自动回转刀架说明书最终版

数控车床自动回转刀架机电系统设计

摘要

数控车床的刀架是机床的重要组成部分。随着数控车床的发展，数控刀架开始向快速换刀、电液组合驱动和伺服驱动方向发展。电动刀架是数控车床重要的传统结构，合理地选配电动刀架，并正确实施控制，能够有效的提高劳动生产率，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。本设计主要是对立式四工位电动刀架机械传动部分的设计，对关键零部件进行了设计校核，并运用Auto CAD软件，做出了回转刀架装配图，对电动刀架有了更直观的了解。

关键词: 数控车床回转刀架结构设计 Auto CAD

CNC lathe automatic rotary turret Electro-Mechanical Systems Design

Abstract

The CNC lathe machine frame is the important component. Along with the development of CNC lathe, CNC turret began to rapid change,

electro-hydraulic servo driver and combination development direction. Electric turret is an important tradition of CNC lathe, reasonable structure, and the correct selection electric turret control, can improve labor productivity and shorten the production preparation time, eliminate human error, the improvement of the machining accuracy and consistency of machining precision, etc. This design is mainly to the vertical 4 electric turret mechanical transmission parts design, the design of the key parts. and using Auto CAD software , rotary cutter made assembly, to have more intuitive electric turret .

Keywords:

CNC lathe rotary cutter structure design Auto CAD

目录

摘要 (1)

Abstract (2)

第一章绪论 (4)

1.1国内发展情况 (4)

1.2国外发展情况 (4)

1.3结构组成与动作循环 (5)

1.4技术性能和发展趋势 (5)

1.5 数控车床背景意义 (7)

1.6 数控车床自动回转刀架的概述 (7)

1.7 研究的实际社会意义及应用效果 (8)

第二章设计任务 (9)

第三章总体结构设计 (9)

3.1 减速传动机构设计 (9)

3.2 上刀体锁紧与精定位机构的设计 (9)

3.3 刀架抬起机构的设计 (9)

第四章自动回转刀架的工作原理 (11)

第五章主要传动部件的设计 (14)

5.1 蜗杆副的设计计算 (14)

5.2 螺杆的设计计算 (19)

5.3 轴承的选用 (20)

第六章电器控制部分的设计 (21)

6.1硬件电路设计 (21)

6.1.1 收信电路 (21)

6.1.2 发信电路 (22)

6.1.3 单片机8031控制系统 (24)

6.1.4 I/O接口芯片及其扩展电路设计 (27)

6.1.5 8255并行I/O接口芯片 (33)

6.2 控制软件设计 (36)

第七章总结 (39)

致谢 (40)

参考文献 (41)

一绪论

1.1. 国内发展情况

我国的刀架生产还处在发展阶段，品种、规格、可靠性等方面还需要有一个完善的过程，远远没有达到成熟。基本上采用传统材料和传统，加上部分外购配套件的可靠性较差造成产品整体的可靠性与外国的差距。

国内部分刀架回转原理为电机经弹簧理合器带动蜗杆，再由蜗轮带动蜗杆旋转，当刀架转体时，由霍尔元件不断检测刀架转体是否到位，到位后霍尔元件发出信号，然后反转锁紧。主要采用有销盘、内齿盘，外齿盘组成的三端齿定位机构实现准确定位。其控制部分主要选用MCS-51系列单片机以及ATMEL公司的AT89等同类产品进行控制。

烟台机床附件厂是目前我国生产刀架水平最高的厂家，特别是可以生产带刀头的刀架。该厂家全套引进意大利的生产线，产品属于高档型。

1.2. 国外发展情况

国外数控机床附件产品的开发应用比较早，经验丰富，再由于技术进步，新材料，新结构的不断出现与应用，使得其产品的可靠性比较高。

国外主要分为日本和欧美两大流派。其产品的特点是夹紧力大，采用专用电机，体积小，转矩大，可靠性高，耐磨，可靠性较高。比如，日本日研公司部分回转刀架的核心部件蜗杆副，蜗轮采用氮化钢，齿部表面采用氮化处理，硬度高；蜗杆为硬质合金蜗杆；整个蜗杆副为硬齿面接触，耐磨。既实现了高速又保证了高可靠性。还有德国的肖特（SAUTER）、意大利的杜普洛马蒂克（DUPLOMATIC）和巴鲁法迪（BARUFFALDI）等，他们都有自己的系列、规格和专利。像肖特（SAUTER）的刀架，采用行星传动机构，其结构紧凑，传动方向均为同一方向，没有像蜗杆副的降速机构的交叉轴设计，易于一体化布置。采用牙嵌式齿行离合器的升起和加紧，空行程转角、小效率高，且自锁功能可靠。其控制部分大都与机床一起采用CNC控制，目前国际比较好的系统有西门子，法拉克，三菱等。

1.3. 结构组成与动作循环

典型的数控转塔刀架一般有动力源（电极或油缸，液压马达）、机械传动机构、预分度机构、定位机构、锁紧机构、检测装置、接口电路、刀具安装台（刀盘）、动力刀座等组成。

数控转塔刀架的动作循环为：

T指令（换刀指令）→刀盘放松（抬起）→转位→刀位检测→预分度→精确定位→刀具锁紧→结束，答复信号。

1.4. 技术性能与发展趋势

数控转塔刀架的技术发展很快，现正逐步形成标准定型产品。我国数控转塔刀架标准草案中所规定的主要技术性能如下：

1.4.1. 精度

定位精度要求高，一般要求工位目标位置重复定位精度在4"10"

—，刀槽的工作位置定位精度在0.03-0.05mm。各种形位公差为0.020.03mm

-。因此定位机构均采用精密多齿盘。先进工艺用浮硬齿面对研,重复定位精度可高达"1另外,刀盘加工趋向用淬火硬磨削,以获得刀槽精度的长期保持性及高的刚度。

1.4.

2. 运转性能

主要是转位时间和转位频率。先进水平一次转位周期0.3—ls,最快己达0.lS。分度频率为600—1000次/h 。

双向转位就近换刀(最短路程换刀)的结构正在开发应用,如双向滚子端面凸轮机构 , 可显著缩短换到周期。为了克服刀盘高速转位引起的惯性冲击,使用恰当的缓冲元件是其发展趋势。

1.4.3. 润滑与密封

目前趋向于开发能终生润滑的产品,即在使用全过程中,不需要用户再采取任何润滑措施。

因工作环境恶劣,对密封性能要求很高,通常规定在刀架体内棋道压力105pa气路 ,浸入装有防锈液的试验箱内,在规定时间内,不得有漏气现象。

1.4.4. 负载能力与刚度

数控转塔刀架的负载能力与刚度,除了与有关零件的尺寸、形状、结构等有关外 ,

10N左右,高性能产品可达受刀盘锁紧力影响也很大。一般小型产品锁紧力为3

4

?以上。

610N

对数控转塔刀架的静刚度目前尚无规范要求,有的企业标准已经提出测详见定, 但缺乏数据指示。对动刚度,动态性能,在生产实践中反映出其影响明显,但也无可靠数据指示提出,这些方面是今后研究开发中的重要方向。

1.4.5 可靠性方面

可靠性是产品性能的综合反映。对转塔刀架目前一般要求平均无故障时间(MTBF)

为4

210N

?次以上,国内产品在设方面亟待提高。

510N

?次,高级的已经达到4

1.5 数控车床的背景意义

经济型数控是我国80年代科技发展的产物。这种数控系统由于功能适宜.价格便宜. 用它来改造车床，投资少、见效快、成为我国“七五”、“八五”重点推广的新技术之一。十几年来，随着科学技术的发展，经济型数控技术也在不断进步，数控系统产品不断改进完善. 并且有了阶段性的突破，使新的经济型数控系统功能更强，可靠性更稳定，功率增大，结构简单，维修方便。由于这项技术的发展增强了经济型数控的活力，根据我国国情，该技术在今后一段时间内还将是我国机械行业老设备改造的很好途径。对于原有老的经济型数控车床，特别是80年代末期改造的设备，由于种种原因闲置的很多，浪费很大；在用的设备使用至今也十几年了，同样面临进一步改造的问题。通过改造可以提高原有装备的技术水平，大大提高了生产效率，创造更大的经济效益。数控车床主要由主轴箱、床鞍、尾架、刀架、对刀仪、液压系统、润滑系统、气动系统及数控装置组成。数控车床的出现对提高生产率改将产品质量以及改善劳动条件和提高效率上发挥了重要的作用。在提高效率上主要表现在两个方面：1）通过刀具的快速自动定位，提高了空程速度和划线工艺的时间。2）批量加工一致性好，可以减少工件检验和时间。特别是经济型老车床对刀等还需要手动完成，以及在加工一个零件过程中，更换刀具，装卸零件，测量和搬运零件用于大部分时间占辅助时间长的刀具交换和刀具尺寸调整。加工时间相对较短，为缩短加工辅助时间，充分发挥数控机床的功能，进一步压缩非切削时间，数控机床正朝着一台机床在一次装夹中完成多工序加工的发展方向。在这类多工序的数控机床中必须带有自动换刀装置，在多工序数控机床出现之后.又逐步发展和完善了各类回转刀具的自动更换装置，扩大了换刀数量，以便有可能实现更复杂的换刀操作，在自动换刀数控机床上，自动换刀装置应满足换刀时间短，刀具重复定位精度高，足够的刀具储存量，换刀安全可靠等要求。

