目录
前言 (1)
1 绪论 (3)
1.1 数控机床发展历程以及国内外发展现状的思考 (3)
1.2 数控机床的发展趋势 (4)
1.3 研究方法 (5)
1.4 设计内容 (5)
2 运动学与动力学计算 (9)
2.1 伺服电机的选择计算 (9)
2.1.1选择电动机的类型 (9)
2.1.2选择电动机的功率 (9)
2.2 计算总传动比及分配各级传动比 (10)
2.3 计算传动装置的运动和动力参数 (11)
2.3.1计算各齿轮的转速 (11)
2.3.2计算各齿轮的功率 (12)
2.3.3计算各齿轮的转矩 (12)
3 传动零件的设计计算 (13)
3.1 齿轮的设计计算 (13)
3.1.1电机到刀盘的传动链的设计计算 (13)
3.1.2电机到刀具的传动链的设计计算 (20)
3.2 轴的设计计算 (30)
3.2.1轴1的设计计算 (30)
3.2.2轴2的设计计算 (33)
3.2.3轴3的设计计算 (34)
3.3 刀盘的设计 (36)
4液压系统的设计与计算 (38)
4.1 液压油泵的选择 (38)
4.2 液压缸的设计 (38)
4.2.1 选择液压缸类型 (38)
4.2.2液压缸主要尺寸的计算 (38)
4.3 拟定液压系统图 (40)
5箱体的设计与计算 (41)
5.1 确定箱体内传动件轮廓及其相对位置 (41)
5.2 箱体内壁位置的确定 (42)
5.3 箱体主要结构尺寸的确定 (42)
总结 (44)
致谢 (45)
参考文献 (46)
前言
现代工业发展其实就是制造工艺的发展，而这其中一个非常重要的因素就是制造工具——机床的发展。现代机床的发展都趋向于自动化、复合化以及高速化。而作为制造业主力军的数控机床来说，它的发展更是日新月异。自从20世纪60年代世界上第一台数控机床问世以来，随着计算机技术、微电子技术、现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通信技术和机械制造技术等各相关领域的发展，数控技术已成为现代先进制造系统(FMS，CIMS等)中不可缺少的基础技术。由于机床数控系统技术复杂，种类繁多。现在数控机床的“使用难、维修难”问题，已经是影响数控机床有效利用的首要问题。
当前，数控机床发展迅猛，一方面向高速、高效、高精度方面发展，同时，在制造行业中广泛存在原有设备的数控改造和系统升级问题。作为关键附件，高性能的刀塔对于提高机床整体运行的可靠性、稳定性和效率有着重要意义，数控刀塔是由数控系统来控制的，因此，在刀塔本身性能提高的情况下，如何实现控制任务就显得十分重要了。国内数控车床转塔刀架的设计和生产都是依赖先进国家的，而且产品的性能方面跟国外还有一定的差距，期待开发设计一种性能最优，最有实用价值的转塔刀架，来适应市场，替代进口产品低价位的数控车床用转塔刀架，占领国内市场，并达到国际领先水平，为国产机床工业的发展作出贡献。数控车床今后将向中高当发展，中档采用普及型数控刀架配套，高档采用动力型刀架，兼有液压刀架、伺服刀架、立式刀架等品种，预计近年来对数控刀架需求量将大大增加，随着数控车床的发展，数控刀架开始向快速换刀、电液组合驱动和伺服驱动方向发展，因此对刀塔的设计以及它本身性能的研究就显得十分重要。
本次的课题是12刀位星型伺服刀塔设计，该机构可以一次装夹12把动力刀，可以在加工过程中一次性的进行多道工序的加工，大大提高了加工精度和生产效率。本次设计的主要内容是：对刀塔的结构，刀塔的传动形式以及驱动方式的设计；刀塔与刀座的连接形式、刀座的选择；刀具的交换动作设计、交换时间以及定位锁紧计算；刀塔其他辅助部件的设计其结构尺寸进行选择设计，根据课题所要求的刀塔的驱动方式，对其进行设计进而加以优化。总之，本课题的意义在于:
1根据设计要求，在最短的时间内设计出最优的12位星型刀塔结构，并对其进行伺
服驱动；
2.减少物质的浪费，用最少的材料设计出满足其设计要求及加工精度的刀塔结构；
3.为解决同类问题即关于刀塔的结构形式、刀塔的驱动方式，提供一种研究方法；
4.培养综合运用专业基础知识和专业技能来解决工程实际问题的能力；
5.强化工程实践能力和意识,提高本人综合素质和创新能力；
6.，使本人受到从事本专业工程技术和科学研究工作的基本训练,提高工程绘图、计算、数据处理、外文资料文献阅读、使用计算机、使用文献资和手册、文字表达等各方面的能力；
7.培养正确的设计思想和工程经济观点，理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度以及积极向上的团队合作精神。
1 绪论
刀塔目前主要应用于数控车床、数控铣床以及车铣复合加工中心，所以与刀塔发展最相关的领域就是数控车床、数控铣床以及车铣复合加工中心的发展。
1.1 数控机床发展历程以及国内外发展现状的思考
1949年帕森公司正式接受美国空军委托，在麻省理工学院伺服机构试验室的协助下，开始从事数控机床的研制工作。经过三年时间的研究，于1952年试制成功世界第一台数控机床试验性样机，这是一台采用脉冲乘法器原理的直线插补三坐标连续控制铣床，这便是数控机床的第一代。
1953年，美国空军与麻省理工学院协作，开始从事计算机自动编程的研究，这就是创制APT(Automatically Programmed Tools )自动编程系统的开始。
1955年，美国空军花费巨额经费订购了大约100台数控机床,此后两年，数控机床在美国进入迅速发展阶段,市场上出现了商品化数控机床。1958年，美国克耐 杜列克公司(Keaney &Trecker Co.)在世界上首先研制成功带自动换刀装置的数控机床，称为”加工中心”。
1959年，计算机行业研制出晶体管元器件，因而数控装置中广泛采用晶体管和印制电路板，从而跨入第二代数控时代。同时美国航空工业协会(AIA)和麻省理工学院发展了APT程序语言。
1960年以后，点位控制机床在美国得到迅速发展,数控技术不仅在机床上得到实际应用，而且逐步推广到冲压机、绕线机、焊接机、火焰切割机、包装机和坐标测量机等，在程序编制方面，已由手工编程逐步发展到采用计算机自动编程。除了APT数控语言外，又发展了许多自动骗程语言。
从1960年开始，德国，日本等先进工业国家都陆续开发，生产及使用了数控机床，1965年，出现了小规模集成电路。由于它体积小，功耗低，使用数控系统的可靠性得以进一步提高，数控系统发展到第三代。
1967年，英国首先把几台数控机床联接成具有柔性的加工系统，这就是最初的FMS(Flexible Manufacturing System，柔性制造系统)。之后，美，欧，日也相继进行
开发与应用。
1970年前后，美国英特尔公司开发和使用了微处理器。1974年美，日等国首先研制出以微处理器为核心的数控系统。近20年来，微处理机数控系统的搂控机床得到飞速发展和广泛应用，这就是第五代数控系统(MNC)。20世纪80年代初，国际上又出现了柔性制造单元FMC(Fleibie—Manufacturing Cell)。
通过以上介绍，我们了解了数控机床的发展历程，而目前我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代，通过“六五”期间引进数控技术，“七五”期间组织消化吸收“科技攻关”，我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。特别是最近几年，我国数控产业发展迅速，1998～2004年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为39.3%、34.9%。尽管如此，进口机床的发展势头依然强劲，从2002年开始，中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国，2004年中国机床主机消费高达94.6亿美元，但进出口逆差严重，国产机床市场占有率连年下降，1999年是33.6%，2003年仅占27.7%。1999年机床进口额为8.78亿美元（7624台），2003年达27.1亿美元（23320台），相当于同年国内数控机床产值的2.7倍。国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显，70%以上的此类设备和绝大多数的功能部件均依赖进口。由此可以看出国产数控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力，究其原因主要在于国产数控机床的研究开发深度不够、制造水平依然落后、服务意识与能力欠缺、数控系统生产应用推广不力及数控人才缺乏等。
