机械原理课程设计半自动钻床说明书分析.docx

机械原理课程设计说明书设 计 题 目：半自动钻床专 业 机械设计制造及其自动化 学号姓名 蒋朝伟 1310101135 王鹏伟 1310101136 莫森1310101134周海浩1310101120张昊昉1310403108班 级 机制131指导教师 郁 倩 完成日期 2015.7.9 目录设计任务书………………………………………………1工作原理分析……………………………………………4功能分解及工艺动作……………………………………42.1功能分解图…………………………………………42.2工艺动作……………………………………………5原始数据及计算…………………………………………53.1原始数据处理………………………………………53.2拟定运动循环图……………………………………7方案设计思路及讨论改进………………………………84.1方案设计思路………………………………………84.2方案讨论改进………………………………………10执行机构的设计…………………………………………145.1行星轮的计算………………………………………145.2送料机构分析………………………………………165.3动力头机构分析……………………………………165.4定位机构分析………………………………………185.5夹紧机构分析………………………………………18总机评价…………………………………………………197.设计感想…………………………………………………208.参考文献…………………………………………………21设计任务书见稿纸工作原理分析半自动钻床的工作原理是利用转头的旋转和进刀切削掉工件的余料而得到工件尺寸形状。工艺动作过程由送料?定位?钻孔三部分组成。各个机构的运动由同一电机驱动，运动由电动机经过减速装置后分为两路，一路随着传动传动皮带传送动力到定位机构和送料机构，分别带动凸轮做转动控制四杆机构对工件的定位和带动凸轮四杆机构控制推杆做往复直线运动。另一路直接传动到钻头的进退刀机构，控制钻头的进退。2、功能分解及工艺动作2.1 功能分解图如下2.2工艺动作基本运动为：推杆的往复直线运动，定位机构的间歇运动和钻头的往复运动。此外，还要满足传动性能要求：1 送料、定位、进刀机构在凸轮轴不同转角时候快慢行程不同。 2 各个机构之间的配合相互有序，满足凸轮轴转角对应的性能要求。原始数据及计算 3.1原始数据处理根据任务书的要求，该机械的进刀机构负责动力头的升降，送料机构将被加工工件推入加工位置，并由定位机构与夹紧将加工工件可靠固定。四个执行构件的运动形式为：动力头完成往复（铅垂上下）直线运动，下移到最低点后立刻上移。在下移前一段时间是快速趋近15mm，这段时间正好用于送料和定位。动力头的行程是27.5mm。若机构主动作一转完成一个运动循环，则上冲头位移线图的形状大致如图3-1所示。送料机构做水平的往复运动，工作行程是40mm。开始送料机构先迅速的把胚料送到加工台，稍作停顿后立刻返回，在工件的加工过程中保持休止。其位移线图大致如图3-2所示。定位机构也是在水平面做往复运动，在工件加工的时候对工件起定位的作用。行程是30mm。其位移线图大致如图3-3所示。夹紧机构也是在水平面做往复运动，在工件加工的时候对工件起紧固的作用。行程是14mm。其位移线图大致如图3-4所示。3.2根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图拟定运动循环图的目的是确定各机构执行构件动作的先后顺序、相位，以利于设计、装配和调试。进刀机构每完成一个运动循环，以该主动件的转角作为横坐标（0,360），以各构件执行构件的位移为纵坐标做出曲线。运动循环图的位移曲线主要着眼于运动的起迄位置，根据上述表述作出半自动钻床的运动循环图如图3-5所示。方案设计思路及讨论改进4.1方案设计思路4.1.1减速传动功能根据设计要求，需要将电机转速1450rpm降速至5rpm。小组讨论得出三种方案：①采用皮带轮减速；②采用圆柱直齿轮减速；③采用行星轮减速。为使成本降低，减小机构的体积，并且提高传动效率，简化结构，增大传动比，所以我们选择行星轮来实现减速。4.1.2进刀功能采用凸轮的循环运动，推动滚子使滚子摆动一个角度，通过杠杆的摆动弧度放大原理将滚子摆动角度进行放大.可增大刀具的进给量，在杠杆的另一端焊接一个圆弧齿抵圆弧齿轮的摆动实现齿轮的转动，齿轮的转动再带动动力头的升降运动实现进刀4.1.3进料功能进料也要要求有一定的间歇运动，我们用圆锥齿轮来实现换向，然后通过齿轮传动，再在齿轮上安装一个直动滚子从动件盘型凸轮机构来实现进料。4.1.4定位功能由于我们设计的机构要有间歇往复的运动，有当凸轮由近休到远休运动过程中定位杆就阻止了工件滑动，当凸轮