毕业设计（论文）-数控车床自动回转刀架机电系统设计（全套图纸）

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1、XXX学院本科生课程设计（说明书）数控车床自动回转刀架机电系统设计院（系）：XX专业：XXX学号：XXX学生姓名：XXX指导教师：XXXX25摘要自动换刀装置是数控机床上最普遍的一种辅助装置，它可以使数控机床在工件一次装夹中完成多种甚至所有的加工工序，以缩短加工的辅助时间，减少加工过程中由于多次安装工件而引起的误差，从而提高机床的加工效率和加工精度。本论文是关于数控机床6工位自动回转刀架系统的设计.完成了机械结构装配总图的绘制，完成了整个系统的设计。其中包括自动换刀装置的总体设计、原理方案的实现、主要部件的分析、传动零件的设计计算，单片机控制系统硬件电路的实现和软件程序的编制。采用三相

2、异步电动机提供动力源，蜗轮蜗杆副传递动力，螺杆传递运动，实现上刀体升降运动，用端齿盘定位，单片机进行系统控制，实现了数控机床6工位自动换刀装置的自动换刀和精确定位要求。关键词:数控机床，回转刀架，控制系统，单片机全套图纸，加2525目录目录III第1章绪论11.1课题研究背景及意义11.2国内外研究现状11.3存在的问题和发展趋势3第2章方案设计42.1自动刀架的基本形式和应满足的要求42.1.1自动刀架的形式42.1.2自动刀架的基本要求和功能分析52.2初步确定自动刀架的方案5第3章总体结构设计63.1设计任务63.2减速传动机构方案设计63.3上刀体锁紧与精定位机构设计63.4刀

3、架抬起机构设计6第4章自动回转刀架的工作原理74.1自动回转刀架的换刀流程74.2自动回转刀架的换刀过程中有关销的位置8第5章主要传动部件的设计计算95.1蜗杆副的设计计算95.1.1蜗杆的选型95.1.2蜗杆副的材料95.1.3按齿面接触疲劳强度进行设计95.1.4蜗杆和蜗轮的主要参数与几何尺寸105.1.5校核蜗轮齿根弯曲疲劳强度115.2螺杆的设计计算115.2.1螺距的确定115.2.2其他参数的确定115.2.3自锁性能校核12第6章锁紧定位机构的设计136.1端齿盘设计136.2端齿盘的特点136.3端齿盘主要参数的设计计算13256.3.1齿数z的确定136.3.2端齿盘

4、外径d146.3.3端齿盘齿形角146.3.4齿根角(啮合斜角)156.3.5最大齿距(周节)t和最大齿厚B166.3.6齿顶高h及啮合高度176.3.7齿宽(径向)F176.3.8齿底槽宽b和齿顶宽b117第7章电气控制部分设计187.1单片机选型187.2硬件电路设计187.2.1收信电路197.2.2发信电路207.3硬件电路主要电子元件的工作原理207.3.1霍尔元件的工作原理和特性207.3.2霍尔开关的工作原理207.3.3光电耦合器的工作原理217.3.48255芯片的工作原理217.4控制软件设计227.4.1换刀工作原理的程序流程图227.4.2程序的实现方法23第8

5、章结论24参考文献2525第1章绪论1.1课题研究背景及意义数控机床是数字控制机床（Computernumericalcontrol）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件。自从1952年美国麻省理工学院研制出世界上第一台数控机床以来，数控机床在制造工业，特别是在汽车、航空航天、以及军事工业中等领域被广泛地应用，数控技术无论在硬件和软件方面，都有飞速发展。数控加工的加工柔性好，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，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。数控机床

6、是一种典型的机电一体化产品，适用于加工多品种小批量、结构较复杂、精度要求较高、价格昂贵不允许报废的关键零件。而刀架是数控机床的主要附件之一，它的性能直接影响着数控机床的精度和效率，所以随着数控机床的发展必然会提高其对刀架的要求，不言而喻，研究自动刀架系统是非常有意义的。进入21世纪，我国经济与国际全面接轨，进入了一个蓬勃发展的新时期。机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机，也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力，加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。所以应加快自动刀架系统的研究以促进数控机床的发展满足适应生产加工的需要。1.2

7、国内外研究现状自动刀架系统应用了自动控制、微电子、精密测量等方面的最新成就，是典型的机电一体化产品。它的发展和运用，改变了制造业的生产方式、产业结构、管理方式，为普通机床演变为数控机床创造了条件，使世界制造业的格局发生了巨大的变化。数控水平的高低已经成为衡量一个国家制造业水平高低的标志。随着数控机床的发展，以前的刀架，能装的刀具太少，定位精度不高，效率低，精度差，已不能满足要求，于是便出现了许多精度更高、刀架更大、自动化程度更高的刀架。自动换刀