系本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： ?400m 的數(shù)控車(chē)床總體設(shè)計(jì)及六角回轉(zhuǎn)刀架設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 指導(dǎo)教師： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 畢業(yè)時(shí)間： 教務(wù)處制一、選題依據(jù)（目的、意義、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、學(xué)術(shù)準(zhǔn)備情況、研究思路及方法）（一）目的、意義 目前，中國(guó)已成為全球最大的機(jī)床消費(fèi)國(guó)，也是世界上最大的數(shù)控機(jī)床進(jìn)口國(guó)。過(guò)去只用于航空,汽車(chē)工業(yè)的數(shù)控機(jī)床，現(xiàn)在已越來(lái)越廣泛的成為其他制造行的必要設(shè)備, 而且技術(shù)發(fā)展也相當(dāng)快速,令人驚嘆。然而，我國(guó)的機(jī)械加工設(shè)備的數(shù)控化率，在 1999 年僅為 5－8％，現(xiàn)在大約在 15－20％之間。我國(guó)數(shù)控技術(shù)水平的提高已迫在眉睫。我國(guó)目前各種門(mén)類的數(shù)控機(jī)床都能生產(chǎn)，水平參差不齊，有的是世界水平，有的比國(guó)外落后 10－15 年，但如果有國(guó)家的大力支持，追趕起來(lái)也不是什么太大的問(wèn)題，例如：2004 年，沈陽(yáng)機(jī)床集團(tuán)收購(gòu)了德國(guó)西思機(jī)床公司，意義很大，如果大力消化技術(shù)，可以縮短不少差距。大連機(jī)床公司也從德國(guó)引進(jìn)了不少先進(jìn)技術(shù)。上海一家企業(yè)購(gòu)買(mǎi)了日本著名的機(jī)床制造商池貝。中國(guó)的制造業(yè)要實(shí)現(xiàn)從大國(guó)到強(qiáng)國(guó)，從低端到高端，從中國(guó)制造到中國(guó)創(chuàng)造的轉(zhuǎn)變，一是要高技術(shù)化，二是要技術(shù)升級(jí)。當(dāng)前，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展使得中國(guó)制造技術(shù)正在發(fā)生日新月異的變化。但是，中國(guó)目前只是非創(chuàng)新產(chǎn)品的制造大國(guó)，靠勞動(dòng)力、價(jià)格、資源和非競(jìng)爭(zhēng)性的比較優(yōu)勢(shì)，在低端產(chǎn)品上占有一席之地。數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代制造業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，一個(gè)國(guó)家數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)量和技術(shù)水平在某種程度上代表了這個(gè)國(guó)家制造業(yè)技術(shù)水平和競(jìng)爭(zhēng)力。最近 10 年來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速健康發(fā)展，為滿足制造業(yè)需求，國(guó)家每年花費(fèi) 10 多億美元引進(jìn)數(shù)控機(jī)床，使我國(guó)制造業(yè)數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)了大幅度快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，我國(guó)的數(shù)控技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)出前所未有的廣闊前景。但與國(guó)外相比，我國(guó)制造數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用水平還比較低。面對(duì)這種挑戰(zhàn)，我們一方面認(rèn)識(shí)到自己的不足，另一方面要消化、吸收國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，縮短與他們之間的差距，致力于解決提高數(shù)控設(shè)備工業(yè)應(yīng)用水平，實(shí)現(xiàn)高速高效加工技術(shù)，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)意義。（二）國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀：我國(guó)數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在 80 年代曾有過(guò)高速發(fā)展的階段，許多機(jī)床廠從傳統(tǒng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)向數(shù)控化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型。