《四工位專用機(jī)床設(shè)計(jì)說明書》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《四工位專用機(jī)床設(shè)計(jì)說明書（22頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、課程設(shè)計(jì)目的掌握四工位機(jī)床的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)四工位機(jī)床的部機(jī)構(gòu)刀具頂端離開工作表面65mm，快速移動(dòng)送進(jìn)60mm后，再勻課程速送進(jìn)60mm （包括5mm刀具切入量，45mm工件孔深，10mm設(shè)計(jì)刀具切出量，如圖所示），然后快速返回。回程和進(jìn)程的平均速要求度之比為K=2。刀具的勻速給進(jìn)速度為2mm/s工作裝卸時(shí)間不超過10s。機(jī)床生產(chǎn)效率每小時(shí)約60件。執(zhí)行機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能裝入機(jī)體。傳動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)為交流異步電動(dòng)機(jī)，功率1.5KW,轉(zhuǎn)速960r/min。根據(jù)設(shè)計(jì)要求（機(jī)床生產(chǎn)率每小時(shí)約 60件，即1分鐘1件，按設(shè)計(jì)原理，即為1r/min,要求使用960r/min的電動(dòng)機(jī)，整個(gè)傳動(dòng)機(jī)的課程設(shè)計(jì)比為，故需要

2、分別引入減速機(jī)構(gòu)來滿足工作臺(tái)間歇注意運(yùn)動(dòng)和主軸箱移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)要求。事項(xiàng)根據(jù)減速動(dòng)作的精度和平穩(wěn)要求，課程設(shè)計(jì)容四工位專用機(jī)床的加工部分可以分為如下幾個(gè)工藝動(dòng)作。（1）安裝工作臺(tái)的間歇轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。（2）安裝刀具的主軸箱應(yīng)按要求進(jìn)行靜止，快進(jìn)，快給，快退的工藝動(dòng)作。（3）刀具轉(zhuǎn)動(dòng)。課程 設(shè)計(jì) 簡要 操作 步驟1. 功能分解與運(yùn)動(dòng)分析2. 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)選型3. 執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型最終方案確疋4. 機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡圖5. 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案計(jì)算課程經(jīng)過兩周的努力，我終于將機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)做完了 .在這次作業(yè)過程中，設(shè)計(jì)盡管這次作業(yè)的時(shí)間是漫長的，過程是曲折的，但我的收獲還是很心得大的.不僅僅掌握了四連桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)和帶傳動(dòng)以及齒輪，

3、蝸桿傳動(dòng)體會(huì)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟與方法；也不僅僅對(duì)制圖有了更進(jìn)一步的掌握；autocad,word這些僅僅是工具軟件，熟練掌握也是必需的.對(duì)我來 說，收獲最大的是方法和能力.那些分析和解決問題的方法與能力.在整個(gè)過程中，我發(fā)現(xiàn)像我們這些學(xué)生最最缺少的是經(jīng)驗(yàn)，沒有感 性的認(rèn)識(shí),空有理論知識(shí)，有些東西很可能與實(shí)際脫節(jié).總體來說，我 覺得做這種類型的作業(yè)對(duì)我們的幫助還是很大的，它需要我們將學(xué) 過的相關(guān)知識(shí)都系統(tǒng)地聯(lián)系起來，從中暴露出自身的不足，以待改 進(jìn).有時(shí)候，一個(gè)人的力量是有限的，合眾人智慧，我相信我們的作品 會(huì)更完美！課程設(shè)計(jì) 評(píng)語 及成績?cè)u(píng)語成績指導(dǎo)教師（簽名）日期：附件:目錄1. 設(shè)計(jì)任務(wù)41.

