題目2半自動(dòng)鉆床

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1、題目2半自動(dòng)鉆床2.1設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)加工圖1所示工件ф12mm孔的半自動(dòng)鉆床。進(jìn)刀機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)動(dòng)力頭的升降，送料機(jī)構(gòu)將被加工工件推入加工位置，并由定位機(jī)構(gòu)使被加工工件可靠固定。圖1加工工件半自動(dòng)鉆床設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)參看表3。表3半自動(dòng)鉆床凸輪設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)方案號(hào)進(jìn)料機(jī)構(gòu)工作行程mm定位機(jī)構(gòu)工作行程mm動(dòng)力頭工作行程mm電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/mm工作節(jié)拍（生產(chǎn)率）件/minA40301514501B35252014002C30201096012.2設(shè)計(jì)任務(wù)1.半自動(dòng)鉆床至少包括凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)在內(nèi)的三種機(jī)構(gòu)。2.設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)并確

2、定其傳動(dòng)比分配。3.圖紙上畫(huà)出半自動(dòng)鉆床的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。4.凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算。按各凸輪機(jī)構(gòu)的工作要求，自選從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，確定基圓半徑，校核最大壓力角與最小曲率半徑。對(duì)盤(pán)狀凸輪要用電算法計(jì)算出理論廓線(xiàn)、實(shí)際廓線(xiàn)值。畫(huà)出從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律線(xiàn)圖及凸輪廓線(xiàn)圖。5.設(shè)計(jì)計(jì)算其他機(jī)構(gòu)。6.編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。7.學(xué)生可進(jìn)一步完成：凸輪的數(shù)控加工，半自動(dòng)鉆床的計(jì)算機(jī)演示驗(yàn)證等。2.3設(shè)計(jì)提示1.鉆頭由動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)，設(shè)計(jì)者只需考慮動(dòng)力頭的進(jìn)刀（升降）運(yùn)動(dòng)。2.除動(dòng)力頭升降機(jī)構(gòu)外，還需設(shè)計(jì)送料機(jī)構(gòu)、定位

3、機(jī)構(gòu)。各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)要求見(jiàn)表4。3.可采用凸輪軸的方法分配協(xié)調(diào)各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。表4機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)要求凸輪軸轉(zhuǎn)角10o20o30o45o60o75o90o105o～270o300o360o送料快進(jìn)休止快退休止定位休止快進(jìn)休止快退休止進(jìn)刀休止快進(jìn)快進(jìn)快退休止三．運(yùn)動(dòng)方案的選擇與比較方案的分析與比較：(1)減速機(jī)構(gòu)：由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是1450r/min，而設(shè)計(jì)要求的主軸轉(zhuǎn)速為2r/min，利用行星輪進(jìn)行大比例的降速，然后用圓錐齒輪實(shí)現(xiàn)方向的轉(zhuǎn)換。圖4-1（1）對(duì)比機(jī)構(gòu)：對(duì)比機(jī)構(gòu)：定軸輪系傳動(dòng)；傳動(dòng)比=n輸入/n輸

4、出=700傳動(dòng)比很大，要用多級(jí)傳動(dòng)。如圖4-2.圖4-2(3)進(jìn)刀機(jī)構(gòu)采用一個(gè)擺動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)行凸輪機(jī)構(gòu)來(lái)傳遞齒輪齒條機(jī)構(gòu).因?yàn)槲覀冇靡粋€(gè)擺動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)行凸輪機(jī)構(gòu)來(lái)傳遞齒輪機(jī)構(gòu)，當(dāng)進(jìn)刀的時(shí)候，凸輪在推程階段運(yùn)行，很容易通過(guò)機(jī)構(gòu)傳遞帶動(dòng)齒輪齒條嚙合.帶動(dòng)動(dòng)刀頭來(lái)完成鉆孔，擺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的幅度也是等于齒廓轉(zhuǎn)動(dòng)的幅度，兩個(gè)齒輪來(lái)傳動(dòng)也具有穩(wěn)性。圖4-3（4）對(duì)比機(jī)構(gòu)：在擺桿上加一個(gè)平行四邊行四桿機(jī)構(gòu)，這樣也可以來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，但是當(dāng)加了四桿機(jī)構(gòu)以后并沒(méi)有達(dá)到改善傳動(dòng)的效果，只是多增加了四桿機(jī)構(gòu)，為了使機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，

