文献综述-车床功能部件开发——动力刀塔三维模型设计毕业设计,论文,文献综述
题目: 车床功能部件开发——动力刀塔三维模型设计学院名称:机电工程学院专业班级: 机械设计制造及其自动化 1前言部分,阐明课题的研究背景和意义, 如今，世界已进入了全球制造的时代，缩短产业链，专注于自身核心竞争力的提高已成为了世界制造企业的变革趋势。面对千差万别的制造业，如何以客户为中心，满足客户个性化的需求，为他们提供一个整体的最优化的解决方案是当今制造企业所面临的一个重要课题。
现代制造业的发展，对机床除了要求重量轻、成本低、使用方便和具有良好的性能外，还要求机床具有高的加工性能。如在产品设计的过程中，工程技术人员在产品设计阶段能预测出产品
[13]性能，将对提高产品的质量起到很大的作用。目前，国内的机械加工多采用普通机床、组合机床和数控机床。对于大多数零件的普通加工，可以用普通机床完成;对于一些复杂的且精度要求
[2]较高的零件，多采用数控加工中心;组合机床多用于多孔钻削、多平面的铣削。传统的数控车床的加工能力十分有限，一次装夹，只能实现车削或端面钻孔操作。对于较复杂形状类零件的加工，需要在几种不同的加工机床间经过多次加工才能完成，因此就要经过多次的搬运、装夹、定位，这样不仅造成了加工周期的延长，降低了生产效率，而且由于多次装夹、定位，容易造成多次误差积累，也降低了加工精度，这些都违背了现代加工制造业所倡导的高效、高精度的要求。
20世纪70年代出现的加工中心及80年代出现的柔性制造系统，主要强调制造设备的柔性，即对小批量多品种零件的适应能力，重点考虑零件加工的可能性，而很少顾及产品加工过程链的长短，没能很好解决工序分散的问题。随着数控机床性
能的不断提高，机动加工时间越来越短，影响交货期的瓶颈主要在于机床辅助时间和工件在工序之间的滞留，减少工作地的数目也就意味
[1]着缩短生产周期。这时，以工序集约化的新型加工中心为先导的完整加工应运而生。
完整加工( complete machining )是指在一台机床上能加工完一个零件的所有工序，有时也可
[1]能需要两台机床，所以也称为综合加工或复合加工。它大大缩短了生产过程链，保证零件加工质量，极大地减少了加工过程中间辅助环节以及加工设备和工作地数量，提高了生产效率和设备利用率，降低了总体固定资产投资、生产运作成本和管理成本。工件越复杂，它相对传统工序分散的生产方法而言，优势就越明显。
加工效率与精度是金属加工领域的永恒目标。工序集约化不仅提高了工艺的有效性，由于零件在整个加工过程中只有一次装夹，加工的精度更容易获得保证。近年来，完整加工有了很大进
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展，工序集约化突飞猛进，扩展到回转体零件，首先是在数控车床上增加铣削加工，然后从车铣
[1]复合加工到完整加工。
随着数控技术、计算机技术、机床技术以及加工工艺技术的不断发展，传统的加工理念已不能满足人们对加工速度、效率和精度的要求。在这样的背景下，便出现了复合加工技术。目前的复合加工技术主要表现为2种不同的类型，一种是以能量或运动方式为基础的不同加工方法的复合;另一种是以工序集中原则为基础的、以机械加工工艺为主的复合，车铣复合加工是近年来该
[3]领域发展最为迅速的加工方式之一。
复合加工技术发展促进了加工效率的不断提高。己经出现了各种机械加工方法组合的复合机床，能在一次装夹情况下，完成工件的大部甚至全部工序，减少安装定位误差，提高加工精度(质量);减少工序装卸辅助时间和物流时间，提高生产效率(成本、周期);减少了夹具及物流装备，降低成本及准备时间(成本、周期)。
2主题部分,阐明课题的国内外发展现状和发展方向～以及对这些问题的评述,
2.1复合机床
复合机床(Complex Machine Tools)，又称为复合加工机床，或多功能复合加
工机床，是能够在一台主机上完成或尽可能完成从毛坯至成品的多种要素加工的机床。复合机床一般都是数控机床或加工中心，即复合数控机床或复合加工中心。
复合加工机床由于其能在一台设备上完成多种加工要求的优点，满足当今社会对于机床高速度、高精度、高效率、高柔性的要求，吸引了众多机床制造商研究和开发。
复合加工机床具有的功能是随着时代的变化而变化的。80年代中后期，开始出现车铣中心、磨削中心等，使复合加工得到扩展而不再局限于镗、铣等工序，90
年代后期进一步发展了车铣中心、铣车中心、车磨中心等，近年来又出现由激光、电火花和超声波等特种加工方法与切削、磨削加工等方法组合的复合加工机床，使复合加工技术成为推动机床结构和制造工艺发展的一个新热点。
[3]与传统的数控机床相比，复合加工机床的具有的突出优势主要表现在以下
几个方面。
(1)提高工序集中度，缩短产品制造工艺链。复合加工机床可以实现一次装夹
完成全部或者大部分加工工序，从而大大缩短了由于装夹改变导致的生产辅助时间，减少了工装卡具制造周期和等待时间，显著提高了生产效率。
(2)减少装夹及定位次数，提高加工精度。装夹次数的减少避免了由于定位基
准转化而导致的误差积累。同时，目前的复合加工设备大都具有在线检测的功能，可以实现制造过程关键数据的在位检测和精度控制，从而提高产品的加工精度。
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(3)减少占地面积，降低生产成本。虽然复合加工设备的单台价格比较高，但
由于制造工艺链的缩短和产品所需设备的减少，以及工装夹具数量、车间占地面积和设备维护费用的减少，能够有效降低总体固定资产的投资，以及生产运作和管理的成本。
2.2复合机床的国内外发展现状及发展方向
在全球机床制造和金属加工领域，复合加工技术已成为主要的发展趋势，并且在高速加工技术的有力支撑下，复合加工技术正以其强大的加工能力被不断发展和应用。由于我国复合加工机床起步比较晚，最早研究的是车铣复合加工机床。首台复合加工机床出现2001年中国国际机床展上，是由沈阳机床股份有限公司与德国MAXMULLER公司合作生产的车铣复合中心。此后，复合加工机床不会仅停留在车削和铣削上，从淬火，磨削，压入到冷压成形，超声波加工，激光加
[19]工等不同工种将都可能组合到一台机床上，朝着一台复合型加工机床的方向发展。
目前，复合加工机床日趋多样化，世界上主要的复合加工机床大体可分为三类:第一类是以车削为基础的复合加工机床，如车铣复合中心、小型五轴车铣复合中心、车铣复合加工单元等;第二类是以铣削为基础的复合加工机床，如五轴棒料加工中心;第三类为一磨削为基础的车磨复合加工机床，如车磨复合加工机和倒置式车磨复合中心。
(1)以车削为基础的复合加工机床
这类机床在卧式车削中心和立式车削中心的基础上集成了铣削、钻削和攻丝、镗削、磨削以及滚齿和插齿等工艺方法，成为卧式或立式车铣复合加工机床。具有代表性的有奥地利WFLMillTunTechnologies公司的M65和M60-G;日本MAZAK公司的100?、200?、300?系列，QTN100MS、250MSY、350M系列;德国INDEX公司的TRAUBTNX65;DMG公司的TWIN65
[6]等多种卧式车铣复合加工机床。
