目录
第一章课程设计题目简介及设计要求 (1)
1、课程设计题目简介 (1)
2、原始数据和设计要求 (2)
3、设计任务 (2)
第二章机械运动方案设计 (2)
第三章机械总体结构设计 (3)
1、原动机构 (4)
2、传动机构 (4)
3、执行部分总体部局 (4)
第四章机械传动系统设计 (6)
1、涡轮蜗杆减速器 (6)
2、外啮合行星齿轮减速器 (6)
第五章执行机构和传动部件的机构设计 (8)
1、方案设计 (8)
2、方案比较 (8)
第六章主要零部件的设计计算 (12)
1、减速机构设计 (12)
2、圆柱凸轮进刀机构设计 (15)
3、回转工作台机构设计 (16)
4、圆柱凸轮定位销机构设计 (19)
第七章最终设计方案和机构简介 (20)
1、方案选择 (20)
2、方案简介及运动分析 (21)
第八章设计小结 (23)
第九章参考资料 (24)
第一章课程设计题目简介及设计要求
一、设计题目简介
设计四工位专用机床的刀具进给机构和工作台转位机构。工作台有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个工作位置：位Ⅰ装卸工具，位Ⅱ钻孔，位Ⅲ扩孔，位Ⅳ铰孔。主轴箱上装有三把刀具，对应是钻头、扩孔钻和铰刀。刀具由专用电机带动绕其自身轴线转动。主轴箱每向左移送进一次，在四个工位上分别完成相应的装卸工件、钻孔、扩孔、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90°，然后主轴箱再次左移。这时。对其中的一个工件来说，都进入了下一个工位的加工。依次循环四次，一个工件就完成了装、钻、扩、铰、卸等工序。由于主轴箱往复一次，在四个工位上同时工作，所以每次就有一个工件完成上述全部工序。
二、原始数据和设计要求
1、刀具顶部离开工件表面65mm，快速移动送进60mm接近工件
后，匀速送进60mm（前5mm为刀具接近工件时的切入量，工件孔深45mm，后10mm为刀具切出量），然后快速返回。回程和工作行程的的平均速比（行程速比系数）k=2。
2、刀具匀速进给速度为2mm/s，工件装、卸时间不超过10s。
3、机床生产率为每小时约60件。
4、机构系统应装入机体内，机床外形尺寸见图。
5、传动系统电机为交流异步电动机功率1.5Kw，转速960r/min。
三、设计任务
1、进行回转台间歇转动机构、主轴箱刀具移动机构的选型。并进行机械运动方案的评价和选择
2、根据电机参数和执行机构运动机构参数进行传动方案的拟定
3、对选择的反感进行尺寸设计（A3）
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
6、编写设计说明书。（用A4纸张）
根据专用机床的工作过程和规律可得其运动循环图如下：
钻头头进
匀
速60°
快
钻
0°240°
进
钻头
快
退
工作
台
转动
307.4°
位销插
入
定
定
位
销拔出工作
台静止凸
轮
钻3
97.4°
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：
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。
机构运动循环图
机床工作运动模型
一、原动机构：
原动机选择交流异步电动机，电动机额定功率P=1.5KW,满载转速n=960r/min。
二、传动机构：
传动系统的总传动比为i=n/n6,其中n6为圆柱凸轮所在轴的转速，即总传动比为960/1。采用涡轮蜗杆减速机构（或外啮合行星减速轮系）减速。
三、执行部分总体部局：
执行机构主要有旋转工件卡盘和带钻头的移动刀架两部分，两个运动在工作过程中要保持相当精度的协调。因此，在执行机构的设计过程中分为，进刀机构设计、卡盘旋转机构和减速机构设计。而进刀机构设计归结到底主要是圆柱凸轮廓线的设计，卡盘的设计主要是间歇机构的选择。
在执行过程中由于要满足相应的运动速度，因此首先应该对于原动机的输出进行减速。下面先讨论减速机构传动比的确定：由于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。要求效率是６０件／小时，刀架一个来回（生产１个工件）的时间应该是１分钟。根据这个运动规律，可以计算出电机和工作凸轮之间的传动比为
960/1。两种方案的传动比计算，参考主要零部件设计计算。
下面讨论执行机构的运动协调问题：有运动循环图可知，装上工件之后，进刀机构完成快进、加工、退刀工作，退后卡盘必须旋转到下一个工作位置，且在加工和退刀的前半个过程中卡盘必须固定不动，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，于是选择单销四槽轮机构（或棘轮机构、不完全齿轮机构与定位销协调）解决协调问题，具体实现步骤参考“回转工作台设计”。由于进刀机构的运动比较复杂，因此要满足工作的几个状态，用凸轮廓线设计的办法比较容易满足。廓线的设计参考主要零部件设计计算。
第四章 机械传动系统设计
1、涡轮蜗杆减速器：
采用如图机构，通过涡轮蜗杆加上一个定轴轮系实现了：
2、外啮合行星齿轮减速器：
采用如图采用渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动，实现传动比：
min /1r min /960r n =
主轴
电机n
外啮合行星轮系减速机构
涡轮蜗杆减速机构
1
23
45678
3、定轴轮系减速器： 采用如图采用渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动，实现：
min
/1r min /960r n =主轴电机
n min
/1r min /1440r n =主轴电机
n min
/1r min
/960r n =
主轴
电机n min
/1r min /1440r n =
主轴
电机n 定轴轮系减速机构
第五章执行机构和传动部件的机构设计
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、减速机构的方案有：
⑴、涡轮蜗杆减速机构
⑵、外啮合行星轮系减速机构
⑶、定轴轮系减速机构
2、刀架规律性运动的方案有：
⑴、圆柱凸轮实现刀架规律性移动：
