自动车床主要靠凸轮来控制加工过程，能否设计出一套好的凸轮，是体现自动车床师傅的技术高低的一个标准。凸轮设计计算的资料不多，在此，我将一些基本的凸轮计算方法送给大家。凸轮是由一组或多组螺旋线组成的，这是一种端面螺旋线，又称阿基米德螺线。其形成的主要原理是：由A点作等速旋转运动，同时又使A点沿半径作等速移动，形成了一条复合运动轨迹的端面螺线。这就是等速凸轮的曲线。
凸轮的计算有几个专用名称：
1、上升曲线——凸轮上升的起点到最高点的弧线称为上升曲线
2、下降曲线——凸轮下降的最高点到最低点的弧线称为下降曲线
3、升角——从凸轮的上升起点到最高点的角度，即上升曲线的角度。我们定个代号为φ。
4、降角——从凸轮的最高点到最低点的角度，即下降曲线的角度。代号为φ1。
5、升距——凸轮上升曲线的最大半径与最小半径之差。我们给定代号为h，单位是毫米。
6、降距——凸轮下降曲线的最大半径与最小半径之差。代号为h1。
7、导程——即凸轮的曲线导程，就是假定凸轮曲线的升角（或降角）为360°时凸轮的升距（或降距）。代号为L，单位是毫米。
8、常数——是凸轮计算的一个常数，它是通过计算得来的。代号为K。
凸轮的升角与降角是给定的数值，根据加工零件尺寸计算得来的。
凸轮的常数等于凸轮的升距除以凸轮的升角，即K=h/φ。由此得h＝Kφ。
凸轮的导程等于360°乘以常数，即L＝360°K。由此得L＝360°h/φ。
举个例子：
一个凸轮曲线的升距为10毫米，升角为180°，求凸轮的曲线导程。(见下图) 解：L＝360°h/φ=360°×10÷180°＝20毫米
升角(或降角)是360°的凸轮，其升距(或降距)即等于导程。
这只是一般的凸轮基本计算方法，比较简单，而自动车床上的凸轮，有些比较简单，有些则比较复杂。在实际运用中，许多人只是靠经验来设计，用手工制作，不需要计算，而要用机床加工凸轮，特别是用数控机床加工凸轮，却是需要先计算出凸轮的导程，才能进行电脑程序设计。
要设计凸轮有几点在开始前就要了解的.
在我们拿到产品图纸的时候,看好材料,根据材料大小和材质将这款产品
的
主轴转速先计算出来.
计算主轴转速公式是[切削速度乘1000]除以材料直径.
切削速度是根据材质得来的，在购买材料时供应商提供.单位是米/分钟.
材料硬度越大,切削速度就越小,切的太快的话热量太大会导致材料变形, 所以切削速度已知的.
切削速度乘1000就是把米/分钟换算成毫米/分钟,在除以材料直径就是
主
轴每分钟的转速了.材料直径是每转的长度,切削速度是刀尖每分钟可以移动的
距离.
主轴转速求出来了,就要将一个产品需要多少转可以做出来,这个转的圈数求出来.主轴转速除以每个产品需要的圈数就是生产效率.[单位.个/分钟]
每款不同的产品,我们看到图纸的时候就先要将它的加工工艺给确定下来.
加工工艺其实就是加工方法,走芯机5把刀具怎么安排,怎么加工,哪把刀具
先做,按顺序将它安排,这样就是确定加工工艺.
确定加工工艺的时候有几点应该注意的地方.
一. 2把相邻的刀具最好不安排在一前一后顺序加工,应该错开刀具安排,这样
就容易避免刀具相撞.
二. 确定一条基准线,一般以切断刀的靠近中心架夹头的那个面为基准.其余的
4把刀具在靠近基准面时留有一点距离.后面会有例子.
三. 尽量不要安排2把刀同时加工,以免互相干扰,出现不稳定情况.当然也有些
例外的,比如2把倒角一起加工有时候是可以的.
四. 合理的安排刀具,在刀具够用的时候倒角可以用成型刀最好.
区分好行程和空行程的步骤.
行程就是刀具在加工的时候;空行程则是刀具在未加工的时候.
我们在这开始讲空行程的角度计算方法:
1. 凸轮开关夹,夹头弹开的时候的角度是10度,夹紧角度是15度.
2. 根据算得的生产效率来确定凸轮上升下降的空行程所要乘的比例系数.
当生产效率小于或者等于3的时候,凸轮上升角度比例系数是1比1,也就是
凸轮每上升1毫米,角度为1度.凸轮下降角度比例系数是1比0.7,也就是凸
轮每下降1毫米,角度为0.7度.
当生产效率小于等于8大于3的时候,凸轮上升角度比例系数是1比1.5,也
就是凸轮每上升1毫米,角度为1.5度.凸轮下降角度比例系数是1比1,
也就
是凸轮每下降1毫米,角度为1度.
当生产效率小于等于14大于8的时候,凸轮上升角度比例系数是1比2,也就
是凸轮每上升1毫米,角度为2度.凸轮下降角度比例系数是1比1.3,也就是
凸轮每下降1毫米,角度为1.3度.
当生产效率大于14的时候,凸轮上升角度比例系数是1比2.5,也就是凸轮
每上升1毫米,角度为2.5度.凸轮下降角度比例系数是1比1.7,也就是凸轮
每下降1毫米,角度为1.7度.
生产效率实际指的就是凸轮轴每分钟转的圈数,而不是产品每分钟做的
个
数,因为产品简单的时候我们设计的时候甚至可以每圈做2,3个产品,可
能
更多.
空行程说清楚了也就是这两个要点.
凸轮空行程的凸轮上升下降角度可以根据第2点全计算出来.
由于纵切自动车床一般都具有五个刀架和附件装置，因此它的加工工艺范围比较广，许多复杂的轴类零件也可以用这种机床一次加工完成。
在纵切单轴自动车床上可以进行下列一些工作：车圆柱面、车倒角、车锥面、沉割加工、切断、车圆弧、打中心孔、钻孔、绞孔、镗孔、功内外螺纹、冲方孔等等其他工作。
前面我们讲完了空行程的计算方法,这里讲行程的计算方法.
凸轮设计里面除了行程剩下的全是空行程.在这也可以反过来用.
行程里面刀具加工的方法很多:
1. 左车外径
2. 右车外径
3. 成型刀倒角,圆弧,插槽等等
4. 切断
(1) 平面切断
(2) 圆弧切断
(3) 斜面切断
(4) 切断面往里面凹进去,也可以是产品后面打中心孔
5. 打中心孔(钩刀钩平底孔)
6. 根据凸轮和刀具配合移动走倒角,或者走圆弧
7. 沉割刀具清理外径根部圆角或者批锋
8. 钻孔
9. 功牙,套牙
10 冲方孔(孔是正多边型的)
自动车床，以其无可替代的加工手段的优势，正在为越来越多的厂家所青睐。而自动车床
使用的凸轮的设计，则成为使用此类机床的厂家所必须要掌握的一门技术。自动车床凸轮的设
计，即编写凸轮调整卡，对于不了解其本来面貌的人来讲，神秘、深奥；当对它有了稍微粗浅
了解的人，又会觉得不过如此而已，稍学即会。
其实，此项技术和其他任何门类的技术一样，“会易精难”。
依据机床说明书的提示来编写完成的凸轮设计调整卡，不一定是好的设计作品。
一个优秀的设计作品，包括以下内容：
一，合理的工步编排。
二，合理的设定走刀量。
三，能得出较高的生产率。
此外，还应在制造凸轮、调整机床时易于操作。
也可以这样说，要想作出一件比较优秀的设计作品，前提是能够深刻体味各个设计步骤的
实质性的意义。只有这样才能做到，你的设计作品与机床说明书中提示的方法相比较，不只是
形似，而是神似，甚至比其更优秀。
考核一个设计作品的优劣，最重要的标准是其最后得出的生产率的高低；生产率的高低，
取决于工作角度总和的大小；而工作角度总和的大小，则取决于工步编排得是否合理。由此看
来，合理的编排工步，在整个设计过程中，具有着相当重要的作用。要想做好工步编排，一
是要有相当时间的工作经验的积累；二是要有丰富的想象力，这一点尤其重要。
一、生产率的计算方法与作用
作为投资人，都希望在尽可能短的时间内，得到尽可能高的效益；作为生产过程的组织者，都希望机床能生产数量和品种都尽可能多的产品，以缓解交货期代来的时间压力；作为操作工，都希望机床能够优质高产，以获得较高的收入。所以说，希望优质高产是所有与机床有关联的人的共同愿望。
