數(shù)控車床自動回轉(zhuǎn)刀架的畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 數(shù)控車床自動回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計(jì) 院 系 專 業(yè) 年 級 學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號 指導(dǎo)教師 職稱 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）時間 年 月2013屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化（數(shù)控）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目錄緒論1第一章 數(shù)控車床回轉(zhuǎn)刀架概述11.1數(shù)控車床刀架的介紹11.2數(shù)控車床刀架的分類1第二章 回轉(zhuǎn)刀架方案選擇12.1數(shù)控車床回轉(zhuǎn)刀架的基本要求 12.2 立式數(shù)控回轉(zhuǎn)刀架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn).22.3刀架參數(shù)的確定.32.4動力源的選擇及方案選擇結(jié)果.4第三章 回轉(zhuǎn)刀架的工作原理及過程53.1電動刀架工作原理53.2四方刀架的主要構(gòu)成部分5第四章 回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計(jì)及計(jì)算64.1夾緊力的計(jì)算64.2最大切

2、削扭矩74.3單工位換刀時間74.4定位精度.9第五章 主傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)件的選取105.1初擬傳動方案105.2選擇步進(jìn)電動機(jī)105.3蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)105.4中心軸強(qiáng)度校核11第六章 刀架的電氣設(shè)計(jì)166.1刀架的電氣控制.166.2回轉(zhuǎn)刀架PLC控制.17第七章 總結(jié).20致謝20參考文獻(xiàn)21數(shù)控車床自動回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計(jì)摘要 數(shù)控機(jī)床為了能在工件一次裝夾中完成多道甚至所有加工工序，以縮短輔助時間和減小多次安裝工件所引起的誤差，必須帶有自動換刀裝置。數(shù)控車床上的回轉(zhuǎn)刀架就是一種最簡單的自動換刀裝置，這次設(shè)計(jì)的自動回轉(zhuǎn)刀架具有轉(zhuǎn)位快，定位精度高，切向扭矩大等特點(diǎn)，原理采用蝸桿傳動，上下齒盤

3、嚙合，螺桿夾緊的工作原理。關(guān)鍵詞: 數(shù)控車床 回轉(zhuǎn)刀架 特點(diǎn) 原理 緒論畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐的重要環(huán)節(jié)之一,它是在大學(xué)教學(xué)課程，機(jī)械課程設(shè)計(jì)，金工實(shí)習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要目的是培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識和專業(yè)技術(shù)知識及技能來分析、解決一般工程技術(shù)問題，使我們建立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握工程設(shè)計(jì)的一般程序規(guī)則和設(shè)計(jì)方法，為走上工作崗位打下一定的基礎(chǔ)。國內(nèi)部分刀架回轉(zhuǎn)原理為電機(jī)經(jīng)彈簧理合器帶動蝸桿，再由蝸輪帶動蝸桿旋轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)都苻D(zhuǎn)體時，由霍爾元件不斷檢測刀架轉(zhuǎn)體是否到位，到位后霍爾元件發(fā)出信號，然后反轉(zhuǎn)鎖緊。主要采用有銷盤、內(nèi)齒盤，外齒盤組成的三端齒定位機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位

4、。其控制部分主要選用MCS-51系列單片機(jī)以及ATMEL公司的AT89等同類產(chǎn)品進(jìn)行控制。在自動換刀的數(shù)控機(jī)床上，自動回轉(zhuǎn)換刀裝置應(yīng)滿足換刀時間短，刀具重復(fù)定位精度高，足夠的刀具儲存量，換刀安全等一些可靠的要求。 第一章 數(shù)控車床回轉(zhuǎn)刀架概述1.1 數(shù)控車床刀架的介紹 數(shù)控車床主要有主軸箱、床鞍、尾架、刀架、對刀儀、液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、氣動裝置及數(shù)控系統(tǒng)組成。數(shù)控車床的出現(xiàn)對提高生產(chǎn)率改善產(chǎn)品質(zhì)量以及改善勞動環(huán)境發(fā)揮了重要作用，傳統(tǒng)的車床例如CA6140的刀架上只能裝一把刀，換刀速度緩慢，換刀后還需重新對刀而且精度不高，生產(chǎn)效率低，不能適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，因此必須對車床的換刀裝置進(jìn)行改進(jìn)，為

