2022年数控车床自动回转刀架机电系统设计_.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第 1 节 自动回转刀架总体设计1.1 概述数控车床地刀架是机床地重要组成部分.刀架用于夹持切削用地刀具,因此其结构直接影响机床地切削性能和切削效率.在肯定程度上,刀架地结构和性能表达了机床地设计和制造技术水平.随着数控车床地不断进展,刀架结构形式也在不断翻新.其中按换刀方式地不同,数控车床地刀架系统主要有回转刀架、排式刀架和带刀库地自动换刀装置等多种形式 .自 1958 年首次研制胜利数控加工中心自动换刀装置以来,自动换刀装置地机械结构和掌握方式不断得到改进和完善 .自动换刀装置是加工中心地重要执行机构,它地势式多种多样,目前常见地有：回转刀

2、架换刀,更换主轴头换刀以及带刀库地自动换刀系统 .初步明白了设计题目（电动刀架）及进展简况,设计背景,对刀架有了一些印象,对整理设计思路 支配设计时间有很好地帮助作用.对一些参数地进行明白同时按准就要求来完成设计.1.2 数控车床自动回转刀架地进展趋势数控刀架地进展趋势是：随着数控车床地进展,数控刀架开头向快速换刀、电液组合驱动和伺服驱动方向发展. 目前国内数控刀架以电动为主,分为立式和卧式两种.主要用于简易数控车床；卧式刀架有八、十、十二等工位,可正、反方向旋转,就近选刀,用于全功能数控车床 .另外卧式刀架仍有液动刀架和伺服驱动刀架 .电动刀架是数控车床重要地传统结构,合理地选配电动刀架,并

3、正确实施掌握,能够有效地提高劳动生产率,缩短生产预备时间,排除人为误差,提高加工精度与加工精度地一样性等等 .另外,加工工艺适应性和连续稳固地工作才能也明显提高：特别是在加工几何外形较复杂地零件时,除了掌握系统能供应相应地掌握指令外,很重要地一点是数控车床需配备易于掌握地电动刀架,以便一次装夹所需地各种刀具,敏捷 地加工 .便利地完成各种几何外形名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 数控刀架地市场分析：国产数控车床将向中高档进展,中档采纳普及型数控刀架配套,高档采纳动力型刀架,兼有液压刀架、伺服刀架、立式刀架等品种 .

4、数控刀架地高、中、低档产品市场数控刀架作为数控机床必需地功能部件,直接影响机床地性能和牢靠性,是机床地故障高发点.这就要求设计地刀架具有具有转位快,定位精度高,切向扭矩大地特点 .它地原理采纳蜗杆传动,上下齿盘啮合,螺杆夹紧地工作原理 .1.3 自动回转刀架地工作原理回转刀架地工作原理为机械螺母升降转位式.工作过程可分为刀架抬起、刀架转位、刀架定位并压紧等几个步骤 .图1.1为螺旋升降式四方刀架,其工作过程如下： 刀架抬起 当数控系统发出换刀指令后 , 通过接口电路使电机正转 , 经传动装置、驱动蜗杆蜗轮机构 .蜗轮带动丝杆螺母机构逆时针旋转,此时由于齿盘处于啮合状态,在丝杆螺母机构转动时,使

5、上刀架体产生向上地轴向力将齿盘松开并抬起 ,直至两定位齿盘脱离啮合状态 ,从而带动上刀架和齿盘产生“ 上抬 ” 动作 . 刀架转位 当圆套逆时针转过 150时,齿盘完全脱开,此时销钉精确进入圆套中地凹槽中,带动刀架体转位 .刀架定位当上刀架转到需要到位后（旋转90、180或270）,数控装置发出地换刀指令使,霍尔开关中地某一个选通,当磁性板与被选通地霍尔开关对齐后,霍尔开关反馈信号使电机反转插销在弹簧力作用下进入反靠盘地槽中进行粗定位,上刀架体停止转动,电机连续反转,使其在该位置落下,通过螺母丝杆机构使上刀架移到齿盘重新啮合, 实现精确定位 .名师归纳总结 刀架压紧刀架精确定位后,电机及许反转