4、1工作原理及工藝動(dòng)作過程 4.1.2原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求51.3孔的典型加工工藝及刀具 .5.6.2. 功能分解與運(yùn)動(dòng)分析2.1 功能分解 62.2 運(yùn)動(dòng)分析 83. 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)選型 94.執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型1.04.1 主軸箱方案設(shè)計(jì)1.2.7.1 運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖各區(qū)間時(shí)間的計(jì)算1.5.4.2 工作臺(tái)方案設(shè)計(jì) 1.25. 最終方案確定 1.46. 機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡圖 1.51.5.7. 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案計(jì)算7.2 減速器的計(jì)算 1.6.7.3 槽輪的尺寸計(jì)算 1.7.總結(jié)1.8.參考文獻(xiàn)：2.01.設(shè)計(jì)任務(wù)1.1 工作原理及工藝動(dòng)作過程四工位機(jī)床是在四個(gè)工位上分別完成相應(yīng)的裝卸工件、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔工作。它的執(zhí)行動(dòng)

5、作有兩個(gè)： 一是裝有四工位工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)； 二是裝有專用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)三把專用的主軸箱的刀具轉(zhuǎn)動(dòng)和水平往復(fù)移動(dòng)。1.2原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求刀具頂端離開工作表面 65mm，快速移動(dòng)送進(jìn)60mm后，再勻速送進(jìn)60mm（包括5mm刀具切入量，45mm工件孔深，10mm刀具切出量，如圖所示）， 然后快速返回。回程和進(jìn)程的平均速度之比為 K=2。刀具的勻速給進(jìn)速度為2mm/s工作裝卸時(shí)間不超過10s。機(jī)床生產(chǎn)效率每小時(shí)約60件。執(zhí)行機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能裝入機(jī)體。傳動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)為交流異步電動(dòng)機(jī)，功率1.5KW，轉(zhuǎn)速960r/min。圖1.3孔的典型加工工藝及刀具孔的加工包括從實(shí)體材料上加工孔和對(duì)已有孔進(jìn)行加工兩大類。

6、麻花鉆是在實(shí)體材料上加工孔的常用刀具，加工鮎幾FJL蛇孔精度較低。 擴(kuò)孔鉆和鉸刀是用于對(duì)已有孔進(jìn)行加工的刀具。 擴(kuò)孔鉆的外形和麻花 鉆相類似，只是加工余量小，刀齒數(shù)目比麻花鉆多，加工后孔的質(zhì)量較好，一般 能達(dá) IT1011 級(jí)精度。鉸刀是提高被加工孔質(zhì)量的半精加工或精加工刀具，切削時(shí)加工余量更小，刀齒數(shù)目更多，加工后孔的精度最 高可達(dá) IT8孔加工刀具示意圖2.功能分解與運(yùn)動(dòng)分析2.1 功能分解通過對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)的了解， 可以看出， 四工位專用機(jī)床的加工部分可以分為如下幾 個(gè)工藝動(dòng)作。（ 4） 安裝工作臺(tái)的間歇轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。（ 5） 安裝刀具的主軸箱應(yīng)按要求進(jìn)行靜止，快進(jìn)，快給，快退的工藝動(dòng)作。（ 6）

7、 刀具轉(zhuǎn)動(dòng)。畫出四工位專用機(jī)床的動(dòng)作要求圖。四工位專用機(jī)床工作原理及外形尺 寸專用機(jī)床旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)有四個(gè)工作位置I、U、M、W（如圖 2所示），分別 對(duì)應(yīng)工件的裝卸、鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔。主軸箱上裝有三把刀具，對(duì)應(yīng)于工位 U的位置裝鉆頭，川的位置裝擴(kuò)孔鉆，W的位置裝鉸刀。刀具由專用電動(dòng)機(jī) 驅(qū)動(dòng)繞其自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。主軸箱每向左移動(dòng)送進(jìn)一次，在四個(gè)工位上分別完 成相應(yīng)的裝卸工件、鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔工作。當(dāng)主軸箱右移（退回）到刀具 離開工件后，工作臺(tái)回轉(zhuǎn) 90o,然后主軸箱再次左移，這時(shí)，對(duì)其中每一個(gè)工件來說，它進(jìn)入了下一個(gè)工位的加工，依次循環(huán)四次，一個(gè)工件就完成裝、 鉆、擴(kuò)、鉸、卸等工序。由于主軸箱往復(fù)一次

