《數(shù)控車(chē)床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)樣本》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《數(shù)控車(chē)床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)樣本（8頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。目 任 1 體 構(gòu) 2自 回 刀架的工作原理2主要 部件的 3 器控制部分的 13參考文獻(xiàn)20一、 任 目 :數(shù)控 床自 刀架PLC控制系 任 : 一臺(tái)四工位立式回 刀架 , 適用于 CA6132數(shù)控 床。要求 制自 回 刀架的機(jī)械 構(gòu) 。 推薦刀架所用 機(jī)的 定功率 90W, 定 速 1440r/min, 刀 要求刀架 的速度 20r/min 。二、 體 構(gòu) 1、 減速 機(jī)構(gòu)的 資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。普通的三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)因轉(zhuǎn)速太快,不能直接驅(qū)動(dòng)刀架進(jìn)行換刀 , 必須經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)臏p速。 根據(jù)立式
2、轉(zhuǎn)位刀架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) , 采用蝸桿副減速時(shí)最佳選擇。 蝸桿副傳動(dòng)能夠改變運(yùn)動(dòng)的方向 , 獲得較大的傳動(dòng)比 ,保證傳動(dòng)精度和平穩(wěn)性,而且具有自鎖功能,還能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)裝置的小型化。2、 上刀體鎖緊與精定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)由于刀具直接安裝在上刀體上,因此上刀體要承受全部的切削力,其鎖緊與定位的精度將直接影響工件的加工精度。本設(shè)計(jì)上刀體的鎖進(jìn)玉定位機(jī)構(gòu)選用端面齒盤(pán),將上刀體和下刀體的配合面加工成梯形端面齒。 當(dāng)?shù)都芴幱阪i緊狀態(tài)時(shí),上下端面齒相互嚙合,這時(shí)上刀體不能繞刀架的中心軸旋轉(zhuǎn) ; 換刀時(shí)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn) , 抬起機(jī)構(gòu)使上刀體抬起 , 等上下端面齒脫開(kāi)后 , 上刀體才能夠繞刀架中心軸轉(zhuǎn)動(dòng) , 完成轉(zhuǎn)位動(dòng)作。3、
3、 刀架抬起機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要想使上、下刀體的兩個(gè)端面齒脫離,就必須設(shè)計(jì)適合的機(jī)構(gòu)使上刀體抬起。本設(shè)計(jì)選用螺桿- 螺母副 ,在上刀體內(nèi)部加工出內(nèi)螺紋 , 當(dāng)電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)蝸桿 - 渦輪帶動(dòng)蝸桿繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) , 作為螺母的上刀體要么轉(zhuǎn)動(dòng) , 要么上下移動(dòng)。 當(dāng)?shù)都芴幱阪i緊狀態(tài)時(shí) , 上刀體與下刀體的端面齒相互嚙合,因?yàn)檫@時(shí)上刀體不能與螺桿一起轉(zhuǎn)動(dòng) ,因此螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)使上刀體向上移動(dòng)。當(dāng)端面齒脫離嚙合時(shí),上刀體就與螺桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)計(jì)螺桿時(shí)要求選擇適當(dāng)?shù)穆菥?以便當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。時(shí),使得上刀梯與下刀體的端面齒能夠完全脫離嚙合狀態(tài)。自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的
4、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖,詳細(xì)的裝配圖在圖紙上。三、自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的工作原理自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的換刀流程如下圖。圖上表示自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架在換刀過(guò)程中有關(guān)銷(xiāo)的位置。其中上部的圓柱銷(xiāo) 2 和下部的反靠銷(xiāo)6 起著重要作用。當(dāng)?shù)都芴幱阪i緊狀態(tài)時(shí),兩銷(xiāo)的情況如圖A 所示 ,此時(shí)反靠銷(xiāo)6 落在圓盤(pán) 7 的十字槽內(nèi) ,上刀體 4 的端面齒和下刀體的端面齒處于嚙合狀態(tài) ( 上下端面齒在圖中未畫(huà)出 ) 。需要換刀時(shí) ,控制系統(tǒng)發(fā)出刀架轉(zhuǎn)位信號(hào), 三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)正向旋轉(zhuǎn) , 經(jīng)過(guò)蝸桿副帶動(dòng)蝸桿正向轉(zhuǎn)動(dòng) ,與螺桿配合的上刀體 4逐漸抬起 , 上刀體 4 與下刀體之間的端面齒慢慢脫開(kāi); 與此同時(shí) ,上蓋圓盤(pán) 1 也隨著螺桿正向轉(zhuǎn)動(dòng) (上蓋
5、圓盤(pán) 1 經(jīng)過(guò)圓柱銷(xiāo)與螺桿聯(lián)接) , 當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)約時(shí), 上蓋圓盤(pán)1 直槽的另一端轉(zhuǎn)到圓柱銷(xiāo)2 的正上方 , 由于彈簧 3 的作用 , 圓柱銷(xiāo) 2 落入直槽內(nèi) ,于是上蓋圓盤(pán)1 就經(jīng)過(guò)圓柱銷(xiāo)2 使得上刀體 4轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái) ( 此時(shí)端面齒已完全脫開(kāi)) 。上蓋圓盤(pán) 1、 圓柱銷(xiāo) 2 以及上刀體 4 在正轉(zhuǎn)的過(guò)程中 , 反靠銷(xiāo) 6 能夠從反靠圓盤(pán) 7 中十字槽的左側(cè)斜坡滑出 , 而不影響上刀體4 尋找刀位時(shí)的正向轉(zhuǎn)動(dòng)。上刀體 4 帶動(dòng)磁鐵轉(zhuǎn)到需要的刀位時(shí),發(fā)信盤(pán)上對(duì)應(yīng)的霍爾元資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。件輸出低電平信號(hào) , 控制系統(tǒng)收到后 , 立即控制刀架電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn) , 上蓋