那麽，现在就分析一下下面的这个公式，就可以知道机床的生产率究竟是怎样形成的了。
N 不难看出，这是一个多元一次分式方程式。在这一公式里，
A=————————函括了整个设计过程的全部计算内容。
Σn工÷Σa工×360°式中：A=生产率单位=件/分
N=主轴转数单位=转/分
n工=某切削工步工作时的主轴转数
α工=某切削工步工作时占用的角度
∑：希腊字母。表示在计算过程中某项数值的累计总和。
首先，介绍几个在设计中使用的专用名词：
工步——生产过程中每一个动作称做一个工步。
切削时主轴转数——完成某一切削工步时主轴转过的圈数。
工作角度——完成某一切削工步时所占用的角度。
在“车”加工中，无论使用的是哪种类型车床，在切削前都要先确定：
①主轴转数。
②每次进刀多少毫米（进刀深度）。
③走刀时的速度（走刀量）。
这就是平常所说的“切削三要素”。
自动车加工时的主轴转数，是由被加工材料的种类和直径决定的。
例：切削直径10毫米A3棒料时（此钢种属低碳钢），根据说明书中切削速度表给出的数值，是60m/分。即：60×1000/（10×3.1416）≈1910（转）据此，就可确定机床最接近此数值的主轴转数。
准确的选择主轴转数，是保持零件加工时工艺尺寸稳定的关键，这一点往往容易被忽略。
如果主轴转数过快，直接影响刀具的使用寿命；而主轴转数过慢，又会因切削速度不够而造成
加工的零件工艺尺寸不稳定、光洁度不高等等缺陷。其他类型的车床，在加工零件时，一般是
一次加工一个零件，每个部位可能会分若干次进刀，当尺寸发生变化时可随时采取措施。自动
车床就不同了，它一经启动，零件就会不断产出。主轴转数设定的准确与否，直接影响的就是、生产效率。也可以这样讲，当我们确定了所要生产的产品，也就同时确定了主轴转数。
综上所述，我们在进行凸轮设计时，可以把主轴转数N当作一个常量来设定；无疑，
（Σn工/Σα工）×360°是一个变量。N
设：（Σn工/Σα工）×360°=W。公式则可成为为： A= ——
W
根据数学的计算法则，A的值与W的值成反比。只有W的值尽可能的小，A的值才能尽
可能的大。
那么，怎样才能使W即（Σn工/Σα工）×360°的值尽可能的小呢？
二、设计公式的分析与使用
在一篇凸轮设计调整卡中，工步编排得是否完美，直接影响着（Σn工÷Σα工）×360°值
的大小。也就是说，（Σn工÷Σα工）×360°的值，是编排完工步后计算的结果。前面提到，作
好工步编排，既需要相应的工作经验，更需要丰富的想象力。这一点，充分体显在凸轮设计开
始前，对每把刀所要加工的部位的设定上。合理的使用每一把刀，是使一件设计作品尽可能完
美的前提。本文后面有几篇范例，都是经工作实践检验证明是较为成功的作品，读者可作为设
计时的参考。下面只从计算的角度分析一下：怎样才能使（Σn工÷Σα工）×360°的值尽可能
的小。
Σn工
公式：Σn工÷Σα工×360° = W 即：—————×360° = W
Σα工
公式中
①Σn工——累计切削工步主轴转数的总和。n工是完成某一切削工步时的主轴
转数，是根据公式n工= L / S 得来的。其中：L= 刀具切削时的工作行程。（即实际加工尺
寸加0.2～0.5的提前量）S = 为被加工部位设定的走刀量，其值的大小可根据工艺要求的尺
寸精度，参照说明书中给的参数设定就行了。
②Σα工——累计切削工步所用角度的总和。α工是完成某一切削工步所占用的-
角度。是根据公式：α工=[（360°－Σα空）/Σn工]×n工得来的。其中，Σα空= 累计空
行程角度总和（所有不切削的动作都称为空行程）。
毫无疑问，公式中的360°是个常量。所以，只需让Σn工/Σα工的比值尽可能的小就可以了。
数学法则告诉我们，在Σn工/Σα工中，Σn工值尽可能的小，或Σα工值尽可能的大，都能够使公式的比值尽可能的小。也就是说，一、计算每一个n工值时，设定走刀量S 要合理，不能精度过剩（S值过小）；二、计算每一个α空值时，空行程动作要尽可能重合。这两点做好了，目的也就达到了。
前文提到的公式：n工=L / S 向我们表达了什么信息呢？它表达的是：n工是当完成某一切
削动作时，主轴转过的圈数。
例1：切断Φ10棒料。（切断刀宽= 2mm ）（刀具距棒料的提前量= 0.2）
L= 10/2＋2＋0.2=7.2㎜S=0.02㎜∴n工= 7.2 / 0.02 = 360（转）
例2：车外径走刀行程为12㎜。（刀具距棒料的提前量= 0.2）
L = 12＋0.2=12.2㎜ S=0.008 ∴n工= 12.2 / 0.008 = 1525（转）
这里，S=0.02 、S=0.008 分别是这两个动作的走刀量，也就是主轴每转一圈刀具移动的距
离。把所有完成切削动作时的主轴转数相加，就是Σn工。（切削工步总和）。
本文至此，凡是涉及到设计编写凸轮调整卡时使用公式及其含义，都做了简略的介绍。即
：无论是纵切自动车，还是横切自动车，设计过程都是相同的；所要遵循的动作编排原则是相
同的（工作行程不能重合），应用的各种技术参数也是相同的。
三、工作步骤是怎样编排的
凸轮设计调整卡是体现设计者的设计思路的一种文件，它又是凸轮制造、机床调整、凸轮
磨损后的修复的唯一依据。在许多公司或生产单位，设计、制造、使用分别在不同的部门，所
以说，设计者要想把自己的设计思路准确、完整的表达出来，编写凸轮设计调整卡时，必须要
严格遵循此文件所特定的格式，调整卡所涉及到的内容一定要无一疏漏。凸轮设计调整卡所包
括的内容有：㈠. 填写所要加工的零件名称，并画出零件的加工工艺图；㈡ .设定各号刀的加
工部位并画出排刀图；㈢ .根据要加工的零件所需的棒料材质及其直径，计算出主轴转数；㈣.
根据每个加工部位的精度要求设定走刀量及杠杆比。㈤. 按照设定的加工动作的顺序.编写出每
一动作的工步。
（一）填写所要加工的零件名称，并画出零件的工艺图：
因为所要加工的零件的几何形状的原因，往往需要多道工序加工来完成。这就产生了若干
种根据各工序的加工内容而绘制的工艺图。许多人可能不很了解零件的工艺图和正式的零件图
之间有那些区别，它们之间的区别在于零件图要准确完整的画出零件本身的全貌，所有的数据
包括形状公差和位置公差都要表述清楚。而工艺图只需把本工序最后要完成的结果画出并标上
相关数据就可以了。
（二）设定各号刀的加工部位并画出各号刀的几何形状及排刀图：
设定各号刀的加工部位必须要了解各号刀架的加工特点。大多数型号的机床，一号刀都具
有刚性挡块机构，均为弹性进给，车削外径时可保证很高的精度，但一般不能作横进切削动作
。其它各号刀可用来进行切槽、成型、切断等动作，切断刀的宽度根据被加工材料的种类和直
径以及经验来决定。
切断刀宽度表（毫米）（参考）
Ф2 Ф3Ф4Ф5Ф6Ф7Ф8Ф10Ф12Ф14Ф16Ф18Ф20钢
0.811.21.31.41.51.61.71.822.22.52.8铜0.60.70.811.11.21.41.51.61.71.822.2
（三）根据要加工的零件所需的棒料材质及其直径，计算出主轴转数：
前文已经介绍，自动车加工时的主轴转数，是由被加工材料的种类和直径决定的。不同的
材料种类和直径，有着不同的切削速度，从而也就计算出了不同的主轴转数。
切削速度表（m / 分）（参考）
材料合金钢高碳钢中碳钢低碳钢黄铜切削速度15～3020～3530～5040～6050～100
（四）设定合理的走刀量及杠杆比：