总的来说“我国的数控系统在中、高档领域还基本上是靠进口。现阶段我国的机床行业在高精尖数控技术方面还处于模仿阶段, 基础研究远跟不上世界先进水平的发展”
[2]，因此我们应看清形势，充分认识国产数控机床的不足，努力发展先进技术，加大技术创新与培训服务力度，以缩短与发达国家之间的差距。
1.2 数控机床的发展趋势
目前，数控机床的发展日新月异，高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、并联驱动化、网络化、极端化、绿色化已成为数控机床发展的趋势和方向。中国作为一个制造大国，主要还是依靠劳动力、价格、资源等方面的比较优势，而在产品的技术创新与自主开发方面与国外同行的差距还很大。中国的数控产业不能安于现状，应该抓住机会不断发展，努力发展自己的先进技术，加大技术创新与人才培训力度，提高企业综合服务能力，努力缩短与发达国家之间的差距。力争早日实现数控机床产品从低端到高
端、从初级产品加工到高精尖产品制造的转变，实现从中国制造到中国创造、从制造大国到制造强国的转变。
1.3 研究方法
一般在机加工过程中，一个零件的加工往往需要多道工序才能完成，因此数控机床研究的一个重要领域就是如何在这一方面提高效率，压缩非切削时间以提高生产效率，同时也为了尽量减少由于多次安装工件所引起的加工误差，一次数控加工过程中一般对工件只进行一次装夹，然后在加工过程中通过自动换刀完成多道工序或全部工序的加工，所以对数控木工机床的自动换刀方式的研究就成为了目前研究的一个重要领域。“自动换刀方式主要有更换主轴头换刀方式和带刀库的自动换刀方式两种形式，更换主轴头换刀方式应用于数控镂铣机，而带刀库的自动换刀方式应用于数控加工中心”“在具有多根主轴的数控镂铣铣床上，通过更换主轴头进行换刀是一种简单的换刀方式，由于在换刀过程中并不拆卸刀具，而是将刀具和主轴一起更换，所以省去了自动松夹’卸刀’装刀’夹紧以及刀具搬运等一系列复杂的操作，从而显著减少了换刀时间。所以这种换刀方式的换刀速度很快，同时也提高了换刀的可靠性。根据主轴头布置方式不同，通常有平行刀轴式换刀和回转刀架式换刀两种方式”“数控加工中心的一个显著结构特征是配置有带刀库的自动换刀系统，刀库可以存放较多的刀具，能满足复杂零件的多工序加工需要，可明显提高机床的适应性和加工效率，应用广泛。换刀系统的整个换刀过程较为复杂：首先&应把加工过程中需要使用的全部刀具分别安装在标准刀柄上，在机外进行尺寸调整之后&按一定的方式放入刀库，换刀的时候，按一定的选择方法进行选刀，并由刀具交换装置实现刀具在刀库和主轴之间的传递和装卸。刀具的交换方式通常分为无机械手换刀和有机械手换刀两大类”。
总的来说为了提高机加工的效率以及机加工的精度，换刀装置无可厚非的成了其研究的一个重要领域。
1.4 设计内容
本次设计所选择的题目是：12刀位星型伺服刀塔设计。图1.1为德国米迈提克━加工中心/CNC 车床的两种形式的刀塔。课题涉及到的有关知识包括：数控机床结构、车削加工中心、自动换刀装置等等方面；其次还包括一些机械设计、机械传动、液压、分度机构等方面的知识，在校图书馆借阅了一些关于本次设计有关的资料，而且还在网
上搜索了一些相关资料：1）现代实用机床设计手册；2）实用机床设计手册；3）机械设计手册；4）数控车床设计；5）数控机床结构与维修等等；6）机械原理。而主要的资料则是现在已有的各种刀塔及其参数，比如肖特的动力刀座，迪普马等。详细资料见本说明书最后的参考资料。图1.2刀塔外观图：
图 1.1
图 1.2 刀塔外观图
本课题主要研究数控车床（车削中心、车铣复合中心）的刀具交换系统（ATC）的主要部件——刀塔。刀塔的使用可以有效扩大机床的工艺范围，提高机床的加工效率。
本次选题的目的是对刀塔的结构，刀塔的传动形式以及驱动方式的设计；刀塔与刀座的连接形式、刀座的选择；刀具的交换动作设计、交换时间以及定位锁紧计算；刀塔其他辅助部件的设计。通过对本课题的设计，达到对数控机床中换刀机构的充分了解，以便于以后应用。
本次课题为12刀位星型伺服刀塔设计，简单的来说就是对刀塔进行伺服驱动设计。机械系统的伺服驱动设计大的来说分为两部分：机械系统的设计和电子部分的设计。机械系统是对刀塔的外形尺寸进行设计及选择；而电子部分的设计首先要选择伺服类型：液压伺服驱动或电机伺服驱动。对于电机伺服驱动来说，在选定这种类型以后，还要考虑是用交流伺服驱动还是直流伺服驱动，之后在进行伺服驱动系统以及伺服电机进行选择。最后对两大部分进行综合的考虑，将其合理的组装在一起以达到做佳的效果。所以本次设计的大概思路如图1.3所示：
图
由上图我们可以看出设计的大概过程，机械部分主要是对刀塔的结构外形尺寸设计，在设计过程中所设计的参数要与现有的标准刀架的参数相匹配，不能脱离标准参数的限制，否则最终所设计的刀塔将无法与标准件刀架进行匹配。电气部分的两个重点问题是伺服方式、伺服驱动器选择及伺服电机选择。在方案选择中，我们可以写出以交流伺服驱动与直流伺服驱动的双重方案，然后再进行对比，筛选出较为合理，更加实用以及实惠的方案。对于伺服驱动器的选择，可以进行多种选择再对比筛选。而对伺服电机来说，电机的尺寸最终要与刀塔的外形结构尺寸进行匹配，在选择过程中这一点要引起注意。
根据设计思路设计的系统传动原理图如图1.4所示：
图1.4
2 运动学与动力学计算
2.1 伺服电机的选择计算
电动机的选择内容包括电动机的类型、结构形式、功率、额定转速、额定电压等。
2.1.1选择电动机的类型
由于本次设计的题目为12刀位星型伺服刀塔的设计，所以选用同步伺服电动机驱动。
2.1.2选择电动机的功率
标准电动机的功率由额定功率表示，所选电动机的额定功率应等于或稍大于工作要求的功率。
刀具的切削功率计算公式为：
60000
C C
C F V P =
切削力计算公式：
0.860.24120.86
10P p z C C a f BZ
F K K D
=
?
式中：B ：切削宽度（mm ）； D ：铣刀直径（mm ）；
1K ：刀具前角对切削力的影响系数； 2K ：切削速度对切削力的影响系数； P C ：加工材料的影响系数； p a ：吃刀量（mm ） 切削速度计算公式：
1000
C Dn
v π=
取铣刀直径D=60mm,前角为零度，刀具转速n=750r/min, Z F =0.05mm/z , p a =4mm, B=40mm, z=8
3.1460750
141.3/min 1000
1000
C Dn
v m π??=
=
=
查《简明金属切削计算手册》，工件材料为钢，圆柱铣刀，查得工件材料对切削利的影响系数P C =68；
刀具前角为零度，查《简明金属切削计算手册》，查得刀具前角对切削力的影响系数1K =1.2；
切削速度c v =141.3m/min, 查《简明金属切削计算手册》,查得切削速度对切削力的影响系数2K =0.92,则：
0.860.24120.86
10P p z C C a f BZ
F K K D =
?
0.860.74
0.86
6840.05408
1.20.921060C F ????=???