但總的來(lái)說(shuō)，技術(shù)水平不高，質(zhì)量不佳，所以在 90 年代初期面臨國(guó)家經(jīng)濟(jì)由計(jì)劃性經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)移調(diào)整，經(jīng)歷了幾年最困難的蕭條時(shí)期，那時(shí)生產(chǎn)能力降到 50％，庫(kù)存超過(guò) 4 個(gè)月。從 1995 年“九五”以后國(guó)家從擴(kuò)大內(nèi)需啟動(dòng)機(jī)床市場(chǎng)，加強(qiáng)限制進(jìn)口數(shù)控設(shè)備的審批，投資重點(diǎn)支持關(guān)鍵數(shù)控系統(tǒng)、設(shè)備、技術(shù)攻關(guān)，對(duì)數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)起到了很大的促進(jìn)作用，尤其是在 1999 年以后，國(guó)家向國(guó)防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門(mén)投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場(chǎng)一派繁榮。從 2000 年 8 月份的上海數(shù)控機(jī)床展覽會(huì)和2001 年 4 月北京國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)上，也可以看到多品種產(chǎn)品的繁榮景象。但也反映了下列問(wèn)題： （1） 低技術(shù)水平的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)激烈，互相靠壓價(jià)促銷(xiāo)； （2） 高技術(shù)水平、全功能產(chǎn)品主要靠進(jìn)口； （3） 配套的高質(zhì)量功能部件、數(shù)控系統(tǒng)附件主要靠進(jìn)口； （4） 應(yīng)用技術(shù)水平較低，聯(lián)網(wǎng)技術(shù)沒(méi)有完全推廣使用； （5） 自行開(kāi)發(fā)能力較差，相對(duì)有較高技術(shù)水平的產(chǎn)品主要靠引進(jìn)圖紙、合資生產(chǎn)或進(jìn)口件組裝。 當(dāng)今世界工業(yè)國(guó)家數(shù)控機(jī)床的擁有量反映了這個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)能力和國(guó)防實(shí)力。目前我國(guó)是全世界機(jī)床擁有量最多的國(guó)家（近 300 萬(wàn)臺(tái)） ，但我們的機(jī)床數(shù)控化率僅達(dá)到 1.9％左右，這與西方工業(yè)國(guó)家一般能達(dá)到 20％的差距太大。日本不到 80 萬(wàn)臺(tái)的機(jī)床卻有近 10 倍于我國(guó)的制造能力。數(shù)控化率低，已有數(shù)控機(jī)床利用率、開(kāi)動(dòng)率低，這是發(fā)展我國(guó) 21 世紀(jì)制造業(yè)必須首先解決的最主要問(wèn)題。每年我們國(guó)產(chǎn)全功能數(shù)控機(jī)床 3000～4000 臺(tái)，日本 1 年產(chǎn) 5 萬(wàn)多臺(tái)數(shù)控機(jī)床，每年我們花十幾億美元進(jìn)口 7000～9000 臺(tái)數(shù)控機(jī)床，即使這樣我國(guó)制造業(yè)也很難把行業(yè)中數(shù)控化率大幅度提上去。因此，國(guó)家計(jì)委、經(jīng)貿(mào)委從“八五” 、“九五”就提出數(shù)控化改造的方針，在 “九五”期間，我協(xié)會(huì)也曾做過(guò)調(diào)研。當(dāng)時(shí)提出數(shù)控化改造的設(shè)備可達(dá) 8～10 萬(wàn)臺(tái)，需投入 80～100 億資金，但得到的經(jīng)濟(jì)效益將是投入的 5～10 倍以上。因此，這兩年來(lái)承擔(dān)數(shù)控化改造的企業(yè)公司大量涌現(xiàn)，甚至還有美國(guó)公司加入。 “十五” 剛剛開(kāi)始，國(guó)防科工委就明確提出了在軍工企業(yè)中投入 6.8 億元，用于對(duì) 1.2～1.8 萬(wàn)臺(tái)機(jī)床的數(shù)控化改造。 國(guó)外研究現(xiàn)狀：20 世紀(jì)人類社會(huì)最偉大的科技成果是計(jì)算機(jī)的發(fā)明與應(yīng)用，計(jì)算機(jī)及控制技術(shù)在機(jī)械制造設(shè)備中的應(yīng)用是世紀(jì)內(nèi)制造業(yè)發(fā)展的最重大的技術(shù)進(jìn)步。