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数控车床四⼯位电动⼑架设计数控车床四⼯位电动⼑架设计摘要：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。
数控⼑架的发展趋势是：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。
根据加⼯对象不同，有四⽅⼑架、六⾓⼑架和⼋（或更多）⼯位的圆盘式轴向装⼑⼑架等多种形式。
回转⼑架上分别安装四把、六把或更多⼑具，并按数控装置的指令换⼑。
本部分主要对四⼯位⽴式电动⼑架的机械设计和应⽤继电-接触控制系统控制部分的设计。
并对以上部分运⽤CAD做图，对电动⼑架有更直观的了解。
最后的提出了对电动⼑架提出了意见和措施。
关键词：数控⼑架，电动⼑架，四⼯位Abstract:numerical control lathe, will in future development, the middle-grade high when to by supporting, high-grade nc cutter revised by both cutting, dynamic type hydraulic cutter, servo cutter, vertical cutter etc varieties, expected in recent years on the nc cutter demand will increase greatly. Nc cutter is the development trend of the development of numerical control lathe, along with, nc cutter began to change cutters quickly and electrohydraulic servo driver combined driving and direction. According to different targets, have four processing cutting, hexagonal cutter and eight (or more) can dise-type axial outfit knife knife, and other forms. Turn the tool carrier separately installs four, six or more tools, and press CNC equipment instructions change knife. This part of 4 Labour vertical electric mainly the mechanical design and application of cutting the relay - contact control system of control part of the design. And the above part of CAD do diagram, a more intuitive electric knife understanding. The final proposed to the electric cutter puts forward opinions and measures.Keywords: nc cutter, electric cutter, four locations引⾔数控机床是集机械、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。
毕业设计(论 文) G RADUATE D ESIGN (T HESIS ) 设计（论文）题目 数控车床六角旋转刀架三维设计 学 生 宋超 学习中心 黑龙江双鸭山学习中心 专 业 机械工程及自动化 指导教师 温泉二〇一四年 八 月 五 日东北大学毕业设计（论文）东北大学继续教育学院摘要国际上数控机床的发展日新月异，我国数控转塔刀架行业亦发生了根本性的改变，但是，产能只是满足量的一面，低档次产品价格低廉、功能不齐、适应性差，其生命力亦不会太强。
只有满足质的方面、满足数控机床性能要求方面的产品才是最重要的。
我国的数控机床行业与世界先进制造行业相比，存在很大的差距，而重要的原因是功能部件行业赶不上数控机床的发展。
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，几年来受到世界各国的普遍重视并得到了迅速的发展。
本课题研究的是数控车床最重要的部件之一：旋转刀架。
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，因此其结构直接影响机床的切削性能和切削效率。
