机械原理牛头刨床设计
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牛头刨床设计一、工作原理牛头刨床是一种靠刀具的往复直线运动及工作台的间歇运动来完成工件的平面切削加工的机床。
图1为其参考示意。
电动机经过减速传动装置(带和齿轮传动)带动执行机构(导杆机构和凸轮机构),完成刨刀的往复运动和间歇移动。
刨床工作时,刨头6由曲柄2带动右行,刨刀进行切削,称为工作行程。
在切削行程H中,前、后各有一段0.05H的空刀距离,工作阻力F为常数;刨刀左行时,即为空回行程,此行程无工作阻力。
在刨刀空回行程时,凸轮8通过四杆机构带动棘轮机构,棘轮机构带动螺旋机构使工作台连同工件在垂直纸面方向上做一次进给运动,以便刨刀继续切削。
图1 牛头刨床二、设计要求电动机轴与曲柄轴2平行,刨刀刀刃点E与铰链点C的垂直距离为50mm,使用寿命10年,每日一班制工作,载荷有轻微冲击。
允许曲柄2转速偏差为土5%。
要求导杆机构的最大压力角应为最小值;凸轮机构的最大压力角应在许用值[α]之内,摆动从动件9的升、回程运动规律均为等加速、等减速运动。
执行构件的传动效率按0.95计算,系统有过载保护。
按小批量生产规模设计。
三、设计数据表1 设计数据四、设计内容及工作量(1)根据牛头刨床的工作原理,拟定2~3个其他形式的执行机构(连杆机构),并对这些机构进行分析对比。
(2)根据给定的数据确定机构的运动尺寸。
要求用图解法设计,并将设计结果和步骤写在设计说明书中。
(3)导杆机构的运动分析。
将导杆机构放在直角坐标系下,建立数学模型。
(4)凸轮机构设计。
根据给定的已知参数,确定凸轮的基本尺寸(基圆半径r o、机架l o2o9和滚子半径r r)和实际轮廓,并将运算结果写在说明书中(可选)。
(5)编写设计计算说明书。
牛头刨床机械原理课程设计5点和7‘点1. 引言牛头刨床是一种常用的机床,用于木材的刨削加工,广泛应用于家具制造、装饰材料加工等领域。
本文将围绕牛头刨床的机械原理进行课程设计,主要研究和探究牛头刨床在工作过程中的5点和7‘点,以进一步加深学生对机械原理的理解。
2. 机械原理在开始研究牛头刨床的5点和7‘点之前,我们先来了解一下牛头刨床的基本机械原理。
牛头刨床主要由床身、工作台、主轴、进给装置和刀具等组成。
通过主轴的旋转,刀具对工件进行削减,不断进给工件以获得所需的加工结果。
3. 5点3.1 传动机构5点是指牛头刨床的传动机构。
传动机构是牛头刨床中非常关键的部分,其作用是将电机输出的转速和转矩传递给主轴。
常见的传动机构有带轮传动、链传动、齿轮传动等。
不同的传动机构可以实现不同的转速和转矩变换,以适应不同的加工需求。
3.2 主轴主轴是牛头刨床中的主要工作部件,其直接安装刀具,并负责将刀具旋转起来。
主轴通常通过传动装置连接到电机,由电机提供动力。
主轴的材料和结构对刨削工作的质量和效率有很大影响,需要选择合适的材料和加工工艺进行设计和制造。
3.3 进给装置进给装置是牛头刨床中控制工件进给的部分。
进给装置的设计和工作性能直接影响到加工效果的好坏。
进给装置通常由电机、传动装置和导轨等组成,能够实现工件的稳定进给,确保刨削过程中的加工精度和表面质量。
3.4 刀具刀具是牛头刨床中用于切削工件的重要组成部分。
合理选择刀具的材料、结构和刃口形状,能够有效提高加工效率和刨削质量。
常见的刀具有硬质合金刀具、高速钢刀具等,根据具体的加工需求选择合适的刀具。
3.5 刨削工艺刨削工艺是指牛头刨床在实际加工中的切削参数和工作流程。
合理的刨削工艺可以提高刨削效率和加工精度,减少过剩材料的产生,提高工作效率。
刨削工艺需要根据具体的工件材料、形状和加工要求进行调整和优化。
4. 7‘点4.1 控制系统7‘点是指牛头刨床的控制系统。
控制系统是牛头刨床中的核心部分,通过电气元件和传感器等实现对牛头刨床的控制和监测。
牛头刨床机械原理课程设计1. 介绍牛头刨床是一种常用的木工机械设备,具有刨削木材表面的功能。
它以其独特的设计和高效的工作方式,被广泛应用于家具制造和木材加工行业。
本文介绍了牛头刨床的机械原理,并提出了三个关键点和五个设计要素,以帮助学生深入了解牛头刨床的工作原理和设计原则。
2. 机械原理牛头刨床的机械原理基于两个主要部件的相互作用:主机和刨床刀具。
主机由电机、传动带、轮齿和驱动轴等组成,用于提供动力和控制机械的运转。
刨床刀具由铣头、刨刀和刨刃等组成,用于刨削木材的表面。
刨床的工作过程如下:1.电机通过传动带将动力传递给轮齿,驱动轴开始旋转。
2.木材被放置在刨床上,刨床刀具接触到木材表面。
3.电机的运转使得驱动轴和刨床刀具一起旋转,刨床刀具开始刨削木材表面。
4.刨床刀具的运动不断刨削木材表面,直到达到所需的平滑度和精度。
5.刨床刀具停止旋转,刨床工作结束。
3. 设计要素为了保证牛头刨床的高效工作和安全性能,以下是牛头刨床设计的三个关键点和五个设计要素:3.1 关键点3.1.1 动力系统设计动力系统是牛头刨床的核心组成部分,直接影响刨床的工作效率和稳定性。