奥地利WFLMillTunTechnologies公司的M65卧式车铣复合加工机床具有一定的代表性。该机床总体采用传统卧式车床布局形式，床身采用高刚性的60?斜式床身结构，导轨为特殊设计的大尺寸直线导轨，具有高刚性和优良的抗振性。床身左端为车削主轴箱，具备C轴功能。右端为尾座装置。斜式床身上部是车、铣、镗主轴装置，可沿纵向(Z轴)、横向(X轴)、径向(Y轴)进行直线运动和B轴的摆动回转运动。此外，B轴还可以2.5?为单位分度，具有进行旋风车铣粗加工的能力。斜式床身的下部是一个在纵向和横向均可机动控制的中心支架，用于端面和镗内孔加工不能使用尾座装置时支撑工件。而M60-G在此位置是一个双刀盘式的车削回转刀架，在纵(Z1)轴、横向(X1轴)均可参与联动加工。因而该机床具备X、Y、Z、B和C多轴插补联动功能。在无人干预的情况下，进行车削、钻孔、铣削、磨削、枪钻、内外齿加工、车铣、圆弧铣削等加工任务。该机床在主轴箱后面配备一个多达120把刀位的无磨损、免维护盘式刀库取代传统的链式刀库，可存放长达900mm、重达20kg的刀具。换刀位置位于机床左端主轴箱主轴的上方，为减少换刀时车铣主轴往返移动带来的非生产性时间浪费，换刀位置在全纵向行程内编程置
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于程序库内。机床车铣主轴的下方配置的第二个刀具支撑附件采用独特坚固的燕尾槽结构，可以安装深孔钻刀杆、WFL系列镗刀杆、整体钻头、内型腔加工动力刀具和特殊型面镗刀等远大于标准刀具尺寸的大型刀具。在机床右端主轴上方设有
换刀台，可自动存取最多两把，长度可达1550mm、重达150kg的大型刀具。深孔
镗刀杆和内型腔加工动力刀具可装载多种加工刀具，可直接由左端刀库取刀，并且可由一独立的机床滑门操作，无需中断加工。对工件内、外圆同时进
[6]行加工时，可以达到极高的同轴度，同时又能保证镗孔和铣削表面的位置
精度。
(2)以铣削为基础的复合加工机床
这类机床在卧式加工中心和立式加工中心的基础上集成了车削、钻削和攻丝、镗削、磨削以及滚齿和插齿等工艺方法成为卧式或立式铣车复合加工机床。如日本MAZAK公司的INTEGREXe-800 V/5、e-1 550Vl0卧式铣车复合加工机床在五轴卧式加工中心的工作台增加回转车削功能，可以在一次装卡下对圆型盘类零件实现车、铣等工序的完全加工。INTEGREX e -500HS立式铣车复合加工机床则在机床左右两端各设一个带卡盘的回转主轴(右端卡盘可在轴向伸缩，可对长轴类零件进行顶卡加工，也可在左右两端同时进行对两个短轴类零件的车、铣等工序的加
[6]工工作。
(3)以磨削为基础的车磨复合加工机床
车磨复合机床研究方面，国内外已经有很多相关研究和生产。瑞士MAGERLE公司的MGR型立式车磨复合加工机床，机床上方配有多个磨头和一个车刀架，可以对零件进行磨削和精车，实现了一次装夹，完成多种工艺加工;日本森精机制造所的IGV-3NT型磨头可回转式立式磨床，可在一次装夹下对零件内外圆和端面进行加工;瑞士STUDER公司的S33型万能数控磨床，可以在一次装夹下实现多线螺纹加工和内外圆、端面加工。南京数控机床有限公司的N-094型数控双端面车磨复合机床是用于汽车刹车盘的双端面车和双端面磨加工的专用机床。车磨复合加工提高
[14]了加工精度，减少了零件的装夹时间以及砂轮的更换时间，提高了加工效率。
(4)以不同加工类型为基础的复合加工机床
将多种不同的加工类型集成在一起，例如激光淬火与磨削加工集成的复合加工类型;切削、磨削、研磨加工集成的复合加工机床;铣削与激光三维加工集成的复合加工机床等。
未来的复合加工机床将结合数控技术、软件技术、信息技术、可靠性技术的发展向构件简约化、结构紧凑化、配置模块化和部件商品化方向发展。复合加工机床的性能也会根据用户的加工要求向多样化发展，有为适合于多品种、单件和小批量生产条件的全功能性复合加工机床，也有为适合于提高生产效率、较大批量生产条件的专用的功能适宜的复合加工机床。同时复合加工技
[6]术也在重型、大型机床上有着广泛的开发前景。复合加工是未来机床发展的重要方向。
2.3相关技术研发
针对国内复合机床发展的特殊现状，通过在普通数控车床上添加功能部件，扩展数控车床的
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加工范围，提高该数控车床的加工能力，将数控车床改造为车铣复合加工机床，从而大大减少设备投资，是国内许多工厂的迫切需要。数控车床功能部件涵盖了众多方面，如数控系统、刀库、
[20]数控刀架和转台、摆头、主轴、电主轴、滚珠丝杠副和滚动导轨副、高速防护等。其中动力刀塔功能部件的应用对于数控车床加工范围的扩展起到了关键性的作用，通过在动力刀塔上安装车刀、铣刀、钻头、砂轮等，可以将数控车床扩展为集车削、铣削、磨削、钻孔等多种功能于一体的复合加工机床。
2.3.1多功能车床刀塔
多功能刀塔(如图1)作为选配模块配置在数控车床上。以实现车、铣和钻的工
序复合。多功能刀塔主要结构由立柱和动力头两部分组成。其中动力头部分可安装l到3把平行的刀具，如图1中组件l。动力头安装在燕尾槽动导轨(如图1组件3)上，燕尾槽动导轨与丝杠螺母连接，丝杠螺母与立柱中的滚珠丝杠装配，燕尾槽动导轨在立柱表面上下滑动，从而实现动力头的Y向运动，刀塔立柱(如图1组件4)安装在横溜板(如图1组件9)上，实现整个动力单元的纵向进给。立柱外部尺寸为(198×168×205)mm。托板和横溜板分别控制刀塔的Z向进给铣削和X向进给钻销(立柱通过导轨与刀头体连接，刀头体在步进电机5的驱动下由安装在立柱中的滚珠丝杠驱动
[22]完成Y轴方向的运动。
1.动力头
2.伺服电动机
3.燕尾槽动导轨
4.立柱
5.步进电机
6.钻头
7.铣刀1
8.铣刀2
9.横溜板
图1 动力刀塔布置图
2.3.1 A轴动力刀塔
立式车铣复合加工中心是新一代复合加工机床的代表，该机型可以通过一次装夹完成车、铣、钻、镗等多个工序的加工。与传统的多工序多机床的加工方式相比，具有精度易于保证、占地面积小，生产灵活高效等诸多优点。
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VHT系列立式车铣复合加工中心采用西门子840 D系统控制，机床由高刚性的整体底座、高刚性轻量化设计的立柱、直驱技术的双功能车铣回转工作台、摆头动力刀塔、自动换刀系统、恒温系统、液压系统、冷却系统、排屑系统、机内对刀系统、走线系统、安全防护系统等组成。机床共设置X、Y、Z三个坐标轴，A、C两个旋转轴。立柱位于底座上方，可沿机床Y轴移动;力矩电机直接驱动的双功能车铣回转工作台带C轴功能，不仅可以实现铣削插补分度定位功能，而且还可实现车削旋转功能，整体双功能车铣回转工作台可沿机床X轴移动;摆头动力刀塔自身带A轴功能，安装在动立柱的滑板上，铣头旋转锁紧时可实现车削功能，摆头动力刀塔整体可沿机
[9]床Z轴上下移动。整体结构如图2所示。
1.Y轴直线导轨
2.立柱
3.A轴刀架滑板装置
4.A轴车铣刀塔
5.中空滚珠丝杠副
6.机内螺旋排屑装置
7.回转工作台
8.X轴转台底座
9.底座
图2 立式车铣复合加工中心的总体结构图
摆动动力刀塔(A轴)，如图3所示，是车铣复合加工中心的核心部件，由A轴工作台和刀具主轴两部分组成，其工作特点是主轴铣削时动态旋转，车削时不转。车削时卸荷齿形联轴节将固定到旋转壳体上，消除主轴轴承负载，提供防铰定位精度，并吸收切削力。刀具则由碟簧夹紧，液压释放，通过液压系统压力差值监视刀具夹紧情况。在换刀时利用压缩空气清洁主轴锥面，并采用迷宫式密封结构防止主轴受到污染。同时该刀具主轴上有外冷却和内冷却两个冷却液出口，分
[9]别可实现刀具的外冷却和内冷却。
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图3 摆头动力刀塔(A轴)
A轴动力刀塔主要由驱动单元和点主轴单元两大部分组成，如图4所示。
1.角度测量系统
2.转动轴
3.传动齿轮
4.传动皮带
