面刀自动加工车床的改造【文献综述】.doc

1、毕业设计文献综述 机械设计制造及其自动化 面刀自动加工车床的改造 前言 大学四年即将结束，在各位老师的辛勤指导和培育下，我基本完成了基础课和机械设计与制造专业课程的学习。在这过程当中，我本着乐观、求实、自强、进取的态度严格按照教学要求，认真学习课本，专心听取老师的讲解，对专业理论知识有了较为深刻的认识和理解。我也通过参加学校组织的各种金工实习、生产实习和毕业实习，主动思考、分析、比较，把所学的专业知识和生产实践相结合，有效地巩固了所学的基础理论知识，真正做到了学有所用，使我学会了分析问题和解决问题的能力，而 且强化了我的知识结构；同时，也使自己的综合素质有了较好的提高，为今后走上社会打下一定的

2、基础 毕业设计作为大学学习进程中的最后一步，也是最为关键的一步，它不仅是对我们四年学到的知识的全面总结，而且可以比较系统、综合地考察一名学生是否真正学到了知识，是否能够把所学的知识应用到实际问题中去。毕业设计的目的是培养我们学生初步掌握独立从事专业技术工作的能力，通过毕业设计不但可以培养我们运用各种工具书的方法和技巧，同时也培养了我们独立思考问题解决问题的能力。而且把自己实习所经历过的结合理论使之有效的应用在自己的设计上 。为我们今后步入工作岗位打下了更好的实践基础。本次我所做的毕业设计的题目是刀面数控车床的改造 主题 一、研究背景 为适应生产需要，如何在数控车床上革新挖潜力，这是我们所需要研

3、究的一个问题。机床的使用与工件、夹具、刀具和其他辅具密切相关，也与操作者的操作技能、维护保养水平和加工方法有着重要的联系，因此主张充分发挥人的聪明才智，以机床为基础，对机床夹具工件刀具这一工艺系统进行全面地分析，为实现预定的目的，采取必要合理的技术措施。在采取技术措施时，要立足于“改”，即对机床的现有结构进行改装，对机床 的使用工艺和装备进行革新；并且强调于“巧”，也就是提倡技术措施恰当，不是一味地追求先进，应力争改装方案合理、结构简单、巧妙、经济效果好。所以这样因地制宜的巧改机床，不仅造价低上马快，是弥补设备不足或不配套的好办法，也是解决设备技术老化的重要途径。 刀具补偿是补偿实际加工时所使

4、用的刀具与编程时使用的理想刀具或对刀时用的基准刀具之间的差值。在数控车床加工中合理运用刀具补偿会在很大程度上提高编程效率 ,同时也能提高工件的加工精度。数控车床加工中刀具补偿有刀具长度补偿和刀具半径补偿 2 种。掌握刀具的长度补偿和刀具半径 补偿基本上能解决加工中因刀具改变或刀具磨损后而引起的轨迹变化问题。 刀具补偿功能的主要作用在于简化零件的数控编程加工 ,即编程者无需考虑刀具的形状尺寸 ,按零件的轮廓尺寸编程。在加工前 ,操作者测量实际的刀具长度、圆弧半径和确定补偿正负号 ,作为刀具补偿参数输入数控系统。加工时 ,通过调用刀补值 ,自动进行补偿 ,从而保证零件的加工精度。 近些年来，国内外

5、机床工业及其相关技术的发展十分迅速，以计算机数控（ CNC）为特征的现代化机床在生产中广泛应用。我国机床工业的研究虽然已经取得巨大的成就，但与世界先进水平相比，我们还 有较大的差距。大部分高精度和超精密机床的性能还不能满足要求，精度保持性也比较差，在技术水平和性能的差距也很明显。机床改装方面也暂时落后于世界先进水平。因此，我们必须奋发图强，努力工作，不断扩大技术队伍和提高人员的技术素质，学习和引进国外的先进科学技术，以便早日赶上世界先进水平 二、目的和意义 车刀安装位置偏高，会得到切削力小、切削温度低等好的切削性能，但是也会产生尺寸误差和形状误差，影响零件的加工精度。因此在加工时，车刀应该严格

