專(zhuān)用自動(dòng)機(jī)床課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、<p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)：</b></p><p>　　1 按工藝動(dòng)作過(guò)程擬定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖</p><p>　　2 進(jìn)行回轉(zhuǎn)臺(tái)間歇機(jī)構(gòu)，主軸箱道具移動(dòng)機(jī)構(gòu)的選型，并進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案評(píng)價(jià)和選擇</p><p>　　3 按選定的電動(dòng)機(jī)和執(zhí)行

2、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)方案的擬定</p><p>　　4 對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)尺寸設(shè)計(jì)</p><p>　　5 在2號(hào)圖紙上畫(huà)出最終方案的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖</p><p>　　6 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求：</b></p><p>　　1 從刀具頂端離開(kāi)工件

3、表面65mm位置，快速移動(dòng)送進(jìn)了60mm后，在勻速送進(jìn)60mm（5mm刀具切入量，45mm工件孔深，10mm刀具切出量），然后快速返回?；爻毯凸ぷ餍谐痰乃俦认禂?shù)K=2。</p><p>　　2 生產(chǎn)率約每小時(shí)60件。</p><p>　　3 刀具勻速進(jìn)給速度2mm/s，工件裝、卸時(shí)間不超過(guò)10s。</p><p>　　4 執(zhí)行機(jī)構(gòu)能裝入機(jī)體內(nèi)。</p>

4、<p><b>　　機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)專(zhuān)用機(jī)床的工作過(guò)程和規(guī)律可得其運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖如下：</p><p>　　該專(zhuān)用機(jī)床要求三個(gè)動(dòng)作的協(xié)調(diào)運(yùn)行，即刀架進(jìn)給、卡盤(pán)旋轉(zhuǎn)和卡盤(pán)的定位。其工作過(guò)程如下： </p><p>　　要確保在刀具與工件接觸時(shí)卡盤(pán)固定不動(dòng)，刀具退出工件到下次接觸工件前完成卡盤(pán)旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。幾個(gè)

5、動(dòng)作必須協(xié)調(diào)一致，并按照一定規(guī)律運(yùn)動(dòng)。</p><p><b>　　機(jī)械總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　一、原動(dòng)機(jī)構(gòu)：</b></p><p>　　原動(dòng)機(jī)選擇Y132S-4異步電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)額定功率P=5.5KW,滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速n=1440r/min。</p><p><b>

6、　　二、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：</b></p><p>　　傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比為i=n/n6,其中n6為圓柱凸輪所在軸的轉(zhuǎn)速，即總傳動(dòng)比為1440/1。采用渦輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)（或外嚙合行星減速輪系）減速。</p><p>　　三、執(zhí)行部分總體部局：</p><p>　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要有旋轉(zhuǎn)工件卡盤(pán)和帶鉆頭的移動(dòng)刀架兩部分，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)在工作過(guò)程中要保持相當(dāng)精度的協(xié)調(diào)。因此，

7、在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中分為，進(jìn)刀機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、卡盤(pán)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和減速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。而進(jìn)刀機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)歸結(jié)到底主要是圓柱凸輪廓線(xiàn)的設(shè)計(jì)，卡盤(pán)的設(shè)計(jì)主要是間歇機(jī)構(gòu)的選擇。</p><p>　　在執(zhí)行過(guò)程中由于要滿(mǎn)足相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)速度，因此首先應(yīng)該對(duì)于原動(dòng)機(jī)的輸出進(jìn)行減速。下面先討論減速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比的確定：由于從刀具頂端離開(kāi)工件表面65mm位置，快速移動(dòng)送進(jìn)了60mm后，在勻速送進(jìn)60mm（5mm刀具切入量，45mm工件孔深，10mm刀具切

