半自動(dòng)鉆床說明書

名目\l“_TOC_250000“設(shè)計(jì)任務(wù)書 2設(shè)計(jì)工作原理 4功能分解圖，執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作分解圖 6運(yùn)動(dòng)方案的選擇與比較 9機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)總體方案圖〔機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖〕 10工作循環(huán)圖 16執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過程及尺寸計(jì)算 18凸輪設(shè)計(jì)分段圖．輪廓圖．設(shè)計(jì)結(jié)果 21機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析計(jì)算機(jī)關(guān)心設(shè)計(jì)流程 25程序清單〔主程序和子程序〕 26十一運(yùn)行結(jié)果及運(yùn)動(dòng)線圖 31設(shè)計(jì)總結(jié) 3212參考資料 331設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目及原始數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)加工所示工件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)使被加工工件牢靠固定。二、設(shè)計(jì)要求及方案提示要求設(shè)計(jì)該半自動(dòng)鉆床的送料、定位、及進(jìn)刀的整體傳動(dòng)系統(tǒng)。其中：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)。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。可承受凸輪軸的方法安排協(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10o送料

20o

30o 45o

60o 75o

90o 105o～270o 300o 360o休止定位 進(jìn)刀

快進(jìn) 休止

快退快進(jìn)

休止快退 休止2三、設(shè)計(jì)任務(wù)

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)；設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)并確定其傳動(dòng)比安排，并在圖紙上畫出傳動(dòng)系統(tǒng)圖；圖紙上畫出半自動(dòng)鉆床的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案簡圖和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；半徑，校核最大壓力角與最小曲率半徑。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；設(shè)計(jì)計(jì)算其他機(jī)構(gòu)；編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書；3一、所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)工作原理一.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1450r/min降到主軸的2r/min，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，具體的選擇原理和工作原理如下：二.機(jī)的選擇原理原動(dòng)機(jī)的分類原動(dòng)機(jī)的種類按其輸入能量的不同可以分為兩類：A一次原動(dòng)機(jī)屬于此類原動(dòng)機(jī)的有柴油機(jī)，汽油機(jī)，汽輪機(jī)和燃汽機(jī)等。B二次原動(dòng)機(jī)汽缸和液壓缸等。選擇原動(dòng)機(jī)時(shí)需考慮的因素：1：考慮現(xiàn)場能源的供給狀況。2：考慮原動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和工作制度與工作相匹配。3：考慮工作機(jī)對(duì)原動(dòng)機(jī)提出的啟動(dòng)，過載，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，調(diào)速和把握等方面的要求。4：考慮工作環(huán)境的影響。5：考慮工作牢靠，操作簡易，修理便利。維護(hù)本錢。綜上所述，在半自動(dòng)鉆床中最益選擇二次原動(dòng)機(jī)中的電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)件。4三.傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇和工作原理傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用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：把原動(dòng)機(jī)輸出的速度降低或提高，以適應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的需要。3：用原動(dòng)機(jī)進(jìn)展調(diào)速不經(jīng)濟(jì)和不行能時(shí)，承受變速傳動(dòng)來滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)常常調(diào)要求4：把原動(dòng)機(jī)輸出的等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變5：實(shí)現(xiàn)由一個(gè)或多個(gè)動(dòng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)或假設(shè)干個(gè)速度一樣或不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。6：由于受機(jī)體的外形，尺寸的限制，或?yàn)榱税踩筒僮鞅憷?，?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。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)選擇的原則置，盡可能降低初始費(fèi)用。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)用和修理費(fèi)用。要求連續(xù)變速外，盡量承受有級(jí)變速。4：執(zhí)行機(jī)構(gòu)上載荷變化頻繁，且可能消滅過載，這時(shí)應(yīng)加過載保護(hù)裝置。5：主，從動(dòng)軸要求同步時(shí)，應(yīng)承受無滑動(dòng)的傳動(dòng)裝置。動(dòng)裝置，加減速器，變速器和無級(jí)變速器等。5二．功能分解圖，執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作一．功能分解圖如以以下圖3-1二繪制機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換功能3-26三.執(zhí)行構(gòu)件的選擇減速傳動(dòng)功能,設(shè)計(jì)的傳動(dòng)。定位功能程中,側(cè)的彈簧實(shí)現(xiàn)定位機(jī)構(gòu)的回位,等待送料,進(jìn)料功能機(jī)構(gòu),用從動(dòng)件滾子推桿的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)料。進(jìn)刀功能承受凸輪的循環(huán)運(yùn)動(dòng),,通過杠桿的搖擺弧度.可增大刀具的進(jìn)給量,在杠桿的另一端焊接一個(gè)圓弧齒輪,圓弧齒輪的搖擺實(shí)現(xiàn)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng),齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)再帶動(dòng)動(dòng)力頭的升降運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)刀.7四.用形態(tài)學(xué)矩陣法創(chuàng)立機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案3-3-3方案數(shù)為：3×3×3×3×3×3＝729依據(jù)功能原理，工藝分解過程及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇，確定了以下運(yùn)動(dòng)方案，8三．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)：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)展大比例的降速，然后用圓錐齒輪實(shí)現(xiàn)方向的轉(zhuǎn)換。比照機(jī)構(gòu)：

