機(jī)械專業(yè)+數(shù)控榫卯加工

1、目錄摘 要Abstract前言第一章 數(shù)控榫卯加工中心第1.1 節(jié) 數(shù)控榫卯加工中心介紹第1.2節(jié) 數(shù)控榫卯加工中心特點(diǎn)第1.3節(jié) 數(shù)控榫卯加工中心功能第1.4節(jié) 數(shù)控榫卯加工中心設(shè)備的選擇第二章 數(shù)控榫卯加工中心的結(jié)構(gòu)第2.1節(jié) 數(shù)控榫卯加工中心的工作原理第2.2節(jié) 材料的分析第2.3節(jié) 刀具的結(jié)構(gòu)及分析第三章 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架第3.1節(jié) 刀架的概述第3.2節(jié) 刀架的應(yīng)用效果第3.3節(jié) 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的流程第四章 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計(jì)第4.1節(jié) 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的工作原理第4.2節(jié) 上刀體鎖緊與精定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)第4.3節(jié) 刀架抬起機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)第五章 工藝圖紙第5.1節(jié) cad圖紙結(jié)論參考文獻(xiàn)致謝摘 要 由于傳

2、統(tǒng)的普通加工中心加工效率低，加工精度低，加工速度慢，勞動(dòng)力成本高，不能滿足現(xiàn)代高速生產(chǎn)的需要。所以，本文對(duì)數(shù)控榫卯加工中心的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行研究，了解數(shù)控榫卯加工中心的特點(diǎn)及功能，探索數(shù)控榫卯加工中心的結(jié)構(gòu)及工作原理，探索數(shù)控榫卯加工中心的刀具的結(jié)構(gòu)并進(jìn)行分析，探索榫頭、卯眼及紅木材料的特點(diǎn)。本文的設(shè)計(jì)主體為立式四工位可回轉(zhuǎn)刀架，對(duì)刀架的使用效果進(jìn)行研究，深入了解其具備的工作原理，從多個(gè)角度完善刀架的功能。讓刀架不僅能夠自動(dòng)松開，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)位以及精密的定位等。關(guān)鍵詞：數(shù)控榫卯加工中心；刀具；材料；刀架AbstractBecausethetraditionalcommonprocessingce

3、nterprocessingefficiencyislow,processingaccuracyislow,processingspeedisslow,laborcostishigh,cannotmeettheneedsofmodernhigh-speedproduction.Therefore,thispaperstudiestherelevantcontentofCNCmortiseandmortisemachiningcenter,understandsthecharacteristicsandfunctionsofCNCmortiseandmortisemachiningcenter,

4、exploresthestructureandworkingprincipleofCNCmortiseandmortisemachiningcenter,exploresthestructureandanalysisofCNCmortiseandmortisemachiningcenter,andexploresthecharacteristicsofmortise,mortiseandrosewoodmaterials.Thispapermainlydesignsaverticalfour-stationrotatabletoolrest,explorestheapplicationeffe

5、ctandworkingprincipleofthetoolrest,sothatthedesignedtoolrestcanrealizefunctionssuchasautomaticrelease,transpositionandprecisepositioning.Keywords:CNCmortiseandtenonmachiningcenter;Thecuttingtool;Materials;rest前言研究與發(fā)展現(xiàn)狀對(duì)數(shù)控榫卯中心進(jìn)行了了解，數(shù)控榫卯加工中心的功能強(qiáng)大，可以加工各種各樣的榫卯結(jié)構(gòu)，擁有一套成熟的系統(tǒng)，可以讓設(shè)備用起來更加的順手，高的加工精度對(duì)于設(shè)備來說有很高的技

6、術(shù)要求，要求設(shè)備在配置、運(yùn)行、伺服控制等方面更加的完善。操控性更簡便，它的優(yōu)勢(shì)就是速度快、維護(hù)操作簡單。為了使先進(jìn)的設(shè)備代替勞動(dòng)力，提高加工效率，節(jié)約人工成本，可加工各種各樣的榫頭卯眼。對(duì)自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架進(jìn)行了相關(guān)研究，重點(diǎn)從自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架的典型結(jié)構(gòu)，自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架的工作原理，涉及了自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架相關(guān)研究的基本概念，思路理念，理論方法，技術(shù)經(jīng)驗(yàn)等對(duì)產(chǎn)品的分析與設(shè)計(jì)具有通用性。了解了自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架的基本知識(shí)，知道了自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架的換刀速度快，定位精度更高，工序更簡便。本文主要研究內(nèi)容 現(xiàn)在主要研究了數(shù)控榫卯加工中的結(jié)構(gòu)，刀具的結(jié)構(gòu)及分析，自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計(jì)，知道了數(shù)控榫卯加工中心的特點(diǎn)，以及如何實(shí)現(xiàn)有效運(yùn)轉(zhuǎn)，