8、出量），然后快速返回。要求效率是６０件／小時(shí)，刀架一個(gè)來(lái)回（生產(chǎn)１個(gè)工件）的時(shí)間應(yīng)該是１分鐘。根據(jù)這個(gè)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可以計(jì)算出電機(jī)和工作凸輪之間的傳動(dòng)比為1440/1。兩種方案的傳動(dòng)比計(jì)算，參考主要零部件設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p>　　下面討論執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)問(wèn)題：有運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖可知，裝上工件之后，進(jìn)刀機(jī)構(gòu)完成快進(jìn)、加工、退刀工作，退后卡盤(pán)必須旋轉(zhuǎn)到下一個(gè)工作位置，且在加工和退刀的前半個(gè)過(guò)程中卡盤(pán)必須固定不動(dòng)，由于卡

9、盤(pán)的工作位置為四個(gè)，還要滿(mǎn)足間歇和固定兩個(gè)工作，于是選擇單銷(xiāo)四槽輪機(jī)構(gòu)（或棘輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)與定位銷(xiāo)協(xié)調(diào)）解決協(xié)調(diào)問(wèn)題，具體實(shí)現(xiàn)步驟參考“回轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)計(jì)”。由于進(jìn)刀機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)比較復(fù)雜，因此要滿(mǎn)足工作的幾個(gè)狀態(tài)，用凸輪廓線(xiàn)設(shè)計(jì)的辦法比較容易滿(mǎn)足。廓線(xiàn)的設(shè)計(jì)參考主要零部件設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p><b>　　機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1、渦輪蝸

10、桿減速器：</p><p>　　采用如圖機(jī)構(gòu)，通過(guò)渦輪蝸桿加上一個(gè)定軸輪系實(shí)現(xiàn)了：</p><p>　　2、外嚙合行星齒輪減速器：</p><p>　　采用如圖采用漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪嚙合傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比：</p><p>　　3、定軸輪系減速器：</p><p>　　采用如圖采用漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪嚙合傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)：<

11、;/p><p>　　主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　減速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　方案一：渦輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)圖如下：</b></p><p>　　1、蝸桿：m=5mm d=40mm（機(jī)械原理，p346,表10-7）

12、</p><p>　　2、渦輪：(d=mz) m=5mm z2=20 d2=100mm z4=36 d4=180mm</p><p>　　3、齒輪：此齒輪機(jī)構(gòu)的中心距a=135mm,模數(shù)m=5mm，采用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，z5=18,z6=36,ha*=1.0,(d=mz,d5=90mm,d6=180mm)</p><p><b>　　4、傳動(dòng)

13、比計(jì)算：</b></p><p>　　方案二：外嚙合行星齒輪減速器：</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)圖如下：</b></p><p>　　圖示z1=10, z2=36, z3=18, z4=21, z5=20, z6=17, z7=14, z8=40</p><p>　　傳動(dòng)比計(jì)算：i18=i12iH6i7

14、8</p><p>　　其中i12= -z2 /z1=-36/10</p><p><b>　　iH6=1/i6H</b></p><p><b>　　所以 </b></p><p>　　又i78=-z8/z7=-40/12</p><p><b>　　所以<

15、;/b></p><p>　　方案三：定軸輪系減速器</p><p>　　圖示z1=17, z2=51, z3=12, z4=60, z5=12, z6=72, z7=13, z8=52，z9=12, z10=48，z11=48</p><p>　　傳動(dòng)比計(jì)算：i111==1440</p><p>　　二、圓柱凸輪進(jìn)刀機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：<

16、/p><p><b>　　1、運(yùn)動(dòng)規(guī)律：</b></p><p>　　刀具運(yùn)動(dòng)規(guī)律：刀具快速進(jìn)給60mm，勻速進(jìn)給60mm（刀具切入量5mm,工件孔深45mm,刀具余量10mm）,快速退刀。因?yàn)榈毒邉蛩龠M(jìn)給的速度為2mm/s，由此可得勻速進(jìn)給的時(shí)間為30s，設(shè)快速進(jìn)給的時(shí)間為x，快速退刀的時(shí)間為y，又因?yàn)槠浠爻毯凸ぷ鞯乃俦认禂?shù)K=2，所以可得下列方程：</p>