当我们所要生产的产品有若干个部位需要加工时，根据每个部位尺寸不同的精度要求，设定不同的走刀量。在这里需要强调的是，走刀量设定的是否合理，会直接决定着生产率的高低。
当走刀量设定过大时，会出现尺寸精度不稳定且变化毫无规律，甚至会造成刀具经常的损坏；当走刀量设定过小时，又会造成生产率无实际意义的偏低，浪费生产工时。所以说，根据每个部位尺寸不同的精度要求，能否恰当的设定走刀量，是考核一篇设计作品完美程度的重要依据之一。
根据每个部位尺寸不同的精度要求设定恰当的走刀量，除了要参照表中列出的数值，还要在实际工作中积累经验，不断修正，以求完美。
走刀量表（mm / 转）（参考）
高碳钢中碳钢低碳钢黄铜纵向切削粗
0.02—0.040.03—0.060.06—0.080.08—0.20精
0.01—0.020.02—0.040.04—0.060.04—0.10切断、切槽粗
0.01—0.020.02—0.030.02—0.040.02—0.06精
0.005—0.010.01—0.0150.01—0.020.01—0.03钻孔直径∠
2.50.01—0.0250.015—0.0350.02—0.050.02—0.102.5～
50.015—0.040.025—0.050.02—0.070.05—0
自动车床计算公式国际标准
一、挤牙丝攻内孔径计算公式：
公式：牙外径－1/2×牙距
例1：公式：M3×0.5＝3－(1/2×0.5)＝2.75mm
M6×1.0＝6－(1/2×1.0)＝5.5mm
例2：公式：M3×0.5＝3－(0.5÷2)＝2.75mm
M6×1.0＝6－(1.0÷2)＝5.5mm
二、一般英制丝攻之换算公式：
1英寸=25.4mm（代码）
例1：（1/4-30）
1/4×25.4＝6.35(牙径)
25.4÷30＝0.846(牙距)
则1/4-30换算成公制牙应为：M6.35×0.846
例2：（3/16-32）
3/16×25.4＝4.76(牙径)
25.4÷32＝0.79(牙距)
则3/16-32换算成公制牙应为：M4.76×0.79
三、一般英制牙换算成公制牙的公式：
分子÷分母×25.4＝牙外径（同上）
例1：(3/8-24)
3÷8×25.4＝9.525(牙外径)
25.4÷24＝1.058(公制牙距)
则3/8-24换算成公制牙应为：M9.525×1.058 四、美制牙换算公制牙公式：
例：6-32
6-32 (0.06+0.013)/代码×6＝0.138
0.138×25.4＝3.505（牙外径）
25.4÷32＝0.635（牙距）
那么6-32换算成公制牙应为：M3.505×0.635 1、孔内径计算公式：
牙外径－1/2×牙距则应为：
M3.505－1/2×0.635＝3.19
那么6-32他内孔径应为3.19
2、挤压丝攻内孔算法：
下孔径简易计算公式1：
牙外径－（牙距×0.4250.475）/代码＝下孔径
例1：M6×1.0
M6－(1.0×0.425)＝5.575（最大下孔径）
M6－（1.0×0.475）＝5.525(最小)
例2：切削丝攻下孔内径简易计算公式：
M6－(1.0×0.85)＝5.15（最大）
M6－(1.0×0.95)＝5.05(最小)
M6－（牙距×0.860.96）/代码＝下孔径
例3：M6×1.0＝6－1.0＝5.0+0.05＝5.05
五、压牙外径计算简易公式：
1．直径－0.01×0.645×牙距（需通规通止规止）
例1：M3×0.5＝3－0.01×0.645×0.5＝2.58(外径)
例2：M6×1.0＝6－0.1×0.645×1.0＝5.25(外径)
六、公制牙滚造径计算公式：（饱牙计算）
例1：M3×0.5＝3－0.6495×0.5＝2.68(车削前外径)
例2：M6×1.0＝6－0.6495×1.0＝5.35(车削前外径)
七、压花外径深度（外径）
外径÷25.4×花齿距＝压花前外径
例：4.1÷25.4×0.8(花距)＝0.13 压花深度应为0.13
八、多边形材料之对角换算公式：
1．四角形：对边径×1.414＝对角径
2．五角形：对边径×1.2361＝对角径
3．六角形：对边直径×1.1547＝对角直径
公式2：1．四角：对边径÷0.71＝对角径
2．六角：对边径÷0.866＝对角径
九、刀具厚度（切刀）：材料外径÷10+0.7参考值
十、锥度的计算公式：
公式1：（大头直径－小头直径）÷（2×锥度的总长）＝度数等于查三角函数值
公式2：简易
（大头直径－小头直径）÷28.7÷总长＝度数
前言
自动机床上有一种特别的轴叫凸轮轴,由安装在凸轮轴上的凸轮实现自动化.凸轮的运动决定加工顺序、加工时间、工具的进刀、停止等,是不借助人力进行一系列加工的.
这样,在自动机床上凸轮发挥的作用就非常大了,凸轮设计的精确极大地影响作业效率和产品的品质.尤其工程顺序,主轴旋转数,进刀量三要素成为凸轮设计的根本,给作业效率、产品品质带来直接地很大地影响.为了决定这些,必须充分地研究产品的形状、精度材质等条件.
并且,该公司使用的自动机床一般是被叫作走心型自动机床.此文本凸轮设计需要的机械数据是以T-7为基准作成的.
目录
1. 一般说明
2. 凸轮的种类
3. 不切削运转
4. 切削运转
5. 尺寸调整
6. 设计书的作成
7. 凸轮设计的实例
(附表) 凸轮设计符号一览表
1. 一般说明
1. 切削原理
走心型万能自动机床,刀具仅在半径方向运转,材料一边旋转一边和主轴台共同向轴方向运转.两个组合在一起运转,可以加工成各种各样的形状.以下是各种加工方式：
1.由刀具的移动切削（主轴台不动）如图1
2.由主轴台的运转切削（刀具不动）如图2
3.刀具和主轴台组合运动切削。如图3
图1 图
2 图3
刀具台和主轴台,由各自的凸轮控制运转,通常,凸轮旋转一回就作成一个产品,因此凸轮的设计,计算刀具和主轴的正确运转及其绕主轴360°旋转的正确分布两个作
业要大致地区分开来.
2. 运转的种类
刀具台和主轴台的旋转,包含以下几个意义.
(1) 不切削运转非生产角
刀具一点也不接触工作物的运转.刀具和主轴台从最初的作业位置向其他作业位置
移动运转,主轴台为进刀作业前进，后退运转.弹簧的开闭伴随着此运转.这些运转和必要时间由机械的重要项目来决定.
不切削运转为了提高生产率,必须尽可能快速运转提速,把加工时间缩小到最小限度.
(2) 切削运转生产角
是由一个或两个以上的刀具进行加工的运转.
这跟工作物的材质,精加工精度,切削面粗糙度,使用刀具的材质等有直接联系.
3. 主轴台的运转HS凸轮
主轴台的前进是从板凸轮主轴推动进行,后退由一根弹簧进行.对于主轴台的运转,
凸轮的设计可以从1∶1到1∶3的任意值来设定.
为了减少不切削运转的时间,选择1∶1更好,但是短的产品和要求特别高
精度的部品则选定1∶2或者1∶3.高级精密的设计根据产品选1∶2的多.该公司通常使用1∶2.
4. 刀具台的运转
(1) 刀番
号
标准刀具台有5个如图4
称为1号刀具台,..5号刀具台.
(2) 天平刀架
1号刀具台和2号刀具台安装在摆动杆上.此刀具的运转是凸轮运转高度的1/3,构造方面也比其他刀具台好,所以主要用于精度较高的重要部分的精加工切削.
并且凸轮的上升有使2号刀具台前进切入,同时使1号刀具台后退的作用.
凸轮的下降有与其相反的效果.因此除了主轴台以及1号刀具台的其他所有的刀具
台随凸轮上升而前进,(随凸轮)下降而后退.
但是,只有1号刀具台与此相反,1号刀具台前进凸轮下降,1号刀具台后退凸轮上升.这是在凸轮设计中必须要注意的事项.
