多轴钻床传动系统设计

2023/6/30一般的钻床多采用第一种方案，但本例是三轴专用钻床，因工件小，工作台轻，移动工作台比移动三轴容易。故采用第二种方案。4.6多头专用钻床机械传动系统设计

设计任务设计一台自动钻床，用来同时加工图示零件上的三个孔，并能自动送料。3020382020502010⑴运动方案选择

工艺动作钻头一边旋转，同时相对于工件作移动三种运动方案●钻头旋转，同时轴向进给，工作台静止●钻头旋转，工作台带动工件进给●工作台旋转，钻头作轴向进给2023/6/30送料机构采取从料仓推送工件的方式⑵执行系统运动规律设计工作台送料杆料仓

三个执行构件钻头、工作台、送料杆

工艺过程●送料杆往右推出零件，并顶出加工好的零件●夹具将工件定位并夹紧●送料杆返回，工作台带动工件快速上移接近钻头●工作台慢速工进；●钻孔结束后，工作台快速退回，完成一个工作循环2023/6/30

钻头的转速

nc1000v(d)

d钻头直径，d8mm

v

切削速度，查手册45钢，可选v12.5mmin

nc500rpm

工作台为往复运动钻孔工艺要求●工作台带动工件快速上移接近钻头●工作台改用工作进给速度先钻凸台上的孔，待钻到一定深度时，三个钻头才同时钻进，因工作阻力增加，故进给速度应减小●钻孔结束后，工作台快速退回，完成一个工作循环2023/6/30

工作台一个工作循环总时间

T1

t1

t2

t3

t4

t524.6s

工作台每分钟工作循环数

n1

60T12.44

送料杆的运动为往复直动，运动循环时间与工作台相同

Ts

24.6s

工作台的行程Hf

h0

h1

h2h1

—单孔钻削深度，取h1

13mmh2

—三孔同时钻削深度，取h2

13mm

送料杆的行程取工件的两倍Hs

100mmh0

—工作台快速趋近钻头的运动距离，取h0

15mm2023/6/30工作循环图凸轮转角090º180º270º360º

送料杆

送料

静止

送料工作台停止单孔钻三孔钻快退快进2023/6/30⑶原动机的选择类型—交流异步感应电动机

为了减少原动机的数量，三个钻头共用一个原动机。⑷计算运动链的总传动比切削运动链的总传动比ic

nnnc

1440500

2.88进给运动链的总传动比if

is

nnnf

14402.44

563

转速—额定转速nn1440rpm由机床的工作要求确定2023/6/30⑸机构选型

钻削运动链的设计●钻头作连续回转运动，运动链的总传动比为2.88，无需运动转换，但需要减速●三个钻头应同向旋转，且各钻头之间的距离很小，即要求具有运动分解功能，其尺寸受到限制●电动机轴一般为水平放置，与钻头的方向不一致，即要求具有改变运动轴线方向的功能●电动机与钻头之间有较大的传动距离，即要求运动链作远距离传动2023/6/30机构选型●具有减速功能的传动有：齿轮传动、带传动、链传动。考虑到速度较高，距离较远等因素，选用V带传动●能变换运动轴线方向的传动有：圆锥齿轮传动、交错轴斜传动、蜗杆传动。考虑到两轴线垂直相交且传动比较小，选择圆锥齿轮传动●三个钻头应同向旋转，选择一个中心齿轮带动周围三个从动齿轮的定轴轮系●选用万向联轴节或钢丝软轴将运动传递给钻头将以上所选机构经适当组合，就得到钻削运动链。2023/6/30进给运动链的设计●工作台作往复直线运动，且运动规律较复杂，但行程不大，选用凸轮机构●进给运动链应实现很大的传动比563，但进给力不需要太大，选用带传动与蜗杆传动实现二级减速●进给运动的方向和位置与电动机不一致，选用蜗杆传动实现回转轴线方向的变化送料运动链的设计●送料运动链减速比与进给运动链相同，故直接由蜗杆轴带动●送料运动规律较复杂，故选用凸轮机构●送料杆行程较大，采用连杆机构将行程放大20蒜23仰/6绳/2罗