在某种程度上，刀架的结构和性能体现了机床的设计和制造技术水平。
关键词：数控机床数控车床旋转刀架目录1.绪论 (4)1.1 选题的目的和意义 (4)1.2 数控刀架的发展现状及发展趋势 (4)1.3 我国数控刀架的发展现状 (6)1.4 本文主要研究内容 (6)2.总体结构设计 (5)2.1 机床刀架的基本要求与功用 (7)2.2 总体方案的确定 (8)2.3 刀架基本结构、工作原理及动作顺序 (10)2.4 刀架转位机构设计 (12)2.5 刀架定位机构设计 (14)2.6 电动机选择及安装形式的确定 (17)2.7 本章小结 (19)3.运动设计及刀架主参数确定 (20)3.1 运动设计 (20)3.2 刀架主参数确定 (21)3.3 本章小结 (21)4.刀架零件设计、计算及校核 (23)4.1 蜗杆蜗轮选用及校核 (22)4.2 蜗杆轴结构设计及校核 (28)4.2.1 蜗杆轴材料选择 (28)4.2.2 初算轴径 (28)4.2.3 蜗杆轴结构设计 (29)4.2.4 轴的受力分析 (31)4.2.5 校核轴的强度 (36)4.2.6 校核见链接的强度 (37)4.3 齿盘结构设计 (38)4.4 本章小结 (43)结论 (47)1. 绪论1.1 选题的目的和意义数控机床是集机械、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。
数控车床刀架装置的设计1 绪论1.1. 国内发展情况我国的刀架生产还处在发展阶段，品种、规格、可靠性等方面还需要有一个完善的过程，远远没有达到成熟。
基本上采用传统材料和传统，加上部分外购配套件的可靠性较差造成产品整体的可靠性与外国的差距。
国内部分刀架回转原理为电机经弹簧理合器带动蜗杆，再由蜗轮带动蜗杆旋转，当刀架转体时，由霍尔元件不断检测刀架转体是否到位，到位后霍尔元件发出信号，然后反转锁紧。
主要采用有销盘、内齿盘，外齿盘组成的三端齿定位机构实现准确定位。
其控制部分主要选用MCS-51系列单片机以及ATMEL公司的AT89等同类产品进行控制。
烟台机床附件厂是目前我国生产刀架水平最高的厂家，特别是可以生产带刀头的刀架。
该厂家全套引进意大利的生产线，产品属于高档型。
1.2. 国外发展情况国外数控机床附件产品的开发应用比较早，经验丰富，再由于技术进步，新材料，新结构的不断出现与应用，使得其产品的可靠性比较高。
国外主要分为日本和欧美两大流派。
其产品的特点是夹紧力大，采用专用电机，体积小，转矩大，可靠性高，耐磨，可靠性较高。
比如，日本日研公司部分回转刀架的核心部件蜗杆副，蜗轮采用氮化钢，齿部表面采用氮化处理，硬度高；蜗杆为硬质合金蜗杆；整个蜗杆副为硬齿面接触，耐磨。
既实现了高速又保证了高可靠性。
还有德国的肖特（SAUTER）、意大利的杜普洛马蒂克（DUPLOMATIC）和巴鲁法迪（BARUFFALDI）等，他们都有自己的系列、规格和专利。
像肖特（SAUTER）的刀架，采用行星传动机构，其结构紧凑，传动方向均为同一方向，没有像蜗杆副的降速机构的交叉轴设计，易于一体化布置。
采用牙嵌式齿行离合器的升起和加紧，空行程转角、小效率高，且自锁功能可靠。
其控制部分大都与机床一起采用CNC控制，目前国际比较好的系统有西门子，法拉克，三菱等。
1.3. 结构组成与动作循环数控车床刀架装置的设计典型的数控转塔刀架一般有动力源（电极或油缸，液压马达）、机械传动机构、预分度机构、定位机构、锁紧机构、检测装置、接口电路、刀具安装台（刀盘）、动力刀座等组成。
郑州雨辰学院本科生毕业设计说明书题目：C6136数控车床回转刀架的设计指导教师：职称：学生姓名：学号：1334095854专业：机械设计制造及其自动化院（系）：机电工程学院答辩日期：20 年6月4日20 年5月31日摘要数控机床是按照含有机床(刀具)运动信息程序所指定的顺序自动执行操作的过程。
而计算机数控机床就是数控机床在计算机监控下进行工作。
它有很多优点，例如：可以在同一机床上通过一次装夹来完成多个操作，提高了生产效率等。
总体方案的设计：本设计主要是对C6136数控车床回转刀架进行设计，即以回转刀架为研究对象，对其机械部分和控制部分进行设计，选用的是六工位的刀盘和端面齿盘定位。
在机械部分设计中，首先对原有数控机床进行测绘，确定数控车床回转刀架的尺寸参数。
根据轴上所承受的需要请咨询学号数字企鹅力与强度设计出合理的蜗轮蜗杆和砖塔轴。
传动部分由液压驱动，在减速装置传动后带动蜗杆，再由蜗轮带动转塔轴旋转，端面齿盘和转塔轴链接，其上边有鼠牙盘，作用是脱齿分离、换刀、合齿定位。
而在控制系统设计过程中，根据数控机床的应用及PLC的编程方法对回转刀架进行编程设计从而对梯形图进行调试。
在整体的设计过程中要依据所学的理论知识和实践技能设计出合理的并满足加工要求的六工位回转刀架，能够有效提高原有机床的加工精度和生产效率，降低工人的劳动强度。