7、從各個(gè)環(huán)節(jié)流程出發(fā)得到了更深層的掌握，此外，還研討了自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架工作時(shí)所具備的原理。 18第一章 數(shù)控榫卯加工中心第1.1 節(jié) 數(shù)控榫卯加工中心介紹數(shù)控榫卯加工中心的加工過程先進(jìn)，數(shù)控榫卯加工中心不僅能夠完成木工雕刻機(jī)所有的加工工藝，此外，它還可以加工切割，開槽，沖孔和生產(chǎn)板式家具所需的其他材料。為了能夠切割和插槽，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)需要高功率主軸和驅(qū)動(dòng)器，臺(tái)面使雙層網(wǎng)格真空吸臺(tái)面。整個(gè)機(jī)身需要由五面銑削加工中心加工，加工精度非常高。在加工效率方面，數(shù)控榫卯加工中心配備了自動(dòng)換刀主軸。數(shù)控榫卯加工中心刀庫中可配置的刀柄數(shù)量為24把，通用數(shù)控榫卯加工中心約12個(gè)，在對(duì)板材進(jìn)行多樣化加工的時(shí)候，也許需要換刀

8、，因?yàn)閿?shù)控榫卯加工中心節(jié)約了換到時(shí)間，所以提高了加工效率。數(shù)控加工機(jī)床在近幾年得到了較好的發(fā)展，它在木工以及家具制造業(yè)中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，未來具有極大的發(fā)展?jié)摿Α?shù)控加工機(jī)床代表了木工機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，以使木工及家具制造業(yè)能夠體現(xiàn)精度高的加工，生產(chǎn)技術(shù)的效率高。由于目前科技水平較高，用于生產(chǎn)木制家具的數(shù)控機(jī)床和設(shè)備不斷更新。第1.2節(jié) 數(shù)控榫卯加工中心特點(diǎn)數(shù)控榫卯加工中心可以把復(fù)雜、耗時(shí)的生產(chǎn)加工工藝都機(jī)械數(shù)控自動(dòng)化加工，不需要模具，不需要?jiǎng)澗€，一次裝夾完成加工，耗費(fèi)時(shí)間大幅度降低，加工效率也得到了持續(xù)提高，機(jī)械發(fā)揮的作用漸漸的將人取代。數(shù)控榫卯加工中心可以通過數(shù)字控制調(diào)整古典紅木家具中榫頭

9、和卯眼的配合尺寸，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)時(shí)的尺寸統(tǒng)一，提高了加工精度，可以真正做到“嚴(yán)絲合縫”，使下一道工序的安裝有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。數(shù)控榫卯加工中心加工過程中，操作工人只需要裝卸工件，不需要參與加工工序，就可以制作完成，多個(gè)工序可以在幾分鐘內(nèi)一次完成。數(shù)控榫卯加工中心適應(yīng)于各種各樣的榫頭加工，通過編輯和選擇程序，可以實(shí)現(xiàn)三十多種榫頭的加工，古典紅木家具中全部類型傳統(tǒng)的榫卯結(jié)構(gòu)幾乎全覆蓋了。第1.3節(jié) 數(shù)控榫卯加工中心功能數(shù)控榫卯加工中心在編程上存在顯著的優(yōu)勢(shì)，可靠性以及加工精度與效率得到了有效保障。編程的應(yīng)用既簡單又靈活，所以加工時(shí)，需要熟悉各種操作的內(nèi)容，設(shè)置好加工參數(shù)和調(diào)整加工精度。標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)控榫卯加工中

10、心具有三個(gè)控制坐標(biāo)，使三維空間坐標(biāo)系形成，分別可以用X、Y、Z來標(biāo)示，Z軸為高度，X為寬度，Y為加工長度。作為基于木材加工的數(shù)控榫卯加工中心，木材經(jīng)過不同的環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)最終的雕刻。從銑削到開槽再到鉆孔與切割，每一個(gè)細(xì)節(jié)都需達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，保證成型的質(zhì)感。與普通的加工方式相比器優(yōu)點(diǎn)為：（1）自動(dòng)化程度高，能保證國內(nèi)對(duì)木工部件的各種加工，同時(shí)還大大提高了加工效率。（2）加工零部件的一致性至關(guān)重要，這是機(jī)床實(shí)現(xiàn)定位精度的必要條件。加工零部件差值較小，減少了人為誤差。（3）加工件的適應(yīng)性相對(duì)較強(qiáng)，此外，在柔性以及靈活性上也存在較高的優(yōu)勢(shì)，因此將產(chǎn)品開發(fā)周期縮短，帶來新產(chǎn)品的開發(fā)，快速適合市場(chǎng)的需求變化。第