5、又能完成需要的傳動(dòng)，所以選擇了一個(gè)擺動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)行凸輪機(jī)構(gòu)?！旆桨敢唬骸霥1為了達(dá)到輸出間歇運(yùn)動(dòng)同時(shí)能夠做到循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，采用凸輪機(jī)構(gòu)和扇形齒與齒條配合，中間采用連桿帶動(dòng)。先把回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)化為扇形齒的往復(fù)擺動(dòng)，在通過(guò)齒輪傳遞給齒條，增加一個(gè)齒輪的目的是為了使傳動(dòng)更加的平穩(wěn)可靠。圖4-4（5）送料系統(tǒng)：采用一個(gè)六桿機(jī)構(gòu)來(lái)代替曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，由于設(shè)計(jì)的鉆床在空間上傳動(dòng)軸之間的距離有點(diǎn)大，故一般四桿機(jī)構(gòu)很難實(shí)現(xiàn)這種遠(yuǎn)距離的運(yùn)動(dòng)。再加上用四桿機(jī)構(gòu)在本設(shè)計(jì)中在尺寸上很小。所以考慮到所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)能否穩(wěn)定的運(yùn)行因

6、此優(yōu)先選用了如下圖的六桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于本設(shè)計(jì)送料時(shí)不要求在傳動(dòng)過(guò)程中有間歇，所以不需要使用凸輪機(jī)構(gòu)。如圖4-5。圖4-5（6）對(duì)比機(jī)構(gòu)：所選用的對(duì)比四桿機(jī)構(gòu)如下圖(圖4-6)，由于在空間上軸與軸之間的距離較大，但選用下來(lái)此四桿的尺寸太小。故優(yōu)先選用六桿機(jī)構(gòu)?！旆桨付骸霣2采用凸輪與四桿機(jī)構(gòu)的組合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)既有快慢變化的運(yùn)動(dòng)又有休止的間歇運(yùn)動(dòng)。圖4-6（7）定位系統(tǒng)：定位系統(tǒng)采用的是一個(gè)偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)型凸輪，因?yàn)槎ㄎ幌到y(tǒng)要有間歇，所以就要使用凸輪機(jī)構(gòu)，但如果是平底推桿從動(dòng)件，則凸輪就會(huì)失真，若增

7、加凸輪的基圓半徑，那么凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)就會(huì)很大，也不求實(shí)際，所以就采用一個(gè)偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)型凸輪，它就可以滿(mǎn)足我們的實(shí)際要求了。圖4-7（8）對(duì)比機(jī)構(gòu)：采用彈力急回間歇機(jī)構(gòu)來(lái)代替偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)型凸輪，它是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成單側(cè)停歇的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這樣也可以完成實(shí)際要求，但是為了使設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，又能節(jié)省材料，所以還是選偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)型凸輪來(lái)完成定位。圖4-8§方案一：§C1利用四桿機(jī)構(gòu)中死點(diǎn)的積極作用，選取凸輪結(jié)合夾緊機(jī)構(gòu)共同作用達(dá)到定位機(jī)構(gòu)和間歇定位的要求。四.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)總體方案圖（機(jī)構(gòu)運(yùn)

8、動(dòng)簡(jiǎn)圖）根據(jù)前面表3-3中實(shí)線(xiàn)連接的方案的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖確定本設(shè)計(jì)中半自動(dòng)鉆床的總體方案圖如圖5-1圖5-1五．工作循環(huán)圖圖5-1所示的機(jī)械系統(tǒng)方案的執(zhí)行件需要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)其運(yùn)動(dòng)循環(huán)如圖6-1凸輪軸轉(zhuǎn)角00～10001000～15001500～27002700～30003000～3600送料快進(jìn)快退定位休止快進(jìn)休止快退進(jìn)刀休止快進(jìn)慢進(jìn)休止快退圖6-1六．執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程及尺寸計(jì)算1．送料機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)采用如下分析送料連桿機(jī)構(gòu)：采用如下機(jī)構(gòu)來(lái)送料，根據(jù)要求，進(jìn)料機(jī)