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1、目录摘要IABSTRACTII第一章 绪论11.1前言11.2数控技术的发展趋势21.3我国数控机床的现状与发展前景31.4自动换刀技术及数控车床的自动换刀装置41.5本课题研究的内容4第二章 自动换刀技术发展62.1自动换刀技术产生的背景及其意义62.2自动换刀装置的形式62.2.1回转刀架式自动换刀装置72.2.2换主轴换刀92.2.3更换主轴箱换刀92.2.4带刀库的自动换刀系统102.3自动换刀装置未来的发展方向12第三章 数控车床的六角回转刀架的设计原理和依据133.1数控车床的六角回转刀架的换刀工程133.2数控车床的六角回转刀架的设计要求143.3数控车床的六角回转刀架的机构设计
2、中的几个主要问题143.4本章小结15第四章 数控车床的六角回转刀架的机构设计164.1数控车床的六角回转刀架的分度机构结构设计164.1.1分度机构结构设计的总思路164.1.2分度机构的刀架主轴设计164.1.3主活塞的设计194.1.4端齿盘离合器的设计224.1.5分度活塞的设计29 / 4.2精定位机构活动插销机构设计304.2.1定位原理、设计思路314.2.2材料选择314.2.3活动插销机构的结构设计314.2.4插销机构的公差带设计324.2.5对插销轴进行校核344.2.6校核结论344.3 刀夹衬套的设计简述35参考文献39致谢40附录清单41数控车床的六角回转刀架的机构
3、设计摘要：本文主要研究数控车床的六角回转刀架的机构结构和动作原理。六角回转刀架主要分为分度机构、液压机构、精定位机构三大机构。分度机构负责刀架的主要动作.精定位机构决定了刀架重复定位的精度。本文拼提出一套可行的设计方案.并就分度机构和精定位机构进行详细的研究和设计。其中分度机构的核心设计方案采用端齿盘离合器.精定位机构的核心设计方案采用插销机构。最终,完成了数控车床的六角回转刀架的机构设计。关键词：数控；车床；六角回转刀架；机构；设计The instiution design of turret carriageABSTRACT：Production become more efficient
4、 and the pursuit of the machine tool change process automation becomes necessary, a variety of automatic tool changer came into being. The most representative is hexagonal rotating turret, it is economical and practical.This paper studies the institutional structure and operation principle of the he
5、xagonal rotating turret of lathe .The hexagonal rotating turret is divided into sub-degree rotating turret part, hydraulic pressure part, the final precise positioning mechanism part. The sub-degree rotating turret part makes the turret turning ,the final precise positioning mechanism part determine
6、s the repeat positioning accuracy of turret. This paper proposes a viable spell design, and make main design on sub-degree institutions and the final positioning mechanism for detailed study .and design of sub-degree institutions where the core design with the crown wheel clutch, precision positioni
7、ng mechanism with bolt part core design . Finaly completed the instiution design of hexagonal rotating turret .Keywords: instiution ；design ；turret ；carriage第一章 绪论1.1前言数控技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。1908年.穿孔的金属薄片互换式数据载体问世；19世纪末.