5、了能在工件的一次裝夾中完成多個工序加工，縮短加工輔助時間，減少因多次安裝引起的加工誤差，充分發(fā)揮數(shù)控車床的加工效率，采用“工序集中”的原則，采用自動回轉(zhuǎn)刀架。數(shù)控車床上使用的自動回轉(zhuǎn)刀架是一種最簡單的換刀裝置，自動回轉(zhuǎn)刀架在一定空間范圍內(nèi)，能自動執(zhí)行松開、轉(zhuǎn)位，精密定位等一系列動作的一種機(jī)構(gòu)。 1.2 數(shù)控車床刀架分類數(shù)控車床的刀架系統(tǒng)主要有回轉(zhuǎn)刀架、排式刀架和帶刀庫的自動換刀裝置等多種形式。對于回轉(zhuǎn)刀架，根據(jù)裝刀數(shù)量不同，自動回轉(zhuǎn)刀架分為四工位、六工位、八工位等；根據(jù)安裝方式不同，自動回轉(zhuǎn)刀架分為立式和臥式。本文設(shè)計(jì)的為四工位立式回轉(zhuǎn)刀架。第二章 自動回轉(zhuǎn)刀架方案選擇2.1 數(shù)控車床自動回轉(zhuǎn)

6、刀架的基本要求數(shù)控車床回轉(zhuǎn)刀架的基本要求：（1）四工位立式。（2）轉(zhuǎn)位準(zhǔn)確可靠，各種平穩(wěn)安全。（3）按最短路線就最近選位，轉(zhuǎn)位時間短。（4）重復(fù)定位精度高。（5）防水、防屑、密封性優(yōu)良。（6）夾緊剛度高，適宜重負(fù)荷切削。CK6140為經(jīng)濟(jì)性數(shù)控車床。其設(shè)計(jì)的刀架可與數(shù)控車床的數(shù)控系統(tǒng)接口相連接，又可配置簡易的數(shù)控系統(tǒng)，輔助主機(jī)完成軸類、盤類等零件的車外圓、端面、圓弧、刀槽、車螺紋、鏜孔的加工工序。按照數(shù)控車床回轉(zhuǎn)刀架的基本要求和CK6140車床的實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)初選刀架為簡易型四工位電動機(jī)回轉(zhuǎn)刀架。2.2 立式數(shù)控回轉(zhuǎn)刀架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 立式數(shù)控回轉(zhuǎn)刀架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 設(shè)置端齒盤作精定位元件。采用霍

7、爾開關(guān)（無觸電霍爾元件）作信號傳輸控制，避免了機(jī)械接觸延長了使用壽命。 可以借助雙重粗定位機(jī)構(gòu)，使刀架回轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 具有防水防滑作用。2.3 刀架參數(shù)的確定 中心高：中心高是數(shù)控車床回轉(zhuǎn)刀架的主要參數(shù)。初選中心高為110。其型號及具體規(guī)格如表21：表21型號中心高mm工位數(shù)單工位時間 s刀架轉(zhuǎn)速r/min最大切力矩電動機(jī)功率W電動機(jī)轉(zhuǎn)速r/min最大載重kg重復(fù)定位精度mm外形尺寸mmAK21110-4M11042.525.4450120140028±2367×200×2302.4 動力源的選擇及方案選擇結(jié)果驅(qū)動回轉(zhuǎn)刀架的動力可分為電動機(jī)傳動和液壓傳動兩類。一般情況

