的最大行程只能使刀盤轉(zhuǎn)位六分之一圓周，但是節(jié)省了刀架的占位空間，使其適用于常見的小型廉價車床，同時簡單的分度方案使得數(shù)控系統(tǒng)更加簡單穩(wěn)定。通常，對于直齒輪，=6~12 ，越大則齒寬b越大，齒輪軸向尺寸越大，安全性和成本提高，散熱性能降低。由于空套齒輪在嚙合轉(zhuǎn)動的時候是處于低載荷低速度的條件下，故齒寬b不需要很大，但為了使使用簡化公式計算出來的參數(shù)具有更好的安全性，不妨取的值為：=10；算出來的b值偏大，可根據(jù)實際經(jīng)驗適當修正即可。查《機械設計手冊 單行本 齒輪傳動》p1662，選擇45鋼調(diào)質(zhì)作為上端齒盤的材料。 抗彎疲勞強度基本值：齒輪=460；齒條=430 。取齒數(shù)=26，則查課本《機械設計》p200，表105得到：齒形系數(shù) ；校正系數(shù)；所以。轉(zhuǎn)矩與扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)慣量J有關。查閱材料手冊，得鑄鋼的密度為。由扭轉(zhuǎn)慣量與扭矩的關系得J=，代入數(shù)據(jù)計算得=744。但考慮到刀盤轉(zhuǎn)動時遇到摩擦力等等阻礙因素，取估算質(zhì)量的十分之一左右的質(zhì)量進行下一步的計算。把上面所有相關參數(shù)代入簡化公式，計算得 。由模數(shù)與分度圓的關系得，計算得=91 。因為是大大人為的增大，且空套齒輪在軸向方向受到的力很小，基本可以忽略，故參照現(xiàn)有產(chǎn)品參數(shù)，選擇b=14。取活塞直徑D=50。則定位誤差===即，所以所選擇的公差配合H7/n6復合重復定位精度要求。 定位插銷機構的公差配合圖因為插銷定位機構決定了六角回轉(zhuǎn)刀架的重復定位精度，同時作為過盈配合，當?shù)都苁艿角邢髁r，刀架底座上均布的六個插銷結構先于主軸受力，所以該機構是非常重要的受力機構，要進行校核檢驗。查金屬切削手冊，得切屑力y方向上的受力公式：，——車床切削外圓是Y方向的受力系數(shù)；查表得其值為1795；——背吃刀量，mm；對于常見的車床外圓切削，取其常見的大值為5 ；f——進給量。查金屬切削手冊，得切屑力y方向上的受力公式：,——車床切削外圓時x方向的受力系數(shù)，查表得其值為1069；其余參數(shù)和取值同上。代入數(shù)據(jù)計算得F=。d——材料剪切面的直徑，mm；F——剪切力，N。結論：由校核結果知道插銷定位機構有足夠的強度和安全性，由定位誤差的計算和檢驗，知道插銷定位機構能滿足重復定位的要求。目前使用的刀夾很多，有些設計已經(jīng)標準化。本課題針對直徑為30的刀夾刀柄對刀夾襯套進行設計。結論 總之，通過此課題的設計研究，本人收獲甚大：，特別是車床有了深刻地了解，對車床的工作原理、組成、結構等方面的知識有了一個系統(tǒng)而全面地認識，閱讀了大量關于CNC系統(tǒng)、NC系統(tǒng)的說明書及相關資料，為今后從事控制系統(tǒng)的設計工作奠定了基礎.，訓練了綜合運用知識和電腦繪圖的能力，鍛煉了實踐操作能力。參考文獻:[1] 蔡春源 雷天覺 任興機，等. 機電液設計手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，1997.[2] 徐炳松，張秀艷，張茵麥，等. 畫法幾何及機械制圖. 北京：高等教育出版社，1999.[3] 劉杰. 機電一體化技術基礎與產(chǎn)品設計. 沈陽：東北大學出版社，2002，101102.[4] 王仁德，趙春雨，張耀滿. 機床數(shù)控技術. 沈陽：東北大學出版社，2002，5773.[5] 蔡光起，原所先，高航. 機械制造技術基礎. 沈陽：東北大學出版社，2002.[6] 宋宏遠，楊天怡. 單片微型計算機原理及應用. 重慶：重慶大學出版社，1990，9293.[7] 呂京建，韓長風. 單片微機與系統(tǒng)設計. 天津：能源出版社，1987.[8] Mach inability Date Center. Machining Date Edition 1972.[9] Bram G, Douns C. Machining technology. Macmillan Press Ltd,1975.[10] 叢福建. 基于通用PC機車床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā). 東南大學. 2002.[11] 王賡. 易用型數(shù)控系統(tǒng)的研究與實現(xiàn). 西安交通大學. 2001.[12] 鄭子文. 超精密機床伺服控制技術研究. 國防科學技術大學. 2001.[13] 紀?；? 新一代CK1416高速精密數(shù)控車床建模與設計動態(tài)研究. 東南大學. 2003 . 致謝本文是在導師XX教教授的悉心指導下完成的。正是因為有了你們的幫助，才讓我不僅學到了本次課題所涉及的新知識，更讓我感覺到了知識以外的東西，那就是團結的力量。