17、<p>　　30+x=2y (1)</p><p>　　30+x+y=60 (2)</p><p>　　(1)(2)兩個(gè)方程聯(lián)立可以得出，x=10s , y=20s</p><p>　　因此可以得出如下圖所示的刀架運(yùn)動(dòng)規(guī)律圖：</p><p>　　60°

18、 240°</p><p><b>　　2、凸輪廓線(xiàn)設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　進(jìn)刀機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)有凸輪的廓線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，進(jìn)刀的方向?yàn)榘惭b凸輪的軸的軸線(xiàn)方向，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的特性，凸輪選擇圓柱凸輪，按照運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)其廓線(xiàn)如下：</p><p>　　回轉(zhuǎn)工作臺(tái)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：</p><p>　　回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律：

19、四個(gè)工作位置，每個(gè)工作位置之間相差90°，在工作過(guò)程中，旋轉(zhuǎn)90°，停止定位，進(jìn)刀加工，快速退刀后，旋轉(zhuǎn)90°，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。在加工和退刀的前半段（即刀具與工件有接觸）時(shí)，必須將工作臺(tái)固定，由于卡盤(pán)的工作位置為四個(gè)，還要滿(mǎn)足間歇和固定兩個(gè)工作，1、采用單銷(xiāo)四槽槽輪機(jī)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：</p><p>　　槽輪機(jī)構(gòu)中，當(dāng)圓銷(xiāo)沒(méi)有進(jìn)入槽輪的徑向槽時(shí)，由于槽輪的內(nèi)凹鎖止弧被撥盤(pán)的外

20、凸鎖止弧卡住，故槽輪固定不動(dòng)；當(dāng)圓銷(xiāo)進(jìn)入徑向槽時(shí)，鎖止弧的自鎖段被松開(kāi)，槽輪在圓銷(xiāo)作用下旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了間歇運(yùn)動(dòng)。因?yàn)榭ūP(pán)每次旋轉(zhuǎn)90°，所以選擇四槽均布槽輪，剛好實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)90°的要求。</p><p>　　2、采用棘輪機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：</p><p>　　機(jī)構(gòu)采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)來(lái)作為主動(dòng)件，有運(yùn)動(dòng)循壞圖中可知：</p><p><b&

21、gt;　　于是得：K>2.2</b></p><p>　　所以極位夾角大于等于67.5°</p><p>　　因此滿(mǎn)足停留時(shí)間的于轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間之間的比例關(guān)系，要求棘輪每次旋轉(zhuǎn)90°，因此搖桿的擺角也為90°。</p><p>　　3、采用不完全齒輪機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：</p><p>　　不完全

22、齒輪的設(shè)計(jì)也是為了滿(mǎn)足間歇運(yùn)動(dòng)，不完全齒輪上有1/4上有齒，因此在嚙合過(guò)程中，有齒的1/4帶動(dòng)完全齒輪旋轉(zhuǎn)90°，之后的270°由于沒(méi)有齒嚙合，完全齒輪不轉(zhuǎn)動(dòng)，該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在低速（1r/min）的轉(zhuǎn)動(dòng)中可與忽略齒輪嚙合時(shí)的沖擊影響。故也能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。</p><p>　　圓柱凸輪定位銷(xiāo)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：</p><p>　　由機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖可以看出，定位銷(xiāo)一共有兩個(gè)工作位

23、置，刀具在與工件接觸前必須將主軸固定住，刀具離開(kāi)工件后到再次接觸前（即卡盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)）定位銷(xiāo)必須拔出。由于本機(jī)床中采用了槽輪機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)有固定功能，定位銷(xiāo)的主要作用是輔助定位，起保險(xiǎn)作用！其結(jié)構(gòu)圖如下圖所示</p><p>　　執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)部件的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　一、方案設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)該機(jī)床包含兩個(gè)執(zhí)行