=2550N
2550141.3
66000060000
C C C F V P KW ?=
== 经查阅《同步伺服电机选型手册》，选用DSM200T0378S15H 型电机，该电机的额定转速为=1500r/min ，额定转矩T=37.8N.m ，额定功率P=6.445KW 。
2.2 计算总传动比及分配各级传动比
设取刀塔到盘的转位时间t=0.0125s ，刀位为12把，则
6060400/min 12120.0125
n r t =
==?盘 则从电机到刀盘的总传动比为 11500 3.75400
n i n =
==盘总盘
4567i i i =盘总
从电机到刀盘的各级传动比的分配：45i =1.5 67i =2.5
由于前面在计算电机功率时已选刀具的转速n=750r/min ，则从电机到刀具的总传动比为：
115002750
n i n =
==刀总刀 122389i i i i =刀总
齿轮2为惰轮，则13i =2。
2.3 计算传动装置的运动和动力参数
2.3.1计算各齿轮的转速
齿轮1的转速：11500/min m n n r ==
齿轮3的转速：131********/min 2
n n r i =
== 齿轮4的转速：411500/min m n n n r ===
齿轮5的转速：454515001000/min 1.5
n n r i =
== 齿轮6的转速：651000/min n n r ==
齿轮7的转速：67671000400/min 2.5
n n r i =
== 齿轮8的转速：83750/min n n r ==
齿轮9的转速：8
989
750/min n n r i =
=
2.3.2计算各齿轮的功率
查《机械课程设计手册》，取电动机的传动效率为η电=0.95，齿轮的传动效率为
η齿=0.99
齿轮1的功率： 1 6.4450.95 6.123d P P KW η==?=电 齿轮3的功率：3 6.001d P P KW ηηη==电齿齿 齿轮4的功率：41 6.123P P KW == 齿轮5的功率：5 6.062d P P KW ηη==电齿 齿轮6的功率：65 6.062P P KW == 齿轮7的功率：7 6.001d P P KW ηηη==电齿齿 齿轮8的功率：83 6.001P P KW ==
齿轮9的功率：9 5.96d P P KW ηηηη==电齿齿齿
2.3.3计算各齿轮的转矩
齿轮1的转矩：1
11
955038.98.P T N m n =
= 齿轮3的转矩： 311376.41.T T i N m ηη==齿齿 齿轮4的转矩：4138.98.T T N m ===
齿轮5、6的转矩：6544557.89.T T T i N m η===齿 齿轮7的转矩：7667143.1.T T i N m η==齿 齿轮8、9的转矩：89376.41.T T T N m ===
3 传动零件的设计计算
3.1 齿轮的设计计算
齿轮传动有两条传动链:从电机出来经齿轮1、4、5、6、7到刀盘和从电机出来经齿轮1、2、3、8、9到刀具。
3.1.1电机到刀盘的传动链的设计计算
（1）齿轮4、5的设计计算：
1）选定齿轮的类型、精度等级、材料及齿数
选用直齿圆柱齿轮传动，7级精度，材料的选择，齿轮4的材料为40Cr(调质)， 齿轮5的材料为45钢(调质)硬度为240HBS ，二者材料硬度相查40HBS 。 选齿轮4的齿数4z =22 ，齿轮5的齿数544522 1.533z z i ==?=。
2）按齿面接触强度设计 由设计计算公式进行试算，即
4t d ≥ 试选载荷系数 1.3t K =。
齿轮4的转矩： 438.98.T N m =。
由《机械设计》表10-6查得材料的弹性影响系数1
2
189.8E Z MPa =。
由《机械设计》图10-21d 按齿面硬度查得齿轮4的接触疲劳强度极限lim 4H δ=600MPa, 齿轮5的接触疲劳强度极限lim5H δ=550MPa 。 由公式计算应力循环次数：
94460601500150000 4.510h N n jL ==???=?
9
945 4.5103101.5
N N u ?===?
由《机械设计》图10-19取接触疲劳寿命系数40.90HN K =；50.92HN K =。 计算接触疲劳许用应力：
取失效概率为1%，安全系数S=1，得:
[]4lim4
40.9600540HN H H K MPa S δδ==?= []5lim55
0.92550506HN H H K MPa S
δ
δ==?=
试计算齿轮4分度圆直径4t d ，代入[]H δ中较小的值
:
452.94t d mm ≥==
计算圆周速度:
44
3.1452.941500
4.16/60000
60000
t d n v m s π??=
=
=
计算齿宽b:
452.94d t b Q d mm ==
计算齿宽与齿高之比：
4452.94 2.40622
t t d m mm z =
== 2.25 5.414t h m mm ==
52.949.7785.414
b h == 计算载荷系数：
根据 4.16/v m s =，7级精度，由《机械设计》图10-8查得动载系数 1.12V K =； 直齿轮，1Ha Fa K K ==；
由《机械设计》表10-2查得使用系数1A K =； 由《机械设计》表10-4用插值法查得 1.421H K β=。
由
9.778b
h
=， 1.421H K β=由《机械设计》查图10-13得 1.34F K β=； 故载荷系数：
1 1.121 1.421 1.592A V Ha H K K K K K β==???=
按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径：
4452.9456.639t d d mm === 计算模数：
4
4
2.57d m mm z =
= 3）按齿根弯曲强度设计 弯曲强度设计公式：
m ≥由《机械设计》查图10-20c 查得齿轮4的弯曲疲劳极限4500FE MPa δ=，齿轮5的弯曲疲劳极限5380FE MPa δ=；
由《机械设计》查图10-18取弯曲疲劳寿命系数40.85FN K =，50.88FN K =； 计算弯曲疲劳许用应力； 取弯曲疲劳安全系数S=1.4，得
[]4440.85500
303.571.4FN FE F K MPa S δδ?=== []5550.88380
238.861.4
FN FE F K MPa S δδ?=
== 计算载荷系数K ：
1 1.121 1.34 1.501A V Fa F K K K K K β==???=
查取齿形系数，由《机械设计》表10-5查得4 2.72Fa Y =，4 2.72Fa Y =； 查取应力校正系数，由《机械设计》表10-5查得4 1.57sa Y =，5 1.64sa Y =。
计算齿轮的
[]
Fa sa
F Y Y δ并加以比较：
[]44
4
2.72 1.57
0.01407303.57
Fa sa F Y Y δ?=
=
[]55
5
2.478 1.64
0.01701238.86
Fa sa F Y Y δ?=
=
设计计算：
1.6m mm ≥== 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与 齿轮直径有关，可取由弯曲疲劳强度算得的模数1.6并就近圆整为标准值m=2mm ，按接触强度算得的分度圆直径456.639d mm =，算出齿轮4的齿数
4456.639
28.322
d z m =
== ，取428z = 544528 1.542z z i ==?=
4）几何尺寸计算 计算分度圆直径
4428256d z m mm ==?= 5542284d z m mm ==?=
计算中心距
45455684
7022
d d a mm ++=
== 计算齿轮宽度
456d b Q d mm ==
取456b mm =，560b mm =。如图3.1a 、3.1b 所示分别为齿轮4、5：
图 3.1a 图 3.1b
（2）齿轮6、7的设计计算：
1）选定齿轮的类型、精度等级、材料及齿数
选用直齿圆柱齿轮传动，7级精度，材料的选择，齿轮6的材料为40Cr(调质)， 齿轮7的材料为45钢(调质)硬度为240HBS ，二者材料硬度相查40HBS 。 选齿轮6的齿数6z =20 ，齿轮7的齿数766750z z i ==
2)按齿面接触强度设计 由设计计算公式进行试算，即
6t d ≥ 试选载荷系数 1.3t K =。
齿轮6的转矩：46 5.78910.T N mm =?。
由《机械设计》表10-6查得材料的弹性影响系数1
2
189.8E Z MPa =。
由《机械设计》图10-21d 按齿面硬度查得齿轮6的接触疲劳强度极限lim 6H δ=600MPa,齿轮7的接触疲劳强度极限lim 7H δ=550MPa 。 由公式计算应力循环次数：
96660601000150000 3.610h N n jL ==???=?
9
967 3.610 1.44102.5
N N u ?===?
