半自动钻床工作机构设计详解.doc

半自动钻床工作机构设计详解 半自动钻床工作机构设计详解 PAGE / NUMPAGES 半自动钻床工作机构设计详解 适用文档 课程名称：机械原理 设计题目：半自动钻床工作机构设计 院 系：机械系 专 业：机械设计制造技术及其自动化 学 号： 姓 名： 西南交通大学 2015 年11 月20 日 适用文档 机械原理设计任务书 学生姓名 班级 学号 设计题目： 半自动钻床工作机构设计 一、设计题目简介 设计加工图 1 所示工件ф 12mm孔的半自动钻床。进刀机构负责动力头的起落，送料机构将被加 工工件推入加工地点，并由定位机构使被加工工件靠谱固定。 图 1 加工工件 二、 设计数据与要求 进料机构 定位机构 动力头 工作节拍 电动机转速 方案号 工作行程 工作行程 工作行程 r/mm （生产率） mm mm mm 件 /min D 25 20 15 1400 2 三、 设计任务 半自动钻床起码包含凸轮机构、齿轮机构在内的三种机构。 设计传动系统并确立其传动比分派。 图纸上画出半自动钻床的机构简图和运动循环图。 凸轮机构的设计计算。按各凸轮机构的工作要求，自选从动件的运动规律，确立基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径。对盘状凸轮要用电算法计算出理论廓线、实质廓线值。画出从动件运动规律线图及凸轮廓线图。 确立电动机的功率与转速； 用软件（ VB、 MATLAB、 ADAMS或 SOLIDWORKS等均可）对履行机构进行运动仿真，并画出输出机构的位移、速度、和加快度线图。 编写设计计算说明书，说明书应包含设计思路、计算及运动模型成立过程以及成效剖析等。 在实验室应用机构综合实验装置考证设计方案的可行性。 适用文档 四、设计提示 钻头由动力头驱动，设计者只需考虑动力头的进刀（起落）运动。 2. 除动力头起落机构外，还需要设计送料机构、定位机构。各机构运动循环要求见表 4。 可采纳凸轮轴的方法分派协调各机构运动。 表 4 机构运动循环要求 凸轮轴 105o ～270 300 360 10o 20o 30o 45o 60o 75o 90o 转角 o o o 送料 快进 休止 快退 休止 定位 休止 快进 休止 快退 休止 进刀 休止 快进 快进 快退 休止 达成日期 ： 年 月 日 指导教师 适用文档 五、设计工作原理 5.1 机构的工作原理 该系统由电机驱动， 经过变速传动将电机的 1400r/min 降到主轴的 2r/min ，与传动 轴相连的凸轮机构控制送料，定位，和进刀等工艺动作，经过齿轮传动带动齿条上下平 稳地运动，这样动力头也就能带动刀具安稳地上下挪动从而保证了较高的加工质量，简 图以下： 适用文档 六、功能分解图，履行机构动作 6.1 功能分解图以下列图 6.2 履行构件的选择 减速传动功能 采纳经济成真相对较低，构造简单，传动比大的特色，可知足拥有较大传动比的工 作要求，我们这里就采纳皮带轮来实现我设计的传动。 方案一（采纳） 采纳的装置拥有经济、构造简单的特色，因为电动机的转速为 要求的主轴转速为 2r/min 。，经过变速传动将电机的 1400r/min 降到主轴的 2 个工作节拍。  1400r/min ，而采纳设计 2r/min ，使得实现每秒 方案二 用定轴轮系减速传动。因为传动比 =输入转速 1400/ 输出转速 2=700 传动比过大，故用二 适用文档 级减速传动。此中带传动起过载保护作用。此机构固然能够是实现转速的迟缓降落，可是构造复杂， 成本高。 送料功能 因为我们设计的机构要有间歇来去的运动，有当凸轮由近休到远休运动过程中，定 位杆就阻挡了工件滑动， 当凸轮由远休到近休运动过程中可经过双侧的弹簧实现定位机 构的回位，等候送料，凸轮的循环运动达成了此功能。 方案一（采纳） 其较方案一构造简单，但因为缺乏杠杆，其达成快进、休止和快退的动作， 假如行程较大， 为达到压力角要求， 要求凸轮基圆半径较大， 不利于远距离的运动传达， 使制造成本高升，机构粗笨。 方案二 采纳一个凸轮机构来达成送料机构的来去运动。经过凸轮机构和导杆滑块实现送料时的 快进、休止和快退的动作。因为采纳了杠杆，故其能够达成送料的较大传动距离。 适用文档 定位功能 方案一（采纳） 构造简单，但因为缺乏杠杆，没法对工件施加较大的力。并且假如行程较大，为达到压力角要求，要求凸轮基圆半径较大，不利于远距离的运动传达，使制造成本高升，机构粗笨。 方案二 经过凸轮机构实现定位夹紧时的休止、快进及夹紧和快退的动作。因为采纳了杠杆，夹紧装 置可对工件施加较大的夹紧力保证达成定位夹紧的功能。 进刀功能 适用文档 采纳凸轮的循环运动，推进滚子使滚子摇动一个角度，在杠杆的另一端焊接一个圆 弧齿轮，圆弧齿轮的摇动实现齿轮的转动，齿轮的转动再带动动力头的起落