6、,夹紧刀架,当两齿盘增加到肯定夹紧力时,电机由第 2 页,共 21 页数控装置停止反转,防止电机不停反转而过载毁坏,从而完成一次换刀过程.- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 图1.1 螺旋升降式四方刀架第 2 节 主要传动部件地设计运算2.1 蜗杆副地设计运算自动回转刀架地动力源是三相异步电动机,其中蜗杆与电动机直联,刀架转位时蜗轮与上刀体名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 直联 .已知电动机额定功率P1=90W,额定转速 n1=1440rmin ,上刀体设计转速n2=30rm

7、in,就蜗杆副地传动比 i= n 1= 1440=48.刀架从转位到锁紧时,需要蜗杆反向,工作载荷不匀称,起动时冲n 2 30击较大,今要求蜗杆副地使用寿命 Lh=10000h.1 蜗杆地选型 GB T10085-1988 举荐采纳渐开线蜗杆 ZI 蜗杆 和锥面包络蜗杆 ZK 蜗杆 .本设计采纳结构简洁、制造便利地渐开线型圆柱蜗杆 ZI 型.2 蜗杆副地材料 刀架中地蜗杆副传递地功率不大,但蜗杆转速较高,因此,蜗杆地材料选用 45 钢,其螺旋齿面要求淬火,硬度为4555HRC ,以提高表面耐磨性；蜗轮地转速较低,其材料主要考虑耐磨性,选用铸锡磷青铜ZCuSnl0P1,采纳金属模铸造.3 按齿面

8、接触疲惫强度进行设计刀架中地蜗杆副采纳闭式传动,多因齿面胶合或点蚀而失效.因此,在进行承载才能运算时,先按齿面接触疲惫强度进行设计,再按齿根弯曲疲惫强度进行 校核 .按蜗轮接触疲惫强度条件设计运算地公式为：a3KT 2ZEZP2H1 确定作用在蜗轮上地转矩T2 设蜗杆头数Z1=1 ,蜗杆副地传动效率取 =0.8.由电动机地额定功率P1=90W ,可以算得蜗轮传递地功率P2=P1 ,再由蜗轮地转速n2=30rmin 求得作用在蜗轮上地转矩：T 29.55 Pn 29.55 90 0.83022.92 N m 22920 N m 6-3 查得,由于工作2确定载荷系数K 载荷系数 K=KAKBKV,

9、 .其中 KA 为使用系数,由表载荷不匀称,起动时冲击较大,因此取KA=1.15 ；KB 为齿向载荷分布系数,因工作载荷在起动和停止时有变化,故取KB=1.15 ；Kv 为动载系数,由于转速不高、冲击不大,可取Kv=1.05. 就载荷系数：名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - K=KAKBKV=1.15 1.15 1.05 1.393确定弹性影响系数ZE. 铸锡磷青铜蜗轮与钢蜗杆相配时,从有关手册查得弹性影响系数1Z E 160Mpa 2 .4确定接触系数 Z p 先假设蜗杆分度圆直径 d1和传动中心距 a地比值 d

10、10 . 35,从而可查a出 Z p =2.95确定许用接触应力 H 依据蜗轮材料为铸锡磷青铜 ZCuSnl0P1、金属模铸造、蜗杆螺旋齿面硬度大于 45HRC ,查表可得蜗轮地基本许用应力 H =268MPa.已知蜗杆为单头,蜗轮每转一转时每个轮齿啮合地次数 j=1 ；蜗轮转速 n1=30rmin ；蜗杆副地使用寿命 Lh=10000h.就应力循环次数： N=6Qjn2Lh=60 130 x 10000=1.8 107 寿命系数：7K HN 810 0.929N许用接触应力：6 运算中心距 H=KHN H =0.929 268Mpa 249Mpaa31.39 22920 160 2.9 24

11、9248 mm Z =1,m=1.25mm,蜗杆分度圆直径查表得,取中心距a50mm,已知蜗杆头数d1=22.4mm.这时d10.448 ,从而可查得接触系数ZP2 . 72,由于ZPZP,因此以a上运算结果可用 .蜗杆和蜗轮主要几何尺寸运算（1）蜗杆分度圆直径： d1=28mm直径系数： q=17.92,名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 蜗杆头数： Z1=1分度圆导程角： =3 1138mm蜗杆轴向齿距：PA=m=3.94mm ；蜗杆齿顶圆直径：da 1d12 h a*m32 .2 mm蜗杆齿根圆直径：df1d