由《机械设计》图10-19取接触疲劳寿命系数60.91HN K =,70.95HN K =。
计算接触疲劳许用应力：
取失效概率为1%，安全系数S=1，得:
[]6lim6
60.91600546HN H H K MPa S δδ==?= []7lim77
0.95550522.5HN H H K MPa S
δ
δ==?=
试计算齿轮6分度圆直径6t d ，代入[]H δ中较小的值
:
655.785t d mm ≥==
计算圆周速度:
66
3.1455.7851000
2.92/60000
60000
t d n v m s π??=
=
=
计算齿宽b:
655.785d t b Q d mm ==
计算齿宽与齿高之比：
6655.785 2.78920
t t d m mm z =
== 2.25 6.275t h m mm ==
55.7858.896.275
b h == 计算载荷系数：
根据 2.92/v m s =，7级精度，由《机械设计》图10-8查得动载系数 1.1V K =； 直齿轮，1Ha Fa K K ==；
由《机械设计》表10-2查得使用系数1A K =； 由《机械设计》表10-4用插值法查得 1.421H K β=。 由
8.89b
h
=， 1.421H K β=由《机械设计》查图10-13得 1.33F K β=；
发那科OI-MD系统机械手排刀、不能换刀故障排除方法 一、梯图版本号为：SH4B-B2。 二、Z轴不在第二参考点的时候，在MDI下输入一个换刀指令，例如：T1 M6；按程式启动键后，Z轴不动，没有回第二参考点的动作。马上出现#1002 Z AXIS NOT 2 POSITIONO（Z轴不在换刀点）报警。 但是单独输入一个G91 G30 Z0的回第二参考点程式，Z轴又能够回到第二参考点，在第二参考点再输入一个换刀指令，例如：T1 M6；按程式启动键后，刀臂有时候不动，有时候又会执行换刀动作，但到把刀送到主轴以后就又不动了，刀臂卡在那里。但这个时候刀杯又开始回刀动作了，刀杯卡到刀臂上，幸好这个时候没有刀头，没有造成大的损失，（只是刀杯损坏了一点）。然后刀盘开始不停的正转一会、反转一会，找不到刀号，按任何键都停不下来，只有按下急停按钮。另外一种现象就是如果输入的刀号不是倒下来的刀杯号的话，例如：倒下来的是#1刀，如果要换#3刀的话，输入T3 M6，按程式启动键后刀臂不会动，刀盘在那里不停的正转、反转，找不到相应的刀号，重复上面的第一种情况。 经检查与刀库有关的输入、输出点位一切正常。 X5.2--------刀库定位与记数； X5.3--------刀杯向下到位检测； X5.1--------刀杯向上到位检测； X11.4-------紧刀到位检测； X11.5-------松刀到位检测； Y5.2---------刀杯向上； Y7.2---------刀杯向下； Y4.6---------刀臂正转； Y5.0---------刀臂反转； Y0.5---------刀盘正转； Y1.5---------刀盘反转； Y7.0---------主轴松刀。 刀臂动作时序表；
裁断车间工序注意事项 一、冲切工序：、 1、把待冲切的布整平，刀放正，操作时杜绝出现帮片中低斜的现象。 2、排刀时掌握左右上下刀间隙不宜太宽，一般在5毫米以下。 3、每冲切一趟要把布整理完好后再切下趟，以防不齐出现坏片。 4、排刀时根据布料及鞋号情况合理利用刀号，特别是布边沿根据剩布多少冲切鞋号。附件冲切，整平整齐体操下脚料再切。 5、冲切造成的坏片由操作人员包赔损失，按材料成本价扣工资，坏片谁操作谁处理。 6、冲切布头由操作工各自处理，并当天清理完毕，不准积压。 7、根据车间下达的冲切任务认真完成，不准少切、多切；用错刀、切错号根据材料损失情况酌情扣工资。 8、下班后搞好冲切机周围的环境卫生及设备清理保养，使设备保持清洁、干净、无油污。 9、设备保养，上班前先给设备加油，一天最少四次，保持设备运转良好。 二、摊布合布工序
1、首先检查所用原材料布料是否符合技术部门要求，是否有花色、跳纱、抽纱、宽窄不一致，EV A布面是否重批、烂胶片，及合布不符要求现象。对不合格的原材料操作人员应及时上报，并停止使用。使用不合格的布料所造成的损失，由操作人员负责。 2、摊布时一定掌握保持布边一边齐，不能出现摊布有皱现象，特别是中底布；EV A面布在缝边时一定注意两边对称，每针间距50厘米，把缝线拉紧；每层布两头要摊齐，不准长短不一。 3、合布严格按技术部门下达的工艺要求进行操作，中底布合好后及时摊出，以防焦烧损坏中底，因不摊而焦烧的布由操作人员负责损失。合面布时掌握好上浆量，不能出现太软及粘合不牢情况。搞好合布机周围的环境卫生，做到天天清理。 三、帮子印号 1、邦子数量问题：首先查准该号码帮子数量与计划单数量相同，不多不少。如出现差错，按差错比率扣操作人员的工资，一月内出现三次差错调离工作岗位。 2、帮子印号字迹清晰，印号标准，印错印不到位，印错号等造成损失的由操作人员包赔。 3、清理坏片。不合格的帮子不准流入下道工序，清出后进行补片，如数补。
LGMAZAK伺服刀塔原点丢失故障处理方法 4.1 利用操作面板和软体键来恢复原点 利用操作面板和软体键来恢复原点的处理步骤如下： (1)在手动状态下，按“刀箱拆散”使刀塔处于松开状态。 (2)同时按“MACHINE”→“OPTION”→“MFI+TURRET MODE”，使“TuRRET MODE”菜单反转显示。 (3)按手动转动刀具让刀具编号1的位置向主轴中心线方向移动。通过目测使刀盘和刀塔底座的上面基本对正。在操作过程中最好把1号刀装上中心钻，这样便于对正位置。 (4)再次选择“TURRET MODE”，使反转解除。 (5)选择“刀箱拆散”，将刀塔锁紧，此时要确认刀塔是否能顺利锁紧。锁紧时，如果发出异常声音或者振动时，需从步骤(1)开始重新操作。 (6)再次选择“刀箱拆散”使刀塔处于松开状态。 (7)再次同时按“MFI+TURRET MODE”，使菜单反显。 (8)选中“POSlTlON SET”，然后按刀塔旋转按扭，刀塔旋转．到达最初位置时会自动停止，参考点绝对位置即可确定。 (9)执行步骤(6)。 (10)执行步骤(4)。 (11)执行步骤(5)。 (12)选择“TURRET MODE”，使反转解除。 (13)选择“刀箱拆散”，将刀塔锁紧。 (14)关NC电源，断总电源开关。 再度通电，确认刀塔转动是否正常。 4.2 利用MR—J2—100CT软件来恢复原点 利用软件设定刀塔原点，需要知道刀塔丢失的是机械原点还是电气原点。电气原点丢失是非法断电引起的机床记忆原点丢失，刀塔实际机械位置正确；机械原点丢失是刀塔实际机械位置偏离。 4.2.1 电气原点设定 电气原点设定步骤如下： (1)在HOME模式下点刀箱拆散，使之红色反衬显示。 (2)将鼠标置于位置画面左下角，调出Windows(开始]菜单．按顺序选择[程序]→(MR—J2
配刀方法和换刀程序 一、示意图及方法 图中： B—刀轴宽度；b—成品宽度；C—刀片宽度；s—水平间隙（厚度的6-10%）；k—上下刀重合量（厚度的1/3-1/2）。 1．正公差配刀 ①以公刀外侧宽度作为成品宽度； ②对中装刀，按X2=（B-Σb）/2确定下刀轴传动侧到第一把刀的间距，用隔套和刀片装好下刀轴第一把刀； ③则上刀轴第一把刀距传动侧的间距为X1=X2-s，用隔套和刀片装好上刀轴第一把刀（注意X1包含的隔套组合和1把刀片的宽度）；
④公刀隔套间距=成品宽度b-2*刀片宽度C; ⑤母刀隔套间距=成品宽度b+2*水平间隙s。 举例说明： 原卷宽度1250，厚度1.0，要求纵剪为226宽度的带钢5条+90宽度1条，刀轴宽度为1750，刀片宽度为15，水平间隙为0.08，正公差如何配刀？ ①X2=（B-Σb）/2 =[1750-(226*5+90*1)]/2=265; ②X1= X2-s=265-0.08=264.92，因此取15宽度的刀片1片和249.92宽度的隔套组合； ③226公刀隔套间距=成品宽度b-2*刀片宽度C=226-2*15=196； ④226母刀隔套间距=成品宽度b+2*水平间隙s=226+2*0.08=226.16。 ⑤90公刀隔套间距=成品宽度b-2*刀片宽度C=90-2*15=60； ⑥90母刀隔套间距=成品宽度b+2*水平间隙s=90*2*0.08=90.16。 2．负公差配刀 ①以母刀内侧宽度作为成品宽度； ②对中装刀，按X1=（B-Σb）/2确定上刀轴传动侧到第一把刀的间距，用隔套和刀片装好上刀轴第一把刀（注意X1包含的隔套组合和1把刀片的宽度）； ③则下刀轴第一把刀距传动侧的间距为X2=X1+s，用隔套和刀片装好下刀轴第一把刀； ④公刀隔套间距=成品宽度b-2*刀片宽度C-2*水平间隙s； ⑤母刀隔套间距=成品宽度b。 举例说明： 原卷宽度1250，厚度1.0，要求纵剪为226宽度的带钢5条+90宽度1条，刀轴宽度为1750，刀片宽度为15，水平间隙为0.08，正公差如何配刀？ ①X1=（B-Σb）/2 =[1750-(226*5+90*1)]/2=265;，因此取15宽度的刀片1片和250宽度的隔套组合； ②X2=X1+s=265+0.08=265.08; ③226公刀隔套间距=成品宽度b-2*刀片宽度C-2*水平间隙 s=226-2*15-2*0.08=195.84；
