机械5

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。 本是关于数控机床6工位自动回转刀架系统的设计.完成了机械结构装配总图的绘制，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 目录III 第1章绪论1 1.1课题研究背景及意义1 1.2国内外研究现状1 1.3存在的问题和发展趋势3 第2章方案设计4 2.1自动刀架的基本形式和应满足的要求4 2.1.1自动刀架的形式4 2.1.2自动刀架的基本要求和功能分析5 2.2初步确定自动刀架的方案5 第3章总体结构设计6 3.1设计任务6 3.2减速传动机构方案设计6 3.3上刀体锁紧与精定位机构设计6 3.4刀架抬起机构设计6 第4章自动回转刀架的工作原理7 4.1自动回转刀架的换刀流程7 4.2自动回转刀架的换刀过程中有关销的位置8 第5章主要传动部件的设计计算9 5.1蜗杆副的设计计算9 5.1.1蜗杆的选型9 5.1.2蜗杆副的材料9 5.1.3按齿面接触疲劳强度进行设计9 5.1.4蜗杆和蜗轮的主要参数与几何尺寸10 5.1.5校核蜗轮齿根弯曲疲劳强度11 5.2螺杆的设计计算11 5.2.1螺距的确定11 5.2.2其他参数的确定11 5.2.3自锁性能校核12 第6章锁紧定位机构的设计13 6.1端齿盘设计13 6.2端齿盘的特点13 6.3端齿盘主要参数的设计计算13 6.3.1齿数z的确定13 6.3.2端齿盘外径d 14 6.3.3端齿盘齿形角14 6.3.4齿根角(啮合斜角) 15 6.3.5最大齿距(周节)t和最大齿厚B 16 6.3.6齿顶高h及啮合高度17 6.3.7齿宽(径向)F 17 6.3.8齿底槽宽b和齿顶宽b1 17 第7章电气控制部分设计18 7.1单片机选型18 7.2硬件电路设计18 7.2.1收信电路19 7.2.2发信电路20 7.3硬件电路主要电子元件的工作原理20 7.3.1霍尔元件的工作原理和特性20 7.3.2霍尔开关的工作原理20 7.3.3光电耦合器的工作原理21 7.3.4 8255芯片的工作原理21 7.4控制软件设计22 7.4.1换刀工作原理的程序流程图22 7.4.2程序的实现方法23 第8章结论24 参考文献25