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1、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 机床生产产率 (件/小时时) 工件长长度S (mm) 行程速 比系数K 刀具匀速进给进给 速度(mm/s) 数 据 2、已知条件
2、: 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:
3、(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= i1.i2.i3 i带4(带传动的作用:降速、吸振、防过载、远距离
4、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 ? ? ? 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
5、: 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
6、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) td- 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 2100 75+S 工 2400- 0/2 h 0 h 0 0 h 2100 75+S 2400- 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
7、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 n3600 1 s n60 V工进=h/t t 0= tn60 h 0 h 0 0 h 2100 75+S 2400- 0/2 S 快进 快退 工进 5 h 0 h 0 h 2100 75+S 工 2400- 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 h1 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 h1 用五次多项式运动规律修正(没有冲击) 边界条件 h 0 h h 2100 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 ) 60/72/906/5/4 典型值 606064522.0 推荐设计参数表