自從1952 年美國(guó)第 1 臺(tái)數(shù)控銑床問(wèn)世至今已經(jīng)歷了 50 個(gè)年頭。數(shù)控設(shè)備包括：車(chē)、銑、加工中心、鏜、磨、沖壓、電加工以及各類專機(jī)，形成龐大的數(shù)控制造設(shè)備家族，每年全世界的產(chǎn)量有 10～20 萬(wàn)臺(tái)，產(chǎn)值上百億美元。 世界制造業(yè)在20 世紀(jì)末的十幾年中經(jīng)歷了幾次反復(fù)，曾一度幾乎快成為夕陽(yáng)工業(yè)，所以美國(guó)人首先提出了要振興現(xiàn)代制造業(yè)。90 年代的全世界數(shù)控機(jī)床制造業(yè)都經(jīng)過(guò)重大改組。如美國(guó)、德國(guó)等幾大制造商都經(jīng)過(guò)較大變動(dòng)，從 90 年代初開(kāi)始已出現(xiàn)明顯的回升，在全世界制造業(yè)形成新的技術(shù)更新浪潮。如德國(guó)機(jī)床行業(yè)從 2000 年至今已接受 3 個(gè)月以后的訂貨合同，生產(chǎn)任務(wù)飽滿。 （三）學(xué)術(shù)準(zhǔn)備情況自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的換刀流程如圖 1 所示。刀 架 電 動(dòng) 機(jī) 正 轉(zhuǎn) 蝸 輪 -蝸 桿 減 速 銷(xiāo) 聯(lián) 接螺 桿 -螺 母 上 蓋 圓 盤(pán) 旋 轉(zhuǎn)上 刀 體 抬 起端 面 齒 錯(cuò) 開(kāi)圓 柱 銷(xiāo) 落 入 上 蓋 圓 盤(pán)上 刀 體 旋 轉(zhuǎn)到 位 回 答刀 架 電 動(dòng) 機(jī) 反 轉(zhuǎn) 霍 爾 元 件 觸 發(fā) 反 靠 銷(xiāo) 反 靠 端 面 齒 嚙 合上 刀 體 下 降 ， 粗 定 位精 定 位延 時(shí) 鎖 緊 電 動(dòng) 機(jī) 停 轉(zhuǎn) 螺 桿 旋 轉(zhuǎn)螺 桿 旋 轉(zhuǎn)圖 1 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的換刀流程電動(dòng)刀架的初步方案簡(jiǎn)圖如下圖 2 所示。n內(nèi) 裝 信 號(hào) 盤(pán) 刀 架 端 齒 盤(pán) 定 位電 動(dòng) 機(jī)上 齒 盤(pán)下 齒 盤(pán)螺 母 蝸 輪 副 聯(lián) 軸 器開(kāi)合 轉(zhuǎn) 位圖 2 六角回轉(zhuǎn)刀架簡(jiǎn)圖其工作原理為：當(dāng)數(shù)控裝置發(fā)出換刀指令后，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)蝸桿旋轉(zhuǎn)，在經(jīng)過(guò)蝸輪帶動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，從而使刀架抬起，刀架抬起后，電動(dòng)機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)刀架轉(zhuǎn)位，完成轉(zhuǎn)位后，由微動(dòng)開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào)使電機(jī)反轉(zhuǎn)，壓緊刀架。當(dāng)數(shù)控裝置發(fā)出換刀指令后（設(shè)刀架當(dāng)前處于鎖緊狀態(tài)即上刀體與下刀體的端面齒相互嚙合） ，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)正傳帶動(dòng)蝸桿正轉(zhuǎn)，再經(jīng)過(guò)蝸輪帶動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)（通過(guò)鍵聯(lián)接） ，作為螺母的上刀體（在上刀體內(nèi)部加工出內(nèi)螺紋）要么轉(zhuǎn)動(dòng)，要么上下移動(dòng)，此處設(shè)計(jì)為電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)上刀體向上移動(dòng)，當(dāng)?shù)都芴幱阪i緊狀態(tài)時(shí)，上刀體與下刀體的端面齒相互嚙合，因?yàn)檫@時(shí)上刀體不能與螺桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，所以螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)使作為螺母的上刀體向上移動(dòng)，從而使刀架抬起，在螺桿旋轉(zhuǎn)的同時(shí)也帶動(dòng)上蓋圓盤(pán)一起旋轉(zhuǎn)（通過(guò)螺桿上部的圓柱銷(xiāo)和上蓋圓盤(pán)的銷(xiāo)聯(lián)接） ，當(dāng)?shù)都芡耆鸷?，端面齒脫離嚙合，上刀體上部的圓柱銷(xiāo)落入上蓋圓盤(pán)，上蓋圓盤(pán)就通過(guò)圓柱銷(xiāo)帶動(dòng)一同轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了上刀體的轉(zhuǎn)位，再通過(guò)霍爾元件觸發(fā)判斷上刀體是否轉(zhuǎn)到了工作位置。