半自动钻床说明书

名目\l“_TOC_250000“设计任务书 2设计工作原理 4功能分解图，执行机构动作分解图 6运动方案的选择与比较 9机构运动总体方案图〔机构运动简图〕 10工作循环图 16执行机构设计过程及尺寸计算 18凸轮设计分段图．轮廓图．设计结果 21机构运动分析计算机关心设计流程 25程序清单〔主程序和子程序〕 26十一运行结果及运动线图 31设计总结 3212参考资料 331设计任务书一、设计题目及原始数据设计加工所示工件ф12mm孔的半自动钻床。进刀机构负责动力头的升降，送料机构将被加工工件推入加工位置，并由定位机构使被加工工件牢靠固定。二、设计要求及方案提示要求设计该半自动钻床的送料、定位、及进刀的整体传动系统。其中：钻头由动力头驱动，设计者只需考虑动力头的进刀〔升降〕运动。除动力头升降机构外，还需要设计送料机构、定位机构。各机构运动循环要求见下表。可承受凸轮轴的方法安排协调各机构运动。机构运动循环要求表10º送料

20º

30º 45º

60º 75º

90º 105º～270º 300º 360º休止定位 进刀

快进 休止

快退快进

休止快退 休止2三、设计任务

半自动钻床至少包括凸轮机构、齿轮机构在内的三种机构；设计传动系统并确定其传动比安排，并在图纸上画出传动系统图；图纸上画出半自动钻床的机构运动方案简图和运动循环图；半径，校核最大压力角与最小曲率半径。对盘状凸轮要用电算法计算出理论廓线、实际廓线值。画出从动件运动规律线图及凸轮廓线图；设计计算其他机构；编写设计计算说明书；3一、所设计的机构工作原理一.机构的工作原理:该系统由电机驱动，通过变速传动将电机的1450r/min降到主轴的2r/min，通过齿轮传动带动齿条上下平稳地运动,这样动力头也就能带动刀具平稳地上下移动从而保证了较高的加工质量，具体的选择原理和工作原理如下：二.机的选择原理原动机的分类原动机的种类按其输入能量的不同可以分为两类：A一次原动机属于此类原动机的有柴油机，汽油机，汽轮机和燃汽机等。B二次原动机汽缸和液压缸等。选择原动机时需考虑的因素：1：考虑现场能源的供给状况。2：考虑原动机的机械特性和工作制度与工作相匹配。3：考虑工作机对原动机提出的启动，过载，运转平稳，调速和把握等方面的要求。4：考虑工作环境的影响。5：考虑工作牢靠，操作简易，修理便利。维护本钱。综上所述，在半自动钻床中最益选择二次原动机中的电动机作为原动件。4三.传动机构的选择和工作原理传动机构的作用1：把原动机输出的转矩变换为执行机构所需的转矩或力。2：把原动机输出的速度降低或提高，以适应执行机构的需要。3：用原动机进展调速不经济和不行能时，承受变速传动来满足执行机构常常调要求4：把原动机输出的等速回转运动转变5：实现由一个或多个动力机驱动或假设干个速度一样或不同的执行机构。6：由于受机体的外形，尺寸的限制，或为了安全和操作便利，执行机构不宜与原动机直接连接时，也需要用传动装置来联接。传动机构选择的原则置，尽可能降低初始费用。2：对大功率传动，应优先考虑传动的效率，节约能源，降低运转费用和修理费用。要求连续变速外，尽量承受有级变速。4：执行机构上载荷变化频繁，且可能消灭过载，这时应加过载保护装置。5：主，从动轴要求同步时，应承受无滑动的传动装置。动装置，加减速器，变速器和无级变速器等。5二．功能分解图，执行机构动作一．功能分解图如以以下图3-1二绘制机械系统运动转换功能3-26三.执行构件的选择减速传动功能,设计的传动。定位功能程中,侧的弹簧实现定位机构的回位,等待送料,进料功能机构,用从动件滚子推杆的直线往复运动实现进料。进刀功能承受凸轮的循环运动,,通过杠杆的摇摆弧度.可增大刀具的进给量,在杠杆的另一端焊接一个圆弧齿轮,圆弧齿轮的摇摆实现齿轮的转动,齿轮的转动再带动动力头的升降运动实现进刀.7四.用形态学矩阵法创立机械系统运动方案3-3-3方案数为：3×3×3×3×3×3＝729依据功能原理，工艺分解过程及执行机构的选择，确定了以下运动方案，8三．运动方案的选择与比较方案的分析与比较 ：(1)减速机构：1450r/min，而设计要求的主轴转速为2r/min，利用行星轮进展大比例的降速，然后用圆锥齿轮实现方向的转换。比照机构：

