CK6140車床刀架系統設計

摘    要

數控車床的刀架是機床的重要組成部分，刀架用于夾持切削用的刀具，其結構直接影響機床的切削性能和切削效率。因此數控車床的刀架設計的好與壞、效率的高與低將直接影響到產品的加工時間和質量，進而影響到制造業的飛速發展。CK6140型數控車床是經濟型數控車床，進給系統為交流伺服驅動，適用于軸類及盤類零件的加工，能自動完成對零件的內外圓柱面、端面。任意錐面及螺紋切削等工序的連續加工，尤其對臺階軸或帶有錐面、圓弧面等表面復雜的零件的加工更能顯示其優越性，對多品種批量零件的輪番加工具有較高的生產效率。

本課題為CK6140六工位回轉刀架系統設計，該刀架能夠在一次裝夾中完成多道工序，使加工范圍擴大，大大提高了加工精度和生產效率。

關鍵詞：數控車床；零件加工；刀架設計

ABSTRACT

CNC lathe’s tool carrier is an important part of ...

Keywords:CNC lathe ;parts machining ;turret design 

目    錄

第一章  前言………………………………………………………………………………1

    1.1  畢業設計的背景及目的…………………………………………………………1

        1.1.1  設計背景……………………………………………………………………1

        1.1.2  設計目的……………………………………………………………………1

1.2  國內外數控車床的研究狀況和成果……………………………………………1

1.3  研究內容和設計構成……………………………………………………………3

   1.3.1  研究內容……………………………………………………………………3

   1.3.2  技術參數……………………………………………………………………4

    1.3.3  設計過程……………………………………………………………………4

第二章  車床總體布局設計……………………………………………………………6

    2.1  床身的結構布局…………………………………………………………………6

    2.2  床身結構的選擇…………………………………………………………………7

2.3  導軌的選擇………………………………………………………………………7

2.4  刀架的選擇………………………………………………………………………8

2.5  主軸變速系統……………………………………………………………………9

2.6  進給傳動系統……………………………………………………………………9

第三章  車床刀架結構設計及計算…………………………………………………11

    3.1  車床刀架的功能類型和應滿足的要求…………………………………………11

   3.1.1  車床刀架的功能…………………………………………………………11

   3.1.2  機床刀架和自動換刀裝置的類型………………………………………11

   3.1.3  機床刀架應滿足的要求…………………………………………………12

3.2  車床刀架總體方案設計與選擇…………………………………………………13

   3.2.1  刀架的整體方案設計……………………………………………………13

   3.2.2  刀架的轉位機構方案設計………………………………………………13

   3.2.3  刀架定位機構方案設計…………………………………………………14

3.3  車床刀架的工作原理……………………………………………………………15

    3.4  刀架的設計計算…………………………………………………………………16

   3.4.1  驅動刀架的伺服電機的選擇計算………………………………………16

   3.4.2  蝸輪蝸桿的設計計算……………………………………………………19

   3.4.3  刀架主軸的結構設計計算………………………………………………23

第四章  車床液壓系統的設計與計算……………………………………………25

4.1  刀架液壓控制系統液壓泵及油泵電動機的選擇計算…………………………25

   4.1.1  液壓油泵的選擇…………………………………………………………25

   4.1.2 油泵電動機功率的選擇計算………………………………………………25

    4.2  液壓缸的設計……………………………………………………………………27

       4.2.1  選擇液壓缸類型…………………………………………………………27

       4.2.2  液壓缸內徑D和活塞桿直徑d的計算…………………………………27

    4.3  車床液壓系統的設計……………………………………………………………28

   4.3.1  液壓回路的選擇…………………………………………………………28

   4.3.2  擬定液壓系統圖…………………………………………………………28

   4.3.3  液壓系統的控制原理……………………………………………………29

第五章  微機控制系統的設計………………………………………………………31

    5.1  系統的設計要求…………………………………………………………………31

5.2  硬件電路方案的確定……………………………………………………………31

   5.2.1  中央處理器CPU的簡介及選擇…………………………………………32

   5.2.2  存儲器的擴展與CPU的連接……………………………………………33

   5.2.3  譯碼電路…………………………………………………………………34

   5.2.4  I/O擴展電路 ……………………………………………………………34

   5.2.5  鍵盤、顯示器接口電路……………………………………………………35

   5.2.6  時鐘、復位電路……………………………………………………………35

   5.2.7  步進電機驅動電路………………………………………………………35

第五章 結論………………………………………………………………………………39

參考文獻…………………………………………………………………………………40

致謝…………………………………………………………………………………………41