四工位专用机床机械原理课程设计报告书

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1、可编辑版目录一．功能分解和运动分析……………………………………………………2二．执行机构选型……………………………………………………………4三．传动机构选型……………………………………………………………5四．机械整体运动方案的选择………………………………………………7五．机械运动方案简图………………………………………………………10六．机械运动方案的计算……………………………………………………11七．仿真运动及图表分析……………………………………………………15八．课程设计小结………………………………………………

2、……………17九．参考文献…………………………………………………………………18一、功能分解和运动分析Word完美格式可编辑版1.功能分解通过对设计任务的了解，可以看出，四工位专用机床的加工部分可以分为如下几个工艺动作:1)安装工作台的间歇转动。2)安装刀具的主轴箱应按要求进行静止、快进、进给、快退的工艺动作。3)刀具转动。画出四工位专用机床的动作要求图。其中4位置为铰孔位置，1位置为装卸工件，2位置为钻孔位置，3位置为扩孔位置。如表1所示根据工艺动作推出其工作循环为：工作台间歇转动Word完美格式可编辑版四工位

3、专用机床主轴箱进、退刀动作(快进、匀速进给、快退)刀具转动表1四工位专用机床功能图同时得到四工位专用机床的树状功能图（如下图）该专用要求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。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工作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。2.运动分析通过合适的减速机构以及轮系机构，使工作台进行每次旋转90°的间歇运动。1.电动机作为驱动，通过减速器与其他轮系传动将符合要求的转速传递给工作回转台上的间歇机构，使其间歇转动。2.在间歇机

4、构开始一次循环时，安装并夹紧工件，间歇机构从0°转至90°。Word完美格式可编辑版3.间歇机构从90°转至180°，主轴箱完成一次工作循环（快进、刀具匀速送进和快退）。4.间歇机构从180°转至270°，主轴箱完成一次工作循环（快进、刀具匀速送进和快退）。5.间歇机构从270°转至360°，主轴箱完成一次工作循环（快进、刀具匀速和快退），并将加工好的工件取下。时间（s）0-22-2222-3232-48主轴箱运动情况快速前进60mm匀速前进60mm快速退刀120mm间歇机构运动情况静止顺时针转过90°（用时3s

5、）静止表2四工位专用机床执行机构的运动循环图说明：上图表明了工作台和主轴箱配合运动，主轴箱快速进刀60mm用时2s，匀速进刀60mm用时30s，快速回程120mm用时16s。当主轴箱快速退刀时工作台转动由0°～90°这样保证不会刀具与工件相撞，每转动90°主轴箱往返一次，转动用时12s剩下36s静止。二、执行机构选型根据回转台间歇转动机构、主轴箱刀具移动机构的执行动作和结构特点，可以选择如表格3所示的执行机构：匹配机构Word完美格式可编辑版123回转台间歇转动运动不完全齿轮机构槽轮机构棘轮机构主轴箱刀具移动运动

6、凹槽圆柱凸轮移动推杆盘形凸轮凸轮连杆机构表3执行机构表对于工作台间歇机构的选择，为了保持传动的平稳和精度，可以选择槽轮机构或不完全齿轮机构；而对于主轴箱移动机构的选择，为了保持运动的精度和尽量减少冲击可以选择凹槽圆柱凸轮机构或移动推杆盘形凸轮与摆动滑块机构。三、传动机构选型由机构的运动情况分析得，机构的运动要求机构平稳运行，结合市场上提供的电动机转速及经济性，本设计用1200r/min的电动机。整个传动机的传动比为k=960,故需要分别引入减速机构来满足工作台间隙运动和主轴箱移动的运动要求.根据减速动作的精度和平

7、稳要求，列出常用的减速机构：方案一：带传动加复合轮系减速器。Word完美格式可编辑版方案二：采用外啮合行星齿轮减速器。带传动加复合轮系传动系统的优势，更加平稳，噪声小，效率较高；相对于外啮合行星齿轮传动，带传动效率高，更换简单，降速较快，不易损坏，而且成本低。四、机械整体运动方案的选择1.方案的设计Word完美格式可编辑版匹配机构123回转台间歇运动机构不完全齿轮机构槽轮机构棘轮机构主轴箱刀具移动机构移动推杆圆柱凸轮移动推杆盘形凸轮凸轮连杆机构传动机构带传动加复合轮系减速器外啮合行星齿轮减速器从以上方案中进行综合

8、评价，综合评价指标为：1）是否满足预定的运动要求。2）运动链机构的顺序安排是否合理；3）运动精确。4）制造难易；5）成本高低。6）是否满足环境，动力源，生产条件等的限制条件；根据以上的标准，大致可以选出三种运动方案，依次为：方案一：槽轮机构和移动推杆圆柱凸轮，如下图：Word完美格式可编辑版槽轮机构方案二：不完全齿轮机构和移动推杆盘形圆柱凸轮，如下图Word完美格式可编辑