1.6 数控车床自动回转刀架的概述

数控车床主要由主轴箱、床鞍、尾架、刀架、对刀仪、液压系统、润滑系统、气动系统及数控装置组成。数控车床的出现对提高生产率改善产品质量以及改善劳动条件等发挥了重要的作用。传统的车床例如CA6140的刀架上只能装一把刀，换刀的速度慢，换刀后还须重新对刀，并且精度不高，生产效率低，不能适应现代化生产的需要，因此有必要对机床的换刀装置进行改进，为了能在工件的一次装夹中完成多个工序加工，缩短加工辅助时间，减少多次安装所引起的加工误差，充分发挥数控机床的效率，釆用“工序集中”的原则，釆用自动回转刀架。数控车床上使用的自动回转刀架是一种最简单的换刀装置，自动回转刀架是在一定的空间范围内，能执行自动松开、转位、精密定位等一系列动作的一种机构。对于自动回转刀架，根据装刀数量的不同，自动回转刀架分有四工位、六工位和八工位等形式。根据安装的不同方式，自动回转刀架可分为立式和卧式。而根据机械定位方式不同，自动回转刀架又可分为端齿盘定位型和三齿盘定位型等。其中端齿盘定位型换刀时要将刀架抬起，换刀速度较慢且密封性差，但其结构简单。三齿盘定位叫免抬型，其特点时换刀时刀架不拾起，因此换刀速度快且密封性好，但其结

构复杂。

自动回转刀架在结构上必须具有良好的强度和刚性，以承受粗加工时的切削抗力，为了保证转位之后具有髙的重复定位精度，自动回转刀架还需要选择可靠的定位方案和合理的定位结构。自动回转刀架的自动换刀是由控制系统和驱动电路来实现的。

1.7 研究实际社会意义及应用效果

传统的车床的刀架上只能装一把刀，换刀的速度慢，换刀后还须重新对刀，并且精度不高，生产效率低，不能适应现代化生产的需要，因此有必要对机床的换刀装置进行改进，数控车床上使用的自动回转刀架是一种简单的换刀装置。自动回转刀架是在一定的空间范围内能执行自动松开、转位以及精密定位等一系列动作的一种机构。使用这种新的经济型数控系统功能更强，可靠性更稳定，功率增大，结构简单，维修方便。为了能在工件的一次装夹中完成多个工序加工，缩短加工辅助时间，减少多次安装所引起的加工误差，充分发挥数控机床的效率，采用“工序集中”的原则，采用自动回转刀架。并针对生产过程中出现的一些常规问题进行了探讨，归纳总结检查修理方法。

二、设计任务

题目：数控车床自动回转刀架结构设计

任务：设计一台四工位立式回转刀架，适用于C616或C6132经济型数空车床。要求绘制自动回转刀架的机械结构图。推荐刀架所用电动机的额定功率为

90W，额定转速1440r/min，换刀时要求刀架转动的速度为30r/min。

三、总体结构设计

1、减速传动机构的设计

普通的三项异步电动机因转速太快，不能直接驱动刀架进行换刀，必须经过适当的减速。根据立式转位刀架的结构特点，采用蜗杆副减速时最佳选择。蜗杆副传动可以改变运动的方向，获得较大的传动比，保证传动精度和平稳性，并且具有自锁功能，还可以实现整个装置的小型化。

2、上刀体锁紧与精定位机构的设计

由于刀具直接安装在上刀体上，所以上刀体要承受全部的切削力，其锁紧与定位的精度将直接影响工件的加工精度。本设计上刀体的锁进玉定位机构选用端面齿盘，将上刀体和下刀体的配合面加工成梯形端面齿。当刀架处于锁紧状态时，上下端面齿相互啮合，这时上刀体不能绕刀架的中心轴旋转；换刀时电动机正转，抬起机构使上刀体抬起，等上下端面齿脱开后，上刀体才可以绕刀架中心轴转动，完成转位动作。

3、刀架抬起机构的设计

要想使上、下刀体的两个端面齿脱离，就必须设计适合的机构使上刀体抬起。本设计选用螺杆-螺母副，在上刀体内部加工出内螺纹，当电动机通过蜗杆-涡轮带动蜗杆绕中心轴转动时，作为螺母的上刀体要么转动，要么上下移动。当刀架处于锁紧状态时，上刀体与下刀体的端面齿相互啮合，因为这时上刀体不能与螺杆一起转动，所以螺杆的转动会使上刀体向上移动。当端面齿脱离啮合时，上刀体就与螺杆一起转动。

设计螺杆时要求选择适当的螺距，以便当螺杆转动一定的角度时，使得上刀梯与下刀体的端面齿能够完全脱离啮合状态。

自动回转刀架的传动机构示意图，详细的装配图在图纸上。

图3.1 自动回转刀架的传动结构示意图

1—发信盘 2—推力轴承 3—螺杆螺母机构 4—端面齿盘 5—发靠圆盘 6—三相异步电动机 7—联轴器 8—蜗杆副 9—反靠销 10—圆柱销 11—上盖圆盘 12

—上刀体

四、自动回转刀架的工作原理

自动回转刀架的换刀流程如下图4.1。

图4.2上表示自动回转刀架在换刀过程中有关销的位置。其中上部的圆柱销2和下部的反靠销6起着重要作用。

当刀架处于锁紧状态时，两销的情况如图A所示，此时反靠销6落在圆盘7的十字槽内，上刀体4的端面齿和下刀体的端面齿处于啮合状态（上下端面齿在图中未画出）。

需要换刀时，控制系统发出刀架转位信号，三项异步电动机正向旋转，通过蜗杆副带动蜗杆正向转动，与螺杆配合的上刀体4逐渐抬起，上刀体4与下刀体之间的端面齿慢慢脱开；与此同时，上盖圆盘1也随着螺杆正向转动（上盖圆盘1通过圆柱销与螺杆联接），当转过约错误！未找到引用源。时，上盖圆盘1直槽的另一端转到圆柱销2的正上方，由于弹簧3的作用，圆柱销2落入直槽内，于是上盖圆盘1就通过圆柱销2使得上刀体4转动起来（此时端面齿已完全脱开）。

上盖圆盘1、圆柱销2以及上刀体4在正转的过程中，反靠销6能够从反靠圆盘7中十字槽的左侧斜坡滑出，而不影响上刀体4寻找刀位时的正向转动。

上刀体4带动磁铁转到需要的刀位时，发信盘上对应的霍尔元件输出低电平信号，控制系统收到后，立即控制刀架电动机反转，上盖圆盘1通过圆柱销2带动上刀体4

开始反转，反靠销6马上就会落入反靠圆盘7的十字槽内，至此，完成粗定位。此时，反靠销6从反靠圆盘7的十字槽内爬不上来，于是上刀体4停止转动，开始下降，而上盖圆盘1继续反转，其直槽的左侧斜坡将圆柱销2的头部压入上刀体4的销空内，之后，上盖圆盘1是下表面开始与圆柱销2的头部滑动。再次期间，上、下刀体的端面齿逐渐啮合，实现精定位，经过设定的延时时间后，刀架电动机停转，整个换刀过程结束。

由于蜗杆副具有自锁功能，所以刀架可以稳定地工作。

图4.2 刀架转位过程中销的位置

1—上盖圆盘 2—圆柱销 3—弹簧 4—上刀体 5—圆柱销 6—反靠销 7—反靠圆

盘

a)换刀开始时，圆柱销2与上盖圆盘1可以相对滑动

b)上刀体4完全抬起后，圆柱销2落入上盖圆盘1槽内，上盖圆盘1将带动圆柱销2及上刀体4一起转动

c)上刀体4连续转动时，反靠销6可从反靠圆盘7的槽左侧斜坡滑出

d)找到刀位后，刀架电动机反转，反靠销6反靠，上刀体停转，实现粗定位

五、主要传动部件的设计

1.蜗杆副的设计计算

自动回转刀架的动力源是三相异步电动机。其中蜗杆与电动机直联，刀架转位时蜗轮与上刀体直联。已知电动机额定功率错误！未找到引用源。=90W 。,额定转速1n =1440r/min ，上刀体设计转速错误！未找到引用源。=30r/min ，则蜗杆副的传动比i=1n 错误！未找到引用源。/2n 错误！未找到引用源。=1440/30=48。刀架从转位到锁紧时，需要蜗杆反向，工作载荷不均匀，启动时冲击较大，今要求蜗杆副的使用寿命错误！未找到引用源。=10000h 。

