四工位专用机床说明书

设计说明书一、设计任务书（一）、四工位组合机床基本情况介绍该设备是为了提高工作效率，促进生产自动化和减轻劳动强度而设计制造的一种四工位组合机床。

可同时对工件的四个面进行加工，由plc编程控制。

四工位组合机床由工作滑台、夹具、上下料机械手、进料器、主轴等组成。

工艺要求为由上料机械手自动上料，机床的四个加工动力头同时对一个零件进行加工，一次加工完成一个零件，通过下料机械手自动取走加工完成的零件。

要求具有全自动、半自动、手动三种工作方式。

（二）、组合机床全自动和半自动工作过程如下：按下启动按钮，上料机械手前进，将零件送到夹具上，夹具夹紧零件。

同时进料装置进料。

之后上料机械手退回原位。

加工时，一三工作滑台前进，两个加工动刀头同时对工件进行加工，到达各自位终点时退回。

二四工位滑台在一三工位运行一秒后也同时开始前进对工件进行加工，加工完成后，各工作滑台退回原位。

待四个工作台都返回原位下料器前进，到达终点时工件夹具松开，下料器抓紧加工好的工件退回原位。

如果是自动工作方式，则自动开始下一工件的加工。

如果是半自动的工作方式，则机床返回初始状态停止运行。

（三）、设计要求1、控制装置要求有手动、半自动、自动三种工作方式。

2、四工位组合机床必须用plc进行控制。

3、有急停、预停两种停止按钮。

4、滑台的进退，夹具的夹紧、松开以及上下料之间都进行互锁保护。

5、绘制电器原理图、选择电器元件、编制元件目录表。

6、绘制总接线图、控制面板布置图与接线图等工艺图样。

7、编制设计使用说明书。

8、设计用户程序，编写设计报告。

二、设计过程（一）、总体方案选择说明1、四工位组合机床四个主轴转动分别用M1~M4电机作为动力源。

2、四个滑台的进退以及夹具、上下料机械手和进料装置有一个液压系统进行控制，只需选用一个液压泵。

而冷却装置单独用一个液压系统进行控制。

3、四个滑台上都设有行程开关，来保证主轴与工件的相对位置的准确性。

4、M1~M4为自动控制连续运转，采用热继电器实现过载保护5、滑台的进退，夹具的夹紧、松开以及上下料之间都进行互锁保护。

毕业设计（论文）任务书题目四工位专用机床设计
（任务起止日期2010年11 月日～2011年 6 月日）
应用技术学院机械设计制造及其自动化（数控）专业班
学生姓名学号
指导教师系主任
二级学院院长
注：1、任务书由指导教师填写；2、任务书在第七学期第15周前下达给学生。

学生完成毕业设计（论文）工作进度计划表
注：1、此表由指导教师填写；
2、此表每个学生一份，作为毕业设计（论文）检查工作进度之依据；
3、进度安排用“—”在相应位置画出。

毕业设计（论文）阶段工作情况检查表
注：1、此表由指导教师认真填写（要求手写）；
2、“组织纪律”一栏根据学生具体执行情况如实填写；
3、“完成任务情况”一栏按学生是否按进度保质保量完成任务的情况填写；
4、对违纪和不能按时完成任务者，指导教师可根据情节轻重对该生提出警告或不能参加答辩的建议。

一、设计题目： (2)二、设计条件和要求： (2)1、设计介绍： (2)2、方案设计与选择 (2)3、设计任务与内容 (3)三、原始参考数据 (3)四、机械运动设计方案的拟定 (4)1、圆柱凸轮运动方案 (4)2、齿轮——凸轮运动方案 (5)3、凸轮——连杆运动方案 (6)4、执行机构的选型 (6)5、机械运动方案选择 (8)五、机构的组合方式 (8)六、机械运动循环图 (9)1、运动分析 (9)七、机械运动简图 (9)八、主要零部件尺寸的计算 (10)1、槽轮机构: (10)2、圆柱凸轮的尺寸设计： (11)3、减速器的传动计算： (12)九、课设心得 (13)十、参考文献 (14)一、设计题目：四工位专用机床运动方案设计二、设计条件和要求：1、设计介绍：四工位专用机床是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。

