精密车床刀架设计与优化

工程技术　Ｑ：　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　ＴｅｃｈｎｏＩｏｇｙ【ｎｎｏｖａｔｌｏｎ　Ｈｅｒａ１ｄ　

一种车床刀架　

王德山　（辽宁省核工业地质局机械研究所　辽宁沈阳　１　１　００３２）　

摘要：汽车制动盘车床的刀架应该能同时对制动盘的两个工作面进行车削，而且应保证进刀准确。本文介绍了一种车床刀架的结构、　原理及制遣要点。　关键词：车床刀架　结构　原理　制造　

中图分类号：ＴＧ５１　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７４－－０９８Ｘ（２０１ｏ）ｏ２（ｃ）－Ｏ１１１－０１　

１引言　

在中小型汽车维修设备中，有一种卧　

式车床，专门用来车削制动盘，为了提高效　

率和加工精度，应该同时对制动盘的两个　

工作面进行车肖４，这就要求刀架具有两个　

刀体。本文介绍的一种刀架结构简单，制造　

容易，操作方便，能满足要求。　

２结构　

２．１刀架结构　

刀架整体结构如图ｌ所示，是由压板螺　

栓（１）、螺母（２）、底板（３）、右刀体（４）、压板（５）　

和左刀体（６）等零部件组成。左右刀体由压　

图１　板通过压板螺栓和螺母固定在底板上，左　

右刀体是对称结构，两刀体的距离可以调　

整以便于车削不同厚度的制动盘，通过底　

板上的长孔可将刀架整体固定在刀座上，　

由于底板上开的是长孔，因此刀架整体与　

刀座的相对位置是可调的。　

２．２刀体结构　

以左刀杆为例，刀杆结构如图２所示，　

是由紧定螺钉（１）、手柄（２）、弹簧片（３）、刻度　

环（４）、刀杆（５）、进刀螺杆（６）、弹簧（７）、支撑　

套（８）、销钉（９）及车刀（１Ｏ）等组成。在刀杆前　

端内孔装入弹簧和支撑套，由销钉将车刀　

固定于刀杆前端，将进刀螺杆从刀杆后部　

旋入刀杆中，在进刀螺杆后部依次装入弹　

簧片、刻度环和手柄，最后用紧定螺钉将手　

柄固定在进刀螺杆上。　

３工作原理　

本刀体利用了螺旋传动和摩擦传动的　

原理，由图２可以看出，支撑套在弹簧的作　

用下始终顶着车刀，车刀在销钉的限定下　

只能作横向移动，当顺时针旋转手柄亦即　

个人收集整理 仅供参考学习

（一）普通卧式车床主轴部件

结构分析：

1.主轴头大尾小，轴上零件依次从头向尾安装；

2.主轴采用齿轮传动，传动齿轮位于前后支承之间，中间设置辅助支承，。

3.前、后主支承均为圆柱滚子轴承，属于刚度型配置；前,后滚子轴承均采用

锁紧螺母预紧；

4.前端设置双向推力角接触球轴承，承受双向轴向载荷；

5.因圆柱滚子轴承允许轴向窜动，故主轴受热后向后端延伸；

结构分析：

1.主轴直径头大尾小轴上零件依次从头向尾安装

2. 主轴尾部安装卸货皮带轮，传动的径向力直接传递到轴承座；

3. 主轴前后支承均为两个同向角接触球轴承，前后支承为背靠背安装，为速度型配置；轴承通过螺母1锁紧；通过调整轴套2与轴承座之间的轴向

公差实现预紧。

机械：机构与机器总称。机构为变换和传递力和运动的可动装置

机械制造装备：用于制造机械产品的工具或产品，典型的装备是机床。

机械制造过程：从原材料开始，经过热、冷加工，装配成产品，对产品进行调试和检测、包装和发运的全过程。

机械制造装备的发展趋势:(1)高效、高速、高精度方向发展(2)多功能复合化、柔性自动化（3）绿色制造和可持续发(4）智能化装备（5）北京机床博览会

（一）机械制造生产模式的演变:（1）单件小批量，作坊式生产（2）中小批量生产，（3）大批量，流水线生产(4)大批量定制生产，大批量定制是以大批量生产的成本和速度,提供定制的个性化产品和服务的生产模式

