第二組第五周第一次作業(yè)

小組成員杜佳凱胡恩陽范曉煒胡福程房鑫胡雅文馮隆慧蔣雨顧凌晨經(jīng)薇任務(wù)一、斗笠式刀庫刀庫的組成及工作原理二、斗笠式刀庫中槽輪機構(gòu)的工作原理及參數(shù)的計算方法三、數(shù)控車床中四方回轉(zhuǎn)刀架的組成及工作原理斗笠式刀庫的組成斗笠式刀庫的工作原理

斗笠式刀庫在換刀時整個刀庫向主軸平行移動，首先，取下主軸上原有刀具，當(dāng)主軸上的刀具進入刀庫的卡槽時，主軸向上移動脫離刀具；其次主軸安裝新刀具，這時刀庫轉(zhuǎn)動，當(dāng)目標(biāo)刀具對正主軸正下方時，主軸下移，使刀具進入主軸錐孔內(nèi)，刀具夾緊后，刀庫退回原來的位置，換刀結(jié)束槽輪機構(gòu)的工作原理組成：帶圓銷的撥盤、帶有徑向槽的槽輪。撥盤和槽輪上都有鎖止?。翰圯喩系陌紙A弧、撥盤上的凸圓弧，起鎖定作用。o2o1

工作過程：撥盤連續(xù)回轉(zhuǎn)，當(dāng)兩鎖止弧接觸時，槽輪靜止；反之槽輪運動。作用：將連續(xù)回轉(zhuǎn)變換為間歇轉(zhuǎn)動。特點：結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、機械效率高，能平穩(wěn)地、間歇地進行轉(zhuǎn)位。因槽輪運動過程中角速度有變化，不適合高速運動場合。三、槽輪機構(gòu)的運動系數(shù)及運動特性1.運動系數(shù)撥盤等速回轉(zhuǎn)，在一個運動循環(huán)內(nèi)，總的運動時間為：

t＝2π/ω1定義：

k=td/t

為運動系數(shù)，即：

k=td/t為減少沖擊，進入或退出嚙合時，槽中心線與撥銷中心連線成90°角。故有：2α12φ2td＝2α1/ω1槽輪的運動時間為：=2α1/2π90°90°2α1=π－2φ2=π－(2π/z)=2π(z-2)/2z代入上式ω1ω2將2α1代入得：

∵k>0可知：當(dāng)只有一個圓銷時，k=1/2-1/z如果想得到k≥0.5的槽輪機構(gòu)，則可在撥盤上多裝幾個圓銷，設(shè)裝有n個均勻分布的圓銷，則撥盤轉(zhuǎn)一圈，槽輪被撥動n次。故運動系數(shù)是單圓柱銷的n倍，即:

k=n(1/2-1/z)∵k≤1∴槽輪的槽數(shù)z≥3

得：n≤2z/(z-2)k=1/2-1/z≥71~20.36~1槽數(shù)z圓銷數(shù)n運動系數(shù)k

31~61/6~1

41~40.25~1

5、61~30.3~1即槽輪的運動時間總是小于其靜止時間。<0.5當(dāng)z=4及n=2時2、運動特性(1)外嚙合槽輪機構(gòu)

圖示槽輪在運動的任一瞬時，設(shè)撥盤位置角用α來表示，槽輪位置角用φ表示。并規(guī)定和在圓銷進入?yún)^(qū)為正，在圓銷離開區(qū)為負，變化區(qū)間為：－α1≤α≤α1在△ABO1和△ABO2中有如下關(guān)系：R－φ2≤φ≤φ2ω1ω2o1

O2ABφαL令λ＝R/L，并代入上式得：α1-α1說明此時槽輪的運動時間和靜止時間相等。k=n(1/2－1/z)=0.5φ2-φ2分別對時間求一階導(dǎo)數(shù)、和二階導(dǎo)數(shù)，得：令i21=ω2/ω1(傳動比),kα=α2/ω21

得：

將上述i21、kα隨α的變化繪制成曲線，稱為槽輪機構(gòu)的運動特性曲線。dα/dt=ω1,dω1/dt=0kα=α2/ω21i21槽輪運動的前半段，槽輪的角速度ω2是增加的，角加速度α2>0運動特性曲線z=3z=3z=4z=6z=4z=6分析：槽輪運動的ωmax、amax隨z的增多而減小。圓銷進入或退出徑向槽時，角速度有突變，故存在柔性沖擊。Z愈少，沖擊愈大。α后半段正好相反。四槽內(nèi)槽輪的角速度和角加速度變化曲線z=4(2)內(nèi)嚙合槽輪機構(gòu)用同樣方法可求得內(nèi)嚙合槽輪機構(gòu)的運動曲線如圖所示。分析：圓銷進入或退出徑向槽時，與外槽輪一樣，角速度有突變，且值相等。但隨著轉(zhuǎn)角增大，角加速度值迅速下降并趨于零；然后負角加速度又逐漸增大到開始時的數(shù)值，而不象外槽輪那樣有兩個峰值。可見，內(nèi)槽輪機構(gòu)的動力性能比外槽輪機構(gòu)要好得多。1四、槽輪機構(gòu)的幾何尺寸計算圓銷半徑r

由受力大小確定r≈R/6中心距L

由安裝空間確定回轉(zhuǎn)半徑R

R=Lsinφ=Lsin(π/z)槽頂半徑s

s=Lcosφ=Lcos(π/z)槽深h

h≥s-(L-R-r)撥盤軸徑d1

d1≤2(L-s)槽輪軸徑d2

d2≤2(L-R-r)參數(shù)計算公式或依據(jù)槽數(shù)z

由工作要求確定圓銷數(shù)nRsd1d2rhLr0槽頂側(cè)壁厚b

b=3~5mm經(jīng)驗確定b鎖止弧半徑r0

r0=R-r-b數(shù)控車床四方回轉(zhuǎn)刀架組成刀架的工作原理

回轉(zhuǎn)刀架的工作原理為機械螺母升降轉(zhuǎn)位式。工作過程可分為刀架抬起、刀架轉(zhuǎn)位、刀架定位并壓緊等幾個步驟。圖2.1為螺旋升降式四方刀架，其工作過程如下：刀架抬起

當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出換刀指令后,

通過接口電路使電機正轉(zhuǎn),

經(jīng)傳動裝置2、驅(qū)動蝸桿蝸輪機構(gòu)1、蝸輪帶動絲桿螺母機構(gòu)8逆時針旋轉(zhuǎn)

,此時由于齒盤4、5處于嚙合狀態(tài)，在絲桿螺母機構(gòu)8轉(zhuǎn)動時，使上刀架體產(chǎn)生向上的軸向力將齒盤松開并抬起,直至兩定位齒盤4、5

脫離嚙合狀態(tài),從而帶動上刀架和齒盤產(chǎn)生“上臺”動作。刀架轉(zhuǎn)位

當(dāng)圓套9逆時針轉(zhuǎn)過150°時，齒盤4、5完全脫開，此時銷釘準(zhǔn)確進入圓套9中的凹槽中，帶動刀架體轉(zhuǎn)位。刀架定位

當(dāng)上刀架轉(zhuǎn)到需要到位后（旋轉(zhuǎn)90°、180°或270°），數(shù)控裝置發(fā)出的換刀指令使霍爾開關(guān)10

中的某一個選通,當(dāng)磁性板11

與被選通的霍爾開關(guān)對齊后,霍爾開關(guān)反饋信號使電機反轉(zhuǎn),插銷7在彈簧力作用下進入反靠盤

6地槽中進行粗定位，上刀架體停