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毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目专业姓名毕业设计（论文）工作起止时间:毕业设计（论文）旳内容提纲:指导教师: 教研室主任:年月日数控设备应用与维护专业毕业设计选题方向根据本专业培养目旳规定, 提出如下几大类设计（论文）选题方向供参照, 每一题中旳详细题目可结合本单位或本人所从事旳工作选定, 也可选择其他题目, 均应符合专业方向、设计内容及工作量旳规定。
（一）数控机床加工工艺类1.理解数控机床旳型号、系统及该机床旳特点；2、选择一经典零件图, 画零件图一张；（大专选择中等复杂程度旳零件图）3.编写数控加工工艺规程；4、编写零件旳数控加工程序；5、阐明书一份。
（二）工艺设计与工装设计类选择中等复杂程度旳零件, 进行加工工艺规程旳编制及某经典工序旳专用夹具设计。
1.画出零件——毛坯综合图一张；2、写出机械加工工艺过程卡片一套；3、写出机械加工工序卡一套；4、选择一种经典工序设计专用夹具一套；5、画一套专用夹具经典零件图；6、设计阐明书一份（三）钳工类；1.本厂简介及其产品简介；2.怎样对旳选用与使用钳工工具；3.制定一种经典部件旳钳工工艺规程；4.画装配图1张；5.简述钳工旳种类及钳工旳基本知识。
（四）机修类本厂生产管理概况现实状况分析；2.故障诊断分析旳措施；3.对旳装配措施旳分析；4、怎样当好一种机修工人；5、合理化提议；6、阐明某产品旳质量是怎样保证, 简介整个检查过程；7、产品质量分析。
（五）检测类1.检查措施旳选择；2.量具、量仪旳对旳选用、使用与保养；3.测量误差旳种类及其影响原因与评估措施；4.阐明某产品旳质量是怎样保证, 简介整个检查过程；5.对一种零件进行20次等精度测量, 按公差书中旳知识分析其测量成果；6.合理化提议。
（六）企业管理类1.企业简介及产品简介；2.工厂管理分析；3.怎样作好本职工作。
4.技术经济分析5.对企业产品进行市场调查；6.企业筹划（七）市场营销类1.对企业产品进行市场调查；2.销售产品旳性能、工作原理；3.你旳产品与同类产品比较优势怎样；4.销售技巧；5.怎样搞好售后服务。
数控车床刀架的设计1.刀架结构设计C型结构刀架适用于较大的切削力，具有较高的刚性和稳定性。
它的设计遵循了最佳结构参数，能够在工作时提供稳定的支撑力。
刀具安装在刀塔上，在刀塔内部发生旋转，进行加工。
Y型结构刀架适用于较小的切削力，具有较高的刚性和稳定性。
它的结构设计使得刀具可以在Y轴方向上移动，提供了更多的加工空间。
刀具安装在横梁上，横梁通过线性导轨进行移动。
2.刀具的安装方式机械夹持是一种常见的刀具安装方式，可以直接将刀具夹在刀架上。
机械夹持方式简单实用，适用于刀具较少或加工要求较低的场景。
快速换刀系统采用刀具和刀杆分离的设计，通过快速刀杆换装系统，实现快速刀具更换。
这种方式适用于需要频繁更换刀具的情况，可以提高生产效率。
3.刀具的换刀方式手动换刀方式需要操作人员手动更换刀具，耗时较长，适用于刀具更换次数较少的情况。
半自动换刀方式需要操作人员进行辅助工作，但大部分换刀过程由机械设备完成，可以提高换刀效率，适用于中等刀具更换频率的情况。
全自动换刀方式由数控系统控制，刀具更换过程完全由机械设备完成，可以实现快速、准确的换刀过程，适用于需要频繁更换刀具的情况。
总结：数控车床刀架的设计需要考虑刀架结构、刀具安装方式和刀具换刀方式等因素。
合理设计数控车床刀架可以提高加工精度和效率，适应不同的加工需求。
刀架结构的选择要考虑到刚性和稳定性，刀具安装方式的选择要考虑到刀具数量和加工要求，刀具换刀方式的选择要考虑到刀具更换频率和工作效率。
通过合理的设计，数控车床刀架可以提高数控车床的加工效果，满足不同的加工需求。
毕业设计说明书课题名称：数控车床四工位刀架电气设计毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名：日期：毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计）作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。
