刀架设计项目说明指导书.doc

目录 TOC \o 1-3 \h \z \u 1.绪论 1 1.1中国外数控机床情况分析 1 1.2自动刀架情况分析 1 1.3刀架设计总体方案 2 2.刀架机械结构设计 3 2.1刀架机械结构设计总体方案 3 2.1.1减速传动机构方案设计 3 2.1.2上刀体锁紧和精定位机构设计 3 2.1.3刀架抬起机构设计 3 2.2刀架机械结构设计工作原理 4 2.3关键传动部件功效及设计 5 2.3.1三相异步电机选择 5 2.3.2蜗杆和蜗轮设计 5 2.3.3蜗杆轴设计 7 2.3.4中心轴设计 9 2.3.5轴承选择 10 2.3.6齿盘设计 11 3.刀架电气系统设计 13 3.1刀架电气系统设计方案 13 3.2刀架电气系统工作原理 13 3.3刀架电气系统硬件组成 15 3.3.1控制系统选择 15 3.3.2交流接触器选择 15 3.3.3电磁继电器选择 15 4.设计总结 17 5. 谢辞 18 6.参考文件 19 摘要 本设计是依据经过电动机正反转，来实现换刀和锁紧；利用涡轮蜗杆传动，蜗杆传动单级传动能得到很大传动比，传动平稳，无噪声，冲击载荷小，而且能优化整体结构，做到外型轮廓小，结构紧凑。上、下刀体两个端面齿脱离，就必需设计适宜机构使上刀体抬起，采取螺杆-螺母副。 [关键词]电动刀架 工作原理 电气控制 序言 电动刀架是数控车床进行自动换刀实现机构，实现刀架上刀盘转动和刀盘开定位、定位和夹紧运动，以实现刀具自动转换，含有传动机械结构、电气正反转控制、PLC编程控制等数控机床关键内容，是每一个学习数控机床结构学生必需掌握，含有机械、电气综合特点。 本设计分为三部份，第一部分为绪论，包含中国外数控机床情况分析、自动刀架情况分析、刀架设计总体方案等。第二部分为刀架机械结构设计，包含刀架机械结构设计总体方案、刀架机械结构设计工作原理和关键传动部件功效和设计等。第三部分为刀架电气系统设计。包含刀架电气系统设计方案、刀架电气系统工作原理和刀架电气系统硬件组成等。 因为本人实际水平有限，本设计仍然会有很多不足之处，错误和不妥之处于所难免，故恳请老师批评指正。 1.绪论 1.1中国外数控机床情况分析 数控技术自20世纪中叶出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性改变。数控加工加工柔性好，加工精度高，生产率高，能减轻操作者劳动强度、改善劳动条件，有利于生产管理现代化和经济效益提升。数控机床是一个经典机电一体化产品，适适用于加工多品种小批量、结构较复杂、精度要求较高、价格昂贵不许可报废关键零件。 进入二十一世纪，中国经济和国际全方面接轨，进入了一个蓬勃发展新时期。机床制造业即面临着机械制造业需求水平提升而引发制造装备发展良机，也遭碰到加入世界贸易组织后猛烈国际市场竞争压力，加速推进数控机床发展是处理机床制造业连续发展一个关键。 中国数控技术经过“六五”，“七五”，“八五”，到“九五”近20年发展，基础上掌握了关键技术，建立了数控开发，生产基地，培养了一批数控人才，初步形成了自己数控产业。“十五”攻关开发结果：华中号、中华号、航天号和蓝天号4种基础系统建立了含有中国自主版机数控技术平台。含有中国特色经济型数控系统经过这些年来发展，有了较大提升。它们逐步被用户认可，在市场上站住了脚。 现在中国数控机床生产厂有100多家，生产数控机床配套产品企业有300余家，产品品种包含八大类 种以上。现在已新开发出数控系统80余种，分为3种型级，即经济型，普及型和高级型。“九五”期间数控机床发展已进入实现产业化阶段，数控机床新开发品种300余种，已经有一定覆盖面。新开发国产数控机床产品大部分达成期际上20世纪80年代中期水平，部分达成90年代水平，为国家关键建设提供了一批高水平数控机床。 1.2自动刀架情况分析 从自动换刀系统发展历史来看，1956年日本富士通研究成功数控转塔式冲床，美国IBM企业同期也研制成功了“APT”（刀具程序控制装置）。1958年美国KT企业研制出带ATC（自动刀具交换装置）加工中心。1967年出现FMS(柔性制造系统)。1978年以后，加工中心快速发展，带有ATC装置，可实现多个工序加工机床，步入了机床发展黄金时代。1983年国际标准化组织制订了数控刀具锥柄国际标准，自动换刀系统便形成了统一结构模式。 自动换刀系统是数控机床关键组成部分。刀具夹持元件结构特征及它和机床主轴联结方法，将直接影响机床加工性能。刀库结构形式及刀具交换装置工作方法，则会影响机床换刀效率。自动换刀装置是数控机床上最普遍一个辅助装置，它能够使数控机床在工件一次装夹中完成多个甚至全部加工