⑵、盘型凸轮—尺条实现刀架规律性移动
3、回转工作台回转机构方案：
⑴、单销四槽槽轮机构
⑵、棘轮机构
⑶、不完全齿轮机构
4、定位销方案：采用圆柱凸轮机构实现
二、方案比较
㈠、减速机构
1、涡轮蜗杆减速器方案分析：
此方案采用最普通的右旋阿基米德蜗杆。采用蜗杆传动的主要原因有：
⑴、传动平稳，振动、冲击和噪声均较小；
⑵、能以单级传动获得较大的传动比，故结构比较紧凑； ⑶、机构返行程具有自锁性；
本方案通过较为简单的涡轮蜗杆机构实现了：
min /1r min
/960r n =
主轴
电机n
的大传动比。满足了机构要求的性能指标，而且结构紧凑，节约空间。本方案存在的不足：由于涡轮蜗杆啮合齿间的相对滑动速度较大，使得摩擦损耗较大，因此传动效率较低，易出现发热和温升过高的现象。磨损也较严重。解决的办法是可以采用耐磨的材料（如锡青铜）来制造涡轮，但成本较高。
2、外啮合行星齿轮减速器方案分析：
该方案采用渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动，所选轮系为外啮合行星齿轮系，采用齿轮机构的原因是其在各种机构中的运用比较广泛，且制造过程简单，成本较低，并且具有功率范围大，传动效率高，传动比精确，使用寿命长，工作安全可靠等特点。方案中齿轮系为复合轮系，实现了：
min /1r min
/960r n =
主轴
电机n
的大传动比。且具有较高的传动效率。本方案中存在的不足是，齿轮
工位专用机床的设计 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
湖南工业大学 课程设计 资料袋 机械工程学院（系、部）第二零一零---二零一一学年第二学期课程名称机械原理课程设计指导教师职称教授 学生姓名专业班级学号 题目四工位专用机床的设计 成绩起止日期2011年7月1日～2011年7月5日 目录清单
机械原理课程设计 设计说明书 四工位专用机床的设计 起止日期：2011年7月1日至2011年7月5日 学生姓名 班级 学号 成绩 指导教师(签字) 机械工程学院（部） 2011年7月1日 目录 0.课程设计任务书 (2) 1.设计题目 (3) 2.工作原理和工艺动作分解 (4) 3.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 (5) 4.四工位专用机床的功能分析与设计过程 (5) 5.间歇转动机构与刀具移动机构等主要机构选型 (7) 6.机构运动方案的评价和选择 (11)
7.机械传动系统的速比和变速机构 (13) 8.执行机构的尺度综合 (14) 9.画机构运动简图 (15) 10.参考资料 (16) 11.设计总结及感悟 (16) 湖南工业大学 课程设计任务书 2010—2011学年第2学期 机械工程学院（系、部）机械大类专业班级 课程名称：机械原理课程设计 设计题目：四工位专用机床的设计 完成期限：自2011年7月1日至2011年7月5日共1周
指导教师：2011年7月1日 系（教研室）主任：2011年7月1日 1.设计题目：四工位专用机床的设计 设计原理： 四工位专用机床是在四个工位上分别完成工件的装卸、钻孔、扩孔、铰孔工作的专用加工设备。机床的执行动作有两个：一是装有工件的回转工作台的间歇转动；二是装有三把专用刀具的主轴箱的往复移动（刀具的转动由专用电机驱动）。两个执行动作由同一台电机驱动，工作台转位机构和主轴箱往复运动机构按动作时间顺序分支并列，组合成一个机构系统。 设计要求： 1）刀具顶端离开工作表面65mm,快速移动送进60mm，再匀速送进60mm（包括5mm刀具切入量、45mm工件孔深、10mm刀具切出量，如图1-1），然后快速返回。行程速比系数K=； 2）刀具匀速进给速度为2mm/s，工件装卸时间不超过10s； 3）机床生产率60件/h； 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，转速960r/min。 图1-1孔加工示意图 2. 工作原理和工艺动作分解
目录 设计任务分析 (1) 机床结构和工作原理 (2) 圆柱凸轮 (4) 小凸轮 (7) 定位机构 (8) 槽轮机构 (9) 自我鉴定 (9) 附录1(五次多项式求解Ｃ程序) (10) 附录2(圆柱凸轮Ｃ程序) (11) 附录3（定位凸轮C程序） (14) 设计任务分析
一：工作原理及工艺动作过程 四工位专用机床是在四个工位上分别完成工件的装卸、钻孔、扩孔、铰孔工作的专用加工设备。机床的执行动作有两个：一是装有工件的回转工作台的间歇转动；二是装有三把专用刀具的主轴箱的往复移动（刀具的转动由专用电机驱动）。两个执行动作由同一台电机驱动，工作台转位机构和主轴箱往复运动机构按动作时间顺序分支并列，组合成一个机构系统。 二：原始数据及设计要求 （１）刀具顶端离开工作表面65mm，快速移动送进60mm 后，再匀速送进60mm（包括５mm刀具切入量、45mm 工件孔深、10mm刀具切出量，如右图所示），然后快速 返回。回程和进程的平均速度之比K=2。 （２）刀具匀速进给速度为3mm/s，工件装卸时间不超过10s。 （３）机床生产率每小时约75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。 三：任务分析 (1) 为了达到进给要求，适宜用凸轮机构来控制钻头的运动。由于刀具匀速进给速度为3mm/s，所以就要求凸轮的转速为每四十八秒一转。 (2) 考虑到加工的精密稳定性，本机床的传动机构宜多采用齿轮。并且凸轮的运动中不应出现刚性冲击，要选择合适的运动规律，如五次多项式。 (3) 为实现工作台的间歇运动，可以选择槽轮机构。 (4) 为保证钻头加工位置的准确，还应该设计定位机构。 (5) 最后需要绘制出至少两张A1图来表达本机床的设计思想。分别为机箱传动图、槽轮机构和定位机构既工作台转位机构和定位机构。 四：设计流程 1.专用机床的刀具进给机构方案图及运动循环图。 2.设计工作台转位机构及定位机构方案图及运动循环图。 3.设计圆柱凸轮机构。 4.设计定位凸轮机构。 5.凸轮机构设计计算，选择和设计从动件的运动规律。 6.编写设计说明书。 机床结构和工作原理