4-1/n=700传动比很4-2.94-2(3)进刀机构.由于我们用一.带动动刀头来完成钻4-3比照机构：加了四杆机构以后并没有到达改善传动的效果，只是多增加了四杆机滚子从动件盘行凸轮机构。104-4送料系统：4-5。11比照机构：

4-5所选用的比照四杆机构如以以下图(4-6)，由于在空间上轴与轴之间的距离较大，但选用下来此四杆的尺寸太小。故优先选用六杆机构。定位系统：

4-6定位系统承受的是一个偏置直动滚子从动件盘型凸轮，由于定位系统要实际要求了。12比照机构：

4-7动件盘型凸轮来完成定位。134-8四.机构运动总体方案图〔机构运动简图〕3-35-1145-115五．工作循环图5-16-100～1000 1000～1500 1500～2700 2700～3000 3000～3600送料 快进定位 休止 快进

快退休止 快退进刀 休止 快进 慢进 休止 快退6-116六．执行机构设计过程及尺寸计算送料机构机构承受如下分析40mm，可取ABCD4杆机构的极位夹角为12度，则由180 (K1)K1〔6-1〕AB=8.53 BC=84.42 CD=60 DA=60 CE=40 EF=8凸轮摆杆机构的设计：

6-1的上下运动；用凸轮摆杆机构和圆弧形齿条所构成的同一构件，凸轮摆杆从动件的摇摆17力封闭凸轮机构，利用弹簧力来使滚子与凸轮保持接触.刀具的运动规律就与凸轮摆杆的运动规律全都；弧形齿条所转过的弧长即为刀头所运动的的距离。具体设计步骤如下：依据进刀机构的工作循环规律,设计凸轮基圆半径r=40mmA=80mm，018°,凸轮转角λ=0-60°,β=0°;λ=60°-270°，刀具快进，β=5°，凸轮转角λ=270°-300°；凸轮转角λ=300°-360°，β=0°r=l/β,由β=18°,l=20mm，3.r=63.69mm7-2凸轮推杆机构的设计：

7-218简洁紧凑。具体设计如下:r0=40mm,e=25凸轮转角λ=0°-100°,h=0mm;凸轮转角λ=100°-285°,定位机构快进,推杆行程h=25mm;凸轮转角λ=285°-300°,定位机构休止,推杆行程h=0mm;h=-25mm;25故如此设计。行星轮系的计算:用定轴轮系传动传动比=n/n输出=700传动比很大，要用多级传动。用行星轮系传动19Z1=35Z2=20 Z2’=20 Z3=35 iH3=700依据行星轮传动公式：i〔H3〕=1-i(31)H=1-Z2’Z1/Z3Z2比较设计皮带传动机构与齿轮系传动机构的相应参数如下表：皮带轮参数名称名称12100100齿轮参数〔°〕齿数〔个〕12.203570222020402’22020403220357020凸轮设计分段图轮廓图和设计结果一.定位凸轮图8-1为定位凸轮分段图和设计结果图8-1218-28-3为定位凸轮的轮廓图〔8-2内包络线图，8-3外包络线图〕8-28-322二.进刀凸轮

进刀凸轮类型设计结果如图8-4，凸轮运动分段如图8-5.8-4，8-523进刀凸轮的轮廓线设计如图8-6〔内包络线〕和图8-7〔