6、对准工件中心，而切削性能的提高可以通过选择合适的刀具和工艺参数来保证。如果在安 装偏差不可避免时（例如安装时由于视觉误差等人为因素 ,使得刀尖偏离工件中心），而零件的加工精度又要求较高的情况下，应尽可能使对刀基准尺寸和待加工尺寸相同；对于连续加工的阶梯轴，可以选择轴的大端尺寸做对刀基准尺寸，这样大端直径合适的情况下小端直径还能留有余量；车锥度或圆弧面时，选择它们的中点尺寸作为对刀基准尺寸，以此来减小产生的误差。随着科学技术的发展，即使原来属于新颖、先进的机床也会逐渐变得陈旧、落后，满足不了产品种类日益增加和质量不断提高地需要，因此，“技术老化”是客观规律。而巧改机床正是解决这个问题的关键 所在

7、。另一方面，为实现工业现代化，我们同样要创造或引进新技术、新工艺、新设备，进行必要 的设备更新，而动员我们机械制造业的广大职工，坚持自力更生和勤俭节约的方针，大搞技术革新，挖掘设备潜力，更具有现实意义，更受大家的欢迎。刀面数控车床改装的效益是多方面的，不仅能够提高生产率，而且势必影响国民经济的高速发展，提高国家综合国力。所以这样因地制宜的巧改机床，不仅造价低上马快，是弥补设备不足或不配套的好办法，也是解决设备技术老化的重要途径。推动国民经济的发展，具有十分重要的意义。 随着高校教育的目标向素质型教育的 方向发展，各高校越来越重视学生实践能力的培养，那么在学校里通过怎样的途径来培养和提高学生的实

8、践应用能力，就成为非常迫切的课题。本课题试着往这方面进行探索。本课题的设想是通过对刀面数控车床进行改装，从而改装成为能够进行自动加工的自动机床。通过改装和重新组装，最终培养他们的创新能力和独立动手的能力。 对机床改装的方法有所掌握，对机床结构也能有个更加深入的了解，充分发挥他们的创新思维能力，进行创新设计。 三、主要内容 本次课题研究的主演内容是通过对刀面数控车床的改装，从而设计出一种能加工切面刀的自动加工车床。也就 是将车床改装为切面刀自动加工车床。研究的重点和难点是车床改装具体方案的确定以及实现刀具自动加工机构的设计过程，也就是自动进退刀机构的结构的设计和自动等分槽间距机构的结构设计。关键

9、问题是机床传动路线的确定。另外必需设定好合理的拆装和连接方案，保证切面刀自动加工机床正常工作。 首先通过对切面刀进行结构分析，制定合理的车床加工路线。然后我们对机床改装的有关知识进行分析，了解有关机床改装的方法和技巧。接着我们对普通车床的传动结构进行分析，进一步掌握车床的传动结构，方便以后的改装方案的设定。再下来我们重点介绍车床改 装的具体方案，设计出合理的机构，并进行适当的拆装和连接，设计出新的切面刀自动加工机床。 首先，对刀是指将 刀具 的刀位点调整到与数控程序中 G92 指令 (或其它建立工件坐标系的指令 )所指定的坐标位置相重合，即在工件坐标系中使刀具的刀位点位于起刀点上，以使在数控程

10、序的控制下，由此刀具所切削出的加工表面相对于零件的不加工表面 (定位基准 )有正确的位置尺寸关系，从而保证零件的加工精度要求；同时，对于在车削加工过程中需使用多把刀具的工序，还应保证换刀后新刀具的刀位点与原刀具 (标准刀具 )的刀位点相重合 (允许存在刀位点位置 间的误差，但该误差应是可知的，以便用刀具补偿功能或其它方法来消除 )。 针对普通车床，我们以 CA6140 型普通车床为基体，对它进行改装。改装成一种能够实现自动加工切面刀的专用机床。所以我所设计的全文主要有七章。第一章绪论，介绍课题的研究背景及其前景。随着高校教育的目标向素质型教育的方向发展，各高校越来越重视学生实践能力的培养，通过

11、对普通车床的传动系统进行改装，设计出切面刀自动加工机床，能够充分发挥我们的创新思维能力。而机床改装又正是解决设备技术老化的重要途径。第二章我们对切面刀进行结构分析，制定合理的机床加 工路线。车刀运动路线主要由两个运动构成。一个是纵向进给，一个横向的进给。纵向运动是一个间歇性的直线运动，横向运动是一个间歇性的往复直线运动。两个运动相互配合。就可以完成车刀的加工路线。我们分别设计加上一个自动等分槽间距结构和一个自动进退刀结构完成这两个进给路线。接下来，第三章主要是机床改装的有关知识进行分析，了解有关机床改装的方法和技巧。我们主要介绍了机床改装的意义、内容、特点、原则、依据、基本思路和主要途径。第四

