2-CK6130车削中心动力转塔刀架设计

目录

前言 1

第一章 绪论 3

1.1国内外数控车床的研究状况与成果 3

1.2数控刀架的发展趋势 4

1.3 数控转塔刀架的开发应用 4

第二章 数控车床自动换刀装置 5

2.1概述 5

2.2 ATC刀具自动换刀形式 6

2.3 数控车床刀架的功能、类型和满足的要求 7

2.3.1数控车床刀架的功能 8

2.3.2数控机床刀架的类型 8

2.3.3数控机床刀架应满足的要求 9

第三章 车削中心动力刀架总体方案设计 11

3.1调查研究与资料收集 11

3.1.1  课题的调查研究 11

3.1.2资料收集 11

3.2动力刀架的整体方案设计与选择 11

3.2.1 动力刀架的整体方案设计 11

3.2.2液压驱动的刀架工作原理 12

3.2.3 刀架定位精度及重复定位精度 13

3.3动力刀架传动部分方案设计 13

3.4 动力刀架的分度机构方案设计 14

3.5动力刀架动力刀具方案设计 15

3.5.1 齿轮传动的分类和特点 16

3.5.2 齿轮传动类型选择的原则 17

第四章 典型零件的设计和选用 18

4.1　动力刀架传动部分 18

4.1.1 刀架轴的结构设计及计算 18

4.1.2　液压缸的设计 19

选择液压缸类型 19

液压缸内径D和活塞直径d的计算 20

4.1.3 碟形弹簧的计算及选用 21

4.1.4　轴承的选用 22

4.1.5　端齿盘的选用 23

端齿盘的应用 23

端齿盘的特点 24

端齿盘的设计 24

4.2 动力刀架的分度机构部分 25

4.2.1伺服电机的选用 25

伺服电机的分类 26

伺服电机的一般选择原则 26

伺服电机的选用 26

4.2.2凸轮机构的选用及计算 30

凸轮式间歇运动机构的特点及应用 30

圆柱凸轮分度机构参数确定 31

4.3　动力刀架动力刀具部分 31

4.3.1交流伺服电动机的选择 32

概述 32

伺服电机的性能 32

4.3.2　齿轮设计计算及选用 33

4.3.3　轴承的选用 35

第五章 CK6130车削中心动力转塔刀架三维制作 36

5.1 典型零部件实体制作 36

5.1.1刀架轴的实体制作 36

5.1.2刀盘的制作 36

5.1.3齿轮制作 37

5.1.4圆柱凸轮制作 37

5.2 装配图、剖视图、爆炸图 39

第六章 总结 42

致谢 43

参考文献： 44

前言

    制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱，其发展水平标志着该国或地区经济的实力，科技水平，生活水准和国防实力。国际市场的竞争归根到底是各国制造生产能力及机械制造装备的竞争。

自从20世纪60年代世界上第一台数控机床问世以来，随着计算机技术、微电子技术、现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通信技术和机械制造技术等各相关领域的发展，数控技术已成为现代先进制造系统(FMS，CIMS等)中不可缺少的基础技术。由于机床数控系统技术复杂，种类繁多。现在数控机床的“使用难、维修难”问题，已经是影响数控机床有效利用的首要问题。

　 工业发达国家都非常注重机械制造业的发展，为了用先进技术和工艺装备制造业，机械制造装备工业得到先发展。对比之下，我国目前机械制造业的装备水平还比较落后，表现在大部分工厂的机械制造装备基本上是通用机床加专用工艺装备，数控机床在机械制造装备中的比重还非常低，导致“刚性”强,更新产品速度慢，生产批量不宜太小，生产品种不宜过多；自动化程度基本上还是“一个工人，一把刀，一台机床”，导致劳动生产率低下，产品质量不稳定。 因此，要缩小我国同工业发达国家的差距,我们必须在机械制造装备方面大下功夫，其中最重要的一个方面就是增加数控机床在机械制造装备中的比重[1]。

   本课题为CK6130车削中心动力转塔刀架设计及三维制作，该刀架能够在一次装夹中完成多道工序，使加工范围扩大，大大提高了加工精度和生产效率。本次设计的主要内容为：1．CK6130车削中心动力转塔刀架总体布局设计；2．动力刀架传动部分设计；3．动力刀架分度机构设计；4．动力刀架刀具设计；5.外文资料的翻译。

　　分度机构和动力刀具部分设计是这次设计中的重点内容，同时也是难点。通过广泛查阅文献资料，参观数控车床实物样机以及与指导老师相互讨论等途径，拟定了如下的研究手段：

回转刀架的换刀分为刀盘抬起、刀架锁紧和刀盘转位三个动作。其中刀盘抬起和刀架锁紧由液压来实现，而刀盘转位则由伺服电机来驱动。刀盘抬起动作的实现须经以下步骤：数控系统发出刀盘抬起命令 液压系统启动 压力油进入液压缸右腔 活塞向左运动 刀架主轴向左移动 端齿盘脱离啮合 刀盘抬起。刀盘转位动作的实现顺经以下步骤：数控系统发出刀盘转位的命令 伺服电机启动 圆柱凸轮转动 刀架主轴转动 实现刀盘转位。刀盘锁紧动作的实现顺经以下的步骤： 数控系统发出刀盘锁紧顺序动作：碟形弹簧复位 活塞向右运动 刀架主轴向右移动 端齿盘啮合 实现刀盘锁紧。