完成轉(zhuǎn)位后，由微動(dòng)開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào)使電機(jī)反轉(zhuǎn)，通過(guò)電機(jī)反轉(zhuǎn)帶動(dòng)蝸桿反轉(zhuǎn)，再經(jīng)過(guò)蝸輪帶動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)（通過(guò)鍵聯(lián)接） ，螺桿旋轉(zhuǎn)的同時(shí)也帶動(dòng)上蓋圓盤(pán)一起旋轉(zhuǎn)（通過(guò)銷(xiāo)聯(lián)接） ，上蓋圓盤(pán)通過(guò)上刀體上部的圓柱銷(xiāo)帶動(dòng)上刀體開(kāi)始反轉(zhuǎn)，上刀體下部的反靠銷(xiāo)馬上就會(huì)落入反靠圓盤(pán)的十字槽內(nèi)，反靠銷(xiāo)反靠，上刀體停轉(zhuǎn)，至此，實(shí)現(xiàn)粗定位。螺桿的繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)使上刀體下降，最后至上刀體的端面齒與下刀體的端面齒完全嚙合，實(shí)現(xiàn)精定位，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，再延時(shí)鎖緊，整個(gè)換刀過(guò)程至此結(jié)束。上 蓋 圓 盤(pán) 轉(zhuǎn) 動(dòng) 方 向 上 蓋 圓 盤(pán) 轉(zhuǎn) 動(dòng) 方 向 上 蓋 圓 盤(pán) 轉(zhuǎn) 動(dòng) 方 向 上 蓋 圓 盤(pán) 轉(zhuǎn) 動(dòng) 方 向圖 3 刀架轉(zhuǎn)位過(guò)程中銷(xiāo)的位置a) 換刀開(kāi)始時(shí)，圓柱銷(xiāo) 2 與上蓋圓盤(pán) 1 可以相對(duì)滑動(dòng)b) 上刀體 4 完全抬起后，圓柱銷(xiāo) 2 落入上蓋圓盤(pán) 1 槽內(nèi)，上蓋圓盤(pán) 1 將帶動(dòng)圓柱銷(xiāo) 2 以及上刀體 4 一起轉(zhuǎn)動(dòng)c) 上刀體 4 連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，反靠銷(xiāo) 6 可從反靠盤(pán) 7 的槽左側(cè)斜坡滑出d) 找到刀位時(shí)，刀架電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，反靠銷(xiāo) 6 反靠，上刀體停轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)粗定位1—上蓋圓盤(pán) 2—圓柱銷(xiāo) 3—彈簧 4—上刀體 5—圓柱銷(xiāo) 6—反靠銷(xiāo) 7—反靠圓盤(pán)其中上部的圓柱銷(xiāo) 2 和下部的反靠銷(xiāo) 6 起著重要作用。當(dāng)?shù)都芴幱阪i緊狀態(tài)時(shí)，兩銷(xiāo)的情況如圖 a 所示，此時(shí)反靠銷(xiāo) 6 落在反靠盤(pán) 7 的十字槽內(nèi)，上刀體 4 的端面齒和下刀體的端面齒處于嚙合狀態(tài)（上下端齒在圖 a 中未畫(huà)出） 。需要換刀時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出刀架轉(zhuǎn)位信號(hào)，三相異步電動(dòng)機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，通過(guò)蝸桿副帶動(dòng)螺桿正向轉(zhuǎn)動(dòng)，與螺桿配合的上刀體 4 逐漸抬起，上刀體 4 與下刀體之間的端面齒慢慢脫開(kāi)；與此同時(shí)，上端圓盤(pán) 1 也隨著螺桿正向轉(zhuǎn)動(dòng)（上端圓盤(pán) 1 通過(guò)圓柱銷(xiāo)與螺桿聯(lián)接） ，當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)約 170 度時(shí)，上端圓盤(pán) 1 直槽的另一端轉(zhuǎn)到圓柱 2 的正上方，由于彈簧 3 的作用，圓柱銷(xiāo) 2 落入直槽內(nèi)，于是上端圓盤(pán) 1 就通過(guò)圓柱銷(xiāo) 2 使得上刀體 4 轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)（此時(shí)端齒面齒已完全脫開(kāi)） 。如圖 b 所示。上蓋圓盤(pán) 1、圓柱銷(xiāo) 2 以及上刀體 4 在正轉(zhuǎn)的過(guò)程中，反靠銷(xiāo) 6 能夠從反靠圓盤(pán) 7 中十字槽的左側(cè)斜坡滑出，而不影響上刀體 4 尋找刀位時(shí)的正向轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖 C 所示。