（1）蜗杆的选型

GB/T10085-1988推荐采用渐开线蜗杆和锥面包络蜗杆。本设计采用结构简单，制造方便的渐开线型圆柱蜗杆。

（2）蜗杆副的材料

刀架中的蜗杆副传动的功率不大，但蜗杆转速干，一次，蜗杆的材料选用45钢，其螺旋齿面要淬火，硬度为45～55HRC,以提高其表面耐磨行；蜗轮的转速较低，其材料主要考虑耐磨性，选用铸锡磷青铜ZCuSn10P1，采用金属模制造。

（3）按齿面接触疲劳强度进行设计

刀架中的蜗杆副采用闭式传动，多因齿面胶合或点蚀而失效。因此，进行载荷计算时，先按齿面接触疲劳强度进行设计，再按齿根弯曲疲劳强度进行校核。

按蜗轮接触疲劳强度条件设计计算的公式

a ≥ 232)]

[(H P E Z Z KT 错误！未找到引用源。 (4-1)

式中 a--蜗杆副的传动中心距，单位mm ；

K--载荷系数；

T 2错误！未找到引用源。--作用在涡轮上的转矩错误！未找到引用源。，单位N.mm ；

Z E --弹性影响系数，单位 MP

Z P --接触应力，

[H σ错误！未找到引用源。]--许用接触应力，单位为MPa 。

从式中算出蜗杆副的中心距a 之后，根据已知的传动比i=48，

查表选择一个合适的中心距a 值，以及相应的蜗杆，蜗轮参数。

1）确定作用在蜗轮上的转矩错误！未找到引用源。蜗杆头数错误！未找到引用源。=1，蜗杆副的传动效率η=0.65，由电动机的额定功率P 1=90W ，可以算出蜗轮传动的功率P 2错误！未找到引用源。=P 1错误！未找到引用源。η，再由蜗轮的转速n 2=30r/min 求得作用在蜗轮上的转矩

T 2 错误！未找到引用源。= 9.5522n p 错误！未找到引用源。= 9.552

1n p η错误！未找到引用源。= 18.623N ·m= 18623N ·mm

2）确定载荷系数K

载荷系数K= K A K β K V 其中KA 为使用系数，查表得， 由于工作载荷不均匀，启动时冲击较大，因此取K A =1.15； K β为齿向分布系数，因工作载荷在启动和停止时有变化，故取K β=1.15；K V 为动载系数，由于转数不高。冲击不大，可取K V =1.05。则载荷系数K= K A K β K V 错误！未找到引用源。≈1.39

表5.1 使用系数K A

3）确定弹性影响系数Z E

铸锡磷青铜蜗轮与钢蜗杆相配时，从有关手册查的弹性影响系Z E =160Mpa 1/2

4）确定接触系数Z P

先假设蜗杆分度圆直径d1 和传动中心距a 的比值d1错误！未找到引用源。/a=0.35。查表的Z P =2.9

表5.2 铸锡青铜蜗轮的基本许用接触应力[σ

H ]`(MPa)

5）确定许用接触应力[H σ]

根据蜗轮材料为铸锡磷青铜ZCuSn10P1金属模制造蜗杆螺旋齿面硬度大于

45HRC 可查表的蜗轮的基本许用应力][H σ`错误！未找到引用源。=268MPa 已

知蜗杆为单头，蜗轮每转一转时每个轮齿啮合的次数j=1；蜗轮转数错误！

未找到引用源。=30r/min ；蜗杆副的使用寿命错误！未找到引用源。=10000h 。 则应力循环次数：

N=60j n2 错误！未找到引用源。 错误！未找到引用源。

=60×1×30×10000=1.8×107错误！未找到引用源。

寿命系数：

K HN

=8778710

8.11010?=N =错误！未找到引用源。0.929 许用接触应力：

[H σ]=KHN ×[H σ]`=0.929?268=MPa

6）计算中心距 将以上各参数带入4-1，求得中心距：

a ≥232)]

[(

H P E Z Z KT σ=)2499.2160(1862339.13???=44.8mm 错误！未找到引用源。

查表取a=50，已知蜗杆头数Z 1错误！未找到引用源。=1，设模数m=1.6mm ，

得蜗杆分度圆直径d 128mm 。这时错误！未找到引用源。d 1/a=0.4，查表得接触系数Z P `=2.75。因为Z P `< Z P 错误！未找到引用源。所以上述计算结果可用。

（4）蜗杆和涡轮的主要参数与几何尺寸

1)由蜗杆和涡轮的基本尺寸和主要参数

蜗杆的参数与尺寸 头数Z 1错误！未找到引用源。=1，模数m=1.6mm ，轴向齿距P a 错误！未找到引用源。=π错误！未找到引用源。m=5.027mm 轴向齿厚S a 错误！

未找到引用源。=2

1错误！未找到引用源。m=2.514mm ，分度圆直径错误！未找到引用源。=20mm

直径系数q=错误！未找到引用源。=6.120=12.5

分度圆导程角错误！未找到引用源。=11arctan

d mz 错误！未找到引用源。=q z 1arctan

=`574 取齿顶高系数错误！未找到引用源。=1，径向间隙系数c=0.2，

则齿顶圆直径d 1a 错误！未找到引用源。=d 1错误！未找到引用源。+2错误！未找到引用源。m=20+2?1?1.6=23.2mm ，

齿根圆直径d 1f =d 1错误！未找到引用源。-2m （错误！未找到引用源。+c ）

=20-2?1.6(1?1.6+0.2)=14.24mm 。

2)涡轮参数与尺寸

因为是非标准传动，根据推荐表11-1取齿数错误！未找到引用源。=48，模

数m=1.6mm ，

分度圆直径为d 2错误！未找到引用源。=mZ 2错误！未找到引用源。=76.8mm ， 变位系数X 2错误！未找到引用源。=m

d d m a 221+-=6.126.78206.150?+-=1 涡轮喉圆直径为d 2a 错误！未找到引用源。=d 2+2h 2a = d 2+2m(错误！未找

到引用源。+X 2)=76.8+2?1.6(1+1)=83.2mm

涡轮齿根圆直径d 2f = d 2-2m(错误！未找到引用源。

-X 2-c)=76.8-2?1.6(1-1+0.2)=76.16mm

涡轮咽喉母圆半径r 2g =a-22

1a d =50-2.8321?=8.4mm （5）校核涡轮齿根弯曲疲劳强度

即检验下式是否成立：

错误！未找到引用源。≤错误！未找到引用源。[F σ错误！

未找到引用源。]

由蜗杆头数Z 1=1，传动比i=35，可以计算出涡轮齿数Z 2=iZ 1错误！未找到

引用源。=48

则涡轮的当量齿数：

错误！未找到引用源。Z 2V =r Z 32cos =3

`)574(cos 48 =48.44 根据涡轮变位系数X 2=1和当量齿数2V Z =48.44查表的齿形系数

2fa Y 错误！未找到引用源。=2.08

螺旋角影响系数

βY =1-

140

r =0.9679 根据涡轮的材料和制造方法，查表得涡轮基本许用弯曲应力： [F σ]`错误！未找到引用源。=56MPa

涡轮的寿命系数： 9610N K FN = =97610

8.110? =0.725 涡轮的许用弯曲应力：

FN F F K *=]`[][σσ错误！未找到引用源。

=56?0.725=40.6a MP

将数据带入得： βσY Y m

d d KT Fa F 221253.1][= =9679.095.16.18.76201862339.153.1?????=30.42a MP ]`[][F F σσ≤，涡轮齿根的弯曲强度满足要求。

(6)验算效率η

)

tan(tan )96.0~95.0(v r r ?η+= 已知r =v v v f f ;arctan ;95..4=? 与相对滑动速度S V 有关。

S V =513.1996.0/5072.195.4cos 1000601440

20cos 1000601

1==????=? ππr n d

从表11-18中用插值法查得0395.0=v f 1666.2=v ?；代入式中得663.0=η，大于原估计值，因此不用重算。

2.螺杆的设计计算

1)螺距的确定

刀架转位时，要求螺杆在转动约到 170的情况下，上刀体的端面齿与下刀体的端面齿完全脱离;在锁紧的时候，要求上下端面的啮合深度达2mm 。因此，螺杆的螺距P 应满足P

360170?>2m 故2.4>P ,今取螺杆的螺距P=6mm 。

2) 其它参数的确定

采用单头梯形螺杆，头数n=1，牙侧角2

a =β= 15，外螺纹大径1d =50mm ，牙顶间隙c a =0.5mm ，基本牙型高度1H =0.5P=3mm ，外螺纹牙高1h =3.5mm ，外螺纹中径2d =47mm ，外螺纹小径1d =43mm ，螺杆螺纹部分长度H=50mm 。