文档从网络中收集，已重新整理排版word版本可编辑:?欢迎下载支持. 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) A.课程设计小结 (17) 九.参考文献 (18) 一、功能分解和运动分析 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。 文档从网络中收集，已重新整理排版word版本可编辑.欢迎下载支持. 画出四工位专用机床的动作要求图。其中4位置为较孔位置，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：
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。 文档从网络中收集，已重新整理排版word版本可编辑.欢迎下载支持. 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.在间歇机构开始一次循环时，安装并夹紧工件，间歇机构从0°转至90° o 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）。
实验一：可分离式汽车转向操作机构设计 与三维CAD建模分析实验报告 一、实验过程说明 1、引言 随着社会经济和汽车工业的发展，汽车变得越来越普及。汽车转向管柱作为驾驶员操控汽车的重要部件，其安全性和可靠性显得尤为重要。在汽车行驶的过程中，任何来自转向管柱的异响、卡滞和变形过大都会给驾驶员造成很大的心理压力，影响行车安全。转向管柱主要包括转向轴总成、上柱管、管柱支架、紧定螺栓、拉脱锁、下柱管、下支架、旋铆销轴、锁定手柄等。转向轴总成通常是上端加工有连接花键，用来安装方向盘；下端焊接有万向节总成，与转向器连接，实现转向扭矩的传递。上、下柱管装配在一起，通过管柱支架和下支架安装在车架上。拉脱锁与管柱支架通过注塑装配在一起。 它的作用是将驾驶员转动转向盘的操纵力传给转向器。同时装有转向柱管安全装置和方向盘位置调节装置，分别是用于当转向轴受到巨大的冲击时产生轴向位移，使支架或支撑塑性变形来吸收冲击能量，防止驾驶人员因转向机构原因而受伤；以及因驾驶员身高不同，把握方向盘时要调整方向盘的高度来达到安全舒适的状态。转向操作机构是汽车上不可或缺的一部分，其工作可靠性直接影响行驶安全。 本实验是根据机械原理，参考大众新桑塔纳转向操作机构参数，设计了转向操作机构的传动机构和动力机构。并运用本课程所学的知识，基于UG建模软件对转向操作机构的机构零件进行结构设计和优化，然后运用ADAMS运动学仿真软件对转向操作机构进行仿真分析以及动画制作，对相关的参数进行分析，终完成本转向操作机构的简易设计。
2、可分离式机构设计方案与参数计算 （1）设计方案 根据网上查找的资料，转向吸能装置的设计方案一般有如下几种： ①可分离式 机构简图如图2.1所示。此类转向操纵机构的转向管柱分为上下两段，当发生撞车时，上下两段相互分离或相互滑动，从而有效地防止转向盘对驾驶员的伤害，但转向机构本身并不包含吸能装置。 ②网格管、波纹管变形吸能式 机构简图如图2.2所示。其转向操纵机构的转向轴和转向管柱都分成两段，上转向轴和下转向轴之间通过细花键结合并传递转向力矩，同时它们二者之间可以作轴向伸缩滑动。在下转向轴的外边装有波纹管，它在受到压缩时能轴向收缩变形并消耗冲击能量。它的下转向管柱的上端套在上转向管柱里面，但二者不直接连接，而是通过管柱压圈和限位块分别对它们进行定位。当汽车撞车时，下转向管柱向上移动，在第一次冲击力的作用下限位块首先被剪断并消耗能量，与此同时转向管柱和转向轴都作轴向收缩。当受到第二次冲击时，上转向轴下移，压缩波纹管使之收缩变形并消耗冲击能量。 ③钢球滚压变形式 机构简图如图2.3所示。其结构分为转向管柱上下两段，上转向管柱比下转向管柱稍细，可套在下转向管柱的内孔里，二者之间压入带有塑料隔圈的钢球。隔圈圈起钢球保持架的作用，钢球与上下转向管柱压紧并使之结合在一起。在撞车时，上下管柱在轴向相对移动，这时钢球边转动边在上下转向管柱的壁上压出沟槽，从而消耗了冲击能量。 ④支架变形缓冲式 机构简图如图2.4所示。发生碰撞时，转向器向后移动，下转向传动轴插入上转向传动轴的孔中，上转向传动轴被压扁，吸收了冲击能量。此外，转向管柱通过支架和U形金属板固定在仪表板上。当驾驶员身体撞击转向盘后，转向管柱和支架将从仪表板上脱离下来向前移动。这时，一端固定在仪表板上而另一端固定在支架上的U形金属板就会产生扭曲变形并吸收冲击能量。
目录 第一章课程设计题目简介及设计要求 (1) 1、课程设计题目简介 (1) 2、原始数据和设计要求 (2) 3、设计任务 (2) 第二章机械运动方案设计 (2) 第三章机械总体结构设计 (3) 1、原动机构 (4) 2、传动机构 (4) 3、执行部分总体部局 (4) 第四章机械传动系统设计 (6) 1、涡轮蜗杆减速器 (6) 2、外啮合行星齿轮减速器 (6) 第五章执行机构和传动部件的机构设计 (8) 1、方案设计 (8) 2、方案比较 (8) 第六章主要零部件的设计计算 (12) 1、减速机构设计 (12) 2、圆柱凸轮进刀机构设计 (15) 3、回转工作台机构设计 (16) 4、圆柱凸轮定位销机构设计 (19) 第七章最终设计方案和机构简介 (20) 1、方案选择 (20) 2、方案简介及运动分析 (21) 第八章设计小结 (23) 第九章参考资料 (24)
第一章课程设计题目简介及设计要求 一、设计题目简介 设计四工位专用机床的刀具进给机构和工作台转位机构。工作台有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个工作位置：位Ⅰ装卸工具，位Ⅱ钻孔，位Ⅲ扩孔，位Ⅳ铰孔。主轴箱上装有三把刀具，对应是钻头、扩孔钻和铰刀。刀具由专用电机带动绕其自身轴线转动。主轴箱每向左移送进一次，在四个工位上分别完成相应的装卸工件、钻孔、扩孔、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90°，然后主轴箱再次左移。这时。对其中的一个工件来说，都进入了下一个工位的加工。依次循环四次，一个工件就完成了装、钻、扩、铰、卸等工序。由于主轴箱往复一次，在四个工位上同时工作，所以每次就有一个工件完成上述全部工序。