它的执行机构有两个：一是装有四工位工件的回转工作台，二是装有由专用电机带动的三把专用刀具的主轴箱。

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、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。

很明显，对某一个工件来说要在四次循环后完成装、钻、扩、铰、卸等工序。

但对专户门机床来说，一个循环就有一个工件完成上述全部工序。

图一：四工位专用机床图2、方案设计与选择1）回转台的间歇转动，可采用槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构。

2）主轴箱的往复移动，可采用圆柱凸轮机构、移动从动件盘形凸轮机构、凸轮－连杆机构、平面连杆机构等。

3）由生产率可求出一个运动循环所需时间T=48s，刀具匀速送进60mm所需时间t匀=30s，刀具其余移动（包括快速送进60mm，快速返回120mm）共需18s。

回转工作台静止时间为40s，因此足够工件装卸所需时间。

回转工作台作单向间歇运动，每次转过90度。

主轴箱作复移动，在工作行程中有快进和慢进两段，回程具有急回特性。

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。

四工位组合机床由四个工作滑台，各带一个加工动力头，组成四个加工工位。

除了四个加工工位外，还有夹具，上下料机械手和进料器四个辅助装置以及冷却和液压系统共四个部分。

机床的四个加工动力头同时对一个零件的四个端面进行加工。

一次加工完成一个零件。

要求具有全自动、半自动、手动三种工作方式。

总体的控制流程当按下启动按扭后，上料机械手向前，将零件送到夹具上，夹具加紧零件，同时进料装置进料，之后上料机械手退回原位，进料装置放料，然后四个工作滑台向前，四个加工动力头同时加工（洗端面），加工完成后。

由四工位加所实现的是加工按次序加工。

本次加工按次序分为在一工位装卸、二工位打中心孔、三工位钻孔、四工位加工螺纹。

由此可以得到机床加工流程如下图实际组合机床加工过程，每个动力头加工时都是按照快进-工进-快退过程实现的。

由查阅资料得知动力头加工的进退速由液压缸本身的结构特性所决定的，本组PLC为设计要求的设计任务中没有此方面的要求所以本段加以省略。

确定了组合机床的四个工位加工功能和加工次序以后可以初步设计出整个四工位组合机床的工作流程。

具体过程为：回转工作台上升-在工位一由机械手动作装料-夹具夹紧-回转台回转到工位二下降-工位二打中心孔加工-回转工作台上升回转到工位三下降-工位三钻孔加工-回转工作台上升回转到工位四下降-工位四加工螺纹-夹具松开-卸料机械手卸料。

由上述的加工流程实现零件的不同工位的不同加工。

由题目要求控制系统有连续全自动工作循环、单机半自动循环和手动循环三种工作方式。

手动控制方式主要用于检查和维修。

半自动方式也可以用于维修和单个零件的修复加工。

半自动工作为每按一次启动按钮，回转台工作回转一个工位。

控制工作台的驱动电动机，和四个工位的电动机。

满足工作流程和题目要求，如下图设计流程方案。

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 **** 专业班级机械***学号 0940570****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- 1 -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****班级机械***学号09405700***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 (11)8.执行机构的尺度综合 (12)9.画机构运动简图 (15)10.参考资料 (16)11.设计总结及感悟 (17)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）机械类专业091 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960r/min。

要求：对设计任务课题进行工作原理和工艺动作分解，根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图，进行执行机构选型，构思该机械运动方案，并进行的选择和评定，确定机械运动的总体方案，根据任务书中的技术参数，确定该机械传动系统的速比和变速机构，作出（有条件的要求用三维动画表述）。

工作内容指导教师：*** 2011 年7 月1 日系（教研室）主任：王菊槐2011 年7 月1 日1.设计题目：四工位专用机床的设计1.1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。