关键词：数控车床回转刀架自动换刀PLC编程AbstractCNC machine tools is according to contain machine tool (cutter) movement information program automatically perform specified order operation process. And the computer numerical control machine tool is the numerical control machine tool in computer work under surveillance. It has many advantages, such as: can be on the same machine done through a clamping multiple operations, improve the production efficiency, etc.Overall scheme design: This design is mainly the design of C6136 rotating turret lathe, namely to rotary tool holder as the research object, the mechanical part and control part of the design, selection of six position of cutter head and face gear disk location. In the design of mechanical parts, first of all, the original CNC machine tools to determine the size of the NC lathe. According to the axial force on the strength and design of worm gear and shaft reasonable pagoda.Transmission part is composed of a hydraulic drive and gear reducer to drive the worm and tower axis of rotation, face rat tooth disc and turn turret axis links further driven by the turbine to, at the top with mouse tooth disc, the role is separated tooth, tool change, tooth positioning. In the control system design process, according to the application of CNC machine tools and PLC programming method of rotary tool for programming the ladder diagram for debugging. In the overall design process to be reasonable and meet the processing requirements of the six station rotary tool based on what they have learned the theoretical knowledge and practical skills design, can effectively improve the processing precision and the production efficiency of the original machine, reduce the labor intensity of the workers.Key word: CNC lathe turret automatic tool change PLC programming目录1 绪论 (1)1.1 数控机床的发展 (1)1.2 数控刀架的发展趋势及方向 (1)2 设计的任务及要求 (3)2.1 C6136刀架数控改造设计的任务 (3)3 刀架改造的方案确定 (4)3.1 设计参数的确定 (4)3.2 改造方案的确定 (4)4 六工位刀架的改造设计 ................................................................. 错误！未定义书签。
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。