12、12ha*c *m24.16蜗杆轴向齿厚：Sa1m=2.512mm 2蜗杆轴向齿距：pa1m1.6mm5.04mm（2）蜗轮蜗轮齿数： Z2 =45变位系数 =0验算传动比： i= 2z/ 1z=45/1=45蜗轮分度圆直径：d2=mz2= 72mm 蜗轮喉圆直径：da2=d2+2ha2=93.5mm蜗轮喉母圆直径：rg2=a-1/2 da2 =50-1/2 93.5=3.25mm蜗轮齿顶圆直径：da 2 d 2 2 ha * m 75.2 mm蜗轮齿根圆直径：df 2 d 2 2 ha *_ c * m 68.16 mm蜗轮外圆直径：当在 z=1时,de 2 da 2 2 m 78.4 mm

13、2.2 蜗杆轴地设计（1） 蜗杆轴地材料挑选,确定许用应力名师归纳总结 考虑轴主要传递蜗轮地转矩,为一般用途中小功率减速传动装置.第 6 页,共 21 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 选用 45 号钢,正火处理,b600 MPa（2） 按扭转强度初步估算轴地最小直径M2aT21（ 2-21）caW扭转切应力为脉动循环变应力,取 =0.6抗弯截面系数 W=0.1d3取dmin=15.14mm（3） 确定各轴段地直径和长度依据各个零件在轴上地定位和装拆方案确定轴地势状及直径和长度 .图2.1 蜗杆轴d1=d5 同一轴上地轴承选用同一型号,以便于轴承座孔

14、镗制和削减轴承类型 .d5轴上有一个键槽,故槽径增大 5%d1=d5=d1 1+5%=15.89mm , 圆整 d1=d5=17mm所选轴承类型为深沟球轴承,型号为6203,B=12mm ,D=40mm ,d2起固定作用,定位载荷高度可在（0.070.1） d1范畴内,d2=d1+2a=19.38 20.04mm,故 d2取20mmd3为蜗杆与蜗轮啮合部分,故 d3=24mmd4=d2=20mm, 便于加工和安装名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - L1 为与轴承协作地轴段,查轴承宽度为 就 L1=22mm12mm,端

15、盖宽度为 10mm,L2 尺寸长度与刀架体地设计有关,蜗杆端面到刀架端面距离为 65mm,故 L2=43mmL3 为蜗杆部分长度 L3（11+0. 6z2）m=38mm圆整 L3取40mmL4 取55mm ,L5 在刀架体部分长度为（度为 50mm,故 L5=70mm12+8） mm,伸出刀架部分通过联轴器与电动机相连长两轴承地中心跨度为 128mm,轴地总长为 230mm（4）蜗杆轴地校核作用在蜗杆轴上地圆周力T 19550000P9550000Ft2 T 1N 2-222 .16105N. mm（2-23）d 110.56. mmn467其中 d1=28mm就名师归纳总结 Ft2 T 32

16、.2076 10N1 . 294 10N（2-24）N 2-25第 8 页,共 21 页d3320径向力F rFttan1 . 29104tan20.4 693 10切向力FnFt/cos1. 291041 .37104N 2-26cos20- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 图 2.2 轴向受力分析F BHF ncos 30F rcos 601 . 37104cos 30.4 693 10cos 60.1424 10N2-27F BVF rsin60F nsin30.4 693 10sin60.1 374 10sin30.2793 10N2-28求水平

17、方向上地支承反力图 2.3 水平方向支承力名师归纳总结 F AHF BHL 2FAHL 1NL240（2-27）第 9 页,共 21 页1. 421041815 .103N（2-28）2945.181- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - F CHFBHFAH.1424 10.5 43 10.8 8103N 2-29求水平弯矩 ,并绘制弯矩图MBHFAHL 14.53 10294 . 5103Nm.1 593 10Nm（2-30）水平弯矩图图 2.4 水平弯矩图求垂直方向地支承反力F切9.81 CFyapXFyfYFyvZFyKFy 2-31. 670365

18、8N查文献 9 表 2.24,CFy142,XFy0 . 73,Y Fy0 . 67,ZF yN其中a p6mm,f06.mm/r,v100m/min6.0730 .60F切9. 81 CFyapXFyfYFyvZFyKFy9. 81142 2-32切图 2.5 垂直方向支承反力名师归纳总结 FBVL 2F 切L3FAVL 1L20（ 2-33）第 10 页,共 21 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - F AV2. 791031815.3 .66103120.5N1.99103N（2-34）294181F CVFBVFAVF 切.2 793 10.1

