数控刀架的类型功能及其基本要求
数控机床结构结构图
可编程控制器
数控车床 数控车床的工艺用途 的组成 数控车床的组成
影响车床布局形式的因素
操作面板
输入输出设备 CNC装置
伺服单元、驱动装置和测量装置
PLC、机床I/O电路和装置 机床主机
数控车床 主轴箱和尾座的布局形式 水平床身配置水平滑板
数 的布局 床身和导轨的布局形式
倾斜床身配置倾斜滑板 水平床身配置倾斜滑板
按照技术水平的高低分类 1.数显及打字型 2.带有小型电子计算机
进行数据处理型 3.计算机数字控制型
其他分类方法 大型、中型、小型；精密型、生产型
三
三坐标测量 机的构成
坐
三坐标测量机的主体 三坐标测量机的测量系统 三坐标测量机计算机控制系统和软件
标
三坐标测量机
直接测量方法 程序测量方法
测 的测量方式
床概述 数控冲床的工作原理
数控冲床的
数控冲床的组成
主机
数控装置
冲 组成与结构 数控冲床的结构
床
典型数
ZX数控冲床 性能特点
技术参数
控冲床
伺服复合小型精密钣金加工冲床
主要特点 技术参数
三坐标测 量机概述
三坐标测量机的功能 按照工作方式分类 1.点位测量法 2.连续扫描测量方式 三坐标测量机的类型 按照结构形式分类 1.悬臂式 2.桥式 3.龙门式 4.立柱式 5.坐标镗床式
冷却润滑技术（冷却
轨
数控机床导轨的类型与特点 滚动导轨
静压导轨
数控机床自动排 屑装置
平面链式排屑装置 刮板式排屑装置 螺旋式排屑装置 磁性排屑器
摩擦阻力小
位置检测装置
位置检测装置的要求（4点） 数字式与模拟式
的要求与类型
3.9 机床刀架和
双手式：结构复杂，换刀时间短， 双手式：结构复杂，换刀时间短，这 种机械手除完成拔刀， 插刀外， 种机械手除完成拔刀 ， 插刀外 ， 还起运 输刀具的作用。 输刀具的作用。
（三）机床刀架自动换刀装置应满足的要求 1、满足工艺过程所提出的要求 （转位要求） 转位要求） 、 机床依靠刀具和工件间相对运动形成工件表 而工件的表面形状和表面位置的不同， 面，而工件的表面形状和表面位置的不同，要 求刀架和刀库上能够布局足够的刀具， 求刀架和刀库上能够布局足够的刀具，能方便 而正确地加工各种工件表面。 而正确地加工各种工件表面。为了实现在工件 的一次安装中完成多工序加工，所以要求刀架， 的一次安装中完成多工序加工，所以要求刀架， 刀库可以方便地转位。 刀库可以方便地转位。
2、在刀架、刀库上要能牢固地安装刀具 、在刀架、 (正确、牢固安装 正确、 正确 牢固安装) 在刀架安装刀具时还应能精确地调 整刀具的位置， 整刀具的位置，采用自动交换刀具时应 能保证刀具交换前后都能处于正确位置。 能保证刀具交换前后都能处于正确位置。 以保证刀具和工件间准确的相对位置， 以保证刀具和工件间准确的相对位置， 刀架的运动精度将直接反映到被加工工 件的几何形状精度和表面粗糙度上， 件的几何形状精度和表面粗糙度上，为 刀架的运动轨迹必须准确， 此，刀架的运动轨迹必须准确，运动应 平稳，刀架运动的终点到位应准确， 平稳，刀架运动的终点到位应准确，且 精度保持性要好， 精度保持性要好，以便长期保持刀具的 正确位置。 正确位置。
2、齿盘定位的特点 、 ①定位精度高 端齿盘定位齿数多， 且沿圆周均布， 端齿盘定位齿数多 ， 且沿圆周均布 ， 有自动定心作用， 分度精度在± 。 有自动定心作用 ， 分度精度在 ± 3″。 高 的达0.4″。 磨损对定心精度无影响 ， 装 的达 。 磨损对定心精度无影响， 置容易。 置容易。
简述数控铣床的各部分组成及其功能
简述数控铣床的各部分组成及其功能
数控铣床是一种用于加工金属、塑料等材料的机床，它是通过计算机
程序控制刀具和工件的移动来实现精密加工的。
下面将详细介绍数控
铣床的各部分组成及其功能。
1. 机身：数控铣床的主体部分，通常由铸造或焊接而成。
它支撑着所
有其他组件，并提供了稳定的加工平台。
2. 工作台：位于机身上方，用于固定待加工的工件。
通常由T型槽和
螺纹孔组成，以便夹紧和固定不同形状和大小的工件。
3. 刀架：用于固定刀具并使其能够在三个方向上移动。
刀架通常由主轴、伸缩臂、升降装置和旋转装置等组成。
4. 主轴：负责驱动刀具旋转并提供加工力。
主轴通常由电机、变速器、轴承和冷却系统等组成。
5. 控制系统：负责编程、监测和控制整个加工过程。
它包括计算机、
