一.主要技术参数
1）最大许用力矩（Nm）Mq 100 Mx 200 Ms 100
2）重复定位精度：（mm）<0.005
3）电机功率(w) 20
二.设计内容
（1）目录；（2）引言；（3）数控车床自动回转刀架设计；（4）刀架体的设计；（5）结论；（6）致谢；（7）参考文献。
三.工作量：
1）系统装配图 1张 1#
2）电控原理图 1张3#
3）程序流程图 1张4#
4）撰写说明书一份；
目录
第1章 引言…………………………………………………….……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 刀架的设计准则…………………………………………………………2
1.4 刀架的主要技术参数……………………………………………………2
第2章 数控车床自动回转刀架设计…………………………………3
2.1刀架的工作原理……………………………………………….…………3
2.2 步进电机的选用……………………………………………… …………4
2.3 蜗杆及蜗轮的选用与校核…………………………………… …………5
2.3.1 选择传动的类型和精度等级………………………… …………5
2.3.2 选择材料和确定许用应力…………………………… …………5
2.3.3 按接触强度确定主要参数……………………………… ………5
2.4 蜗杆轴的设计………………………………………………… …………7
2.4.1 蜗杆轴的材料选择,确定许用应力…………………… …… …7
2.4.2 按扭转强度初步估算轴的最小直径……………………………7
2.4.3 确定各轴段的直径和长度………………………………………8
2.4.4 蜗杆轴的校核……………………………………………………8
2.4.5 键的选取与校核…………………………………………………12
2.5 蜗轮轴的设计……………………………………………………………13
2.5.1 蜗轮轴的材料选择,确定许用应力……………………… ……13
2.5.2 按扭转强度初步估算轴的最小直径………………………………13
2.5.3 确定各轴段的直径和长度…………………………………………13
2.6 中心轴的设计………………………………………………………………14
2.6.1 中轴的材料选择,确定许用应力……………………… …………14
2.6.2 确定各轴段的直径和长度…………………………………………15
2.6.3 轴的校核……………………………………………………………15
2.7 齿盘的设计…………………………………………………………..……15
2.7.1 齿盘的材料选择和精度等级………………………………………15
2.7.2 确定齿盘的参数……………………………………………………15
2.7.3 按接触疲劳强度进行计算…………………………………………16
2.8 轴承的选用…………………………………………………………………17
2.8.1 轴承的类型…………………………………………………………18
2.8.2 轴承的配合…………………………………………………………18
第3章 刀架体的设计………………………………………………………19
第4章 结论……………………………………………………………………20
致谢……………………………………………………… ………………………21
参考文献…………………………………………………………………………22
第1章 引言
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。
数控刀架的高、中、低档产品市场数控刀架作为数控机床必需的功能部件，直接影响机床的性能和可靠性，是机床的故障高发点。这就要求设计的刀架具有具有转位快，定位精度高，切向扭矩大的特点。它的原理采用蜗杆传动，上下齿盘啮合，螺杆夹紧的工作原理。
1.3 刀架的设计准则
我们的设计过程中，本着以下几条设计准则
1） 创造性的利用所需要的物理性能和控制不
2） 需要的物理性能
3） 判别功能载荷及其意义
4） 预测意外载荷
5） 创造有利的载荷条件
6） 提高合理的应力分布和刚度而
7） 重量达到最轻
8） 应用基本公式求相称尺寸和最佳尺寸
9） 根据性能组合选择材料
10）进行功能设计以适应制造工艺和降低成本的要求
1.4 主要技术参数
（1）最大许用力矩（Nm）Mq 100 Mx 200 Ms 100
（2）重复定位精度：（mm）<0.005
（3）电机功率(w) 20
（4）电机转速（rpm）1