8、下只在臥式數(shù)控機(jī)床回轉(zhuǎn)刀架中使用液壓傳動，而其余均為電動刀架，故對CK6140在選用時應(yīng)取電動機(jī)作為回轉(zhuǎn)刀架的動力源。通過對數(shù)控車床回轉(zhuǎn)刀架的基本要求，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，動力源及基本參數(shù)的分析，可以得出CK6140回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計(jì)方案如下：(1) 立式簡易型。(2) 伺服電動機(jī)直接驅(qū)動。(3) 中心高為110mm，工位數(shù)為4。(4) 采用霍爾開關(guān)作為信號傳輸控制元件。(5) 轉(zhuǎn)位時刀架需要抬起，高度為5mm。21第三章 回轉(zhuǎn)刀架的工作原理及過程3.1電動刀架工作原理系統(tǒng)發(fā)出換刀信號，刀架電機(jī)正轉(zhuǎn)繼電器動作，電機(jī)正轉(zhuǎn)，通過減速機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)將上刀體上升至一定位置，離合盤起作用，帶動上刀體旋轉(zhuǎn)到所選擇刀位，

9、發(fā)訊盤發(fā)出刀位信號，刀架電機(jī)反轉(zhuǎn)繼電器動作，電機(jī)反轉(zhuǎn)，完成初定位后上刀體下降，齒牙盤嚙合，完成精確定位，并通過升降機(jī)構(gòu)鎖緊刀架。3.2 四方刀架的主要構(gòu)成部分圖31四方刀架零件圖1-直流伺服電機(jī)；2-聯(lián)軸套；3-蝸桿；4-蝸輪；5-刀座；6-齒盤；7-刀架；8-球頭銷；9-轉(zhuǎn)位套；10-電刷座；11-發(fā)信體；12-螺母；1314-電刷；15-粗定位銷 上圖所示為四方刀架零件圖，其工作過程為：刀架抬起-刀架轉(zhuǎn)位-刀架定位-夾緊刀架。 刀架抬起 當(dāng)數(shù)控裝置發(fā)出換刀指令后，電動機(jī)1啟動正常，通過套筒聯(lián)軸器2使蝸桿軸3轉(zhuǎn)動，從而帶動渦輪絲杠4轉(zhuǎn)動。刀架體7的內(nèi)孔加工有螺紋，與螺紋絲杠旋合，渦輪與絲杠為

10、整體結(jié)構(gòu)。渦輪絲杠內(nèi)孔與刀架中心軸式間隙配合，在轉(zhuǎn)位換刀時，中心軸固定不動，渦輪絲杠繞中心軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)渦輪開始轉(zhuǎn)動時，由于刀架底座5和刀架體7上的端面齒處在嚙合狀態(tài)，且渦輪絲杠軸向固定，因此刀架體7抬起。 刀架轉(zhuǎn)位 當(dāng)?shù)都荏w抬至一定距離后，刀架底座5和刀架體7的端面體脫開，轉(zhuǎn)位套9用銷釘與渦輪絲杠4聯(lián)接，隨渦輪絲杠一同轉(zhuǎn)動，當(dāng)端面齒完全脫開時轉(zhuǎn)位套正好轉(zhuǎn)過160°，球頭銷8在彈簧力的作用下進(jìn)入轉(zhuǎn)位套9的槽中，帶動刀架體轉(zhuǎn)位。 刀架定位刀架體7轉(zhuǎn)動時帶動著電刷座10轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)到程序指定的刀號時，粗定位銷15在彈簧力的作用下進(jìn)入粗定位盤6的槽中進(jìn)行粗定位，同時電刷13接觸導(dǎo)體使電動機(jī)1翻轉(zhuǎn)

11、。由于粗定位槽的限制，刀架體7不能轉(zhuǎn)動，使其在該位置垂直落下，刀架體7和刀架底座5上的端面齒嚙合實(shí)現(xiàn)精確定位。 夾緊刀架 電動機(jī)繼續(xù)反轉(zhuǎn)，此時渦輪停止轉(zhuǎn)動，蝸桿軸3自身轉(zhuǎn)動，當(dāng)兩端面齒增加到一定夾緊力時，電動機(jī)1停止轉(zhuǎn)動。譯碼裝置由發(fā)信體1314組成，電刷13負(fù)責(zé)發(fā)信號，電刷14負(fù)責(zé)位置判斷當(dāng)?shù)都芏ㄎ怀霈F(xiàn)過位或不到位時，可松開螺母12，調(diào)好發(fā)信體11與電刷14的相對位置。刀架在正向旋轉(zhuǎn)的過程中不停的對刀位輸入信號進(jìn)行檢測，如圖所示，每把刀具各有一個霍爾位置檢測開關(guān)。各刀具按順序依次經(jīng)過發(fā)磁體位置產(chǎn)生相應(yīng)的刀位信號。當(dāng)產(chǎn)生的刀位信號和目的刀位寄存器中的刀位相一致的時候，PLC認(rèn)為所選刀具已到位。