设计任务书 设计任务: 1 按工艺动作过程拟定机构运动循环图 2 进行回转台间歇机构,主轴箱道具移动机构的选型,并进行机械运动方案评价与选择 3 按选定的电动机与执行机构的运动参数进行机械传动方案的拟定 4 对传动机构与执行机构进行运动尺寸设计 5 在2号图纸上画出最终方案的机构运动简图 6 编写设计计算说明书 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。回程与工作行程的速比系数K=2。 2 生产率约每小时60件。 3 刀具匀速进给速度2mm/s,工件装、卸时间不超过10s。 4 执行机构能装入机体内。 机械运动方案设计 根据专用机床的工作过程与规律可得其运动循环图如下:
钻 头头进匀速60°快 钻0°240° 进 钻 头快退工作台转动 307.4° 位 销 插 入 定定 位销拔 出 工 作台静 止凸 轮钻397.4° 该专用机床要求三个动作的协调运行,即刀架进给、卡盘旋转与卡盘的定位。其工作过程如下: 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。 机械总体结构设计 一、原动机构: 原动机选择Y132S-4异步电动机,电动机额定功率P=5、5KW,满载转速n=1440r/min 。 二、传动机构: 传动系统的总传动比为i=n/n 6,其中n 6为圆柱凸轮所在轴的转速,即总传动比为1440/1。采用涡轮蜗杆减速机构(或外啮合行星减速轮系)减速。 三、执行部分总体部局: 执行机构主要有旋转工件卡盘与带钻头的移动刀架两部分,两个运动在工作过程中要保持相当精度的协调。因此,在执行机构的设计过程中分为,进刀机构设计、卡盘旋转机构与减速机构设计。而进刀机构设计归结到底主要就是圆柱凸轮廓线的设计,卡盘的设 机构运动循环图 机床工作运动模型
典型机床夹具及其设计要点 1.车床夹具 车床夹具大部分是安装在机床的主轴上，用于加工回转成形面。 (1)车床夹具的结构类型及特点 1)角铁式车床夹具主要用在工件形状复杂，被加工表面的轴线与定位基面呈平行关系或构成一定角度。 图2-33为开合螺母车削工序图。图2-34是加工上述工件的车床夹具。 图2-33 开合螺母车削工序图 图2-34 角铁式车床夹具 2)心轴类车床夹具适合于工件以孔为定位基准的车削或磨削等工序中。 3)花盘式车床夹具对形状复杂的工件，在加工一个或几个与基准平面垂直的孔时，就可采用此类夹具。图2-35为齿轮泵壳体的加工工序图。图2-36为车齿轮泵壳体两孔的花盘式车床夹具。
图2-35 齿轮泵壳体工序图 图2-36 车齿轮泵壳体两孔的花盘式车床夹具 (2)车床夹具的设计要点 1)定位装置的设计加工回转表面时，要求工件加工面的轴线与车床主轴的旋转轴线重合，夹具上定位装置的结构和布置必须保证这一点。 2)夹紧装置的设计夹紧力必须足够，自锁性要好。 3)车床夹具与车床主轴的联接要求夹具的回转轴线与车床主轴轴线有尽可能高的同轴度。夹具与车床主轴的联接方式有：采用锥柄联接；采用过度盘联接。 4)夹具总体结构设计夹具的外形尺寸应尽量小，重心与回转轴线重合，以减小离心力和回转力矩的影响。悬伸长度L域外轮廓直径D之比为： D≤150mm的夹具，L/D≤1.25; D=150~300mm的夹具，L/D≤0.9; D≥300mm的夹具，L/D≤0.6。
（２）弹性斜定心夹紧机构利用定位、夹紧元件的均匀弹性变形来实现定心夹紧的．这种机构定心精度高，但变形量小，夹紧行程小，只适用于精加工中．根据弹性元件不同，有膜片夹具、碟形弹簧夹具、液压塑料薄壁套筒夹具等类型。
机械原理课程设计————————————————————————————— 设计题目： 院校： 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 日期：
目录 第一部分：绪论·········································第二部分：设计方案说明································ 一、机器的功能和设计要求······························· 二、方案确定··········································· 三、功能分解··········································· 四、选用机构··········································· 五、运动转换功能图····································· 六、机械运动循环图····································· 七、用形态学矩阵选择机械运动方案······················· 八、方案评价···········································第三部分：设计心得···································参考文献···············································
第一部分 绪论 四工位专用机床是在四个工位上分别完成工件的装卸、钻孔、扩孔、铰孔工作的专用加工设备。机床的执行动作有两个：一是装有工件的回转工作台的间歇转动；二是装有三把专用刀具的主轴箱的往复移动（刀具的转动由专用电机驱动）。两个执行动作由同一台电机驱动，工作台转位机构和主轴箱往复运动机构按动作时间顺序分支并列，组合成一个机构系统。
机械工程学院机械原 理课程设计 姓名：麦麦提敏。图尔荪 学号：20092001403 班级：机械09-2班 指导老师：穆塔里夫 2012年6月
新疆大学 《机械原理课程设计》任务书 班级: 机械09-2 姓名: 麦麦提敏。图尔荪课程设计题目: 四工位加工机床的刀具进给系统和工作台转位系统设计 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: 2012 年 6 月 24 日 完成日期: 2012 年 7 月 2 日 指导教师: 穆塔里夫
