數(shù)控車床四工位電動刀架設計(含全套cad圖紙)

1、數(shù)控車床四工位電動刀架設計摘要：數(shù)控車床今后將向中高當發(fā)展，中檔采用普及型數(shù)控刀架配套，高檔采用動力型刀架，兼有液壓刀架、伺服刀架、立式刀架等品種，預計近年來對數(shù)控刀架需求量將大大增加。數(shù)控刀架的發(fā)展趨勢是：隨著數(shù)控車床的發(fā)展，數(shù)控刀架開始向快速換刀、電液組合驅(qū)動和伺服驅(qū)動方向發(fā)展。根據(jù)加工對象不同，有四方刀架、六角刀架和八（或更多）工位的圓盤式軸向裝刀刀架等多種形式。回轉(zhuǎn)刀架上分別安裝四把、六把或更多刀具，并按數(shù)控裝置的指令換刀。本部

2、分主要對四工位立式電動刀架的機械設計和應用繼電-接觸控制系統(tǒng)控制部分的設計。并對以上部分運用 CAD 做圖，對電動刀架有更直觀的了解。最后的提出了對電動刀架提出了意見和措施。關(guān)鍵詞：數(shù)控刀架 ， 電動刀架 ， 四工位Abstract: numerical control lathe will in future development the middle-grade highwhen to by supporting high-gra

3、de nc cutter revised by both cutting dynamic typehydraulic cutter servo cutter vertical cutter etc varieties expected in recent years onthe nc cutter demand will increase greatly. Nc cutter is the development trend of

4、 thedevelopment of numerical control lathe along with nc cutter began to change cuttersquickly and electrohydraulic servo driver combined driving and direction. Accordingto different targets have four processing cuttin

5、g hexagonal cutter and eight or morecan dise-type axial outfit knife knife and other forms. Turn the tool carrier separatelyinstalls four six or more tools and press CNC equipment instructions change knife.This part o

6、f 4 Labour vertical electric mainly the mechanical design and applicationof cutting the relay - contact control system of control part of the design. And theabove part of CAD do diagram a more intuitive electric knife

7、understanding. Thefinal proposed to the electric cutter puts forward opinions and measures. Keywords: nc cutter electric cutter four locations 引 言 數(shù)控機床是集機械、電氣、液壓、氣動、微電子和信息等多項技術(shù)為一體的機電一體化產(chǎn)品。是機械制造設備中具有高精度、高效率、高自動化和高柔性化等優(yōu)

8、點的工作母機。數(shù)控機床的技術(shù)水平高低及其在金屬切削加工機床產(chǎn)量和總擁有量的百分比是衡量一個國家國民經(jīng)濟發(fā)展和工業(yè)制造整體水平的重要標志之一。數(shù)控車床是數(shù)控機床的主要品種之一，它在數(shù)控機床中占有非常重要的位置，幾十年來一直受到 世界各國的普遍重視并得到了迅速的發(fā)展。 我國數(shù)控車床從 20 世紀 70 年代初進入市場，至今通過各大機床廠家的不懈努力，通過采取與國外著名機床廠家的合作、合資、技術(shù)引進、樣機消化吸收等措施，使得我國的機床制造水平

9、有了很大的提高，其產(chǎn)量在金屬切削機床中占有較大的比例。目前，國產(chǎn)數(shù)控車床的品種、規(guī)格較為齊全，質(zhì)量基本穩(wěn)定可靠，已進入實用和全面發(fā)展階段。 盡管近幾年我國機床工具行業(yè)已經(jīng)取得了很大進步，但在當前國內(nèi)外機床市場競爭極其激烈的形勢下，我國的機床工具行業(yè)則顯得競爭力不強，主要表現(xiàn)在我國是機床消費大國還不是機床強國、機床擁有量大但水平低、產(chǎn)品構(gòu)成依然落后、產(chǎn)品創(chuàng)新能力差、機床可靠性還有待提高等方面。 數(shù)控技術(shù)的應用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的

10、變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應用領(lǐng)域的擴大，它對國計民生的一些重要行業(yè)IT、汽車、輕工、醫(yī)療等的發(fā)展起著越來越重要的作用。1.2 刀架的設計準則 因為刀架上升、下降各轉(zhuǎn)150°，刀架轉(zhuǎn)位至少需90°，所以蝸輪轉(zhuǎn)的角度ａ390°由課題要求的刀架選位少于3S n≈0.36r/s21.6r/min為便于計算n取24r/min 蝸輪蝸桿傳動比為45 電動機轉(zhuǎn)速n′iz145 考慮刀架