纸张模切异常改善方法 模切压痕加工技术，适用于各类印刷品的表面加工，特别针对各种档次的纸箱、纸盒、商标、艺术品等表面的整饰加工，同时也是实现包装设计的重要手段之一。模压技术下仅对包装的最终质量和效果起着重要作用，同时可以在很大程度上提高印刷晶的艺术效果，并且还赋予印刷品新的功能，已成为印刷品增值和促销的重要手段。因此，模切压痕技术越来越受到人们的青睐，使用的范围也越来越广。 包装中使用的各类纸箱其平面展开结构由轮廓裁切线和压痕线组成，并经模切压痕技术成型，模压是其主要的工艺特点。尤其是对于一些非直线的异形外廓和功能性结构，如内外摇盖不等高、开有提手孔、通风yl、开窗孔等结构的纸箱，只有采用模压方法，才便于成型。由于模压加工的这些特点，使其越来越广泛地应用于各类印刷纸板的成型b口工中，已经成为纸箱企业成型加工不可缺少的重要环节。 模切工艺 模压前，需先根据产品设计要求，用钢刀（即模切刀）口铜线(即压线刀)或钢模排成模切压痕版(简称模压版)，将模压版装到模压机上，在压力作用下，将纸板轧切成型并压出折叠线或其他模纹。模压版结构及工作原理如图1所示，图2为圆压模切，图3为平压模切。模切压痕的主要工艺及操作过程(如图4所示)
钢刀进行轧切，是一个剪切的过程；而铜线或钢模则对纸板起到压力变形的作用：弹性胶条(或海绵)用于使成品或废品易于从模切刀刃上分离出来垫版的作用类似砧板。 故障分析及解析 在模切压痕工艺中，常常出现一系列的问题，影响生产的顺利进行。在介绍了模切工艺原理的基础上，对模切压痕生产中所遇到的常见问题进行进一步分析，探讨其解决方法。希望对纸箱企业的实际生产有所帮助。 1 模切精度不高 模切中出现偏差是生产中的最常见问题。模切的精度是衡量模切质量最为重要的标准之一，是合格产品的重要保证。影响模切精度的原因很多，如机械的原因，模切版本身的问题，也有来自印刷品的问题，作业环境，人员操作的问题等。不同的问题有不同的解决办法，这里一一进行分析。 ■纸板传送过程中，主传动链条磨损拉长，将直接影响模切前的定位精度，此时要图4模切操更换链条。间歇机构磨损，造成牙排在停止或起动过程中发生抖动，也会影响模切精度。这种情况下一般只对定位精度产生影响，此时，应对司歇机构进行检修 ■前、后定位摆架定位距离过小。因为链条本身长度有一定的误差，如果定位距离过小，则在前、后定位时不能消除链条误差，从而影响模切精度。此时应调整前定位摆架的调整螺杆或后定位摆架的凸轮位置，使前后定位架能拨动牙排2mm～3mm距离为宜
目录 引言 (1) 第1章绪论 (3) 1.1国内外数控车床的研究状况与成果 (3) 1.2数控刀架的发展趋势 (4) 1.3 数控转塔刀架的开发应用 (4) 第2章数控车床自动换刀装置 (6) 2.1概述 (6) 2.2 刀具自动换刀形式 (7) 2.3 数控车床刀架的功能、类型和满足的要求 (8) 2.3.1数控车床刀架的功能 (9) 2.3.2数控机床刀架的类型 (9) 2.3.3数控机床刀架应满足的要求 (10) 第3章 12刀位盘型伺服刀塔的总体方案设计 (12) 3.1调查研究与资料收集 (12) 3.1.1 课题的调查研究 (12) 3.1.2资料收集 (12) 3．2盘型伺服刀塔的整体方案设计与选择 (12) 3.2.1 盘型伺服刀塔的整体方案设计 (12) 3.2.2液压驱动的刀架工作原理 (13) 3.2.3 刀架定位精度及重复定位精度 (14)
3.3盘型伺服刀塔传动部分方案设计 (14) 3.4 盘型伺服刀塔的分度机构方案设计 (15) 3.5盘型伺服刀塔动力刀具方案设计 (17) 3.5.1 齿轮传动的分类和特点 (17) 3.5.2 齿轮传动类型选择的原则 (18) 第4章典型零件的设计和选用 (19) 4.1 盘型伺服刀塔传动部分 (19) 4.1.1 刀架轴的结构设计及计算[10] (19) 4.1.2 液压缸的设计 (20) 4.1.3 碟形弹簧的计算及选用[10] (22) 4.1.4 轴承的选用 (24) 4.1.5 端齿盘的选用 (25) 4.2 动力刀塔的分度机构部分 (27) 4.2.1伺服电机的选用 (28) 4.2.2凸轮机构的选用及计算 (32) 4.3 盘型伺服刀塔动力刀具部分 (33) 4.3.1交流伺服电动机的选择 (34) 4.3.2 齿轮设计计算及选用 (35) 4.3.3 轴承的选用 (37) 第5章12位盘型伺服刀塔三维制作 (38) 5.1 典型零部件实体制作 (38) 5.1.1刀架轴的实体制作 (38)
纵剪线操作规程 一、纵剪线设备组成及工艺流程 1、设备组成 1700×10mm纵剪线主要由上卷小车、双锥头开卷机、直头机、 夹送处理机、1#侧立导辊、、 2#侧立导辊、水平导辊、园盘纵剪机、 边丝卷取机、活套装置、张力机、卷取机、分隔器、卸卷小车等设备 组成。 夹送处理机、园盘纵剪机及卷取机的三台直流主电机采取英国 CT-MENTOR全数字式直流调速器进行拖动控制，两台边丝卷取机采取 电磁调速异步电动机(滑差电机）进行拖动控制；全生产线包括液压 系统、气动系统等均由日本三菱PLC进行自动程序控制，可接工控 机或PC机等上位机进行过程控制和管理操作。 2、工艺流程 上卷→开卷→直头→矫直→切头（尾）→纵剪分条(边丝卷取）→带钢卷取（打捆）→卸卷 3、工艺参数 钢卷材质：低碳钢或低合金钢带钢厚度：2.0～10mm 钢卷宽度：700～1550mm 钢卷内径：￠500～760mm 最大卷重：30吨成品钢卷内径：￠760mm 典型分条条数： 带厚(mm） 3.6 4.5 6.0 8.6 分条条数 11 8 5 3
二、工艺操作程序 A、点动穿带作业 1、各岗位检查设备没有异常（同时各操作台按扭、电位器归零复位），依次送电（受电柜总开关→PLC控制柜→CT-MENTOR控制柜（直流主电机风机）→液压站油泵→空压机等）。 2、中央主控操作台将生产线选为“点动”状态。 3、开卷作业（1#操作台） 点动上料小车到待料位置，配合天车工将钢卷吊放至小车鞍型托架上，注意钢卷板头要处于上部稍偏右顺时针方向（面对生产线），横移上料小车至开卷机双锥头中心位置，上升小车；双锥头对中直至夹紧钢卷，上料小车下降脱离钢卷，直头机压辊下降压住钢卷，铲刀伸出铲断钢卷捆带（或人工剪断），捆带回收。根据带钢宽度调整1#侧立导辊开口度，点动双锥头，在直头机压辊配合下将钢卷板头沿铲刀牵引至夹送处理机的夹送辊里，按下夹送处理机架上的下降按钮，夹送辊下降压住钢卷板头(压力要适中，以板头不产生塑性变形为原则），横移上料小车至待料位置。 4、矫直、切头、分条作业（2#操作台） 点动夹送辊（此时开卷机处微制动状态），压下三辊矫直辊（视带钢表面弯曲程度调整压下量），牵引带钢至斜刃横剪机。根据带钢头部缺陷情况决定横剪多少？压下斜刃剪，剪去板头（落入料筐）。根据带钢宽度和厚度调整2#侧立导辊和水平导辊的开口度，继续点动夹送辊，牵引带钢至园盘纵剪机。压下水平上导辊，点动园盘纵剪
