四工位专用机床的刀具进给机构和工作台转位机构设计 2

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,