11、1.4節(jié) 數(shù)控榫卯加工中心設(shè)備的選擇選擇合適的數(shù)控榫卯加工中心設(shè)備，先觀察設(shè)備的數(shù)控系統(tǒng)是否成熟，因?yàn)閿?shù)控榫卯加工中心的功能強(qiáng)大，可以加工各種各樣的榫卯結(jié)構(gòu)，擁有一套成熟的系統(tǒng)，可以讓設(shè)備用起來更加的順手，所以將數(shù)控榫卯加工中心稱為加工中心。市面上有各種各樣的系統(tǒng)，其中集成控制，這種方式不僅比較落后，而且加工的方式也比較單一，所以會(huì)采用更為先進(jìn)的進(jìn)口的系統(tǒng)，雖然更加的好用，但是價(jià)格也會(huì)相差幾十倍。選擇合適的數(shù)控榫卯加工中心設(shè)備，要看設(shè)備的可以操控性。其實(shí)，有很多的木工操作工人對(duì)于數(shù)控設(shè)備并不熟悉，所以對(duì)于一般的木工操作工人來說，要選擇簡單易操作的設(shè)備。數(shù)控榫卯設(shè)備在市面上大部分的都采用立體化呈

12、現(xiàn)，填數(shù)式操作，不需要編程，這對(duì)木工操作工人的操作起到了很方便的作用。選擇合適的數(shù)控榫卯加工中心設(shè)備，加工精度的高低是關(guān)注的關(guān)鍵點(diǎn)。從結(jié)構(gòu)角度看卯榫，有的極為復(fù)雜，如：粽角榫、飄肩榫這種要求加工后的樣品嚴(yán)絲合縫，誤差不應(yīng)該大于五絲。所以高的加工精度對(duì)于設(shè)備來說有很高的技術(shù)要求，要求設(shè)備在配置、運(yùn)行、伺服控制等方面更加的完善。選擇合適的數(shù)控榫卯加工中心設(shè)備，要看其加工榫頭的速度。它的優(yōu)勢(shì)就是速度快、維護(hù)操作簡單。為了降低勞動(dòng)力資本，推動(dòng)先進(jìn)設(shè)備的使用，為加工效率的提升創(chuàng)造良好的條件，所以很多家具的企業(yè)選擇了數(shù)控榫卯加工中心。在速度方面，每個(gè)企業(yè)對(duì)數(shù)控榫卯加工中心的生產(chǎn)有著不同的標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)控設(shè)備推動(dòng)

13、了加工效率的提升，通常來講，八名木工操作工人等效于一臺(tái)數(shù)控榫卯加工中心，這個(gè)速度還是可以的。選擇合適的數(shù)控榫卯加工中心設(shè)備，要觀察其主要部件的配置，其中有絲杠和導(dǎo)軌。在設(shè)備運(yùn)行中，絲杠和導(dǎo)軌起到傳遞運(yùn)動(dòng)的作用。設(shè)備的使用壽命和這兩種配件有著密不可分的關(guān)系，不可以輕視這兩種配件。選擇進(jìn)口品牌的絲杠和導(dǎo)軌比較好也比較多。第二章 數(shù)控榫卯加工中心的結(jié)構(gòu)第2.1節(jié) 數(shù)控榫卯加工中心的工作原理1架體，2主軸箱，3卡盤，4立框，5橫框，6刀架，7滑槽，8絲杠，9第一伺服電機(jī)，10進(jìn)刀機(jī)構(gòu)，11第三伺服電機(jī)，12刀頭卡具，13第二伺服電機(jī)，14數(shù)控系統(tǒng)，15顯示屏，16第四伺服電機(jī)，17第五伺服電機(jī)，18尾

