四工位专用机床设计
（一）、工作原理及工艺动作
四工位专用机床的工作台有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个工作位置(图1)，工位Ⅰ是装卸工件，Ⅱ是钻孔，Ⅲ是扩孔，Ⅳ是铰孔。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。刀具由专用电机带动绕其自身的轴线转动。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、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。
因此，四工位专用机床的执行动作有两个：一是回转台的间歇转动，二是主轴箱的刀具转动和移动。
（二）、原始数据及设计要求
(1) 刀具顶端离开工件表面65mm(图1)，快速移动送进60mm接近工件后，匀速送进60 mm(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。回程和工作行程的平均速比(行程速度变化系数)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) 生产率为每小时约75件。
(4) 执行机构系统应装入机体内，机床外形尺寸见图1。
图1 专用机床外形及尺寸
（三）、方案设计提示
（1）回转台的间歇转动可以采用棘轮机构、槽轮机构、凸轮式间歇运动、不完全齿轮机构等，此外，还可采用某些组合机构。
（2）主轴箱的刀具往复移动，可以采用平面连杆机构、圆柱凸轮机构、移动从动件盘形凸轮机构、凸轮—连杆组合机构等。
（3）回转台的间歇转动和主轴箱的刀具往复移动，两套机构均由一个电机带动，故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。
（4）由生产率可以求出一个运动循环所需的时间T=3600/75 = 48 s，刀具匀
=60/2=30 s，刀具其余移动时间共需18 s，回速送进60 mm所需时间v
t1
转工作台静止时间为36 s，因此足够工件装卸的时间。
（5）工作台回转以后是否有可靠的定位功能，主轴箱往复运动的行程在120mm以上，所选机构是否能在给定空间内完成该运动要求。
（6）机构的运动和动力性能、精度在满足要求的前提下，传动链尽可能短，且制造、安装简便。
（7）加工对象的尺寸变更后，是否有可能方便地进行调整或改装。
（四）、设计任务及要求
（1）根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图；
（2）进行回转台的间歇转动机构、主轴箱的刀具往复移动机构的选型；
（3）机械运动方案的评定和选择；
（4）根据选定的原动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案，分配传动比，并画出传动方案图；
（5）对机械传动系统和执行机构进行运动尺寸计算；
（6）对执行机构进行运动分析，画出运动线图；
（7）画出机械运动方案简图；
垫圈内径检测装置机（5人）
（一）、设计题目及原始数据
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开关的压杆探头下落，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。
检测的工作过程如图1 所示。当所测工件的内径尺寸符合公差要求时（图1a），微动开关的触头进入压杆的环形槽，微动开关断开，发出信号给控制系统（图中未给出），在压杆离开工件后，把工件送入合格品槽。如工件内径尺寸小于合格的最小直径时（图1b），压杆的探头进入内孔深度不够，微动开关闭合，发出信号给控制系统，使工件进入废品槽。如
废品槽。
a)内径尺寸合格 b)内径尺寸太小 c)内径尺寸太大
图1 垫圈内径检测过程
具体设计要求见下表13。
平垫圈内径检测装置设计数据表
（二）、设计方案提示
1.由于止动销的动作与压杆升降动作有严格的时间匹配与顺序关系，建议考虑使用凸轮轴解决这个问题。
2.推料动作与上述两个动作的时间匹配不特别严格，可以采用平面连杆机构，也可以采用间歇机构。
（三）、设计任务及要求
1.要求设计该检测装置的推料机构、控制止动销的止动机构、压杆升降机构。一般应包括凸轮机构、平面连杆机构以及齿轮机构等常用机构。该装置的微动开关以及控制部分的设计本题不作要求；
2.设计垫圈内径检测装置的传动系统并确定其传动比分配，并在图纸上画出传动系统图；
3.画出机器的机构运动方案简图和运动循环图；
4.设计平面连杆机构。并对平面连杆机构进行运动分析，绘制运动线图；
5.设计凸轮机构。确定运动规律，选择基圆半径，计算凸轮廓线值，校核最大压力角与最小曲率半径。绘制凸轮机构设计图；
6.设计计算齿轮机构；