3)自锁性能校核

螺杆-螺母材料均用45钢，查表5-12取摩擦系数f=0.11；再求得梯形螺旋副的当量摩擦角：

47.615cos 11.0arctan cos arctan ===β?f v 而螺纹升角：

65.447

14.36

2arctan arctan arctan 22=??===d np d s ππψ错误！未找到引用源。 易得v ?ψ<,因此满足自锁条件。 3.轴承的选用

滚动轴承是现代机器中广泛应用的部件之一。它是依靠主要元件的滚动接触来支撑转动零件的。与滑动轴承相比，滚动轴承摩擦力小，功率消耗少，启动容易等优点。并且常用的滚动轴承绝大多数已经标准化，因此使用滚动轴承时，只要根据具体工作条件正确选择轴承的类型和尺寸。验算轴承的承载能力。以及与轴承的安装、调整、润滑、密封等有关的“轴承装置设计”问题。

(1) 轴承的类型

考虑到轴各个方面的误差会直接传递给加工工件时的加工误差，因此选用调心性能比较好的深沟球轴承。此类轴承可以同时承受径向载荷及轴向载荷，安装时可调整轴承的游隙。然后根据安装尺寸和使用寿命选出轴承的型号为：6203

(2) 轴承的游隙及轴上零件的调配

轴承的游隙和欲紧时靠端盖下的垫片来调整的，这样比较方便。

(3) 滚动轴承的配合

滚动轴承是标准件，为使轴承便于互换和大量生产，轴承内孔于轴的配合采用基孔制，即以轴承内孔的尺寸为基准；轴承外径与外壳的配合采用基轴制，即以轴承的外径

回转刀架

1.3. 结构组成与动作循环 典型的数控转塔刀架一般有动力源（电极或油缸，液压马达）、机械传动机构、预分度机构、定位机构、锁紧机构、检测装置、接口电路、刀具安装台（刀盘）、动力刀座等组成。 数控转塔刀架的动作循环为： T指令（换刀指令）→刀盘放松（抬起）→转位→刀位检测→预分度→精确定位→刀具锁紧→结束，答复信号。 1.4. 技术性能与发展趋势 数控转塔刀架的技术发展很快，现正逐步形成标准定型产品。我国数控转塔刀架标准草案中所规定的主要技术性能如下： 1.4.1. 精度 定位精度要求高，一般要求工位目标位置重复定位精度在4"10" —，刀槽的工作位置定位精度在0.03-0.05mm。各种形位公差为0.020.03mm -。因此定位机构均采用精密多齿盘。先进工艺用浮硬齿面对研,重复定位精度可高达"1另外,刀盘加工趋向用淬火硬磨削,以获得刀槽精度的长期保持性及高的刚度。 1.4. 2. 运转性能 主要是转位时间和转位频率。先进水平一次转位周期0.3—ls,最快己达0.lS。分度频率为600—1000次/h 。 双向转位就近换刀(最短路程换刀)的结构正在开发应用,如双向滚子端面凸轮机构 , 可显著缩短换到周期。为了克服刀盘高速转位引起的惯性冲击,使用恰当的缓冲元件是其发展趋势。 1.4.3. 润滑与密封 目前趋向于开发能终生润滑的产品,即在使用全过程中,不需要用户再采取任何润滑措施。 因工作环境恶劣,对密封性能要求很高,通常规定在刀架体内棋道压力105pa气路 ,浸入装有防锈液的试验箱内,在规定时间内,不得有漏气现象。 1.4.4. 负载能力与刚度

数控转塔刀架的负载能力与刚度,除了与有关零件的尺寸、形状、结构等有关外 , 受刀盘锁紧力影响也很大。一般小型产品锁紧力为3 610N ? 10N左右,高性能产品可达4 以上。 对数控转塔刀架的静刚度目前尚无规范要求,有的企业标准已经提出测详见定, 但缺乏数据指示。对动刚度,动态性能,在生产实践中反映出其影响明显,但也无可靠数据指示提出,这些方面是今后研究开发中的重要方向。 1.4.5 可靠性方面 可靠性是产品性能的综合反映。对转塔刀架目前一般要求平均无故障时间(MTBF)为4 ?次以上,国内产品在设方面亟待提高。 210N 510N ?次,高级的已经达到4 1.5 现代典型数控转塔刀架的结构分析 1.5.1. 液压式 这类刀架用液压缸实现刀盘锁紧,低速大扭矩液压马达驱动刀盘转位。液压缸可获得很大的锁紧力,故刀架刚性很好。该机构适用于重负荷切削,且易双向转位就近换刀,大型数控车床应用较多。 近年已开发出将液压马达和滚珠式预分度机构合为一体的液压分度马达(Index Motor) 。可使刀架简化,重复定位精度可达" ±。刀盘加速时间仅为0.1S,有较好的应 0.1 用前景。 1.5. 2. 液压机械式 这类刀架用液压缸锁紧刀盘,转位和预分度则用点电机通过机械传动装置实现, 如槽轮机构。目前趋向采用动态性能较好的间歇凸轮转位机构。 1.5.3. 电动势 这类刀架以电机为动力源,使用方便,应用最多。主要形式有以下几种：（1）单面凸爪锁紧式 是我国自行开发的小型产品刀盘主轴上固联有单向凸爪离合器的右半。电机经蜗轮传动使主动凸爪(离合器左半)正向旋转,两个半离合器结合,两定位多齿盘觉分开啮合,刀盘转位。到位后反向旋转,刀盘转动被预分度机构的定位销阻止,由于凸爪斜面作用使离合器左右两半分离,使刀盘右移实现定位锁紧。 此形式结构紧凑,但锁紧力靠机构的弹性变形产生,调整较难,主轴刚度不宜大,适用于低速低载,如仪表及床上使用。 （2）双插销反靠式

数控4刀位自动回转刀架设计

目录 一、设计任务 (2) 二、总体结构设计 (2) 2.1 减速传动机构的设计 (2) 2.2上刀体锁紧与精定位机构的设计 (2) 2.3刀架抬起机构的设计 (3) 三、自动回转刀架的工作原理 (3) 四、主要传动部件的设计 (5) 4.1 蜗杆副的设计计算 (5) 4.1.1 蜗杆的选型 (6) 4.1.2 蜗杆副的材料 (6) 4.1.3 按齿面接触疲劳强度进行设计 (6) 4.1.4 蜗杆和涡轮的主要参数与几何尺寸 (9) 4.1.5 校核涡轮齿根弯曲疲劳强度 (9) 4.1.6 验算效率η (11) 4.2 螺杆的设计计算 (11) 五、电器控制部分的设计 (12) 5.1 硬件电路设计 (12) 5.1.1 收信电路 (12) 5.1.2 发信电路 (14) 5.2 控制软件设计 (17) 参考文献 (16)

一、设计任务 题目：数控车床自动回转刀架结构设计 任务：设计一台四工位立式回转刀架，适用于C616或C6132经济型数空车床。要求绘制自动回转刀架的机械结构图。推荐刀架所用电动机的额定功率为90W，额定转速1440r/min，换刀时要求刀架转动的速度为30r/min。 二、总体结构设计 2.1 减速传动机构的设计 普通的三项异步电动机因转速太快，不能直接驱动刀架进行换刀，必须经过适当的减速。根据立式转位刀架的结构特点，采用蜗杆副减速时最佳选择。蜗杆副传动可以改变运动的方向，获得较大的传动比，保证传动精度和平稳性，并且具有自锁功能，还可以实现整个装置的小型化。 2.2上刀体锁紧与精定位机构的设计 由于刀具直接安装在上刀体上，所以上刀体要承受全部的切削力，其锁紧与定位的精度将直接影响工件的加工精度。本设计上刀体的锁进玉定位机构选用端面齿盘，将上刀体和下刀体的配合面加工成梯形端面齿。当刀架处于锁紧状态时，上下端面齿相互啮合，这时上刀体不能绕刀架的中心轴旋转；换刀时

回转窑安装说明书

. .. . 回转窑通用安装说明

目录 前言 1 一、安装 (1) 1-1 一般概述 (2) 1-2 安装说明 (3) 1-3 安装准备 (4) 1-4 支承装置安装 (24) 1-5 轮带筒体安装 (34) 1-6 大齿圈的安装 (42) 1-7 传动机构安装 (44) 1-8 窑头窑尾件的安装 (46) 二、试运转. (47) 2-1 试运转前的准备 (47) 2-2 单机试运转 (47) 三、使用维护及检修. (54) 3-1 起动前准备工作 (54) 3-2 起动和停窑的操作 (55) 3-3 液压挡轮操作、维护要求 (57) 3-4 维护与检修 (57) 3-5 润滑与冷却 (61)