14、座頂尖，19導(dǎo)軌，20旋轉(zhuǎn)軸，21吸塵管，22除塵風(fēng)機(jī)，23儲(chǔ)塵袋，24按鍵。所述主軸箱設(shè)置在所述架體前端，所述主軸箱一側(cè)設(shè)有卡盤，所述卡盤和所述主軸伺服電機(jī)傳動(dòng)連接，所述龍門框設(shè)置在所述架體上，并由絲杠和第一伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)沿所述架體前后整體移動(dòng)，所述絲杠和所述第一伺服電機(jī)設(shè)置在所述架體上；所述龍門框上設(shè)有進(jìn)刀機(jī)構(gòu)，所述進(jìn)刀機(jī)構(gòu)包括刀頭卡具、第二伺服電機(jī)和第三伺服電機(jī)，所述刀頭卡具設(shè)置在所述進(jìn)刀機(jī)構(gòu)下部，所述刀頭卡具由進(jìn)刀機(jī)構(gòu)內(nèi)部的所述第二伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所述第三伺服電機(jī)設(shè)置在所述進(jìn)刀機(jī)構(gòu)上部，所述第三伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述進(jìn)刀機(jī)構(gòu)在所述龍門框上左右移動(dòng)；所述換刀機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述架體后端，所述換刀機(jī)構(gòu)

15、包括依次連接的的刀架、旋轉(zhuǎn)軸和第四伺服電機(jī)，所述刀架上設(shè)有不少于四個(gè)卡槽，所述卡槽中分別設(shè)置車刀刀頭、銑刀刀頭、開槽刀刀頭和雕花刀刀頭；所述數(shù)控系統(tǒng)設(shè)在所述架體一側(cè)，所述數(shù)控系統(tǒng)與所述主軸伺服電機(jī)、第一伺服電機(jī)、第二伺服電機(jī)、第三伺服電機(jī)和第四伺服電機(jī)電連接。所述換刀機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述架體后端的一側(cè)。數(shù)控系統(tǒng)包含了驅(qū)動(dòng)器、電腦以及顯示屏和按鍵，伺服電機(jī)分為多個(gè)種類，各自發(fā)揮不同的效用，具體結(jié)合實(shí)際進(jìn)行選擇，完成有效連接。伺服驅(qū)動(dòng)器與電腦電連接在一定程度上發(fā)揮效用，所述伺服驅(qū)動(dòng)器用以傳送電腦發(fā)出的運(yùn)動(dòng)指令并反饋位置信息，所述顯示屏和所述按鍵與所述電腦電連接。所述龍門框包括立框和橫框，所述立框?yàn)閮蓚€(gè)，

16、分別設(shè)置在所述架體兩側(cè)滑槽內(nèi)，所述橫框的兩端分別通過絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述立框連接，所述橫框上設(shè)有第五伺服電機(jī)，所述第五伺服電機(jī)與所述絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接，所述第五伺服電機(jī)通過所述伺服驅(qū)動(dòng)器與所述電腦電連接。龍門框上設(shè)置設(shè)置了進(jìn)刀機(jī)構(gòu)，配合換刀機(jī)構(gòu)使用不同刀頭，僅用一套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)配合機(jī)床主軸就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工件進(jìn)行車削外圓、銑平面、雕花和開槽操作，集成度高，占用空間小。所述換刀機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述架體1后端的一側(cè)，所述換刀機(jī)構(gòu)包括依次連接的刀架6、旋轉(zhuǎn)軸20和第四伺服電機(jī)16，所述刀架6上設(shè)有不少于四個(gè)卡槽，所述卡槽分別設(shè)置車刀刀頭、銑刀刀頭、開槽刀刀頭和雕花刀刀頭。第2.2節(jié) 材料的分析家具的基本結(jié)構(gòu)可以分

17、為兩種-框架結(jié)構(gòu)及箱體結(jié)構(gòu)。箱體結(jié)構(gòu)的聯(lián)接采用燕尾榫、指接、榫片接、槽接等方式?？蚣芙Y(jié)構(gòu)主要依賴榫頭和榫眼聯(lián)接，這種榫接方式常用于桌椅、板式門、窗戶等。榫頭和榫眼這種聯(lián)接方式有很多種類，細(xì)木工應(yīng)了解在具體應(yīng)用中選擇其中哪一種、為什么選這種以及如何又快又好地制作這種榫接。榫頭和榫眼聯(lián)接也許是最古老的、也是最重要的木工榫接方式。榫頭和榫眼聯(lián)接方式的強(qiáng)度完全取決于榫頰和榫肩之間的相互作用，這也是該榫接方式的突出之處。有很多很多種榫頭榫眼式結(jié)構(gòu)的種類，但所有的原理都是一樣的，都是靠榫頰和榫肩的作用來實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度。同樣，這些榫接的制作方法也是大同小異。制作榫頭榫眼聯(lián)接時(shí)，我發(fā)現(xiàn)用手動(dòng)工具反而容易些，當(dāng)然，如

