毕业设计（论文）-数控车床四工位刀架电气设计

《毕业设计（论文）-数控车床四工位刀架电气设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浙江工业大学博士学位论文毕业设计说明书课题名称：数控车床四工位刀架电气设计学生姓名学号二级学院（系）电气电子工程学院专业班级指导教师起讫时间：2012年　2月　13日～2012年　4月　6日22浙江机电职业技术学院毕业设计说明书课题名称:数控车床四工位刀架电气设计摘要本文介绍了四工位简易刀架。刀架采用三相异步电动机驱动，刀位检测采用霍尔元件。这种刀架只能单方向换刀，电动机正转换刀，反转锁紧。本文还介绍了刀架控制PLC程序以及刀架常见故障及排除。关键词：机械设计；刀架控制原理；刀架电气控制系统；自动换刀。22浙江机电职业技术学院毕业设计说明书目录摘要I第

2、1章机械结构11.1刀架总述21.2数控车床刀架的分类21.3数控车床刀架传动装置的原理与应用41.4数控车床四工位刀架换刀工作原理6第2章数控车刀架电气控制系统设计102.1霍尔原理在刀架中运用的简单概述102.2四工位刀架PLC接线原理图112.3四工位刀架梯形图12第3章数控车刀架常见故障分析153.1数控车刀架机械与电气故障分析排除153.2数控车床刀架常见故障的实例分析163.3刀架使用注意事项17第4章结论19参考文献20致谢21附录2222浙江机电职业技术学院毕业设计说明书第1章机械结构1.1刀架总述数控刀架安装在数控车床的滑板上。它上面

3、可以装夹多把刀具，在加工中实现自动换刀刀架的作用是装夹车刀，孔加工刀具及螺纹刀具并能准确迅速的选择刀具进行对工件的切削。刀架滑板由纵向（Z轴）滑板和横向（X轴）滑板组成，Z轴滑板安装在床身导轨上，可以沿床身纵向运动，横向滑板安装在纵向滑板上，能沿纵向滑板的导轨进行横向运动，刀架滑板的作用是安装在其上的刀架刀具在加工中实现纵向和横向的进给运动。1.2数控车床的刀架分类1.排刀式刀架一般用于小规格的数控车床，以加工棒料或盘类零件为主。在排刀式刀架中，夹持着各种不同用途的刀具沿着机床X坐标方向排列在横向滑板上。刀具的典型布置方式如图1-1，所示：图1-1常见

4、排刀式刀架这种刀架在刀具布置和机床调整等方面都较为方便，可以根据具体工件的车削工艺要求，任意组合各种不同用途的刀具，一把刀具完成车削任务后，横向滑板只要按程序沿X轴移动预先设定的距离，第二把刀就到达加工位置，这样就完成了机床的换刀动作。这样换刀方式迅速省时，有利于提高机床的效率。2.回转刀架22浙江机电职业技术学院毕业设计说明书回转刀架是数控车床最常用的一种典型换刀刀架，是一种最简单的自动换刀装置。回转刀架上回转头各刀座用于安装或支持各种不同用途的刀具，通过回转头的旋转、分度和定位，实现机床的自动换刀。回转刀架分度准确、定位可靠、重复定位精度高、转位速

5、度快、夹紧性好，可以保障数控车床的高精度和高效率。回转刀架必须具有良好的强度和刚度，以承受粗加工的切削力：同时要保证回转刀架在每次转位的重复定位精度。数控机床使用的回转刀架是比较简单的自动换刀装置，常用的类型有四方刀架、六角刀架，即在其上装有四把、六把或更多的刀具。回转刀架根据刀架回转轴与安装地面的相对位置，又分为立式刀架和卧式刀架两种，立式回转轴垂直于机床主轴，多用于经济型数控车床，卧式回转刀架的回转轴平行于机床主轴，可径向与轴向安装刀具。图1-2常见回转刀架结构3.带刀库的自动换刀装置上述排刀式刀架和回转刀架所安装的刀具都不可能太多，即使是装备两个

6、刀架，对刀具的数目也有一定限制。当由于某种原因需要数量较多的刀具时，应采用带刀库的自动换刀装置。带刀库的自动换刀装置由刀库和刀具交换机构组成。图1-3常见带刀库的换刀装置22浙江机电职业技术学院毕业设计说明书1.3数控车床刀架传动装置的原理与运用1.3.1蜗轮蜗杆的概述蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成的；它是由交错轴斜齿圆柱齿轮传动演变而来。为了改善啮合状况，常将蜗轮分度圆柱面的母线改为圆弧形，使之将蜗杆部分地包住，并用与蜗杆形状和参数相同的滚刀范成加工蜗轮，这样啮合齿廓间的接触为线接触，可传递较大的动力。蜗杆传动用于传递两根空间交错轴间的运动和动力，两轴间

7、的夹角可为任意值，通常为90°蜗杆的优点：传动比大：在动力传动中，单级传动比在8～80；只传递运动或用于分度时，单级传动比可达1000；蜗轮蜗杆由于传动比大，因而结构紧凑；传动平稳、没有噪音。当蜗杆分度圆导程角小于轮齿间的当量摩擦角时，蜗杆传动具有自锁性蜗杆传动的主要缺点：效率低，摩擦磨损大。当蜗杆主动时，效率一般为70%～80%；具有自锁性能时，效率为0.4左右。为了减摩耐磨，蜗轮齿圈常需用青铜制造，成本较高。蜗杆轴向力较大，致使轴承受力损害较大。蜗杆传动的类型：按蜗杆齿螺旋方向，有左旋蜗杆和右旋蜗杆，为方便切制，一般采用右旋蜗杆。按蜗杆螺旋线头数，

8、有单头蜗杆和多头蜗杆。按蜗杆齿面硬度，有软面蜗杆和硬面蜗杆。软面蜗杆只经调质处理，用于低速轻载