CK6140车床刀架系统设计

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、效率的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。CK6140型数控车床是经济型数控车床，进给系统为交流伺服驱动，适用于轴类及盘类零件的加工，能自动完成对零件的内外圆柱面、端面。任意锥面及螺纹切削等工序的连续加工，尤其对台阶轴或带有锥面、圆弧面等表面复杂的零件的加工更能显示其优越性，对多品种批量零件的轮番加工具有较高的生产效率。

本课题为CK6140六工位回转刀架系统设计，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。

关键词：数控车床；零件加工；刀架设计

ABSTRACT

CNC lathe’s tool carrier is an important part of ...

Keywords:CNC lathe ;parts machining ;turret design 

目    录

第一章  前言………………………………………………………………………………1

    1.1  文档设计的背景及目的…………………………………………………………1

        1.1.1  设计背景……………………………………………………………………1

        1.1.2  设计目的……………………………………………………………………1

1.2  国内外数控车床的研究状况和成果……………………………………………1

1.3  研究内容和设计构成……………………………………………………………3

   1.3.1  研究内容……………………………………………………………………3

   1.3.2  技术参数……………………………………………………………………4

    1.3.3  设计过程……………………………………………………………………4

第二章  车床总体布局设计……………………………………………………………6

    2.1  床身的结构布局…………………………………………………………………6

    2.2  床身结构的选择…………………………………………………………………7

2.3  导轨的选择………………………………………………………………………7

2.4  刀架的选择………………………………………………………………………8

2.5  主轴变速系统……………………………………………………………………9

2.6  进给传动系统……………………………………………………………………9

第三章  车床刀架结构设计及计算…………………………………………………11

    3.1  车床刀架的功能类型和应满足的要求…………………………………………11

   3.1.1  车床刀架的功能…………………………………………………………11

   3.1.2  机床刀架和自动换刀装置的类型………………………………………11

   3.1.3  机床刀架应满足的要求…………………………………………………12

3.2  车床刀架总体方案设计与选择…………………………………………………13

   3.2.1  刀架的整体方案设计……………………………………………………13

   3.2.2  刀架的转位机构方案设计………………………………………………13

   3.2.3  刀架定位机构方案设计…………………………………………………14

3.3  车床刀架的工作原理……………………………………………………………15

    3.4  刀架的设计计算…………………………………………………………………16

   3.4.1  驱动刀架的伺服电机的选择计算………………………………………16

   3.4.2  蜗轮蜗杆的设计计算……………………………………………………19

   3.4.3  刀架主轴的结构设计计算………………………………………………23

第四章  车床液压系统的设计与计算……………………………………………25

4.1  刀架液压控制系统液压泵及油泵电动机的选择计算…………………………25

   4.1.1  液压油泵的选择…………………………………………………………25

   4.1.2 油泵电动机功率的选择计算………………………………………………25

    4.2  液压缸的设计……………………………………………………………………27

       4.2.1  选择液压缸类型…………………………………………………………27

       4.2.2  液压缸内径D和活塞杆直径d的计算…………………………………27

    4.3  车床液压系统的设计……………………………………………………………28

   4.3.1  液压回路的选择…………………………………………………………28

   4.3.2  拟定液压系统图…………………………………………………………28

   4.3.3  液压系统的控制原理……………………………………………………29

第五章  微机控制系统的设计………………………………………………………31

    5.1  系统的设计要求…………………………………………………………………31

5.2  硬件电路方案的确定……………………………………………………………31

   5.2.1  中央处理器CPU的简介及选择…………………………………………32

   5.2.2  存储器的扩展与CPU的连接……………………………………………33

   5.2.3  译码电路…………………………………………………………………34

   5.2.4  I/O扩展电路 ……………………………………………………………34

   5.2.5  键盘、显示器接口电路……………………………………………………35

   5.2.6  时钟、复位电路……………………………………………………………35

   5.2.7  步进电机驱动电路………………………………………………………35

第五章 结论………………………………………………………………………………39

参考文献…………………………………………………………………………………40

致谢…………………………………………………………………………………………41