18、要制作很多這樣的榫接，電動(dòng)工具還是快一些的。這種情況畢竟較罕見，有時(shí)當(dāng)我使用電動(dòng)工具時(shí)，無論是電鋸、雕刻機(jī)還是臺(tái)鉆，工作前都要花很多時(shí)間做準(zhǔn)備。即使你打算用電動(dòng)工具來做，先用手動(dòng)工具做也可以讓你盡快掌握做法，它可以讓你了解每項(xiàng)工作是怎么做的，以及如何用電動(dòng)工具做這些工作。古典紅木家具擁有美妙的花紋，比較耐用，而且具有其獨(dú)特的古典韻味。紅木家具造型優(yōu)美，簡約大方。既有變化又有統(tǒng)一，擁有流暢的線條，典雅大方的紋飾。紅木家具擁有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，精細(xì)的做工。榫卯結(jié)構(gòu)具備的優(yōu)勢(shì)得到了極好的發(fā)揮，無論是其精密性還是做工的精致程度，都達(dá)到了相當(dāng)高的標(biāo)準(zhǔn)，而且還運(yùn)用到了力學(xué)，具有很強(qiáng)的科學(xué)性。紅木家具的材料也非常

19、講究，它結(jié)構(gòu)細(xì)而勻，木紋很美觀，非常堅(jiān)硬且耐用，健康又環(huán)保，木制較重，給人質(zhì)感不錯(cuò)，而且還可以代代傳承下去，具有較好的保值性。第2.3節(jié) 刀具的結(jié)構(gòu)及分析1高級(jí)鋼刀頭連接孔，2刀具連接體，3連接體，4固定孔，5螺絲儲(chǔ)存?zhèn)}，6刀孔，7刀具密封蓋，8刀儲(chǔ)存槽，9蓋固定孔，10刀輪毅，11刀身，12限位體，13可拆卸高級(jí)鋼刀頭本體，14高級(jí)鋼刀頭，15刀身槽，16高級(jí)鋼刀頭槽。包括刀輪毅10，刀輪毅10的內(nèi)部中間設(shè)置有刀孔6，且刀輪毅10的前表面上開設(shè)有刀儲(chǔ)存槽8，刀儲(chǔ)存槽8的一側(cè)設(shè)置有螺絲儲(chǔ)存?zhèn)}5，刀輪毅10的前表面上設(shè)置有刀具密封蓋7，刀具密封蓋7的內(nèi)部開設(shè)有蓋固定孔9，刀輪毅10的上方設(shè)置有刀

20、身11，刀身11的上方設(shè)置有限位體12，緊接著對(duì)應(yīng)連接體2，在此之后設(shè)置固定孔4在前表面上，固定孔4的一側(cè)設(shè)置有高級(jí)鋼刀頭連接孔1，刀具連接體2的一側(cè)設(shè)置有可拆卸高級(jí)鋼刀頭本體13，可拆卸高級(jí)鋼刀頭本體13的上方設(shè)置有高級(jí)鋼刀頭14，且可拆卸高級(jí)鋼刀頭本體13的一側(cè)設(shè)置有高級(jí)鋼刀頭槽16，高級(jí)鋼刀頭槽16的內(nèi)部嵌入有連接體3，刀具連接體2的內(nèi)部設(shè)置有刀身槽15。為了能實(shí)現(xiàn)良好的使用效果，本實(shí)施例中，優(yōu)選的，刀輪毅10、刀身11、限位體12和刀具連接體2為一體式結(jié)構(gòu)。為了使用安全，本實(shí)施例中，優(yōu)選的，刀儲(chǔ)存槽8與刀輪毅10通過螺栓固定連接。為了使用安全方便，本實(shí)施例中，優(yōu)選的，高級(jí)鋼刀頭14和連