机械原理课程设计说明书 一、设计题目： 四工位专用机床。 二、四工位专用机床的功能和 设计要求： 1、功能： 所谓四工位即四个工位能够同时做相应的工作，四工位专用机床在小型制造车间里可完成工件的连续生产，提高了生产效率。在这里，四工位机床要求在四个工位上分别完成相应的装卸工件，钻孔、扩孔、铰孔工作，一个工件经过在四个工位上的依次作业，即完成了这个工件的加工，循环进行，加快了工件的生产速度，提高了工件的加工效率。 2、设计要求： 1)四工位专用机床中，回转台的旋转运动与刀具的进给运动之间一下要配合后，时间上的要求极其严格。从而速度要求也要合理。如果刀具在工件加工时，回转台已开始转动，必发生折刀。相反，如果刀具尚未到达工件，即工件未加工之前，回转台已开始转动，则刀具来不及对工件进行加工，而且刀具在工件加工时，进给速度，运动方向一定要稳定，不然的话，也极容易出现折刀，毁坏工件之类现象。
2)从执行动作上来分，四工位机床共分为三个执行机构，即回转台的回转运动，主轴箱的水平移动，及刀具的旋转运动。 3)考虑到四工位机床应用于小型制造车间，其特点为简洁易维修使用，拆卸，更换零件方便，故采用了手工安装零件，而不采用机器手来安装，后者一般在大规模生产车间采用，而且后者的安装时间相应来说比手工安装应短许多，但会增加成本，在这里有足够的时间(36s)，可供手工安装零件，故无需用机器手。 4)四工位专用机床的性能要求和原始数据： (1)刀具匀速进给加工速度2mm/s。 (2)生产率为每小时约74件。 (3)刀具顶端离开工件表面65mm。 (4)回转及工件行程的平均速度之比为k≥2。 三、功能分析： 四工位专用机床与传统相比提高了工件的加工效率。它利用四个工位可以在不同的工位上分别完成不同的工序加工，从而增加了单位时间的工件加工数目。对于本题目，要求在三个工位上完成工件的加工动作，即钻孔，扩孔，铰孔，而在另一个工位上则完成工件的装卸工作，它利用回转台使三个加工工序配合起来，从而完成了一个工件的加工，在回转台转动时，装有刀具的主轴箱进行快进，快退，一旦当回
【课后作业】2 、填空题 (1) 由刚体运动的规律可知，在空间一个自由刚体有且仅有六个自由度。 (2) 工件在夹具中定位时，若几个定位支承点重复限制同一个或几个自由度， 称为过定位。 (3) 要确定零件上点、线、面的位置，必须以一些指定的点、线、面作为依据, 这些作为依据的点、线、面称为基准。 (4) 工艺基准是指在制造零件和装配机器的过程中所使用的基准。工艺基准又 分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。 (5) 在最初的每一道工序中，只能用毛坯上未经加工的表面作为定位基准，这 种定位基准称为粗基准。经过加工的表面所组成的定位基准称为精基准。 根据定位误差分析计算的结果，便可看出影响定位误差的因素，从而找到 减小定位误差 和提高夹具工作精度的途径。 (9)实际生产中，常用几个定位元件组合起来同时定位工件的几个定位面，以 达到定位要求，这就是组合面定位。 (10)定位基准的选择应尽可能遵循基准重合原则，并尽量选用精基准定位。 、选择题 (1) 在机械制造中，工件的 6个自由度全部被限制而在夹具中占有完全确定的 唯一位置，称为【A 】定位。 A.完全 B.不完全 C.过定位 D.欠定位 (6) 工件以圆孔定位时，心轴用来定位回转体零件。 (7) 工件以外圆柱面定位有支承定位和定心定位两种。 (8)
(2)加工时确定零件在机床或夹具中位置所依据的那些点、线、面称为【B】基准，即确定被加工表面位置的基准。 A.工序 B.定位 C.测量 D.装配 (3)在机械加工中，支承板与支承钉的结构已经标准化，其对工件定位基面的 形状通常是【A】。 A.平面 B.外圆柱面 C.内孔 D.锥面 (4)常见典型定位方式很多，当采用宽V形块或两个窄V形块对工件外圆柱面 定位时，限制自由度的数目为【D】个。 A.1 B.2 C.3 D.4 (5)工件在夹具中定位时，由于定位误差由基准不重合误差也B和基准位移纠组 成。因此，有以下【ABCD】种情况。 A.当人B =0卫丫工0时，产生定位误差的原因是基准位移，故 B.当 A B H 0严丫 = 0时，产生定位误差的原因是基准不重合, C.当也B 工0,也丫=0时，如果工序基准不在定位基准面上，则 D.当人B 工0严丫 = 0时，如果工序基准在定位基面上，则 A D = A 丫 -也B 三、简答题 1?简述六点定位原理、完全定位、不完全定位、欠定位及过定位的基本概念，并 举例说明。 答：(1)六点定位原理：在夹具中采用合理的六个定位支承点，与工件的定位 基准相接触，来限制工件的六个自由度，称为六点定位原理。 (2)完全定位：工件的六个自由度全部被限制而在夹具中占有完全确定的位置。 举例：在长方体上加工不通孔，属于完全定位。
设计任务书 设计任务： 1 按工艺动作过程拟定机构运动循环图 2 进行回转台间歇机构，主轴箱道具移动机构的选型，并进行机械运动方案评价和选择 3 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 4 对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计 5 在2号图纸上画出最终方案的机构运动简图 6 编写设计计算说明书 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 生产率约每小时60件。 3 刀具匀速进给速度2mm/s，工件装、卸时间不超过10s。 4 执行机构能装入机体内。
机械运动方案设计 根据专用机床的工作过程和规律可得其运动循环图如下： 机构运动循环图 机械总体结构设计 一、原动机构： 原动机选择Y132S-4异步电动机，电动机额定功率P=5.5KW,满载转速n=1440r/min。 二、传动机构： 传动系统的总传动比为i=n/n6,其中n6为圆柱凸轮所在轴的转速，即总