机械制造装备包括加工装备、工艺装备、仓储运输装备和辅助装备四大类。

（1）加工装备：主要指采用机械制造方法制作机械零件的机床。机床是制造机器的机器，也称工作母机。包括：金属切削机床、特种加工机床、锻压机床等。

（2）工艺装备：各种刀具、模具、夹具、量具等总称为工艺装备。它是保证产品制造质量、贯彻工艺规程、提高生产效率的重要手段。

（3）仓储运送装备：仓储运输装备包括各级仓储、物料运输、机床上下料、机器人等。

２０１３年５月　第４２卷第５期　机械设计与制造工程　Ｍａｃｈｉｎｅ　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｍａｙ．２０１３　Ｖ０１．４２　Ｎｏ．５　

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５—５０９Ｘ．２０１３．０５．００４　

数控机床刀架虚拟装配仿真系统的设计与实现　

张　宇　

（天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点实验室，天津３００２２２）　

摘要：以ＬＤＢ４数控机床刀架为例，搭建了可视化交互仿真系统的总体框架，阐述了在ＥＯＮ开发　环境下实现虚拟装配运动仿真的过程以及装配路径的规划方式。以ＶＣ＋＋６．０为集成工具，进　

行了系统界面设计，将各功能模块进行了封装，完成了虚拟装配仿真系统的开发。　

关键词：虚拟装配；仿真；路径规划　中图分类号：ＴＰ３９１　文献标识码：Ａ　文章编号：２０９５—５０９Ｘ（２０１３）０５—００１６—０３　

虚拟装配系统以装配对象的三维实体模型为　

基础，在计算机上对装配操作的全过程进行仿真，　

真实地模拟和展示产品的相关特性。虚拟装配系　

统的作用主要有：在设计和制造阶段，可以通过仿　

真环境优化产品设计，避免或减少产品实际加工中　

的反复试制或改进；在装配阶段，可以通过虚拟环　

境模拟装配过程，利用计算机对装配序列、装配路　

径的规划进行验证和纠错，从而降低装配成本；将　

虚拟装配与实际装配相结合，创建沉浸、半沉浸的　

虚拟环境，对于培训和教学而言，可以提高装配操　

作人员的工作效率Ｈ　。　

数控机床刀架是数控车床的执行机构，是重要　

的功能部件，它在一定程度上标志着数控车床的技　

术水平，并且与加工精度和生产效率密切相关。通　

过虚拟装配仿真系统可以更加安全、高效地掌握数　

控机床刀架的工作原理和装拆方法，对于数控机床　

的检测和故障维修具有重要意义。ＬＤＢ４数控机　

床刀架为经济型数控车床电动刀架，在加工制造业　

具有广泛的应用场合。本文以ＬＤＢ４数控机床刀　

四方刀架的加工工艺及夹具设计

前 言

机床四方刀架，它是一种应用广泛的夹持刀具的部件，它可以同时夹持四把刀具，并可以通过旋转位置以实现换刀的功能。功能就是夹持刀具可实现转位换刀。四方刀架由于经常旋转接触面而需较高的精度。持刀时要较高的压紧力，因此持刀面要一定的硬度和强度。零件材料为45钢，零件在工作中需较大夹持力和较好的耐磨性，因此应选择煅造，提高零件的刚度和强度，以增强刀具加工的位置精度。

制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为中批量生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质理得到保证，生产得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。

分析毛坯的余量大小及均匀性 ，主要是考虑在加工时要不要分层切削，分几层切削，也要分析加工中与加工后的变形程度，考虑是否应采取预防性措施与补救措施。如对于热轧中、厚铝板，经淬火时效后很容易在加工中与加工后变形，最好采用经预拉伸处理后的淬火板坯。

总之，经过一段时间的调研，参阅大量的资料，根据学校提供的技术资料，确定做四方刀架的加工工艺及夹具设计。

目录

摘要 ...................................................................................................................................................... 2

Abstrac ................................................................................................................................................ 3