目录引言 - 3 -1、总体结构设计 - 4 -1.1减速传动机构的设计 - 4 -1.2上刀体锁紧与精定位机构的设计 - 4 -1.3刀架抬起机构的设计 - 4 -1.4自动回转刀架的工作原理 - 4 -2.主要传动部件的设计 - 6 -2.1蜗杆副的设计计算 - 6 -2.1.1蜗杆的选型 - 6 -2.1.2蜗杆副的材料 - 6 -2.1.3按齿面接触疲劳强度进行设计 - 6 -2.1.4蜗杆和蜗轮的主要参数与几何尺寸 - 8 - 2.1.5校核蜗轮齿根弯曲疲劳强度 - 9 -2.2螺杆的设计计算 - 10 -2.2.1螺距的确定 - 10 -2.2.2其它参数的确定 - 10 -2.2.3自锁性能校核 - 10 -3.电气控制部分的设计 - 11 -3.1硬件电路设计 - 11 -3.1.1收信电路 - 11 -3.1.2发信电路 - 11 -3.2控制软件设计 - 13 -4.总结 - 17 -参考文献 - 18 -引言数控系统由于功能适宜.价格便宜. 用它来改造车床，投资少、见效快、成为我国“七五”、“八五”重点推广的新技术之一。
十几年来，随着科学技术的发展，经济型数控技术也在不断进步，数控系统产品不断改进完善. 并且有了阶段性的突破，使新的经济型数控系统功能更强，可靠性、更稳定，功率增大，结构简单，维修方便。
由于这项技术的发展增强了经济型数控的活力，根据我国国情，该技术在今后一段时间内还将是我国机械行业老设备改造的很好途径。
对于原有老的经济型数控车床，特别是 80 年代末期改造的设备，由于种种原因闲的很多，浪费很大；在用的设备使用至今也十几年了，同样面临进一步改造的问题。
通过改造可以提高原有装备的技术水平，大大提高了生产效率，创造更大的经济效益。
数控车床主要由主轴箱、床鞍、尾架、刀架、对刀仪、液压系统、润滑系统、气动系统及数控装置组成。
数控车床的出现对提高生产率改将产品质量以及改善劳动条件和提高效率上发挥了重要的作用。
哈尔滨理工大学课程设计说明书设计题目：数控车床自动回转刀架结构设计班级：学号：姓名：指导老师：日期：设计任务题目：数控车床自动回转刀架结构设计任务：设计一台四工位立式回转刀架，适用于C616或C6132经济型数空车床。
要求绘制自动回转刀架的机械结构图。
推荐刀架所用电动机的额定功率为90W，额定转速1480r/min，换刀时要求刀架转动的速度为40r/min，减速装置的传动比为i=37。
总体结构设计1、减速传动机构的设计普通的三项异步电动机因转速太快，不能直接驱动刀架进行换刀，必须经过适当的减速。
根据立式转位刀架的结构特点，采用蜗杆副减速时最佳选择。
蜗杆副传动可以改变运动的方向，获得较大的传动比，保证传动精度和平稳性，并且具有自锁功能，还可以实现整个装置的小型化。
2、上刀体锁紧与精定位机构的设计由于刀具直接安装在上刀体上，所以上刀体要承受全部的切削力，其锁紧与定位的精度将直接影响工件的加工精度。
本设计上刀体的锁进玉定位机构选用端面齿盘，将上刀体和下刀体的配合面加工成梯形端面齿。
当刀架处于锁紧状态时，上下端面齿相互啮合，这时上刀体不能绕刀架的中心轴旋转；换刀时电动机正转，抬起机构使上刀体抬起，等上下端面齿脱开后，上刀体才可以绕刀架中心轴转动，完成转位动作。
3、刀架抬起机构的设计要想使上、下刀体的两个端面齿脱离，就必须设计适合的机构使上刀体抬起。
本设计选用螺杆-螺母副，在上刀体内部加工出内螺纹，当电动机通过蜗杆-涡轮带动蜗杆绕中心轴转动时，作为螺母的上刀体要么转动，要么上下移动。
当刀架处于锁紧状态时，上刀体与下刀体的端面齿相互啮合，因为这时上刀体不能与螺杆一起转动，所以螺杆的转动会使上刀体向上移动。
当端面齿脱离啮合时，上刀体就与螺杆一起转动。
设计螺杆时要求选择适当的螺距，以便当螺杆转动一定的角度时，使得上刀梯与下刀体的端面齿能够完全脱离啮合状态。
下图为自动回转刀架的传动机构示意图，详细的装配图在一号图纸上。
数控车床工位自动回转刀架结构设计范本1.设计目标本设计范本旨在设计一种数控车床工位自动回转刀架，满足以下要求：-刀架应具有高刚性和稳定性，以保证加工过程中的切削精度和稳定性。
-刀具选取和切换应尽可能自动化，提高加工效率。
-刀具切换过程应尽可能简洁和快速，减少加工停机时间。
2.结构设计基于以上目标，我们可以设计以下结构：-主轴箱：主轴箱是刀架的主体部分，固定在数控车床主轴上。
它具有高刚性和稳定性，以保证在切削过程中的切削精度和稳定性。
-刀位接口：刀位接口是用于连接刀具的部分，通过快速接头连接刀片和主轴箱。
快速接头具有快速切换刀具的功能，减少刀具更换时间。
-刀位存储装置：刀位存储装置是用于存储和选择刀具的部分。
它包括多个刀位和一个自动选取装置。
自动选取装置可以根据加工程序要求自动选择合适的刀具，并通过传送带或机械手将刀具送至刀位接口。
-刀架驱动装置：刀架驱动装置是用于控制刀架旋转和切换刀具的部分。