12、第四章 回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計(jì)及計(jì)算4.1 夾緊力的計(jì)算夾緊力的計(jì)算可由下式計(jì)算：式中： 查閱CA6140車床的參數(shù)，把各項(xiàng)代入，計(jì)算得4.2 最大切削扭矩 回轉(zhuǎn)刀架的最大切削扭矩與機(jī)床的最大切削力有關(guān)，查閱CA6140的技術(shù)資料估算最大的切削力為450N·m。（此數(shù)據(jù)參考于煙臺機(jī)床附件廠AK21110-4M型數(shù)控回轉(zhuǎn)刀架） 4.3 單工位換刀時間 單工位換刀時間與刀架的轉(zhuǎn)速，松開速度和夾緊機(jī)構(gòu)的配合有關(guān)。 T =t1×t2×t3×t3×t4×t5×t6 其中： t1 刀架正轉(zhuǎn)時間； t2 升降機(jī)構(gòu)動作時間； t3 粗定位動作時間；

13、 t4 電動機(jī)反轉(zhuǎn)時間； t5 刀架座下降并剎緊完成時間； t6 繼電器延長時間。 由上式可以了解到單工位換刀時間與各個機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和配合有極其密切的關(guān)系。（參考煙臺機(jī)床廠生產(chǎn)的AK21110-4M型機(jī)床）初選換刀時間T=2.53s，符合技術(shù)要求。4.4定位精度 回轉(zhuǎn)刀架的重復(fù)定位精度關(guān)系到零件的加工精度，由此知精度也是關(guān)系機(jī)床質(zhì)量的主要技術(shù)指標(biāo)。按照CK6140普通車床的參數(shù)，初步確定回轉(zhuǎn)刀架的精度為0.005mm。第五章 主傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)件的選取5.1 初擬傳動方案電動回旋刀架的刀架轉(zhuǎn)速n=25.5rmin，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為1400rmin，試確定傳動比i140025.4=55。故選用具

14、有較大傳動比的蝸桿傳動。5.2 選擇步進(jìn)電動機(jī)電動機(jī)所需要的功率 P=式中T(N·m)-輸出轉(zhuǎn)矩，nw(r/min)-電主軸所需要轉(zhuǎn)速。由以上計(jì)算初選電動機(jī)功率為120200w.確定步進(jìn)電動機(jī)由p=120200w可查得列表4.8-16，比較如下列表5-1。表5-1型號齒距角最大靜轉(zhuǎn)矩最高空載啟動頻率（步/秒）運(yùn)行頻率（步/秒）相數(shù)電壓 V電流 A外徑 長度重量45BF0033/6231001200360245820.3870BF0011.5/3440016005603.570901.690BF0031.5/320150080003605901254.2 注：該表查閱于李洪主編式樣機(jī)車

15、設(shè)計(jì)手冊，遼寧科學(xué)技術(shù)出版社。其中，最大靜轉(zhuǎn)矩單位：· 考慮到步進(jìn)電動機(jī)與聯(lián)軸器的配合及合理安裝尺寸，在其滿足功率的前提下優(yōu)先選擇尺寸較小便于安裝，拆卸，清理，維護(hù)的型號，比較三個型號的功率，再比較三者的外徑和安裝尺寸，45BF003型號步進(jìn)電動機(jī)明顯優(yōu)越與后者。5.3 蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)選擇蝸桿傳動類型，精度等級:8CGB1008988。選擇材料考慮到蝸桿傳動功率不大。速度中等，故蝸桿用45號鋼表面淬火，硬度為4555HRC，考慮到工作的延續(xù)，蝸輪邊緣采用鑄錫磷青銅，ZcuSn10P1金屬模鑄造。初選幾何參數(shù) 查得當(dāng)中心距a=50，傳動比=51時， Z=1 Z2= Z×i=5