5.伺服马达
6.赫式三片齿
7.电主轴
(a)驱动单元结构示意图
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1.换刀时清洁用的排风口
2.HSK或CAPTO
3.拉刀机构
4.刀具法兰与主轴紧密贴合面
5.心轴前端轴承
6.赫式三片齿
7.心轴
8.壳体
9.中心冷却液输送管 10.抓刀信号传感器 11.液压打刀缸 12.蝶形弹片
13.主轴转子与定子 14.外部冷却液连接口
(b) 电主轴结构示意图
图4 A轴动力刀塔结构示意图
图5a所示的的驱动单元结构主要用于机床A轴的连续旋转和角度定位。由传动装置、内置编码器、变速齿轮箱、液压A轴夹紧松开装置和装有滚针轴承的回转装置等组成。此类结构的A轴刀塔与传统蜗轮蜗杆传动的刀塔相比具有结构更加简单，易于加工和装配的优点，提高了生产效率，降低了产品成本。
图5b所示的电主轴结构，主要由内置式电主轴(主轴定子和转子)、HSK或CAPTO C6松拉刀装置、心轴锁紧及松开装置(通过液压控制的赫式三片齿)、环形外部冷却装置、中心出水装置及各位位置开关等部分组成。内置式电主轴驱动电机采用西门子IFE093-4WH11，可以满足绝大多数的铣削加工需要。主轴刀柄形式为HSK63A或CAPTO C6(选项)，相对于以往使用的单面定位的BT刀柄，双面定位的双面定位的HSK及CAPTO主轴刀柄形式可以很好的解决10000rpm以上高速回转时主轴锥形口因离心力变形而引起的刀具振动问题;特别在使用车刀进行重切削的时候，CAPTO C6系列的刀柄接近于零误差的角向定位，完全避免了车刀因重复装取而引起的角向定位误差，实现高精度车削加工。拉刀系统通过蝶形弹片和释放液压来完成抓刀，换刀时，压缩空气通过心轴清洁主轴锥度内孔，由于电主轴前端使用迷宫方式密封，可以实现自动换刀。当进行车削加工时，电主轴被牙盘锁紧，心轴的前端轴承不受力，加工所受的力被电主轴壳体吸收。当进
[21]行铣削时，电主轴松开，进行高速铣削。
A轴摆头动力刀塔较之A/C,B/C摆头具有更好的可靠性并节约空间，而其特有的变速齿轮传动机构较之传统的蜗轮蜗杆传动机构有着良好的加工性、散热性和经济性;该技术提供了一种完善的加工解决方法，一次装夹便可实现多个表面或复杂形面的加工，因而大大简化了装夹和刀具系统的复杂性，同时减少夹具及非生产时间。由于主轴可以在一定范围内实现任意角度的回转定位，
轴技术使得动力回转轴的加工更加具有柔性，它可以对工件从从而大大提高了机床的工艺范围。A
任意角度进行面铣和端铣的雕刻式加工。其静轴加工能力，使得复杂零件的车削加工也更高效和经济。此技术的应用，将车削和铣削功能集成到一台高性能机床之中。
2.3.3转塔动力刀架
数控转塔动力刀架是精密数控车削中心的核心功能部件。国际上的数控回转动力刀架分为两个设计趋势:(1)带刀库的自动换刀装置;(2)转塔式刀架。两种方案针对的加工对象有所不同:前者结构尺寸较大，适合搭载在立式铣床上，对大尺寸工件进行加工;后者结构尺寸比较小，适
[17]合搭载于数控车床上，完成小尺寸零件的加工。数控刀架作为数控车床的动作执行部件，其基
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本结构包括:驱动装置，分度装置，预定位装置，松开、刹紧装置，进定位装置，发信装置，装
[16]刀装置。为满足不同工件的加工要求，数控刀架分为4、6、8、10、12工位，形式为立式和卧式。
[16]数控刀架换刀动作:
系统发出指令?齿盘松开?刀架旋转分度?到达目的工位并发出信号?预定位?齿盘锁紧精定位?系统确认后进行切削。
转塔刀架的总装图(a)和机械结构简图(b)，如图5所示。
(a)
1.刀盘
2.动力传动部分
3.精确分度机构
4.液压控制系统
5.粗分度结构
6.动力刀具离合结构
(b)
图5 转塔刀架总装图和机械结构简图
2.3.4新型精密动力刀塔
台湾六鑫公司是刀塔专业制造厂商，主要产品为各种精密动力刀塔。新系列刀塔之刀盘旋转与分割皆采用专用型伺服马达驱动，具有卓越特出的位精度与快速换刀特性。此外，重复精度更可达0.003mm。拥有精密定位与优异重复精度的六鑫动力刀塔，在性能方面可媲美欧美知名品牌，其以优惠的价格帮助客户节省机器成本。换刀速度是六鑫动力刀塔的设计重点，换刀速度快速、顺畅、稳定，即使在高速换刀情况下，也绝不会产生乱刀问题。彻底凸显六鑫动力刀塔在快速换
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刀的卓越性能。此外，动力刀座规格符合DIN69880与DIN5480标准。
图6 台湾六鑫公司的新型精密动力刀塔
3总结部分,将全文主题进行扼要总结～提出自己的见解并对进一步的发展方向做出预测,
3.1机床业未来的发展趋势
目前，在世界机床制造和机械加工领域，复合加工技术是处于领先地位的技术。所谓复合加工技术，即是在一台设备上完成车、铣、钻、攻丝、铰孔、扩孔等多种加工要求。其主要优点是能够减少加工时间，减少辅助时间，以提高生产率，车铣复合加工就是这一技术的典型代表。实现复合加工，有许多可行方案，其中，数控车床与数控车削中心的一个重要组成部分就是数控转塔刀架。数控转塔刀架是实现复合加工的核心功能部件，不仅可以像普通刀架装配多把普通车刀，并且能够同时提供动力驱动动力刀具，完成铣、钻、攻丝、铰孔等加工。
复合机床是当前世界机床技术发展的潮流。复合加工在保持工序集中和消除(或减少)工件重新安装定位的总的发展趋势中，使更多的不同加工过程复合在一台机床上，从而达到减少机床和夹具，免去工序间的搬运和储存，提高工件加工精度，缩短加工周期和节约作业面积的目的，为使用者带来效益。
这不仅能够满足用户在减少占地面积，减少零件传送和库存，保证加工精度等方面的需求，而且也适应了现代社会的节能减排要求。目前越来越多的复杂零件采用复合机床进行综合加工，复合机床成为各国机床制造商开发的热门产品。
3.2小结
当今世界数控机床正向高速、精密、复合、智能、环保、方向发展，而功能部件在数控机床发展中起到了及其重要的作用，其性能已成为整机性能的决定因素。
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数控车床功能部件涵盖了众多方面，如数控系统、刀库、数控刀架和转台、摆头、主轴、电主轴、滚珠丝杠副和滚动导轨副、高速防护等。其中动力刀塔功能部件的应用对于数控车床加工范围的扩展起到了关键性的作用。
本次毕业设计，我需要通过设计开发出一种功能部件，将其添加到普通数控车床上，在保留原有普通数控车床功能的基础上，对其进行功能扩展，提高其加工能力，从而实现在普通数控车床上对复杂形状类零件进行多工序复合化加工的目的。在设计开发出的动力刀头上安装车刀、铣刀、钻头、砂轮等,可以将普通数控车床扩展为集车削、铣削、钻孔、磨削等多种功能于一体的复合加工机床,尤其是可以实现侧向的钻孔和铣削加工，再配合以数控系统，可以实现多轴连动，能够对一些曲面进行加工，从而大大扩展了普通数控车床的加工范围,提高了其加工能力。 4参考文献
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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