11、只需小功率驅(qū)動，為減少生產(chǎn)成本，選用JD60電動機，其轉(zhuǎn)速為1400r/min額定功率為60W。2.3 蝸桿及蝸輪的選用與校核2.3.1 選擇傳動的類型 考慮到傳遞的功率不大，轉(zhuǎn)速較低，選用 2A 蝸桿，精度 8 級，GB10089-882.3.2 選擇材料和確定許用應力 由《機械基礎(chǔ)》表17-4查得蝸桿選用45鋼，表面淬火，硬度為45～55HRC，蝸輪齒圈用ZCuSn10P1 砂模鑄造，為了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯

12、用灰鑄鐵HT150制造。 由表 17-6 查得 〔〕h200MPa，〔〕f51MPa2.3.3 按接觸強度確定主要參數(shù) 根據(jù)閉式蝸桿傳動的設計準則，先按齒面接觸疲勞強度進行設計，在校核齒根彎曲疲勞強度。傳動中心距： ZEZ a 3 kT2 2 H 2-1（1）確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)距T2 按Z12，估取效率η0.8，則 T2Tηi3.5382N.M 2-2（2）確定載荷系數(shù)K 因工作載荷較穩(wěn)定， 故取載荷分布不均系數(shù)Kβ1；由使用系數(shù)K

13、A表從而選取KA1.15； 沖擊不大， 由于轉(zhuǎn)速不高， 可取動載系數(shù)KV1.1；則 KKAKβKV11.151.11.265≈1.272-3（3）確定彈性影響系數(shù)ZE 因選用的鑄錫磷青銅蝸輪和蝸桿相配，故 1 Z E 160 MPa 2（4）確定接觸系數(shù)Zρ d1 先假設蝸桿分度圓直徑d1和傳動中心距a的比值 a 0.30，從而可查出Zρ3.12。（5）確定許用應力σH 根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅zcusn10p1，金屬模鑄造，蝸桿螺旋

14、齒 面 硬 度 ＞ 45HRC， 從 而 可 查 得 蝸 輪 的 基 本 許 用 應力 σ H‘268MPA。 因為電動刀架中蝸輪蝸桿的傳動為間隙性的，故初步定位、其壽命系數(shù)為KHN0.92，則 σH KHNσH‘0.92×268246.56≈247MPA2-4（6）計算中心距 160 2.7 2 a 3 1.27 3538.2 24mm 247 2-5 d1取中心距a50mm，m1.25mm，蝸桿分度圓直徑d122.4

15、mm，這 Z Z時 a 0.448，從而可查得接觸系數(shù) 2.72，因為 ＜Zρ，因此以上計算結(jié)果可用。蝸桿和蝸輪主要幾何尺寸計算⑴蝸桿 分度圓直徑：d18mm 直徑系數(shù)：q17.92， 蝸桿頭數(shù)：Z11 分度圓導程角：γ3°11′38〃 蝸桿軸向齒距：PA m 3.94mm；2-6 蝸桿齒頂圓直徑： d a1 d1 2ha m 32.2mm 2-7 蝸桿齒根圓直徑： df 1 d1 2ha cm 24.16mm （2-8）

16、 蝸桿軸向齒厚： Sa 1/ 2 m 2.512mm2-9 蝸桿軸向齒距： pa1 m 1.6 mm 5.04mm （2-10）⑵蝸輪 蝸輪齒數(shù)：Z2 45 變位系數(shù)Χ0 驗算傳動比：i z2 / z1 45/1452-11 蝸輪分度圓直徑：d2mz2 72mm 2-12 蝸輪喉圓直徑：da2d22ha293.5 mm 2-13 蝸輪喉母圓直徑：rg2a-1/2 da2 50-1/2 93.53.25 mm 2-14 蝸輪齒頂圓直徑：

17、da 2 d 2 2ha m 75.2mm （2-15） 蝸輪齒根圓直徑： df 2 d 2 2ha _ cm 68.16mm （2-16） 蝸輪外圓直徑：當在 z1 時， de2 da 2 2m 78.4mm （2-17）2.4 蝸桿軸的設計2.4.1 蝸桿軸的材料選擇，確定許用應力 考慮軸主要傳遞蝸輪的轉(zhuǎn)矩，為普通用途中小功率減速傳動裝置。 選用 45 號鋼，正火處理， b 600MPa2.4.2 按扭轉(zhuǎn)強度初步估算軸的最小直徑