四工位电动刀架机械结构三维造型及运动仿真设计

四工位电动刀架机械结构三维造型及运动仿真设计


四工位电动刀架机械结构三维造型及运动仿真设计

摘要 :数控车床在诸多的机械行业都有所应用,而随着社会需求的不断加大,机床的应用范围不断加深,从而使得数控机床不断向中高档次发展,其中中档档次的数控车床使用的是普及型的刀架,而高档档次的数控车床则使用的是动力型的刀架,从而应对这些年来社会对数控刀架的需求的不断提高。本次的毕业设计主要是对四工位立式电动刀架进行机械结构的三维造型以及其运动仿真,通过NX 9.0软件将电动刀架各部件的三维造型造出,然后通过NX9.0中的装配功能将各部件装配完成,形成一个完整的刀架,在使用运动仿真功能观察期运动过程,从而使得我们能够对电动刀架的结构以及其运动有一个更加清晰的了解。

关键词 :数控刀架 ; 四工位电动刀架 ;三维造型

3D modeling of mechanical structure of electric tool holder

Abstract: CNC lathes have been applied in many machinery industries, and with the increasing demand of the society, the application range of machine tools is deepened, which makes CNC machine tools constantly develop to middle and high grade. The force type tool carrier will meet the demand for CNC tool rest in society over the years. This graduation design is mainly to carry out the three-dimensional modeling of the mechanical structure and its motion simulation of the four position vertical electric tool holder. Through the NX 9 software, the three-dimensional modeling of the parts of the electric tool holder is made, and then the components are assembled through the assembly function of the NX9.0 to form a complete tool frame, and the work of motion simulation work is used. We can observe the movement process, so that we can have a clearer understanding of the structure and movement of the electric knife rest.

Key words: CNC turret, four position electric knife rest, 3D modeling.

目录

第一章 绪论 1

1.1 目前电动刀架的发展趋势 1

1.2 四工位电动刀架的工作原理 2

第二章 电动刀架的三维建模 3

2.1 UG的介绍 3

2.2 各零件的三维建模 3

2.2.1下刀体的三维建模 3

2.2.2 蜗轮的三维造型 13

2.2.3电动刀架其他各部件的三维造型 19

2.3 电动刀架的爆炸图 23

第三章 蜗杆的尺寸计算 24

3.1 蜗杆传动的分类 24

3.2圆柱蜗杆与蜗轮的结构 24

3.2.1蜗杆结构 24

3.2.2蜗轮结构 24

3.3蜗轮蜗杆的几何尺寸 24

3.4蜗轮蜗杆的应用 26

第四章 电动刀架的装配 28

4.1滚珠轴承的装配 28

4.2 刀架的装配 33

第五章 运动仿真 37

5.1运动仿真的概述 37

5.2电动刀架的运动仿真 37

第六章 总结与致谢 44

6.1总结 44

6.2致谢 44

参考文献 46

毕业设计成果文件 47

第一章 绪论

1.1 目前电动刀架的发展趋势

随着时代的进步,社会需求的不断提高,使得数控车床能够不断的快速发展,同时也使得数控刀架的各功能不断地提高,要求其换刀的速度要快,从而节省时间,提高工作效率;还要求其定位更加的精准;使其驱动的方式提高。而现在我国的数控刀架主要是使用电动刀架,其分别是立式电动刀架和卧式电动刀架。其中立式电动刀架有四工位的刀架以及六工位的刀架;卧式的电动刀架包括八工位的电动刀架、十工位的电动刀架以及十二工位的电动刀架等等,其不但可以进行正方向的旋转和反方向的旋转,还可以就近选择更换刀具,大大节省了时间,提高工作的效率。而能够选择适到好处的电动刀架,不但可以节省大 量的时间,提高其工作的效率,还可以减少操作人员的误差,从而提高零件的精度等。

我国生产的数控车床在今后的日子将会由于社会的需求的提高而不断的向更高的档次快速发展。而最近这些年来数控车床的市场的需要量不断提高,其已经达到了1500台左右,甚至更多。而电动刀架是机床的功能部件中的一个,它良好的功能能够提高机床的工作性能,所以使得电动刀架要能够快速的换刀,同时要求其定位要精准等 ,从而可以满足车床所需求的。

1.2 四工位电动刀架的工作原理

在发出更换刀具的命令以后,电动机将会进行正转,从而通过键带动蜗杆转动,而蜗杆可以带动蜗轮旋转,蜗轮带动螺杆旋转,而蜗杆、蜗轮、螺杆因为花键的定位作用, 所以将会一同进行转动。而离合盘1因为定位销的作用,将会和螺杆一同旋转,而离合盘1中的两个槽可以带动因弹簧顶住而与之相接触的离合销,弹簧支撑两个离合销,使得上刀体进行转位,当其旋转到90/180度时,离合销将会因为弹簧以及重力的作用从而进入下方的离合盘2的槽内,当上刀体的位置达到了所需要的刀位时,电动机将会开始反转,而因为离合盘2是固定的,弹簧顶着两个离合销,从而完成刀架的粗定位,同一时刻,因为重力的原因,上刀体向下运动,从而使得上刀体的齿与下刀体的齿可以啮合,从而使得刀架可以实现精定位,然后使得刀架锁紧,电动机停止运动,切断电动机的电源,同一时刻发出完成更换刀具的信号。

参考文献

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[11]王友利,代立明.基于UG的蜗轮壳建模方法研究[J].机械工程与自动化,2013.3

[12]刘安民,张超.基于UG渐开线直齿圆柱齿轮的参数化建模过程研究[J].现代制造技术与装备,2013.1


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