CA6140车床数控改造设计说明书 目录 1.绪论 (1) 2.设计要求 (3) 2.1总体方案设计要求 (3) 2.2设计参数 (4) 2.3.其它要求 (4) 3.进给伺服系统机械部分设计与计算 (8) 3.1进给系统机械结构改造设计 (9) 3.2横向进给伺服系统机械部分的计算与选型 (10) 3.2.1确定系统的脉冲当量 (10) 3.3.3 横向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核步骤 (14) 3.3.4齿轮有关计算 (16) 3.3.4 (2)横向齿轮及转矩的有关计算 (20) 4.步进电动机的计算与选型 (23) 4.1步进电动机选用的基本原则 (23) 4.2步进电动机的选折 (24) 5.主轴交流伺服电机 (24) 5.1机床主运动电机的确定 (26) 5.2主轴的变速范围 (26) 5.3初选主轴电机的型号 (27) 5.4主轴电机的校核 (27) 6. 微机控制系统硬件电路设计 (28) 6.1控制系统的功能要求 (28) 6.2硬件电路的组成 (28) 6.3设计说明 (31)
7．安装调整中应注意的问题 (31) 7.1滚珠丝杠副的特点 (31) 7.2滚珠丝杠螺母副的选择 (32) 7.3滚珠丝杠螺母副的调整 (32) 7.4联轴器的安装 (32) 7.5主轴脉冲发生器的安装 (32) 结论 (35) 参考文献 (36) 绪论 数控机床与普通机床相比,增加了功能,提高了性能,简化了结构.较好地解决形状复杂、精密、小批量及形状多变零件的加工问题。能获得稳定的加工质量和提高生产率，其应用越来越广泛，但是数控的应用也受到其他条件限制：（1）数控机床价格昂贵，一次性投资巨大，中小企业常是心有力而力不足；（2）目前，各企业都有大量的普通机床，完全用数控机床替换根本不可能，而且替代下的机床闲置起来又会造成浪费；（3）在国内，订购新数控机床的交货周期一般较长，往往不能满足生产急需；（4）通用数控机床对某一类具体生产项目有多余功能。要较好的解决上述问题，应走通用机床数控改造之路。普通机床的改造就是在普通机床上增加微机数控装置，使其具有一定的自动化能力，以实现额定的加工工艺目标。 机床数控化改造的优点：（1）改造闲置设备，能发挥机床原有的功能和改造后的新增功能，提高了机床的使用价值，可以提高固定资产的使用效率；（2）适应多品种、小批量零件生产；（3）自动化程度提高、专业性强、加工精度高、生产效率高；（4）降低对工人的操作水平的要求；（5）数控改造费用低、经济性好；（6）数控改造的周期短，可满足生产急需。 目前机床数控化改造的市场在我国还有很大的发展空间，现在我国机床数控化率不到3％。用普通机床加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本
天津职业技术师范大学TianJin University of T echnology and Education 数控课程设计 （数控车床六工位刀架设计） 专业：机械维修及检测技术教育 班级学号： 学生姓名： 指导教师：（讲师） 系别： 二〇一二年六月
目的 为了进一步提高数控机床的加工效率，数控机床正向着工件在一台机床上一次装夹即可完成多道工序或全部工序的方向发展，因此出现了各种类型的加工中心，如车学中心、镗铣中心、钻穴中心等。这类多工序加工的数控机床在加工过程中要使用多种刀具，因此必须有自动换刀装置，以便选用不同的刀具，完成不同工序的加工工艺。自动换刀装置应当具备换刀时间短、刀具重复定位精度高、足够的刀具储备量、占地面积小、安全可靠等特性。 摘要 数控车床的刀架是机床的重要组成部分，刀架用于夹持切削用的刀具，其结构直接影响机床的切削性能和切削效率。因此数控车床的刀架设计的好与坏、效率高与低将直接影响到产品的加工时间和质量，进而影响到制造业的飞速发展。 本次主要是研究数控车床的机械结构和刀架控制系统。其中分析了数控车床刀架的基本种类，数控车床六工位刀架控制系统的机械机构和电气控制以及六工位刀架的PLC程序；测绘数控车床六工位刀架部分的电气原理图、接线图；对六工位刀架的动作过程的分析。 关键字：刀架；plc控制；编码器；数控机床
目录 第1节概述........................................................................... 错误！未定义书签。 1.1 数控刀架的发展趋势................................................ 错误！未定义书签。 1.2 发展方向.................................................................... 错误！未定义书签。 1.3 课题研究意义 (1) 第2节刀架机械结构 (2) 2.1 刀架总述 (2) 2.2 刀架的基本结构 (2) 2.3 刀架的几种典型结构 (3) 第3节换刀工作原理 (4) 3.1 数控车床编码器刀架换刀工作原理 (5) 3.2 编码器真值表 (5) 3.3 编码器的工作原理 (5) 3.4 刀架转位过程 (6) 第4节数控车刀架电气控制系统设计 (7) 4.1 刀架的控制和接口 (7) 4.2 六工位刀架PLC接线原理图 (8) 4.3 PLC编程的基本步骤及基本编程 (10) 4.4 六工位刀架梯形图.................................................... 错误！未定义书签。第5节结论. (14) 参考文献 (14)
The prerequisite for vigorously developing our productivity is that we must be responsible for the safety of our company and our own lives. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 六角车床安全操作规程(最新版)
六角车床安全操作规程(最新版)导语：建立和健全我们的现代企业制度，是指引我们生产劳动的方向。而大力发展我们生产力的前提，是我们必须对我们企业和我们自己的生命安全负责。可用于实体印刷或电子存档（使用前请详细阅读条款）。 适用机型： 1、转塔式六角车床：C3163，C365L（1K36），C3180，C385L（1K7），CQ31125，C3116，C3118（1318）。 2、回轮式六角车床：C336，C336-1（1336M），C336K-1，C336K （1336P），C350LF（R5），R40。 3、组合式转塔车床：CB3450。 4、程控转塔车床：CZ3232，CB3463，CB3463-1。 一、认真执行《金属切削机床通用操作规程》有关规定。 二、认真执行下述有关六角车床通用规定： 1、找正工件时，只准用手板动卡盘或开最低速找正，不准开高速找正。 2、改变主轴回转方向时，要先停主轴后进行，不准突然改回转方向。 3、装卸卡盘时，只准用手转动三角皮带带动主轴回转行，绝对禁
止直接开动机床强制松开或拧紧。同时要在床面上垫块木板，防止发生意外。 4、刀具安装不宜伸出过长，垫片要平正，宽度与刀具底面宽度一致。 5、工作中不准开反车的方法来制动主轴回转。 三、认真执行下述有关六角车床的特殊规定： （一）、回轮式六角车床： 1、不准加工弯曲、表面毛粗的棒料。 2、装料时须将料头对准夹头孔，轻轻击进，不准乱打乱敲。 （二）、程控转搭车床： 根据工艺要求进行有关工步程序主轴转速、刀架进给量、刀架运动轨迹和连续越位等项目的预选。将电气旋钮置于"调正"位置进行试车，确认无问题后，再将电气旋置于自动或半自动位置进行工作。 XX设计有限公司 Your Name Design Co., Ltd.
