机械原理课程设计半自动钻床

1、-机械原理课程设计手册设计主题：半自动钻床设计师：陀螺导师：彭子梅2012-12-20目录1.课程设计任务书-12.设计要求-33.功能分解-44.选择和比较执行机构-55.选择机械系统运动方案-176.工作循环图-187.计算尺寸-16-168.运动简述-249.摘要- 26欢迎下载机械原理课程设计任务书标题03半自动钻床一、工作原理和工艺工作过程需要设计和加工中显示的工件12mm孔的半自动钻床。将要钻孔的圆盘工件移至指定位置，夹紧钻孔，然后推动工件。进刀机构负责动力头的提升，进刀机构由加工的工件推到加工位置，通过定位机构加工的工件稳定固定。加工工件的外观如下图所示二、设计提示1.钻头由动力

2、头驱动，设计者只需要考虑动力头的进刀(提升)运动。2.除了动力头升降机构外，还需要设计供给机构、定位机构。您可以使用凸轮轴方法来分配和调整机构运动。三、设计工作1、根据功能要求确定工作方式，绘制系统功能图。2、根据流程操作过程开发运动周期图。3、构思系统运动方案(至少2个)，进行方案评价，选择更好的方案。4、变速器和执行器运动尺寸设计。5、供给机制的运动学分析。6、绘制系统机械运动程序图(图3)。7、完成设计手册的编写。半自动钻床凸轮设计数据表数据代码饲料器具工作排程毫米定位机制工作排程毫米钻孔快速访问笔划1毫米钻头快速切削行程2毫米马达速度R/mm工作位元(生产力)零件/分钟齿轮模数1403

3、01525145012240251030140022.53402013209601344020152014001354030102511002464025153096012设计要求半自动钻床可以实现进料、位置和孔的集成功能。通过零件尺寸了解设计要求的机床的进料机构工作行程为40mm，功率位工作行程为20mm，电动机速度为960r/min，每分钟加工一个零部件。半自动钻床由进料机构、位置机构、进刀机构和马达组成。进纸机制由加工工件推送到加工位置，通过定位机制稳定固定加工工件，最终由输送者负责动力头的提升，进行钻孔工作。考虑正在加工的零件的外观，选择正在加工的零件的外观。机床可将要直线、间隙和定量

4、加工的零件发送到加工台，来回移动零件，向前移动直线轨迹段推零件，使用定位机构指定加工零件的位置，钻孔后钻孔，然后退刀，退出时将加工站作为进给机构提供的零件进行循环加工。1.半自动钻床至少包括三种机构，包括凸轮机构、齿轮机构；2.设计传动系统，确定其传动比分布，并在图形中绘制传动系统图。图面绘制了半自动钻床的机构运动计划和运动循环图。凸轮机构的设计和计算。根据每个凸轮机构的工作要求，选取从动机构运动规律，确定基准圆半径，并检查最大压力角和最小曲率半径。对于盘式凸轮，使用电气算法计算理论轮廓、实际轮廓值。绘制从动机构运动规律直线图和凸轮轮廓图。其他机构的设计和计算；必须设计半自动钻床的供应、位置和

5、进刀整体驱动系统。其中：1.钻头由动力头驱动，只需考虑动力头的进(升)运动。2.除了动力头升降机构外，还需要设计供给机构、定位机构。各机关的运动周期要求如下表所示。使用凸轮轴方法分配和调整机构运动。机构运动循环要求10203045607590105-270300360进纸快进卫生纸快退下卫生纸指定位置卫生纸快进卫生纸快退下卫生纸进刀卫生纸快进慢慢进入快退下卫生纸2功能分解功能分解图：进料机构功能进给、加强位置、进退调整操作(取决于凸轮机构)变速齿轮机构原动机输出能量 夹具位置机构功能 进刀退刀机构功能 半自动钻头的工作方式是使用旋转和进刀切削工件的剩馀材料，以形成工件尺寸形状。工序作业工序由供

6、应、地点和钻孔三部分组成。每个机构的运动由同一个电动机驱动，运动由电动机通过减速装置，然后分成两种方式，驱动系统向定位机构和供给机构传递动力后，将分别通过旋转控制4杆机构驱动凸轮以定位工件，并执行凸轮4杆机构控制推杆往返的直线运动。另一种直接用钻头驱动的引线机构是由电动机驱动的，通过变速驱动器将电动机的960r/min降低到主轴的1r/min，连接到驱动轴的每个机构控制供给、定位、进刀等工艺运动，最后通过凸轮机构驱动四杆机构，通过齿轮变速使机架上下平稳运动，因此动力头可以平稳地上下移动刀具，确保高加工质量。预设运动是推杆的往复直线运动、位置机构的间歇运动和钻头的往复运动。它还满足驱动器性能要求

7、。1进纸、定位、进刀机制不同，凸轮轴在不同拐角处慢慢行进的行程也不同。2角度机构之间的配合相互对齐，以满足凸轮轴拐角的性能要求。机械系统运动转换功能：3选择执行机构根据前面介绍的设计要求，供应机构必须进行往返运动，并确保任务进度表中存在快进、停止和快退过程。定位机制也有停止、快进、快退的过程。进刀机构包括快进和慢进、快退和停止过程。此外，根据凸轮轴拐角，完成操作的过程不同，必须相互配合。不必完全满足这些运动要求，但必须确保在不同角度拟合凸轮时，以及进给机构的往返运动和进刀机构的往返循环，以及每个机构的间歇性运动。1.减速驱动器功能选择经济是相对便宜、驱动效率高、结构简单、传动比大的特点，可以满