上刀體 4 帶動(dòng)磁鐵轉(zhuǎn)到需要的刀位時(shí)，發(fā)信盤(pán)上對(duì)應(yīng)的霍爾元件輸出低電平信號(hào)，控制系統(tǒng)收到后，立即控制刀架電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，上蓋圓盤(pán) 1 通過(guò)圓柱銷(xiāo)2 帶動(dòng)上刀體 4 開(kāi)始反轉(zhuǎn)，反靠銷(xiāo) 6 馬上就會(huì)落入反靠圓盤(pán) 7 的十字槽內(nèi)，上刀體停轉(zhuǎn)，至此，完成粗定位，如圖 d 所示。此時(shí)，反靠銷(xiāo) 6 馬上就會(huì)落入反靠圓盤(pán) 7 的十字槽內(nèi)爬不上來(lái)，于是上刀體 4 停止轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)始下降，而上蓋圓盤(pán) 1 繼續(xù)反轉(zhuǎn)，其直槽的左側(cè)斜坡將圓柱銷(xiāo) 2 的頭部壓入上刀體 4 的銷(xiāo)孔內(nèi)，之后，上蓋圓盤(pán) 1 的下表面開(kāi)始與圓柱銷(xiāo) 2 的頭部滑動(dòng)。在此期間，上、下刀體的端面齒逐漸嚙合，實(shí)現(xiàn)精定位，經(jīng)過(guò)設(shè)定的延時(shí)時(shí)間后，刀架電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，整個(gè)換刀過(guò)程結(jié)束。由于蝸桿副具有自瑣功能，所以刀架可穩(wěn)定的工作。要想使上、下刀體的兩個(gè)端面齒脫離，就必須設(shè)計(jì)合適的機(jī)構(gòu)使上刀體抬起。從經(jīng)濟(jì)型方面考慮，應(yīng)采用經(jīng)濟(jì)的螺桿-螺母副，在上刀體內(nèi)部加工出內(nèi)螺紋，當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)螺桿繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，作為螺母的上刀體要么轉(zhuǎn)動(dòng)，要么上下移動(dòng)。當(dāng)?shù)都芴幱阪i緊狀態(tài)時(shí)，上刀體與下刀體的端面齒相互嚙合，因?yàn)檫@時(shí)上刀體不能與螺桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，所以螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)使上刀體向上移動(dòng)。當(dāng)端面齒脫離嚙合時(shí)，上刀體就與螺桿一同轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)計(jì)螺桿時(shí)要求選擇適當(dāng)?shù)穆菥?，以便?dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度時(shí)，使得上刀體與下刀體的端面齒能夠完全脫離嚙合狀態(tài)。圖 5 為自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖，詳細(xì)的裝配圖見(jiàn)圖紙。轉(zhuǎn) 位圖 5 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖1--發(fā)信盤(pán) 2--推力軸承 3--螺桿螺母副 4--端面齒盤(pán) 5--反靠圓盤(pán) 6--三相異步電動(dòng)機(jī) 7--聯(lián)軸器 8—蝸桿副 9—反靠銷(xiāo) 10--圓柱銷(xiāo) 11--上蓋圓盤(pán) 12—上刀體（四）本選題研究思路及方法本選題研究思路:通過(guò)對(duì)數(shù)控車(chē)床的拆裝和測(cè)繪，熟悉了數(shù)控車(chē)床傳動(dòng)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。查閱相關(guān)資料，了解車(chē)床設(shè)計(jì)方法，對(duì)部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)。對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行歸納、整理，完成圖紙、畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及相關(guān)文檔。確定課題需要滿足的條件：1）滿足工藝要求 機(jī)床依靠刀具和工件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)形成工作表面，而加工工件的表面形狀和表面位置多種多樣，要求刀架盡可能布置足夠的刀具，換刀時(shí)間短，能夠方便而正確地加工各工件表面。2）保證足夠高的重復(fù)定位精度 在刀架上安裝刀具時(shí)應(yīng)能精確地調(diào)整刀具的位置，以保證刀具和工件間準(zhǔn)確的相對(duì)位置，而且精度保持性要好，以便長(zhǎng)期保持刀具的正確位置。