它可以根据加工程序要求自动选择刀位和切换刀具。
刀架驱动装置可以采用电动或液压驱动，具体根据实际需求确定。
-控制系统：控制系统是用于控制刀架和刀具切换的部分。
它可以通过编程控制刀架的旋转和刀具的切换，实现自动化加工。
3.工作原理当数控车床启动时，控制系统通过编程选择合适的刀具，并通过自动选取装置将刀具送至刀位接口。
刀位驱动装置根据控制信号控制刀架的旋转和切换刀具。
切削过程中，主轴箱提供切削力和切削力矩。
4.结束语数控车床工位自动回转刀架结构设计是一项复杂而关键的工作，需要综合考虑刀具选取、切换速度、刚性和稳定性等因素。
本设计范本提供了一个基本框架和参考思路，具体结构和细节设计需要根据实际情况进行定制。
希望以上内容对您的设计工作有所帮助。
任务一FANUC编写数控刀架的PMC程序【任务目标】1掌握FANUC PMC编程语言。
2 培养学员的PLC编程能力及综合逻辑分析能力。
【任务分析】数控车床对刀时，在MDI方式下输入刀号完成换刀；在自动加工时，是在加工程序中输入刀号，完成换刀。
这两种换刀方式都是CNC向PMC发出换刀指令，由PMC控制外部设备动作。
本次任务是编写用可编程控制器（PMC）实现自动换刀的梯形图。
1．控制要求（1）输入换刀指令后电动刀架能实现正转寻找刀位信号，到达刀位后刀架反转锁紧。
（2）反转时间要适当，时间太短刀架不能锁紧，太长对刀架电机有损害。
2．实训设备（1）SLT-FT-08型数控车床电气控制维修实训操作台，使用FANUC 0i mate TD数控系统。
（2）四工位电动刀架。
【相关知识】一FANUC PMC构成数控系统控制数控机床主要做两类事件，一.工件与刀具按照事先指定的轨迹和速度做精确相对运动。
二.完成机械手换刀、工件卡紧、冷却等辅助工作。
事件一由伺服驱动完成，而事件二就应该有PMC和接口电路完成。
这一部分由下面3个主要部分组成；① PMC ——Programmable machine controller （可编程控制器），通过PMC 程序控制NC 与机床接口的输入输出信号。
可编程控制器在其它工业自动化领域被称之为PLC ，FANUC 公司为了将自己数控系统内装式PLC 有别于通用的PLC ，将其命名为PMC 。
FANUC PMC 主要是以软件的方式嵌入数控系统，而PMC 软件又含两部分内容；一部分是PMC 系统软件——这部分是FANUC 公司开发的系统软件。
另一部分是PMC 用户软件——这部分是机床厂根据机床具体情况要求编辑的梯形图程序。
这两部分程序最终都存储在F-ROM 中。
② I/O 接口电路——接收和发送机床输入和输出的开关信号或模拟信号。
是PMC 信号输入输出的硬件载体。
③ 执行元件——电磁阀、接近开关、按钮、传感器等。
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ABSTRACTWith 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第一章引言1.1 毕业设计的背景及目的。
机械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。
随着机械制造生产模式的演变,对机械制造装备提出了不同的要求，在50年代“刚性”生产模式下，通过提高效率，自动化程度，进行单一或少品种的大批量生产，以“规模经济”实现降低成本和提高质量的目的。
在70年代主要通过改善生产过程管理来进一步提高产品质量和降低成本。
在80年代，我国逐渐开始采用数控机床，机器人，柔性制造单元等高技术的集成来满足产品个性化和多样化的要求，以满足社会各消费群体的不同要求。
从90年代开始，为了对世界生产进行快速响应，逐步实现社会制造资源的快速集成，要求机械制造装备的柔性化程度更高,采用快速成形制造技术。
工业发达国家都非常注重机械制造业的发展，用大量先进技术和工艺装备制造业，机械制造装备工业得到优先发展。
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，一台机床，一把刀”，导致劳动生产率低下，产品质量不稳定。
因此，要缩小我国同发达工业国家的差距,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。
通过这次毕业设计，可以达到以下目的：1、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；2、强化工程实践能力和意识，提高本人综合素质和创新能力；3、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、计算机应用、使用文献资料和技术手册、文字表达等各方面的能力；4、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。
