新型电动刀架的设计光配线架
新型电动刀架的设计
新型电动刀架的设计 2012 摘 要:电动刀架是数控车床重要的部什,本次设计的刀架采用全电控制,无需液压或气动等其它动力源,故对简 化机床控制的复杂程度带来好处。本次设计主要对四工位立式电动刀架总体方案没计,通过合理设计可以有效的提高刀 架结构的刚度以及最大承载力,确定合理的尺寸,使结构紧凑。 电动刀架是数控车床承要结构,在设计中刀架采用全电控制,无液压或气动等其它动力源,故对简化机床控制的复杂程度带来好处。合理的选配电动刀架,可以缩短生产准备时间,消除人为误差,提高加工精度与加工精度的一致性。另外,加工工艺适应性和连续工作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法,对执行机构发出相应的控制指令外,很承要的一点是数控机床须配备易于控制的电动刀架,以便一次装灾所需各种刀具,灵活,方便地完成各种几何形状的加工。1、设计方案 为了尽可能扩大机床的加工范围,应将刀架设计成自动回转刀架。这种刀架由控制系统直接控制。要求刀架能完成拾起,回转,选位,下降,定位和压紧这样一系列的动作。尽管结构复杂,各方面要求都较高,但它可以在保持原车床工件最大回转直径的条件下,提供选多把刀的可能性,通用性好。 (1)刀架的拾起利用螺纹传动,将旋转运动变成轴向直线运动,从而达到拾起刀架的目的。刀架拾起过程中,要防止刀架转动,这可通过设计一个带有斜向的粗定位销和定位销槽的配合来完成,并使斜向问摩擦力产生的阻力矩大于上述转动摩擦力矩。 (2)刀架回转的动作原理是:当刀架拾起到特定高度时,由一个正在旋转的拨块带动刀架转动。 刀架的选位,即看一看转到这个位置的刀具是否符合加工要求。这一功能是由微机程序来实现。具体的说,当刀架转到此位置时,程序自动地将该位置的编码与所需刀具编码加以比较。若相同,该刀具就选定此位。否则,再转动,承复上述过程。每次转过的角度大小,由刀架的向体数量来确定。 (3)刀架的下降,压紧 刀架选定位置后,斜向销插入斜向槽中,使之粗定位。然后由微机控制使微电机反转。由于斜向销的棘轮作用,刀架不跟随转,只是下降,再由精定位元件来精确定位。 本方案采用刀架上下箱体四侧向接触处斜向下降过程中自动找正的方式进行精定位,加工简单,成本低。刀架的精定位,是将刀架上下箱体四个侧壁相互接触向制成具有一定角度的斜向,且分别相对箱体中轴向对称。刀架在拾起转过一定角度,经粗定位镟定位,由于存在一定误定误差,刀架上下箱体之间有很小错位,下降过程中,相互啮合的斜向可以自动找正,实现精定位。压紧后,可以防止刀架转动,同时可承受车刀在切削过程中产生的切削力。 定位完毕,需要压紧刀架,才能安全可靠地工作。压紧力是由刀架下降到底后,微电机继续转动所产生的。压紧力的大小应是切削力大小的两倍以上,而且应该能调整。当压紧力达到调定数值时,使微电机停转,且始终保持这一压力直到下一动作循环的开始。转位刀架的精确定位采用斜向自动找正方式。定位完毕,需要压紧刀架,才能安全可靠地工作。压紧力的大小应是切削力大小的两倍以上,而且能调整。2 、电动刀架机械传动部分设计 刀架的动作顺序如下:电动机(三相异步微型电动机)——减速机构(齿轮、蜗轮蜗杆)一一上升机构(螺旋机构)——刀架旋转——电器信号确定(霍尔元件)一一电机反转——粗定位盘——刀架下降——精定位——刀架锁紧——换刀终了信号一一执行加工程序。3、结束语 本次设计中的刀架由控制系统直接控制。刀架能完成拾起,回转,选位,下降,定位和压紧这样一系列的动作。尽管结构复杂,各方面要求都较高,但它可以在保持原车床工件最大回转直径的条件下,提供选多把刀的可能性,且通用性好。
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