冲压机凸轮机构设计与工艺制定毕业设计.doc

嘉兴职业技术学院毕业设计 设计题目 冲压机凸轮机构设计与工艺制 学生姓名 范剑文 专业 机电一体化 班级 机电3班 2015年3月30日 目录 绪 论 1 1 凸轮机构设计 2 1.1 机构传动方案的设计 2 1.2 凸轮机构的选型及尺度设计 2 1.2.1凸轮机构的选型 2 1.2.2确定从动件的运动规律 2 1.2.3计算从动件的主要运动参数 2 1.2.4确定凸轮基圆直径 3 1.2.5凸轮轮廓设计 4 1.2.6凸轮副材料选择 5 1.2.7凸轮和从动件的结构设计 5 1.2.8凸轮副接触强度校核 6 1.2.9校核凸轮机构的压力角 8 2带轮的设计 9 2.1 带轮的结构尺寸设计 10 3箱体设计 11 3.1 箱体结构设计 11 4工艺设计 12 4.1零件的作用及设计任务 12 4.2零件的工艺分析 13 4.3箱体A的工艺规程设计 13 4.3.1定位基准的选择 13 4.3.2制定工艺路线 13 4.3.3工装、切削用量及基本工时确定 16 4.4箱体B工艺规程设计 16 4.4.1定位基准的选择 16 4.4.2制定工艺路线 16 4.4.3工装、切削用量及基本工时确定 17 4.5从动件1的工艺规程设计 18 4.5.1定位基准的选择 18 4.5.2制定工艺路线 18 4.5.3工装、切削用量及基本工时确定 21 5部分零件的加工编程 22 5.1编程加工从动件2 24 5.2编程加工凸轮轮廓 24 致 谢 38 参考文献 39 绪 论 凸轮机构是一种含有凸轮的高副机构，也是一种很常用的机构，在自动机械和半自动机械中具有广泛的应用。 凸轮是一具有曲面轮廓的构件，一般都作原动件：当凸轮作原动件时，通常作等速连续转动或移动，而从动件则按预期输出特性要求作连续或间歇的往复摆动、移动或平面复杂运动。本次设计的凸轮机构来源于冲压机的主要机构，在该机构中凸轮作为原动件，驱使从动件作往复运动来完成对材料的冲压，设计重点在于凸轮结构和轮廓设计以及各零件加工工艺的制定。通过本次设计，应当熟悉凸轮机构的一般设计方法和掌握零件的工艺设计内容，提高创新设计的能力。 第一章 凸轮机构设计 1.1机构传动方案的设计 本次设计所设计机构是为了满足冲压机中冲压板料这一往复循环直线运动的，用来通过冲压使板料成型，要获得的板料形状为椭球形的一部分。通过对凸轮机构的运动特性分析，设计一凸轮机构即可满足此目的。凸轮一端可用带轮传递功率，将从动件做成与所冲压板料尺寸相吻合的椭球形，通过凸轮机构驱动即可实现冲压板料的目的。 1.2凸轮机构的选型和尺度设计 1.2.1凸轮机构选型 根据题目要求，从动件作直线运动，且所设计为一平面凸轮机构，因此凸轮选用平面凸轮机构中的盘形对心凸轮。且与轴做成一体。 1.2.2确定从动件的运动规律 根据题目要求，为防止从动件在行程端点位置产生“过冲现象”，要求从动件在对应位置上速度和加速度为零。因此，选取从动件在推程和回程时运动规律为等速运动规律，为了防止“过冲现象”，应在凸轮轮廓上设置两个休止角。现将从动件运动规律绘制如下： 1.2.3计算从动件的主要运动参数 因为从动件作的是等速运动，设推程阶段以角速度 转动，经过时间T，凸轮转过推程角，从动件升程为h。则从动件速度v=h/T=常数，将v分别对时间求导和积分，可得从动件加速度a和位移s的方程。 (1) a==0 (2) s=== 依据边界条件，当t=0时，s=0,则c=0.于是得出s=ht/T.因凸轮转角，则t=，，将其带入(2)中，可得从动件的方程为： S=h V=h a=0 回程时凸轮转过回程角，从动件也从相应s=h逐渐减小到零，通过同样的方法可得出凸轮回程作等速运动的从动件运动方程为: S=h－h V=－h a=0 1.2.4确定凸轮基圆直径 取轴径d=20mm，由于凸轮与轴做成一体，参考《机械设计基础》，取凸轮基圆直径为25mm。 1.2.5凸轮轮廓设计 本次设计采用作图法设计凸轮轮廓。具体做法法和图形如下： 〈1〉取与位移曲线相同的比列尺画出凸轮基圆，由于凸轮与从动件是对心的，过基圆圆心作直线ok,k为直线与基圆的交点，则可以k作为从动件的起始位置。 〈2〉将推程=180°六等分，回程=120°四等分，利用“反转法”原理按1：1的比例从从动件位