设计动力系统时,需要考虑电机的功率、传动带的传递效率和轮齿的耐磨性能等因素。
合理的动力系统设计可以提高刨床的加工效率和使用寿命。
3.1.2 刨床刀具设计刨床刀具的设计与刨削质量和刨床的工作效果密切相关。
刨床刀具的选择应根据刨削需求和木材的特性进行,包括选择合适的铣头形状、刨刀材料和刨刃尺寸等。
良好的刨床刀具设计可以提高刨削质量和生产效率。
3.1.3 安全保护设计刨床作为一种机械设备,安全性是设计中至关重要的因素。
安全保护设计包括刨床的防护罩、急停装置和过载保护等。
合理的安全保护设计可以降低事故风险,并保护操作人员的安全。
3.2 设计要素3.2.1 刨削精度刨削精度是评价刨床加工效果的重要指标之一。
设计时需要考虑刨床刀具的精度、刨削速度和刨削深度等因素。
机械原理课程设计牛头刨床设计机械原理课程设计牛头刨床设计随着科技不断的发展,机械英才的培养已受到各界的高度重视。
机械原理作为机械类专业的重点课程之一,对于学生的综合素质和能力的培养有着至关重要的作用。
为了提高学生的实践能力和专业技能,我在接受机械原理课程设计任务时,选择了一项具有挑战性和实用性的牛头刨床设计任务。
一、课程设计目标通过本次课程设计,主要目标如下:1.让学生了解牛头刨床的基本工作原理及其结构特点;2.提高学生的机械设计和制造能力;3.培养学生的合作精神和创新能力;4.促进学生的动手操作和实验能力的提高。
二、课程设计步骤1.课程设计前期准备在进行具体设计之前,我对牛头刨床的相关资料进行了大量的研究和归纳,学生们也需要认真学习刨床的相关知识。
同时,我还组织了互动的讲座和课堂讨论,以便于学生能够更加深入地理解牛头刨床的工作原理和结构特点。
2.机械设计在机械设计过程中,我们采取的是课堂授课和实际组装相结合的方法,进一步提高了学生的实践能力和设计能力。
课堂授课的内容主要包括刨床的设计思路、工作原理、传动方式等内容,通过实际操作和模拟实验,让学生从多个角度全面了解牛头刨床的结构和特点。
同时,我们还根据实际情况,对课程内容进行了针对性的调整和完善。
3.装配测试在机械设计完成后,我们对刨床进行了装配测试。
通过实际的组装和测试,提高了学生的实验能力和操作技能。
在测试过程中,我们严格按照安全操作规程进行操作,避免了误操作和安全事故的发生。
4.实践操作在实践操作中,我们对刨床的使用方法进行了详细的讲解和演示,让学生可以熟练地操作和使用刨床。
同时,我们组织了一些实践操作题目,让学生能够更好地理解和应用所学的知识。
三、收获通过本次课程设计,学生们都获得了很大的收获。
首先,他们对机械设计的基本原理和方法有了更深入的了解,同时也提高了他们的实践能力和实验能力。
其次,在团队协作方面,学生们也得到了很好的锻炼,提高了他们的合作精神和创新能力。
机械原理课程设计编程说明书设计题目: 牛头刨床的设计及运动分析(1)指导老师: 席本强, 郝志勇设计者: 迟宇学号: **********班级: 液压09-1班2011年6月30号辽宁工程技术大学机械原理课程设计任务书五、要求:1)作机构的运动简图(A4或A3图纸)。
2)用C语言编写主程序调用子程序, 对机构进行运动分析, 并打印出程序及计算结果。
3)画出导轨4的角位移, 角速度, 角加速度的曲线。
4)编写设计计算说明书。
指导教师:开始日期: 2010年6月26日完成日期: 2010年6月30日目录1.设计要求及参数 (1)2.数学模型 (2)3.程序框图 (4)4.程序清单及运行结果 (5)5.设计总结 (14)6.参考文献 (14)一、设计要求及参数已知: 曲柄每分钟转数n2, 各构件尺寸及重心位置, 且刨头导路X-X位于导杆端点B所作圆弧的平分线上, 数据见下表要求:(1)作机构的运动简图(2)用C语言编写主程序调用子程序, 对机构进行运动分析, 动态显示, 并打印程序及运算结果。
(3)画出导轨4的角位移Ψ, 角速度Ψ’, 角加速度Ψ”。
(4)编写设计计算说明书二、数学模型如图四个向量组成封闭四边形, 于是有0321=+-Z Z Z按复数式可以写成a (cos α+isin α)-b(cos β+isin β)+d(cos θ3+isin θ3)=0(1)由于θ3=90º, 上式可化简为a (cos α+isin α)-b(cos β+isin β)+id=0(2)根据(2)式中实部、虚部分别相等得acos α-bcos β=0(3)asin α-bsin β+d=0(4)(3)(4)联立解得 β=arctan acosaasinad + (5)b=2adsina d2a 2++ (6)将(2)对时间求一阶导数得ω2=β’=baω1cos(α-β)(7)υc =b ’=-a ω1sin(α-β)(8)将(2)对时间求二阶导数得ε3=β”=b1[a ε1cos(α-β)- a ω21sin(α-β)-2υc ω2] (9)a c =b ”=-a ε1sin(α-β)-a ω21cos(α-β)+b ω22(10)ac 即滑块沿杆方向的加速度, 通常曲柄可近似看作均角速转动, 则ε1=0。
