资源描述
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,装卸工件,钻孔,扩孔,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,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,;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)、,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,=i,1,.i,2,.i,3,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:0 10s 40s 60s,凸轮转角:0?,240?,?,360,0,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:,运动规律的设计,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:,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,),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,);,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:,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),t,d,-,运动的时间,=1/4,六、运动规律的设计,进刀凸轮转速:,生产率:,N,件/小时,S,快进,快退,工进,5,h,0,h,0,0,h,210,0,75+S,工,240,0,-,0,/2,h,0,h,0,0,h,210,0,75+S,240,0,-,0,/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。,段:,用正弦加速度运动规律修正,h,=10mm,S,快进,快退,工进,5,六、运动规律的设计,段:工作进给,(匀速),工进长度:h,=工件长,(s),+0.5切出量,(5mm),+提前量,(5mm),凸轮:n r/min 60s n360,0,1 s n6,0,V,工进,=h,/t t ,0,=tn6,0,h,0,h,0,0,h,210,0,75+S,240,0,-,0,/2,S,快进,快退,工进,5,h,0,h,0,h,210,0,75+S,工,240,0,-,0,/2,六、运动规律的设计,段:快进,S,快进,快退,工进,5,v,a,0,工,h,1,用等加减速运动规律修正,(有柔性冲击),减速段:,边界条件,v,a,0,工,h,1,用五次多项式运动规律修正,(没有冲击),边界条件,h,0,h,h,210,0,75+S,生产率,(件/小时),单件时间,(秒/件),凸轮转速,(度/秒),工件长度S,(mm),行程速比,系数K,刀具,切削速度(mm/s),60/50/40,(能整除3600),导出值,2045,(加15后为偶数),1.5/2/2.6/3,360*k/(K+1)为整数,1.523,(能整除s),60/72/90,6/5/4,典型值,60,60,6,45,2,2.0,推荐设计参数表,
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