4-1/n=700傳動(dòng)比很4-2.94-2(3)進(jìn)刀機(jī)構(gòu).由于我們用一.帶動(dòng)動(dòng)刀頭來完成鉆4-3比照機(jī)構(gòu)：加了四桿機(jī)構(gòu)以后并沒有到達(dá)改善傳動(dòng)的效果，只是多增加了四桿機(jī)滾子從動(dòng)件盤行凸輪機(jī)構(gòu)。104-4送料系統(tǒng)：4-5。11比照機(jī)構(gòu)：

4-5所選用的比照四桿機(jī)構(gòu)如以以下圖(4-6)，由于在空間上軸與軸之間的距離較大，但選用下來此四桿的尺寸太小。故優(yōu)先選用六桿機(jī)構(gòu)。定位系統(tǒng)：

4-6定位系統(tǒng)承受的是一個(gè)偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤型凸輪，由于定位系統(tǒng)要實(shí)際要求了。12比照機(jī)構(gòu)：

4-7動(dòng)件盤型凸輪來完成定位。134-8四.機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)總體方案圖〔機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖〕3-35-1145-115五．工作循環(huán)圖5-16-100～1000 1000～1500 1500～2700 2700～3000 3000～3600送料 快進(jìn)定位 休止 快進(jìn)

快退休止 快退進(jìn)刀 休止 快進(jìn) 慢進(jìn) 休止 快退6-116六．執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過程及尺寸計(jì)算送料機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)承受如下分析40mm，可取ABCD4桿機(jī)構(gòu)的極位夾角為12度，則由180 (K1)K1〔6-1〕AB=8.53 BC=84.42 CD=60 DA=60 CE=40 EF=8凸輪擺桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：

6-1的上下運(yùn)動(dòng)；用凸輪擺桿機(jī)構(gòu)和圓弧形齒條所構(gòu)成的同一構(gòu)件，凸輪擺桿從動(dòng)件的搖擺17力封閉凸輪機(jī)構(gòu)，利用彈簧力來使?jié)L子與凸輪保持接觸.刀具的運(yùn)動(dòng)規(guī)律就與凸輪擺桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律全都；弧形齒條所轉(zhuǎn)過的弧長即為刀頭所運(yùn)動(dòng)的的距離。具體設(shè)計(jì)步驟如下：依據(jù)進(jìn)刀機(jī)構(gòu)的工作循環(huán)規(guī)律,設(shè)計(jì)凸輪基圓半徑r=40mmA=80mm，018°,凸輪轉(zhuǎn)角λ=0-60°,β=0°;λ=60°-270°，刀具快進(jìn)，β=5°，凸輪轉(zhuǎn)角λ=270°-300°；凸輪轉(zhuǎn)角λ=300°-360°，β=0°r=l/β,由β=18°,l=20mm，3.r=63.69mm7-2凸輪推桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：

7-218簡潔緊湊。具體設(shè)計(jì)如下:r0=40mm,e=25凸輪轉(zhuǎn)角λ=0°-100°,h=0mm;凸輪轉(zhuǎn)角λ=100°-285°,定位機(jī)構(gòu)快進(jìn),推桿行程h=25mm;凸輪轉(zhuǎn)角λ=285°-300°,定位機(jī)構(gòu)休止,推桿行程h=0mm;h=-25mm;25故如此設(shè)計(jì)。行星輪系的計(jì)算:用定軸輪系傳動(dòng)傳動(dòng)比=n/n輸出=700傳動(dòng)比很大，要用多級(jí)傳動(dòng)。用行星輪系傳動(dòng)19Z1=35Z2=20 Z2’=20 Z3=35 iH3=700依據(jù)行星輪傳動(dòng)公式：i〔H3〕=1-i(31)H=1-Z2’Z1/Z3Z2比較設(shè)計(jì)皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與齒輪系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的相應(yīng)參數(shù)如下表：皮帶輪參數(shù)名稱名稱12100100齒輪參數(shù)〔°〕齒數(shù)〔個(gè)〕12.203570222020402’22020403220357020凸輪設(shè)計(jì)分段圖輪廓圖和設(shè)計(jì)結(jié)果一.定位凸輪圖8-1為定位凸輪分段圖和設(shè)計(jì)結(jié)果圖8-1218-28-3為定位凸輪的輪廓圖〔8-2內(nèi)包絡(luò)線圖，8-3外包絡(luò)線圖〕8-28-322二.進(jìn)刀凸輪

進(jìn)刀凸輪類型設(shè)計(jì)結(jié)果如圖8-4，凸輪運(yùn)動(dòng)分段如圖8-5.8-4，8-523進(jìn)刀凸輪的輪廓線設(shè)計(jì)如圖8-6〔內(nèi)包絡(luò)線〕和圖8-7〔