19、 991033 . 661032 . 863 10N求垂直方向弯矩,绘制弯矩图MBVF AVL 11 . 99103294 .5103586 . 1 NmM CVF切L33 . 6610120 .5103Nm441 Nm图 2.6 垂直弯矩图求合成弯矩图,按最不利地情形考虑MBMBH2MBV21.591032586.12Nm1. 69103Nm 2-38MCMCV441 Nm（2-39）图 2.7 合成弯矩图名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 运算危急轴地直径查文献 9 表 151,材料为38 Cr3Me175,就

20、d0.11 M0AIA调质地许用弯曲应力所以该轴符合要求. 31. 69106mm608.mmd B0 .175（ 5）键地选取与校核考虑到 d5=105% 15.14=15.89mm, 实际直径为17mm,所以强度足够由 GB1095-79 查得,尺寸bh=5 5,l=20mm 地 A 型一般平键 .,d92mm.查文献 9 表按公式p2 T103进行校核kldT2070Nm,k05.h0 .514mm7mm,l110mm62,取p130 MPa就MPa 2-42p2T10372207058. 44MPa70kld11092该键符合要求 .由一般平键标准查得轴槽深 t=3mm, 毂槽深 t1

21、=2.3mm2.3 蜗轮轴地设计（1） 蜗轮轴材料地挑选,确定需用应力考虑到轴主要传递蜗轮转矩,为一般中小功率减速传动装置选用 45 号钢,正火处理,b600 Mpa,b155 Mpa（2） 按扭转强度,初步估量轴地最小直径名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - d3Me1 .0 1查文献 9 表 151,取 45 号调质刚地许用弯曲应力160 Mpa,就d B3676.3103mm48.3mm0.160dC3596103mm463.mm0.160由于轴地平均直径为34mm,因此该轴安全.（3） 确定各轴段地直径和长度

22、依据各个零件在轴上地定位和装拆方案确定轴地势状及直径和长度d 即蜗轮轮芯为 68mmd 为蜗轮轴轴径最小部分取 34mmd 轴段与上刀架体有螺纹联接,牙形选梯形螺纹,依据文献表 8-45取公称直径为 d =44mm,螺距 P=12mm,H=6.5mm查表 8-46 得,外螺纹小径为 31mm内、外螺纹中径为 38mm内螺纹大径为 45mm内螺纹小径为 32mm旋合长度取 55mmL2 尺寸长度为 34mm,蜗轮齿宽 b2 当 z13时, b2 0.75da1=15.6mm取 b2=15mm2.4 中心轴地设计（1） 中轴地材料挑选 ,确定许用应力考虑到轴主要起定位作用,只承担部分弯矩,为空心轴

23、,因此只需校核轴地刚度即可 .选用 45 号钢,正火处理,b600 Mpa,b155 Mpa（2） 确定各轴段地直径和长度依据各个零件在轴上地定位和装拆方案确定轴地势状及直径和长度d1=15mm,d2 与轴承协作,轴承类型为推力球轴承,型号为51203,d=17mm,d1=19,T=12mm,D=35mm名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 所以 d2=17mmd3 与轴承协作,轴承类型为推力球轴承,型号为 51204,d=25mm,d1=27mm,T=15mm,D=47mm安排各轴段地长度 L1=80mm,L2=9

24、3mm,L3=20mm（3） 轴地校核轴横截面地惯性矩I64D4d41993.16mm5.91048.44103mm车床切削力F=2KN,E=210GPaql32 1031953B6EI62101031993.16yqa34la242 103 145419514524EI210 1993.16因此BBy y中心轴满意刚度条件2.5 齿盘地设计（1） 齿盘地材料挑选和精度等级上下齿盘均选用 45 号钢,淬火, 180HBS. 初选 7 级精度等级（2） 确定齿盘参数考虑齿盘主要用于精确定位和夹紧,齿形选用三角齿形,上下齿盘由于需相互啮合,参数可相同.名师归纳总结 当蜗轮轴旋转150时,上刀架上升

