浙江机电职业技术学院毕业设计说明书 ，继续旋转，则棘轮机构推动刀架转60°，然后利用接触开关或霍尔元件发出信号，使电机反转，重新锁紧刀架。凸台棘爪式重复定位精度相对较低。 4.液压式转位刀架液压摆动油缸控制转位的刀架，由摆动阀芯，可带动刀架转位的拨爪，还有一个向下拉紧的小油缸组成，油缸可产生 1000kg 以上的拉紧力。这种转位刀架的特点是转位可靠，但液压件制造难，且有油漏及发热等问题。
5.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。
常见带刀库的换刀装置
图1-3换刀装置
1.3数控车床刀架传动装置的原理与运用
1.3.1蜗轮蜗杆的概述
蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成的；
它是由交错轴斜齿圆柱齿轮传动演变而来。
为了改善啮合状况，常将蜗轮分度圆柱面的母线改为圆弧形，使之将蜗杆部分地包住，并用与蜗杆形状和参数相同的滚刀范成加工蜗轮，这样啮合齿廓间的接触为线接触，可传递
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浙江机电职业技术学院毕业设计说明书 较大的动力。
蜗杆传动用于传递两根空间交错轴间的运动和动力，两轴间的夹角可为任意值，通常为90°
蜗杆的优点：
传动比大：在动力传动中，单级传动比在8～80；只传递运动或用于分度时，单级传动比可达1000；蜗轮蜗杆由于传动比大，因而结构紧凑；传动平稳、没有噪音。当蜗杆分度圆导程角小于轮齿间的当量摩擦角时，蜗杆传动具有自锁性
蜗杆传动的主要缺点：
效率低，摩擦磨损大。 当蜗杆主动时，效率一般为70%～80%；具有自锁性能时，效率为0.4左右。为了减摩耐磨，蜗轮齿圈常需用青铜制造，成本较高。蜗杆轴向力较大，致使轴承受力损害较大。
蜗杆传动的类型：
按蜗杆齿螺旋方向，有左旋蜗杆和右旋蜗杆，为方便切制，一般采用右旋蜗杆。
按蜗杆螺旋线头数，有单头蜗杆和多头蜗杆。
按蜗杆齿面硬度，有软面蜗杆和硬面蜗杆。软面蜗杆只经调质处理，用于低速轻载及不重要的传动中。硬面蜗杆可用渗碳钢淬火或中碳钢表面淬火获得，蜗杆齿面必须磨削。硬面蜗杆精度高，承载大，多用于大动力传动中。
按蜗杆分度曲面形状不同，蜗杆传动可以分为圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动和锥蜗杆传动。其分度曲面分别是圆柱面、圆环面和圆锥面。
圆柱蜗杆传动包括普通圆柱蜗杆传动和圆弧圆柱蜗杆传动两类。 1.3.2蜗轮蜗杆的工作原理与特点
蜗轮蜗杆传动的两轴相互交叉垂直；蜗杆可以看成为在圆柱体沿着螺旋线绕有一个齿（单头）或几个齿（多头）的螺旋，涡轮就像个斜齿轮，但它的齿包着蜗杆。在粘合时，蜗杆转意转，就带动涡轮转过一个齿（单头蜗杆）或几个齿（多头蜗杆），因此蜗轮蜗杆传动的速比i=蜗杆的头数Z1/涡轮的齿数Z2。
特点：
1.可以得到很大的传动比，比交错轴斜齿轮机构紧凑
2.两轮啮合齿面间为线接触，其承载能力大大高于交错轴斜齿轮机 构.