1、前言 毕业设计是在南昌理工学院修完机械设计及其自动化专业的绝大部分课程后，由指导老师据生产实践选题分配给学生进行的一次综合性设计，全面考察我们作为本科教育的知识点的全面性与系统性。 组合机床是一种高效率的专用机床，动力滑台是组合机床用来实现进给运动的一种通用部件，其中液压滑台在生产机械中被广泛采用，液压传动系统易获得很大的力矩，运动传递平稳、均匀，准确可靠，控制方便，易于实现自动化。 液压动力滑台是典型的电液控制装置，它由滑台、滑座和液压缸组成，由于它自身带油泵、油箱等装置，需要单独设置专门的液压站及配套，液压动力滑台由电动机带动中的油泵送出压力油，经电气和液压元件的控制，推动油缸中的活塞来带动工作台。 根据控制工艺要求，液压动力滑台可组成多种工作循环，如一次工进、二次工进、死挡铁停留、跳跃进给、分级进给等。具有一次工进及死挡铁停留的工作循环是组合机床比较常用的工作循环之一。其控制方式可以采用电气控制，部分场合采用PLC控制液压系统中的阀门的线圈来实现系统功能。 根据任务书的要求对此课题的研究中涉及液压系统的分析与设计、液压元件的选择；采用继电-接触器控制系统；采用PLC程序控制方法实现。即在了解以前控制方法上采用目前市场或生产过程中常见的控制方法来实现其控制功能，具有实用价值。 2.文献资料综述 （一）百度文库《组合机床设计1》中对组合机床进行了以下介绍 组合机床是采用模块化原理设计的，以通用部件为基础，配以少量专用部件，对一种或若干种工件按已确定的工序进行加工，广泛应用于汽车、内燃机、电动机、阀门等大批量成产行业的高效专用机床。其功能：能对工件进行多刀、多面、多工位同时加工；完成钻孔、镗孔、扩孔、攻丝、铣削、车端面等切削工序和焊接、热处理、测量、装配、清洗等非切削工序。其运动特点：由机械传动实现刀具的旋转主运动，由机械或液压传
Y C K-6032/6036数控车床使用维修说明书
目录 前言 .......................................... 错误!未定义书签。第一章机床特点及性能参数. (2) 1.1机床特点 (2) 4.1 准备工作 4.2 上电试运行 (8) 第五章主轴系统 (9) 5.1 简介 (9) 5.2 主轴系统的机构及调整 (10)
5.2.1 皮带张紧 (10) 5.2.2 主轴调整 (11) 5.3 动力卡盘 (11) 第六章刀架系统 (11) 第十一章机床电气系统 (14) 11.1主要设备简要 (15) 11.2 操作过程： (15) 11.3 安全保护装置： (15)
11.4 维修： (15) 第十二章维护、保养及故障排除 (18)
前言 欢迎您购买我厂产品，成为我厂的用户。 本说明所描述的是您选用的我厂YCK-6032/6036标准型全功能数控车床。该车床结构紧凑，自动化程度高，是一种经济型自动化加工设备，主要用于批量加工各种轴类、套类及盘类零件的外圆、内孔、切槽，尤其适用轴承行业轴承套圈等多工序零件加工。
第一章机床特点及性能参数 1.1机床特点 YCK-6032/6036全功能数控车床是顺应市场要求向用户推荐的优秀产品，该机性能优异，各项指标均达国际水平，具有较高的性价比，可替代同类进口产品。 YCK-6032/6036整机布局紧凑合理，其高转速、高精度和高刚性，为用户在使用中提 本机标准配置为排刀架，刚性好，可靠性高，故障率低，重复定位精度为 0.007mm，相邻刀位移动时间为0.3秒，车、镗、钻、扩、铰等工具可同时安装使用。 另外，本机可选配八工位、十工位、十二工位液压转盘刀塔。 本机进给系统全部由伺服电机（可选配步进电机）直连驱动，刚性、动态特性好，系统的最小设定单位为0.001mm，快速移动速度为X轴15m/min，Z轴15m/min，
数控车床刀架的设计 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
摘要 数控加工的加工精度高，生产率高，能减轻操作者劳动强度，改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。它的发展和运用，影响着制造业水平高低，实现生产过程的数控化，已经成为当今制造业的发展方向，所以非常值得我们去研究。 本设计通过对数控车床六工位自动控制刀架工作原理的分析，综合考虑刀架工作过程的优缺点，确定了设计方案，得到了最终设计的结果,也达到了预先设定的目的。本设计主要包括了数控车床刀架机构的主要部件，其中包括转位机构，刀架的定位机构，驱动伺服电机的选择，蜗轮蜗杆的设计，刀架主轴的结构设计等。最终得到常用的数控车床六工位刀架应满足的要求。 关键词:六工位；电动刀架 ABSTRACT With its high working accuracy and productivity, the numerical con trol processing can reduce the operators’ labor intensity, improve labor condition, and is thus advantageous in the modernization of manufacturing management as well as improvement of economic benefit. Hence, the development and the utilization the numerical control processing play a role and become the development direction in the advancement of manufacturing industry.