3-6 常见故障及处理方法 (61) 前言 本说明书主要适用于直径φ3.5m以上的水泥回转窑。 本说明书是通用安装使用说明书。由于回转窑的规格不同，其性能参数不同，电机、减速器、联轴器及相应的配套外购件不同。因此，本说明书不包括回转窑的具体规格和性能参数，不包括具体电机、减速器、联轴器及相应的配套外构件安装使用说明。电机、减速器、联轴器及相应的配套外购件安装使用说明见其单机所带安装使用说书。

一、安装 1-1 回转窑一般概述1、工作原理

回转窑是水泥生产的主机设备。 生料粉从窑尾筒体高端喂入窑筒体。由于窑筒体的倾斜和缓慢地回转，使物料产生一个既沿着圆周方向翻滚，又沿着轴向从高端向低端移动的复合运动，生料在窑通过分解，烧成等工艺过程，烧成水泥熟料后从窑筒体的低端卸出，进入冷却机。 燃料从窑头喷入，在窑进行燃烧，发出的热量加热生料，使生料煅烧成为熟料，在与物料热交换过程中形成的热空气，由窑进料端进入窑尾系统（预热器及收尘器），最后由烟囱排入大气。 2、结构概述 回转窑主要有窑筒体、传动装置、支承装置、挡轮装置、窑头密封装置、窑尾密封装置、窑头罩等部件组成，见图1-1 回转窑结构简图。 2.1、窑筒体部分 窑筒体是回转窑的躯干，系由钢板卷制而焊接而成。窑筒体倾斜地安装在数对托轮上，沿窑筒体长度方向上套有数个矩形轮带，它承受窑筒体、物料、窑衬等所有回转部分的重量，并将其重量传到支承装置上。 2.2、大齿圈装置 窑筒体上固定有大齿圈以传递扭矩。大齿圈通过切向弹簧板与窑筒体联结，这种使大齿圈悬挂在窑筒体上的联结结构能使大齿圈和窑筒体之间留有足够的散热空间，并能减少窑筒体弯曲变形等对啮合精度的影响，还能起到减震缓冲的作用，有利于延长窑衬的寿命。 2.3、传动装置 2.3.1 传动型式：

北京市建筑施工混凝土布料机安全使用管理暂行办法(京建法(2014)14号)

北京市建筑施工混凝土布料机 安全使用管理暂行办法 第一条为进一步加强本市建筑施工混凝土布料机（含布料杆，以下简称“布料机”）的安全使用管理，特制定本办法。 第二条本市行政区域内房屋建筑和市政基础设施工程施工现场（以下简称“施工现场”）布料机的购置、租赁、安装、拆卸、移位、使用管理，适用本办法。 第三条施工单位在购置、租赁布料机时应当核查布料机生产单位、产权单位的营业执照、产品合格证、产品使用说明书，并留存复印件。 第四条手动布料机的安装、拆卸、移位由施工单位或产权单位按照产品使用说明书进行。 液压布料机的安装、拆卸、移位应由产权单位负责，施工单位不得擅自进行。 第五条施工单位在确定布料机安装位置时，应确认现场有足够的作业空间。布料机机体中心位置与施工作业面临边距离应不小于机体结构总高度的1.5倍，与高压输电线路和其它障碍物体应按标准及相关规定要求保证足够安全距离。起重吊装作业时与布料机要确保足够的安全距离。 第六条施工单位编制混凝土施工方案时应明确布料机安装作业平面布置图，并对布料机支撑结构进行计算，确 - 1 - 保结构安全。 施工单位项目技术人员应负责对布料机操作人员进行专项安全技术交底。 第七条手动布料机在使用和存放时，应确保支撑面平整坚实，并采取不少于4根钢丝绳对角拉结或不少于4根刚性材料支撑等防倾覆措施。

第八条液压布料机配电系统必须符合《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46）。 第九条布料机在施工现场内首次安装完毕后应由安装单位进行自检，合格后报总承包单位，由总承包单位组织使用单位、安装单位、产权单位、监理单位联合验收，并填写《混凝土布料机安装验收表》（见附件1），合格后方可投入使用。 布料机每次移位完毕后，由总承包单位进行检查并填写《混凝土布料机移位检查表》（见附件2），合格后方可投入使用。 布料机每次安装、拆卸、移位过程中，总承包单位专职安全员应全程旁站监督，确保施工安全。 第十条布料机每次吊装前和存放时应按规定拆除配重。 第十一条施工现场不得擅自改装布料机或使用不合格产品。 第十二条布料机每班作业前，使用单位应进行安全检查。 - 2 - 布料机作业过程中,回转半径内不得存放任何物料，施工单位应确保悬架下方无人员停留。 第十三条五级以上大风、雷雨、大雪、大雾等恶劣天气应停止布料机施工作业，并采取防倾覆措施。 第十四条检查、维修、保养时，应当停机、断电。液压布料机操作、维修、保养须由专人负责。 布料机操作人员离开操作位置时，应当关闭设备电源，将操纵控制器锁好，避免他人私自操作启动机械设备发生事故。 第十五条布料机操作人员在作业中，应严格执行《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33）等相关安全技术规范、安全操作规程和产品说明书中的有关安全要求，严禁违章作业。

2020年数控车床自动回转刀架机电系统设计参照模板

摘要 自动回转刀架是数控机床的重要组成部分，它有效地提高了劳动生产率，缩短了生产准备时间，消除人工误差提高加工精度和加工精度的一致性等。但是传统的普通车床换刀的速度慢、精度不高，生产效率低，不能适应现代化生产的需要。所以为了提高生产率、改善产品质量以及改善劳动条件必须对自动回转刀架进行改进。 本文对数控车床自动回转刀架的机电系统的相关内容进行分析，研究数控车床刀架的组成和工作原理，对普通机床的换刀装置进行改进，使该装置具有自动松开、转位、精密定位等功能。此次主要完成自动回转刀架的机械部分和电气部分的设计。机械部分为对其组成的各个机械部件进行计算与选用，电气部分为编制刀架自动转位控制软件。设计的数控換刀装置功能更强，换刀装置通过刀具快速自动定位，可以提高数控车床的效率，缩短加工时间；同时其可靠性更稳定，结抅简单。 关键词: 自动回转刀架，换刀装置，机电系统，电气控制

Design of automatic turret mechanical and electrical system of CNC lathes Abstract The automatic turret is an important part of CNC lathe. It improved labor productivity and shorten the production time, eliminate human error, the improvement of the machining accuracy and consistency of precision. Though conventional ordinary lathe tool change slowly, low accuracy, low productivity. It cannot adapt to the needs of modern production. Therefore, we must be improved the automatic turret in order to increase productivity, improve product quality and improve working. This rotary tool holder for CNC lathe electrical and mechanical systems related content study, study the composition and working principle of CNC lathes turret and improve the tool changerthe of general machine tools, so that the device has an automatic release, transfer, precision positioning and other functions. This time we should completion of the design of a utomatic turret’s the mechanical parts and electrical parts. Mechanical part is composed of various mechanical calculation and selection of parts, electrical parts is preparation of the turret automatically transfer of the control software, automatic indexing turret. Design of more powerful CNC tool changer, tool changer quickly through the automatic positioning tool can improve the efficiency of CNC lathes and shorten the processing time; while its reliability is more stable, the structure is simpler. Keywords: Automatic turret Tool changer Electro-Mechanical Systems Electrical control I

