四工位机床课程设计

2011年机械原理课程设计说明书

设计者

姓名：班级： 姓名：班级： 姓名：班级：

指导教师：

完成日期：2011年7月7日

目录

1、设计计划及要求。

2、机械系统的运动循环图。

3、原动件的选择。

4、传动机构的选择和比较。

5、执行机构的选择和比较。

6、所选机构的运动、动力分析与设计。

7、机械系统运动方案布置图及机构运动简图。

8、设计小结

9、主要参考资料

任务计划：

1、按工艺动作过程拟定机构运动循环图

2、进行回转台间歇机构，主轴箱道具移动机构的选型，并进行机械运动方案的评价和选择

3、按选定的电动机和执行机构的运动参数进行机械传动方案的拟定 4、对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计 5、编写设计计算说明书

设计要求：

此四工位专用机床的设计要求和参数有：

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； 4、执行机构能装入机体内。

根据专用机床的工作过程可得其运动循环图如下：

一、 原动件的选择

主驱动电机为Y90L－6，其功率为1.1KW、转速为910r／min。

二、传动机构的选择和比较

传动系统的总传动比为i=n/n6,其中n6为圆柱凸轮所在轴的转速，即总传动比为728/1。对此，设计如下几个方案：

1、涡轮蜗杆减速机构 z1=1 m=5 d=40mm z2=19

z3=1 m=5 d=40mm z4=19 z5=25 m=2 z6=45 m=2

i16

z2*z4*z6z1*z3*z5

20*20*1.8 720

涡轮蜗杆减速机构

2、外啮合行星齿轮减速机构：

i6H

z5z3

1 i 1

z6z4

H63

iH6 i6H

Z1=20 Z2=20 Z3=16 Z4=17 Z5=16 Z6=17 Z7=20 Z8=50

20 50

i18 i12 iH6 i78 289 722.5

2020

外啮合行星齿轮减速机构

3.定轴轮系减速机构： Z1=20 Z2=50 Z3=12 Z4=72 Z5=17 Z6=51 Z7=17 Z8=51 Z9=12 Z10=48

Z11=48 定轴轮系减速机构

5678

43

2

1

i111

z2z4z6z8z10z11z1z3z5z7z9z10

720

三、执行机构的选择和比较：

执行机构主要有旋转工件卡盘和带钻头的移动刀架两部分，两个运动在工作过程中要保持相当精度的协调。因此，在执行机构的设计过程中分为，进刀机构设计、卡盘旋转机构和减速机构设计。而进刀机构设计归结到底主要是圆柱凸轮廓线的设计，卡盘的设计主要是间歇机构的选择。

在执行过程中由于要满足相应的运动速度，因此首先应该对于原动机的输出进行减速。下面先讨论减速机构传动比的确定：由于从刀具顶端离开工件表面65mm位置，快速移动送进了60mm后，在匀速送进60mm（5mm刀具切入量，45mm工件孔深，10mm刀具切出量），然后快速返回。要求效率是75件／小时，刀架一个来回（生产１个工件）的时间应该是48秒。根据这个运动规律，可以计算出电机和工作凸轮之间的传动比为728/1。两种方案的传动比计算，参考主要零部件设计计算。

下面讨论执行机构的运动协调问题：有运动循环图可知，装上工件之后，进刀机构完成快进、加工、退刀工作，退后卡盘必须旋转到下一个工作位置，且在加工和退刀的前半个过程中卡盘必须固定不动，由于卡盘的工作位置为四个，还要满足间歇和固定两个工作，于是选择单销四槽轮机构（或棘轮机构、不完全齿轮机构与定位销协调）解决协调问题，具体实现步骤参考“回转工作台设计”。由于进刀机构的运动比较复杂，因此要满足工作的几个状态，用凸轮廓线设计的办法比较容易满足。廓线的设计参考主要零部件设计计算。

1、圆柱凸轮进刀机构设计

刀具的运动可由以下机构提供：圆柱凸轮机构，圆盘凸轮机构，凸轮连杆机构，平面连杆机构。

由于圆盘凸轮机构传递水平方向的运动，需要使与凸轮接触的构件时

刻与凸轮保持接触，这就要再加一些构件，设计与装配都比较复杂，不选用。

凸轮连杆机构是凸轮机构的一种变形，是为了实现水平方向运动的传递，其设计要求解许多参数，过于复杂，不选用。

平面连杆机构，因为刀具的工作行程需要匀速运动，而平面连杆机构只能实现近似等速，在者，其设计参数较多，求解复杂，故亦不选用。

圆柱凸轮能实现机构的运动要求，且设计简单。 综上，选用圆柱凸轮机构控制刀具的运动。

圆柱凸轮外形

3、回转工作台机构设计：

回转工作台的运动规律：四个工作位置，每个工作位置之间相差90°，在工作过程中，旋转90°，停止定位，进刀加工，快速退刀后，旋转90°，进行下一个循环。在加工和退刀的前半段（即刀具与工件有接触）时，必须将工作台固定，由于卡盘的工作位置为四个，还要满足间歇和固定两个工作。可供参考的设计如下：

①采用单销四槽槽轮机构。其结构图如下图所示：

槽轮机构中，当圆销没有进入槽轮的径向槽时，由于槽轮的 …… 此处隐藏：2062字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……