第二章 车床 1. 在CA6140型车床上车削下列螺纹： ⑴公制螺纹 P=3mm ；P=8mm ；k=2 ⑵英制螺纹 ａ=421 牙/in ⑶公制螺纹 L=48mm ⑷模数螺纹 m =48mm ，k=2 试写出传动路线表达式，并说明车削这些螺纹时可采用的主轴转速范围。 答: (1) ①: P=3mm k=2时 L=k ·p=6mm 传动表达式: 主轴Ⅳ－5858－Ⅸ－??????? ??????（左旋）右旋33252533)(3333－Ⅺ－2510010063?－Ⅻ－3625－ⅩⅢ－基u －ⅩⅣ－ 25363625?－ⅩⅤ－倍u －ⅩⅦ－5M －ⅩⅧ－(丝杠) －刀架 平衡式: L=7基u 倍u 查表得： L=3mm 时 基u =2136 倍u = 2128254518=? 主轴转速范围为450r/min ②: p=8mm k= 2时 L=k ·p=16mm 扩大导程4倍或16倍的传动表达式: 主轴－2658－Ⅴ－2080－Ⅵ－?? ????? ?????20805050－Ⅲ－4444－Ⅷ－5826－Ⅸ－????????????（左旋）右旋33252533)(3333x －Ⅺ－2510010063?－Ⅻ－3625－ⅩⅢ－基u －ⅩⅣ－25363625?－ⅩⅤ－倍u －ⅩⅦ－5M －ⅩⅧ－刀架 因为需扩大导程4倍和16倍两种，所以在Ⅵ和Ⅸ轴之间的扩u 为： 1658264444208020802658458 26444450502080265821=????= =????=扩扩u u 查表2－3得： L=4mm 时 基u =2832 倍u =4148153528=?
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
钻孔组合机床设计文献综述 附:文献综述或报告 钻孔组合机床设计 组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。 组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。 组合机床一般用于加工箱体类或非凡外形的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件(如飞轮、汽车后桥半轴等)的外圆和端面加工。 组合机床是由大量的通用部件和少量专用部件组成的工序集中的高效专用机床。它能够对一种(或多种)零件进行多刀、多轴、多面、多工位加工。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、车削、铣削、磨削及滚压等工序，生产效率高，加工精度稳定。 组合机床与通用机床、其他专用机床比较，具有以下特点: (1)组合机床上的通用部件和标准零件约占全部机床零、部件总量的70~80%，因此设计和制造的周期短，投资少，经济效果好。 (2)由于组合机床采用多刀加工，并且自动化程度高，因而比通用机床生产效率高，产品质量稳定，劳动强度低。
(3)组合机床的通用部件是经过周密设计和长期生产实践考验的，又有专门厂成批制造，因此结构稳定、工作可靠，使用和维修方便。 (4)在组合机床上加工零件时，由于采用专用夹具、刀具和导向装置等，加工质量靠工艺装备保证，对操作工人的技术水平要求不高。 (5)当被加工产品更新时，采用其他类型的专用机床时，其大部部件要报废。用组合机床时，其通用部件和标准零件可以重复利用，不必另行设计和制造。 (6)组合机床易于联成组合机床自动线，以适应大规模的生产需要。 组合机床虽然有很多优点，但也还有缺点: (1)组合机床的可变性较万能机床低，重新改装时有10%~20%的零件不能重复利用，而且改装时劳动量较大。 (2)组合机床的通用部件不是为某一种机床设计的，它是具有较广的适应性。这样，就使组合机床的结构较专用机床稍为复杂些。 近几年组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器、缝纫机、自行车、阀门、矿山机械、冶金、航空、纺织机械及军工等部门已获得广泛的使用，一些中小批量生产部门也开始推广使用。我国在组合机床及其自动线上将获得较快的发展，其发展方向为: 1、提高通用部件的水平衡量通用部件水平的主要标准是:品种规格齐全，动、静态性能参数先进，工艺性好，精度高和精度保持性好。 目前应注意开发适应强力铣削的大功率动力滑台，高精度镗削头和高精度滑台，以及适应中、 小批生产的快调、速换动力部件和支承部件。 机械驱动的动力部件具有性能稳定，工作可靠等优点。目前，机械驱动的动力部件应用了交流变频调速电机和直流伺服电机等，使机械驱动的动力部件增添了新的竞争能力。
YCK-6032/6036 数控车床使用维修说明书
目录 前言 (1) 第一章机床特点及性能参数 (2) 1.1 机床特点 (2) 第二章机床的吊运与安装 (5) 2.1 开箱 (5) 2.2 机床的吊运 (6) 2.3 机床安装 (7) 2.3.1 场地要求 (7) 2.3.2 电源要求 (7) 第三章机床的水平调整 (8) 第四章机床试运行 (9) 4.1 准备工作 (9) 4.2 上电试运行 (9) 第五章主轴系统 (10) 5.1 简介 (10) 5.2 主轴系统的机构及调整 (11) 5.2.1 皮带张紧 (11) 5.2.2 主轴调整 (12) 5.3 动力卡盘 (12)
第六章刀架系统 (13) 第七章进给系统 (13) 第八章液压系统 (14) 8.1 液压系统原理 (14) 8.2 液压油 (15) 第九章润滑系统 (15) 9.1 移动部件的润滑 (15) 9.2 转动部件润滑 (15) 9.3 润滑油 (16) 第十章机车冷却系统及容屑装置 (17) 第十一章机床电气系统 (18) 11.1 主要设备简要 (18) 11.2 操作过程： (18) 11.3 安全保护装置： (19) 11.4 维修： (19) 第十二章维护、保养及故障排除 (24)
欢迎您购买我厂产品，成为我厂的用户 本说明所描述的是您选用的我厂YCK-6032/6036 标准型全功能数控车床。该车床结构紧凑，自动化程度高，是一种经济型自动化加工设备，主要用于批量加工各种轴类、套类及盘类零件的外圆、内孔、切槽，尤其适用轴承行业轴承套圈等多工序零件加工。该机床采用45 °斜床身，流畅 的排屑性能及精确的重复定位功能，可实现一台设备同时完成多道工序，提高了劳动效率，为工厂节省了人力资源，并且尺寸精度大大提高，一次装料可进行多次循环加工，可实现一人操作，看护多台机床。避免了传统车床自动送料车床的二次加工，使得多工序的产品能够一次性加工完成，实现了大批量多品种高精度零件的自动化生产。
摘要 刀库是自动换刀装置中最主要的部件之一，其容量、布局以及具体结构对加工中心的设计有很大影响。 刀库是在小型加工中心应用最为广泛，根据使用的场合和实际运用的要求，设计了相应的刀的圆盘式刀库，并且对它的控制进行了一定的研究。 论文首先对刀库总体设计方案进行阐述，阐述其各部件的工作原理，然后就刀库的结构设计与控制分章节对各个部分进行计算与设计。 刀库的结构设计是本文研究的重点，传动部分为蜗杆蜗轮的一种减速装置，对于该装置中的蜗杆、蜗轮以及相关的轴都进行了详细的计算;控制部分为刀库送刀部分，由液压控制和PLC控制完成。 关键词：加工中心刀库蜗杆蜗轮液压PLC