24、機(jī)構(gòu)，即主軸箱移動(dòng)機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。主軸箱移動(dòng)機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件是圓柱凸輪，從動(dòng)件是刀架，行程中有勻速運(yùn)動(dòng)段（稱(chēng)工作段），并具有急回特性。要滿(mǎn)足這些要求，需要將幾個(gè)基本機(jī)構(gòu)恰當(dāng)?shù)亟M合在一起來(lái)滿(mǎn)足上述要求。實(shí)現(xiàn)上述要求的機(jī)構(gòu)組合方案可以有許多種。</p><p>　　1、減速機(jī)構(gòu)的方案有：</p><p>　?、?、渦輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)</p><p>　?、?、外嚙合行星輪

25、系減速機(jī)構(gòu)</p><p>　?、?、定軸輪系減速機(jī)構(gòu)</p><p>　　2、刀架規(guī)律性運(yùn)動(dòng)的方案有：</p><p>　?、?、圓柱凸輪實(shí)現(xiàn)刀架規(guī)律性移動(dòng)：</p><p>　　⑵、盤(pán)型凸輪—尺條實(shí)現(xiàn)刀架規(guī)律性移動(dòng)</p><p>　　3、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)方案：</p><p>　?、?、單銷(xiāo)四

26、槽槽輪機(jī)構(gòu)</p><p><b>　?、?、棘輪機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>　?、?、不完全齒輪機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　4、定位銷(xiāo)方案：采用圓柱凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)</p><p><b>　　二、方案比較</b></p><p><b&

27、gt;　?、濉p速機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　1、渦輪蝸桿減速器方案分析：</p><p>　　此方案采用最普通的右旋阿基米德蝸桿。采用蝸桿傳動(dòng)的主要原因有：</p><p>　?、?、傳動(dòng)平穩(wěn)，振動(dòng)、沖擊和噪聲均較??；</p><p>　?、?、能以單級(jí)傳動(dòng)獲得較大的傳動(dòng)比，故結(jié)構(gòu)比較緊湊；</p><p&

28、gt;　　⑶、機(jī)構(gòu)返行程具有自鎖性；</p><p>　　本方案通過(guò)較為簡(jiǎn)單的渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了：</p><p>　　的大傳動(dòng)比。滿(mǎn)足了機(jī)構(gòu)要求的性能指標(biāo)，而且結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)約空間。本方案存在的不足：由于渦輪蝸桿嚙合齒間的相對(duì)滑動(dòng)速度較大，使得摩擦損耗較大，因此傳動(dòng)效率較低，易出現(xiàn)發(fā)熱和溫升過(guò)高的現(xiàn)象。磨損也較嚴(yán)重。解決的辦法是可以采用耐磨的材料（如錫青銅）來(lái)制造渦輪，但成本較高。<

29、/p><p>　　2、外嚙合行星齒輪減速器方案分析：</p><p>　　該方案采用漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪嚙合傳動(dòng)，所選輪系為外嚙合行星齒輪系，采用齒輪機(jī)構(gòu)的原因是其在各種機(jī)構(gòu)中的運(yùn)用比較廣泛，且制造過(guò)程簡(jiǎn)單，成本較低，并且具有功率范圍大，傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)比精確，使用壽命長(zhǎng)，工作安全可靠等特點(diǎn)。方案中齒輪系為復(fù)合輪系，實(shí)現(xiàn)了：</p><p>　　的大傳動(dòng)比。且具有較高的傳

30、動(dòng)效率。本方案中存在的不足是，齒輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)不夠緊湊，占用空間較大。</p><p>　　3、定軸輪系減速器方案分析：</p><p>　　該方案采用漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪嚙合傳動(dòng)，所選輪系為定軸輪系，采用該機(jī)構(gòu)的原因是運(yùn)用廣泛，制造過(guò)程簡(jiǎn)單，成本較低，并且具有功率范圍大，傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)比精確，使用壽命長(zhǎng)，工作安全可靠等特點(diǎn)。方案中輪系為定軸輪系，實(shí)現(xiàn)了：</p><p&g