数控系统、编程软件和操作面板等组件。
6. 切削液系统：用于冷却和润滑切削过程中的刀具和工件。
它通常由
泵、储液箱、喷嘴和管道等组成。
7. 夹具：用于夹紧工件以保持其稳定性。
夹具通常由夹具底座、夹紧块和螺栓等组成。
8. 传感器：用于测量加工过程中的各种参数，如位置、速度、力和温度等。
传感器通常包括编码器、位移传感器和压力传感器等。
总之，数控铣床是一种高精度的机床，它由多个部分组成，每个部分都有特定的功能，共同协作实现精密加工。
文昌数控刀架说明书
文昌数控刀架说明书1. 产品概述文昌数控刀架是一种用于加工金属材料的刀具支撑装置。
它采用先进的数控技术，能够精确控制刀具的位置和角度，提高加工效率和质量。
本说明书将详细介绍文昌数控刀架的特点、结构、使用方法和注意事项，以帮助用户正确并安全地使用该产品。
2. 产品特点•高精度：文昌数控刀架采用先进的数控技术，可以实现高精度的刀具定位和角度调整，满足复杂加工需求。
•多功能：该产品配备多种不同类型的刀具夹持装置，可适应不同形状和尺寸的切削工具。
•稳定性强：文昌数控刀架采用高强度材料制造，结构稳定，能够承受高速、重负荷的加工操作。
•易于操作：该产品配备直观简洁的操作界面，用户只需简单设置参数即可完成复杂加工任务。
•安全可靠：文昌数控刀架内置多重安全保护装置，确保操作人员和设备的安全。
3. 产品结构文昌数控刀架主要由以下几个部分组成：•底座：用于固定整个刀架，具有稳定性和可靠性。
•立柱：连接底座和横梁，提供支撑和调整刀具高度的功能。
•横梁：连接立柱并可在水平方向上移动，用于调整刀具位置。
•刀架：安装在横梁上，用于夹持刀具并实现数控调整。
•控制系统：包括电气控制柜、数控系统和操作界面，用于设置加工参数和监控加工过程。
4. 使用方法4.1 安装准备1.将文昌数控刀架放置在平稳的地面上，并确保底座牢固固定。
2.检查各个连接部位是否紧固，并进行必要的调整。
4.2 夹持刀具1.根据加工需求选择合适的切削工具，并将其插入到刀架中。
2.使用正确的夹紧装置将切削工具夹持牢固。
4.3 设置加工参数1.打开控制系统的电源，并确保各个设备正常运行。
2.进入数控系统的操作界面，根据加工要求设置刀具位置、角度、进给速度等参数。
4.4 启动加工1.检查刀具和工件是否安装正确，并确保安全防护装置完好。
2.在数控系统中启动加工程序，观察加工过程，及时调整参数以保证加工质量。
5. 注意事项•在使用文昌数控刀架前，请先阅读本说明书并熟悉产品结构和使用方法。
机械制造装备设计9
11 1
刀柄 刀具识别装置
次线圈 编码环 检测线圈
(a)
(b)
非接触式磁性识别
光导纤维刀具识别
利用PLC（可编程控制器）实现随机换刀
3.4.4 带有刀库的自动换刀装置
（四） 换 刀 机 械 手
常见的机械手形式
3.4.4 带有刀库的自动换刀装置
1）单臂单爪回转式机械手 可以回转不同的角度进行自动换刀，手臂上只有 一个夹爪，不论在刀库上或在主轴上，均靠这一个夹 爪来装刀及卸刀，因此换刀时间较长。
3.4.4 带有刀库的自动换刀装置
2）单臂双爪摆动式机械手 手臂上有两个夹爪，两个夹爪有所分工，一个 夹爪只执行从主轴上取下“旧刀”送回刀库的任务， 另一个夹爪则执行由刀库取出“新刀”送到主轴的任 务，其换刀时间较上述单爪回转式机械手要短。
3.4.4 带有刀库的自动换刀装置 3）单臂双爪回转式机械手 手臂两端各有一个夹爪，两个夹爪可同时抓取刀 库及主轴上的刀具，回转180°后又同时将刀具放回 刀库及装入主轴。换刀时间较以上两种单臂机械手均 短，是最常用的一种形式。图右边的一种机械手在抓 取刀具或将刀具送入刀库及主轴时，两臂可伸缩。
3.4.2 机床的几种典型刀架
（3）双排回转刀架：外圆类、内孔类刀具分别布 置在刀架的一侧面。回转刀架的回转轴与主轴倾 斜，每个刀位上可装两把刀具，用于加工外圆和 内孔。
3.4.2 机床的几种典型刀架
回转刀架的工位数最多可达20多个，但最常用的 是8、10、12和16工位4种。工位数越多，刀间夹 角越小，非加工位置刀具与工件相碰而产生干涉 的可能性就越大，因此在刀架布刀时要给予考 虑，避免发生干涉现象。
数控机床的典型结构与部件
第2章数控机床的典型结构与部件2.1 数控机床的结构特点及要求2.1.1数控机床的结构特点由于数控机床的控制方式和使用特点，使数控机床与普通机床在机械传动和结构上有显著的不同，其特点有：（1）采用高性能的无级变速主轴及伺服传动系统，机械传动结构大为简化，传动链缩短。