传动比为1440/1。采用涡轮蜗杆减速机构（或外啮合行星减速轮系）减速。 三、执行部分总体部局： 执行机构主要有旋转工件卡盘和带钻头的移动刀架两部分，两个运动在工作过程中要保持相当精度的协调。因此，在执行机构的设计过程中分为，进刀机构设计、卡盘旋转机构和减速机构设计。而进刀机构设计归结到底主要是圆柱凸轮廓线的设计，卡盘的设计主要是间歇机构的选择。 在执行过程中由于要满足相应的运动速度，因此首先应该对于原动机的输出进行减速。下面先讨论减速机构传动比的确定：由于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。要求效率是６０件／小时，刀架一个来回（生产１个工件）的时间应该是１分钟。根据这个运动规律，可以计算出电机和工作凸轮之间的传动比为1440/1。两种方案的传动比计算，参考主要零部件设计计算。 下面讨论执行机构的运动协调问题：有运动循环图可知，装上工件之后，进刀机构完成快进、加工、退刀工作，退后卡盘必须旋转到下一个工作位置，且在加工和退刀的前半个过程中卡盘必须固定不动，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，于是选择单销四槽轮机构（或棘轮机构、不完全齿轮机构与定位销协调）解决协调问题，具体实现步骤参考“回转工作台设计”。由于进刀机构的运动比较复杂，因此要满足工作的几个状态，用凸轮廓线设计的办法比较容易满足。廓线的设计参考主要零部件设计计算。
机床操纵机构设计 【摘要】机床在加工过程中可以根据零件的技术要求，调整相应的机床转速，而机床的各级转速都是由电动机转速通过各传动副的传动，最后得到各级转速，但是机床在运作当中不能人为去控制各传动副，这样就需要一个操纵机构来控制，所以我们要了解这个操纵机构，知道他的组成、原理、以及怎么去设计它。 【关键词】操纵机构的功用和组成；操纵机构的设计 1、操纵机构的功用和组成 1.1操纵机构的功用 普通机床，操纵机构的功用主要是操作者通过手动操纵机构实现对机床各动作的控制；在自动和半自动机床当中，操纵机构应为机械化、自动化，并且由控制系统按照事先制订的程序发出指令进行控制。操纵机构成为控制系统的执行件，是控制系统的组成部分。 操纵机构的型式对机床结构有一定的影响。在设计机床传动方案的同时，就应拟定操纵方案，而且操纵机构必须与相关部件同时进行结构设计。 1.2操纵机构的组成 （1）操纵件：包括按钮、手柄、手轮等。（2）传动件：包括机械、电力、液压传动件。机械传动件的常用有杠杆、凸轮、齿轮齿条、丝杠螺母机构等。（3）执行件：如拨叉、滑块等。（4）控制件：控制操纵动作按一定方向或行程传递给执行件的元件。如孔盘、机械预选器及液压预选阀等。 操纵机构在一般情况下，结构的组成是由前三部分组成，只有在复杂和集中操纵机构当中才有控制件。 2、操纵机构的设计要求 （1）合理布局：操纵机构应布置在便于操纵的区域，过高、过低或过远都会使操作者易于疲劳。 （2）轻便省力：手轮和手柄的操纵力不应超过机械工业部标准JB2278—78的规定。 手轮及手柄操纵力的要求如下： （3）对于需要在不同位置操作和观察加工的机床，应采用悬挂按钮站或在不同位置装置同一作用的手柄或按钮等。
模块1机床夹具概述 【知识目标】 机床夹具的基本概念； 机床夹具的基本结构及其分类方法； 机床夹具的发展方向。 【技能目标】 掌握生产一线工件在机床夹具中的装夹方法； 能够辨别生产一线常见的机床夹具类型； 初步具备辨识常见机床夹具的能力。 用来固定加工对象，使其处于正确位置，以接受加工或检测的装置，统称为夹具。它广泛地应用于机械制造过程中，如焊接过程中用于拼焊的焊接夹具，零件检验过程中用的检验夹具，装配过程中用的装配夹具，机械加工过程中用的机床夹具等，都属于这一范畴。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。机床夹具就是在机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置，其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着零件加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等。本模块所讲述的仅限于机床夹具，以后简称为夹具。 【任务描述】 如图1-1所示为生产一线常见的钻床夹具示意图，试分析如何正确去使用该夹具。 图1-1生产一线常见的钻床夹具示意图 1—钻模板；2—压紧螺母；3—压板；4—工件；5—长方形基础板； 6—方形支撑；7—V型块 【任务分析】 图1-1是生产一线常见的钻床夹具示意图，要正确使用该夹具，必须明确该夹具的基本组成、工作原理、工作特性以及装夹方式。要想进一步了解并认识此夹具的设计过程及其在 生产中的作用，就要学习本模块的内容。 【任务引导】 （1）该钻床夹具在生产中有什么作用？ （2）该钻床夹具作为机床夹具的典型代表，其基本组成是什么？
（3）便于认识和更好的使用机床夹具，如何对机床的夹具进行分类？ （4）生产一线对机床夹具还有什么新的要求？ （5）在生产实习时，应对常见机床夹具的基本结构及其分析有所认识。 【知识准备】 学习情境 1.1机床夹具 1.1.1机床夹具的基本概念 工件在机床上进行加工时，为了保证其精度要求，工件的加工表面与刀具之间必须保持 一定的位置关系。机床夹具就是机床上用以装夹工件和引导刀具的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。 因此，工件必须借助于夹具占有正确位置。夹具是指夹持工件的工具，如卡盘、顶尖、 平口钳等。刀具也必须借助于辅具使其保持一定位置。辅具是指夹持刀具的工具，如钻夹头、丝锥夹头及刀夹等，如图1-2所示为丝锥夹头。 图1-2丝锥夹头 1.1.2机床夹具在机械加工中的作用 在机械加工中，工件通过定位元件在夹具中占有正确的位置，工件和夹具通过连接元件 在机床上占有正确位置，工件和夹具通过对刀元件相对于刀具占有正确位置，从而保证了工件相对于机床位置正确、工件相对于刀具位置正确，最终保证工件的加工要求。因此，机床夹具在机械加工中应具有以下作用： 1.能稳定地保证工件的加工精度 使用机床夹具来对工件定位，可以准确地确定工件与机床、刀具之间的相互位置。工件的位置精度完全由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致， 保证工件加工精度高且稳定。 2.能减少辅助工时，提高劳动生产率 由于机床夹具的存在，无需找正便能使工件迅速地定位和夹紧，显著地减少了辅助工时；用夹具装夹工件提高了工件的刚性，因此，可增大切削用量；可以使用多件、多工位夹具装 夹工件，并采用高效夹紧机构，这些因素均有利于提高劳动生产率。另外，采用夹具后，产 品质量稳定，废品率下降，可以安排技术等级较低的工人，明显降低了生产成本。 3.能扩大机床的使用范围，实现“一机多能” 根据加工机床的成形运动，附以不同类型的夹具，即可扩大机床原有的工艺范围。例如，在车床的溜板上或摇臂钻床工作台上装上镗模，就可以进行箱体零件的镗孔加工了。 4.能减轻工人的劳动强度 用夹具装夹工件方便、快速，当采用液压、气动等夹紧装置时，可减轻工人的劳动强度。