31、t;　　的大傳動(dòng)比。本方案中存在的不足是，齒輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)不夠緊湊，占用空間較大。</p><p>　?、?、刀架規(guī)律性運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)</p><p>　　1、圓柱凸輪實(shí)現(xiàn)刀架規(guī)律性移動(dòng)：</p><p>　　該方案采用圓柱凸輪機(jī)構(gòu)和連桿機(jī)構(gòu)串聯(lián)組成，采用凸輪機(jī)構(gòu)，是因?yàn)樵摍C(jī)構(gòu)只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)出凸輪的輪廓曲線(xiàn)，就可以使推桿得到各種預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，而且機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，但其不足在于凸輪

32、廓線(xiàn)與推桿之間為點(diǎn)，線(xiàn)接觸，易磨損。</p><p>　　2、盤(pán)型凸輪—尺條實(shí)現(xiàn)刀架規(guī)律性移動(dòng)：</p><p>　　使用盤(pán)行凸輪機(jī)構(gòu)首先需要加圓錐齒輪等機(jī)構(gòu)將軸的傳動(dòng)方向轉(zhuǎn)變，然后設(shè)計(jì)凸輪的廓線(xiàn)。此方案中凸輪的廓線(xiàn)設(shè)計(jì)中，其導(dǎo)程是旋轉(zhuǎn)角度的函數(shù)，在計(jì)算中難求得精確導(dǎo)程，因此凸輪廓線(xiàn)設(shè)計(jì)較復(fù)雜。故不考慮此方案。</p><p>　?、?、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)</p

33、><p>　　1、單銷(xiāo)四槽槽輪機(jī)構(gòu)</p><p>　　該方案采用槽輪機(jī)構(gòu)，是因?yàn)樵摍C(jī)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單，外形尺寸小，其機(jī)械效率高，并能較平穩(wěn)地，間歇地進(jìn)行轉(zhuǎn)位。本方案中的不足在于在槽輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)過(guò)程中往往存在著柔性沖擊，故常用于速度不太高的場(chǎng)合。此機(jī)床中屬于低速旋轉(zhuǎn)，因此槽輪機(jī)構(gòu)能夠滿(mǎn)足要求。</p><p><b>　　2、棘輪機(jī)構(gòu)</b></p

34、><p>　　該方案采用棘輪機(jī)構(gòu)，是因?yàn)樵摍C(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，運(yùn)動(dòng)可靠，而且棘輪軸每次轉(zhuǎn)過(guò)的角度可以在較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，與曲柄搖桿機(jī)構(gòu)配合使用使其具有急回特性。本方案中的不足在于棘輪機(jī)構(gòu)在工作時(shí)有較大的沖擊和噪音，而且運(yùn)動(dòng)精度較差，常用于速度較低和載荷不大的場(chǎng)合。此機(jī)床中屬于低速旋轉(zhuǎn)，沖擊可以忽略，對(duì)于精度要求不是太高，因此該機(jī)構(gòu)能夠滿(mǎn)足要求。</p><p>　　3、不完全齒輪機(jī)構(gòu)：&

35、lt;/p><p>　　該方案采用不完全齒輪嚙合實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)，此機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工安裝容易實(shí)現(xiàn)，由于其中含標(biāo)準(zhǔn)件，有很好的互換性，有精確的傳動(dòng)比，所以在工作過(guò)程中精度較高。此機(jī)構(gòu)的不足是由于在進(jìn)入嚙合時(shí)有沖擊，會(huì)產(chǎn)生噪聲，齒輪在磨損過(guò)程中會(huì)對(duì)精度有一定影響。但是對(duì)于低速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，此機(jī)構(gòu)能夠滿(mǎn)足使用要求。</p><p>　?、?、圓柱凸輪定位銷(xiāo)機(jī)構(gòu)</p><p>　　該