3）具有足夠的剛度 刀架在粗車(chē)時(shí)要承受很大的切削力，所以刀架在結(jié)構(gòu)上必須具有良好的強(qiáng)度和剛度。由于車(chē)削加工精度在很大程度上取決于刀尖的位置，對(duì)于數(shù)控車(chē)床來(lái)說(shuō)，在加工過(guò)程中刀具的位置不能進(jìn)行人工調(diào)整，因此必須要有可靠的定位方案和合理的定位結(jié)構(gòu)，才能保證回轉(zhuǎn)刀架在每次轉(zhuǎn)位之后，具有盡可能高的重復(fù)定位精度。4）提高可靠性 由于刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置在機(jī)床工作過(guò)程中，使用頻率很高，所以必須充分重視它的可靠性。5）縮短換刀時(shí)間 自動(dòng)刀架是為了提高機(jī)床的自動(dòng)化而設(shè)置的，因而它的換刀時(shí)間應(yīng)盡可能的短，以利于提高生產(chǎn)效率。②功能分析：1)抬起：為了使刀架能夠轉(zhuǎn)位，回轉(zhuǎn)刀架必須先抬起。2)轉(zhuǎn)位：為了完成工件若干個(gè)工序的加工，在回轉(zhuǎn)刀架上固定著 6 組刀具，為使各組刀具能依次參加工作，回轉(zhuǎn)刀架需相應(yīng)轉(zhuǎn)位。 3)定位：為保證加工精度，在加工時(shí)回轉(zhuǎn)刀架應(yīng)精確定位。自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的動(dòng)力源是三相異步電動(dòng)機(jī)，其中蝸桿與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)，刀架轉(zhuǎn)位時(shí)蝸輪與上刀體直聯(lián)。由于刀架轉(zhuǎn)動(dòng)所需的功率較小，根據(jù)設(shè)刀架為 15Kg,上刀體設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速 ,則 F=150N,V=0.2m/min,。故算出 =37.5W 查機(jī)械min/26r? 1P設(shè)計(jì)手冊(cè)第四版第 5 卷只有 YS5024 型電動(dòng)機(jī)符合要求，選取電機(jī)參數(shù)具體為：額定功率為 =40W，額定轉(zhuǎn)速 =1380r/min 的電動(dòng)機(jī) 。所以動(dòng)力部分選擇1P1YS5024 型三相異步電機(jī)。上刀體設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速 ，則蝸桿副的傳動(dòng)比min/26r?。刀架從轉(zhuǎn)位到鎖緊時(shí)，需要蝸桿反向，工作載荷不5326/80/21??ni均勻，啟動(dòng)時(shí)沖擊較大，今要求蝸桿副的使用壽命 。hh10L本選題研究方法：本課題的研究需要查閱大量的資料，我要先到學(xué)校圖書(shū)館查閱與本課題有關(guān)的書(shū)籍和資料本，同時(shí)上網(wǎng)瀏覽最新的有關(guān)課題的文獻(xiàn)資料。因?yàn)檫@是企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)工藝，所以我還需到企業(yè)進(jìn)行實(shí)地參觀學(xué)習(xí)，弄明白機(jī)床的具體改造要求，特殊磨頭機(jī)構(gòu)的具體工作原理，具體的設(shè)計(jì)和安裝要求，以及其具體要實(shí)現(xiàn)的功能，同時(shí)要弄明白整個(gè)加工的工藝流程，要虛心的向企業(yè)里的技術(shù)人員和師傅請(qǐng)教，以求最終能設(shè)計(jì)出符合實(shí)際加工要求的?400mm 的數(shù)控車(chē)床總體設(shè)計(jì)及六角回轉(zhuǎn)刀架設(shè)計(jì)。二、論文結(jié)構(gòu)框架（一）論文提綱目 錄摘 要 IIAbstract III目 錄 IV第 1 章 緒論 11.1 數(shù)控機(jī)床及其特點(diǎn) 11.2 數(shù)控機(jī)床的工藝范圍及加工精度 21.3 數(shù)控機(jī)床的經(jīng)濟(jì)分析 31.4 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨向 4第 2 章 數(shù)控機(jī)床總體方案的制訂及比較 82.1 總體方案比較 82.2 數(shù)控車(chē)床方案確定 8第 3 章 確定切削用量及選擇刀具 93.1 刀具選擇 93.2 切削用量確定 103.3 切削三要素 103.4 加工精度和表面粗糙度 103.5 刀具材料 14第 4 章 傳動(dòng)系統(tǒng)圖的設(shè)計(jì)計(jì)算 144.1.