12、章我们对普通车床的传动结构进行分析，分别介绍普通机床的运动分析、机床的传动联系和传动原理图以及 CA6140 型卧式车床的工艺范围和布局，CA6140 型卧式车床的传动系统从而确定本次设计的总体设计方案。同时进一步掌握车床的传动结构，也方便以后的拆装方案的设定。接下来第五、六章我们分别详细的介绍了自动等分槽间距结构和自动进退刀结构的主要零部件的设计方法和过程。在自动等分槽间距结构设计中，我们重点介绍了自动等分槽间距结构的工作原理、传动路线的确定，并分别详细的介绍了光杆上小齿轮与大齿轮的传动机构和丝杆上小齿轮与不完全齿轮的传动机构设这两对齿轮传动的设计，以及不完全齿轮轮齿的确定。将自动等分槽间距

13、结构的主要几 个零部件设计了出来。在自动进退刀结构设计中。我们也阐述了自动进退刀结构的工作原理以及传动路线的确定，并对凸轮轴的设计、驱动齿轮的设计和圆柱凸轮的设计做了详细的设计计算。定出了驱动齿轮的大小和传动比，凸轮轴和圆柱凸轮的有关参数，设计出了合理的圆柱凸轮轮廓。第七章我们就进行最后的机床拆装，我们将设计好的自动等分槽间距结构和自动进退刀结构按照制定的传动路线，合理的安装在原普通车床上，并作相关的拆卸以及其中要注意的事项。注意调整两个机构之间的相互配合时间，并画出了改装后的自动机床的传动控制示意图。从而完全设计出符合 要求的刀面数控车床 四、设计过程 设计前期，第一周，我的主要任务是查阅资

14、料，完成开题报告。我在图书馆查阅了大量有关机床改装、凸轮设计以及齿轮设计方面的书，并我们复习了有关的教科书，大致确定了本次设计的设计思路和设计方案。第二至四周完成毕业实习，并同时构思具体的有关设计方案。第五、六周主要进行自动等分槽间距结构和自动进退刀结构设计方案的分析和比较，并完成 5000 字左右的英文翻译。第七、八周确定自动等分槽间距结构和自动进退刀结构具体的设计方案，定出设计参数，确定传动方案。第九、十周计算有关参数，设计并画 出自动等分槽间距结构和自动进退刀结构 AutoCAD 的装配图。第十一至十五周：画出凸轮轴、大齿轮和切面刀的零件图，并撰写毕业论文。最后准备进行答辩。并完成文献综

15、述。 在设计过程中，我同时也上网查阅了大量的资料，特别是在学校网站上图书馆里的超星数据库里找了不少资料和图片。其中主要有 C616 车床改装自动车床、金属切切机床概论、不完全齿轮机构的设计以及凸轮的机构的设计等等。由于里面资料比较多，我只相对的查阅了几本重点的资料，这其中的资料对我的整个设计具有很大的帮助。 参考文献 1王知行 ,刘廷荣 .机械原理 M.北京： 高等教育出版社 ,2000. 2濮良贵 ,纪名刚 .机械设计 M.北京： 高等教育出版社 ,2001. 3冯之敬 .机械制造工程原理 M.北京：清华大学出版社 ,1998. 4贾亚洲 .金属切削机床概论 M.北京：机械工业出版社 ,19

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17、学院 ,东北工学院 .金属切削机床设计 M.上海：上海科技出版社 , 1979.11. 13黎发明 C616 车床改装成自动车床 J.机床 ,1991 年第三期 . 14 孙建 ,曾庆福 .机械制造工艺学 M.机械工业出版社 ,1987. 15东北大学编写组 .机械零件设计手册 M.机械工业出版社 ,1997. 16李洪 .机械制造工艺金属切削机床设计指导书 M.东北工学院出版社 ,1989. 17刘清良 ,王友林 .对废旧 CA6140 车床的改装 J.机床与液压 ,1999 年第 5期 . 18Urich Rembold.Robot Technology and ApplicationsM.New York:Marcel Dekker,Inc.1990. 19Miller R K. Industrial Robot HandbookM. New York:Fairmont press,Inc.1987.