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学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。
保密的论文（设计）在解密后适用本规定。
作者签名：指导教师签名：日期：日期：注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它数控车床四工位刀架电气设计摘要本文通过对FANUC数控车床刀架的研究，有效的设计了刀架程序、电气原理，使该刀架能够在一次装夹中完成多道工序。
数控车床XY轴工作台和控制系统设计说明书毕业设计数控车床XY轴工作台和控制系统设计摘要我设计的是车床XY轴工作台和控制系统，采用单片机控制步进电动机驱动工作台。
首先确定设计的总体方案，然后对车床的机械部分进行设计，其中包括工作台、滚动导轨、滚珠丝杠、步进电动机的设计和选用，最后对数控系统硬件和软件设计。
新一代的CNC系统这类典型机电一体化产品正朝着高性能、智能化、系统化以及轻量、微型化方向发展。
关键词：数控车床 XY工作台控制系统前言一、当今世界数控技术及装备发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状在我国对外开放进一步深化的新环境下 ,发展我国数控技术及装备、提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性 ,并从战略和策略两个层面提出了发展我国数控技术及装备的几点看法。
装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度 ,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备 ,又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术 ,而数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品 ,其技术范围覆盖很多领域。
（一）、数控技术的发展趋势。
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化 ,使制造业成为工业化的象征 ,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大 ,他对国计民生的一些重要行业 IT、汽车、轻工、医疗等的发展起着越来越重要的作用。
从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看 ,其主要研究热点有以下几个方面:(1) 高速、高精加工技术及装备的新趋势(2) 5 轴联动加工和复合加工机床快速发展(3) 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势（二）、对我国数控技术及其产业发展的基本估计我国数控技术起步于 1958 年 ,近 50 年的发展历程大致可分为三个阶段：第一阶段从 1958 年到 1979 年 ,即封闭式发展阶段。
数控刀架说明书SWD系列卧式数控刀架简介：SWD系列卧式数控刀架特点是“带凸轮定位装置和码盘的数控刀架，”2000年被授予中国发明专利权；工作可靠性达30万次以上。
专利号：ZL 981 1 3481.5国际专利主分类号：B23Q3/157SWD系列卧式数控刀架，采用行星差数齿轮传动，具有转位快、稳定、定位可靠；外型长度尺寸短、造型美观，并具有切向扭矩大，夹紧力恒定的特点。
本产品为数控车床配套的专用功能部件，是国内外先进结构的卧式数控刀架。
本产品主要特点：1、采用三件一组24或72锥齿端齿盘作为分度定位元件，转换刀位时，刀盘约向前抬起0.1mm，齿盘端面与端面不发生摩擦。
2、采用BCD编码输出刀位信号，并能就近路径变换刀位；采用机电式锁紧信号，进一步提高了数控刀架的可靠性。
3、采用凸轮机构上的多处凸轮部位，驱动齿盘啮合、并后移压缩碟形弹簧夹紧齿盘。
4、转位快，转到所需要刀位时（即初定位），电机毋须反相、达到齿盘啮合与夹紧；当锁紧信号出现，完成转位换刀程序。
5、刀架初定位时，无冲击力（国内外刀架须克服冲击力）能达到三件一组锥齿端盘啮合；进一步提高刀架的可靠性。
6、定位准确可靠，不受到刀盘偏重干扰。