（2）采用刚度和抗振性较好的机床新结构，如动静压轴承的主轴部件、钢板焊接结构的支承件等。
（3）采用在效率、刚度、精度等各方面较优良的传动元件，如滚珠丝杠螺母副、静压蜗杆副以及塑料滑动导轨、滚动导轨、静压导轨等。
（4）采用多主轴、多刀架结构以及刀具与工件的自动夹紧装置、自动换刀装置和自动排屑、自动润滑冷却装置等，以改善劳动条件、提高生产率。
（5）采取减小机床热变形的措施，保证机床的精度稳定，获得可靠的加工质量。
2.1.2数控机床的结构要求及措施1．提高机床的静、动刚度在数控机床加工过程中，加工精度除了取决于数控系统，还取决于数控机床本身的精度。
而由机床床身、导轨工作台、刀架和主轴箱的几何精度和变形所产生的误差取决于它们的结构刚度，并且这些误差在加工过程不能进行人为的调整和补偿。
因此，必须把移动件的重量和切削力引起的弹性变形控制在最小限度之内，以保证加工精度和表面质量。
为了提高机床的静刚度，在机床结构上常采用以下措施。
1）为提高机床主轴的刚度，常采用三支承结构，并且选用刚性好的双列短圆柱滚子轴承和角接触向心推力轴承，以减小主轴的径向和轴向变形。
2）为提高机床整体的刚度，常采用筋板结构。
表2-1给出了方形截面立柱在加筋前后的静刚度比值。
从表中可以看出，加筋板后相对弯曲刚度和扭转刚度均提高。
表2-1 方形截面立柱加筋前后的静刚度比值加筋形式相对质量相对弯曲刚度相对扭曲刚度1 1 11.24 1.17 1.381.34 1.21 8.861.63 1.32 17.73）在大型数控机床中，移动载荷对机床边形有较大的影响。
常采用液压平衡和重快平衡来减少构件的变形，如图2-1所示，利用重块有效地减小主轴箱左右移动对横梁变形的影响。
数控车床四工位电动刀架设计
数控车床四⼯位电动⼑架设计数控车床四⼯位电动⼑架设计摘要：数控车床今后将向中⾼当发展，中档采⽤普及型数控⼑架配套，⾼档采⽤动⼒型⼑架，兼有液压⼑架、伺服⼑架、⽴式⼑架等品种，预计近年来对数控⼑架需求量将⼤⼤增加。
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。
根据加⼯对象不同，有四⽅⼑架、六⾓⼑架和⼋（或更多）⼯位的圆盘式轴向装⼑⼑架等多种形式。
回转⼑架上分别安装四把、六把或更多⼑具，并按数控装置的指令换⼑。
本部分主要对四⼯位⽴式电动⼑架的机械设计和应⽤继电-接触控制系统控制部分的设计。
并对以上部分运⽤CAD做图，对电动⼑架有更直观的了解。
最后的提出了对电动⼑架提出了意见和措施。
关键词：数控⼑架，电动⼑架，四⼯位Abstract:numerical control lathe, will in future development, the middle-grade high when to by supporting, high-grade nc cutter revised by both cutting, dynamic type hydraulic cutter, servo cutter, vertical cutter etc varieties, expected in recent years on the nc cutter demand will increase greatly. Nc cutter is the development trend of the development of numerical control lathe, along with, nc cutter began to change cutters quickly and electrohydraulic servo driver combined driving and direction. According to different targets, have four processing cutting, hexagonal cutter and eight (or more) can dise-type axial outfit knife knife, and other forms. Turn the tool carrier separately installs