21、接體3與可拆卸高級(jí)鋼刀頭本體13均為一體式結(jié)構(gòu)。為了能夠安裝不同的刀具，本實(shí)施例中，優(yōu)選的，刀身槽15共設(shè)置有六個(gè)，且六個(gè)刀身槽15分別安裝在六個(gè)刀具連接體2的內(nèi)部。本實(shí)用新型的工作原理及使用流程：生產(chǎn)時(shí)，將刀具的本體鑄造出來，包括刀輪毅10、刀身11、限位體12和刀具連接體2，然后在鑄造出的刀具上開出高級(jí)鋼刀頭連接孔1、固定孔4、螺絲儲(chǔ)存?zhèn)}5、刀儲(chǔ)存槽8、刀身槽15和高級(jí)鋼刀頭槽16，在高級(jí)鋼刀頭槽16的內(nèi)部插入連接體3，并用螺絲通過高級(jí)鋼刀頭連接孔1與刀具連接體2固定，螺絲儲(chǔ)存?zhèn)}5可以存放螺絲，刀儲(chǔ)存槽8可以存放新的備用道具，然后蓋上刀具密封蓋7，固定起來，刀身槽15可以安裝其他刀具，使本

22、刀具適宜紅木家具的各個(gè)流程的使用。第三章 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架第3.1節(jié) 刀架的概述及應(yīng)用效果刀架是車床不可或缺的一部分。原先刀架所發(fā)揮的作用在于，完善車床刀具的把持，從不同的環(huán)節(jié)推動(dòng)車床工作的進(jìn)行。無論是切削加工或者是變換刀具，能達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)。刀架與車床兩者的發(fā)展與產(chǎn)生存在緊密關(guān)聯(lián)。刀架隨著車床的產(chǎn)生與發(fā)展而出現(xiàn)，兩者的歷程存在一定的類似之處。而刀架所取得的進(jìn)步與創(chuàng)新為車床的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。普通車床到數(shù)控榫卯加工中心，在不同的環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)了更新，尤其是功能的優(yōu)化極為顯著。比如，自動(dòng)換刀等復(fù)合化功能，動(dòng)力的輸入輸出得到最大限度的發(fā)揮，自動(dòng)化設(shè)備也實(shí)現(xiàn)了進(jìn)步與完善。動(dòng)力刀架在20世紀(jì)80年代得到了

23、發(fā)展，動(dòng)力刀架在原先的電動(dòng)與液壓基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)了更新，融入了驅(qū)動(dòng)模塊，提升了刀架的性能。轉(zhuǎn)位速度的要求持續(xù)上升，從長遠(yuǎn)的角度出發(fā)，傳統(tǒng)的刀架已慢慢從市場(chǎng)上消失。伺服刀架漸漸的成為了市場(chǎng)的新主流，這種類型的刀架主要發(fā)揮效用的是伺服電機(jī)。所以，從結(jié)構(gòu)的角度來看上升空間極大。20世紀(jì)90年代，單伺服動(dòng)力刀架產(chǎn)品出現(xiàn)，這種類型的刀架結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，技術(shù)含量也極高。高端的車削與車銑復(fù)合機(jī)加工中心的有效結(jié)合。隨著這兩者的發(fā)展以及可靠性等要求的提升，對(duì)動(dòng)力刀架進(jìn)行的研究十分的迫切。動(dòng)力刀架經(jīng)歷了不同的發(fā)展階段，隨著標(biāo)準(zhǔn)需求的變化，在技術(shù)方法上也實(shí)現(xiàn)了更新。傳統(tǒng)的機(jī)械加工包含了不同的方法，無論是車削還是刨削與鉆削

24、等都能達(dá)到一定的預(yù)期。除了車削、刨削等使用非動(dòng)力刀具的加工方法外，其他如銑削、鉆削、鏜削等加工都可以使用皇冠型轉(zhuǎn)塔刀架進(jìn)行加工。這是由于這種轉(zhuǎn)塔刀架有多種的動(dòng)力切削刀具，刀架的安裝通常是在轉(zhuǎn)塔的塔頭上，刀具與工位保持獨(dú)立性，保證在加工操作時(shí)不會(huì)存在干擾。第一把刀具加工完畢后，塔頭會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)或者分度，第二把刀具轉(zhuǎn)進(jìn)加工工位。此外，現(xiàn)有的轉(zhuǎn)塔刀架分度也應(yīng)遵循一定的步驟：加工刀具應(yīng)該停止旋轉(zhuǎn)，完成塔頭分度，第二把刀具開始進(jìn)入加工位置，保證工作的轉(zhuǎn)速，提升工作質(zhì)感。一把刀具與另一把刀具加工之間的銜接，工序一定要到位。機(jī)床使用磚塔刀架的主要目的是：盡可能快地生產(chǎn)加工工件；加工機(jī)械有最小的磨損和疲勞。而現(xiàn)