8、以纸为数据载体并具有辅助功能的控制系统被发明；1938年.香农在美国麻省理工学院进行了数据快速运算和传输.奠定了现代计算机.包括计算机数字控制系统的基础。数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。1952年.第一台数控机床问世.成为世界机械工业史上一件划时代的事件.推动了自动化的发展。数控技术也叫计算机数控技术.它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置.使输入操作指令的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现.均可通过计算机软件来完成.处理生成的微观指令传
9、送给伺服驱动装置驱动电机或液压执行元件带动设备运行。传统的机械加工都是用手工操作普通机床作业的.加工时用手摇动机械刀具切削金属.靠眼睛用卡尺等工具测量产品的精度的。现代工业早已使用电脑数字化控制的机床进行作业了.数控机床可以按照技术人员事先编好的程序自动对任何产品和零部件直接进行加工了。这就是我们说的数控加工。数控加工广泛应用在所有机械加工的任何领域.更是模具加工的发展趋势和重要和必要的技术手段。由于数控机床要按照程序来加工零件.编程人员编制好程序以后.输入到数控装置中来指挥机床工作。程序的输入是通过控制介质来的。目前.制造业已经进入了数控化时代。数控技术诞生于上世纪的后期.但是.数控技术的智
10、能化、自动化发展的开端正是现在。提高数控技术和生产力成为了各个各家、地区、企业使自己处于竞争中的有利地位的重要手段。数控技术成为当今制造业的核心研究领域之一。1.2数控技术的发展趋势随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大.他对国计民生的一些重要行业IT、汽车、轻工、医疗等的发展起着越来越重要的作用.因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看.其主要研究热点有以下几个方面。1.高速、高精加工技术及装备的新趋势效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率.提高产品的质量和档次.缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研
11、究会将其列为5大现代制造技术之一.国际生产工程学会CIRP将其确定为21世纪的中心研究方向之一。对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。2. 5轴联动加工和复合加工机床快速发展采用5轴联动对三维曲面零件的加工.可用刀具最佳几何形状进行切削.不仅光洁度高.而且效率也大幅度提高。一般认为.1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床.特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时.5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因.其价格要比3轴联动数控机床高出数倍.加之编程技术难度较大.制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现.使得实现
12、5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化.其制造难度和成本大幅度降低.数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床含5面加工机床的发展。3. 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统.智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化.如加工过程的自适应控制.工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化.如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化.如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方
13、便系统的诊断及维修等。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求.也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。4重视新技术标准、规范的建立关于数控系统设计开发规范如前所述.开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性.美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划.并进行开放式体系结构数控系统规范的研究和制定.世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定.预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在20XX也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。数控标准是制造业信息化发展的一种趋势。国际上正在研究和制定一种新的
14、CNC系统标准ISO14649STEPNC.其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制.能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型.从而实现整个制造过程.乃至各个工业领域产品信息的标准化。STEP-NC的出现可能是数控技术领域的一次革命.对于数控技术的发展乃至整个制造业.将产生深远的影响。目前.欧美国家非常重视STEP-NC的研究.欧洲发起了STEP-NC的IMS计划。1.3我国数控机床的现状与发展前景目前.中国已成为全球最大的机床消费国.也是世界上最大的数控机床进口国。过去只用于航空,汽车工业的数控机床.现在已越来越广泛的成为其他制造行的必要设备, 而且技术发展也相当快速,令人惊叹。然而.我国
15、的机械加工设备的数控化率.在1999 年仅为58.现在大约在1520之间。我国数控技术水平的提高已迫在眉睫。我国目前各种门类的数控机床都能生产.水平参差不齐.有的是世界水平.有的比国外落后1015 年.但如果有国家的大力支持.追赶起来也不是什么太大的问题.例如：2004 年.XX机床集团收购了德国西思机床公司.意义很大.如果大力消化技术.可以缩短不少差距。XX机床公司也从德国引进了不少先进技术。上海一家企业购买了日本著名的机床制造商池贝。中国的制造业要实现从大国到强国.从低端到高端.从中国制造到中国创造的转变.一是要高技术化.二是要技术升级。当前.我国社会经济飞速发展使得中国制造技术正在发生日新月异的变化。但是.中国目前只是非创新产品的制造大国.靠劳动力、价格、资源和非竞争性的比较优势.在低端产品上占有一席之地。数控机床是现代制造业的关键设备.一个国家数控机床的产量和技术水平在某种程度上代表了这个国家制造业技术水平和竞争力。最近10 年来.随着我国国民经济持续快速健康发展.为满足制造业需求.国家每年花费10 多亿美元引进数控机床.使我国制造业数控设备出现了大幅度快速增长的态势.我国的数控技术的发展呈现出前所未有的广阔前景。但与国外相比.我国制造数字化技术应用水平还比较低。面对这种挑战.
