数控车床自动回转刀架机电系统设计说明书

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数控车床自动回转刀架机电系统设计

摘 要
自动回转刀架是数控机床的重要组成部分，它有效地提高了劳动生产率，缩短了生产准备时间，消除人工误差提高加工精度和加工精度的-致性等。但是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。所以为了提高生产率、改善产品质量以及改善劳动条件必须对自动回转刀架进行改进。
本文对数控车床自动回转刀架的机电系统的相关内容进行分析，研究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，使该装置具有自动松开、转位、精密定位等功能。此次主要完成自动回转刀架的机械部分和电气部分的设计。机械部分为对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
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 33
6致 谢 34
7参考文献 35
附录：转配图A0图纸-张、零件图A1、A2各五张（上刀体图、下刀体图上圆盘图、下圆盘图 、刀架电气图、蜗轮、蜗杆图、螺杆图、空心轴图、发信盘图）