SLD系列立式数控刀架简介：SLD系列立式数控刀架特点是：“带凸轮定位装置和码盘的数控刀架，”2000被授予中国发明专利权；工作可靠性30万次以上。
专利号：ZL 981 1 3481.5国际专利主分类号：B23Q3/157SLD系列立式数控刀架，采用齿轮系传动，具有转位快、稳定、定位可靠；外型高度尺寸矮（电机装在转塔内）、造型美观，并具有切向扭矩大，夹紧力恒定的特点。
本产品为数控车床配套的专用功能部件，是国内外先进结构的立式数控刀架；并能替代目前手动的快换刀架。
本产品主要特点：1、采用三件一组24锥齿端齿盘作为分度定位元件，转换刀位时，刀体约向上抬起0.1mm，齿盘端面与端面不发生摩擦。
2、采用BCD编码输出刀位信号（2个信号），并能就近路径变换刀位；采用机电式锁紧信号，进一步提高了数控刀架的可靠性。
数控毕业设计说明书毕业设计完成后要写好毕业设计的说明书，下面小编为大家介绍数控毕业设计说明书，希望能帮到大家!前言第一章绪论毕业设计的目的：第二章毕业设计任务书课题一：零件图：生产批量：单件小批量生产每次50件设计要求：1、完成零件工艺过程卡、工序卡、*具卡内容。
2、一组必须有电子档，手工绘制零件图一张/人，说明书一份/人，字数3000字以上。
3、综合选择普通机床加工以及数控机床加工(精加工)，若选用数控机床加工，必须编制加工程序。
4、设计说明书要求详细阐述从毛坯至成品的全过程。
包括进行零件图的工艺分析、毛坯选择、毛坯尺寸确定、毛坯热处理及其工序安排分析、必要夹具或工装的基本结构、选用机床型号并了解其主要技术参数、工艺方案分析比较，保障关键技术参数的措施，手工绘制相应的工序简图、数控加工有关键部位的走*路线图。
在比较优劣后最后选定方案、直至加工成成品的全过程。
5、要求设计方案必须注重经济*，尽量选用通用工装及设备，减少实际生产加工中的外委加工。
6、了解零件关键部位的技术参数的检测方法。
7、说明书必须有设计结果的总结分析、参考文献。
8、调查工厂生产实践中数控机床使用情况与教学中的差异，分析阐述生产实践中划分粗、半精、精加工工序的理由。
第三章零件图样分析n3.1图样分析3.2零件图样功能分析3.3加工工艺的分析第四章零件的生产类型1.毛坯的制造方法及加工余量：2.机床设备及布置形式：3.夹具：4.*具与量具：5.对工人的要求：6.工艺文件：第五章拟定零件加工工艺路线分析5.1选择零件各表面的加工方法工序名称加工方法加工经济精度(公差等级表示)经济表面粗糙度(ra/um)5.2估算毛坯的机械加工余量下料时135×110×82锻造后1Φ550-0.013mm粗车半精车粗磨精磨5.3拟定零件加工工艺路线机械加工中，加工路线对零件的加工精度，表面质量以及加工效率有着直接的影响。
因此，确定好的加工路线是保*加工精度、表面质量、提高效率的工艺措施之一，其确定与工件要求的零件表面质量、机床进给机构间隙、*具耐用度以零件轮廓形状有关。
1前言1.1数控车床的现状随着科学技术的发展，机械产品的形状和机构不断改进，对机械零件的加工质量要求也越来越高；单件、小批生产的机械产品所占比重越来越大，特别是在造船、航空、及其国防工业的各个部门，加工批量少、精度要求高、形状复杂的零件很多。
像这样的产品在一般的自动机床或组合机床上加工就显得很不经济、不合理，一般的机床有不能加工，所有就产生了数控机床。
数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品，是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。
数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量中和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。
数控车床是数控机床的主要品种之一，它在数控机床中占有非常重要的位置，几十年来一直受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。
1.2 数控车床刀架简介随着数控车床的不断发展，刀具结构形式也在不断翻新。
刀架主要分为低、中、高三个档次。
在国外，数控机床应用越来越广，数控车床将向中高档发展，对数控刀架需求量将大大增加。
数控刀架也向快速换刀、电液组合驱动和伺服驱动等高档方向发展。
当今，数控伺服刀架、动力刀架等功能部件已成为衡量数控机床水平的重要标志。