设计题目:牛头刨床附图1:导杆机构的运动分析与动态静力分析附图2:齿轮机构的设计目录一.设计题目…………………………….……………………. .4二. 牛头刨床机构简介……………………………….………. .4三.机构简介与设计数据……………………………………. .. .5四. 设计内容…………….………………………….…………. .6五. 体会心得 (14)一、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,即要有急回运动,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64r/min,刨刀的行程H在300mm左右为好,切削阻力约为9000N,其变化规律如图所示。
二、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。
三、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。
机械原理牛头刨床课程设计牛头刨床课程设计本课程的目的是使学生理解牛头刨床的原理,掌握正确的操作方法,安全而且高效的操作机床,为以后的实验、制作做准备。
一、总述牛头刨床,是用来进行切铣或者刨削加工的机床,主要用于打凹槽、打丁、刨槽、切断、挤出、切透等工作。
由于它精度高,准确性好,可以用来在机械加工行业中制作同样形状的零件,因此十分流行。
二、物理原理牛头刨床是一种摩擦式加工机床,其工作原理是将工件把其用牛头刨刃进行切削,产生摩擦动力发生滑动现象,从而实现对工件的加工加工非常有效率。
它特点体现在机床的构造,通常由一个垂直的刨花杆,一个活动的刨刃和一个垂直的工件夹紧装置组成。
三、机床结构牛头刨床,基本包括:主轴系统,分度齿轮系统,臂节系统,工件夹紧系统,床身系统和润滑系统等结构。
主轴系统由主轴、轴夹等组成,分度齿轮系统由主齿轮、主动齿轮、位移齿轮和分度齿轮组成,臂节系统由夹紧臂、轨道臂、杠杆调整臂、弹簧臂和臂轮组成,工件夹紧系统由夹紧框、夹紧杆、紧固螺栓及液压夹紧装置组成,润滑系统由油箱、油泵和油管组成。
四、机床操作1、在夹紧上就好紧固螺丝杆调整压力,根据工艺要求选择合适锥度的刨刃,按照顺序从大到小的刨;2、翻转夹件夹紧装置夹紧工件,使其与机床的定位位置一致;3、调整切削深度,即调整刨刃夹紧臂的位置,当刨刃完全进入工件时,开机进行加工;4、加工中要注意机床及工件的热量,使其保持在一定范围内;5、加工完成后,去除刨刃,清理刨花,进行刀具检查,并更换新的刀具。
五、课程内容1、讲解物理原理及机床结构;2、讨论加工工艺;3、实操演示加工技术;4、实验室测试本课程学习的技能;5、指导并完成机床制作机械部件的实际操作。
六、学习成果1、理解牛头刨床的原理,掌握机床的结构及各部件;2、熟悉牛头刨床内所有工艺加工流程及其步骤;3、掌握各种加工技术,能够正确熟练地操作机床;4、能够正确配置工艺,以满足加工的要求。
(完整版)机械原理课程设计说明书牛头刨床机械原理课程设计说明书牛头刨床一、设计背景随着工业化的发展,对于木材加工的需求越来越大。
牛头刨床作为一种常用的机械设备,用于将木材刨平、刨直,从而得到平整的木材表面。
本课程设计旨在设计一台具有稳定性、高效性和安全性的牛头刨床。
二、设计要求1. 刨床的工作台面积不小于500mm×300mm,且能承受一定的负荷;2. 刨床刨削深度可调节,最大刨削深度不小于8mm;3. 刨床的工作速度可调节,最大工作速度不小于8m/min;4. 刨床的刨刀具具有良好的刨削效果,并可更换;5. 刨床具有必要的保护装置,以确保操作者的安全;6. 刨床的整体结构紧凑、操作简便,外观美观。
三、设计思路1. 结构设计:(1) 床身结构:采用铸铁材质,以确保刨床的稳定性和刚性;(2) 工作台设计:采用铝合金材质,具有较好的耐磨性和导热性;(3) 刨刀具设计:采用高速钢材质,设计成可更换式,以提高使用寿命和刨削效果;(4) 传动系统设计:采用电动驱动方式,通过变频器调节工作速度和刨削深度。
2. 控制系统设计:(1) 刨床配备触摸屏控制面板,方便操作者实时监控工作状态;(2) 刨床配备紧急停止按钮和安全防护装置,以确保操作者的安全;(3) 刨床具备自动换刀功能,提高操作效率;(4) 刨床配备故障自诊断系统,能够快速判断故障并进行维修。
四、技术参数1. 工作台面积:600mm×400mm;2. 最大刨削深度:10mm;3. 最大工作速度:12m/min;4. 刨刀具材质:高速钢;5. 电源:交流220V,50Hz;6. 功率:2.2kW。
