文档介绍：摘要
数控加工的加工精度高,生产率高,能减轻操作者劳动强度、改善劳动条件,有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高,它的发展和运用,影响着制造业水平高低,实现生产过程的数控化,已经成为当今制造业的发展方向,所以非常值得我们去研究。
本设计通过对八工位卧式电动控制刀架的工作原理的分析,确定了多种方案,综合考虑各种方案的优缺点、性价比后,采用电动回转刀架。其刀架机构的主要部件包括减速传动机构、刀架的抬起机构、锁紧与转位精定位机构等,控制系统软件包括控制系统的选择,控制系统软硬件的设计,收发信电路的设计等,设计中所采用螺杆抬起机构、端齿盘定位机构和单片机控制系统都计较经济实用,适合我们我国现阶段数控机床的发展需要。
【关键词】
八工位,电动刀架,自动化,8051单片机
目录
1 绪论 5
引言 5
国内外研究现状 5
存在的问题 6
解决的方法 7
2 方案设计 8
自动刀架的基本要求和类型 8
8
8
方案的拟定和确定 9
3 总体结构设计 11
减速传动机构方案设计 11
刀架抬起机构设计 12
上刀体锁紧与精定位机构设计 13
4 主要部件的设计计算 15
减速传动机构的设计计算 15
15
15
15
19
19
螺杆的设计计算 21
21
21
21
端齿盘设计 22
端齿盘的特点 22
端齿盘主要参数的设计计算 22
5 电气控制部分设计 26
控制系统的选择 26
控制方式的选择 27
硬件电路设计 27
27
29
控制软件设计 31
6 致谢 37
7 参考文献 38
1 绪论
引言
电动刀架是数控车床重要的传统结构,应用了自动控制、微电子、传感测量等方面的最新成就,是典型的机电一体化产品。合理地选配电动刀架,并正确实施控制,能够有效地提高劳动生产率,缩短生产准备时间,消除人为误差,提高加工精度与加工精度的一致性等等。另外,加工工艺适应性和连续稳定的工作能力也明显提高;尤其是在加工几何形状较复杂的零件时,除了控制系统能提供相应的控制算祛对执行机构(如步进电机等)发出相应的控制指令补,很重要的一点是数控车床需配备易于控制的电动刀架,以便一次装夹所需各种刀具,灵活、方便地完成各种几何形状的加工。因此它的发展和运用,改变了制造业的生产方式、产业结构、管理方式,为普通机床演变为数控机床创造了条件,使世界制造业的格局发生了巨大的变化。数控水平的高低已经成为衡量一个高低的标志,实现生产过程的数控化,已经成为当今制造业的发展方向。当前,数控车床的发展很快,特别是适合中国国情的经济型简易数控车床的迅猛发展,与之相适应的电动刀架的研究与生产也日趋活跃。
国内外研究现状
数控机床是先进制造业的基础机械,是最典型的多品种、小批量、高技术含量的机电一体化产品。目前世界数控机床年产量超过25万台,品种超过1500种。由于国产数控机床不能满足市场的需求,使我国机床的进口额呈逐年上升态势。目前我国数控机床技术发展的现状是:
①产品成熟度差,可靠性不高
②产品品种少,不能满足市场需求
③创新能力低,市场竞争力不强
④数控机床行业的专业化零配件及部件的协作生产配套体系不健全,大多数企业都是“大而全、小而全”的结构模式。
近期我国在数控机床的发展方面,主要采取跟踪高级型、发展普及型、扩大经济型,以普及型为主的策略,重点发展。
目前我国机床主机厂刀架资源有以下五个来源:
①主机厂自制;
②来自意大利和德国;
③来自烟台环球机床附件集团有限公司;
④来自江苏常州地区若干企业;
⑤来自台湾地区。
⑥其中常州地区的刀架生产企业占据经济性刀架的主流市场。
据专家分析预测:
①数控机床推广应用逐步由经济型为主向普及型为主转变。%-%,%-%。在2001-2010年,经济型所占比重继续减少,普及型所占比重继续增长,高级型的需求缓慢增长。
②出口前景良好。1998年及前几年我国机床工具的出口额徘徊在5亿美元左右,