其中转塔动架逐渐成为国际机床业刀架发展中一项主流应用产品，逐渐国内外立、卧式车床中广泛应用。
数控车床刀架的驱动方式主要有电驱动和液压驱动两大类，电动刀架操作方便，维护简单，应用比较广泛，但是就其稳定性和可靠度来说它不如液压刀架，所以在工艺性要求比较高的机床上，液压刀架有其不可替代的位置[7]。
目前国内数控刀架以电动为主，分为立式和卧式两种。
主要用于简易数控车床；卧式刀架有八、十、十二等工位，可正、反方向旋转，就近选刀，用于全功能数控车床[11-13]。
另外卧式刀架还有液动刀架和伺服驱动刀架。
一个刀架可以安装四把、六把或者更多把刀，以便一次装夹所需的各种刀具，灵活方便地完成各种几何形状的加工，能够有效的提高劳动生产率，缩短生产准备时间，消除人为误差，提高加工精度与加工精度的一致性等等。
毕业设计说明书数控车床六角刀架设计班 级： 学号：姓 名：学 院：专 业：指导教师：2014年 6 月软件工程 袁文武 李秀玲 软件学院数控车床六角刀架设计摘要单轴六角自动车床刀架进给装置的工作原理是利用电机带动分配轴转动，然后由分配轴上的三个凸轮分别控制三个杠杆，再由杠杆控制刀架的运动来进行对工件的切削，三个刀架的结构基本相同，他们都是沿着各自导轨作垂直于主轴轴线方向移动。
工艺动作过程为：首先由送料机构运行提供要加工的工件，然后电机带动分配轴转动，固定在分配轴上的三个安装方向不同的凸轮共同转动。
第一个凸轮先控制前刀架运动：控制前刀架的凸轮带动杠杆比为1:1的杠杆摆动，控制装有车刀的前刀架滑板移动，刀架移动控制车刀分为快速送进、匀速切削、快速退出、静止四个阶段运动，前刀架的刚性较好，用于强力和成形车削。
第二个凸轮控制后刀架运动：控制后刀架的凸轮带动杠杆摆动，由于后刀架装在机床后部，离第二个凸轮的距离较远，且进给方向与前刀架正好相反，所以采用两级杠杆进行传动，也控制车刀完成四个阶段运动。
第三个凸轮控制上刀架运动：控制上刀架的凸轮除了通过两级杠杆外，还经过拉杆带动上部的杠杆，从而带动上刀架滑座沿导轨上下移动，同样也完成四个阶段运动对工件进行切削。
关键词：数控车床，六角刀架，凸轮CNC lathe turret designAbstractThe working principle of single axis six angle automatic lathe feeding device is driven by the motor distribution shaft to rotate,and then by three on the camshaft control respectively the three lever,the lever tool movement of the workpiece cutting tool,structure three is basically the same,they are all along the respective guide for vertical movement in the direction of the spindle axis.Technological action process: first by the feeding mechanism operation to provide the workpiece to be processed,and then the motor drives the distribution shaft,fixed on the distribution on the axis of the three different installation directions cam rotates together.The first cam to control tool movement: cam control front rest drive lever ratio for swing lever 1:1, control a tool before sliding carriage mobile, mobile control tool holder are divided into fast feeding, uniform cutting, rapid retreat, rest four stages before the motion, the rigidity