8、，在四個(gè)工位上同時(shí)進(jìn)行工作， 所以每次就有一個(gè)工件完成上述全部工序。機(jī)床外形可參考圖2，外形總體尺寸可用于檢查所設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)能否裝入機(jī)體如下表所示根據(jù)工藝動(dòng)作推出其工作圖為:四工位專用機(jī)床工作臺(tái)間歇轉(zhuǎn)動(dòng)主軸箱進(jìn)、退刀動(dòng)作（快進(jìn)、勻速進(jìn)給、快退）刀具轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)得到四工位專用機(jī)床的樹狀功能圖四 工 位 專 用 機(jī) 床該機(jī)構(gòu)專用要求機(jī)床要求三個(gè)動(dòng)作的協(xié)調(diào)運(yùn)行，既刀架給進(jìn)、卡盤旋轉(zhuǎn)和卡盤的定位。要確保在刀具與工件接觸時(shí)卡盤固定不動(dòng)，刀具退出工件到下次 工作前完成卡盤旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。幾個(gè)動(dòng)作必須協(xié)調(diào)一致，并按照一定規(guī)律運(yùn)動(dòng)。2.2運(yùn)動(dòng)分析通過減速機(jī)構(gòu)以及輪系機(jī)構(gòu)，使工作臺(tái)進(jìn)行每次旋轉(zhuǎn)90。的間歇運(yùn)動(dòng)。1電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)

9、，通過減速器與其他輪系傳動(dòng)將符合要求的轉(zhuǎn)速傳遞給工作 臺(tái)上的間歇機(jī)構(gòu)，使其間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。2. 在間歇機(jī)構(gòu)開始一次循環(huán)時(shí)，安裝并夾緊工件，間歇機(jī)構(gòu)從0轉(zhuǎn)至903. 間歇機(jī)構(gòu)從90轉(zhuǎn)至180，主軸箱完成一次工作循環(huán)（快進(jìn)、刀具勻速 送進(jìn)和快退）。4間歇機(jī)構(gòu)從180 轉(zhuǎn)至270 ，主軸箱完成一次工作循環(huán)（快進(jìn)、刀具勻 速送進(jìn)和快退）。5間歇機(jī)構(gòu)從270 轉(zhuǎn)至360 ，主軸箱完成一次工作循環(huán)（快進(jìn)、刀具勻 速和快退），并將加工好的工件取下3.傳動(dòng)機(jī)構(gòu)選型根據(jù)設(shè)計(jì)要求（機(jī)床生產(chǎn)率每小時(shí)約 60件，即1分鐘1件，按設(shè)計(jì)原理，即為1r/min,要求使用960r/min的電動(dòng)機(jī)，整個(gè)傳動(dòng)機(jī)的比為，故需要分別引入減

10、速機(jī)構(gòu)來滿足工作臺(tái)間歇運(yùn)動(dòng)和主軸箱移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)要求。根據(jù)減速動(dòng)作的精度和平穩(wěn)要求，列出常用減速機(jī)構(gòu) 方案一: 齒輪傳動(dòng)1如圖優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)方便。缺點(diǎn)：根據(jù)本課程設(shè)計(jì)要求，得到的傳動(dòng)比率為960的齒輪傳動(dòng)裝置。其單個(gè)齒輪直徑過大，不適 合采用。萬案一: 蝸輪蝸桿優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)比大，一般用作動(dòng)力傳動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)比5 i2.2 所以極位夾角大于等于67.5因此滿足停留時(shí)間的于轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間之間的比例關(guān)系，要求棘輪每次旋轉(zhuǎn)90。，因此搖桿的擺角也為90。棘輪機(jī)構(gòu)萬案一采用不完全齒輪機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：不完全齒輪機(jī)構(gòu)1/4上有之后的270 1r/min)不完全齒輪的設(shè)計(jì)也是為了滿足間歇運(yùn)動(dòng)，不完全齒輪上有齒，

