数控车床自动回转刀架机电系统设计1
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目 录
1绪 论 1
1.1自动回转刀架的设计背景 1
1.2自动回转刀架的市场分析 2
1.3设计自动回转刀架的意义 2
2自动回转刀架总体设计 3
2.1总体方案的确定 3
2.2减速机传动机构的确定 4
2.3刀体锁紧与精定位机构的确定 5
2.4抬起机构的确定 5
3自动回转刀架机械部分设计 6
3.1自动回转刀架的工作原理 6
3.2蜗轮及蜗杆的设计及校核 8
3.2.1蜗杆的选型 9
3.2.2蜗杆副的材料 10
3.2.3按齿面接触疲劳强度进行设计 10
3.3蜗轮及蜗杆的主要参数与几何尺寸 12
3.4螺杆的主要参数与几何尺寸 14
3.4.1螺杆的设计计算 14
3.5蜗杆轴的设计 15
3.5.1蜗杆轴的材料选择，确定许用应力 15
3.5.2按扭转强度初步估算轴的最小直径 15
3.5.3确定各轴段的直径和长度 16
3.5.4蜗杆轴的校核 17
3.6蜗杆轴的轴承选用 21
4自动回转刀架电气部分设计 22
4.1硬件电路设计 22
4.2控制软件设计 25
4.2.180C31单片机及其引脚说明 26
4.2.2 静态存储器6264的特性 28
4.2.3 2764只读存储器的特性 28
4.2.4 可编程并行I/O接口芯片8255的特性 29
5结 论 32
6参考文献 33
2 自动回转刀架总体设计
2.1 总体方案的确定
在自动换刀数控机床上，自动换刀装置应满足换刀时间短，刀具重复定位精度高，足够的刀具储存量，换刀安全可靠等要求。
目前为止应用最广的刀架为回转刀架。回转刀架是一种最简单的自动换刀装置，常用于数控车床。可以设计成四方刀架、六角刀架或圆盘式轴向装刀刀架等多种形式。回转刀架上分别安装着四把、六把或更多的刀具，并按数控装置的指令换刀。回转刀架在结构上必须具有良好的强度和刚度，以承受粗加工时的切削抗力。由于车削加工精度在很大程度上取决于刀尖位置，对于数控车床来说，加工过程中刀具位置不进行人工调整，因此更有必要选择可靠的定位方案和合理的定位结构，以保证回转刀架在每次转位之后，具有尽可能高的重复定位精度（一般为0.001～0.005mm）。
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