五、安全措施1. 刨床配备紧急停止按钮,操作者在发生紧急情况时,可以立即停止刨床的工作;2. 刨床工作过程中,操作者必须戴上防护手套和护目镜,以避免刨削过程中的飞溅伤害;3. 刨床的开关箱设有防护罩,以防止误碰开关引发事故;4. 刨床配备故障自诊断系统,能够及时发现故障并进行维修。
机械原理课程设计---牛头刨床设计1.设计目的本设计旨在设计一台能够切削各种金属材料的牛头刨床。
该牛头刨床应具备高效率、高稳定性、切削精度高的特点,便于操作和维护。
2.设计原理牛头刨床是一种高速旋转的加工设备。
其主要原理是通过旋转锯齿式的切削工具,将工件表面上的金属材料逐渐削除,使得工件表面变得更加平整,并且加工出所需的形状和尺寸。
牛头刨床是一种中等负荷,高精度的机床。
牛头刨床通常由牛头床身、床身导轨、剪刀手柄、剪刀架、加工刀具等组成。
牛头刨床的加工过程是由电机驱动削刀旋转,刀架在滑轨的带动下来回作直线摆动,使牛头刨床作工件表面直线切削运动,从而切出工件所需的形状和尺寸。
3.设计要求3.1工件加工精度应达到5μm。
3.2牛头刨床的加工速度应达到1000mm/min。
3.3牛头刨床的集成度要高,结构紧凑,使用方便,易于维护。
3.4牛头刨床应能满足加工各种金属材料的需求。
3.5牛头刨床应具有高稳定性,能够保证工件加工的精度和表面质量。
4.设计方案4.1结构设计根据以上的设计要求,本设计方案选择使用牛头床身、床身导轨、剪刀手柄、剪刀架、加工刀具等组成。
牛头床身是整个牛头刨床的主要支撑结构,可以承受切削力和副作用力,保持机床的稳定性。
床身导轨主要用于支撑剪刀架和平台,保证刀架的平直移动。
剪刀手柄和剪刀架负责牛头刨床的切削过程,加工刀具可根据需要更换。
4.2电气控制设计本设计方案使用单片机控制系统,实现对牛头刨床的控制。
单片机通过输入脉冲信号,控制螺旋传动装置,从而改变刀具的进给量,达到精确控制切削深度和速度的目的。
4.3软件设计本设计方案采用Unigraphics NX软件进行电脑辅助设计。
对机床各零件进行三维建模,并进行机床的装配和结构分析。
5.结论通过本次牛头刨床的设计,可以使得产生出一款结构紧凑、使用便捷、高效率和高精度的机床。
在未来的制造业中,牛头刨床的应用前景非常广阔。
机械原理课程设计实习报告一、设计任务二、牛头刨床简介及工作原理三、原始参数四、导杆机构的运动综合五、用解析法作导杆机构的运动分析六、导杆机构的动态静力分析七、Matlab编程并绘图八、行星轮系设计九、变位齿轮设计十、课程设计总结十一、参考文献十二、粉末成型压机方案设想一、设计任务1牛头刨床刀杆机构的运动综合、运动分析和动态静力分析; 2对牛头刨床传动装置中行星轮机构、齿轮机构进行综合。
二、牛头刨床简介及工作原理牛头刨床是用于加工中小尺寸的平面或直槽的金属切削机床,多用于单件或小批量生产。
为了适用不同材料和不同尺寸工件的粗、精加工,要求主执行构件—刨刀能以数种不同速度、不同行程和不同起始位置作水平往复直线移动,且切削时刨刀的移动速度低于空行程速度,即刨刀具有急回现象。
刨刀可随小刀架作不同进给量的垂直进给;安装工件的工作台应具有不同进给量的横向进给,以完成平面的加工,工作台还应具有升降功能,以适应不同高度的工件加工。
牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床,电动机经行星轮系和齿轮Z 4、 Z 5减速带动曲柄2转动。
刨床工作时,由导杆机构2-3-4-5-6带动刨头和刨刀作往复运动。
刨头向左时,刨刀进行切削,这个行程称工作行程,刨头受到较大的切削力。
刨头右行时,刨刀不切削,称空回行程,此时要求速度较高,以提高生产力。
图1牛头刨床外形图三、原始参数H :刨头行程 ; K :行程速比系数; Fc 切削阻力 ; m 4 m 5 m 6分别为导杆、连杆及刨头的质量;J 4、J 5分别分别为导杆4及导杆5绕各自质心的转动惯量;m 1、m H 分别为行星减速器中心轮及齿轮4、5的模数;Z 4,Z 5为齿轮4及5的齿数;n 1:电机转速;n 2:曲柄2及齿轮5的转速;k :行星轮个数。
kg m 2四、导杆机构的运动综合设L O3B =L 3 L BF =L 4 L O3D =L '6 L O2A =L 1 L O3O2=L 6 L O3A =S 3 L DE =S E 1、导杆的摆角ψ K=1.8180k 51.43180-︒+ψ=⇒ψ=︒︒ψ2、导杆的长度L 33H/2H 600mm L 691.4mm sin /2=⇒==ψ3、连杆的长度L 443L 0.3L 207.4mm =⨯=4、刨头导路中心线xx 至O3点的垂直距离L '6O3E 3L L cos 2622.9mm =⨯ψ=根据已知xx 被认为通过圆弧BB ’的绕度ME 的中点D 知O E'33O3M DM 63L L L L L L 657.2mm 2-=-=-=5、曲柄的长度L 1616L 370mm L L sin /2160.5mm =⇒=⨯ψ=6、切削越程长度0.05H ,如图所示则切削越程长度为0.05H=0.05×600=30mm7、机构运动简图8、计算机构的自由度 F=3×5-2×7=1五、用解析法作导杆机构的运动分析如图所示,先建立一直角坐标系,并标出各杆矢量及其方位角。
