8位星型刀塔伺服驱动设计.doc

前言 2 第一章 绪 论 5 1.1国内外数控车床的研究状况与成果 5 1.2数控刀架的发展趋势 6 1.3 设计内容和研究方法 8 第二章 8位伺服刀塔总体方案设计 11 2.1调查研究与资料收集 11 2.1.1 课题的调查研究 11 2.1.2资料收集 11 2.2 刀塔的整体方案设计 14 第三章 典型零件的设计和选用 15 3.1刀盘转位伺服电机的选择计算 15 3.1.1伺服电机概述 15 3.1.2 伺服电机的性能 15 3.1.3伺服电机的分类 16 3.1.4 伺服电机的一般选择原则 16 3.1．5刀盘转位伺服电机的选择计算 16 3.2主轴是设计计算 21 3.3齿轮设计计算及选用 24 第四章 液压系统的设计计算 27 4.1刀架液压控制系统液压泵及油泵电动机的选择计算 27 4.1.1液压油泵的选择 27 4.1.2液压缸内径和活塞杆直径的计算 27 4.1.3动力刀座驱动部分液压缸的计算 27 4.1.4油泵电动机功率的选择计算 28 4.2 液压缸的设计 30 4.2.1 选择液压缸类型 30 第五章8位星型伺服刀塔三维制作 32 5.1 典型零部件实体制作 32 5.1.1刀架轴的实体制作 32 5.1.2刀盘的制作 32 5.1.3齿轮制作 33 5.1.4离合器制作 34 5.2 装配图 34 致 谢 37 参考文献 39 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]。 现代工业发展其实就是制造工艺的发展，而这其中一个非常重要的因素就是制造工具——机床的发展。现代机床的发展都趋向于自动化、复合化以及高速化。而作为制造业主力军的数控机床来说，它的发展更是日新月异。 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。 当前，数控机床发展迅猛，一方面向高速、高效、高精度方面发展，同时，在制造行业中广泛存在原有设备的数控改造和系统升级问题。作为关键附件，高性能的刀塔对于提高机床整体运行的可靠性、稳定性和效率有着重要意义，数控刀塔是由数控系统来控制的，因此，在刀塔本身性能提高的情况下，如何实现控制任务就显得十分重要了。国内数控车床转塔刀架的设计和生产都是依赖先进国家的，而且产品的性能方面跟国外还有一定的差距，期待开发设计一种性能最优，最有实用价值的转塔刀架，来适应市场，替代进口产品低价位的数控车床用转塔刀架，占领国内市场，并达到国际领先水平，为国产机床工业的发展作出贡献。数控车床今后将向中高当发展，中档采用普及型数控刀架配套，高档采用动力型刀架，兼有液压刀架、伺服刀架、立式刀架等品种，预计近年来对数控刀架需求量将大大增加随着数控车床的发展，数控刀架开始向快速换刀、电液组合驱动和伺服驱动方向发展刀塔的结构，刀塔的传动形式以及驱动方式；刀塔与刀座的连接形式、刀座的选择；刀具的交换动作设计、交换时间以及定位锁紧计算；刀塔其他辅助部件的设计液压系统启动下端离合器分离动力刀座驱动轴向右运动，与动力刀座脱开信号反馈，系统指令液压系统驱动花键连接刀盘驱动轴刀盘转位信号反馈液压系统动作刀盘锥齿轮啮合锁紧动力刀座驱动轴与动力刀座锁合信号反馈，系统指令伺服电机达到预定转速完成换刀动作。