普通车床的主动传动系统设计书 一、专用镗床I型的主轴箱部件设计 2. 工艺要求 1. 加工工件材料为铸铁，粗加工、可加工通孔、沉孔、倒角。 2.加工零件的孔径为Φ150，要求正反转。 3.设备装备型式：主轴箱安置在主柱上，可作上、下移动。 二、设计内容 1）运动设计：根据给定的转速确定主传动的结构网、转速图、传动系统图、计算齿轮齿数。 2）动力计算：选择电动机型号，对主要零件（如带、齿轮、主轴、传动轴、轴承等）进行计算（出算和验算）。 3）绘制下列图纸： ①机床主传动系统图（画在说明书上）。 ②操纵机构设计、主轴箱上、下移动机构设计（以原理图形式画在说明书上）。 ③主轴箱部件展开图及主要剖面图。 ④主轴零件图。 4)编写设计说明书一份。
一、概述 1.1机床课程设计的目的 课程设计是在学生学完相应课程及先行课程之后进行的实习性教学环节，是大学生的必修环节，其目的在于通过机床运动机械变速传动系统的结构设计，使学生在拟定传动和变速的结构的结构方案过程中，得到设计构思，方案分析，结构工艺性，机械制图，零件计算，编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并培养学生具有初步的结构分析，结构设计和计算能力。 二、参数拟定 2.1确定转速范围 确定转速范围：主轴最小转速n nim （r/min ）=140r/min 、n max （r/min ）=1800r/min 查机械制造装备设计书表2-5得：140r/min ，180r/min ，224r/min ，280r/min ，355r/min ，450r/min ，560r/min ，710r/min ，900r/min ，1120r/min ，1400r/min ， 1800r/min 。 2.2 主电机的选择 合理的确定电机功率，使机床既能充分发挥其使用性能，满足生产需要，又不致使电机经常轻载而降低功率因素。 已知电动机的功率是3KW ，根据《机械设计手册》第3版，选Y100L2-4，额定功率3KW ，满载转速1450r/min ，堵转转矩/额定转矩=2.2 最大转矩/额定转矩=2.3 镗床的主参数（规格尺寸）和基本参数表 三、传动设计 3.1 主传动方案拟定 拟定传动方案，包括传动形式的选择以及开停、换向、制动、操作等整个传动系统的确定。传动形式指传动和变速的元件、机构以及组成、安排不同特点的传动形式、变速类型。 传动方案和形式与结构的复杂程度密切相关，和工作性能也有关系。因此，确定传动方案和形式，要从结构、工艺、性能及经济等方面统一考虑。 传动方案有多种，传动形式更是众多，比如：传动形式上有集中传动、分离传动；扩大变速范围可用增加传动组数，也可用背轮结构、分支传动等形式；变
沈阳理工大学课程设计专用纸 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 (17) 九．参考文献 (18)
沈阳理工大学课程设计专用纸 一、功能分解和运动分析 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：
沈阳理工大学课程设计专用纸 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
沈阳理工大学课程设计专用纸 速传递给工作回转台上的间歇机构，使其间歇转动。 2.在间歇机构开始一次循环时，安装并夹紧工件，间歇机构从0°转至90°。 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。 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
切削机床课程设计 设计题目卧式车床主传动系统设计系别机械工程系 专业机械设计制造及其自动化学生姓名 班级学号 设计日期 2013年4月
卧式车床设计任务书 一、设计题目 卧式车床主传动系统设计 设计系数： 主轴最低转速=m in n 100min /r ,min /1250max r n = 公比Ф=1.26=406.1 电机功率P=7.5KW 二、确定结构式和结构网 1. 由公式1 -min max z n n n R ?== 得：Z=12 2.结构式、传动组和传动副数的确定 ①传动组和传动副数可能的方案有： 12 = 4×3 12 = = 3×4 12 = 3×2×2 12 = 2×3×2 12 = 2×2×3 第一行方案有时可以省掉一根轴。缺点是有一个传动组内有四个传动副。如果用一个四联滑移齿轮，则会增加轴向尺寸；如果用两个双联滑移齿轮，则操纵机构必须互锁以防止两个滑移齿轮同时啮合。所以一般少用。 第二行的三个方案可根据下述原则比较：从电动机到主轴，一般为降速传动。接近电动机处的零件，转速较高，从而转矩较小，尺寸也就较小。如使传动副较多的传动组放在接近电动机处，则可使小尺寸的零件多些，大尺寸的零件就可以少些，就省材料了。这就是“前多后少”的原则。从这个角度考虑，以取 12 = 3 x2x2 的方案为好。 ②结构式或结构网的各种方案的确定
由①知方案有 a.63122312??= b.61222312??= c.16222312??= d.36122312??= e.21422312??= f.12422312??= 选择原则： I)传动副的极限传动比和传动组的极限变速范围 降速传动中，主动齿轮的最少齿数受到限制m in u ≥41； 避免被动齿轮的直径过大升速传动比最大值max u ≤2（斜齿传动max u = 2.5）尽量减少振动和噪声； 各变速组的变速范围max R =max u /m in u ≤8-10 之间； 对于进给传动链，由于转速通常较低，零件尺寸也较小，上述限制可放宽些。 8.251 ≤≤进i 。故max 进R 14≤ 在检查传动组的变速范围时，只需检查最后一个扩大组。因为其它传动组的变速 范围都比它小。应为: max ) 1-(p n R R n x n ≤=? II)基本组与扩大组的排列顺序。 原则是选择中间传动轴变速范围最小的方案。 综上所述，方案a 6 3122312??= 较好 3.结构网