16、1確定許用應(yīng)力查得知當(dāng)蝸輪材料為鑄青銅時， =·Z·Z;查得：=220Mp;查得： Z=0.87;查得Z=0.81，許用應(yīng)力為： =·Z·Z=220×0.87×0.81=155 Mp計(jì)算蝸輪輸出轉(zhuǎn)矩T： T=9550×=9550×=31.31N·m求載荷系數(shù)k 已知：K=k·k·k·k·k·k;設(shè)v時，k=1;查表，八級精度時，k=1；由于連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，得；k=1；由表查得；由表查得k=1.52；由表查得k=1.15；由表查得k=0.75 K=1×1

17、×1×1.52××1.15×0.75=1.311（7）主要尺寸計(jì)算蝸桿分度圓直徑：d=20蝸輪分度圓直徑：d=mZ=1.6×51=81.6圓整取蝸輪分度圓直徑為82，則中心距： a=0.5（d+ d+2xm）=0.5×（20+82+0）=515.4 中心軸強(qiáng)度校核 選材及軸向固定方法 由于中心軸速度較低，傳動力矩不大，故選用一般鋼材45號鋼（217-255HBS）調(diào)質(zhì).中心軸與蝸輪在軸向固定上采用緊固螺釘固接方式，固定螺釘用孔的形式和尺寸(Q/ZB14673)。 軸向的估算查得： d-危險斷面的軸徑，計(jì)算圓整后參見；p-計(jì)算

18、軸傳動的額定功率；p-電動機(jī)額定功率；-從電動機(jī)到該軸的傳動效率；-軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。 參加表，圓整后選取軸的直徑d=28.0mm。零件在軸上的軸向固定方法該軸與零件間距小，低速輕載，故選用結(jié)構(gòu)簡單，定位可靠的軸套定位。軸的彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算 撓度驗(yàn)算： y-驗(yàn)算部位計(jì)算撓度值；-允許撓度值； -驗(yàn)算部位計(jì)算轉(zhuǎn)角值；-允許轉(zhuǎn)角值； 由于軸兩端均為固定，故其類型為“兩端狡支架”，且軸在蝸輪的安裝處受徑向力和扭矩最大，其載荷和內(nèi)力分布如圖4-1所示。AC段: CD段:BD段:查表得轉(zhuǎn)角值驗(yàn)算得中心軸各段長度的分配該軸各段直徑相差不大，計(jì)算精度要求不高，極可以把該軸看作等徑軸。直徑可以取各段直徑之和除以段數(shù)得

19、到平均值。中心軸扭轉(zhuǎn)剛度的驗(yàn)算 查得, 故扭轉(zhuǎn)剛度符合要求。聯(lián)軸器的選擇常用聯(lián)軸器已標(biāo)準(zhǔn)化，在選用時可以根據(jù)載荷特點(diǎn)，工作情況和條件合適的類型，再根據(jù)軸傳遞的轉(zhuǎn)矩及參數(shù)選擇。(N·m)式中：-聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩N·m；T-軸傳遞理論轉(zhuǎn)矩N·m;p-驅(qū)動功率KW;-工作轉(zhuǎn)速r/min;k-工作系數(shù)， 可知k=1.5:2.5取k=2 (N·m) 該聯(lián)軸器是連接步進(jìn)電動機(jī)和蝸桿的，在工作過程中可以有輕微震蕩，且頻繁啟動，故選用有彈性元件的撓性聯(lián)軸器，如TL，HL，ZL，型。試選三個類型進(jìn)行比較如表5-2。表5-2名稱型號轉(zhuǎn)矩范圍轉(zhuǎn)速范圍補(bǔ)償量角向a軸向徑向彈性套柱