牛头刨床机械原理课程设计c语言牛头刨床是一种常见的工业机械设备,常用于对木材进行刨削和修整。
它的工作原理是通过刨刀的旋转和推进机构的运动,实现对木材的刨削。
本篇文章将详细介绍牛头刨床的机械原理,并对其进行课程设计,使用C语言实现。
1.机械原理牛头刨床的主要机械原理包括刨刀的旋转和推进机构的运动。
1.1刨刀的旋转刨刀的旋转是牛头刨床刨削木材的关键过程。
刨刀通过电机驱动的皮带轮和齿轮传动实现旋转。
电机带动皮带轮转动,再通过齿轮传动将动力传递给装配在主轴上的刨刀。
刨刀的转速一般为几百到几千转/分,可以根据需要调整。
1.2推进机构的运动推进机构的运动是牛头刨床的另一个重要过程。
推进机构通常由电机、皮带传动和导轨组成。
电机通过皮带传动带动牛头在导轨上前后摆动,实现对木材的推进。
推进速度可以根据需要进行调节。
2.课程设计根据牛头刨床的机械原理,我们可以进行以下课程设计,使用C语言对其进行实现。
2.1刨刀旋转实现首先,我们可以使用C语言编写一个函数,实现刨刀的旋转。
函数包括以下步骤:-初始化电机-设置转速-通过电机控制皮带轮的转动-通过齿轮传动将动力传递给刨刀-控制刨刀的旋转具体代码如下:```cvoid rotate_cutterint motor_speed = 1000; // 设置电机转速int belt_wheel_rotation; // 计算皮带轮转动角度int gear_rotation; // 计算齿轮转动角度int cutter_rotation; // 计算刨刀转动角度//初始化电机init_motor(;//控制电机转速control_motor_speed(motor_speed);//通过电机控制皮带轮转动belt_wheel_rotation =calculate_belt_wheel_rotation(motor_speed);move_belt_wheel(belt_wheel_rotation);//通过齿轮传动将动力传递给刨刀gear_rotation = calculate_gear_rotation(belt_wheel_rotation);move_gear(gear_rotation);//控制刨刀的旋转cutter_rotation = calculate_cutter_rotation(gear_rotation);move_cutter(cutter_rotation);```2.2推进机构运动实现其次,我们可以使用C语言编写另一个函数,实现推进机构的运动。
牛头刨床机械原理课程设计2点和8牛头刨床机械原理课程设计2点和8牛头刨床是一种常见的机械加工设备,用于刨削木材的表面,使其平整光滑。
牛头刨床的主要部件包括工作台、刨刀装置和进给机构。
接下来,将详细介绍牛头刨床的机械原理,并分析课程设计中的两个关键点(2点和8点)。
1.刨刀装置牛头刨床的刨刀装置主要由刨刀和刨刀架组成。
刨刀架上固定有两把牛头状的刨刀,刨刀架可以围绕主轴旋转。
当工件放置在工作台上,主轴的旋转带动刨刀架旋转,使刨刀沿工件表面切削。
刨刀切削的深度可以通过调整刨刀架的高度来控制。
刨刀在切削过程中同时还会带走木屑,保持工件表面的整洁。
2.进给机构牛头刨床的进给机构用于控制工件在切削过程中的进给速度。
进给机构通常由电机、传动装置和导向装置组成。
电机通过传动装置带动导向装置,使工件在水平方向上具有一定的进给速度。
进给速度可以通过调整电机的转速来实现。
同时,导向装置还可以调整工件在刨刀下的位置,以控制刨削的位置和切削深度。
3.课程设计中关键点2:刨刀的选用和安装刨刀的选用和安装是牛头刨床的关键步骤之一、刨刀的材料应具有良好的硬度和耐磨性,并能够保持刀刃的锐利度。
钢材是常用的刨刀材料,如高速钢或硬质合金。
刨刀的安装需要保证刀刃的位置与工件表面的垂直度,以确保刨削结果的精度。
4.课程设计中关键点8:刨削参数的优化在牛头刨床的课程设计中,刨削参数的优化对于刨削结果具有重要影响。
刨削参数包括刨刀高度、进给速度和主轴转速等。
优化刨削参数可以提高工件表面的切削质量和加工效率。
例如,选择适当的刨刀高度可以控制切削深度,而调整进给速度和主轴转速可以平衡刨削速率和表面光洁度。
在设计课程中,可以通过实验和分析来优化刨削参数。
根据不同的木材类型和要求的表面质量,可以确定最佳的刨削参数组合,以满足设计需求。
总结:牛头刨床是一种常见的机械加工设备,它的机械原理主要包括刨刀装置和进给机构。
刨刀装置通过刨刀架和刨刀实现对工件的切削,进给机构通过电机和导向装置控制工件的进给速度。
牛头刨床机械原理课程设计牛头刨床是一种机械设备,用于加工木材、塑料、金属等材料。
其工作原理是通过刀具在物体表面上上下移动,达到切削的目的。