of the knife is better, for strength and forming turning. The second cam control tool movement: control tool driven cam swing lever, the turret mounted on the machine back, far away from the second cam distance, and feed direction and the front tool rest is just the opposite, so the two lever drive, also control tool complete four stage movement. The third cam control tool movement: control tool CAM except through two levels of leverage, but also through the draw rod drives the upper lever, which drives the tool slide along the guide rail to move up and down, also completed the four stages of movement of the workpiece cutting.Keywords:Numerical control lathe,Turret ,CAM.目录1 引言 (1)1.1 国内外数控机床的发展情况 (1)1.1.1 国内外数控机床的现状 (1)1.1.2 数控机床发展趋势 (4)1.2 数控机床的组成 (5)1.3 数控机床的工作机理 (5)1.4 数控机床的分类 (5)1.5 本设计主要研究的意义 (7)1.6 本设计的主要内容 (8)2 系统运动方案设计 (9)2.1 设计题目 (9)2.2 工作原理与工艺动作过程 (9)2.3 原始参数 (9)2.4 设计要求 (9)2.5 原动机类型的选择 (9)2.6 减速器类型的选择 (10)2.7 实现单轴六角自动车床刀架进给装置的机构选择 (11)2.8 实现送料动作的机构选择 (13)2.9 系统运动方案的确定 (13)2.10 绘制系统运动循环图 (13)3 系统运动方案实现 (15)3.1 凸轮分析 (15)3.1.1 凸轮机构选型 (15)3.1.2 凸轮的制作过程 (16)3.2 杆件分析 (18)3.2.1 控制前刀架的杆件 (18)3.2.2 控制后刀架的杆件 (19)3.2.3 控制上刀架的杆件 (19)3.3 送料装置分析 (19)4 具体计算 (21)4.1 列出必要的计算公式 (21)4.2 用表格列出凸轮的计算结果： (21)参考文献 (22)致谢 (23)1 引言制造是人类经济活动的重要基石，也是人类历史发展和文明进步的动力。
数控车床刀架及其液压系统的设计设计一、引言二、数控车床刀架设计1.结构设计刀架底座是刀架的基础部分，应具有足够的强度和刚性，以支撑刀架的各个部件。
刀架卡盘是刀具的夹持装置，应采用强力夹紧机构，以确保刀具的牢固夹持。
刀杆是刀具的支撑部分，应采用高强度合金材料制造，并具备较大的刚性和韧性。
加工平台是工件的支撑平台，其尺寸应根据实际工件尺寸进行设计，并具备足够的强度和稳定性。
2.运动控制设计快速移动模式是为了提高刀具的运动速度，大大缩短空程时间。
在设计过程中，应采用高速伺服电机和精确的位移传感器，以实现快速而精准的位置变换。
准备移动模式是为了使刀具到达工作区域，并开始进行加工准备。
在设计过程中，刀架的移动速度应比切削移动速度略低，以确保刀具的安全。
切削移动模式是切削加工的过程。
在设计过程中，应根据实际加工要求和工件材料，选择合适的进给速度和切削速度，以实现高效、精准的切削加工。
三、液压系统设计1.刀具夹紧设计刀具的夹紧是数控车床刀架的重要功能之一、在设计过程中，应选择合适的夹紧机构，如弹簧夹紧、液压夹紧或气压夹紧等。
夹紧力应根据刀具的直径和切削力进行计算，以确保刀具的牢固夹持。
2.切削力补偿设计在切削加工过程中，刀具的切削力会导致刀架的变形和振动，影响加工精度和表面质量。
为了补偿切削力对刀架的影响，可以采用液压系统进行切削力的补偿。
液压系统的设计包括液压油泵、液压缸和液压阀等组成部分。