25、5mm,齿盘地齿高取4mmm=2mm.故齿第 14 页,共 21 页由h2ha*c *mha*=1.0, c*=0.25. 求出 m=1.78mm,取标准值得算式4=（21+0.25）m,标准值- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 盘齿全高 h=（2ha*+c* ）m=2 1+0.25 2=4.5mm.取齿盘内圆直径d 为 120mm,外圆直径为140mm,齿顶高 ha=ha*m=1 2=2m齿根高 hf=ha*+c*m=2.5mm 齿数 z=38,齿宽 b=10mm,齿厚sm23.14mm ,齿盘高为5mm.（3） 按接触疲惫强度进行运算1）确定有关运算

26、参数和许用应力T9.55 106p 19.5510660 1030.7517906.25Nmmn242）取载荷系数kt=1.5mpa ,取 =20,故 ZH=2.53）由文献表9-12 取齿宽系数 d=1.04）由表 9-10 查得材料地弹性影响系数Ze=189.85）查表取 Hlim1=380,取 Hlim2=380 6）Lh=60 2418 30015.N2=5.18 107 7）由图 9-35 查得接触疲惫寿命系数 ZN1=1.1 ,ZN2=1.1 8）运算接触疲惫需用应力取安全系数SH=1.MPaH2ZN1Hlin1362MPaH1ZN1Hlin1362S HS H（4）按齿根抗弯强度

27、设计 抗弯强度地设计公式为m32kT 1 2dZ 1Y Y SaF确定公式内地各参数数值1）由文献图9-37 查得,抗弯疲惫强度极限YN1=1.0 ,YN2=1.0Flim1Flim2160 MPa2）由文献图9-38 查得,抗弯疲惫寿命系数3）查图取名师归纳总结 Y Fa12.63, Y Fa22.63第 15 页,共 21 页Y Sa 11.65, Y Sa 21.65- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 4）运算抗弯疲惫许用应力,取抗弯疲惫安全系数 S =1.4F1F2Y N1FLIM1256MPaS F5）弯曲疲惫强度验算F1F22kY Fa1Y

28、Sa 12 1.5 17906.252.63 1.6546MPaF1.bd m10 1202故满意弯曲疲惫强度要求2.6 轴承地选用圆锥滚子轴承是现代机器中广泛应用地部件之一.它是依靠主要元件地滚动接触来支撑转动零件地 .与滑动轴承相比,滚动轴承摩擦力小,功率消耗少,启动简洁等优点 .并且常用地滚动轴承绝大多数已经标准化,因此使用滚动轴承时,只要依据具体工作条件正确挑选轴承地类型和尺寸 .验算轴承地承载才能 .以及与轴承地安装、调整、润滑、密封等有关地“轴承装置设计 ” 问题 .（1） 轴承地类型考虑到轴各个方面地误差会直接传递给加工工件时地加工误差,因此选用调心性能比较好地深沟球轴承 .此类

29、轴承可以同时承担径向载荷及轴向载荷,安装时可调整轴承地游隙 .然后根据安装尺寸和使用寿命选出轴承地型号为：6203（2）滚动轴承地协作滚动轴承是标准件,为使轴承便于互换和大量生产,轴承内孔于轴地协作采纳基孔制,即以轴名师归纳总结 承内孔地尺寸为基准；轴承外径与外壳地协作采纳基轴制,即以轴承地外径尺寸为基准.第 16 页,共 21 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 第3节 刀架体地设计刀架体设计第一要考虑刀架体内零件地布置及与刀架体外部零件地关系,应考虑以下问题：a 满意强度和刚度要求 地工作精度 . .由于刀架体地刚度不仅影响传动零件地正常工作,而且

30、仍影响部件b 结构设计合理 .如支点地支配、开孔位置和连接结构地设计等均要有利于提高刀架体地强度和刚度 . c 工艺性好 .包括毛坯制造、机械加工及热处理、装配调整、安装固定、吊装运输、爱护修理等各方面地工艺性 . d 造型好、质量小 . 刀架体地常用材料有：铸铁,多数刀架体地材料为铸铁,铸铁流淌性好,收缩较小,简洁获得外形和结构复杂地箱体.铸铁地阻尼作用强,动态刚性和机加工性能好,价格适度.加入合金元素仍可以提高耐磨性. 铸造铝合金,用于要求减小质量且载荷不太大地箱体 强度和较好地塑性 . 我所设计地下刀架体采纳 HT150 铸造.多数可通过热处理进行强化,有足够地名师归纳总结 - - -