6、圓盤(pán) 1 經(jīng)過(guò)圓柱銷(xiāo) 2 帶動(dòng)上刀體 4 開(kāi)始反轉(zhuǎn) , 反靠銷(xiāo) 6 馬上就會(huì)落入反靠圓盤(pán) 7 的十字槽內(nèi) , 至此 , 完成粗定位。此時(shí) , 反靠銷(xiāo) 6 從反靠圓盤(pán) 7 的十字槽內(nèi)爬不上來(lái) , 于是上刀體 4 停止轉(zhuǎn)動(dòng) , 開(kāi)始下降 , 而上蓋圓盤(pán) 1 繼續(xù)反轉(zhuǎn) , 其直槽的左側(cè)斜坡將圓柱銷(xiāo) 2 的頭部壓入上刀體 4 的銷(xiāo)空內(nèi) , 之后 , 上蓋圓盤(pán) 1 是下表面開(kāi)始與圓柱銷(xiāo) 2 的頭部滑動(dòng)。再次期間 , 上、 下刀體的端面齒逐漸嚙合 , 實(shí)現(xiàn)精定位 , 經(jīng)過(guò)設(shè)定的延時(shí)時(shí)間后 , 刀架電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn) , 整個(gè)換刀過(guò)程結(jié)束。由于蝸桿副具有自鎖功能,因此刀架能夠穩(wěn)定地工作。資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有
7、不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。蝸桿 - 渦輪減銷(xiāo)連接刀架電動(dòng)機(jī)螺桿正轉(zhuǎn)上蓋圓盤(pán)旋上刀體抬起霍爾元件觸到位回答上刀體旋轉(zhuǎn)端面齒錯(cuò)開(kāi)圓柱銷(xiāo)落入蝸桿 - 渦輪減反 靠 銷(xiāo) 反刀架電動(dòng)機(jī)螺桿反轉(zhuǎn)刀架電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)延時(shí)鎖緊刀架電動(dòng)機(jī)自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的換四、主要傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。1. 蝸桿副的設(shè)計(jì)計(jì)算自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的動(dòng)力源是三相異步電動(dòng)機(jī)。其中蝸桿與電動(dòng)機(jī)直聯(lián),刀架轉(zhuǎn)位時(shí)蝸輪與上刀體直聯(lián)。已知電動(dòng)機(jī)額定功率=90W。, 額定轉(zhuǎn)速 n1 =1440r/min,上刀體設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速n2 =20r/min,則蝸桿副的傳動(dòng)比 i= n1/ n2 =1440/20
8、=72 。刀架從轉(zhuǎn)位到鎖緊時(shí),需要蝸桿反向 ,工作載荷不均勻,啟動(dòng)時(shí)沖擊較大,今要求蝸桿副的使用壽命Lh =10000h。( 1)蝸桿的選型GB/T10085-1988 推薦采用漸開(kāi)線蝸桿和錐面包絡(luò)蝸桿。本設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,制造方便的漸開(kāi)線型圓柱蝸桿。( 2)蝸桿副的材料刀架中的蝸桿副傳動(dòng)的功率不大 , 但蝸桿轉(zhuǎn)速干 , 一次 , 蝸桿的材料選用 45 鋼, 其螺旋齒面要淬火 , 硬度為 4555HRC,以提高其表面耐磨行 ; 蝸輪的轉(zhuǎn)速較低 , 其材料主要考慮耐磨性 , 選用鑄錫磷青銅ZCuSn10P1, 采用金屬模制造。( 3)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)刀架中的蝸桿副采用閉式傳動(dòng),多因齒
9、面膠合或點(diǎn)蝕而失效。因此 ,進(jìn)行載荷計(jì)算時(shí),先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì),再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核。按蝸輪接觸疲勞強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)計(jì)算的公式a 3 KT2( Z E Z P ) 2 H (4-1)資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。式中a-蝸桿副的傳動(dòng)中心距,單位mm;K-載荷系數(shù);T2 -作用在渦輪上的轉(zhuǎn)矩,單位N.mm;ZE -彈性影響系數(shù),單位MPZP -接觸應(yīng)力,H -許用接觸應(yīng)力,單位為MPa。從式中算出蝸桿副的中心距a 之后 ,根據(jù)已知的傳動(dòng)比i=72,查表選擇一個(gè)合適的中心距a 值,以及相應(yīng)的蝸桿,蝸輪參數(shù)。1) 確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩蝸桿頭數(shù) Z1 =1,蝸桿副的傳動(dòng)效率=0.6,由電動(dòng)機(jī)的額定功率 P1 =90W, 能夠算出蝸輪傳動(dòng)的功率P2 =P1 ,再由蝸輪的轉(zhuǎn)速 n 2 =20r/min 求得作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩 T2 =9.55 p2 =9.55 p1 =34.38N m=34380Nmmn2n22) 確定載荷系數(shù) K載荷系數(shù)K= K AKKV其中KA為使用系數(shù),查表得 ,由于工作載荷不均勻,啟動(dòng)時(shí)沖擊較大,因此取KA =1.15;K 為齒向分布系數(shù),因工作載荷在啟動(dòng)和停止時(shí)有變化,故取 K =1.15; KV為動(dòng)載系數(shù),由于轉(zhuǎn)數(shù)不高。沖擊不大,可取 KV=1.05 。則載荷系數(shù)K= K AKK V 1.39使用系數(shù)KA
數(shù)控車(chē)床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)樣本