液压油泵应选择高压、高流量的液压泵，并配备合适的液压油箱和滤油器，以确保系统的稳定运行。
液压缸应根据切削力的大小选择合适的设计参数，如缸径、行程和工作压力等。
液压阀应采用比例阀或伺服阀，以实现对切削力的精确控制。
四、总结数控车床刀架及其液压系统的设计是数控车床的核心技术之一、本文对数控车床刀架的结构设计和运动控制设计，以及液压系统的刀具夹紧设计和切削力补偿设计进行了探讨。
通过合理的设计，可以提高数控车床的加工精度和效率，满足工业生产的需求。
毕业设计（论文）-数控车床四工位刀架电路的PLC控制设计四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)第1章机械结构1.1刀架总述数控刀架安装在数控车床的滑板上。
它上面可以装夹多把刀具，在加工中实现自动换刀刀架的作用是装夹车刀，孔加工刀具及螺纹刀具并能准确迅速的选择刀具进行对工件的切削。
刀架滑板由纵向(Z轴)滑板和横向(X轴)滑板组成，纵向滑板安装在床身导轨上，可以沿床身纵向运动，横向滑板安装在纵向滑板上，能沿纵向滑板的导轨进行横向运动，刀架滑板的作用是安装在其上的刀架刀具在加工中实现纵向和横向的进给运动。
1.2换刀的机械原理按下换刀键或输入换刀指令后，电机正转，通过联轴器，蜗杆带动涡轮，螺纹带动螺母刀架体松开并上抬，转位、找刀刀架体的上方有一发信盘，盘中每一到刀位都安装一霍尔开关刀架体旋转到一刀位时。
该刀位的传感器件向数控系统发出信号，数控系统将收到的实际刀位信号与指令刀位信号进行比较，当两信号相同时，说明刀架体已旋转到所选刀位，数控系统控制继电器KA1释放，继电器KA2得电吸合，换刀电动机反转，粗定位销在在弹簧的作用下进入粗定位盘的凹槽中进行粗定位，由于粗定位槽的限制刀架体不能反转只能在该位置垂直落下，刀架体和刀架底座的端面齿啮合，实现精确定位，电动机做适当的延时。
继续反转，当两端面齿增加到一定夹紧力。
刀架体被锁紧时。
电动机停止转动，换刀结束。
第 1 页四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文)第2章电动刀架的电气控制2.1刀架拆卸顺序A、使刀架处于松开状态，拆下上盖1，拆下发讯盘2上的电线，然后拆下小锣母3、发讯盘2、磁钢座4。
B、取出大螺母5内两只M4螺钉，卸下大螺母5及止退圈6、平面轴承、离合盘7。
C、取下上刀体11，拆下外端齿16、螺杆19、螺母18、离合削8、反靠销10(注意外端齿16、螺母18相对于上刀体11的位置。
D、拆下电机、联接座12、端盖22。
E、从端改22端，向联接座12端敲出蜗杆23以轴承。
辽宁工程技术大学目录前言 (1)1 国内外数控发展历史 (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 (6)2 数控刀架整体方案设计 (8)2.1数控机床刀架应满足的要求 (8)2.2动力刀架的整体方案设计 (9)2.3数控机床刀架的类型 (10)2.4数控转塔刀架的开发应用 (12)2.5刀架的工作原理 (13)2.6刀架定位精度及重复定位精度 (15)3 数控机床自动回转刀架机构设计 (16)3.1步进电机的选用 (16)3.2.1 齿轮传动的分类和特点 (17)3.2.2 齿轮传动类型选择的原则 (18)3.3蜗杆及蜗轮的选用与校核 (18)- 1 -辽宁工程技术大学3.3.1选择传动的类型 (18)3.3.2选择材料和确定许用应力 (18)3.3.3按接触强度确定主要参数 (19)3.4蜗杆轴的设计 (21)3.4.1 蜗杆轴的材料选择，确定许用应力 (21)3.4.2 按扭转强度初步估算轴的最小直径 (21)3.4.3 确定各轴段的直径和长度 (21)3.4.4蜗杆轴的校核 (22)3.4.5 键的选取与校核 (26)3.5蜗轮轴的设计 (27)3.5.1 蜗轮轴材料的选择，确定需用应力 (27)3.5.2 按扭转强度，初步估计轴的最小直径 (27)3.5.3确定各轴段的直径和长度 (27)3.6中心轴的设计 (28)3.6.1 刀架轴的结构设计及计算 (28)3.6.2 确定各轴段的直径和长度 (28)3.6.3轴的校核 (30)3.7齿盘的设计 (30)3.7.1齿盘的材料选择和精度等级 (31)3.7.2 确定齿盘参数 (31)- 2 -辽宁工程技术大学3.7.3 按接触疲劳强度进行计算 (31)3.8轴承的选择 (33)3.8.1. 