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机械原理课程设计计算说明书设计题目：四工位专用机床班号：学号：姓名：组别：教师：时间：中国海洋大学前言目前四工位专用机床主要应用于解决螺纹孔的生产制造上，克服了人工生产中的效率低下，步骤不连贯以及零件之间不统一的缺点。四个工位机床有顺序的对零件进行加工，分装卸、钻孔、扩孔、螺纹孔四个步骤完成。虽然市面上已经有了比较完整的设计产品，但在一些细节设计上仍然存在一些问题，比如说生产效率的提高，精度的确认等等。因此，此次设计的主要目的是解决四工位生产过程中的效率问题，在细节问题上进行改进设计，计算数据从新定义，争取得到更为准确的计算数据，从而提高生产精度。针对上面所列的现状，本文将对四工位专用机床进行详细的设计说明，包括方案设计，动力系统设计，传动系统设计，配合的参数设计等。一、设计任务书四工位专用机床是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。它的执行机构有两个：一是装有四工位工件的回转工作台，二是装有由专用电机带动的三把专用刀具的主轴箱。每个步骤中，右侧主轴箱向左送进一次，对工件进行加工，而后回转工作台旋转90°，然后主轴箱再次左移。设计要求和设计参数：刀具顶端离开工作表面65mm，快速移动送进60mm后，再匀速送进60mm（包括5mm刀具切入量、45mm工件空深、10mm刀具切出量），然后快速返回。回程和工作行程的平均速比k=2；②刀具匀速进位速度为2mm/s；工件装卸时间不超过10s； ③生产率为每小时约75件；执行机构能装入机体内。机械运动方案设计1、工作原理及工艺动作 四工位专用机床工作原理是在四个工位上分别完成相应的装卸工件、钻孔、扩孔、绞孔工作。主要工艺动作：1）、安装工件的工作台要求间歇转动；2）、安装刀具的主轴箱能实行静止、快进、进给、快退的工艺动作；3）、刀具转动来切削工件。2、四工位专用机床工作要求图如下：其中4位置为装卸位置，1位置为钻孔位置，2位置为扩孔位置，3位置为绞孔位置。机架工作台每转过90度，主轴箱完成一个周期，零件的加工也完成了一道工序。3、机构类型及组合方案和分析本方案主要采用的机构是实现间歇运动的槽轮机构，其作用在于对安装加工零件的工作台实现一次转动90度的间歇运动；以及实现进给快退运动的移动推杆圆柱凸轮机构，这机构作用于主轴箱实现对零件的有序加工；还有用来带动刀具转动的行星轮机构。方案机构组合：槽轮机构+移动推杆圆柱凸轮机构+带传动+行星传动工作台箱采用槽轮机构方便计算且精度比较好把握，而主轴箱采用的移动推杆圆柱凸轮机构则结构简单只需通过对凸轮上的行程线路进行一定弧度变化的设计就能实现快进、匀速、快退的操作任务，且与槽轮的配合比较好掌握。三、机械运动和动力设计 传动系统电机为交流异步电动机，功率1.5Kw，转速960r/min。1.2原始数据和设计要求 (1)刀具顶端离开工作表面65mm，快速移动送进60mm后，再匀速送进60mm（包括5mm刀具切入量、45mm工件孔深、10mm刀具切入量），然后快速返回，回程和工作行程的平均速度之比K=2。(2)刀具匀速进给速度为2mm/s，工件装、卸时间不超过10s。(3)生产率为每小时75件。先通过带轮将原动机的动力传递给行星轮，调节大致转速，再通过齿轮啮合将动力传递到主轴。右边的圆柱凸轮机构将控制主轴箱的送进和返回，左边的齿轮将传递动力给上方的间歇机构，使得回转工作台依次在每个循环中转90°四、机械传动系统设计系统的传动类型主要包括皮带轮传动、直齿圆柱齿轮传动、圆柱凸轮机构、槽轮机构、行星齿轮传动。各传动机构的布置方式如图所示：如果选用的电机的转速为16r/s，由生产率要求，主轴箱移动机构和回转工作台间歇运动机构的主动件转速为r/s。因此机械传动系统的总传动比为：==768，其传动系统采用三级：第一级皮带传动、第二级用周转轮系、第三级用直齿圆柱齿轮传动。运动分析设选定电动机型号为Y160M2—8，其转速n=720r/minP=5.5kw,则四工位专用机床的一个周期内的详细运动情况为：1)电动机作为驱动，通过减速装和其他齿轮系将符合要求的转速传递给回转台上的间歇机构，使其做间歇转动，同时也将符合要求的转速传递给主轴箱下的刀具移动机构，使其做符合要求的动作。 2）当间歇机构开始第一次循环时，安装，并加紧工件，间歇机构从0°转至90°3）间歇机构从从90°转至180°，主轴完成一次工作循环（快进，刀具匀速进给，快退）。4）间歇机构从180°转至270°，主轴完成一次工作循环（快进，刀具匀速进给，快退）。5）间歇机构从270°转至360°，主轴完成一次工作循环（快进，刀具匀速进给，快退），将加工好的工件取下。工作原理 四工位专用机床是在四个工位上分别完成相应的装卸工件、钻孔、扩孔、绞孔工作。它的执行动作有两个：一是装有四工位工件的回转台转