20、 銷聯(lián)軸器TL6.3160008800800/0.20.6TLL125160003801000/0.30.6彈性軸銷聯(lián)軸器HL7100630710063030.10.25HLL560071056007102.50.10.25彈性柱銷聯(lián)軸器EL40004604000460.55.00.30.5綜合比較后，根據(jù)回轉(zhuǎn)刀架的傳動特點(diǎn)和運(yùn)動特性而選擇TL型聯(lián)軸器。彈簧的選擇在該設(shè)計(jì)中彈簧的主要作用是：在回轉(zhuǎn)刀架的回刀的過程中，刀架抬起使彈簧拉伸。在刀架正常轉(zhuǎn)位后，彈簧回復(fù)到原來的狀態(tài)，其拉伸范圍不大受到的拉伸力亦不大。在選用時應(yīng)保證：在交變和沖擊載荷下，其應(yīng)力不超過其屈服極限。因而對材料要求具有較高的疲

21、勞強(qiáng)度。屈服極限和一定的沖擊任性。冷卷彈簧多用冷拉并經(jīng)過熱處理的優(yōu)質(zhì)碳素彈簧鋼，卷后不再淬火，只需經(jīng)過低溫回火以消除內(nèi)應(yīng)力即可。熱卷彈簧完成后必須先淬火再經(jīng)回火處理。得出選擇彈簧材料時65較合適。 表5-3鋼號 淬透尺寸 鋼號 淬透尺寸 碳素彈簧鋼75030 65155045 60256550軸承的選擇 初選軸承型號根據(jù)已經(jīng)軸的直徑和工作條件初選C1803型軸承。 計(jì)算兩軸承的當(dāng)量載荷：P1、P2 軸承：e=0.4 查得：， 軸承I在工作中少許沖擊，故p 由材料，取 fp=1.5 得p=1.5×2800=4200N 軸承：e 由材料查： ， 軸承在工作中中等沖擊，故 選擇霍爾元件 電

22、壓：式中：-霍爾系數(shù)； I-控制電流（mA）: B-磁感強(qiáng)度； n-載流子濃度； q-電子電荷量； u-遷移率考慮到回轉(zhuǎn)刀架中位移檢測的需要以及各霍爾元件特點(diǎn)，比較后用開關(guān)型硅集成霍爾元件，其參數(shù)如下表5-4表5-4磁通密度電源電壓（v）電源電流（I）輸出電壓輸出電壓LHHLLH-35+7.5405247134電源電壓25選擇霍爾元件的霍爾圈時，材料應(yīng)選擇鋁合金，強(qiáng)度高，耐腐蝕，耐高溫，還可以很好的保護(hù)霍爾元件。離合器的選擇根據(jù)電動回轉(zhuǎn)刀架的具體工作環(huán)境，選離合器為牙嵌式離合器。次類型離合器靠牙齒間相互齒合傳遞扭矩，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，沒有相對滑動，但運(yùn)動中結(jié)合有沖擊和噪音，適合低速或靜態(tài)下離合

23、。第六章 刀架的電氣設(shè)計(jì)6.1 刀架的電氣控制刀架電氣控制基本組成 刀 架 刀 架 電 機(jī) 接觸器 繼電器 線路 CNC PLC 執(zhí)行信息 指令信息 檢 測 與 霍 爾 元 件 圖6-1刀架電氣控制基本組成（2）刀架電氣控制原理如圖6-2所示AC380V AC22OV 系統(tǒng)I/O模塊 QF1SQ1FRKA1KA2KM1QF1 24V01號刀2號刀3號刀4號刀+24E0X 2.1X2.2X2.3X2.424EX 2.7X2.5X2.6 Y2.4Y2.5DOCCOMMKA1KA2KM2KM1KM2M3 KM1 KM2 +24V 0V圖6-2刀架電氣控制原理圖 6.2 回轉(zhuǎn)刀架PLC控制（1）自動回