11、因此在嚙合過程中，有齒的1/4帶動(dòng)完全齒輪旋轉(zhuǎn)90 由于沒有齒嚙合，完全齒輪不轉(zhuǎn)動(dòng)，該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，在低速( 的轉(zhuǎn)動(dòng)中可與忽略齒輪嚙合時(shí)的沖擊影響。故也能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。5. 最終方案確定根據(jù)前文的敘述，最終方案確定為:行星輪系+槽輪+圓柱凸輪6. 機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡圖此方案中，電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，將動(dòng)能傳遞給帶輪，帶輪將動(dòng)能傳遞給周轉(zhuǎn) 輪系，周轉(zhuǎn)輪系將960r/min轉(zhuǎn)變?yōu)?r/min。一路通過軸將動(dòng)能傳遞給凸輪機(jī)構(gòu)， 完成刀具的進(jìn)退刀動(dòng)作。同時(shí)另一路通過軸將動(dòng)能傳遞給槽輪機(jī)構(gòu)， 完成工作臺(tái) 的間歇運(yùn)動(dòng)。兩路傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相互配合，相互合作，共同完成額定加工功能和加工 任務(wù)。7. 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案計(jì)算7.1運(yùn)動(dòng)循

12、環(huán)圖各區(qū)間時(shí)間的計(jì)算工作行程平均速度 V平=240mm /60s=4mm /s因?yàn)榛爻毯瓦M(jìn)程的平均速度之比 K=2。所以V回=20mm /s刀具回退時(shí)間t回=120mm /20mm /s=6s刀具快速進(jìn)給時(shí)間t 快=60mm / 10mm /s=6s刀具勻速進(jìn)給時(shí)間t勻=60mm /2mm/s=30s7.2減速器的計(jì)算由于選定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為960r/min,而槽輪和凸輪的轉(zhuǎn)速為1r/min。整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比為i=960，根據(jù)機(jī)械原理第五章輪系傳動(dòng)的知識(shí)，對(duì)如圖9所示 的行星輪系機(jī)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì) 其中，各輪齒數(shù)擬定為為： 乙=30，Z2 =29，Z2=32，Za =33，考慮到其所 占空間模

13、數(shù)可取m=4，采用正常齒制。該機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比齒輪嚙合的最大中心距m4唏筋=亍5十習(xí)）十則在未裝外殼時(shí)機(jī)構(gòu)的寬或高的最大尺寸為： = 20= 236mm行星輪系7.3槽輪的尺寸計(jì)算槽輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，工作可靠，能準(zhǔn)確控制轉(zhuǎn)角，機(jī)械效率高。缺點(diǎn)主要是其在啟動(dòng)和停止時(shí)加速度變化大、有沖擊，不適合用于高速傳動(dòng)。結(jié)合槽輪自身的特點(diǎn)和本課題的設(shè)計(jì)需求，對(duì)照如圖6所示，對(duì)其尺寸 進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)和擬定。1 糟數(shù)二 按工位要求選宅為42 )中心跆口按結(jié)構(gòu)情況確定=3 岡銷半徑r按結(jié)枸詁況購丄-=1 E犧4贈(zèng)輪禪次轉(zhuǎn)位時(shí)主動(dòng)件鬧轉(zhuǎn)ft2cr = 18t (1_ = 90n5)槽角 2 =型一=90Z6