目录 一、设计题目 (2) 1、牛头刨床的机构运动简图 (2) 2、工作原理 (2) 二、原始数据 (3) 三、机构的设计与分析 (4) 1、齿轮机构的设计 (4) 2、凸轮机构的设计 (10) 3、导杆机构的设计 (16) 四、设计过程中用到的方法和原理 (26) 1、设计过程中用到的方法 (26) 2、设计过程中用到的原理 (26) 五、参考文献 (27) 六、小结 (28)
一、设计题目 ——牛头刨床传动机构 1、牛头刨床的机构运动简图 2、工作原理 牛头刨床是对工件进行平面切削加工的一种通用机床，其传动部分由电动机经 带传动和齿轮传动z 0—z 1 、z 1 、—z 2 ，带动曲柄2作等角速回转。刨床工作时，由导 杆机构2、3、4、5、6带动刨刀作往复运动，刨头右行时，刨刀进行切削，称为工 作行程；刨头左行时，刨刀不进行切削，称为空回行程，刨刀每切削完一次，利用 空回行程的时间，固结在曲柄O 2 轴上的凸轮7通过四杆机构8、9、10与棘轮11和棘爪12带动螺旋机构（图中未画），使工作台连同工件作一次进给运动，以便刨刀继续切削。
二、原始数据 设计数据分别见表1、表2、表3. 表1 齿轮机构设计数据 设计内容齿轮机构设计 符号n01d01 d02 z0 z1 z1’m01 m1’2n2 单位r/min mm mm mm mm r/min 方案Ⅰ1440 100 300 20 40 10 3.5 8 60 方案Ⅱ1440 100 300 16 40 13 4 10 64 方案Ⅲ1440 100 300 19 50 15 3.5 8 72 表2 凸轮机构设计数据 设计内容凸轮机构设计 符号L O2O4 L O4D φ[α]δ02 δ0 δ01δ0/ r0 r r 摆杆运动规 律单位mm mm °°°°°°mm mm 方案Ⅰ150 130 18 45 205 75 10 70 85 15 等加速等减 速 方案Ⅱ165 150 15 45 210 70 10 70 95 20 余弦加速度方案Ⅲ160 140 18 45 215 75 0 70 90 18 正弦加速度方案Ⅳ155 135 20 45 205 70 10 75 90 20 五次多项式 表3 导杆机构设计数据 设计内容导杆机构尺度综合和运动分析 符号K n2L O2A H L BC 单位r/min mm 方案Ⅰ 1.46 60 110 320 0.25L O3B 方案Ⅱ 1.39 64 90 290 0.3L O3B 方案Ⅲ 1.42 72 115 410 0.36L O3B 表4 机构位置分配表 位置号位置 组 号 学生号 A B C D 1 1 3 6 8/ 10 2 5 8 10 7/ 1/ 4 7 8 10 1 5 7/ 9 12 2 1/ 4 7 8 11 1 3 6 8/ 11 2 5 7/ 9 11 1/ 3 6 8/ 11 3 2 5 7/ 9 12 1/ 4 7 9 12 1 3 6 8/ 12 2 4 7 8 10
《机械原理课程设计》教学大纲 课程名称：机械原理课程设计 课程性质：集中实践教学环节必修课程 学分：2 学时：2周 授课单位：机电工程学院 适用专业：机电一体化专科专业 预修课程：《机械制图》，《高等数学》，《材料与金属工艺学》，《理论力学》，《材料力学》、《机械原理》。 开设学期：第三学期 一、课程设计教学目的与基本要求： 1.教学目的：机械原理课程设计是对机械类专业学生进行的一次设计实践性教学环节。其主要目的是进一步巩固、理解并初步运用所学知识，在接触和了解工程技术实际（如工程设计方法、工程设计资料等）的基础上，对学生进行较为系统的设计方法训练，以达到初步培养学生分析问题、解决实际工程问题的能力。 2.基本要求：机械原理课程设计实质上是进行机构运动简图的设计。因此，它的基本要求是：提出设计方案、选用机构类型及其组合，确定运动学尺寸、进行运动分析和动态静力分析、飞轮转动惯量的计算等等。完成必要的计算机三维绘图或编程、图纸绘制和编写设计计算说明书。机械原理课程设计中，作图求解或解析的方法均可采用。 二、课程设计内容及安排： 1.主要设计内容：课程设计内容可根据专业要求从以下项目中选定： （1）运动方案设计 (a)工作原理和工艺动作分解; (b)机械运动方案的拟定； (c)机械执行机构的选择和评定(连杆机构的设计及分析、凸轮机构设计、齿轮机构或轮系设计、其它基本机构设计)； (d)根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图； (e)机械传动系统的设计选择和评定； （2）执行机构尺寸设计
(a)执行机构各部分尺寸设计； (b)机构运动简图； (c)飞轮转动惯量的确定； (d)机械动力性能的分析计算。 （3）编写设计说明书。 （4）答辩。 2.时间安排：在机械原理课程和其它先修课程完成后，安排2周时间进行机械原理课程设计。 三、指导方式：集体辅导与个别辅导相结合 四、课程设计考核方法及成绩评定： 1.考核方式：根据设计图和设计说明书及答辩进行成绩评定，不再考试。 2.成绩评定：由1～2名教师组成答辩小组，对学生完成的设计图和设计计算说明书的内容进行提问，并根据学生回答问题的正确性以及设计内容，按优秀、良好、中等、及格和不及格进行评分。 五、课程设计教材及主要参考资料： [1]牛鸣岐主编.《机械原理课程设计手册》.重庆大学出版社，2001年 [2]郑文纬主编.《机械原理》第7版.高等教育出版社，1997年 [3]孙桓主编.《机械原理》第7版.高等教育出版社，2006年 [4]朱理主编.《机械原理》第1版.高等教育出版社，2004年 大纲撰写人签字：学院章 学院负责人签字：年月日
1.自动车床主要靠凸轮来控制加工过程，能否设计出一套好的凸轮，是体现自动车床师傅的技术高低的一个标准。凸轮设计计算的资料不多，在此，我将一些基本的凸轮计算方法送给大家。凸轮是由一组或多组螺旋线组成的，这是一种端面螺旋线，又称阿基米德螺线。其形成的主要原理是：由A点作等速旋转运动，同时又使A点沿半径作等速移动，形成了一条复合运动轨迹的端面螺线。这就是等速凸轮的曲线。 凸轮的计算有几个专用名称： 1、上升曲线——凸轮上升的起点到最高点的弧线称为上升曲线 2、下降曲线——凸轮下降的最高点到最低点的弧线称为下降曲线 3、升角——从凸轮的上升起点到最高点的角度，即上升曲线的角度。我们定个代号为φ。 4、降角——从凸轮的最高点到最低点的角度，即下降曲线的角度。代号为φ1。 5、升距——凸轮上升曲线的最大半径与最小半径之差。我们给定代号为h，单位是毫米。 6、降距——凸轮下降曲线的最大半径与最小半径之差。代号为h1。 7、导程——即凸轮的曲线导程，就是假定凸轮曲线的升角（或降角）为360°时凸轮的升距（或降距）。代号为L，单位是毫米。 8、常数——是凸轮计算的一个常数，它是通过计算得来的。代号为K。 凸轮的升角与降角是给定的数值，根据加工零件尺寸计算得来的。 凸轮的常数等于凸轮的升距除以凸轮的升角，即K=h/φ。由此得h＝Kφ。 凸轮的导程等于360°乘以常数，即L＝360°K。由此得L＝360°h/φ。 举个例子： 一个凸轮曲线的升距为10毫米，升角为180°，求凸轮的曲线导程。(见下图) 解：L＝360°h/φ=360°×10÷180°＝20毫米
升角(或降角)是360°的凸轮，其升距(或降距)即等于导程。 这只是一般的凸轮基本计算方法，比较简单，而自动车床上的凸轮，有些比较简单，有些则比较复杂。在实际运用中，许多人只是靠经验来设计，用手工制作，不需要计算，而要用机床加工凸轮，特别是用数控机床加工凸轮，却是需要先计算出凸轮的导程，才能进行电脑程序设计。 要设计凸轮有几点在开始前就要了解的. 在我们拿到产品图纸的时候,看好材料,根据材料大小和材质将这款产品 的 主轴转速先计算出来. 计算主轴转速公式是[切削速度乘1000]除以材料直径. 切削速度是根据材质得来的，在购买材料时供应商提供.单位是米/分钟. 材料硬度越大,切削速度就越小,切的太快的话热量太大会导致材料变形, 所以切削速度已知的. 切削速度乘1000就是把米/分钟换算成毫米/分钟,在除以材料直径就是 主 轴每分钟的转速了.材料直径是每转的长度,切削速度是刀尖每分钟可以移动的 距离. 主轴转速求出来了,就要将一个产品需要多少转可以做出来,这个转的圈数求出来.主轴转速除以每个产品需要的圈数就是生产效率.[单位.个/分钟] 每款不同的产品,我们看到图纸的时候就先要将它的加工工艺给确定下来. 加工工艺其实就是加工方法,走芯机5把刀具怎么安排,怎么加工,哪把刀具 先做,按顺序将它安排,这样就是确定加工工艺.