24、轉(zhuǎn)刀架換刀流程刀架電機(jī)正傳蝸桿正傳上蓋圓盤旋轉(zhuǎn)上刀抬起端面齒錯開圓柱銷落入上蓋上刀體旋轉(zhuǎn)到位回答刀架電機(jī)反轉(zhuǎn)蝸桿反轉(zhuǎn)上下齒盤合緊銷定位上刀體下降，粗定位精定位延時鎖緊電動機(jī)停轉(zhuǎn)圖63自動回轉(zhuǎn)刀架換刀流程(2) 自動回轉(zhuǎn)刀架換刀流程圖 開始換#N刀Y刀架電機(jī)停轉(zhuǎn)#N刀轉(zhuǎn)到工作位置嗎#N刀在工作位置嗎刀架電機(jī)正轉(zhuǎn)NNYN稍作延時刀架電機(jī)反轉(zhuǎn)延時鎖緊延時時間到否換刀結(jié)束YN圖6-4自動回轉(zhuǎn)刀架換刀流程圖（3）I/O地址分配表61表611號刀X2.1刀架正轉(zhuǎn)Y2.42號刀X2.2刀架反轉(zhuǎn)Y2.53號刀X2.3刀架鎖緊X2.54號刀X2.4熱繼電器X2.6空氣開關(guān)X2.7總結(jié)數(shù)控車床上使用的回轉(zhuǎn)刀架是一

25、種簡單的自動換刀裝置。自動換刀裝置的換刀時間和可靠性直接影響到整個機(jī)床的質(zhì)量。由于數(shù)控機(jī)床的切削加工精度在很大程度上取決于刀尖位置，并且在加工過程中刀尖位置不能進(jìn)行人工調(diào)整，因此回轉(zhuǎn)刀架在結(jié)構(gòu)上必須有良好的強(qiáng)度和鋼度，以及合理的定位結(jié)構(gòu)，以保證回轉(zhuǎn)刀架在每次轉(zhuǎn)位后具有盡可能高的重復(fù)定位精度。本設(shè)計(jì)用盡可能簡單的機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)和電器控制裝置及相應(yīng)檢測元件，在微機(jī)的監(jiān)控下能自動完成特定轉(zhuǎn)角，自動準(zhǔn)確定位。通過選擇可靠的定位方案和合理的定位機(jī)構(gòu)，使刀具具有較高的重復(fù)定位精度，同時換刀時間短。在這次設(shè)計(jì)中，從理論到實(shí)踐，在這段日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前

26、所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，但可喜的是最終都得到了解決。 同時我們要發(fā)揚(yáng)實(shí)習(xí)期間的能力和精神，成為社會有用的人才，為自己開創(chuàng)美好的未來。我們即將踏入工作崗位，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)為我們的未來打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，讓我們更好的適應(yīng)工作環(huán)境，同時業(yè)鍛煉了我們堅(jiān)忍不拔，迎難而上的精神。鍛煉了我們發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力。這是我的最終學(xué)習(xí)目的，現(xiàn)在的學(xué)習(xí)為的就是以后在工作當(dāng)中的熟練運(yùn)用，希望能在將來的工作中，運(yùn)動到這次所學(xué)到的知識 致謝時間飛逝，彈指間，幾個月過去了，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)也圓滿完成，我的這次設(shè)計(jì)離不開葛衛(wèi)國老師的辛勤指導(dǎo)，為此我想對葛老師說聲老師您辛苦了。在這次設(shè)計(jì)中我深感我知識的欠缺，我也更明白了“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”的道理，每當(dāng)我在設(shè)計(jì)終于到不能解決的問題是葛老師總是不厭其煩的給我講解，直到我把問題解決。同時也得到了我同學(xué)的幫助，在此我對所有幫助我的老師和同學(xué)表示感謝。主要參考文獻(xiàn)1 廉元國 主編 加工中心設(shè)計(jì)與應(yīng)用 機(jī)械工業(yè)出版社，20002 薛彥成 主編 公差配合與技術(shù)測量 機(jī)械工業(yè)出版社，200