25、有的轉(zhuǎn)塔刀架的一個(gè)重要時(shí)間耽擱是由塔頭分度時(shí)，停止和啟動(dòng)這些切削刀具產(chǎn)生的；另外，停止和啟動(dòng)切削刀具還會(huì)對(duì)相關(guān)的機(jī)械部分產(chǎn)生不必要的磨損?，F(xiàn)在所需要的是一種安裝有多種動(dòng)力切削刀具的轉(zhuǎn)塔刀架，這里的刀具可以連續(xù)旋轉(zhuǎn)，因此避免了由刀具啟停所產(chǎn)生的時(shí)間耽擱，并且多種加工方法的復(fù)合還可以減少加工的工序；同時(shí)，還需要使塔頭與其支撐面之間的摩擦最小，這樣轉(zhuǎn)塔刀架的定位將更精確，使塔頭旋轉(zhuǎn)分度所需的能量更少。另外，對(duì)塔頭的冷卻液和壓縮空氣的供應(yīng)將使刀架的加工更加精確。第3.2節(jié) 刀架的分類刀架的分類可根據(jù)不同的檔次、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)源以及安裝方式來完成劃分。刀架本身種類是多樣化的，生產(chǎn)工藝的不同最終的質(zhì)感也存在不同

26、。1、 按照行業(yè)上應(yīng)用的刀架檔次進(jìn)行分類從主機(jī)配套場(chǎng)合的角度對(duì)數(shù)控刀架進(jìn)行檔次的分類，高檔以及中檔還有低檔。刀架在行業(yè)中的應(yīng)用涉及多個(gè)層面，可根據(jù)自身的需求選擇所需的類型。1）低檔型刀架刀架結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，設(shè)計(jì)與制造也能輕易的實(shí)現(xiàn)，在我國極為特色，已經(jīng)形成規(guī)?；a(chǎn)；其品種多，規(guī)格全。2）中檔型刀架刀架分為雙選、液壓以及伺服，不同的類型所具備的性能都是不同的。這類刀架是采用初具規(guī)模生產(chǎn)而來的，但是國外產(chǎn)品對(duì)國內(nèi)市場(chǎng)的沖擊極大，進(jìn)口比例相對(duì)較高。3）高檔型刀架這種刀架包括動(dòng)力刀架、帶Y軸刀架和B軸刀架等。2、 按照刀架的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方式分類刀架有電動(dòng)刀架以及液壓和伺服刀架。電動(dòng)刀架一般是指力矩電機(jī)，其

27、中轉(zhuǎn)位動(dòng)力源發(fā)揮關(guān)鍵作用。各個(gè)檔次的刀架本身的性能都不同，結(jié)構(gòu)也是不一樣的。在整個(gè)運(yùn)行過程中，液壓馬達(dá)、伺服電機(jī)等都與各個(gè)檔次的刀架建立了關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了有效融合，充分發(fā)揮了其效用。動(dòng)力刀架泛指刀架刀具具有動(dòng)力輸出的功能，如銑削、鉆削和攻絲等功能，目前較成熟的形式是在標(biāo)準(zhǔn)刀架的機(jī)體上附帶刀具動(dòng)力輸出模塊。3、 按照安裝刀架的形式分類從形式的角度對(duì)刀架進(jìn)行分類，歐式、立式以及前置和后置。歐式刀架通常具有兩種不同的形式，一種是刀盤旋轉(zhuǎn)軸水平放置，另一種是與機(jī)床進(jìn)給軸平行。臥式刀架結(jié)構(gòu)，前置刀架是指位于主軸與操作人員之間的刀架。后指刀架的主軸存在于刀架和操作人員之間。各種不同形式的刀架刀盤旋轉(zhuǎn)軸的放置都

28、是不同的。這也在一定程度上實(shí)現(xiàn)了區(qū)分。第3.3節(jié) 刀架的流程圖3-3自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的換刀流程圖第四章 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計(jì)第4.1節(jié) 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的工作原理1） 二） 三） 四）1反靠圓盤，2反靠銷，3圓柱銷，4上刀體，5彈簧，6圓柱銷，7上蓋圓盤圖3-4刀架轉(zhuǎn)位過程中銷的位置圖結(jié)合上述數(shù)字對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)，對(duì)換刀的流程進(jìn)行闡述：首先，換刀初始，6和7是處在相對(duì)滑動(dòng)的狀態(tài)。4被完全抬起，6會(huì)落入到7里面，6和4通過7帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。4通常是連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的，而1的槽通過左側(cè)斜坡滑出2完成粗定位。找到刀位之后，刀架電電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，2反靠4停止轉(zhuǎn)動(dòng)。通過上圖對(duì)換刀過程進(jìn)行更深入的了解，在整個(gè)過程中，上部6和下部2發(fā)揮至關(guān)