. 机械原理课程设计答辩参考选题 1.机构选型？ 2.何谓何谓机构尺度综合？ 3.平面连杆机构的主要性能和特点是什么？ 4.何谓机构运动循环图？ 5.机构运动循环图有哪几种类型？ 6.在机构组合中什么是串联式组合？ 7.在机构组合中什么是并联式组合？ 8.在机构组合中什么是反馈式组合？ 9.平面机构的构件常见的运动形式有哪几种？ 10.举例说明有哪些机构可以实现将转动变成直线移动。 11.举例说明有哪些机构可以实现将转动变成摆动。 12.举例说明有哪些机构能满足机构的急回运动特性？ 13.对于外凸凸轮,为了保证有正常的实际轮廓,其滚子半径选取有什么要求？ 14.要求一对外啮合直齿圆柱齿轮传动的中心距略
小于标准中心距,并保持无侧隙啮合,此时应采用什么传动？ 15.在凸轮机构中,从动件按等加速、等减速运动规律运动时,有何冲击？ .. . 16.蜗杆的标准参数在何处,蜗轮的标准参数在何处？ 17.平面四杆机构共有几个瞬心,其中有几个绝对瞬心、几个相对瞬心？ 18.在平面机构中,每个高副引入几个约束、每个低副引入几个约束？； 19.当两构件组成转动副时,其瞬心位于何处？当构件组成移动副时,其瞬心位于何处？ 20.机械效率可以表达为什么值的比值？ 21.标准渐开线斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是什么？ 22.标准渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数是哪几个？ 23.从机械效率的观点看,机械的自锁条件是什么？
24.试叙机构与运动链的区别？ 25.试计算所设计机构的自由度。 26.试说明所设计机构的工作原理。 27.四杆机构同样可以将旋转运动的输入变为直线运动的输出，为什么有的摇摆式输送机要采用6杆机构？ 28.机械原理课程设计的任务一般可分为几个部分？ 29.机械原理课程设计的方法原则上可分为几类？ 30.机械运动方案设计主要包括哪些内容？ 31.执行机构按运动方式及功能可分为几类？ .. . 32.做匀速转动的机构常用的有哪几种？ 33.做非匀速转动的机构常用的有哪几种？ 34.分析凸轮机构在本设计中所起的作用。 35.做往复移动的机构常用的有哪几种？ 36.平面连杆机构的主要性能和特点是什么？ 37.凸轮机构的主要性能和特点是什么？ 38齿轮机构的主要性能和特点是什么？ 39.分析影响行程速比系数K值大小的几何尺寸。
机械原理课程设计 题目：干粉压片机 学校：洛阳理工学院 院系：机电工程系 专业：计算机辅助设计与制造 班级：z080314 设计者：李腾飞（组长）李铁山杜建伟 指导老师：张旦闻 2010年1月1日星期五
课程设计评语 课程名称：干粉压片机的机构分析与设计 设计题目：干粉压片机 设计成员：李腾飞（组长）李铁山杜建伟 指导教师：张旦闻 指导教师评语： 2010年1月1日星期五
前言 干粉压片机装配精度高，材质优良耐磨损，稳定可靠，被公认为全国受欢迎产品。特别是现在的小型干粉压片机，市场前景很好。很多小型企业不可能花高价去买大型的，而且得不尝试，所以小型压片机更少中小型企业青睐。例如蚊香厂、鱼药饲料厂、消毒剂厂、催化剂厂都相继使用。本机还可改为异形冲模压片。由于该机型相对于其他机型压力较大，压片速度适中，因而受到生产奶片、钙片、工业、电子异形片的厂家欢迎。相信本厂品会给您带来良好的企业效应。 编者：洛阳理工学院第二小组 日期：2010年1月1日星期五
目录 一. 设计题目 (5) 1.工作原理以及工艺过程 (5) 2.原始数据以及设计要求 (5) 二. 设计题目的分析 (5) 1. 总功能分析 (5) 2. 总功能分解 (5) 3. 功能元求解 (6) 4. 运动方案确定 (7) 5. 方案的评价 (9) 6. 运动循环图 (10) 7. 尺度计算 (11) 8.下冲头对心直动滚子推杆盘形凸轮机 (13) 9.下冲头对心直动滚子推杆盘形凸轮机的位移曲线 (13) 三. 干粉压片机各部件名称以及动作说明 (14) 四. 参考书目 (14) 五. 新得体会 (14)
机械原理课程设计 说明书 题目：双联凸轮写“C”机构 学院：xxxxxxxxxxxxxxxxx 班级：xxxxxxxxxxxxx 姓名：xxxxxxxxxxx 学号：xxxxxxxxxxxxx 指导教师：xxxxxxxxx 2015年1月23日
一．设计任务…………………………………………二．原始数据设计及设计要求………………………三．设计方案分析……………………………………四．设计内容…………………………………………五．设计小结…………………………………………六．参考文献…………………………………………
一．设计任务 设计能写出英文字母C的凸轮写字机构。且该机构由两凸轮连续回转的协调配合及相应的连杆，控制绘图部件画出英文字母C。 二．原始数据设计及设计要求 1. C字高60mm(y方向)。 2. C字宽45mm(x方向)。 3. 机构体积小，质量轻，工作可靠，启动或停顿时冲击小。 三．设计方案分析 1. 方案一：两对心直动尖顶推杆盘形凸轮写字机构。 尖顶推杆虽然构造简单，但易磨损，且启动或停顿时冲击大。 2. 方案二：两对心直动滚子推杆盘形凸轮写字机构。 滚子与凸轮间为滚动摩擦，磨损小，传动精度高，冲击小。 3. 方案选择：通过对上述两种方案分析比较，选用方案二。
四、设计内容 目标C曲线 通过作图工具，得到想要的C曲线如下图所示 该“C”曲线为一段半径是30mm的圆弧的一部分。由于双联凸轮机构的特性，作出的曲线应为封闭图形。所以要用一条线段将“C”的首尾相连，即得到如图所示的曲线。
数据处理 通过建立如图所示的坐标系，得到X的相对偏移量和X=X(Φ)和Y的相对偏移量和Y=Y(Φ)。并建立如下的表格。
机械原理课程设计说明书 设计题目： 指导老师：哈丽毕努 设计者：马忠福 所属院系：新疆大学机械工程学院专业：机械工程及自动化 班级：机械 10-7 班 完成日期： 2014年7月 新疆大学 《机械原理课程设计》任务书
班级: 机械姓名: 马忠福 课程设计题目: 冲压式蜂窝煤成型机 课程设计完成内容: 设计说明书一份(主要包括:运动方案设计、方案的决策与尺度综合、必要的机构运动分析和相关的机构运动简图) 发题日期: 2014 年 6 月 15 日 完成日期: 2014 年 7 月 25 日 指导教师: 哈利比努
目录 一、蜂窝煤的功能和设计要求 (1) 二、工作原理和工艺动作分解 (2) 三、根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图 (2) 四、执行机构的选型 (3) 五、机械运动方案的选定和评价 (4) 六、机械传动系统的传动比和变速机构 (5) 七、画出机械运动方案简图 (5) 八、对机械传动系统和执行机构进行尺寸计算 (6) 1、带传动计算： (6) 2、齿轮传动计算 (6) 3、曲柄滑块机构计算 (6) 4、槽轮机构计算 (7) 5、扫屑凸轮计算 (7) 九、机械方案运动简图 (8) 十、参考文献 (9)
一、蜂窝煤的功能和设计要求 冲压式蜂窝煤成型机是我国城镇峰窝煤（通常又称煤饼）生产厂的主要生产设备，这种设备由于具有结构合理、质量可靠、成型性能好、经久而用、维修方便等优点而被广泛采用。 冲压式蜂窝煤成型机的功能是将粉煤加入转盘的模简内，经冲头冲压成峰窝煤。为了实现蜂窝煤冲压成型，冲压式蜂窝煤成型机必须完成五个动作： (1)粉煤加料； (2)冲头将蜂窝煤压制成型； (3)清除冲头和出煤盘的积屑的扫屑运动； (4)将在模简内的冲压后的蜂窝煤脱模； (5)将冲压成型的蜂窝煤输送。 图1.1冲头、脱模盘、扫屑刷、模筒转盘位置示意图 冲压式蜂窝煤成型机的设计要求和参数有： (1)蜂窝煤成型机的生产能力：30次/min； (2)驱动电机：Y180L-8，功率N=111KW；转速n=710r/min; (3)机械运动方案应力求简单； (4)图1.1表示冲头、脱模盘、扫屑刷、模筒转盘的相互位置情况。实际上冲头和脱模盘都与上下移动的滑梁连成一体，当滑梁下冲时将粉煤冲压成蜂窝煤，脱模盘将以压成的蜂窝煤脱模。在滑梁上升过程中扫屑刷将冲头和脱模盘刷除粘着粉煤，模筒转盘上均布了模筒，转盘的间歇机构使加料的模筒进入冲压位置、成型的模筒进入脱模位置、空模筒进入加料位置。 (5)为了改善蜂窝煤冲压成型的质量，希望冲压机构在冲压后有一保压时间。 (6)由于冲头压力较大，希望冲压机构具有增力功能，以增大有效作用，减小原动机的功率。
机械原理课程设计说明书设计题目：压床机构设计 自动化院（系）机械制造专业 班级机制0901 学号20092811022 设计者罗昭硕 指导老师赵燕 完成日期2011 年1 月4日
一、压床机构设计要求 1 ．压床机构简介及设计数据 1.1压床机构简介 图9—6所示为压床机构简图。其中，六杆机构ABCDEF为其主体机构，电动机经联轴器带动减速器的三对齿轮z1-z2、z3-z4、z5-z6将转速降低，然后带动曲柄1转动，六杆机构使滑块5克服阻力Fr而运动。为了减小主轴的速度波动，在曲轴A上装有飞轮，在曲柄轴的另一端装有供润滑连杆机构各运动副用的油泵凸轮。 1.2设计数据
