课程设计说明书正文

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1、机械原理课程设计说明书课程设计题目简介1工作原理及工艺动作过程专用机床旋转工作台有四个工作位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ（如图2所示），分别对应工件的装卸、钻孔、扩孔和铰孔。主轴箱上装有三把刀具，对应于工位Ⅱ的位置装钻头，Ⅲ的位置装扩孔钻，Ⅳ的位置装铰刀。刀具由专用电动机驱动绕其自身轴线转动。主轴箱每向左移动送进一次，在四个工位上分别完成相应的装卸工件、钻孔、扩孔和铰孔工作。当主轴箱右移（退回）到刀具离开工件后，工作台回转90º，然后主轴箱再次左移，这时，对其中每一个工件来说，它进入了下一个工位的加工，依次循环四次，一个工件就完成装、钻、扩、铰、卸等工序。由于主轴箱往复一次

2、，在四个工位上同时进行工作，所以每次就有一个工件完成上述全部工序。机床外形可参考图2，外形总体尺寸可用于检查所设计机构能否装入机体内部。图2专用机床外形及尺寸2根据专用机床的工作过程和规律可得其运动循环图如下：-16-机械原理课程设计说明书机构运动循环图该专用机床要求三个动作的协调运行，即刀架进给、卡盘旋转和卡盘的定位。其工作过程如下：机床工作运动模型要确保在刀具与工件接触时卡盘固定不动，刀具退出工件到下次接触工件前完成卡盘旋转动作。几个动作必须协调一致，并按照一定规律运动。3、设计任务：1-16-机械原理课程设计说明书进行回转台间歇机构，主轴箱道具移动机构的选

3、型，并进行机械运动方案评价和选择2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3对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计4在A3号图纸上画出最终方案的机构运动简图5用SolidWorks软件对机构进行运动仿真（鼓励同学完成此项内容）6编写设计计算说明书（用A4纸张，封面用南昌航空大学课程设计标准格式）4、设计要求：1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。回程和工作行程的速比系数K=2。2刀具匀速进给速度为2mm/s，工件装卸时间不超过10s

4、。3生产率约每小时60件。4执行机构及传动机构能装入机体内。5传动系统电机为交流异步电动机，功率1.5Kw，转速960r/min。-16-机械原理课程设计说明书执行机构的选型及评价（一）机械传动系统设计一、减速机构设计：定轴轮系减速器二、圆柱凸轮进刀机构设计：1、可采用圆柱凸轮机构，其结构图如下：-16-机械原理课程设计说明书运动规律：刀具运动规律：刀具快速进给60mm，匀速进给60mm（刀具切入量5mm,工件孔深45mm,刀具余量10mm）,快速退刀。因为刀具匀速进给的速度为2mm/s，由此可得匀速进给的时间为30s。2、可采用盘型凸轮机构实现主轴箱的运动，其

5、结构图如下：三、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，1、采用单销四槽槽轮机构。其结构图如下图所示：-16-机械原理课程设计说明书单销四槽槽轮机构槽轮机构中，当圆销没有进入槽轮的径向槽时，由于槽轮的内凹锁止弧被拨盘的外凸锁止弧卡住，故槽轮固定不动；当圆销进入径向槽时，锁止弧的自锁段被松开，槽轮在圆销作用下旋转，实现了

6、间歇运动。因为卡盘每次旋转90°，所以选择四槽均布槽轮，刚好实现旋转90°的要求。2、采用棘轮机构，其结构图如下图所示：机构采用曲柄摇杆机构来作为主动件，有运动循坏图中可知：于是得：K>2.2所以极位夹角大于等于67.5°因此满足停留时间的于转动时间之间的比例关系，要求棘轮每次旋转90°，因此摇杆的摆角也为90°。-16-机械原理课程设计说明书棘轮机构3、采用不完全齿轮机构，其结构如下图所示：不完全齿轮机构不完全齿轮的设计也是为了满足间歇运动，不完全齿轮上有1/4上有齿，因此在啮合过程中，有齿的1/4带动完全齿轮旋转90°，之后的270°由于没有齿啮合，完全齿轮

7、不转动，该机构结构简单，在低速（1r/min）的转动中可与忽略齿轮啮合时的冲击影响。故也能实现运动规律。-16-机械原理课程设计说明书（二）机械运动方案的设计及评价一、方案设计根据该机床包含两个执行机构，即主轴箱移动机构和回转台的回转机构。主轴箱移动机构的主动件是圆柱凸轮，从动件是刀架，行程中有匀速运动段（称工作段），并具有急回特性。要满足这些要求，需要将几个基本机构恰当地组合在一起来满足上述要求。实现上述要求的机构组合方案可以有许多种。1、刀架规律性运动的方案有：(1)、圆柱凸轮实现刀架规律性移动：(2)、盘型凸轮—尺条实现刀架规律性移动2、回转工作台回转机构

8、方案：(1)、单销四槽槽