数控车床刀塔原理及改造 【摘要】本文主要介绍电动刀塔的结构和液压刀塔的改造。MJ-460数控刀塔原采用的电动刀塔，发生故障后，严重影响生产，采用国产液压刀塔成功地实现了进口意大利DUPLOMATIC电动刀塔的国产化改造，而且早期引进的数控车床刀塔大部分已经到达使用寿命，本次改造极大的提高了生产效率。 【关键词】刀塔；控制方式；可编程控制器 1.数控车床刀塔改造 MJ-460数控刀塔原采用的电动刀塔故障后，严重影响生产的情况，尤其是早期引进的数控车床刀塔大部分已经到达使用寿命，改造极大的提高了生产效率。 1.1 液压刀塔的工作原理及控制方式 结合图1.1举例说明一个8工位液压刀塔的工作原理。例如由一号刀换到四号刀。电磁阀A通电，刀盘松开。确认刀盘锁紧信号G没有感应，（刀盘已松开）电磁阀B通电液压马达带动刀盘开始旋转。开始刀位信号检测，当刀塔到达四号刀时，通过软件进行奇偶校验检测正确，电磁阀B立即断电刀塔旋转停止。 电磁阀A断电刀盘锁紧，刀盘锁紧信号G得到，确认刀盘锁紧，换刀过程结束[1]。 1.2 液压刀塔的控制方式 该液压刀塔的刀号识别：三个接近开关的状态排列组合代表不同的刀号，根据接近开关的状态确认当前的刀位。并通过相应电磁阀来执行控制的动作。（如表1.2是刀号与接近开关的对应关系表） 2.数控车床刀塔PMC控制程序编写 2.1 PMC编写过程 （1）将数控机床的PMC程序，使用CF卡从数控机床的ROM中传出。 （2）将PMC中原来的刀塔控制部分删除，重新编写刀塔的控制程序。 （3）将编写好的程序重新传入机床，对机床进行调试。使之符合要求，完成改造任务。 2.2 机床的PMC硬件
刀塔技术专题,伺服动力,动力伺服刀,转塔刀塔类技术资料[AT13140-0034-0001] 具有刀盘角度定位装置的车床伺服刀塔 [摘要] 一种具有刀盘角度定位装置的车床伺服刀塔，包括在一车床伺服刀塔上设置驱动部与刀盘部；此刀盘部是设置刀盘旋转轴带动位于刀盘承座上的刀盘，此刀盘承座具有相互垂直的纵向滑道及横向滑道；刀盘旋转轴具有数个围绕于其径向部位的角度定位槽；一刀盘角度定位装置是设置电磁驱动部控制纵向推动元件与横向推动元件，使纵向推动元件可于纵向滑道内滑动；并推动横向定位元件于相对应的横向滑道内滑动；使横向定位元件上的角度定位件与相对应的角度定位槽相互嵌卡，而将该刀盘固定于预定的旋转角度。本实用新型可准确的将刀盘部停止于预定角度。[AT13140-0040-0002] 旋转刀塔 [摘要] 本实用新型涉及一种用于数控车床车、铣、复合刀塔及加工中心机转塔式的旋转刀塔，它包括刀塔，所述刀塔中的一字形扁头刀柄座与导向座上的一字形导槽配合且沿导向座旋转转动。优点：一是V型槽刀柄更换时间短、速度快且便于更换；二是可安装多轴器及更换多轴器的功能，其钻孔、攻牙可一次性完成，作业时间缩短，大幅提高加工效率；三是承载力大、结构刚性好、使用寿命长、加工简单、制造成本低，便于设备维护、保养及维修的优点；四是旋转精度高，稳定性能佳。 [AT13140-0035-0003] 电气液复合自动刀塔 本实用新型涉及一种电气液复合自动刀塔，包括机座，其特征在于：所述机座内仅设有一根轴即主轴，所述主轴中部与机座上的缸体配合形成环形内腔，所述主轴中部外周对应连接有圆环形活塞使缸体内腔被分割成可与进、排气或液压管路连通的进、排气或液压腔，以实现圆环形活塞带动主轴做轴向往复运动，所述主轴一端连接有用于可安装多把刀具的刀盘，另一端设有主轴旋转驱动装置，所述刀盘和圆环形活塞之间的主轴外周部上设有两个可相对啮合和分离的端齿盘，靠近刀盘的端齿盘与主轴连接，另一端齿盘连接在机座上。本实用新型结构紧凑、传动机构简单、体积小，利用气或液压推动活塞缸实现主轴的轴向往复运动，污染小。 [AT13140-0048-0004] 立式液压伺服刀塔 [摘要] 一种立式液压伺服刀塔，壳体内有圆柱形腔体，腔体口有固定端齿盘，固定端齿盘与腔体之间有圆环形液压缸，腔体内有刀盘轴，刀盘轴的前端连有刀盘，刀盘上有活动端齿盘，刀盘轴的后端连有直齿轮，刀盘轴上有环形活塞，壳体上有与刀盘轴平行的蜗轮轴，蜗轮轴上有蜗轮和与刀盘轴直齿轮啮合的直齿轮，壳体上有与上述蜗轮相啮合的蜗杆，蜗杆连有伺服电机。本实用
分条机工作原理及分条排刀示意图 一、分条加工的原理 分条加工流程示意图如下图所示： 由开卷将原料展开并送入圆盘剪分条后再经过收卷机将其重新收卷成卷，通过刀片的旋转可作不定长度之板材剪切。 在分条行业中，刀片的选择、刀片套环的选择、刀片的水平间隙及刀片的重叠量都很重要，关系到剪切成品精度及质量。 二、刀片的选择 1. 材料选择 在分条机裁剪行业中，通常选用刀片，根据金属元素组成可知： A. 含Cr的金属制品可以使金属组织细微化，可起到防锈的功能； B. 含Mo的金属制品可增加金属之强度、硬度，使其具有更高的切削性能； C. 含钒的金属对于抗冲击及疲劳性有很大的作用；
三、刀片排组 1. 按现行的刀片排组方法，通常把隔片组合分成两大类： A. 下切组合：按行业习惯称其为“公”，其组合方法按所分条规格、板材质地、厚度而定，若以公式形式表示则为：公=分条规格（母）－刀片厚度×2－单边水平间隙×2 B. 分条规格组合：按行业习惯称其为“母”，又称内切组合，其组合方式则以所需分条成品宽度而定，假如分条所需规格为80，其组合长度则排80即可。 例如：分条规格为80，板厚为1.0的普板，则刀片长度为10，水平间隙0.1，母=80mm 公=80－10×2－0.1×2=59.8mm 2. 以上为刀片隔套及刀片排组方法，在分条作业中，如何才能将分剪成品平整地推出内切片刀，则需要有相应的退料装置，按常规退料方式有：A、橡胶圈B、板条等 A. 橡胶圈退料方法（适用于较厚或宽条成品板材）： ①我们使用的退料胶圈通常采用耐油耐磨橡胶，如聚胺脂，又称优力胶，化学名称符号表示为“PU”，另一种常用橡胶为丁晴橡树脂，这些材料都具有较高的耐油耐磨、抗腐蚀的功能和较好的形变回复能力，根据其剪切材料的不同，我们在制造该配件时视剪切板材的厚度、质地等作相应的硬度调节处理，一般的硬度范围在HS60~90°。 ②胶圈尺寸的选择：胶圈尺寸通常按刀片的尺寸，刀片隔片的尺寸来决定其内径大小，在剪切不同厚度板材时使用相应外径之退料胶圈，方可确保分条成品的外观平整及表面品质。但考虑到板材厚度的多样性，我们在订制胶圈外径时，通常选择两种外径的退料胶圈：即与刀片外径相同和比刀片外径大1～２mm的退料胶圈，在制造胶圈时，考虑其尺寸的不同，我们可以将其用不同颜色区分开来，如：与刀片一样大选择红色，比刀片略大胶圈选择黑色等，因剪切规格不同，其厚度趋于万能组合。按以上说法，可能有人会问，制定两种外径的胶圈是否可满足所有厚度板材之使用？这里较正确的回答当然是不行和行两结果：“不行”是按绝对的逻辑推算结果来说的，而“行”又是按相对的在实际使用中切实可行的结果来说的，但必须辅以相应的辅件来完成，这里的辅件则指胶圈定位拉簧等。 ③胶圈排组方法：通常采用“母”刀内装较小胶圈，“公”刀内装相对较大胶圈，这样确保分条成品能平整退出，又在公刀刀片下切挤压时确保成品带材无刀片压痕、压印，其方法如下：
12刀位星型伺服刀塔设计毕业论文设计 目录 前言 1 1 绪论3 1.1 数控机床发展历程以及国内外发展现状的思考 3 1.2 数控机床的发展趋势 4 1.3 研究方法 5 1.4 设计内容 5 2 运动学与动力学计算9 2.1 伺服电机的选择计算9 2.1.1选择电动机的类型9 2.1.2选择电动机的功率9 2.2 计算总传动比及分配各级传动比10 2.3 计算传动装置的运动和动力参数11 2.3.1计算各齿轮的转速11 2.3.2计算各齿轮的功率12 2.3.3计算各齿轮的转矩12 3 传动零件的设计计算13 3.1 齿轮的设计计算13 3.1.1电机到刀盘的传动链的设计计算 13
3.1.2电机到刀具的传动链的设计计算 20 3.2 轴的设计计算 30 3.2.1轴1的设计计算 30 3.2.2轴2的设计计算 33 3.2.3轴3的设计计算 34 3.3 刀盘的设计36 4液压系统的设计与计算38 4.1 液压油泵的选择38 4.2 液压缸的设计 38 4.2.1 选择液压缸类型38 4.2.2液压缸主要尺寸的计算38 4.3 拟定液压系统图40 5箱体的设计与计算41 5.1 确定箱体内传动件轮廓及其相对位置41 5.2 箱体内壁位置的确定42 5.3 箱体主要结构尺寸的确定42 总结44 致谢45 参考文献46 毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下
进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名: 日期: 指导教师签名: 日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名: 日期: 学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 日期:年月日