1.1机构的设计及运动分折 已知：中心距x1、x2、y, 构件3的上下极限角，滑块的冲程H，比值CE ／CD、EF／DE，各构件质心S的位置，曲柄转速n1。 要求：设计连杆机构, 作机构运动简图、机构1～2个位置的速度多边形和加速度多边形、滑块的运动线图。以上内容与后面的动态静力分析一起画在l号图纸上。 1.2机构的动态静力分析 已知：各构件的重量G及其对质心轴的转动惯量Js(曲柄1和连杆4的重力和转动惯量（略去不计)，阻力线图(图9—7)以及连杆机构设计和运动分析中所得的结果。 要求：确定机构一个位置的各运动副中的反作用力及加于曲柄上的平衡力矩。作图部分亦画在运动分析的图样上。 1.3飞轮设计 已知：机器运转的速度不均匀系数δ．由两态静力分析中所得的平衡力矩Mb;驱动力矩Ma为常数，飞轮安装在曲柄轴A上。 要求：确定飞轮转动惯量J。以上内容作在2号图纸上。 1.4凸轮机构构设计 已知：从动件冲 程H，许用压力角 [α ]．推程角δ。，远 休止角δ?，回程角δ'， 从动件的运动规律见 表9-5，凸轮与曲柄共 轴。 要求：按[α]确定 凸轮机构的基本尺 寸．求出理论廓 线外凸曲线的最小曲 率半径ρ。选取滚子 半径r，绘制凸轮实际 廓线。以上内容作在 2号图纸上 压床机构设计 二、连杆机构的设计及运动分析
12届机械原理课程设计 步进送料机 设计说明书 学生姓名付振强 学号8011208217 所属学院机械电气化工程学院 专业机械设计制造及其自动化 班级机械12-2 指导教师张涵 日期2010-06-30 前言 1
进入21世纪以来，随着科学技术、工业生产水平的不断发展和人们生活条件的不断改善市场愈加需要各种各样性能优良、质量可靠、价格低廉、效率高、能耗低的机械产品，而决定产品性能、质量、水平、市场竞争能力和经济效益的重要环节是产品设计。机械产品设计中，首要任务是进行机械运动方案的设计和构思、各种传动机构和执行机构的选用和创新设计。这要求设计者综合应用各类典型机构的结构组成、运动原理、工作特点、设计方法及其在系统中的作用等知识，根据使用要求和功能分析，选择合理的工艺动作过程，选用或创新机构型式并巧妙地组合成新的机械运动方案，从而设计出结构简单、制造方便、性能优良、工作可靠、实用性强的机械产品。 企业为了赢得市场，必须不断开发符合市场需求的产品。新产品的设计与制造，其中设计是产品开发的第一步，是决定产品的性能、质量、水平、市场竞争力和经济效益的最主要因素.机械原理课程设计结合一种简单机器进行机器功能分析、工艺动作过程确定、执行机构选择、机械运动方案评定、机构尺度综合、机构运动方案设计等，使学生进一步巩固、掌握并初步运用机械原理的知识和理论，对分析、运算、绘图、文字表达及技术资料查询等诸方面的独立工作能力进行初步的训练，培养理论与实际结合的能力，更为重要的是培养开发和创新能力。因此，机械原理课程设计在机械类专业学生的知识体系训练中，具有不可替代的重要作用。 本次我设计的是步进送料机，以小见大，设计并不是门简单的课程，它需要我们理性的思维和丰富的空间想象能力。我们可以通过对步进送料机的设计进一步了解机械原理课程设计的流程，为我们今后的设计课程奠定了基础。 目录 前言 (1)
机械原理课程设计 编程说明书 设计题目：牛头刨床凸轮机构指导教师：王琦王春华设计者：雷选龙 学号：0807100309 班级：机械08-3 2010年7月15日 辽宁工程技术大学
机械原理课程设计任务书（二） 姓名雷选龙专业机械工程及自动化班级机械08-3班学号 五、要求： 1）计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图。 2）确定凸轮机构的基本尺寸，选取滚子半径，画出凸轮实际廓线，并按比例绘出机构运动简图。以上内容作在A2或A3图纸上。 3）编写出计算说明书。 指导教师： 开始日期：2010年07月10日完成日期：2010年07月16日
目录 一设计任务及要求-----------------------------------------------2二数学模型的建立-----------------------------------------------2三程序框图--------------------------------------------------------5四程序清单及运行结果-----------------------------------------6五设计总结-------------------------------------------------------14六参考文献-----------------------------------------------------15
一 设计任务与要求 已知摆杆9为等加速等减速运动规律，其推程运动角φ=70，远休止角φs =10，回程运动角φ?=70，摆杆长度l 09D =125,最大摆角φmax =15，许用压力角[α]=40，凸轮与曲线共轴。 （1） 要求：计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图（用方格纸 绘制），也可做动态显示。 （2） 确定凸轮的基本尺寸，选取滚子半径，画出凸轮的实际廓线， 并按比例绘出机构运动简图。 （3） 编写计算说明书。 二 机构的数学模型 1 推程等加速区 当2/0?δ≤≤时 角位移 22max /21?δ?=m 角速度 2max /4?δ?ω= 角加速度 2max /4??ε= 2 推程等减速区 当?δ?≤<2/时 角位移 22max max /)(21?δ???--=m 角速度 2max /)(4?δ??ω-= 角加速度 2max /4??ε-= 3 远休止区 当s ??δ?+≤<时 角位移 max 1?=m 角速度 0=ω 角加速度 0=ε 4 回程等加速区
常见问题解决和自动车床之凸轮设计 自动、半自动车床车工安全操作规程 1、必须遵守普通车工安全操作规程。 2、气动卡盘所需的空气压力，不能低于规定值。 3、装工件时，必须放正，气门夹紧后再开车。 4、卸工件时，等卡盘停稳后，再取下工件。 5、机床各走刀限位装置的螺钉必须拧紧，并经常检查防止松动。夹具和刀具须安装牢靠。 6、加工时，不得用手去触动自动换位装置或用手去摸机床附件和工件。 7、装卡盘时要检查卡爪，卡盘有无缺陷。不符合安全要求严禁使用。 8、自动车床禁止使用锉刀、刮刀、砂布打光工件。 9、加工时，必须将防护挡板挡好。发生故障、调整限位挡块、换刀、上料、卸工件、清理铁屑都应停车。10、机床运转时不得无人照看，多机管理时(自动车床)，应逐台机床巡回查看。 自动车床学习 一、攻牙不稳定的七大原因 我们在自动车床在加工时经常会遇到因为攻牙而出现的一些问题，就平时所遇到的攻牙不稳定七 大原因来谈一下解决方法： 1、挡攻牙梢磨损或弹簧松弛无力。应检查挡攻牙梢有没磨损导致受力不均，再就是检查弹簧是不是 调太松或换新的弹簧。 2、攻牙皮带调整不够紧或皮带损坏导致打滑。攻牙三角皮带太松可调整机器后面的调节螺丝调整到 合适状态或换新皮带。 3、攻牙小皮带太松可将固定攻牙机的四个小螺丝松掉再将攻牙机往下压，然后上紧四个螺丝。 4、离合器之刹车电豉不良，可换刹车片或更换攻牙机。 5、微动开关坏掉，更换新的微动开关。（怎么更换微动开关待续） 6、凸轮停止开关位置不对。如果启动太慢也会导致攻牙的不稳定。 7、材料变形或夹头内残渣过多。应该多检查材料及多清理夹头。 二、外圆粗糙度不良解决办法 在我们生产中经常会碰到外圆粗糙、尺寸不稳定的情况，一般是什么原因造成的呢？这就要从机器和操作方面来说了，先说下机器方面的问题吧！1、夹头调整过松或开闭爪太松或破损，夹头过松时夹头夹不紧材料，会导致材料后退有刀痕；另开闭爪太松或破损时也会导致夹头夹不紧或开闭爪单边受力，应换掉开闭爪或多检查夹头松紧。2、夹头内残渣太多也会导致夹头夹住材料时不同心，做长单时应定期清理夹头里面的渣子。3、皮带或凸轮轴太松，皮带或凸轮轴太松时会导致凸轮轴转速不均匀或凸轮轴晃动，这样的话如果两个工序重合时会很容易受影响。4、各传动连杆之固定螺丝未锁紧或有间隙松动及各部位的压缩弹簧或拉簧过松,这样会导致刀具晃动而产生刀痕，5、刀架松动或滑板镶条磨损会导致刀架摆动，而车出来的外圆肯定不会稳定了。所以要多检查刀架有没有松动（以手摇不动刀架为宜）。 以下除机器故障外的其他问题：1、车刀磨损或磨刀方法不正确，刀具磨损是最常见的，所以要多留意刀具的磨损情况，如果刀具磨损很快的话，就要换刀或是凸轮选择不当了2、车刀中心与材料中心不一致，太低或太高也会影响到产品外圆的尺寸不稳定。所以装刀时要注意中心要对。3、钻头钻孔钻头磨损或攻牙时导致外圆涨大而产生的外圆不稳定。应多留意钻头有没有磨损及丝锥攻牙时会不会影响外圆。