回转窑设计方案手册

回转窑的设计 一、窑型和长径比 1.窑型 所谓窑型是指筒体各段直径的变化。按筒体形状有以下几种窑型： (1)直筒型：制造安装方便，物料在窑内移动速度较均匀一致，操作控制较易掌握，同时窑 体砌造及维护较方便； (2)热端扩大型：加大单位时间内燃烧的燃料量及传热量，在原窑直径偏小的情况下，扩大 热端将相应提高产量，适用于烧成温度高的物料； (3)冷端扩大型：便于安装热交换器，增大干燥受热面，加速料浆水分蒸发，降低热耗及细 尘飞损，适用于处理蒸发量大、烘干困难的物料； (4)两端扩大型(哑铃型)：中间的填充系数提高，使物料流动的机会减少，还可以节约部分 钢材；还有单独扩大烧成带或分解带的“大肚窑”，这种窑型易挂窑皮，在干燥带及烧成带 能力足够时，可以显著提高产量。但这种窑型操作不便。 总之，不论扩大哪一带，必须保持预烧能力和烧结能力趋于平衡。只有在生产窑上，经过生产实践和充分调查研究(包括必要的热工测定和计算)，发现某一带确为热工上的薄弱环节，在这种特定条件下将该带扩大，才会得出较明显的效果。 目前国内外发展趋势仍以直筒型窑为主，而且尺寸向大型方面发展。其他有色金属工业用回转窑(还原、挥发、硫化精矿焙烧、氯化焙烧、离析、烧结转化等)多采用较短的直筒窑。 2.长径比 要得长径比有两种表示方法：一是筒体长度L与筒体公称直径D之比；另一是筒体长 度L与窑的平均有效直径D均之比。L/D便于计算，L/D均反映要的热工特点更加确切， 为了区别起见，称L/D均为有效长径比。窑的长径比是根据窑的用途、喂料方式及加热方 法来确定的。根据我国生产实践的不完全统计，各类窑的长径比示于表1中。长径比太大，窑尾废气温度低，蒸发预热能力降低，对干燥不利；长径比太小，则窑尾温度高，热效率低。同类窑的长径比与窑的规格有关，小窑取下限，大窑取上限。 表1各类窑的长径比 窑的名称公称长径比有效长径比 氧化铝熟料窑(喷入法)20~2522~27 氧化铝焙烧窑20~2321.5~24 碳素煅烧窑13.5~1917~24 干法和半干法水泥窑11~15—— 湿法水泥窑30~42—— 单筒冷却机8~12—— 铅锌挥发窑14~1716.7~18.3 铜离析窑——15~16 氯化焙烧窑——12~17.7 二、回转窑的生产率 回转窑生产是一个综合热工过程，其生产率受多方面因素影响。分析其内在规律性， 可以建立以下几个方面的数量 关系。

砼布料机施工方案

目录 目录 (1) 1 工程概况 (2) 3 砼输送措施及布料机配置 (2) 4 施工方案的选择 (2) 4.1设备的选择 (2) 4.2技术要求 (3) 4.3施工方案及方法 (3) 4.4处里措施 (3) 4.5支撑体系 (5) 5 布料机运行作业流程 (6) 6 布料机施工要点 (6) 7 安全操作要求 (7) 8 安全注意事项 (8) 9 计算书： (9)

1 工程概况 本工程位于阳江江城区湖东路与湖湾路交汇处，西靠近鸳鸯湖公园。本工程一期拟建9栋高层，1栋会所，一栋幼儿园和沿街的商铺，其中9栋高层为32层的商业住宅。建筑面积194317.670㎡，其中地上建筑面积为136222.02㎡，地下建筑面积为45262㎡。 建设单位：阳江恒隆房产开发有限公司 设计单位：珠海市建筑设计院 监理单位：阳江市建设监理有限公司 施工单位：江苏省江建集团有限公司 2 编制依据 1、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012 2、《布料机使用说明书》 3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2011 4、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005 5、《高层建筑混凝土结构技术规范》JGJ3-2010 6、本工程施工图纸 7、施工组织设计 8、施工合同 3 砼输送措施及布料机配置 六层以上结构混凝土采用地泵+布料杆浇筑、塔吊辅助浇筑。 本工程采用的简易混凝土布料机，重约1440kg，由四个脚支撑固定，平均每个支撑脚承重360kg。 4 施工方案的选择 4.1设备的选择 1、根据工程平面长、宽尺寸和现场的施工环境，本工程基础底板和六层以下结构砼施工时采用汽车泵浇筑。六层以上结构混凝土采用地泵配以布料机进行浇筑，布料机的支设非常重要，为了确保布料的稳定，支设布料机的部位，对底

数控车床4工位自动回转刀架结构设计

目录 目录----------------------------------------------------------------1第1节自动回转刀架总体设计--------------------------------------------------------------2 1.1概述-----------------------------------------------------------2 1.2数控车床自动回转刀架的发展趋势--------------------------------------------------2 1.3自动回转刀架的工作原理-----------------------------------------3第2节主动传动部件的设计计算-----------------------------------------------------------5 2.1蜗杆副的设计计算------------------------------------------------5 2.2轴承的选用------------------------------------------------------7第3节刀架体的设计-------------------------------------------------8 第4节控制系统的选择-----------------------------------------------8 4.1单片机的工作原理------------------------------------------------9 4.2刀架控制流程图--------------------------------------------------10 第5节结论---------------------------------------------------------12 参考文献------------------------------------------------------------14

Φ4×60m回转窑说明书

Φ4×60m回转窑说明书 回转窑说明书 一、技术性能 筒体内径：4m 筒体长度：60m 斜度：（sinΦ） 3.5% 支承数：3档 生产能力：（配窑外分解预热系统）2500t/d 转速：用主传动：0.396~3.96r/min 用辅助传动：8.56r/h （一）传动电机(单传动)： 1、主传动辅助传动 型号：ZSN4-355-092 功率：315（KW） 转速：1000(r/min) 2、辅助传动 型号：Y200L-4 功率：30(KW) 转速：1470(r/min) （二）减速器： 1、主传动辅助传动 型号：ZSY630-35.5（ZBJ19004-88） 速比：34.601 2、辅助传动 型号：ZL65-16-II 速比：40.85 二、结构及工作原理概述 回转窑的筒体由钢板卷制而成，筒体内镶砌耐火衬，且与水平成规定的斜度，由3个轮带支承装置上，在入料端轮带附件的跨内筒体上用切向弹簧固定一个大齿圈，其中有一小齿轮与其齿合。正常运转时，由主传动电动机经主减速器向该开式齿轮装置传递动力，驱动回转窑。 物料从窑尾（筒体的高端）进入窑内煅烧。由于筒体的倾斜和缓慢的回转窑作用，物料既沿圆周方向滚动又沿轴向（从高端向低端）移动，继续完成分解和烧成的工艺过程，最后，生成熟料经窑头罩进入冷却机冷却。 燃料由窑头喷入窑内，燃烧产生的废气与物料进行热交换后，由窑尾导出，本设计不含燃料的燃烧器。 该窑在结构方面有以下主要特点： 1、筒体采用保证五项机械性能（σs、σb ＆%、αk和冷弯实验）的镇静钢Q235-C 钢板卷制，通常采用制动焊接。筒体壁厚：一般为22mm，烧成带为25mm，轮带下为60mm、由轮带下到跨间有32mm、28mm厚的过渡段节，从而使筒体的设计更为合理，既保证横截面的钢性又改善了支承装置的受力状态。在筒体进、

混凝土布料机施工方案 (1)

目录 一、编制依据 1、与本工程有关图纸文件； 2、BL-15型混凝土布料机使用说明书； 3、《混凝土质量控制标准》GB50164-92; 4、《混凝土泵送施工技术规程》JGJ10-95； 5、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005; 6、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99; 7、《建筑施工高空作业安全技术规范》JGJ80-91; 8、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001; 9、《混凝土布料机》JBT10704-2007 ; 10、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001。 一、工程概况 香坊区公滨路延伸路棚户区改造—7#及地下车库工程，位于哈尔滨市香坊区公滨路延伸路、香东街合围地块内。由哈尔滨投资集团民生投资有限公司开发，设计单位为哈尔滨工业大学建筑设计研究院，监理单位为哈尔滨市工程建设监理有限公司，由黑龙江省二建建筑工程有限责任公司承建。开工日期为2012年10月15日，竣工日期为2013年10月30日。建筑规模：本工程为一栋29层住宅楼带商业服务用房,包括2层裙房和27层住宅。建筑面积为㎡；总建筑高度，。建筑结构形式为框架剪力墙结构，建筑抗震设防烈度为6度，合理使用年限为50年。 二、施工准备

施工前根据施工现场情况准备好足够的机具设备和机具设备的安装交底，对工人进行严格的技术和安全交底，搭设布料机安放平台的架子管必须严格符合规范要求，并准备到位，操作人员必须经过严格的技术培训合格。 三、施工安排 1、成立安全防护领导小组，其组织结构组成、人员及责任分工如下： 组长：项目经理——负责全面工作 副组长：生产经理——现场施工总指挥 技术总工——技术部署 组员：工长——技术交底、安全技术交底及施工中的施工技术工作， 现场协调、布料机使用期间的安全检查及整改 施工员——技术交底、安全交底的现场落实及安全检查工作的整改 落实 安全员——负责安全工作，布料机搭设、使用期间的安全检查工作 2、劳动力安排：泵管及布料机布设工10人、混凝土布料工12人、混凝土泵操作工4人、信号工4人、小工8人 3、现场混凝土浇筑运输机械安排： 场内混凝土的运输采用混凝土运输泵和塔吊来完成垂直和水平运输，作业面采用一台独立式混凝土布料机进行布料；基础底板及地下室分三段进行施工，采用两台车泵加一台地泵输送混凝土，基础部分外墙采用塔吊配合料斗进行混凝土浇筑；地上部分采用地泵输送混凝土，并采用BL-15型布料机架设泵管布料，塔吊配合施工。 4、布料机参数表及质量要求：