8、足具有大传动比的工作要求，所以我们在这里使用行星轮系，实现我设计的传动。方案1:由于A1的电动机速度为960r/min，因此可选设计所需的主轴速度为1r/min。可以考虑使用行星齿轮的大规模降速，蜗轮转向。考虑到蜗轮传动的效率低，可以使用锥齿轮方向。比较方案2:固定轴齿轮传动；传输比=n输入/n输出=960如果传输比较大，则使用多级传输。2.定位功能位置拉杆设计为间歇性往复运动，从而防止凸轮在近距离和远距离休息期间工件滑动，在凸轮远距离休息期间通过两侧弹簧反转定位机构的位置，在等待供应时凸轮的循环运动执行此功能，定位机构的工作移动要求为20mm。案例1:此定位系统利用杆机构的增强力，加强零件，

9、并提供足够的力选取凸轮作为间歇定位的要求。比较方案2:定位系统利用四杆机构死点的积极作用，选择符合定位机构和间歇定位要求的凸轮耦合夹紧机构。对比度3:定位系统需要定位系统中的间歇间隙，因此使用使用凸轮机构的偏置直滚子从动件圆盘凸轮，但如果是平面从动件从动件，凸轮将扭曲，从而增加凸轮的基准圆半径，凸轮机构的结构将变大，不实用，因此使用符合实际要求的偏置直滚子从动件圆盘凸轮。比较方案4:凸轮机构的反向放置、凸轮推压导向、零件定位、凸轮满足间歇性定位要求比较方案5:选择凸轮作为先导，使用杠杆的旋转驱动杠杆运动以钳制零件3.馈送功能供应品也需要一定的间歇运动，如果操作进度表低于40mm，则可以使用锥齿

10、轮改变方向，然后通过与齿轮的啮合将动力传递给进料机构。在齿轮上安装直辊从动轮盘凸轮机构，通过从动轮从动轮的直线往复运动实现进料，但机构的空间结构不好。案例1:使用4杆机制透过齿轮弧驱动机架，机架推动零件以实现进料功能。此设计在传动过程中不要求间歇性供应，因此不需要使用凸轮机构。比较方案2:使用6杆机构代替曲柄滑块机构，设计空间中驱动轴之间距离稍大的钻头，因此通常在4杆机构中很难实现这种远距离运动。再加上四杆机构，在这个设计中，尺寸很小。因此，考虑到所设计的机构是否能稳定运行，优先选择如下图所示的六杆机构。此设计在传动过程中不要求间歇性供应，因此不需要使用凸轮机构。对比度3:曲柄滑块机构，空间结

11、构紧凑，机构简单。AB=20mm，BC=30mm，d端推进要加工的零件。a连接驱动器轴比较方案4:使用凸轮完成进料、重置弹簧、凸轮必须更大、长距离移动传递不理想。凸轮太大，默认半径为10mm，导向为40mm。将驱动轴连接到a。对比度5:作为先导的凸轮通过滑块上带有铰链和铰链的横杆推动要加工的零件，弹簧起到重置的作用4.进刀功能用凸轮的循环运动推动辊，使辊摆动一个角度，通过杠杆的摆动弧度放大原理放大辊摆动角度。增加刀具的进给率，在杠杆的另一端焊接圆弧齿轮，圆弧齿轮的摆动使齿轮旋转，齿轮旋转，然后驱动动力头的提升运动，使其进刀场景1:使用摆动滚子从动件凸轮机构传递齿轮齿条机构。使用摆动滚子从动轮凸

12、轮机构传递齿轮机构，因此进刀时凸轮在推阶段工作，通过机构传递驱动齿轮齿条啮合变得更容易。驱动移动头完成钻孔。单摆旋转与齿轮廓旋转大小相同，两个齿轮传动也很稳定。比较方案2:虽然通过将平行四面四杆机构添加到摆动条来驱动，但添加四杆机构不会提高传动，添加更多四杆机构完成了使机构紧凑所需的传动，因此选择了摆动滚子从动件圆盘凸轮机构。比较方案3:使用不完整齿轮，2r3.14A角度的角度除以36018mm。连接a处的动力轴比较方案4:可以使用曲柄滑块机构实现周期进刀退刀，具有紧急进刀功能，但传动布置不方便。连接a处的动力轴比较方案5:使用4杆机构以不完整齿轮驱动中间过齿轮，驱动机架上下移动，实现动力头的

13、进给，完成进刀退刀，连接a上的动力轴比较方案6:使用凸轮机构推动拉杆，以实现进刀退刀功能。杠杆是因为相对较长，不可避免的振动很大。4机械系统运动方案选择如果齿轮使用固定轴齿轮变速，则设计要求比率=n输入/n输出=960/1=960非常大，组合蜗轮可以以较大的速度降速，但效率较低，使用行星齿轮可以实现比简单齿轮驱动器更大的速度转换，使用二次方法可以实现成本较低、驱动效率高、结构简单、传动比大的情况下大型齿轮比的工作机构的进料装置使用齿轮、机架和四杆机构的组合结构，与满足相同要求的其他机构相比，其大小小而稳定的运动符合设计要求。四杆机构是曲柄机构，不完整的齿轮集成到摇杆中，操纵杆进行往复运动，使机架前后移动。机构的定位机构与四杆机构的增量一起工作，根据需要设计凸轮的几何尺寸，以满足间歇运动和静止。机构的进刀机构由车轮机构和风扇齿与机架一起工作，中间齿轮由连杆驱动。首先，将旋转运动动力转换为扇形齿的往复摆动，通过齿轮