【《凸轮换刀机械手的结构设计案例》1500字】

凸轮换刀机械手的结构设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u3147凸轮换刀机械手的结构设计案例 133131.1弧面分度凸轮的工作原理与分类 1315551.1.1弧面凸轮与分度盘工作原理 1265421.1.2弧面凸轮与分度盘分类 191411.2弧面凸轮的设计参数 2136911.2.1弧面凸轮的运动参数 244861.2.1弧面凸轮的几何参数 3247051.3平面凸轮的设计参数 4凸轮机构换刀机械手是由联合凸轮、摇臂、花键轴套、花键轴、分度盘、机械手组成的，经过多年研究凸轮换刀机械手已经有了巨大的突破，像是除了弧面凸轮的其他组成部分都已经研究成熟，没有必要把过多的经历放在这些机构的研究上面，本章主要对弧面凸轮做设计。1.1弧面分度凸轮的工作原理与分类1.1.1弧面凸轮与分度盘工作原理弧面凸轮与分度盘是通过滚子相互配合运动的，滚子的轴线水平，并且六个滚子相间60°的分布在分度盘上，滚子又与弧面凸轮的凸脊相接触，弧面凸轮转动时，凸脊会与滚子产生一个相对的位移，这些连续位移会使滚子带动分度盘沿着其周向转动不同的角位移，通过这些位移就完成了抓刀、换刀、退刀、等动作。1.1.2弧面凸轮与分度盘分类弧面分度凸轮与分度盘可以根据其配合的形式分为如图3-1两种：a）b）图3-1弧面分度凸轮与分度盘配合形式（1）该种类型的配合是两个凸脊与三个滚子配合，适用于滚子数比较多的的情况下，若滚子数较多采用（2），则运动时可能出现卡死现象；（2）该种类型的配合是两个凸脊与两个滚子配合，适用于分度期较少的情况下，可以使凸轮的加工比较简单；由于我们采用的是6个滚子的分度盘，为了加工方便，所以采用（2）这种类型。1.2弧面凸轮的设计参数1.2.1弧面凸轮的运动参数根据先前运动循环图的研究基础上，本次所设计弧面凸轮运动参数如下所示：1、头数H：H=3；2、转盘的滚子数Z；Z=6；3、从动转盘的分度数I：I=Z4、凸轮转速n：n=75r/min（即ω15、凸轮分度期转角θf：θf1=50°6、凸轮停歇期转角θd：θd1=7°θd4=7°7、凸轮转角位移θ：θ∈0°−360°8、转盘分度期的转角∅f:∅f1=60°（机械手的初始角度）9、分度期时间：tf=θf10、停歇期时间：td=θ11、分度期旋转方向及系数：P=1（右旋）12、分度盘滚子的初始角度：φ1=−30°、φ2φ4=+150°、φ51.2.1弧面凸轮的几何参数弧面凸轮分度盘的配合至关重要，两者的中心距有加工中心的设备给出，弧面凸轮与分度盘配合简图如图3-2；图3-2弧面凸轮与分度盘配合简图图3-2相关尺寸的解释说明：中心距离：C=190mm；分度盘的节圆半径；许用压力角[α]不大于55°～60°取αm=50°[23]根据Rp2弧面凸轮节圆半径：Rp1=130mm;滚子半径：ρ=0.5~0.7滚子宽度：b=ρ×1.0~1.4滚子与凹槽的间隙：e=（0.2~0.3）b=5mm；弧顶半径：Rc顶弧半径与滚子轴线夹角；δ=理论宽度：le10、实际宽度：le≪l≪11、理论端面直径：De12、端面外径：Dt13、实际端面直径：D=D14、转盘两对称滚子最远距离：H015、转盘两对称滚子最近距离：Hi1.3平面凸轮的设计参数1.1.1平面沟凸轮的几何运动参数设计由于我们所设计的平面沟槽凸轮与分度盘是通过一个类似于杠杆的构件相连，并且相当于是两个杠杆，那么就相当于是两个摆件，所以我们取最大的压力角α=45°，根据本次设计前文所设计的动程角为60度，并且滚子的半径为12mm。又因为该凸轮机构换刀机械手比较庞大，中心距C=190mm，所以平面沟槽凸轮从分度期到停歇期的转换是一个比较时间长的过程，所以只有很小的速度与加速度突变