轴承内部结构 (33)3.8.2. 轴承分类与特点 (33)3.8.3 滚动轴承的配合 (34)3.8.4 滚动轴承的润滑 (35)3.8.5 滚动轴承的密封装置 (35)4．电气控制部分设计 (37)4.1硬件电路设计 (37)4.2.控制软件设计 (39)5 总结 (45)致谢 (46)参考文献 (47)附录A (49)附录Ｂ (60)- 3 -辽宁工程技术大学前言制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱，其发展水平标志着该国或地区经济的实力，科技水平，生活水准和国防实力。
国际市场的竞争归根到底是各国制造生产能力及机械制造装备的竞争。
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。
工业发达国家都非常注重机械制造业的发展，为了用先进技术和工艺装备制造业，机械制造装备工业得到先发展。
对比之下，我国目前机械制造业的装备水平还比较落后，表现在大部分工厂的机械制造装备基本上是通用机床加专用工艺装备，数控机床在机械制造装备中的比重还非常低，导致“刚性”强,更新产品速度慢，生产批量不宜太小，生产品种不宜过多；自动化程度基本上还是“一个工人，一把刀，一台机床”，导致劳动生产率低下，产品质量不稳定。
因此，要缩小我国同工业发达国家的差距,我们必须在机械制造装备方面大下功夫，其中最重要的一个方面就是增加数控机床在机械制造装备中的比重。
本课题数控机床刀架设计及运动控制，该刀架能够在一次装夹中完成多道工序，使加工范围扩大，大大提高了加工精度和生产效率。
本次设计的主要内容为：1）数控机床动力转塔刀架总体布局设计；2）动力刀架传动部分设计；3）动力刀架分度机构设计；4）- 1 -辽宁工程技术大学动力刀架运动控制；刀架整体设计和刀架运动控制部分设计是这次设计中的重点内容，同时也是难点。
通过广泛查阅文献资料，参观数控车床实物样机以及与指导老师相互讨论等途径，拟定了如下的研究手段：回转刀架的换刀分为刀盘抬起、刀架锁紧和刀盘转位三个动作，刀架转位则由伺服电机来驱动。
刀盘转位动作的实现顺经以下步骤：数控系统发出刀盘转位的命令→伺服电机启动→涡轮蜗杆转动→刀架主轴转动→实现刀盘转位。
- 2 -辽宁工程技术大学1 国内外数控发展历史1.1 国内外数控车床的研究状况与成果本章重点介绍数控机床在国内外的发展情况，以及国内数控机床的发展趋势美、德、日三国是当今世上在数控机床科研、设计、制造和使用上，技术最先进、经验最多的国家。
因其社会条件不同，各有特点。
美国政府重视机床工业，美国国防部等部门因其军事方面的需求而不断提出机床的发展方向、科研任务,并且提供充足的经费，且网罗世界人才，特别讲究“效率”和“创新”，注重基础科研。
因而在机床技术上不断创新，如1952年研制出世界第一台数控机床、1958年创制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首创开放式数控系统等。
由於美国首先结合汽车、轴承生产需求，充分发展了大量大批生产自动化所需的自动线，而且电子、计算机技术在世界上领先，因此其数控机床的主机设计、制造及数控系统基础扎实，且一贯重视科研和创新，故其高性能数控机床技术在世界也一直领先。
当今美国生产宇航等使用的高性能数控机床，其存在的教训是，偏重於基础科研，忽视应用技术，且在上世纪80代政府一度放松了引导，致使数控机床产量增加缓慢，于1982年被后进的日本超过，并大量进口。
从90年代起，纠正过去偏向，数控机床技术上转向实用，产量又逐渐上升。
德国政府一贯重视机床工业的重要战略地位，在多方面大力扶植。
，於1956年研制出第一台数控机床后，德国特别注重科学试验，理论与实际相结合，基础科研与应用技术科研并重。
企业与大学科研部门紧密合作，对数控机床的共性和特性问题进行深入的研究，在质量上精益求精。
德国的数- 3 -辽宁工程技术大学控机床质量及性能良好、先进实用、货真价实，出口遍及世界。
尤其是大型、重型、精密数控机床。
德国特别重视数控机床主机及配套件之先进实用，其机、电、液、气、光、刀具、测量、数控系统、各种功能部件，在质量、性能上居世界前列。
如西门子公司之数控系统，均为世界闻名，竞相采用。
日本政府对机床工业之发展异常重视，通过规划、法规(如“机振法”、“机电法”、“机信法”等)引导发展。