其中涉及到的原理主要包括:1. 刨床工作原理刨床是一种重型机械工具,由主驱动机构、横移机构、上下升降机构、切削机构、进给机构等组成。
切削机构包括刀架、刀柄和刀具。
当工件在夹具上夹紧稳固后,驱动机构带动横移机构和上下升降机构保持平衡,使得刀具与工件接触,并在横向和上下方向移动,实现对工件的切削。
2. 刨床刀具原理刨床刀具主要包括刨刀、电磁刨刀和金刚石刨刀。
刨刀是最常见的一种刀具,其切削面呈V型或直径尖角,用于刨削较大的平面表面。
电磁刨刀是利用磁场通过电流改变切削面积的大小,实现对工件的切削。
金刚石刨刀则是利用其硬度高、耐磨性强的特性,用于加工硬度较高的材料。
3. 刨床进给机构原理刨床进给机构主要通过变速器和变步进电机驱动筒齿轮,再通过传动带牵引杠杆调整进刀量。
刨床的进给速度和进给量应根据工件的材料性质、大小和工件表面的要求等因素进行合理的调整。
4. 刨床的冷却原理在刨床加工过程中,由于切削摩擦会使工件表面温度升高,容易导致切削工具变形或失去切削性能。
因此在刨床加工中需要进行冷却处理。
使用冷却液进行冷却可以有效减少摩擦热量,并清洗切削面,保证加工质量。
常用的冷却液有水、油、溶液等。
基于以上原理,我们可以开展牛头刨床机械原理课程设计,并考虑以下几个方面:1. 设计刨床的操作界面通过自主设计刨床的操作界面,可以使得操作更加方便和快捷。
操作界面应设置开机按钮、急停按钮、刨床刀具的进给速度和进给量调节、冷却液的喷洒控制等。
2. 模拟刨床工作的过程通过建立数学模型,模拟刨床的加工过程,可以让学生更好地理解和熟悉刨床的工作原理和加工过程。
模型可以分成驱动机构、横移机构、上下升降机构、切削机构、进给机构和冷却液系统等模块,通过计算机程序实现模拟加工。
3. 实验设计设计刨床加工实验,让学生实际操作刨床进行加工,从而更深入了解刨床的工作原理和加工过程。
机械原理课程设计牛头刨床一、机构简介与设计数据1.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,有倒杆机构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0.05H的空刀距离,见图1b),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少电动机容量。
a) b)图1 牛头刨床机构简图及阻力曲线图2、设计数据,见表1。
表1 设计数据二.设计内容1.导杆机构的运动分析已知 曲柄每分钟转数2n ,各机构尺寸及重心位置,且刨头导路x-x 位于导杆端点B 所作圆弧高的平分线上(见图2)。
要求 作机构的运动简图,并作机构两个位置的速度、加速度多边形以 图2 曲柄位置图 及刨头的运动线图。
以上内容与后面动态静力分析一起画在1号图纸上(参考图例1)。
曲柄位置图的作法为(图2)取1和为工作行程起点和终点所对应的曲柄位置,和为切削起点和终点所对应的曲柄位置,其余2、3〃〃〃12等,是由位置1起,顺方向将曲柄圆周作12等分的位置。
2.导杆机构的动态静力分析已知 各机构的重量G (曲柄2、滑块3和连杆5的重量都可以忽略不计),导杆4绕重心的转动惯量及切削力P 的变化规律(图1b )。
表2 机构位置分配表要求按表4-2所分配的第二行的一个位置,求各运动副中反作用力及曲柄上所需的平衡力矩。
机械原理课程设计说明书-牛头刨床的运动分析与设计一、设计目标本机械原理课程设计的目标是对牛头刨床进行运动分析与设计,通过分析刨床的运动原理和结构特点,设计出合理的刨床结构,确保刨床的运动稳定性和工作效率。
二、刨床的运动分析1. 刨床的基本运动牛头刨床的基本运动包括主轴转动、工作台进给运动和刀架进给运动。
主轴转动通过电动机驱动刨刀进行旋转,实现刨削工作。
工作台进给运动使工件在水平平面上进行进给运动,供刀架进行刨削。
刀架进给运动使刀架在垂直于工作台的方向上进行进给,并在工件刨削时左右平移,调整刨削的位置。
2. 刨床的运动传动刨床的运动传动主要通过齿轮传动和导轨传动实现。
主轴转动通过电动机通过齿轮传动带动主轴实现。
工作台进给运动通过齿轮和导轨的组合实现,工作台在导轨上进行水平移动。
刀架进给运动通过螺杆和导轨的组合实现,螺杆带动刀架进行垂直平移,并在导轨上进行水平移动。
三、刨床结构设计基于上述运动分析,对牛头刨床进行结构设计如下:1. 主轴结构:主轴采用直径大、刚度高的优质轴承,保证刨床的稳定性和工作效率。
主轴和电动机通过齿轮传动连接,确保刨床主轴的转动平稳。
2. 工作台结构:工作台采用结实的铸铁材料,设计为可拆卸结构,方便工件的放置和取出。
工作台通过导轨和齿轮传动实现水平进给运动,导轨和齿轮选用耐磨材料,减小运动阻力。
3. 刀架结构:刀架采用铸铁材料,设计为可调节结构,方便调整刨削位置。
刀架通过螺杆和导轨的组合实现垂直进给运动和水平进给运动,确保刀具与工件的接触面平整。