Abstract Tool storage is one of the main components of the automatically-trading-knife installment. Its capacity, position and structure have great influence to the design of the machining centre. tool storage is widely used in the machining centre. Based on the situation and requirement the tool used, the disc-style tool storage of the tool is designed and some research about its control is made in this paper. The paper illustrates the design project of the tool storage firstly, and then explains its operation principle, and at last calculates and designs the structure and control of the tool storage separately by chapters. The design of the structure of the tool storage is the key point of this research. Driving part is a decelerating set of the worm and worm gear. The sizes of the worm, worm gear and axis are calculated. The control parts are tool storage delivering parts, which is completed by the hydraulic pressure and PLC control. Key words: machining centre tool storage worm worm gear hydraulic pressure PLC
数控车床设计方案 一、选定题目——数控车床 数控机床的特点 1. 适应性强，适合加工单件或小批量复杂工件在数控机床上加工不同形状的工件，只需重新编制新工件的加工程序，就能实现新工件的加工。 2. 加工精度高，生产质量稳定数控机床的脉冲当量普遍可达 0.001mm/p，传动系统和机床机构都具有很高的刚度和热稳定性，进给系统采用间隙措施，并对反向间隙与丝缸螺距误差等由数控系统实现自动补偿，所以加工精度高。 3. 生产率高工件加工所需时间包括机动时间和辅助时间。数控机床能有效的减少这两部分时间。数控机床主轴转速和进给量的调速都比普通机床的范围大，机床刚性好，快速移动和停止采用了加速、减速措施，数控机床更换工件时，不需要调整机床。同一批工件加工质量稳定，无需停机检验，故辅助时间大大减少。 4. 减轻劳动强度，改善劳动条件数控机床加工是自动进行的工件过程不需要人的干预，加工完毕自动停车，这就使工人的劳动条件大为改善。 5. 良好的经济效益机床价格昂贵，分摊到每个工件的设备费用较大，但是机床可节省许多其他的费用。例如，工件加工前不用划分工序，工件的安装、调整、加工和检验所花费的时间少，特别不用设计制造专用工装夹具，加工精度稳定，减少废品率。 6. 有利于生产管理的现代化数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息，特别在数控机床上使用计算机控制。
二、主要技术指标 1. 用途:指数控车床的工艺范围，包括加工对象的材料、质量、形状及尺寸等。 2. 生产率：包括加工对象的种类、批量及其所要求生产率。 3. 性能指标：包括加工对象所要求的精度或数控车床的精度、刚度、热变形、噪声等。 4. 主要参数：即确定数控车床的加工空间和主要参数。 5. 驱动方式：数控车床驱动方式分为步进电动机驱动与伺服电动机驱动。驱动方式的确定不仅与机床的成本有关，还将直接影响传动方式的确定。 6. 成本及生产周期：无论是订货还是工厂规划的产品，都将确定成本及生产周期方面的指标。 三、系统方案设计 (一) 数控车床基本组成 1) 数控机床是一种利用数控技术，按照事先编好的程序实现动作的机床，它由程序载体、输入装置、数控装置、伺服系统、位置反馈和机床机械部件组 成。 2) 数控车床结构由主轴传动机构、进给传动机构、工作台、床身等部分组成。 3) 数控车床由数控装置、床身、主轴箱、刀架进给系统、尾座、液压系统、冷却系统、润滑系统、排屑器等部分组成。详见下图：
YF-ED-J1252 可按资料类型定义编号 数控车床电动四工位刀架常见故障分析和维修实用 版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
数控车床电动四工位刀架常见故障分析和维修实用版 提示：该操作规程文档适合使用于工作中为保证本部门的工作或生产能够有效、安全、稳定地运转而制定的，相关人员在办理业务或操作设备时必须遵循的程序或步骤。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 本文通过对数控车床电动四工位刀架的结 构与工作原理进行阐述，并以该类刀架的一些 典型故障为依据进行分析，剖析了其相应机械 和电气方面的故障原因，并提出相应的维修方 案。 本人单位近年来购入多台数控车床供教学 使用，随着时间的推移，部分车床的电动四工 位刀架出现不同性质的故障，导致机床无法正 常使用，甚至产生了刀具和工件相撞的现象， 给教学带来较大影响。本文通过对该类故障的
典型例子进行了原因分析，并提出故障排除方法，供大家参考。 数控车床电动四工位刀架的工作原理 在进行刀架维修之前，我们先分析一下数控车床电动四工位刀架的结构和工作原理。 电动四工位刀架工作原理如下描述：当数控系统发出信号，通过放大线路驱动继电器使电机旋转（正转），电机驱动涡轮蜗杆机构将上刀体升起一定位置后，离合转盘起作用，带动上刀体旋转到所选刀位，刀位发信盘向数控系统发出信号，假如刀架已旋转到正确刀位，此时刀架控制器（继电器）使电机反转，使得刀体下降，齿牙盘啮合，从而完成精定位，并通过蜗杆、锁紧蜗轮，使电动刀架锁紧，当夹紧力达到预先调好的状态后，电机停转，完成
第一章、刀架和自动换刀装置设计 一、机床刀架和自动换刀装置的功能、类型和应满足的要求 (一) 机床刀架和自动换刀装置的功能 机床上的刀架是安放刀具的重要部件，许多刀架还直接参与切削工作，如卧式车床上的四方刀架、转塔车床的转塔刀架、回轮式转塔车床的回轮刀架、自动车床的转塔刀架和天平刀架等。这些刀架既安放刀具，而且还直接参与切削，承受极大的切削力，所以它往往成为工艺系统中的较薄弱环节。随着自动化技术的发展，机床的刀架也有了许多变化，特别是数控车床上采用电(液)换位的自动刀架，有的还使用两个回转刀盘。加工中心则进一步采用了刀库和换刀机械手，实现了大容量存储刀具静自动交换刀具的功能，这种刀库安放刀具的数量从几十把到上百把，自动交换刀具的时间从十几秒减少到几秒甚至零点几秒。这种刀库和换刀机械手组成的自动换刀装置，就成为加工中心的主要特征。 (二) 机床刀架和自动换刀装置的类型 按照安装刀具的数目可分为单刀架和多刀架。例如自动车床上的前、后刀架和天平刀架。按结构形式可分为方刀架、转塔刀架、回轮式刀架等；按驱动刀架转位的动力可分为手动转位刀架和自动(电动和液动)转位刀架。 自动换刀装置的刀库和换刀机械手，驱动都是采用电气或液压自动实现。目前自动换刀装置主要用在加工中心和车削中心上，但在数控磨床上自动更换砂轮，电加工机床上自动更换电极，以及数控冲床上自动更换模
具等，也日渐增多。 数控车床的自动 换刀装置主要采用回转 刀盘，刀盘上安装8～ 12把刀。有的数控车床 采用两个刀盘，实行四 坐标控制，少数数控车 床也具有刀库形式的自 动换刀装置。图3—122a 是一个刀架上的回转 盘，刀具与主轴中心平 行安装，回转刀盘既有 回转运动又有纵向进给 运动(S纵)和横向进给 运动(S横)。固3—122b 为刀盘中心线相对于主 轴中心线倾斜的回转刀 盘，刀盘上有6～8个刀 位，每个刀位上可装两把刀具，分别加工外圆和内孔。图3—122c装有两个刀盘的数控车床，刀盘1的回转中心与主轴中心线平线，用于加工外圆l刀盘2的回转中心线与主轴中心线垂直，用以加工内表面。图3—122d 安装有刀库的数控车床，刀库可以是回转式或链式，通过机械手交换刀具。
目录 1、前言 (2) 2、控制系统硬件的基本组成 (2) 2.1系统扩展 (2) 2.1.1 8031芯片引脚 (3) 2.1.2 数据存储器的扩展 (6) 2.1.3 数据存储器的扩展 (7) 3、控制系统软件的组成及结构 (9) 3.1 监控程序 (10) 3.1.1 系统初始化 (10) 3.1.2 命令处理循环 (10) 3.1.3 零件加工程序（或作业程序）的输入和编辑 (10) 3.1.4 指令分析执行 (10) 3.1.5 系统自检 (11) 3.2 数控机床控制系统软件的结构 (11) 3.2.1 子程序结构 (12) 3.2.2 主程序加中断程序结构 (12) 3.2.3 中断程序结构 (12) 4 、心会得体 (13) 5 、参考文献 (14)
