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资料简介
攀枝花学院本科毕业设计 数控机床6刀自动刀架系统设计,共47页,22628字,附CAD图。
摘要
自动换刀装置是数控机床上最普遍的一种辅助装置,它可以使数控机床在工件一次装夹中完成多种甚至所有的加工工序,以缩短加工的辅助时间,减少加工过程中由于多次安装工件而引起的误差,从而提高机床的加工效率和加工精度。
本论文是关于数控机床6工位自动回转刀架系统的设计.完成了主要部件的装配并绘制必要的零部件图,完成了整个系统的设计。其中包括自动换刀装置的总体设计、原理方案的实现、主要部件的分析、传动零件的设计计算,单片机控制系统硬件电路的实现和软件程序的编制。采用三相异步电动机提供动力源,蜗轮蜗杆副传递动力,螺杆螺目副传递运动,实现上刀体升降运动,用端齿盘定位,单片机进行系统控制,实现了数控机床6工位自动换刀装置的自动换刀和精确定位要求。
关键词: 数控机床,回转刀架,控制系统,单片机

目录
摘 要………………………………………………………………………………..Ⅰ
ABSTRACT…………………………………………………………….……………Ⅱ
1 绪论…………………………………………………………………………………1
1.1 课题背景和意义……………………………………………….………………1
1.2 国内外研究现状………………...……………………………...……………..1
1.3 存在的问题和发展趋势………………………………………………..…..…………..2
2 方案设计……………………………………………………………...……………3
2.1 自动刀架的基本形式和应满足的要求……………………………...……………3
2.1.1 自动刀架的形式……………………...…………...……..…………………3
2.1.2 自动刀架的基本要求和功能分析………………...…………….……………4
2.2 初步确定自动刀架的方案………………..……..…….……..…………………4
3 总体结构设计….………………………………..……………………….…………6
3.1 减速传动机构方案设计 …………………………………….……….…………6
3.2 上刀体锁紧与精定位机构设计………………………………………..…………6
3.3 刀架抬起机构设计………………………………….……………...……………7
4 自动回转刀架的工作原理………………………………………....………………8
4.1 自动回转刀架的换刀流程……………………………………....……….…..…8
4.2 自动回转刀架的换刀过程中有关销的位置………………………………...……9
5 主要传动部件的设计计算……………………………………………..………11
5.1 蜗杆副的设计计……………………………………………………...………11
5.1.1蜗杆的选型……………………………………………………...………11
5.1.2蜗杆副的材料……………………………………………………...………11
5.1.3按齿面接触疲劳强度进行设计……………………………………………11
5.1.4蜗杆和蜗轮的主要参数与几何尺寸…………………………………………14
5.1.5校核蜗轮齿根弯曲疲劳强度………………………………………………15
5.2 螺杆的设计计算……………………………………………………...………16
5.2.1螺距的确定……………………………………………………...………16
5.2.2其他参数的确定………………………………………..…………………16
5.2.3自锁性能校核………………………………………...…………..………16
6 锁紧定位机构的设计………………………………………………………..…17
6.1 端齿盘设计………………………………………….…….…………………17
6.2 端齿盘的特点………………..……………………….………………………17
6.3 端齿盘主要参数的设计计算…..……………………….…..…………………18
6.3.1 齿数z的确定……………..…………………….……………..……….…18
6.3.2 端齿盘外径d……………..…………………….…………..……….……18
6.3.3 端齿盘齿形角 ………..……………………….………..…….….……18
6.3.4 齿根角(啮合斜角) ..……..……………………….….….……..…….…19
6.3.5 最大齿距(周节)t和最大齿厚B………………………....…..…….….……20
6.3.6 齿顶高h及啮合高度……..…………………….….……..………..………20
6.3.7 齿宽(径向)F……………..…………………….…..….………….………20
6.3.8 齿底槽宽b和齿顶宽b1……..………………………..…………….………21
7 电气控制部分设计………………………………..…………….………………22
7.1 单片机选型……………………………………………………………..……22
7.2 硬件电路设计………………………………………...…….……………..…27
7.2.1 收信电路………………………………………………………..……...27
7.2.2 发信电路………………………………………………………..…...…28
7.3 硬件电路主要电子元件的工作原理……………………………………..……28
7.3.1 霍尔元件的工作原理和特性……………………………………….……28
7.3.2 霍尔开关的工作原理……………………………………………………30
7.3.3 光电耦合器的工作原理…………………………………………………31
7.3.4 8255芯片的工作原理……………………...……………………………32
7.4 控制软件设计…………….…………………………………………………35
7.4.1 换刀工作原理的程序流程图…….…………..………..……………..……35
7.4.2 程序的实现方法…………….……………..……..……………..………36
7.4.3 程序清单…………….………………….....……………………………36
结 论…………….……………………………………………………………….…39
参考文献…………….………………..……………..…………………………….…41
致 谢…………….…………………..……………..…………………………….…42
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