29、重要的作用。對(duì)圖1的情況進(jìn)行闡述，刀架處在鎖緊的狀態(tài)。4的端面齒與下刀處在嚙合狀態(tài)，2會(huì)落到1的十字槽里。需要換刀時(shí)，刀架轉(zhuǎn)位信號(hào)會(huì)收到指令，在完成轉(zhuǎn)動(dòng)基礎(chǔ)之上，4和螺桿實(shí)現(xiàn)有效配合，慢慢抬起。4和下刀體間的端面齒開始分離；此外，7會(huì)通過圓柱銷及螺桿實(shí)現(xiàn)連接，因此7也會(huì)發(fā)生正向轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的范圍達(dá)到150度，另一端的7會(huì)發(fā)生一定的變化，轉(zhuǎn)到6的正上方，5隨之發(fā)揮作用，6會(huì)落入直槽。因此6讓7推動(dòng)了4的轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)合圖二進(jìn)行深入了解，端面齒在此狀態(tài)下已經(jīng)完全脫離。換刀的過程是相對(duì)復(fù)雜的，要保證每一個(gè)環(huán)節(jié)都全部到位，只有這樣才能保證換刀的質(zhì)量。結(jié)合圖三，6以及6和4在正轉(zhuǎn)時(shí)，1的十字槽左側(cè)斜坡滑出2，

30、4成功尋找到到位那么正向的轉(zhuǎn)動(dòng)就不會(huì)受到影響。4通過磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)刀的刀位，控制系統(tǒng)接收到相關(guān)信號(hào)即刻實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，在此過程中，霍爾元件與發(fā)信盤是重點(diǎn)。6帶動(dòng)4時(shí)，7會(huì)隨之發(fā)生反轉(zhuǎn)，2會(huì)即刻落入1的十字槽中，確定粗定位。具體可結(jié)合圖4進(jìn)行了解。2在1的十字槽中無法上來，在此狀態(tài)下，4會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，漸漸下降。7依舊繼續(xù)反轉(zhuǎn)，6的頭部被7的直槽左側(cè)斜坡壓入到4的銷孔中。之后，7的下表面與6的頭部開始滑動(dòng)。在這一階段，上刀與下刀本的端面齒慢慢嚙合，完成定位。針對(duì)延時(shí)時(shí)間進(jìn)行設(shè)定，因?yàn)榈都茈妱?dòng)機(jī)停止了轉(zhuǎn)動(dòng)，所以換刀過程結(jié)束。蝸桿帶有自鎖功能，刀架也因此能夠穩(wěn)定的工作。換刀涉及多個(gè)不同的環(huán)節(jié)，每一個(gè)配件都發(fā)揮

31、至關(guān)重要的作用。具體可結(jié)合圖形進(jìn)行深入了解，重視細(xì)節(jié)推動(dòng)換刀過程效率的提升。第4.2節(jié) 上刀體鎖緊與精定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)上刀體鎖緊以及精定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在整個(gè)工件加工中是至關(guān)重要的。上刀體與切削力密切相關(guān)，它是與刀具直接配合，因此選擇合適的上刀體極為關(guān)鍵。設(shè)計(jì)過程中，上刀體與下刀體必須相互協(xié)調(diào)，各自配合達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)。端面在此狀態(tài)下會(huì)進(jìn)行加工變成梯形。采用梯形的端面齒，若刀架是鎖緊的狀態(tài)，下刀面齒相互嚙合，所以此刻刀體與刀架中心軸是相互分離的；換刀時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，上刀體與機(jī)構(gòu)產(chǎn)生聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)抬起完成轉(zhuǎn)位，上端與下端面齒相分離后，上刀體才能再次與刀架中心軸建立聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)。上刀體鎖緊與精定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的，它為加工流程的順利進(jìn)行創(chuàng)造了條件。第4.3節(jié) 刀架抬起機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1上刀體，2上蓋圓盤，3圓柱銷，4反靠銷，5蝸桿副，6聯(lián)軸器，7三相異步電動(dòng)機(jī)，8發(fā)靠圓盤，9端面齒盤，10螺桿螺母機(jī)構(gòu)，11推力軸承