four, six or more tools, and press CNC equipment instructions change knife. This part of 4 Labour vertical electric mainly the mechanical design and application of cutting the relay - contact control system of control part of the design. And the above part of CAD do diagram, a more intuitive electric knife understanding. The final proposed to the electric cutter puts forward opinions and measures.Keywords: nc cutter, electric cutter, four locations引⾔数控机床是集机械、电⽓、液压、⽓动、微电⼦和信息等多项技术为⼀体的机电⼀体化产品。
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 CADCNC lathe automatic rotary turret Electro-Mechanical Systems DesignAbstractThe 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。
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数控刀架的类型功能及其基本要求
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，下面对这三种形式的刀架作简单的介绍。
1. 排式刀架
排式刀架一般用于小规格数控车床，以加工棒料或盘类零件为主。
其结构形式为：
夹持着各种不同用途刀具的刀夹沿着机床的X坐标轴方向排列在横向滑板上。
这种刀架在刀具布置和机床调整等方面都较为方便，可以根据具体工件的车削工艺要求，任意组合各种不同用途的刀具，一把刀具完成车削任务后，横向滑板只要按程序沿X轴移动预先设定的距离后，第二把刀就到达加工位置，这样就完成了机床的换刀动作。
这种换刀方式迅速省时，有利于提高机床的生产效率。
2. 回转刀架
回转刀架是数控车床最常用的一种典型换刀刀架，一般通过液压系统或电气来实现机床的自动换刀动作，根据加工要求可设计成四方、六方刀架或圆盘式刀架，并相应地安装4把、6把或更多的刀具。
显恒数控回转刀架的换刀动作可分为刀架抬起、刀架转位和刀架锁紧等几个步骤。
它的动作是由数控系统发出指令完成的。
回转刀架根据刀架回转轴与安装底面的相对位置，分为立式刀架和卧式刀架两种。
3. 带刀库的自动换刀装置
上述排刀式刀架和回转刀架所安装的刀具都不可能太多，即使是装备两个刀架，对刀具的数目也有一定限制。
当由于某种原因需要数量较多的刀具时，应采用带刀库的自动换刀装置。
带刀库的自动换刀装置由刀库和刀具交换机构组成。
数控刀架的功能及其基本要求
数控机床上的刀架是安放刀具的重要部件，许多刀架还直接参与切削工作，如卧式车床上的四方刀架，转塔车床的转塔刀架，回轮式转塔车床的回轮刀架，自动车床的转塔刀架和天平刀架等。
这些刀架既安放刀具，而且还直接参与切削，承受极大的切削力作用，所以它往往成为工艺系统中的较薄弱环节。
随着自动化技术的发展，机床的刀架也有了许多变化，特别是数控车床上采用电(液)换位的自动刀架，有的还使用两个回转刀盘。
显恒数控加工中心则进一步采用了刀库和换刀机械手，定现了大容量存储刀具和自动交换刀具的功能，这种刀库安放刀具的数量从几十把到上百把，自动交换刀具的时间从十几秒减少到几秒甚至零点几秒。
因此，刀架的性能和结构往往直接影响到机床的切削性能、切削效率和体现了机床的设计和制造技术水平。
基本要求：
1）换刀时间短，以减少非加工时间。
2）减少换刀动作对加工范围的干扰。
3）刀具重复定位精度高。
4）识刀、选刀可靠，换刀动作简单可靠。
5）刀库刀具存储量合理。
6）刀库占地面积小，并能与主机配合，使机床外观协调美观。
7）刀具装卸、调整、维修方便，并能得到清洁的维护。