一：排刀方法 欧阳光明（2021.03.07） A:3个毫米厚度以下都是冷轧卷 双边间隙:厚度0.45以下间隙0.05mm 0.45—1间隙0.1mm 1.1—1.6间隙0.2mm 1.7— 2.2间隙0.3mm 2.3—2.8间隙0.4mm 2.9—3间隙0.5mm(3个毫米以上为热轧卷另作安排,见一书中写到冷轧间隙系数0.08，热轧0.12，高强度钢0.15，黄铜0.04，具体系数具体分析) B:上下刀重合量=板厚/2+0.5 C:大刀一般情况下都是排客户要求的尺寸（20mm除外），间隙存放在小的尺寸里面。 二：注意事项 纵剪加工剪断切口异常现象的原因和对策： 剪断切口： （1）边缘不良 纵剪钢带的切口形状与被剪断材的材质、抗拉强度、延伸率、硬度、热处理状态等有关。刀间隙、重合量等剪切条件选定后，刀口形状即确定。如果不按切断条件设定，就得不到正常形状的切口。A:刀间隙、重合量设定不良产生的边缘缺陷。
B:分割片挤压产生的边缘缺陷：分隔片侧面的伤痕及烧结等在钢卷边缘强烈磨擦产生的边缘不良。 C:刀具造成的边缘不良： 1、刀具缺损产生的不良 2、刀具侧面烧结产生的不良 3、刀具刃口磨损产生的不良 D:收卷机拉板过度造成异状边缘不良：直拉加工时，由于收卷机拉力过大，刀轴的振动起因产生的边缘不良。 （2）毛刺不良： A 刀间隙过大产生的毛刺 B 刀具磨损产生的毛刺 C 分隔片挤压产生的毛刺（特别是压痕一侧的毛刺） （3）横向翘曲： A 胶圈外径过小产生的横向翘曲 B 压条下压不足产生的横向翘曲 C 压条强度不够中间弯曲产生的横向翘曲 D 张力辊拉伸过度产生的横向翘曲
一.发行对象发行对象：： 二.制定对象制定对象:: □总经理1 □管理者代表2 □业务及客服部（钣金）3 □业务（卷钢）4 □客服（卷钢）5 □采购部6 □采购科7 □关务科8 □品质部9 □营运部10 □PMC（卷钢）11 □生产科（卷钢）12 □工程科（钣金）13 □文控中心14 □PMC（钣金）15 □生产科（钣金）16 □EHS17 □维修部18 □维修科19 □仓管科20 □人力资源及行政部21 □人力资源科22 □行政科23 □其它24 制定部门 制定 审核 核准 发行日期
修改履历:: 三.修改履历 修改履历 制/修日期 制/修改人 审核 制/订内容 核准 版本 2007/8/31 张红涛 易红生 新制定 徐斌 A/0 2009/12/1 周秋燕 刘俊康 修订公司编号及LOGO 刘晓冬 A/1 2010/3/10 周秋燕 刘晓冬 更新公司LOGO及文件编号 刘晓冬 A/2
1.目的 为使纵剪机设置准确、高效、并确保产品品质。 2.适用范围 所有卷片加工尺寸的设置 ： 3.职责 职责： 3.1生产科负责本标准文件的编制、修改、废止； 3.2部门经理负责本标准文件审核 3.3机长与车间作业人员负责执行本标准； 操作细则﹕ ﹕ 4.操作细则 4.1排刀前准备好防锈油、薄纸片、碎布、卡口扳手、铁锤和内六角扳手等。 4.2拆刀过程 4.2.1将上刀升至30-50mm，用内六角扳手将刀轴上下油压锁完全松开为止。 4.2.3用弯头扳手将上刀轴锁紧的螺帽向顺时针方向打开，逆时针方向打开下刀轴锁紧的螺帽， 再将活动车壁慢慢向外退，直到活动车壁退到位为止。 4.2.5将上刀轴的螺帽顺时针方向拆下来。逆时针方向拆下刀轴的螺帽，取出上下油压锁套。 4.2.6将上刀轴的防护套向逆时针方向旋紧，将下刀轴的防护套向顺时针方向旋紧。 4.2.7将刀轴上的介子刀片和胶圈向上托住一一向外拆下来。将刀片、胶圈、介子分开归类。 4.3排刀准备 4.3.1将生产单上要用的小介子全部拿好，放到随手可以拿到的地方，取下手套，用有防锈油 的碎布清洁上下刀轴。 4.3.2确定上下刀边刀间隙，下刀的边介一般不要动，但上面每次排刀都要调整，具体调整为： 物料厚（mm） 刀隙(mm) 0.2-0.25 0.05 0.3-0.6 0.1 0.7-1.2 0.2 1.3-1.8 0.3 2.0-2.5 0.5 3.2- 4.2 0.6 4.3.4.擦刀：左手抓住刀的内孔，右手平摊一小块的碎布，上面加点防锈油，然后右手掌弯曲， 用大拇指同另外四指作成u型，将布平贴在刀的两面，互相配合，旋转一圈，将刀的两面脏污和铁屑清除干凈。 4.3. 5.挑选刀刃：用左手抓住刀的内孔，右手用食指贴住刀的边缘，旋转一圈，检查刀是否有缺 口和砂口，如没有即为好刀，如有即再检查另一面，直到挑选到好的一面为止，即母刀内侧
AP100编程及排版技巧 编程： 一、常见及异形专用模具的熟记：熟悉现有的模具，对编程带来方便快捷。 二、模具间隙的合理应用：对以前的标准：铝铜等类间隙为0.1倍板厚;铁类间隙为0.15倍板厚; 不锈钢类为0.2倍的板厚。现AMADA 提出一种新的选模间隙标准：对液压式冲床（我们厂三台冲床都为液压式），模具的间隙可适当在原来其础上增加0.05倍板厚:因液压式冲床特点是瞬间冲切速度快,适当加大模具间隙不影响冲切断面外观,冲切过程中防止跳料。 三、模具的冲切量：排刀过程中，一定要计算冲切模具的每次冲切的吃刀量，一般冲切时，模具冲 切材料长度不能低于模具长度的2/3，如果低于2/3就可能会残模。 长方形容易残模位置主要集中在四个直角处，圆形模是最不易残模的，所以我们在排刀过程中 一定要注意冲顺序，如： 图1（不好） 图2（好） 以上图示图1因为先冲圆模后冲方模，这样方模四个角就容易崩裂，如果改成图2这种冲刀顺序，对模具的磨损就会好很多。 （错） 四、编程的长度计算： 1）直线上刀：连续冲切边，机床内部程序本身会对此边进行计算，按切边的总 长度—第一刀切边刀长度再进行均分，而不是我们想象的用总长度÷刀长，而且特别注意的是 冲床在连续冲切边时，并不是每次冲切每一刀与每一刀刚好连接，而是冲床本身自动默认两次冲切之间有0.2的重叠量,那我们在计算时就一定要注意了,比如:冲240mm 的一条边，用RE80*5的长方刀冲切，一般我们就认为是刚好冲切三刀，如果用直线上刀，那么实际就冲了4刀，这样对模具的磨损及寿命带来很大的影响，解决这一办法有两个，第一：我们可以用单刀一刀一刀上刀，第二：根据实际情况，可以在第一刀留一个0.4mm 的节点。 2）蚕食：不是所有的圆模或方模都可以进行蚕食，我们厂用φ10、φ11、φ12三个圆模及 RE6*3方模进行蚕食，所以最好不要用其它模具进行蚕食，尤其小模具，蚕食也只 是针对薄板，厚板蚕食对模具磨损很快。 当用圆模蚕食圆时，需先用大圆模在中心冲一刀后再进行蚕食，切勿留节点，用方刀 蚕食时，最好沿圆周均匀留三个节小一点节点 五、留节点 编程过程中留节点不宜留得太大也不宜留得太小；不宜留得太多也不宜留得太少，太大了， 产品难于取下或取下后变形， 太小了，产品会掉下来。节点大小留多少最合适？没有一定的标准，视实际情况，大小为产品冲制过程中不会掉下来，操作者从工作台上拖下板材过程中，产品以上是几种常见板厚留节点参照值,具体也要根据实际情况而定。 1 3 2 2 3 1
1 LGMAZAK伺服刀塔的工作过程 LGMAZAK生产的QT200系列数控车床，其刀塔采用绝对值编码器进行位置反馈的半闭环伺服控制系统，用3.6V锂电池记忆刀塔位置数据。数控车床刀台采用伺服分度、牙盘定位的结构。刀塔的工作过程是：刀塔在不旋转时，由液压缸锁定在刀塔体上，此时分度盘相互啮合，刀具得以正确分度和定位。一旦收到数控系统发出的换刀指令，分度盘解除啮合，刀盘松开，在伺服电机带动下旋转，编码器确认刀盘到达指定刀具位置后。电机停止旋转，刀盘再度被锁紧。 2 刀塔故障现象 LGMAZAK数控车刀塔采用的伺服单元为MR—J2—100CT，该伺服单元正常启动时，伺服单元上的LED显示如图1所示。 MR—J2—]OOCT内置了各种自诊断功能，如果自诊断功能检测到故障。指示灯将显示报警分类编号和报警号，其显示顺序如图2所示。当出现第一组报警显示S1—25时，说明发生绝对位置丢失，需要回原点。此时在显示器上可以看到下列两种现象：①如果执行换刀动作，机床出现272号报警，刀盘分度超时；②仔细观察显示器上的刀具资料，LGMAZAK在显示器上有关于刀具号码的显示，出报警刀具号码为0，而且只有这一个刀号。 3 刀塔故障产生的原因 3.1 后备电池失效 和所有的伺服驱动系统一样，伺服参数需要后备电池来保存，一旦电池电压降低，而没有在规定的时间内更换电池，数据就会丢失。 3.2 外界的干扰 机床在加工过程中，特别是在换刀过程中，如果出现外界干扰将会导致数据丢失。 3.3 突然断电 如果机床在换刀过程中突然断电，再开机时就会发现没有刀号，也就是数据丢失。
