摘要:传统的普通车床换刀的速度慢、精度不高，生产效率低，不能适应现代化生产的需要。因此，本文对数控车床回转刀架的机电系统的相关内容进行研究，探索数控车床刀架的组成和工作原理，对普通机床的换刀装置进行改进，使一台四工位的立式自动回转刀架数控化，使该装置具有自动松开、转位、精密定位等功能。

本文主要完成数控车床回转刀架的机械部分和电气部分的设计。机械部分为其组成的各个机械部件进行计算与选用，电气部分为编制刀架自动转位控制软件。设计的数控換刀装置功能更强，换刀装置通过刀具快速自动定位，可以提高数控车床的效率，缩短加工时间；同时其可靠性更稳定，结抅简单。

关键词 自动回转刀架；换刀装置；机电系统；电气控制

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 数控车床的背景意义-1

1.2 数控车床自动回转刀架的概述-1

1.3 研究实际社会意义及应用效果-2

2 自动回转刀架的工作原理-3

3 总体结构设计-6

3.1 减速机构的设计-6

3.2 上刀体锁紧与精定位机构的设计-6

3.3 刀架抬起机构的设计-6

4 主要传动部件的设计计算-8

4.1 蜗杆副的设计计算-8

4.1.1 蜗杆的选型-8

4.1.2 蜗杆的材料-8

4.1.3 按齿面接触疲劳强度进行设计-8

4.1.4 蜗杆和蜗轮的主要参数与几何尺寸-10

4.2 蜗杆轴的设计-11

4.2.1 蜗杆轴的材料选择，确定许用应力-11

4.2.2 按扭转强度初步估算轴的最小直径-11

4.2.3 确定各轴段的直径和长度-12

4.2.4 蜗杆轴的校核-12

4.2.5 键的选取与校核-16

4.3 蜗轮轴的设计-16

4.3.1 蜗轮轴材料的选择，确定需用应力-16

4.3.2 按扭转强度，初步估计轴的最小直径-16

4.3.3 确定各轴段的直径和长度-17

4.4 中心轴的设计-17

4.4.1 中心轴的材料选择,确定许用应力-17

4.4.2 确定各轴段的直径和长度-17

4.4.3 轴的校核-18

4.5 齿盘的设计-18

4.5.1 齿盘的材料选择和精度等级-18

4.5.2 确定齿盘参数-18

4.6 轴承的选用-20

4.6.1 轴承的类型-20

4.6.2 轴承的游隙及轴上零件的调配-20

4.6.3 滚动轴承的配合-21

4.6.4 滚动轴承的润滑-21

4.6.5 滚动轴承的密封装置-21

5 电气控制部分设计-22

5.1 硬件电路设计-22

5.1.1 收信电路-23

5.1.2 发信号电路-24

5.2控制软件的设计-24

结论-27

致谢-28

参考文献-29

附录-30