机械原理 课程设计说明书 设计题目：牛头刨床 设计日期：20011年07 月09 日 目录 1.设计题目 (3)
2. 牛头刨床机构简介 (3) 3.机构简介与设计数据 (4) 4. 设计内容 (5) 5. 体会心得 (15) 6. 参考资料 (16) 附图1：导杆机构的运动分析与动态静力分析 附图2：摆动从计动件凸轮机构的设计 附图3：牛头刨床飞轮转动惯量的确定 1设计题目：牛头刨床 1.）为了提高工作效率，在空回程时刨刀快速退回，即要有急会运动，行程速比系数在1.4左右。 2.）为了提高刨刀的使用寿命和工件的表面加工质量，在工作行程时，刨刀要速度平稳，切削阶段刨刀应近似匀速运动。 3.）曲柄转速在60r/min,刨刀的行程H在300mm左右为好，切削阻力约为7000N，其变化规律如图所示。
2、牛头刨床机构简介 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图4-1。电动机经皮带和齿轮传动，带动曲柄2和固结在其上的凸轮8。刨床工作时，由导杆机构2-3-4-5-6带动刨头6和刨刀7作往复运动。刨头右行时，刨刀进行切削，称工作行程，此时要求速度较低并且均匀，以减少电动机容量和提高切削质量，刨头左行时，刨刀不切削，称空回行程，此时要求速度较高，以提高生产率。为此刨床采用有急回作用的导杆机构。刨刀每切削完一次，利用空回行程的时间，凸轮8通过四杆机构1-9-10-11与棘轮带动螺旋机构（图中未画），使工作台连同工件作一次进给运动，以便刨刀继续切削。刨头在工作行程中，受到很大的切削阻力（在切削的前后各有一段约5H的空刀距离，见图4-1，b），而空回行程中则没有切削阻力。因此刨头在整个运动循环中，受力变化是很大的，这就影响了主轴的匀速运转，故需安装飞轮来减小主轴的速度波动，以提高切削质量和减小电动机容量。 3、机构简介与设计数据 3.1.机构简介 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。电动机经皮带和齿轮传动，带动曲柄2和固 结在其上的凸轮8。刨床工作时，由导杆机构2-3-4-5-6带动刨头6和刨刀7作往复运动。
凸轮理论轮廓线与实际轮廓线数据 x y x1 y1 0 0 35 0 30 5 -3.06104 34.9879 -2.98506 29.9885 10 -6.16038 34.9373 -5.96929 29.9409 15 -9.32665 34.8075 -8.95079 29.8217 20 -12.5705 34.5372 -11.9229 29.5794 25 -15.8791 34.0528 -14.8684 29.156 30 -19.2135 33.2787 -17.756 28.4959 35 -22.5107 32.1486 -20.5396 27.5536 40 -25.6887 30.6146 -23.163 26.2995 45 -28.6546 28.6546 -25.5658 24.7228 50 -31.3147 26.2762 -27.6908 22.8313 55 -33.5852 23.5166 -29.4895 20.6488 60 -35.4018 20.4392 -30.9252 18.2121 65 -36.727 17.1261 -31.9759 15.5683 70 -37.5544 13.6687 -32.6356 12.7712 75 -37.909 10.1577 -32.9168 9.87707 80 -37.8432 6.67277 -32.8502 6.93899 85 -37.4301 3.27471 -32.4829 3.99979 90 -36.7538 9.84813e-007 -31.8734 1.08708 95 -35.8983 -3.14069 -31.0846 -1.78862 100 -34.9373 -6.16038 -30.1769 -4.6311 105 -33.9248 -9.09012 -29.2009 -7.45161 110 -32.8892 -11.9707 -28.1908 -10.2606 115 -31.7208 -14.7916 -27.1892 -12.6785 120 -30.3109 -17.5 -25.9808 -15 125 -28.6703 -20.0752 -24.5746 -17.2073 130 -26.8116 -22.4976 -22.9813 -19.2836 135 -24.7487 -24.7487 -21.2132 -21.2132 140 -22.4976 -26.8116 -19.2836 -22.9813 145 -20.0752 -28.6703 -17.2073 -24.5746 150 -17.5 -30.3109 -15 -25.9808 155 -14.7916 -31.7208 -12.6785 -27.1892 160 -11.9707 -32.8892 -10.2606 -28.1908 165 -9.05867 -33.8074 -7.76457 -28.9778 170 -6.07769 -34.4683 -5.20945 -29.5442 175 -3.05045 -34.8668 -2.61467 -29.8858 180 -1.87564e-006 -35 -1.60769e-006 -30 185 3.05045 -34.8668 2.61467 -29.8858 190 6.07768 -34.4683 5.20944 -29.5442 195 9.05866 -33.8074 7.76457 -28.9778 200 11.9707 -32.8892 10.2606 -28.1908
第六章自动车床基本原理 单轴纵切自动车床 自动车床单轴六角自动车床 多轴自动车床 §6.1 单轴纵切自动车床（图6-1 6-2） 一、结构特点 图6—1 图6—2单轴纵切自动车床工作原理图 1—中心架；2—弹簧夹头；3—主轴箱；4—主轴；5—棒料；6—重锤；7—推杆；8—导管；9—中心架导套；10—附属装置；11—刀具 结构简单，5个刀架，生产率较高 加工精度IT6～IT9，粗糙度；加工细长形小尺寸零件；刀架：一天平；三立刀架；一纵刀架； 横刀架只作横向移动。棒料随主轴一起转动并作纵向进给；中心架靠近横刀架，增加棒料刚度； 纵刀架：钻轴向中心孔，切内外螺纹；刀具有钻头、划钻、丝锥、板牙等。 二、加工范围 1. 车圆柱面：刀具先移到所需位置不动，然后主轴箱与棒料一起作纵向进给。 2. 车阶梯轴：完成1后，主轴箱停移，刀具后退到下一个阶梯位置不动，主轴继续纵 向进给。 3. 车凹槽、成形表面：主轴箱不作纵向进给，成形车刀作横向进给。 ①主轴箱不动，成形车刀横向进给 4. 车锥形表面： ②工件纵向进给，尖头车刀横向进给（后退） 5. 车小倒角：工件不移动，刀具横向进给。 6. 端面挖槽、切凹坑（图6-3） 7. 加工轴向中心孔：用纵刀架完成，在棒料尚未从导套伸出时进行钻 孔，钻孔精度↑ 8. 加工螺纹：用纵刀架完成，刀具旋转。 差动法：螺纹刀具的旋向与主轴转向相同。 切右旋螺纹：刀具转速高于主轴转速 切左旋螺纹：刀具转速低于主轴转速图6—2单轴纵切自动车床工作原理图 三、CG1107单轴纵切自动车床 1.主要技术规格 加工棒料最大直径7mm；棒料最大进给长度50mm；主轴转速范围1045～6600 r/min；主轴转速级数17级；分配轴转速范围0.182～38.4 r/min；刀架数目 5个；电动机功率及转速 2.2 kw、1430 r/min。
《机械原理》课程设计任务书 搅拌机机构设计与分析 1.机构简介 搅拌机常应用于化学工业和食品工业中对拌料进行搅拌工作如附图1（a）所示，电动机经过齿轮减速，通过联轴节（电动机与联轴节图中未画）带动曲柄2顺时针旋转，驱使曲柄摇杆机构1-2-3-4运动，同时通过蜗轮蜗杆带动容器绕垂直轴缓慢旋转。当连杆3运动时，固联在其上的拌勺E即沿图中虚线所示轨迹运动而将容器中的拌料均匀拨动。 工作时，假定拌料对拌勺的压力与深度成正比，即产生的阻力按直线变化，如附图1（b）所示。 附图1 搅拌机构（a）阻力线图（b）机构简图 2.设计数据 设计数据如附表1-1所示。 附表1-1 设计数据
3. 设计内容 连杆机构的运动分析 已知：各构件尺寸及重心位置，中心距x,y,曲柄2每分钟转速n 2。 要求：做构件两个位置（见附表1-2）的运动简图、速度多边形和加速度多边形，拌勺E 的运动轨迹。以上内容画在2号图纸上。 附表1-2 机构位置分配图 曲柄位置图的做法，如图1-2所示：取摇杆在左极限位置时所对应的曲柄作为起始位置1，按转向将曲柄圆周作十二等分，得12个位置。并找出连杆上拌勺E 的各对应点E 1,E 2…E 12,绘出正点轨迹。按拌勺的运动轨迹的最低点向下量40mm 定出容器地面位置，再根据容器高度定出容积顶面位置。并求出拌勺E 离开及进入容积所对应两个曲柄位置8’和11’。附图1-2 曲柄位置 目 录 1课程设计的任务与要求