数控车床自动回转刀架的设计

2013届机械设计制造及其自动化（数控）毕业设计（论文） 毕业设计（论文） 题目数控车床自动回转刀架的设计 1

目录 绪论 (1) 第一章数控车床回转刀架概述................................................................... 1矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 1.1数控车床刀架的介绍 (1) 1.2数控车床刀架的分类 (1) 第二章回转刀架方案选择 (1) 2.1数控车床回转刀架的基本要求 (1) 2.2 立式数控回转刀架的结构特点 (2) 2.3刀架参数的确定 (3) 2.4动力源的选择及方案选择结果 (4) 第三章回转刀架的工作原理及过程 (5) 3.1电动刀架工作原理 (5) 3.2四方刀架的主要构成部分 (5) 第四章回转刀架的设计及计算 (6) 4.1夹紧力的计算 (6) 4.2最大切削扭矩 (7) 4.3单工位换刀时间 (7) 4.4定位精度 (9) 第五章主传动机构的设计和标准件的选取 (10) 5.1初拟传动方案 (10) 5.2选择步进电动机 (10) 5.3蜗轮蜗杆的设计 (10) 5.4中心轴强度校核 (11) 第六章刀架的电气设计 (16) 6.1刀架的电气控制 (16) 6.2回转刀架PLC控制 (17) 第七章总结 (20) 致谢 (20) 参考文献 (21)

2013届机械设计制造及其自动化（数控）毕业设计（论文） 数控车床自动回转刀架的设计 摘要数控机床为了能在工件一次装夹中完成多道甚至所有加工工序，以缩短辅助时间和减小多次安装工件所引起的误差，必须带有自动换刀装置。数控车床上的回转刀架就是一种最简单的自动换刀装置，这次设计的自动回转刀架具有转位快，定位精度高，切向扭矩大等特点，原理采用蜗杆传动，上下齿盘啮合，螺杆夹紧的工作原理。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。 关键词: 数控车床回转刀架特点原理 绪论 毕业设计是培养学生实践的重要环节之一,它是在大学教学课程，机械课程设计，金工实习 3

回转窑安装使用说明书(中文)

回转窑 安装使用说明书 江苏鹏飞集团股份有限公司

目录 一、技术性能 1 二、工作原理及结构特点 1．工作原理 2 2．结构特点 2 三、安装说明 1．安装前的准备工作 5 2．核对基础及基础划线 6 3．支承装置的安装 8 4．筒体焊接和安装 9 5．安装传动装置 12 6．窑的其他部件的安装说明 13 7．砌耐火砖的要求 13 四、操作维护和检修 1．回转窑试运转 14 2．回转窑正常运转的维护 15 3．停窑及检查 20 4．润滑及冷却 21 5．回转窑的检修 22 附页润滑项目 23

一、技术性能 详 见 安 装 总 图

本回转窑安装使用说明书适用于直径2.5～5.2m三档及多档支承的各种规格的回转窑，回转窑直径超出上述规格时，亦可参照使用。 二、工作原理及结构特点 1．工作原理：回转窑是水泥生产的主机设备。 生料从窑尾筒体高端进入窑筒体内进行煅烧。由于窑筒体的倾斜和缓慢地回转，使物料产生一个既沿着圆周方向翻滚，又沿着轴向从高端向低端移动的复合运动。生料在窑内通过分解、烧成及冷却等工艺过程，烧成水泥熟料后从窑筒体的低端卸出，进入冷却机。 燃料从窑头喷入，在窑内进行燃烧，发出的热量加热生料，使生料煅烧成为熟料，在与物料热交换过程中形成的热空气，由窑进料端进入窑尾系统，最后由烟囱排入大气。 2．结构特点 回转窑主要有窑筒体、传动装置、支承装置、挡轮装置、窑头密封装置、窑尾密封装置、窑头罩等组成。见回转窑结构简图。 （1）窑筒体部分 窑筒体是回转窑的躯干,系由钢板卷制并焊接而成.窑筒体倾斜地安装在数对托轮上。在窑筒体低端装有耐高温耐磨损的窑口护板并组成套筒空间，并设有专用风机对窑口部分进行冷却。沿窑筒体长度方向上套有数个矩形轮带，它承受窑筒体、窑衬、物料等所有回转部分的重量，并将其重量传到支承装置上。轮带下采用浮动垫板，可根据运转后的间隙进行调整或更换，以获得最佳间隙。垫板起到增加窑筒体刚度、避免由于轮带与窑筒体有圆周方向的相对滑动而使窑筒体遭受磨损和降低轮带内外表面温差的作用。 （2）大齿圈装置 在靠近窑筒体尾部固定有大齿圈以传递转矩。大齿圈通过节向弹簧板与窑筒体

数控车床回转刀架的设计论文

图书分类号： 密级： 毕业设计(论文) 数控车床回转刀架的设计 THE DESIGN OF CNC LATHE ROTARY CUTTER 学生姓名王成 学院名称机电工程 专业名称机械设计制造与其自动化 指导教师毛瑞卿 2011年05月27日

徐州工程学院学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 论文作者签名：日期：年月日 徐州工程学院学位论文版权协议书 本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 论文作者签名：导师签名： 日期：年月日日期：年月日

摘要 传统的普通车床换刀的速度慢、精度不高，生产效率低，不能适应现代化生产的需要。因此，本文对数控车床回转刀架的机电系统的相关内容进行研究，探索数控车床刀架的组成和工作原理，对普通机床的换刀装置进行改进，使一台四工位的立式自动回转刀架数控化，使该装置具有自动松开、转位、精密定位等功能。 本文主要完成数控车床回转刀架的机械部分和电气部分的设计。机械部分为其组成的各个机械部件进行计算与选用，电气部分为编制刀架自动转位控制软件。设计的数控換刀装置功能更强，换刀装置通过刀具快速自动定位，可以提高数控车床的效率，缩短加工时间；同时其可靠性更稳定，结抅简单。 关键词自动回转刀架；换刀装置；机电系统；电气控制

数控车床自动回转刀架的设计

机电一体化 课程设计计算说明书题目：自动回转刀架设计 系： 专业： 学生姓名： 指导教师： 20**年 6 月21日

目录 第1节自动回转刀架总体设计 (1) 1.1概述 (1) 1.2数控车床自动回转刀架的发展趋势 (1) 1.3自动回转刀架的工作原理 (2) 第2节主要传动部件的设计计算 (4) 2.1 蜗杆副的设计计算 (4) 2.2 蜗杆轴的设计 (6) 2.3 蜗轮轴的设计 (12) 2.4 中心轴的设计 (13) 2.5 齿盘的设计 (14) 2.6 轴承的选用 (16) 第3节刀架体的设计 (17) 第4节结论 (18) 致谢 (19) 参考文献 (20)

第1节自动回转刀架总体设计 1.1 概述 数控车床的刀架是机床的重要组成部分。刀架用于夹持切削用的刀具，因此其结构直接影响机床的切削性能和切削效率。在一定程度上，刀架的结构和性能体现了机床的设计和制造技术水平。随着数控车床的不断发展，刀架结构形式也在不断翻新。其中按换刀方式的不同，数控车床的刀架系统主要有回转刀架、排式刀架和带刀库的自动换刀装置等多种形式。自1958年首次研制成功数控加工中心自动换刀装置以来，自动换刀装置的机械结构和控制方式不断得到改进和完善。自动换刀装置是加工中心的重要执行机构，它的形式多种多样，目前常见的有：回转刀架换刀，更换主轴头换刀以及带刀库的自动换刀系统。 初步了解了设计题目（电动刀架）及发展概况，设计背景，对刀架有了一些印象，对整理设计思路安排设计时间有很好的辅助作用。对一些参数的进行了解同时按准则要求来完成设计。 1.2 数控车床自动回转刀架的发展趋势 数控刀架的发展趋势是：随着数控车床的发展，数控刀架开始向快速换刀、电液组合驱动和伺服驱动方向发展。 目前国内数控刀架以电动为主，分为立式和卧式两种。主要用于简易数 控车床；卧式刀架有八、十、十二等工位，可正、反方向旋转，就近选刀， 用于全功能数控车床。另外卧式刀架还有液动刀架和伺服驱动刀架。电动刀 架是数控车床重要的传统结构，合理地选配电动刀架，并正确实施控制，能 够有效的提高劳动生产率，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 相应的控制指令外，很重要的一点是数控车床需配备易于控制的电动刀架， 以便一次装夹所需的各种刀具，灵活方便地完成各种几何形状的加工。 数控刀架的市场分析：国产数控车床将向中高档发展，中档采用普及型数