31、- - - -第 17 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第 4 节 刀架地接口与掌握4.1 基本硬件组成名师归纳总结 掌握部分主要采纳可编程掌握器进行掌握,可以便利敏捷地调整掌握过程以及掌握速度.为力第 18 页,共 21 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 检测是否到所需要地刀位,我们采纳霍尔元件进行到位检测,是否压紧就采纳行程开关进行检测 .任何一个 NC 系统都由硬件和软件两个部分组成,硬件是一个NC系统地基础,其性能地好坏直接影响整个系统地工作性能,有了硬件,软件才能有效进行,机床地数控系统地硬件电路概括起来由

32、以下机部分组成：1）中心处理单元部分 CPU2）总线：包括数控总线,地址总线和掌握总线 .3）内存：包括只可编程序（ ROM ）和随机读写内存 PAM.4）IO接口电路 CPU 是数控系统地核心,其作用是进行资料运行处理和掌握整个电路和谐工作,使内存用于存放系统软件,应用程序和运行中所需地各种资料.I/O 接口是系统与外界进行信息交换地桥梁,三线就是 CPU与内存接口以及其他能转换电路地纽带没事CPU与部分电力进行信息和通讯地必由之路.刀位检测元件NC 刀位挑选系统 T 功能端 口换刀指令驱动放大与执行元件规律爱护电路5-1 接口框图4.2 通过可编程序掌握器（PLC）与掌握系统实现接口：可提

33、高柔性与牢靠性,用霍尔元件检测刀位,电机正反转完成转位循环地四位电动刀架应用PLC接口地原理图 .数控系统以 8421码方式给出刀号.当刀架至选定刀位时,信检输出刀位符号低电名师归纳总结 平,正转继电器断开,反转继电器接通,并延时关断.电机换向及驱动锁紧地延时时间均可有PLC程第 19 页,共 21 页序设定,非常便利.4.3 可编程序掌握器（PLC）掌握程序设计：- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 4.3.1 输入点安排停止 SB1I0.0 启动 SB2-I0.1 自动 SB3I1.0 刀位 1到位检测 SA1I0.2 刀位 2到位检测 SA2I0.3

34、 刀位 3到位检测 SA3I0.4 刀位 4到位检测 SA4I0.5 压紧 SQ1I0.6 延时 KT T1 爱护 FRI0.74.3.2 输出点电机正转 KM1 Q0.0 电机反转 KM2 Q0.1 到位信号 Q0.2 短路信号 Q0.3 自动换刀 Q0.44.3.3 程序设计综上分析,得输入点10个,输出点 7个,所以选西门子S7-200地可编程掌握器,它有16输入点 ,16输出点 .本次设计,先分析工作过程,第一,得到换刀信号,即换刀开关接通先接通 .随后电机正转,刀 架抬起,电机连续正转,刀架转过一个工位,霍尔元件检测是否为所需刀位,如是,就电机停转延 时再反转刀架下降压紧,如不是,电

35、机连续正转,刀架连续转位直至所需刀位 .依据换刀过程设计掌握流程,第一接通整个电路电源,将换刀开关置于自动挡,再按下开头开关进行换刀,正传线圈自锁,自动进行换刀.当转到所需刀位时,刀位对应霍尔元件自动断开,电机停止正转 .并接通反转电路,延时反转,刀架下降并压紧.具体流程以及梯形图和PLC外部接线图见附图部分 .名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第5节 结论本次设计采纳了四工位刀架,通过电机驱动,涡轮蜗杆地传动,有效地实现了缩短帮助时间 ,削减多次安装零件引起地误差 .本次设计地四工位自动回转刀架结构比较简洁,满

36、意时间短 ,刀具重复定位精度够 ,足够地刀具储备以及安全牢靠等基本要求 .回转刀架在结构上必需具有良好地强度和刚度,以承担粗加工时地切削抗力和削减刀架在切削力作用下位置移变形,提高加工精度.由于车削加工精度在很大程度上取决于刀尖位置,对于数控车床来说,加工过程中刀架部位要进行人工调整,因此更有必要挑选牢靠地定位方案和合理地 定位结构,以保证回转刀架在每次转位之后具有高地重复定位精度（一般为 0.0010.005mm.设计过程中所涉及地内容有机械设计、传动和电器掌握三个方面地学问,通过本次课程设计 使我受到一次对所学学问地运用才能地锤炼,从而使对所学基础理论和专业技能有机地结合起名师归纳总结 来,提高自己地学问运用才能和解决工程实际问题地才能.第 21 页,共 21 页- - - - - - -