在重视人才及机床元部件配套上学习德国，在质量管理及数控机床技术上学习美国，甚至青出于蓝而胜于蓝。
自1958年研制出第一台数控机床后，1978年产量(7,342台)超过美国(5,688台)，至今产量、出口量一直居世界首位(2001年产量46,604台，出口27,409台，占59%)。
战略上先仿后创，先生产量大而广的中档数控机床，大量出口，占去世界广大市场。
在上世纪80年代开始进一步加强科研，向高性能数控机床发展。
日本FANUC公司战略正确，仿创结合，针对性地发展市场所需各种低中高档数控系统，在技术上领先，在产量上居世界第一。
该公司现有职工3,674人，科研人员超过600人，月产能力7,000套，销售额在世界市场上占50%，在国内约占70%，对加速日本和世界数控机床的发展起了重大促进作用。
日本机械工业协会已制定2010至2025年机床技术革新战略，重点在强调网络连接加工型态、信息化/智能化对应技术、远距离诊断/控制、三维电脑辅助设计/电脑辅助制造（3DCAD/CAM）、环境调和、省能源、微小化、高精度、高速化对应技术等。
日本虽经历十年不景气，但机床厂对未来十年市场仍乐观。
各厂纷纷加强信息科技技术及网络应用、环境保护、人材培养、经营弹性、顾客满意度、收益能力等我国从1958年开始研究数控机床，一直到20世纪60年代中期还处于研制开发时期。
当时，一些高等院校，科研单位研制出试- 4 -辽宁工程技术大学- 5 -样样机，是从电子管起步的。
1965年，国内开始研制晶体管数控系统。
20世纪60年代末至70年代初研制成了圆锥数控铣床，数控非圆齿轮插齿机。
CIL —18晶体管数控系统及Z53K —1G 立式数控铣床。
从20世纪70年代开始,数控技术在车、铣 、镗、磨，齿轮加工，电加工等领域全面展开，数控加工中心在上海，北京研制成功。
但由于电子元器件的质量和制造工艺水平差，致使数控系统的可靠性,稳定性末行到解决，因此未能广泛推广。
20世纪80年代，我国从昌本发那科公司引进了3,5,6,7等系列的数控系统和直流伺服电机，直流主轴电机等制造技术，以及引进美国GE 公司的MCI 系统和交流伺服系统，德国西门子VS 系列可控硅调速装置，并进行了商品化生产.这些系统可靠性高，功能齐全。
与此同时，还自行开发了3、4、5轴联动的数控系统以及双电机驱动的同步数控系统(用于火焰切割机)和新品种的伺服电机，推动了我国数控机床稳定发展，使我国数控机床在性能和质量上产生了一个质的飞跃。
1985年，我国数控机床的品种有了新的发展。
数控机床品种不断增多，规格齐全。
许多技术复杂的大型数控机床，重型数控机床都相继研制出来。
为了跟踪国外现代制造技术的发展，北京机床研究所研制出了JCS-FMS-1型和2型的柔性制造单元和柔性制造系统。
这个时期，我国在引进，消化国外技术的基础上，进行了大量开发工作。
一些较高档次的数控系统(5轴联动)，分辨率为0.02m μ的高精度数控系统，数字模仿型数控系统为柔性单元配套的数控系统都开发出来了，并造出样机。
我国的数控技术经过“六五”，“七五”，“八五”，到“九五”的近20年的发展，基本上掌握了关键技术，建立了数控开发，生产基地，培养了一批数控人才，初步形成了自己的数控产业。
“十五”攻关开发的成果：华中I 号、中华I 号、航天I 号和蓝天I 号4种基本系统建立了具辽宁工程技术大学有中国自主版机的数控技术平台。
具有中国特色经济型数控系统经过这些年来的发展，有了较大的提高。
它们逐渐被用户认可，在市场上站住了脚。
目前我国数控机床生产厂有100多家，生产数控机床配套产品的企业有300余家，产品品种包括八大类2000种以上。
目前已新开发出数控系统80余种，分为3种型级，即经济型，普及型和高级型。
“九五”期间数控机床发展已进入实现产业化阶段，数控机床新开发品种300余种，已有一定的覆盖面。
新开发的国产数控机床产品大部分达到期际上20世纪80年代中期水平，部分达到90年代水平，为国家重点建设提供了一批高水平数控机床。
1.2 数控刀架的发展趋势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。
目前国内数控刀架以电动为主，分为立式和卧式两种。
立式刀架有四、六工位两种形式，主要用于简易数控车床；卧式刀架有八、十、十二等工位，可正、反方向旋转，就近选刀，用于全功能数控车床。
