四工位专用机床的刀具进给机构和工作台转位机构设计

1、题目简介机床构成：主轴箱进给机构、工作台转位与定位、主传动系统。工作原理：主轴箱往返一次，在四个工位上同时进行装卸、钻孔、扩孔、铰孔工作，工作台每转位一次完成一个工件加工。二、设计题目：专用机床的刀具进给机构和工作台转位机构的设计A向A向Ⅰ装卸工件Ⅱ钻孔Ⅲ扩孔Ⅳ铰孔工件长度：S；行程速比系数：K=2；刀具工进速度（切削速度）：V工（mm/s）；生产率：N件/小时；装卸时间：小于10秒；机构系统应装入机体内，机床外形尺寸已知。参数机床生产率（件/小时）工件长度S(mm)行程速比系数K刀具匀速进给速度(mm/s)数据2、已知条件：二、设计题目S快进工进5刀具快退切出量提前量定位销位置与方向方案一：圆柱凸轮制造成本高；行程大时，α↑运动灵活性较差；力的作用点相对导轨产生有害力矩；锁合好。三、方案构思方案二：凸轮直接驱动升程大，α↑；凸轮机构外露，影响外观。但易更换，易改装及变换尺寸。三、方案构思三、方案构思方案三：放大行程，力减小，长摆杆刚度差；摆杆端部水平分速度不是匀速；摆动变移动，不易设计计算。方案四：凸轮---推杆---摆杆（放大行程）---滑块；三、方案构思注意凸轮锁合方式方案五：凸轮---推杆齿条---双联齿轮（放大行程）---齿条（移动转动移动）；三、方案构思其它方案：（1）液压、气动机构；（2）螺杆机构---步进电机---程序控制（3）纯轮系（齿轮齿条）传动---双向电机---电器控制注意凸轮锁合方式1、确定（构思）方案尽可能构思不同的方案，进行分析、比较，选最佳方案。四、设计步骤2、由K推程运动角(推程时间)，回程运动角（回程时间）；K=推程运动角/回程运动角由生产率主凸轮n凸（转/分）、ω凸（度/秒）。3、选电机转速n电机选择Y系列，满载转速2825、1440、960、720r/min；（电机转速低，体积大，价格高）。由n--n凸总传动比i总分配各级传动比i总=i1.i2.i3……i带≤4（带传动的作用：降速、吸振、防过载、远距离传动等作用）；i齿轮≤5（可用周转轮系或蜗杆蜗轮获得大传动比）。4、运动循环图四、设计步骤（刀具在工件内及转位时不能插、拔定位销）作用：1）保证执行构件的动作协调配合；2）最大限度地缩短机器的运动循环周期，提高生产率；3）利于设计、装配、调试。时间：010s40s60s凸轮转角：0？240°？？?3600销在外拔销销在内插销销在外定位销转位定位转位工作台刀具在工件外刀具在工件内刀具在工件外主轴箱空回行程工作行程四、设计步骤5、机构设计1）传动系统设计：电动机进给凸轮机构工作台转位机构定位机构2）进刀凸轮廓线的设计：①运动规律的设计②廓线的设计（图解法、解析法（编程））3）工作台转位机构设计4）定位机构设计（带传动、齿轮机构、轮系）1、图纸4张：①方案简图（1#）1张：（机构外观、机构布置）和运动循环图；(注意：布局与干涉)②进给凸轮设计（2#）1张：（图解法、画s,v,a曲线、凸轮廓线（偏置）、保留过程线、作图质量要高）；③工作台转位、定位机构（2-3#）2张：槽轮尺寸图、定位销凸轮。2、计算机编程与作图：用解析法计算凸轮参数、作凸轮图和凸轮数据表、源程序、程序流程图；（上机6学时免费,其余自费）。五、设计任务（工作量）3、设计计算说明书一份要求：题目简介、已知条件、方案构思比较（要求有三、四个方案的比较分析）、所选方案的简要设计说明。注意：不是使用说明书，是技术资料。六、运动规律的设计槽轮机的运动系数：zzttkd224工位，应取4槽单销t------一个运动周期的时间(凸轮转一周的时间)td-----运动的时间=1/410sdjttt六、运动规律的设计进刀凸轮转速:min60rNn生产率:N件/小时S快进快退工进5hⅢδ0ⅢhⅠδ0Ⅰδ0ⅡhⅡ210075+Sδ工2400-δ0Ⅲ/2ωhⅢδ0ⅢhⅠδ0Ⅰδ0ⅡhⅡ210075+SδⅠ2400-δ0Ⅲ/2六、运动规律的设计回程段：避免冲击，用正弦加速度运动规律。Ⅲ段：用正弦加速度运动规律修正]2cos1[Ⅲ0Ⅲ0Ⅲhv工进时vv2Ⅲ0Ⅲhhv0Ⅲ0ⅢⅢ0Ⅲ0Ⅲ0Ⅲ2]22cos1[工进hⅢ=10mmS快进快退工进5六、运动规律的设计Ⅱ段：工作进给（匀速）工进长度：hⅡ=工件长（s）+0.5切出量(5mm)+提前量(5mm)凸轮:nr/min60sn×36001sn×60V工进=hⅡ/ttδ0Ⅱ=t×n×60hⅢδ0ⅢhⅠδ0Ⅰδ0ⅡhⅡ210075+SδⅠ2400-δ0Ⅲ/2S快进快退工进5hⅢδ0ⅢhⅠδ0ⅠδⅡhⅡ210075+Sδ工2400-δ0Ⅲ/2六、运动规律的设计Ⅰ段：快进00000012024022k2240Ⅲ0Ⅱ00工S快进快退工进5vaδ0Ⅰδ工h1①用等加减速运动规律修正(有柔性冲击)2010111)(2hhs)(4012011hv减速段：边界条件01160、hmmsvv工工时vaδ0Ⅰδ工h1②用五次多项式运动规律修正(没有冲击)5544332210ccccccsdtdadtdvvdtds060：000:0avvsavs工工边界条件