数控车床自动回转刀架结构设计

设计任务 题目：数控车床自动回转刀架结构设计 任务：设计一台四工位立式回转刀架，适用于C616或C6132经济型数空车床。要求绘制自动回转刀架的机械结构图。推荐刀架所用电动机的额定功率为90W，额定转速1480r/min，换刀时要求刀架转动的速度为40r/min，减速装置的传动比为i=37。 总体结构设计 1、减速传动机构的设计 普通的三项异步电动机因转速太快，不能直接驱动刀架进行换刀，必须经过适当的减速。根据立式转位刀架的结构特点，采用蜗杆副减速时最佳选择。蜗杆副传动可以改变运动的方向，获得较大的传动比，保证传动精度和平稳性，并且具有自锁功能，还可以实现整个装置的小型化。 2、上刀体锁紧与精定位机构的设计 由于刀具直接安装在上刀体上，所以上刀体要承受全部的切削力，其锁紧与定位的精度将直接影响工件的加工精度。本设计上刀体的锁进玉定位机构选用端面齿盘，将上刀体和下刀体的配合面加工成梯形端面齿。当刀架处于锁紧状态时，上下端面齿相互啮合，这时上刀体不能绕刀架的中心轴旋转；换刀时电动机正转，抬起机构使上刀体抬起，等上下端面齿脱开后，上刀体才可以绕刀架中心轴转动，完成转位动作。 3、刀架抬起机构的设计 要想使上、下刀体的两个端面齿脱离，就必须设计适合的机构使上刀体抬起。本设计选用螺杆-螺母副，在上刀体内部加工出内螺纹，当电动机通过蜗杆-涡轮带动蜗杆绕中心轴转动时，作为螺母的上刀体要么转动，要么上下移动。当刀架处于锁紧状态时，上刀体与下刀体的端面齿相互啮合，因为这时上刀体不能与螺杆一起转动，所以螺杆的转动会使上刀体向上移动。当端面齿脱离啮合时，上刀体就与螺杆一起转动。 设计螺杆时要求选择适当的螺距，以便当螺杆转动一定的角度时，使得上刀梯与下刀体的端面齿能够完全脱离啮合状态。 下图为自动回转刀架的传动机构示意图，详细的装配图在一号图纸上。 三、自动回转刀架的工作原理 自动回转刀架的换刀流程如下图。 图上表示自动回转刀架在换刀过程中有关销的位置。其中上部的圆柱销2和下部的反靠销6起着重要作用。 当刀架处于锁紧状态时，两销的情况如图A所示，此时反靠销6落在圆盘7的十字槽内，上刀体4的端面齿和下刀体的端面齿处于啮合状态（上下端面齿在图中未画出）。 需要换刀时，控制系统发出刀架转位信号，三项异步电动机正向旋转，通过蜗杆副带动蜗杆正向转动，与螺杆配合的上刀体4逐渐抬起，上刀体4与下刀体之间的端面齿慢慢脱开；与此同时，上盖圆盘1也随着螺杆正向转动（上盖圆盘 1通过圆柱销与螺杆联接），当转过约时，上盖圆盘1直槽的另一端转到圆 柱销2的正上方，由于弹簧3的作用，圆柱销2落入直槽内，于是上盖圆盘1就通过圆柱销2使得上刀体4转动起来（此时端面齿已完全脱开）。

数控车床自动回转刀架结构设计

数控车床自动回转刀架结构设计

设计任务 题目：数控车床自动回转刀架结构设计 任务：设计一台四工位立式回转刀架，适用于C616或C6132经济型数空车床。要求绘制自动回转刀架的机械结构图。推荐刀架所用电动机的额定功率为 90W，额定转速1480r/min，换刀时要求刀架转动的速度为40r/min，减速装置的传动比为i=37。 总体结构设计 1、减速传动机构的设计 普通的三项异步电动机因转速太快，不能直接驱动刀架进行换刀，必须经过适当的减速。根据立式转位刀架的结构特点，采用蜗杆副减速时最佳选择。蜗杆副传动可以改变运动的方向，获得较大的传动比，保证传动精度和平稳性，并且具有自锁功能，还可以实现整个装置的小型化。 2、上刀体锁紧与精定位机构的设计 由于刀具直接安装在上刀体上，所以上刀体要承受全部的切削力，其锁紧与定位的精度将直接影响工件的加工精度。本设计上刀体的锁紧与定位机构选用端面齿盘，将上刀体和下刀体的配合面加工成梯形端面齿。当刀架处于锁紧状态时，上下端面齿相互啮合，这时上刀体不能绕刀架的中心轴旋转；换刀时电动机正转，抬起机构使上刀体抬起，等上下端面齿脱开后，上刀体才可以绕刀架中心轴转动，完成转位动作。 3、刀架抬起机构的设计 要想使上、下刀体的两个端面齿脱离，就必须设计适合的机构使上刀体抬起。本设计选用螺杆-螺母副，在上刀体内部加工出内螺纹，当电动机通过蜗杆-涡轮带动蜗杆绕中心轴转动时，作为螺母的上刀体要么转动，要么上下移动。当刀架处于锁紧状态时，上刀体与下刀体的端面齿相互啮合，因为这时上刀体不能与螺杆一起转动，所以螺杆的转动会使上刀体向上移动。当端面齿脱离啮合时，上刀体就与螺杆一起转动。 设计螺杆时要求选择适当的螺距，以便当螺杆转动一定的角度时，使得上刀梯与下刀体的端面齿能够完全脱离啮合状态。 下图为自动回转刀架的传动机构示意图，详细的装配图在一号图纸上。 三、自动回转刀架的工作原理 自动回转刀架的换刀流程如下图。 图上表示自动回转刀架在换刀过程中有关销的位置。其中上部的圆柱销2和下部的反靠销6起着重要作用。 当刀架处于锁紧状态时，两销的情况如图A所示，此时反靠销6落在圆盘7的十字槽内，上刀体4的端面齿和下刀体的端面齿处于啮合状态（上下端面齿在图中未画出）。 需要换刀时，控制系统发出刀架转位信号，三项异步电动机正向旋转，通过蜗杆副带动蜗杆正向转动，与螺杆配合的上刀体4逐渐抬起，上刀体4与下刀体之间的端面齿慢慢脱开；与此同时，上盖圆盘1也随着螺杆正向转动（上盖 圆盘1通过圆柱销与螺杆联接），当转过约时，上盖圆盘1直槽的另一端转到圆柱销2的正上方，由于弹簧3的作用，圆柱销2落入直槽内，于是上盖圆

回转窑设计使用说明书

Φ4×60m回转窑设计作用说明书 一、技术性能 筒体内径： 4m 筒体长度： 60m 斜度：（sinΦ） 3.5% 支承数： 3档 生产能力：（配窑外分解预热系统） 2500t/d 转速：用主传动：0.396~3.96r/min 用辅助传动：8.56r/h （一）传动电机(单传动)： 1、主传动辅助传动 型号：ZSN4-355-092 功率：315（KW） 转速：1000(r/min) 2、辅助传动 型号：Y200L-4 功率：30(KW) 转速：1470(r/min) （二）减速器： 1、主传动辅助传动 型号：ZSY630-35.5（ZBJ19004-88） 速比：34.601 2、辅助传动 型号：ZL65-16-II 速比：40.85 二、结构及工作原理概述 入料端轮带附件的跨内筒体上用切向弹簧固定一个大齿圈，其中有一小齿轮与其齿合。正常运转时，由主传动电动机经主减速器向该开式齿轮装置传递动力，驱动回转窑。 物料从窑尾（筒体的高端）进入窑内煅烧。由于筒体的倾斜和缓慢的回转窑作用，物料既沿圆周方向滚动又沿轴向（从高端向低端）移动，继续完成分解和烧成的工艺过程，最后，生成熟料经窑头罩进入冷却机冷却。 燃料由窑头喷入窑内，燃烧产生的废气与物料进行热交换后，由窑尾导出，本设计不含燃料的燃烧器。该窑在结构方面有以下主要特点： 1、筒体采用保证五项机械性能（σs、σb ＆%、αk和冷弯实验）的镇静钢Q235-C钢板卷制，通常采用制动焊接。筒体壁厚：一般为22mm，烧成带为25mm，轮带下为60mm、由轮带下到跨间有32mm、28mm厚的过渡段节，从而使筒体的设计更为合理，既保证横截面的钢性又改善了支承装置的受力状态。在筒体进、出料端都装有耐高温、耐磨损的窑口护板。其中窑头护板与冷风套组成环行分格的套筒空间，从喇叭口向筒体吹冷风冷却窑头护板的非工作面，以有利该部分的长期安全工作，当窑正常运转时，轮带能适度套在筒体上，以减少筒体径向变形。为保证靠近窑头温度较高的两档支承装置运行可靠，在窑头的两档轮带下装设的筒体冷风套装置。 2、采用液压推动挡轮装置承受全窑的下滑力，该装置可推动窑体向上移动。支承点间跨度的正确分配，使各档轴承的设计更加合理。每个轴承均设有测温装置。各轴瓦的工作温度均于现场直接显示，并可在中控