四、设计流程1. 进行刨床的运动分析,确定刨床的基本运动和运动传动方式。
2. 根据运动分析结果,进行刨床的结构设计,包括主轴结构、工作台结构和刀架结构。
3. 设计刨床各部件的尺寸和连接方式,确保结构的牢固性和可拆卸性。
4. 进行刨床的总体装配和调试,确保刨床的运动平稳和工作效率。
5. 测试刨床的性能和稳定性,进行必要的调整和改进。
五、安全注意事项1. 在使用刨床时,应仔细阅读操作指南,并按照操作规程进行操作。
牛头刨床机械原理课程设计牛头刨床是一种用于金属切削加工的机械设备,它具有较长的历史和广泛的应用。
牛头刨床的机械原理课程设计是机械类专业的重要教学内容之一,通过课程设计可以帮助学生更深入地了解和掌握机械系统的工作原理、设计方法和技能。
一、设计目的牛头刨床机械原理课程设计的目的是通过对牛头刨床的机构、零部件和控制系统等进行设计和分析,使学生掌握以下知识和技能:1.机构和零部件的设计和计算方法;2.常用金属材料和润滑剂的选用;3.机械系统的调整和测试技术;4.控制系统的工作原理和设计方法;5.加工精度和生产效率的分析和优化。
二、设计内容1.机构类型和运动分析牛头刨床是一种典型的曲柄滑块机构,其基本运动为往复直线运动和旋转运动。
机构类型和运动分析的主要内容包括:机构简图和运动分析图的绘制,机构自由度的计算,机构运动特性的分析和计算等。
2.机构零部件设计和计算牛头刨床的机构零部件包括机身、滑块、导轨、连杆、摇臂等。
机构零部件设计和计算的主要内容包括:零部件的结构形式和材料的选择,零部件的强度和刚度计算,导轨和连杆的润滑和防尘等。
3.控制系统设计和分析牛头刨床的控制系统包括电动机、变速器、离合器、制动器和操纵系统等。
控制系统设计和分析的主要内容包括:电动机的选择和计算,变速器的设计和计算,离合器和制动器的选用和调整,操纵系统的设计和调试等。
4.机械系统调整和测试机械系统调整和测试的主要内容包括:机构零部件的装配和调整,机构间隙和干涉的调整,滑块和摇臂的平衡调整,机械性能试验和运动精度检测等。
5.经济技术分析经济技术分析的主要内容包括:成本核算、经济效益分析、社会效益评估和技术可行性分析等。
学生应在设计过程中进行全面的经济技术分析,以确定设计方案的经济合理性和技术可行性。
三、设计步骤1.明确设计任务和要求;2.进行机构类型和运动分析,确定机构简图和运动分析图;3.进行机构零部件设计和计算,制定材料选用、结构形式、润滑和防尘等方面的方案;4.进行控制系统设计和分析,选用合适的电动机、变速器、离合器、制动器和操纵系统等;5.进行机械系统调整和测试,确保机构装配和运转的可靠性;6.进行经济技术分析,制定设计方案的经济合理性和技术可行性评估报告;7.编写设计说明书和使用维护说明书。
牛头刨床设计
一、设计题目
(a) (b)
图 3-18
牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床,如图3-18a 。
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,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,刨刀切削,称空回行程。
此时要求速度较高,以提高生产率。
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H 05.0的空刀距离,见图3-18b ),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少电动机容量。
二、设计数据,见表3-1和表3-2
表3-1
方案
导杆机构的运动分析
导杆机构的动态静力分析
n 2 l O2O4
l O2A
l O4B
l BC l O4S4
x S6
y S6
G 4
G 6 P
y p J S4 r/min mm
N mm kg.m 2
1 60 380 110 540 0.25 l O4B 0.5l O4B 240 50 200 700 7000 80 1.1
2 64 350 90 580 0.
3 l O4B 0.5l O4B 200 50 220 800 9000 80 1.2 3
72
430
110
810 0.36 l O4B 0.5l O4B 180
40
220
620
8000 100
1.2
表3-2
方案
飞轮转动惯量的确定
凸轮机构设计
齿轮机构的设计
δ
n O’
z 1 z O ’ z 1’ J O2 J O1 J O" J O ’ ψmax l O9D [α] Ф Фs Ф’ d O ’ d O" m 12 m O"1’ α
r/min
Kg.m 2
o
mm
o
mm
o
1 0.15 1440 10 20 40 0.5 0.3 0.
2 0.2 15 125 40 75 10 75 100 300 6 3.5 20 2 0.15 1440 1
3 16 40 0.5 0.