主動(dòng)參數(shù)參數(shù)的擬定 144.2 變速結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 154.2.1 主變速方案擬定 154.2.2 變速結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇 16第 5 章 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的工作原理 205.1 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的換刀流程 205.2 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的換刀過(guò)程中有關(guān)銷(xiāo)的位置 21第 6 章 六角回轉(zhuǎn)刀架主要傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 226.1 蝸桿副的設(shè)計(jì)計(jì)算及電動(dòng)機(jī)的選擇 226.1.1 蝸桿的選型 226.1.2 蝸桿副的材料 226.1.3 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì) 226.1.4 蝸桿和蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸 246.1.5 校核蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 256.2 螺桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 256.2.1 螺距的確定 256.2.2 其他參數(shù)的確定 256.2.3 自鎖性能校核 256.3 鎖緊定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 266.3.1 端齒盤(pán)設(shè)計(jì) 266.3.2 端齒盤(pán)的特點(diǎn) 276.3.3 端齒盤(pán)主要參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算 27致 謝 33參考文獻(xiàn) 34（二）參考文獻(xiàn)[1] 文懷興，夏田．?dāng)?shù)控機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005．6[232][234][2] 王愛(ài)玲．現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床[M]．北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2003[3] 濮良貴，紀(jì)名剛．機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）[M]．北京：高等教育出版社，2006.5[4] 孫恒，陳作模，葛文杰．機(jī)械原理（第七版）[M]．北京：高等教育出版社，2006.5[5] 劉傳紹，鄭建新．機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M]．北京：中國(guó)電力出版社，2013[6] 王愛(ài)玲．機(jī)床數(shù)控技術(shù) [M]．北京：高等教育出版社，2006.9[7] 劉洪文．材料力學(xué)（第 4 版）[M]．北京：高等教育出版社，2004.1[8] 戴曙. 金屬切削機(jī)床 [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.5[9] 陳嬋娟. 數(shù)控車(chē)床設(shè)計(jì)[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012.3[10] 王愛(ài)玲. 現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床[M]. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2003.3[11] William Orthwein. Machine Component Design. West Publishing Company,St.Paul,MN,USA.2009；[12] T.A.Harris etc. Rolling Element Bearings Dynamics[J]. Journal of Basic Engineering, 2007.三、論文寫(xiě)作安排第 1-4 周：查閱資料，分析課題研究的內(nèi)容，外文翻譯，寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告；第 5-6 周：比較分析各種不同類型的優(yōu)缺點(diǎn)第 7-8 周：分析確定幾種不同類型的方案，并繪制出草圖第 9-10 周：具體數(shù)據(jù)計(jì)算第 11-15 周：確定總裝配圖并繪制總裝配圖：均為計(jì)算機(jī)繪圖；第 16-17 周：撰寫(xiě)畢業(yè)論文，準(zhǔn)備答辯。四、審核意見(jiàn)指導(dǎo)教師意見(jiàn)：1、通過(guò) 2、完善后通過(guò) 3、未通過(guò)指導(dǎo)教師（簽字） 年 月 日系部（專業(yè)）意見(jiàn)：1、通過(guò) 2、完善后通過(guò) 3、未通過(guò)負(fù)責(zé)人（簽字） 年 月 日