1 、前言 数控车床又称数字控制（Numbercal control，简称NC）机床。它是基于数字控制的，采用了数控技术，是一个装有程序控制系统的机床。它是由主机，CNC，驱动装置，数控机床的辅助装置，编程机及其他一些附属设备所组成。数控机床控制系统的作用是使数控机床机械系统在程序的控制下自动完成预定的工作，是数控机床的主要组成部分。 2、控制系统硬件的基本组成 数控机床控制系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。控制系统在使用中的控制对象各不相同，但其硬件的基本组成是一致的。控制系统的硬件基本组成框图如图1所示。 图1 控制系统硬件基本组成框图 在图1中，如果控制系统是开环控制系统，则没有反馈回路，不带检测装置。 以单片机为核心的控制系统大多采用MCS-51系列单片机中的8031芯片单片机，经过扩展存储器、接口和面板操作开关等，组成功能较完善、抗干扰性能较强的控制系统。 2.1系统扩展 以8031单片机为核心的控制系统必须扩展程序存储器，用以存放程序。同时，单片机内部的数据存储器容量较小，不能满足实际需要，还要扩展数据存储
数控车床刀架的设计
摘要 数控加工的加工精度高，生产率高，能减轻操作者劳动强度，改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。它的发展和运用，影响着制造业水平高低，实现生产过程的数控化，已经成为当今制造业的发展方向，所以非常值得我们去研究。 本设计通过对数控车床六工位自动控制刀架工作原理的分析，综合考虑刀架工作过程的优缺点，确定了设计方案，得到了最终设计的结果,也达到了预先设定的目的。本设计主要包括了数控车床刀架机构的主要部件，其中包括转位机构，刀架的定位机构，驱动伺服电机的选择，蜗轮蜗杆的设计，刀架主轴的结构设计等。最终得到常用的数控车床六工位刀架应满足的要求。 关键词:六工位；电动刀架
ABSTRACT With its high working accuracy and productivity, the numerical control processing can reduce the operators’ labor intensity, improve labor condition, and is thus advantageous in the modernization of manufacturing management as well as improvement of economic benefit. Hence, the development and the utilization the numerical control processing play a role and become the development direction in the advancement of manufacturing industry. Based on the analysis of operating principle and process of six-station automatic control knife rest of numerically controlled lathe, this paper determines its solution approach and conclusion. The paper first discusses how to choose such critical pieces of the knife rest of numerically controlled lathe as indexing mechanism, positioning mechanism, drive servo motors, and then discusses the design of worm gear, worm drive, and the structure of principle axis of the knife rest, etc.. The paper then concludes the requirements of common six-station automatic control cutter of numerically controlled lathe. Key words: six-location; electronic knife rest
自动回转刀架的工作原理 自动回转刀架的换刀流程如图2.1所示。 图2.1自动回转刀架的换刀流程 图2.2表示自动回转刀架在换刀过程中有关的销的位置。其中上部的圆柱销2和下部的反靠销6起着重要作用。 当刀架处于锁紧状态时,两销的情况如图a所示，此时反靠销6落在反靠圆盘7的十字槽内，上刀体4的端面齿和下刀的端面齿处于啮合状态（上下端面齿在图a中未画出）。 需要换刀时，控制系统发出刀架的转位信号，三相异步电动机正向旋转，通过蜗杆副带动螺杆正向转动，与螺杆配合的上刀体4逐渐抬起，上刀体4与下刀体之间的端面齿慢慢脱开；与此同时，上盖圆盘1也随着螺杆正向转动（上盖圆盘1通过圆柱销与螺杆联接），当转过约150度时，上盖圆盘1直槽的另一端转到圆柱销2的正上方，由于弹簧3的作用，圆柱销2落入直槽内，于是上盖圆盘1就通过圆柱销2使得上刀体4转动起来（此时端面齿已完全脱开），如图b所示。 上盖圆盘1、圆柱销2以及上刀体4在正转的过程中，反靠销6能够从反靠圆盘7中十字槽的左侧斜坡滑出，而不影响上刀体4寻找刀位时的正向转动，如图c所示。 上刀体4带动磁铁转到需要的刀位时，发信盘上对应的霍尔元件输出低电平信号，控制系统收到后，立即控制刀架电动机反转，上盖圆盘1通过圆柱销2带动上刀体4开始反转，反靠销6马上就会落入反靠圆盘7的十字槽内，至此，完成粗定位，如图d所示。此时反靠销6从反靠圆盘7的十字槽内爬不上来，于是上刀体4停止转动，开始下降，而上盖圆盘1继续反转，其直槽的左侧斜坡将圆柱销2的头部压入上刀体4的销孔内，之后，上盖圆盘1的下表面开始与圆柱销2的头部滑动。在些期间，上、下刀本的端面齿逐渐啮合，实现定位，经过设定的延时时间后，刀架电动机停转，整个换刀过和结束。
文献综述-车床功能部件开发——动力刀塔三维模型设计毕业设计,论文,文献综述 题目: 车床功能部件开发——动力刀塔三维模型设计学院名称:机电工程学院专业班级: 机械设计制造及其自动化 1前言部分,阐明课题的研究背景和意义, 如今，世界已进入了全球制造的时代，缩短产业链，专注于自身核心竞争力的提高已成为了世界制造企业的变革趋势。面对千差万别的制造业，如何以客户为中心，满足客户个性化的需求，为他们提供一个整体的最优化的解决方案是当今制造企业所面临的一个重要课题。 现代制造业的发展，对机床除了要求重量轻、成本低、使用方便和具有良好的性能外，还要求机床具有高的加工性能。如在产品设计的过程中，工程技术人员在产品设计阶段能预测出产品 [13]性能，将对提高产品的质量起到很大的作用。目前，国内的机械加工多采用普通机床、组合机床和数控机床。对于大多数零件的普通加工，可以用普通机床完成;对于一些复杂的且精度要求 [2]较高的零件，多采用数控加工中心;组合机床多用于多孔钻削、多平面的铣削。传统的数控车床的加工能力十分有限，一次装夹，只能实现车削或端面钻孔操作。对于较复杂形状类零件的加工，需要在几种不同的加工机床间经过多次加工才能完成，因此就要经过多次的搬运、装夹、定位，这样不仅造成了加工周期的延长，降低了生产效率，而且由于多次装夹、定位，容易造成多次误差积累，也降低了加工精度，这些都违背了现代加工制造业所倡导的高效、高精度的要求。 20世纪70年代出现的加工中心及80年代出现的柔性制造系统，主要强调制造设备的柔性，即对小批量多品种零件的适应能力，重点考虑零件加工的可能性，而很少顾及产品加工过程链的长短，没能很好解决工序分散的问题。随着数控机床性