1.1机械原理课程设计任务书 1.2机械原理课程设计的参考数据 1.3机械原理课程设计的目的与要求 1.3.1、机械原理课程设计的目的 1.3.2、牛头刨床的工作原理与机构组成（设计三个方案并选出其中最合适的方案并说明理由。每一小组成员最终设计方案允许一致，但每个人的尺寸参数需不一致） 2课程设计的机构 2.1原动件设计 2.1.1电机选型 2.1.2减速器设计（选择好传动比，画出轮系即可） 2.2运动循环图 2.3导杆机构的运动分析 2.4导杆机构的动态静力分析 2.5齿轮机构设计 2.6凸轮机构设计 2.7飞轮设计 3设计小结 4参考文献 心得体会 机械原理课程设计是培养学生综合运用所学知识。发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过
一、机构简介 设计垫圈内径检测装置，检测钢制垫圈内径是否在公差允许范围内。被检测的工件由推料机构送入后沿一条倾斜的进给滑道连续进给，直到最前边的工件被止动机构控制的止动销挡住而停止。然后，升降机构使装有微动机关的压杆探头下落，检测探头进入工件的内孔。此时，止动销离开进给滑道，以便让工件浮动。设计数据选择方案B，设计要求见表1。 表1 二、执行机构的选择与比较 方案一： 如图1-1，止动销与曲柄滑块机构的滑块固联在一起，曲柄做一定速度的匀速转动，带动滑块做往复的上下直线运动，止动销上升过程中止动被测垫圈，下降到一定高度时滑块可继续滑动进入下一个工作环节。 如图1-2，升降机构与曲柄滑块机构的滑块固连在一起，曲柄做一定方向一定速度的匀速转动时，滑块做往复的上下移动，升降机构下降过程中，可以对垫圈的内径进行检测，检测完后，升降机构上升，垫圈进入下一个工作环节，下一个垫圈滑向该位置。 该方案的优点：止动销和升降机构的上下移动达到了预定的工作要求，运动过程容易控制。 该方案的缺点：止动销和升降机构在运动过程中的时间匹配的不严格，容易引起工作空闲。而且四杆机构的惯性力较大，运动不稳定，铰链处摩擦较大，易磨损。
图1 -1 图1-2 方案二： 如图2-1，滑块处于垫圈的右侧，曲柄做一定速度的匀速转动，带动滑块做往复的左右直线运动，滑块移动到左极限位置时，止动垫圈，升降机构开始检测，滑块离开。 如图2-2，升降机构与推杆固联在一起，推杆的上顶点在槽型凸轮的槽内移动，凸轮以一定的角速度转动时，推杆上下往复移动，带动升降机构上下往复移动，升降机构下降过程中，可以对垫圈的内径进行检测，检测完后，升降机构上升，垫圈进入下一个工作环节，下一个垫圈滑向该位置。 该方案的优点：止动销和升降机构的上下移动达到了预定的工作要求，运动过程容易控制。 该方案的缺点：止动销和升降机构在运动过程中的时间匹配的不严格，容易引起工作空闲。而且四杆机构的惯性力较大，运动不稳定，铰链处摩擦较大，易磨损。凸轮与推杆的移动摩擦较大，易磨损。 图2-1 图2-2
冲床冲压机构、送料机构及传动系统的设计 一、设计题目 设计冲制薄壁零件冲床的冲压机构、送料机构及其传动系统。冲床的工艺动作如图5—1a所示，上模先以比较大的速度接近坯料，然后以匀速进行拉延成型工作，此后上模继续下行将成品推出型腔，最后快速返回。上模退出下模以后，送料机构从侧面将坯料送至待加工位置，完成一个工作循环。 图1 冲床工艺动作与上模运动、受力情况 要求设计能使上模按上述运动要求加工零件的冲压机构和从侧面将坯料推送至下模上方的送料机构，以及冲床的传动系统，并绘制减速器装配图。 二、原始数据与设计要求 1．动力源是电动机，下模固定，上模作上下往复直线运动，其大致运动规律如图b）所示，具有快速下沉、等速工作进给和快速返回的特性； 2．机构应具有较好的传力性能，特别是工作段的压力角应尽可能小；传动角γ大于或等于许用传动角[γ]=40°； 3．上模到达工作段之前，送料机构已将坯料送至待加工位置（下模上方）；4．生产率约每分钟70件； 5．上模的工作段长度L=30~100mm，对应曲柄转角 0=（1/3~1/2）π；上模总行程长度必须大于工作段长度的两倍以上； 6．上模在一个运动循环内的受力如图c）所示，在工作段所受的阻力F0＝5000N，在其他阶段所受的阻力F1＝50N；
7．行程速比系数K≥1.5； 8．送料距离H=60~250mm； 9．机器运转不均匀系数δ不超过0.05。 若对机构进行运动和动力分析，为方便起见，其所需参数值建议如下选取：1）设连杆机构中各构件均为等截面均质杆，其质心在杆长的中点，而曲柄的质心则与回转轴线重合； 2）设各构件的质量按每米40kg计算，绕质心的转动惯量按每米2kg·m2计算；3）转动滑块的质量和转动惯量忽略不计，移动滑块的质量设为36kg； 4）传动装置的等效转动惯量（以曲柄为等效构件）设为30kg·m2； 5 ) 机器运转不均匀系数δ不超过0.05。 三、传动系统方案设计 冲床传动系统如图5－2所示。电动机转速经带传动、齿轮传动降低后驱动机器主轴运转。原动机为三相交流异步电动机，其同步转速选为1500r/min，可选用如下型号： 电机型号额定功率（kw）额定转速（r/min） Y100L2—4 3.0 1420 Y112M—4 4.0 1440 Y132S—4 5.5 1440 由生产率可知主轴转速约为70r/min，若电动机暂选为Y112M—4，则传动系统总传动比约为。取带传动的传动比i b=2，则齿轮减速器的传动比i g=10.285，故可选用两级齿轮减速器。 图2 冲床传动系统 四、执行机构运动方案设计及讨论 该冲压机械包含两个执行机构，即冲压机构和送料机构。冲压机构的主动件是曲柄，从动件（执行构件）为滑块（上模），行程中有等速运动段（称工作段），并具有急回特性；机构还应有较好的动力特性。要满足这些要求，用单一的基本机构如偏置曲柄滑块机构是难以实现的。因此，需要将几个基本机构恰当地组合在一起来满足上述要求。送料机构要求作间歇送进，比较简单。实现上述要求的机构组合方案可以有许多种。下面介绍几个较为合理的方案。
自动车床主要靠凸轮来控制加工过程，能否设计出一套好的凸轮，是体现自动车床师傅的技术高低的一个标准。凸轮设计计算的资料不多，在此，我将一些基本的凸轮计算方法送给大家。凸轮是由一组或多组螺旋线组成的，这是一种端面螺旋线，又称阿基米德螺线。其形成的主要原理是：由A点作等速旋转运动，同时又使A点沿半径作等速移动，形成了一条复合运动轨迹的端面螺线。这就是等速凸轮的曲线。 凸轮的计算有几个专用名称： 1、上升曲线——凸轮上升的起点到最高点的弧线称为上升曲线 2、下降曲线——凸轮下降的最高点到最低点的弧线称为下降曲线 3、升角——从凸轮的上升起点到最高点的角度，即上升曲线的角度。我们定个代号为φ。 4、降角——从凸轮的最高点到最低点的角度，即下降曲线的角度。代号为φ1。 5、升距——凸轮上升曲线的最大半径与最小半径之差。我们给定代号为h，单位是毫米。 6、降距——凸轮下降曲线的最大半径与最小半径之差。代号为h1。 7、导程——即凸轮的曲线导程，就是假定凸轮曲线的升角（或降角）为360°时凸轮的升距（或降距）。代号为L，单位是毫米。 8、常数——是凸轮计算的一个常数，它是通过计算得来的。代号为K。 凸轮的升角与降角是给定的数值，根据加工零件尺寸计算得来的。 凸轮的常数等于凸轮的升距除以凸轮的升角，即K=h/φ。由此得h＝Kφ。 凸轮的导程等于360°乘以常数，即L＝360°K。由此得L＝360°h/φ。 举个例子： 一个凸轮曲线的升距为10毫米，升角为180°，求凸轮的曲线导程。(见下图) 解：L＝360°h/φ=360°×10÷180°＝20毫米
升角(或降角)是360°的凸轮，其升距(或降距)即等于导程。 这只是一般的凸轮基本计算方法，比较简单，而自动车床上的凸轮，有些比较简单，有些则比较复杂。在实际运用中，许多人只是靠经验来设计，用手工制作，不需要计算，而要用机床加工凸轮，特别是用数控机床加工凸轮，却是需要先计算出凸轮的导程，才能进行电脑程序设计。 要设计凸轮有几点在开始前就要了解的. 在我们拿到产品图纸的时候,看好材料,根据材料大小和材质将这款产品 的 主轴转速先计算出来. 计算主轴转速公式是[切削速度乘1000]除以材料直径. 切削速度是根据材质得来的，在购买材料时供应商提供.单位是米/分钟. 材料硬度越大,切削速度就越小,切的太快的话热量太大会导致材料变形, 所以切削速度已知的. 切削速度乘1000就是把米/分钟换算成毫米/分钟,在除以材料直径就是 主 轴每分钟的转速了.材料直径是每转的长度,切削速度是刀尖每分钟可以移动的 距离. 主轴转速求出来了,就要将一个产品需要多少转可以做出来,这个转的圈数求出来.主轴转速除以每个产品需要的圈数就是生产效率.[单位.个/分钟] 每款不同的产品,我们看到图纸的时候就先要将它的加工工艺给确定下来. 加工工艺其实就是加工方法,走芯机5把刀具怎么安排,怎么加工,哪把刀具 先做,按顺序将它安排,这样就是确定加工工艺.