半自動(dòng)鉆床課程設(shè)計(jì)

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1、課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目半自動(dòng)鉆床學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化年級(jí)2010級(jí)學(xué)號(hào)學(xué)生姓名宋生宏指導(dǎo)教師張長(zhǎng)完成時(shí)間2012年7月18目錄第一章設(shè)計(jì)要求31.1設(shè)計(jì)題目31.2設(shè)計(jì)任務(wù)31.3設(shè)計(jì)提示4第二章設(shè)計(jì)工作原理52.1機(jī)構(gòu)的工作原理52.2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇和工作原理5第三章功能分解圖，執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作73.1功能分解圖如下圖73.2執(zhí)行構(gòu)件的選擇7第4章運(yùn)動(dòng)方案的選擇94.1減速機(jī)構(gòu)94.2進(jìn)刀機(jī)構(gòu)94.3送料系統(tǒng)104.4定位系統(tǒng)11第5章執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過程及尺寸計(jì)算125.1送料凸輪機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)采用如下分析125.2進(jìn)刀機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)12第6章機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)總

2、體方案圖（機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖）16第7章工作循環(huán)圖17第8章設(shè)計(jì)總結(jié)1818半自動(dòng)鉆床的設(shè)計(jì)1.1設(shè)計(jì)題目及原始數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)加工所示工件Φ12mm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。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/min)工作節(jié)拍（生產(chǎn)率）/（件/min）C30201096011.2設(shè)計(jì)任務(wù)1.2.1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)；1.2.2設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)并確定其傳動(dòng)比分配，并在圖紙上畫出傳動(dòng)系統(tǒng)圖；1.2.3圖紙上畫出

3、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；1.2.4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，校核最大壓力角和18最小曲率半徑。對(duì)盤狀凸輪要用電算法計(jì)算出理論廓線、實(shí)際廓線值。畫出從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律線圖及凸輪廓線圖；1.2.5設(shè)計(jì)計(jì)算其他機(jī)構(gòu)；1.2.6編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書；1.3設(shè)計(jì)提示1.3.1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)。1.3.2除動(dòng)力頭升降機(jī)構(gòu)外，還需要設(shè)計(jì)送料機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)。各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)要求見下表。1.3.3可采用凸輪軸的方法分配協(xié)調(diào)各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)要求表10o20o30o4

4、5o60o75o90o105o～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1.3.4機(jī)構(gòu)的工作原理該系統(tǒng)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過變速傳動(dòng)將電機(jī)的96018r/min降到主軸的2r/min，與傳動(dòng)軸相連的凸輪機(jī)構(gòu)控制送料，定位，和進(jìn)刀等工藝動(dòng)作，最后由凸輪機(jī)通過齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)齒條上下平穩(wěn)地運(yùn)動(dòng),這樣動(dòng)力頭也就能帶動(dòng)刀具平穩(wěn)地上下移動(dòng)從而保證了較高的加工質(zhì)量，簡(jiǎn)圖如下：2.2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇和工作原理2.2.1傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用2.2.1.1把原動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩變換為執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的轉(zhuǎn)矩或力。2.2.1.2把原動(dòng)機(jī)輸出的速度降低或

5、提高，以適應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的需要。2.2.1.318用原動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速不經(jīng)濟(jì)和不可能時(shí)，采用變速傳動(dòng)來滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)經(jīng)常調(diào)要求2.2.1.4把原動(dòng)機(jī)輸出的等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變2.2.1.5實(shí)現(xiàn)由一個(gè)或多個(gè)動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)或若干個(gè)速度相同或不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。2.2.1.6由于受機(jī)體的外形，尺寸的限制，或?yàn)榱税踩筒僮鞣奖?，?zhí)行機(jī)構(gòu)不宜與原動(dòng)機(jī)直接連接時(shí)，也需要用傳動(dòng)裝置來聯(lián)接。2.2.2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)選擇的原則2.2.2.1對(duì)于小功率傳動(dòng)，應(yīng)在考慮滿足性能的需要下，選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的傳動(dòng)裝置，盡可能降低初始費(fèi)用。2.2.2.2對(duì)大功率傳動(dòng)，應(yīng)優(yōu)先考慮傳動(dòng)的效率，節(jié)約能源，降低運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用和維修

6、費(fèi)用。2.2.2.3當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)要求變速時(shí)，若能與動(dòng)力機(jī)調(diào)速比相適應(yīng)，可直接連接或采用定傳動(dòng)比的傳動(dòng)裝置；當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)要求變速范圍大。用動(dòng)力機(jī)調(diào)速不能滿足機(jī)械特性和經(jīng)濟(jì)性要求時(shí)，則應(yīng)采用變傳動(dòng)比傳動(dòng)；除執(zhí)行機(jī)構(gòu)要求連續(xù)變速外，盡量采用有級(jí)變速。2.2.2.4執(zhí)行機(jī)構(gòu)上載荷變化頻繁，且可能出現(xiàn)過載，這時(shí)應(yīng)加過載保護(hù)裝置。2.2.2.5主，從動(dòng)軸要求同步時(shí)，應(yīng)采用無滑動(dòng)的傳動(dòng)裝置。2.2.2.6動(dòng)裝置的選用必須與制造水平相適應(yīng)，盡可能選用專業(yè)廠生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)裝置，加減速器，變速器和無級(jí)變速器等。18第3章功能分解圖，執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作3.1功能分解圖如下圖3.2執(zhí)行構(gòu)件

7、的選擇3.2.1減速傳動(dòng)功能選用經(jīng)濟(jì)成本相對(duì)較低，而且具有傳動(dòng)效率高,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,傳動(dòng)比大的特點(diǎn),可滿足具有較大傳動(dòng)比的工作要求，故我們這里就采用行星輪系來實(shí)現(xiàn)我設(shè)計(jì)的傳動(dòng)。3.2.2定位功能由于我們?cè)O(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)要有間歇往復(fù)的運(yùn)動(dòng)，有當(dāng)凸輪由近休到遠(yuǎn)休運(yùn)動(dòng)過程中,定位桿就阻止了工件滑動(dòng)，當(dāng)凸輪由遠(yuǎn)休到近休運(yùn)動(dòng)過程中可通過兩側(cè)的彈簧實(shí)現(xiàn)定位機(jī)構(gòu)的回位,等待送料,凸輪的循環(huán)運(yùn)動(dòng)完成了此功能。183.2.3進(jìn)料功能進(jìn)料也要要求有一定的間歇運(yùn)動(dòng)，我們可以用復(fù)位彈簧來實(shí)現(xiàn)，然后通過桿件連續(xù)作用于加工原件上的力來實(shí)現(xiàn)建工元件的連續(xù)傳遞，實(shí)現(xiàn)進(jìn)料。3.2.4進(jìn)刀功能采用凸輪

8、的循環(huán)運(yùn)動(dòng),推動(dòng)滾子使?jié)L子擺動(dòng)一個(gè)角度,通過杠桿的擺動(dòng)弧度放大原理