机电一体化课程设计
题目:数控车床自动回转刀架系统设计
摘要
传统的普通车床换刀的速度慢、精度不高，生产效率低，不能适应现代化生产的需要。因此，本文对数控车床回转刀架的机电系统的相关内容进行研究，探索数控车床刀架的组成和工作原理，对普通机床的换刀装置进行改进，使一台四工位的立式自动回转刀架数控化，使该装置具有自动松开、转位、精密定位等功能。
本文主要完成数控车床回转刀架的机械部分和电气部分的设计。机械部分为其组成的各个机械部件进行计算与选用，电气部分为编制刀架自动转位控制软件。设计的数控換刀装置功能更强，换刀装置通过刀具快速自动定位，可以提高数控车床的效率，缩短加工时间；同时其可靠性更稳定，结抅简单。
关键词 自动回转刀架；换刀装置；机电系统；电气控制
目 录
摘要.................................................................................................................................. 设计任务书.................................................................................................................... 1 一 绪论.......................................................................................................................... 2 1.1题目的背景和意义 ............................................................................................... 2 1.2 国内外研究现状 .................................................................................................. 2 1.3 存在的问题和发展趋势 ...................................................................................... 2 二 自动回转刀架的工作原理...................................................................................... 2 三 总体结构设计.......................................................................................................... 5 3.1 减速机构的设计 .................................................................................................. 5 3.2 上刀体锁紧与精定位机构的设计 ...................................................................... 5 3.3 刀架抬起机构的设计 .......................................................................................... 5 四 主要传动部件的设计计算...................................................................................... 7 4.1 蜗杆副的设计计算 .............................................................................................. 7 4.1.1 蜗杆的选型 ...................................................................................................... 7 4.1.2 蜗杆的材料 ...................................................................................................... 7 4.1.3 按涡轮齿面接触疲劳强度进行设计 .............................................................. 7 4.1.4 蜗杆和蜗轮的主要参数与几何尺寸 .............................................................. 8 4.2蜗杆轴的设计 ....................................................................................................... 8 4.2.1 蜗杆轴的材料选择，确定许用应力 .............................................................. 8 4.2.2按扭转强度初步估算轴的最小直径 ............................................................... 8 4.2.3 确定各轴段的直径和长度 .............................................................................. 9 4.3螺杆的设计及上盖圆盘旋转角度的计算 ......................................................... 10 4.3.1螺杆螺纹类型的选择 ..................................................................................... 10 4.3.2选取螺杆材料 ................................................................................................. 10 4.3.3螺杆的计算 ..................................................................................................... 10 4.3.4螺杆自锁验算 ................................................................................................. 10 4.3.5 上盖圆盘旋转角度的计算 ............................................................................ 11 五 其他部件的说明.................................................................................................... 11 六 电气控制部分设计................................................................................................ 13 6.1 收信电路 ............................................................................................................ 14 6.2发信号电路 ......................................................................................................... 14 6.3控制软件的设计 ................................................................................................. 14 结论.............................................................................................................................. 15 参考文献...................................................................................................................... 16