36、方案采用圓柱凸輪機(jī)構(gòu)和連桿機(jī)構(gòu)串聯(lián)組成，采用凸輪機(jī)構(gòu)，是因?yàn)樵摍C(jī)構(gòu)只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)出凸輪的輪廓曲線(xiàn)，就可以使推桿得到各種預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，而且機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。本方案中主要存在的不足在于凸輪廓線(xiàn)與推桿之間為點(diǎn)，線(xiàn)接觸，易磨損。</p><p>　　最終設(shè)計(jì)方案和機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介</p><p><b>　　方案選擇：</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)方案分析與

37、比較，該機(jī)構(gòu)最終選擇如下方案組合：</p><p>　　1、電機(jī)選擇Y132S-4型異步電動(dòng)機(jī)。該電動(dòng)機(jī)額定功率P=5.5KW,滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速n=1440r/min。扭矩和功率均能滿(mǎn)足工作要求。</p><p>　　2、傳動(dòng)、減速機(jī)構(gòu)采用蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)。蝸輪蝸桿的最大優(yōu)點(diǎn)就是能實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比，結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間較小，傳動(dòng)平穩(wěn)，振動(dòng)、沖擊和噪聲均較小，并且反行程能自鎖。使用該機(jī)構(gòu)對(duì)于機(jī)床的支撐外型

38、和外觀造型設(shè)計(jì)有很大優(yōu)勢(shì)。</p><p>　　3、進(jìn)刀方案選擇圓柱凸輪進(jìn)刀。使用圓柱凸輪的主要原因是設(shè)計(jì)方便，通過(guò)廓線(xiàn)的設(shè)計(jì)可以完成比較復(fù)雜的進(jìn)刀動(dòng)作，圓柱凸輪的廓線(xiàn)較盤(pán)形凸輪簡(jiǎn)單，操作方便。</p><p>　　4、卡盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)選擇不完全齒輪機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，較之其他機(jī)構(gòu)加工安裝容易實(shí)現(xiàn)，由于其中含標(biāo)準(zhǔn)件，有很好的互換性，有精確的傳動(dòng)比，所以在工作過(guò)程中精度較高。還有使用該機(jī)構(gòu)最大的優(yōu)

39、點(diǎn)是傳動(dòng)比具有可分性，在中心距發(fā)生變化的情況下傳動(dòng)比也能保持不變，保證了機(jī)床精度。</p><p>　　5、定位主要采用圓柱凸輪定位銷(xiāo)機(jī)構(gòu)。凸輪機(jī)構(gòu)和連桿機(jī)構(gòu)串聯(lián)組成，采用凸輪機(jī)構(gòu)，是因?yàn)樵摍C(jī)構(gòu)只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)出凸輪的輪廓曲線(xiàn)，就可以使推桿得到各種預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，而且機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，更便于設(shè)計(jì)。</p><p>　　二、方案簡(jiǎn)介及運(yùn)動(dòng)分析：</p><p>　　根據(jù)上述

40、選擇的方案可得如下圖所示的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖</p><p>　　工作過(guò)程：電機(jī)12輸出1440r/min的轉(zhuǎn)速，由蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)將速度減為1r/min帶動(dòng)凸輪10轉(zhuǎn)動(dòng)，由凸輪廓線(xiàn)的特性帶動(dòng)主軸箱完成快進(jìn)、勻速、快退的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。同時(shí)定位齒輪1將運(yùn)動(dòng)傳導(dǎo)不完全齒輪4和凸輪2，使工件每分鐘旋轉(zhuǎn)90°（15秒旋轉(zhuǎn)，45秒間歇），通過(guò)2的廓線(xiàn)設(shè)計(jì)，使得旋轉(zhuǎn)完間歇期間由定位銷(xiāo)定住，在旋轉(zhuǎn)的期間定位銷(xiāo)松開(kāi)。這樣就滿(mǎn)足了

41、機(jī)床的工作要求。</p><p><b>　　參考資料</b></p><p>　　1、孫桓，陳作模等主編.機(jī)械原理.第六版.北京：高等教育出版社，2001</p><p>　　2、王三民主編.機(jī)械原理與設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，2005</p><p>　　3、王三民主編.機(jī)械原理課程設(shè)計(jì).西北工業(yè)大學(xué)講義，200