14、1主動(dòng)件別闘銷中心豐徒=】仆6也朋7)尺與應(yīng)的比值 A = = sin/? = a28僭輪外岡半徑Ti = (ducs /?) + r三 107擁丙9) 椚輪懵裸 fri a(A +wt/?1 + r= 77-Iwjk取 h = 80/nrj10) 運(yùn)動(dòng)系數(shù)i=i 川為惻銷數(shù))2r 4圖6槽輪機(jī)構(gòu)簡圖總結(jié)經(jīng)過兩周的努力，我終于將機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)做完了 .在這次作業(yè)過程中，我遇到 了許多困難，一遍又一遍的計(jì)算，一次又一次的設(shè)計(jì)修改這都暴露出了前期我在這 方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足剛開始在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，由于對(duì)cad軟件的基本操作和 編程掌握得還可以，不到半天就將所有需要使用的程序調(diào)試好了可是我從不同的

15、機(jī)架位置得出了不同的結(jié)果，令我非常苦惱.后來在錢老師的指導(dǎo)下，我找到了問 題所在之處，將之解決了 .同時(shí)我還對(duì)四連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析有了更進(jìn)一步的了解在傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí) ,面對(duì)功率大 ,傳動(dòng)比也大的情況 ,我一時(shí)不知道到底該采用 何種減速裝置 .最初我選用帶傳動(dòng)和蝸桿齒輪減速器 ,經(jīng)過計(jì)算 ,發(fā)現(xiàn)蝸輪尺寸過 大 ,所以只能從頭再來 .這次我吸取了盲目計(jì)算的教訓(xùn) ,在動(dòng)筆之前 ,先征求了錢老 師的意見 ,然后決定采用帶傳動(dòng)和二級(jí)圓柱齒輪減速器 ,也就是我的最終設(shè)計(jì) .至 于畫裝配圖和零件圖 ,由于前期計(jì)算比較充分 ,整個(gè)過程用時(shí)不到一周 ,在此期間 , 我還得到了許多同學(xué)和老師的幫助 .在此我要向

16、他們表示最誠摯的意 .整個(gè)作業(yè)過 程中 ,我遇到的最大 ,最痛苦的事是最后的文檔 .盡管這次作業(yè)的時(shí)間是漫長的 ,過程是曲折的 ,但我的收獲還是很大的 .不僅僅掌 握了四連桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)和帶傳動(dòng)以及齒輪 ,蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟與方法 ;也不僅 僅對(duì)制圖有了更進(jìn)一步的掌握 ; autocad,word 這些僅僅是工具軟件 ,熟練掌握也 是必需的 .對(duì)我來說 ,收獲最大的是方法和能力 .那些分析和解決問題的方法與能 力 .在整個(gè)過程中 ,我發(fā)現(xiàn)像我們這些學(xué)生最最缺少的是經(jīng)驗(yàn) ,沒有感性的認(rèn)識(shí) ,空 有理論知識(shí) ,有些東西很可能與實(shí)際脫節(jié) .總體來說 ,我覺得做這種類型的作業(yè)對(duì) 我們的幫助還是很大的 ,它需要我們將學(xué)過的相關(guān)知識(shí)都系統(tǒng)地聯(lián)系起來 ,從中暴 露出自身的不足 ,以待改進(jìn) .有時(shí)候 ,一個(gè)人的力量是有限的 ,合眾人智慧 ,我相信我 們的作品會(huì)更完美 !參考文獻(xiàn)：1 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè) 鄒慧君 主編 高等教育2 機(jī)械原理教程（第二版） 申永勝 主編 清華大學(xué)3 機(jī)械原理輔導(dǎo)與習(xí)題 （第二版） 申永勝 主編 清華大學(xué)4 C 程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第三版） 譚浩強(qiáng) 主編 清華大學(xué)5 工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械基礎(chǔ) 阮寶湘 主編 機(jī)械工業(yè)6 新機(jī)構(gòu)的創(chuàng)造發(fā)明 學(xué)榮 主編7 工程圖學(xué) 魯屏宇 主編 機(jī)械工業(yè)8 機(jī)械原理 （第八版） 主編 桓 作模 文杰