1.2 设计内容和研究方法本课题设计一台数控车床CAK6140数控车床回转刀架的结构设计为本次毕业设计的重点内容，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和生产一线的工人相互讨论等途径，拟定了如下的研究手段：(1)本次研究的数控车床床身采用卧式斜床身结构。
因为车床的床身是整个车床的基础支承件，是车床的主体，一般用来放置导轨、主轴箱等重要部件。
床身的结构对车床的布局有很大的影响。
按照床身导轨面与水平面的相对位置，床身的结构有后斜床身—斜滑板，直立床身—直立滑板，平床身—平滑板，前斜床身—平滑板和平床身—斜滑板等五种，它们各自有自己的优点和局限性，采用什么样的床身要根据实际情况定。
一般来说，中、小规格的数控车床采用斜床身和平床身斜滑板的居多。
只有大型数控车床或小型精密数控车床才采用平床身平滑板结构，而立床身结构采用得较少。
平床身工艺性好，易于加工制造，由于车床刀架水平放置，对提高刀架的运动精度有好处,，但床身下部空间小，排屑困难。
平床身斜滑板结构，再配置向上倾斜导轨防护罩，这样既保持了平床身工艺性好的优点，而且床身宽度也不会太大。
斜床身和平床身斜滑板结构在现代数控车床中被广泛采用，是因为这种布局有以下的优点：1）易实现机电一体化；2）机床外观整齐，美观，占地面积小；3）容易设置封闭式防护装置；4）容易排屑和安装自支排屑器；机床床身的五种结构形式图示如下：(a) 斜床身—斜滑板(b) 直立床身—直立滑板 (c) 平床身—平滑板(d) 前斜床身—平滑板 (e) 平床身—斜滑板图1.1 床身结构示意图5）从工件上切下的炽热切屑不至于堆积在导轨上影响导轨精度；6）宜人性好，便于操作；7）便于安装机械手，实现单机自动化。
(2)数控车床的刀架采用回转刀架。
回转刀架的换刀分为刀盘抬起、刀架转位和刀盘锁紧三个动作。
其中刀盘抬起和刀架锁紧由液压来实现，而刀盘转位则由伺服电机来驱动。
刀盘抬起动作的实现须经以下步骤：数控系统发出刀盘抬起命令→液压系统启动→压力油进入液压缸右腔→活塞向左运动→刀架主轴向左移动→端齿盘脱离啮合→刀盘抬起。
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→蜗轮蜗杆转动→刀架主轴转动→实现刀盘转位。
刀盘锁紧动作的实现顺经以下的步骤：数控系统发出刀盘锁紧命令→液压系统启动→压力油进入液压缸左腔→活塞向右运动→刀架主轴向右移动→端齿盘啮合→实现刀盘锁紧。
图1.2 回转刀架示意图(3)本车床数控系统选用日本FANUC公司的FANUC系统。
因为就目前来说，国内各数控机床用得最多的也是FANUC系统，因为它具有以下的优点：1）高可靠性及完整的质量控制体系。
2）采用大规模及超大规模的专用集成电路芯片。
3）全自动化工厂生制造。
4）良好的控制软件设计。
5）数字式进给伺服和数字式主轴驱动。
第二章数控车床刀架结构设计及计算2．1数控车床刀架的功能，类型和应满足的要求2．1．1车床刀架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，承受极大的切削力作用，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和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。
2.1.2机床刀架的类型按换刀方式的不同，数控车床的刀架系统主要有回转刀架、排式刀架和带刀库的自动换刀装置等多种形式,下面对这三种形式的刀架作简单的介绍。
1、排式刀架排式刀架一般用于小规格数控车床，以加工棒料或盘类零件为主。
它的结构形式为：夹持着各种不同用途刀具的刀夹沿着机床的X坐标轴方向排列在横向滑板上。
刀具的典型布置方式如图4所示。
这种刀架在刀具布置和机床调整等方面都较为方便，可以根据具体工件的车削工艺要求，任意组合各种不同用途的刀具，一把刀具完成车削任务后，横向滑板只要按程序沿X轴移动预先设定的距离后，第二把刀就到达加工位置，这样就完成了机床的换刀动作。
这种换刀方式迅速省时，有利于提高机床的生产效率。
宝鸡机床厂生产的CK7620P全功能数控车床配置的就是排式刀架。
2、回转刀架回转刀架是数控车床最常用的一种典型换刀刀架，一般通过液压系统或电气来实现机床的自动换刀动作，根据加工要求可设计成四方、六方刀架或圆盘式刀架，并相应地安装4把、6把或更多的刀具。
回转刀架的换刀动作可分为刀架抬起、刀架转位和刀架锁紧等几个步骤。
它的动作是由数控系统发出指令完成的。
回转刀架根据刀架回转轴与安装底面的相对位置，分为立式刀架和卧式刀架两种。
3、带刀库的自动换刀装置上述排刀式刀架和回转刀架所安装的刀具都不可能太多，即使是装备两个刀架，对刀具的数目也有一定限制。
当由于某种原因需要数量较多的刀具时，应采用带刀库的自动换刀装置。
