1、 设计题目 : 半 自 动 钻 床 机 械 原 理 课 程 设 计 说 明 书 目录目录 第一章第一章 设计要求设计要求. 第二章第二章 功能分解功能分解 第三章第三章 机构机构对比对比选用选用 第四章第四章 机构组合机构组合 第五章第五章 传动设计方案设计传动设计方案设计 第六章第六章 运动协调性设计运动协调性设计 第七章第七章 机构设计机构设计. 第八章第八章 方案的评价方案的评价 参考资料 第一章第一章 概述及其设计要求概述及其设计要求 1.1 功能要求 半自动钻床机能够实现送料、定位、和孔的一体化功能。设计要 求的机床的进料机构工作行程大于等于 40mm，动力钻头工作行程大 于 18m
2、m，电动机转速 1450r/min，每分钟 1 件构件加工好。 半自动钻床机由送料机构， 定位机构， 进刀机构以及电动机组成。 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可 靠固定，最终由进刀机构负责动力头的升降来进行钻孔工作。 选择送料机构时要考虑到被加工的构件的形状， 送料机构要以直 线、间隙、定量地将要加工的构件送入加工台，可用来回往复移动构 件走直线轨迹段推构件向前进， 用定位机构来定住构件的要被加工的 位置，加紧之后再钻，打好孔之后再退刀，退出时可以用送料机构送 的构件推出加工台，以此来实现循环加工。 1.2 设计任务要求 1.半自动钻床至少包括凸轮机构、齿轮机构在内的
3、三种机构； 2.设计传动系统并确定其传动比分配，并在图纸上画出传动系统 图； 3. 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； 4.凸轮机构的设计计算。按各凸轮机构的工作要求，自选从动件 的运动规律，确定基圆半径， 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； 5.设计计算其他机构； 6.编写设计计算说明书； 1.3 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： 1.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。 2. 除动力头升降机构外，还需要设计送料机构、定位机构
4、。各机 构运动循环要求见下表。 3. 可采用凸轮轴的方法分配协调各机构运动。 1.4 设计数据及工件尺寸 加工工件 10 20 30 45 60 75 90 105270 300 360 送料 快进 休止 快退 休止 定位 休止 快进 休止 快退 休止 进刀 休止 快进 慢进 快 退 休 止 第二章第二章 功能分解功能分解 半自动钻床的工作原理是利用转头的旋转和进刀切削掉工件的余 料而得到工件尺寸形状。工艺动作过程由送料 定位 钻孔三部分组 成。各个机构的运动由同一电机驱动，运动由电动机经过减速装置后 分为两路，一路随着传动传动皮带传送动力到定位机构和送料机构， 分别带动凸轮做转动控制四杆机构
5、对工件的定位和带动凸轮四杆机 构控制推杆做往复直线运动。另一路直接传动到钻头的进退刀机构， 控制钻头的进退。 基本运动为： 推杆的往复直线运动，定位机构的间歇运动和钻头的 往复运动。 此外，还要满足传动性能要求： 1 送料 定位 进刀机构在凸轮轴不同转角时候快慢行程不同。 2 各个机构之间的配合相互有序，满足凸轮轴转角对应的性能要求。 第三章第三章 机构选用机构选用 根据前述设计要求， 送料机构应该做往复运动， 并且必须保证工作 行程中有快进、休止和快退过程。定位机构也有休止、快进、快退过 程。进刀机构有快进和慢进、快退和休止过程。此外三个机构之间还 要满足随着凸轮轴转角不同完成动作的过程不同
6、且相互配合。 这些运 动要求不一定完全能够达到， 但必须保证三者之间相互满足凸轮不同 角度时候配合完好， 以及送料机构的往复运动和进刀机构的往复循环 及各个机构的间歇运动。 变速机构： 方案一：A1 由于电动机的转速是 1450r/min，而选用设计要求 的主轴转速为 1r/min。 可以考虑利用行星轮进行大比例的降速， 然后采用蜗轮变向。 方案二： A2利用定轴轮系传动； 传动比 =n输入/n输出 =1450/1=1450 , 因为传动比很大，所以要用多级传动。 送料机构的选型： 方案一：B1 直接采用凸轮滑块机构，并且在轮同轴的齿轮组合中加 入不完全齿轮以满足间歇休止运动要求。 方案二：B2 采用凸轮与四杆机构的组合结构实现既有快慢变化的运
