课程设计四工位机床.doc

机械原理课程设计 (2008-01-13 08:48:07) 标签：设计?杂谈? ? ? ?设计题目：?? 四工位专用机床的设计 ???????????????? ?系：?? 工程机械系 ????????????? ?? 专业：?? 机械设计制造及其自动化 ??????????????? 班级：?? ???????????? ?设计者：?? ????????????? ?学号 ：?? ?????????? ?指导教师：?? XXX ??????????????? 日期：?? ? 目录 ? ? 一：设计题目 ? 二：原始数据和设计要求 ? 三：执行机构的选择及要求 ? 四：确定机构设计的有关参数 ? 五：凸轮和槽轮机构的运动分析及其比较 ? 六：整机的运动循环图 ? 七：原动机的选择 ? 机械原理课程设计说明书 一：设计题目 设计四工位专用机床的刀具进给机构和工作台转位机构。工作台有1、2、3、4四个工作位置，工位1是装卸工位，2是钻孔，3是扩孔，4是铰孔。主轴箱上装有三把刀具，对应于工位2的位置装钻头、3的位置装扩孔钻、4的位置装铰刀。刀具由专用电动机带动绕其自身的轴线转动。主轴箱每向左移送一次，在四个工位上分别完成相应的装卸工件、钻孔、扩孔、铰孔工作。当主轴箱右移（退回）到刀具离开工件后，工作台转动90度，然后主轴箱再次左移。这是，对其中每一个工件来说，都进入了下一个工位的加工。依次循环四次，一个工件就完成了安装、钻孔、扩孔、铰孔、卸下等工序。 ? 二：原始数据和设计要求 1、????????????? 刀具顶部离开工件表面65mm，快速移动送进60mm接近工件后，匀速送进60mm（前5mm为接近工件时的切入量，工件空深45mm，后10mm为刀具切除量），然后快速返回。回程和工作行程的平均速比（行程速比系数）k=2。 2、????????????? 刀具匀速进给速度为2mm/s，工件装卸时间为10s. 3、????????????? 生产率为每小时48件 4、????????????? 机构系统应装入机体内，机床尺寸见下图。 5、????????????? 传动系统电动机为交流异步电动机，功率1.5kw，转速960r/min。 ? ? 三:执行机构的选择与比较 1、回转台的运动是间歇运动，机构的选择方案有：棘轮机构、不完全齿轮机构、槽轮机构。 ???? （1）对于棘轮机构，要想实现回转台的间歇运动，须有一对齿轮传到曲柄，再经过连杆带动摇杆做往复运动；摇杆上装有棘轮爪，从而带动棘轮做单向间歇运动。不过运动精确性差，不宜用于运动精度要求高的场合。 ????? （2）不完全齿轮机构其从动轮每转一周的时间、运动时间及其每次转动的角度变化范围都较大，设计较灵活。但其加工工艺较复杂，而从动轮在运动的开始及终止时冲击较大，故用于低速、轻载的场合。 ????? （3）槽轮机构结构简单，工作可靠，在进入和脱离啮合时运动较平稳，能准确控制转动的角度。 ? ? 2、主轴箱的运动是平行来回移动，能实现此运动的机构有曲柄滑块机构和凸轮机构。 ?? （1）曲柄滑块机构简单，设计复杂，只能近似的实现给定的运动规律。 （2）当从动件的位移、速度和加速度必须严格地按照预定变化，尤其当原动件做连续运动而从动间必须做间歇运动是，则采用凸轮机构较简单。其优点：只需设计适当的凸轮轮廓，便可使从动件得到任意预定运动，而且结构简单、紧凑、设计方便。 ??? 因此采用凸轮较合适。 3、电动机与凸轮机构转动周期差别很大，需要较大的传动比。可以使用定轴轮系、行星轮系和复合轮系来实现。由于行星轮系可以用少数齿轮便可以得到很大的传动比，故选行星轮系。 四：确定机构设计的有关参数 由于该生产率为48小时，则单个工件的生产时间为3600/48=75s,即凸轮运动周期为75s。则其转速为n4=0.8r/min。 电机有带带轮，假设带轮传动比为1：2，则n1=480r/min。 有上述条件可假设 Z2=99,z3=101,z3’=100,z4=99,z4’=10 由于 ??? Ih4=1/i4h=-100?????????????? ???????(1) ?I4’5=i/ih4=-5.58?????????????????? (2) Z5=i4’5*z4’=56??????????????????? (3) 设z5’=50,z6=50 对于大传动比的齿轮，模数不能太小，也为了轮系的紧凑，我们可将齿轮的标准模数设为1.5. 因此，与（1）（2）（3）可将齿轮参数取为 m=1.5?? z2=99 ?????z3=101? n3’=100?? z4=99 ?z4’=10??? z5==56? z5’=50??? z6=50?? ? ?