轉塔刀架設計及相關技術研究【含11張cad圖紙+文檔全套資料】
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轉塔刀架設計及相關技術研究
摘要：數(shù)控轉塔刀架作為衡量一臺車床好壞的核心功能部件之一,其性能的優(yōu)劣,直接影響著車床的加工精度和加工效率。但是,由于現(xiàn)有普遍使用的伺服電機低速扭矩特性不好,所以在使用時必須使用減速齒輪機構來滿足轉塔刀架在低速旋轉時所產(chǎn)生的大扭矩。而直接傳動裝置是由電機不通過中間齒輪而直接驅動負載,減少了中間的動力傳動環(huán)節(jié)。直驅電機相對于傳統(tǒng)的伺服電機的優(yōu)點是：能在低速旋轉時輸出很大扭矩,從而可以不通過減速齒輪而直接驅動低速生產(chǎn)設備,有很高的社會實際應用價值。為了簡化數(shù)控轉塔刀架結構、大幅度地提高其綜合性能,本論文將這種技術應用于數(shù)控轉塔刀架上。本論文的主要研究內容如下:
第一、了解數(shù)控轉塔刀架的國內外研究現(xiàn)狀,研究國內外各種刀架的機械結構,分析直驅伺服電機和其他伺服電機相比的優(yōu)點以及其驅動刀架的可行性。
第二、根據(jù)直驅伺服電機自身的結構和功能特點,設計一種直驅數(shù)控臥式轉塔刀架。并對其進行設計,包括轉位機構、定位機構、密封裝置、控制裝置等。
第三、對轉塔刀架的松開與鎖緊機構進行設計,主要是對轉塔刀架的液壓缸缸體進行設計,計算液壓缸的相關參數(shù)。
第四、對數(shù)控轉塔刀架進行二維建模,首先用二維軟件Autocad對其進行各個關鍵件的繪制，然后按照裝配關系把轉塔刀架裝配起來，經(jīng)過驗證合格后，可用作零件圖交付工廠實施加工。
關鍵詞：數(shù)控；轉塔刀架；伺服電機；永磁同步交流伺服電機
III
design of Turret tool post and study of related technologies
Abstract：CNC turret pagoda as one of the core features of a lathe to measure the quality of its performance directly affects the machining precision and efficiency of the lathe. With the development of technology and servo motors, servo motors gradually replaced the traditional coarse positioning CNC turret on signal transmission and other devices, greatly simplifies the turret structure, greatly improving the reliability of the knife holder, and significantly reducing tool change time and improve the overall performance of the tool holder. However, since the conventional servo motors commonly used in low-speed torque characteristics well, so when using the reduction gear mechanism must be used to meet the high torque at low speed turret rotation generated. Drive the motor unit directly is not directly driven by the intermediate gear and load, reducing the intermediate power transmission link. Direct drive motor with respect to the advantages of traditional servo motor is: can output a large torque at low speed, there by directly driving low-speed production equipment without going through reduction gear, has a high social value of practical application. In order to simplify the structure of CNC turret, greatly improve their overall performance, this paper will apply the technology on CNC turret. The main contents of this paper are as follows:
Firstly, study the situation of the CNC turret tool post, study the structure of some CNC turret tool post at home and abroad, analyze the characteristics、applications、advantages and disadvantages of various structure, analyze the characteristics of direct-drive servomotor and the feasibility to drive the turret.
Secondly, learn from the structure of CNC turret tool post at home and abroad, according to the direct-drive servomotor's own structure and characteristics, design a horizontal CNC turret tool post, including detent mechanism, control devices, sealing device etc..
Thirdly, the turret and release the locking mechanism designed mainly for turret cylinder block design, calculation of cylinder parameters.
Fourth, CNC turret two-dimensional modeling, the first two-dimensional drawing software Autocad its various key member, and then follow the relationship between the turret assembly is assembled, after verification of qualified, can be used Spare delivery factory implementation process.
Keywords: brick turret；servo motor；permanent magnet synchronous AC servo motor
目 錄
摘要 I
Abstract II
目錄 IV
1 緒論 1
1.1 課題研究背景 1
1.2 轉塔刀架的國內外研究現(xiàn)狀 1
1.2.1 國內研究現(xiàn)狀 1
1.2.2 國外研究現(xiàn)狀 2
1.3 主要研究內容和意義 3
1.3.1 主要的研究內容 3
1.3.2 研究意義 3
2 轉塔刀架的研究方案 4
2.1 刀架的基本分類 4
2.2 刀架設計基本要求 4
2.3 轉塔刀架的方案研究 5
2.3.1 動力裝置的選擇 4
2.3.2 主軸部件 6
2.3.3 裝刀機構 6
2.3.4 分度、定位機構 7
2.3.5 精定位機構 8
2.3.6 轉塔刀架的密封 9
2.3.7 動力傳動機構 10
2.4 轉塔刀架的整體設計 10
3 轉塔刀架的鎖緊與松開技術 12
3.1 液壓的鎖緊與松開的基本控制原理 12
3.2 液壓缸的設計 13
3.2.1 活塞缸的類型 13
3.2.2 缸筒的計算設計 14
3.3 活塞的計算設計 14
3.4 密封裝置的設計 15
4 轉塔刀架的二維模型的建立 17
4.1 AUTOCAD簡介 17
4.2 轉塔刀架二維模型的建立 17
總結 20
參考文獻 19
致謝 21
7
1 緒論
1.1 課題研究背景
數(shù)控轉塔刀架是加工中心、數(shù)控車床必備的機床附件，是數(shù)控車床上的核心功能部件之一，尤其適用全功能數(shù)控車床。作為關鍵附件，高性能的數(shù)控轉塔刀架對于提高機床整體運行的可靠性、穩(wěn)定性和效率有著重要意義，數(shù)控轉塔刀架是由數(shù)控系統(tǒng)來控制的，因此，在轉塔刀架本身性能提高的情況下，如何實現(xiàn)控制任務就顯得十分重要了［1］。
1.2 轉塔刀架的國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內研究現(xiàn)狀
目前國內主要刀架產(chǎn)品生產(chǎn)廠家有:煙臺環(huán)球、常州宏達、常州亞興、臺灣六鑫、臺灣德士、臺灣亙陽、沈陽精誠等。經(jīng)過近幾年的發(fā)展,國內及時跟蹤國外先進技術,不斷開發(fā)推出新產(chǎn)品,刀架技術得到了很大提高。
煙臺環(huán)球公司研制的AK系列刀架采用伺服電機進行分度,液壓控制松開,以端齒輪(三聯(lián)齒輪)進行精密定位,可實現(xiàn)雙向轉位和任意刀位就近選刀,最快轉位時間,中心高有、和,刀孔的定位精度達,重復定位精度達,轉位的分度時間達到
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