4 0.2
5 0.2 15 135 38 70 10 70 100 300 6
4 20
3 0.16 1440 15 19 50 0.5 0.3 0.2 0.2 15 130 42 75 10 65 100 300 6 3.5 20
三、方案设计及讨论
牛头刨床的主传动机构的原动件是曲柄;从
动件为刨头(滑块),行程中有急回特性;机构应有较
好的动力特性。
要满足这些要求,用单一的四杆
机构是难以实现的。
下面介绍几种仅供参考,更
多的方案有待读者自行构思。
1、如图3-19所示,牛头刨床的主传动机构采
用导杆机构、连杆滑块机构组成的6杆机构。
采
用导杆机构,滑块与导杆之间的传动角γ始终为
90o,且适当确定构件尺寸,可以保证机构工作行
程速度较低并且均匀,而空回行程速度较高,满
足急回特性要求。
适当确定刨头的导路位置,可
以使压力角α尽量小。
图 3-19
2、如图3-20所示,牛头刨床的主传动机构采用凸轮机构和摇杆滑块机构。
适当选择凸轮运动规律,设计出凸轮廓线,可以实现刨头的工作行程速度较低,而返回行程速度较高的急回特性;在刨头往复运动的过程中,避免加减速度的突变发生(采用正弦加速度运动规律)。
刨刀切削工件时,受到较大的切削阻力作用,空程返回时无切削力作用,只须克服惯性力及运动副摩擦阻力。
凸轮机构为高副机构,不宜承受较大的载荷。
3、如图3-21所示,牛头刨床的主传动机构采用导杆机构和扇形齿轮、齿条机构。
齿条固结于刨头的下方。
导杆机构如1中所述,扇形齿轮、齿条机构具有精确的传动比,能够承受较大的载荷。
扇形齿轮的加工,要求保证一定的精度,工艺上的难度大一些;且扇形齿轮、齿条的中心距要求较高。
图 3-20 图 3-21
4、如图3-22所示,牛头刨床的主传动
机构采用曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构。
曲
柄摇杆机构可以满足牛头刨床的刨削工件
时,刨刀的速度较低,而刨刀返回时其速度
较高的急回特性要求;在刨削过程中,曲柄
摇杆机构的从动件摇杆3的压力角α是变
化的。
其它设计方案可由学生自行构思。
图 3-22
四、设计步骤
1、设计和选择方案
牛头刨床的主传动方案的设计与选择,可根据原始数据和没计要求,并充分考虑各种方案的特点进行。
此外,还应考虑以下几个方面的问题:
1.1曲柄每分钟的转速2n ;
1.2机构的结构实现的可能性;
1.3根据所受切削力的大小,机构的传力特性; 2、确定设计路线
以牛头刨床的主传动方案Ⅰ为例,来说明设计路线。
首先,根据所选电动机的转速及曲柄的转速,进行带传动和齿轮传动的参数计算;根据刨头的往复运动并考虑由急回特性的要求,进行导杆机构、连杆滑块机构的设计。
由凸轮机构带动棘轮机构,实现牛头刨床的工作台的进给运动。
根据原始数据中所给的凸轮设计数据,进行凸轮机构设计。
3、设计牛头刨床的导杆机构
3.1根据曲柄每分钟转数2n 、各构件尺寸及重心位置,设计出导杆机构的机构运动简图。
且刨头导路x x -位于导杆端点B 所作圆弧高的平分线上(见图4-2)。
3.2在完成导杆机构设计的基础上,进行运动分析和动态静力分析(仅考虑刨头和摇杆的惯性力),包括用解析法建立数学模型,绘制程序框图,用计算机打印源程序与计算结果,并根据计算结果绘制运动线图(位移、速度、加速度线图)和平衡力矩线图。
4、飞轮设计
根据表3-1中机器运转的不均匀系数δ,具有定传动比的各构件的转动惯量1O J 、2O J 、
O J '、O J '',曲柄(飞轮安装在曲柄轴上)的转速2n 及某些齿轮的参数1z 、0''z 、1'z 。
由动态
静力分析所得的平衡力矩b M ,驱动力矩为常数,进行飞轮计算。
5、设计牛头刨床的凸轮机构
凸轮的摆杆推程和回程均为等加速等减速运动规律,其推程运动角Φ、远休止角s Φ、回程运动角Φ',摆杆长度D O l 9,最大摆角max ψ,许用压力角[]α;凸轮与曲柄共轴。
5.1用解析法算出凸轮理轮廓线坐标,绘制凸轮机构的机构运动简图或用图解法进行设计。
5.2检验压力角和最小曲率半径,确定滚子直径,求出凸轮实际廓线。
6、设计牛头刨床的齿轮机构
6.1由原始数据电动机的转速'0n 、曲柄的转速2n 、小带轮直径'0d 、,皮带轮直径0''d ,以及齿轮的齿数1z 、0''z 、1'z 计算齿轮2的齿数2z ;
6.2由原始数据表中模数12m 、1'''O m ,齿轮分度圆压力角α;齿轮为正常齿制,工作情况为开式传动,进行齿轮机构的设计计算。
五、建议完成工作量
建议对导杆机构用计算机迸行辅助设计。
根据本指导书提供的子程序,要求学生在熟悉各子程序功能、标识符的意义及调用方法的情况下,编制并调试主程序,然后用自己调试好的程序系统算出运动分析结果。
动态静力分析,飞轮设计可以根据实际情况作为选作内容;凸轮轮廓可用图解法,亦可用解析法求出。
学生应完成:
1、3种主传动机构的运动方案选择,运动循环图。
2、三种运动方案的机构运动简图,所选定的运动方案的位移、速度、加速度线图;
3、打印学生自己编写的运动分析主程序、主程序流程图,计算结果;
4、设计说明书一份。
1、,2、绘于1张1号图纸上。
完成上述任务需1.5周,其中上机机时约为8~10小时。
若课程设计的学时为2周,可以考虑再作凸轮位移曲线及凸轮廓线图,3号图纸1张;或动态静力分析和飞轮设计的内容,3号图纸1张(平衡力矩图)及相应的程序和计算内容。