3.4误操作 LGMAZAK数控车床是基于WINDOWS系统下开发的，所有的刀具资料也就是WINDOWS下的一个文件，如果操作者误操 作删除了刀具资料，也会导致数据丢失。 4 故障的处理 4.1 利用操作面板和软体键来恢复原点 利用操作面板和软体键来恢复原点的处理步骤如下： (1)在手动状态下，按“刀箱拆散”使刀塔处于松开状态。 (2)同时按“MACHINE”→“OPTION”→“MFI+TURRET MODE”，使“TuRRET MODE”菜单反转显示。 (3)按手动转动刀具让刀具编号1的位置向主轴中心线方向移动。通过目测使刀盘和刀塔底座的上面基本对正。在操作过程中最好把1号刀装上中心钻，这样便于对正位置。 (4)再次选择“TURRET MODE”，使反转解除。 (5)选择“刀箱拆散”，将刀塔锁紧，此时要确认刀塔是否能顺利锁紧。锁紧时，如果发出异常声音或者振动时，需从步骤(1)开始重新操作。 (6)再次选择“刀箱拆散”使刀塔处于松开状态。 (7)再次同时按“MFI+TURRET MODE”，使菜单反显。 (8)选中“POSlTlON SET”，然后按刀塔旋转按扭，刀塔旋转．到达最初位置时会自动停止，参考点绝对位置即可确定。 (9)执行步骤(6)。 (10)执行步骤(4)。 (11)执行步骤(5)。 (12)选择“TURRET MODE”，使反转解除。 (13)选择“刀箱拆散”，将刀塔锁紧。 (14)关NC电源，断总电源开关。 再度通电，确认刀塔转动是否正常。 4.2 利用MR—J2—100CT软件来恢复原点 利用软件设定刀塔原点，需要知道刀塔丢失的是机械原点还是电气原点。电气原点丢失是非法断电引起的机床记忆原点丢失， 刀塔实际机械位置正确；机械原点丢失是刀塔实际机械位置偏离。 4.2.1 电气原点设定 电气原点设定步骤如下： (1)在HOME模式下点刀箱拆散，使之红色反衬显示。 (2)将鼠标置于位置画面左下角，调出Windows(开始]菜单．按顺序选择[程序]→(MR—J2一CT SetupSoftware3→CMR-J2-CT Setup Sohware3。 (3)打开CMR-J2-CT Setup Software3软件画面。 (4)选择轴：数控车床[Setup-Axis]→(Axisselect)→(TURRET3(刀塔)。 (5)选择Operation下拉菜单中的CJ093方式。 (6)点击Absolute position initial set(A)前方框，将该项目击活。 (7)单击[Origin—Set]后，点击[Normal Rot(.G](正转)，直到Initial set菜单下出现[Completion]。 (8)点击(End3关闭CTest—operation3画面，点击(File]→[End]退出(MR-J2-CT SETUP S—W)软件，刀盘电气原点记忆完成。 (9)刀箱锁紧，关闭机床电源及主电源。 (10)机床重新启动，确认画面显示刀号是否与实际刀号一致，如不一致，将1号刀位旋转到当前刀位，然后重复上述步骤。 4.2.2 机械原点调整
SM-TURRETS CONTROL UNIT DDC2-10-J**/22 CONTROL UNIT DDC2-18/10-J**/22 Software: SFW062G402, SFW062G403, SFW062G406, SFW062G412, SFW062I403, SFW062I406, SFW062I412, SFW062I421, SFW062I429, SFW062I438, SFW062I439, SFW062I444, SFW062I445 INSTALLATION MANUAL INSTRUCTIONS FOR ELECTRICAL CONNECTIONS OF INTEGRATED CONTROL UNIT Correspondence between electronic unit code and software Electronic unit Code Software Turret Notes DDC2-18/10-J20/220496066J20SFW062G402 SM-*-25/2*-400Std. 8/12 positions SFW062I402 DDC2-18/10-J**/220496066J**SFW062I444SM-*-25/2*-4008/12 positions high inertia SM-*-25/2*-400 6 and 12 positions DDC2-18/10-J20/220496066J20SFW062G412 SFW062I412 DDC2-18/10-J**/220496066J**SFW062I439SM-*-25/2*-40012 and 24 positions SM-*-20/2*-400Std. 8/12 positions DDC2-10-J20/220496032J20SFW062G403 SFW062I403 SM-*-20/2*-400 6 and 12 positions DDC2-10-J20/220496032J20SFW062G406 SFW062I403 DDC2-10-J**/220496032J**SFW062I438SM-*-20/2*-40012 and 24 positions DDC2-10-J16/220496032J16SFW062G403 SM-*-16/2*-400Std. 8/12 positions SFW062I403 SM-*-16/2*-400 6 and 12 positions DDC2-10-J16/220496032J16SFW062G406 SFW062I406 DDC2-10-J**/220496032J**SFW062I421SM-*-16/2*-400 8 and 12 positions DDC2-10-J**/220496032J**SFW062I445SM-*-16/2*-400 8 and 16 positions DDC2-10-J16/220496032J16SFW062G407SM-*-12/2*-4008/12 positions DDC2-10-J**/220496032J**SFW062I407SM-*-12/2*-4008 and 12 positions Notes: Software release ‘G’ will be replaced by software release ‘I’ that is fully compatible and adds more functionalities.
（数控加工）《数控机床的机械结构与调整》复习
《数控机床和机械结构》复习题 壹、填空题（） 1、滚珠丝杠螺母机构双螺母丝杠间隙调整方法 有调整间隙法、调整间隙法 和调整间隙法三种。 2、直齿圆柱齿轮传动间隙的消除方法，能够分为 调整法、调整法和调整法三种。 3、主轴准停可分为准停控制和准 停控制。 4、数控机床常用的工作台有工作台 和工作台。 5、刀库的类型有式刀库和式刀 库和式刀库。 6、数控系统目前应用比较多的有、、 和广州数控系统 7、滚珠丝杠螺母副的滚珠循环方式有和 方式 8、现代数控机床最常用的滚动导轨有俩 种：和 9、数控机床中常见的排屑装置有三 种、、。 二、判断题（） （）1、数控机床的加工精度比普通机床要低。（）4、我国是从1958年开始研制数控机床的。（）5、普通车床能够车出形状复杂的回转体。（）6、数控机床的刚度和抗震性都比较差。（）7、滚珠丝杠螺母机构能够实现自锁。 （）9、数控机床中齿轮传动不需要消除间隙。（）10、数控机床导轨的导向精度要高。
（）11、数控机床导轨的耐磨性比较差。 （）15、滚动导轨的导轨面之间的摩擦是滑动摩擦（）16、排刀式刀架用于大规格数控车床上。（19、刮板式排屑装置负载比较小。 （）21、机械准停装置是在高速状态下准停的。（）22、数控加工中心有刀库和自动换刀装置。（）24、加工中心主轴的热稳定性要好。 （）25、主轴电机调速范围要宽。 （）26、刀具顺序选择是按加工工序来选刀。 （）27、数控加工过程中，铁屑对加工没影响，所以不用及时排出。 （）28、主轴准停的定位要准确。 （）30、使用了自动换刀系统以后加工效率能够明显 提高（）CIMS是指计算机集成制造系统，FMS是指柔性制造系统。 （）1．半闭环、闭环数控机床带有检测反馈装置。 （）2．数控机床的反向间隙可用补偿来消除，因此对加工无明显影响。 （）3．直线型检测元件有感应同步器、光栅、磁栅、激光干涉仪。 （）4．数控机床工作时，数控装置发出的控制信号可直接驱动各轴的伺服电机。 （）5．目前数控机床只有数控铣、数控磨、数控车、电加工等几种。 （）6．旋转型检测元件有旋转变压器、脉冲编码器、测速发电机。