3.蜗杆传动相当于螺旋传动，为多齿啮合传动，故传动平稳、噪音很
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浙江机电职业技术学院毕业设计说明书 小。
4.具有自锁性。当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时，机构具有自锁性，可实现反向自锁，即只能由蜗杆带动蜗轮，而不能由蜗轮带动蜗杆。如在其重机械中使用的自锁蜗杆机构，其反向自锁性可起安全保护作用。
5.传动效率较低，磨损较严重。蜗轮蜗杆啮合传动时，啮合轮齿间的相对滑动速度大，故摩擦损耗大、效率低。另一方面，相对滑动速度大使齿面磨损严重、发热严重，为了散热和减小磨损，常采用价格较为昂贵的减摩性与抗磨性较好的材料及良好的润滑装置，因而成本较高。
1.3.3蜗轮蜗杆常见原因及解决方法
1：常见故障
（1）．减速机发热和漏油。为了提高效率，蜗轮减速机一般均采用有色金属做蜗轮，蜗杆则采用较硬的钢材。由于是滑动摩擦传动，运行中会产生较多的热量，使减速机各零件和密封之间热膨胀产生差异，从而在各配合面形成间隙，润滑油液由于温度的升高变稀，易造成泄漏。造成这种情况的原因主要有四点，一是材质的搭配不合理；二是啮合摩擦面表面的质量差；三是润滑油添加量的选择不正确；四是装配质量和使用环境差
（2）．蜗轮磨损。蜗轮一般采用锡青铜，配对的蜗杆材料用45钢淬硬至HRC4555，或40Cr淬硬HRC5055后经蜗杆磨床磨削至粗糙度Ra0.8μm。减速机正常运行时磨损很慢，某些减速机可以使用10年以上。如果磨损速度较快，就要考虑选型是否正确，是否超负荷运行，以及蜗轮蜗杆的材质、装配质量或使用环境等原因
（3）．传动小斜齿轮磨损。一般发生在立式安装的减速机上，主要与润滑油的添加量和油品种有关。立式安装时，很容易造成润滑油量不足，减速机停止运转时，电机和减速机间传动齿轮油流失，齿轮得不到应有的润滑保护。减速机启动时，齿轮由于得不到有效润滑导致机械磨损甚至损坏。
2：解决方法
（1）．保证装配质量。可购买或自制一些专用工具，拆卸和安装减速机部件时，尽量避免用锤子等其他工具敲击；更换齿轮、蜗轮蜗杆时，尽量选用原厂配件和成对更换；装配输出轴时，要注意公差配合；要使用防
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浙江机电职业技术学院毕业设计说明书 粘剂或红丹油保护空心轴，防止磨损生锈或配合面积垢，维修时难拆卸。
（2）．润滑油和添加剂的选用。蜗齿减速机一般选用220#齿轮油，对重负荷、启动频繁、使用环境较差的减速机，可选用一些润滑油添加剂，使减速机在停止运转时齿轮油依然附着在齿轮表面，形成保护膜，防止重负荷、低速、高转矩和启动时金属间的直接接触。添加剂中含有密封圈调节剂和抗漏剂，使密封圈保持柔软和弹性，有效减少润滑油漏。
（3）．减速机安装位置的选择。位置允许的情况下，尽量不采用立式安装。立式安装时，润滑油的添加量要比水平安装多很多，易造成减速机发热和漏油。
1.4 数控车床六工位刀架换刀工作原理
按下换刀键或输入换刀指令后，电机正转，并经联轴器，由滑键带动蜗杆、涡轮、轴、轴套转动。轴套的外圆上有两处凸起，可在套筒内孔中的螺旋槽内滑动，从而举起与套筒相连的刀架及上端齿盘，使齿盘与下端齿盘分开，完成刀架抬起动作。刀架抬起后，轴套仍在继续转动，同时带动刀架转过 60°（如不到位，刀架还可继续转位 120°、 180°、 240°、300°、360°)，并由微动开关发出信号给数控装置。刀架转到位后，由微动开关的信号使电动机反转，利用销使刀架定位而不再随轴套回转，于是刀架向下移动，上下端齿盘合拢压紧。蜗杆继续转动并产生轴向位移，压缩弹簧，套筒的外圆曲面压缩开关使电动机停止旋转，从而完成一次转位。
对于六工位自动回转刀架来说，它最多装有六把刀具，微机系统控制的任务，就是选中任意一把刀具，让其回转到工作位置。现以其中任意一把刀具1#刀为例简述刀架换刀的过程。 图为1#刀转到工作位置的流程图：
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