目录 一,功能原理与设计要求、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、1 1)工作原理 2)设计要求 二,功能分解与运动分析 1)功能分解 2)运动分析 三,拟定运动循环图 四,执行机构选型 五,传动机构选型 六,机械运动方案的选择 七,机械运动方案简图 八,尺寸计算 1)机器整体轮廓打消的确定 2)电机的选型 3)减速器的传动设计 4)槽轮的尺寸计算 5)直动推杆圆柱凸轮的尺寸设计 九,机械运动方案的评价与改进
一,功能原理与设计要求 1.工作原理 四工位专用机床就是在四个工位上分别完成相应的装卸工件,钻孔,扩孔,绞孔工作,它执行动作有两个:一时装有四工位工件的回转台转动;二十装有由专用电动机丹东的三把专用刀具的主轴箱的刀具的转动与移动。 2.设计要求 1)顶端离开工件表面65mm,快速移动送进了60mm后,再匀速送进60mm(包括5mm刀具切入量,45mm工件孔深,10mm刀具切出量),然后快速返回,回程与工作行程的平均速度只比K=2、 2)刀具匀速进给速度为2mm/s,工件装,卸时间不超过10s、 3)生产率为每小时约75件。 4)执行机构系统应装入机体内。 二．功能分解与运动分析 1、功能分解 通过对工作原理与设计要求的分析可知,四工位专用机床的回转台与主轴箱的功能分为一下几个动作: 1)安装工件的回转台间歇转动。 2)安装刀具的主轴箱要完成快进,匀速进给,快速返回几个动作。 3)主轴箱上的刀具转动切削工件。 2、、运动分析 设选定电动机型号为Y160M2—8,其转速n=720r/min,P=5、5km,则四工位专用机床的一个周期内的详细运动情况为: 1)电动机作为驱动,通过减速装与其她齿轮系将符合要求的转速传递给回转台上的间歇机构,使其做间歇转动,同时也将符合要求的转速传递给主轴箱下的刀具移动机构,使其做符合要求的动作。 2)当间歇机构开始第一次循环时,安装,并加紧工件,间歇机构从0°转至90° 3)间歇机构从从90°转至180°,主轴完成一次工作循环(快进,刀具匀速进给,快退)。 4)间歇机构从180°转至270°,主轴完成一次工作循环(快进,刀具匀速进给,快退)。 5)间歇机构从270°转至360°,主轴完成一次工作循环(快进,刀具匀速进给,快退),将加工好的工件取下。 三,依据运动分析与协调要求拟定运动循环图 对于四工位专用机床,其运动循环图主要就是确定回转台的间歇转动机构与主轴箱进,退刀的控制机构的先后动作顺序,以协调各执行构件的动作关系,便于机器的设计,安装与调试。下边用矩形图的表示方法对其运动循环图进行拟定。 如图: 四,执行机构与传动机构选型 根据前述要求,主轴箱刀具应做往复运动,行程较大,且有一段时间内做匀速运动(进给阶段),并有急回特性;回转台做间歇转动。这些运动要求不一定都等得到满足,但必须保证当刀具做进给切削运动与回程未离开工件表面时,回转台静止未转动,这可在运动链中加入运动补偿机构,从而使两者的运动达到良好
改装与维修 CA 6140车床制动机构的改进 烟台大学 冯华伟 关键词 CA 6140车床 制动机构 改进设计 在CA 6140车床停车过程中,由于各运动件的惯性,机床的执行件不能立即停止运行,需经过一段时间后才能完全停止。停车前的速度愈高,停车的时间就越长。因此,对像CA 6140经常要求启停的机床,为了节省辅助时间,需装有制动器。 1 原制动器的结构原理 CA 6140车床采用闸带式制动器(图1)。 它由制动轮3、制动带2和杠杆1等组成。制动轮3为一钢制圆盘,装在传动轴I V 上。制动带2为一钢带,其内侧固定着一层铜丝石棉,以增大摩擦面的摩擦系数。制动带2绕在制动轮3上,它的一端通过调节螺钉与箱体相连,另一端固定在杠杆1的上端。 图1 CA 6140车床闸带式制动器 11杠杆 21制动带 31制动轮 41手柄 51连杆 61竖轴 71齿扇 81齿条 制动器和控制启、停及正反转的摩擦片离合器(图中略)共用一套操纵系统,都是由手柄4控制的。当手柄4处于上、下两个位置时,杠杆1下端处于齿条8上左边和右边的两个凹入处,制动带2被放松,车床处于正转或反转的启动状态。当手柄4被扳到中间档位置时,齿条8也被推到中间,此时离合器松开,而杠杆1的下端处于齿条8上的凸起处,将制动带2压紧在制动轮3上,使机床迅速停车。 从表面上看,该操纵机构设计巧妙,离合器和制动器采用同一机构操纵,彼此互锁,操作极其方便。但笔者发现在实际操作CA 6140型车床时却都将制动带2调得很松,使其根本起不到刹车作用,而停车时采用瞬间打反转的制动方式。这是因为当车床停车换档变速时,一般均需用手转动主轴,才能使滑移齿轮顺利啮合,否则往往无法换档。而装夹工件时,往往也需要将卡盘转动到合适的位置,转动卡盘钥匙才能用上力。但若车床停车时机床处于制动状态,根本不能扳动主轴,从而无法换档变速,也使得装夹工件不太方便。要想换档,只能将制动带2完全放松,但这样制动器又失去了刹车作用。所以在实际操作中,便采用了反转刹车的方式。但这种刹车方式会造成强烈的冲击,产生刺耳的噪声,严重影响齿轮寿命,有时甚至会造成齿轮齿部断裂。 2 改进设计 如何使车床停车时既能迅速刹车,停车后又能顺利换档变速,最好的办法是停车时使制动器短时工作,而当机床停稳后,制动器又能自动脱开,以使工人能够顺利扳动主轴,实现换档。 改进的办法有许多种,但必须遵循一条原则,即尽量少地改变机床的原来结构。笔者认为采用电磁摩擦片式制动器是比较方便可行的。办法是:折掉现有的制动带2、制动轮3以及杠杆1,在花键轴上原制动轮3的位置改装一电磁控制的摩擦片式制动器,使其静片与左侧箱体相固定,动片则装在花键轴上,即随轴转动,又可沿轴向移动。 为了使制动器在刚停车时制动,停稳后松开,将机床的主电机控制电路进行一下改进,原控制电路如图2a 改进后的电路为图2b 。从图2b 中可以看出,该电路比原电路仅增加了一时间继电器KT 和一行程控制开关SQ ,电磁铁YB 即为电磁式制动器的电磁铁。 在图1中竖轴6上装一挡块,用以控制行程开关 ? 04?《制造技术与机床》