机床操作手册说明书一、引言机床操作手册是为了帮助机床操作人员正确操作和维护机床而编写的。

本说明书将详细介绍机床的基本操作流程、操作要点和注意事项，以确保操作人员能够安全高效地操作机床，并保持机床的良好状态。

二、机床概述本章将介绍机床的基本概念和结构组成，并对各个部件的功能进行详细说明。

1. 机床定义机床是用来加工各种工件的设备，它主要由床身、主轴、进给系统、控制系统等组成。

2. 机床结构（1）床身：支撑整个机床的主体结构，具有足够的刚性和稳定性。

（2）主轴：为工具提供旋转运动，并完成工件的加工。

（3）进给系统：控制工件在X、Y、Z三个方向上的运动，实现加工的精度和效率。

（4）控制系统：包括电气元件和程序控制系统，用于控制机床的各项功能。

3. 机床部件功能说明（1）床身：提供支撑和稳定性。

（2）主轴：为刀具提供旋转运动。

（3）进给系统：控制工件的运动速度和位置。

（4）控制系统：接收操作人员输入的指令，并控制机床的运行。

三、操作流程本章将详细介绍机床的操作流程，包括开机准备、加工操作和关机步骤。

1. 开机准备（1）检查机床各个部件是否正常工作。

（2）检查刀具和工件是否正确安装。

（3）打开机床电源，确保电气系统正常。

2. 加工操作（1）根据加工要求，选择合适的刀具和加工参数。

（2）将工件正确安装到机床上。

（3）调整机床的进给和转速，使其适应加工要求。

（4）启动机床，并根据程序指示进行加工操作。

3. 关机步骤（1）停止加工操作，等待机床完全停止运行。

（2）关闭机床电源，断开电源连接。

（3）清理机床和工作区，确保整洁。

四、操作要点和注意事项本章将列出机床操作的要点和注意事项，以确保操作的安全和有效。

1. 操作要点（1）严格按照操作规程进行操作，不得擅自修改或忽略步骤。

（2）熟悉机床的结构和功能，掌握各个部件的操作方法。

（3）正确使用刀具，保持其锋利和良好的工作状态。

（4）选择适当的加工参数，确保加工质量。

目录一．机床的主要用途------------------------------ --------------------------2 二．机床的规格及技术参数------------------------ ----------------------3 三．搬运、安装及试车-----------------------------------------------------6 四．液压系统------------------------------------------------------------------9 五．机床传动系统------------------------------------------ ----------------11 六．主轴------------------------------------------------------- ----------------16 七．进给运动-------------------------------------------------- -------- ----- 20 八．自动转位刀架------------------------------------------- --------- -----20 九．尾座----------------------------------------------------------- ------ -----21 十．润滑图--------------------------------------------------------- ----- -----22 十一．机床的维护及保养--------------------------------------- --- -----23 十二．电器设备----------------------------------------------------- --- ----25 十三．易损件-------------------------------------------------------- ---- ---26一、机床的主要用途该机床属于半闭环控制系统的普及型数控车床，适宜加工各种形状复杂的轴、套、盘类零件, 如车削内、外圆柱面、圆锥面、圆弧面、端面、切槽、倒角、车螺纹等，尤其适合多品种、中小批量的轮番加工，工艺适应性强，加工效率高，废品率低，成品一致性好，可降低对工人技术熟练程度的要求。

四工位专用机床工作原理及外形尺寸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，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。

、设计步骤执行机构的选型根据专用机床的功能要求，回转工作台做单向间歇运动，主轴箱做往复直线运动。

实现工作台单向间歇运动的机构有棘轮机构、槽轮机构、凸轮机构、不完全齿轮机构等，实现主轴箱往复直线运动的机构有连杆机构和凸轮机构等。

上述机构的结构、工作原理及特点见参考材料1、2 。

机构选型应遵循以下原则。

表1 选用执行机构的原则与方法机械运动方案的评价对上述两执行机构，做其形态学矩阵，可得到为数众多的方案。

工作台棘轮槽轮凸轮不完全齿轮主轴箱连杆凸轮凸轮—连杆机械运动方案的拟定，最终要求通过分析比较提供最佳方案。

一个方案的优劣只有通过系统综合评价来确定。

从机构和机械运动方案的选择和评价要求看，主要应满足五个方面的性能指标，具体见表2。

表2 机械运动方案的评价指标性能指标具体内容机构的功能1）运动规律的型式；2）传动精度高低机构的工作性能1）应用范围；2）可调性；3）运转速度；4）承载能力机构的动力性能1）加速度峰值；2）噪声；3）耐磨性；4）可靠性经济性1）制造难易；2）制造误差敏感度；3）调整方便性；4）能耗大小结构紧凑1）尺寸；2）重量；3）结构复杂性目前常用的评价方法很多，如系统工程评价法、模糊综合评价法等。