四工位专用机床设计说明书
四工位组合机床PLC设计说明书
设计说明书一、设计任务书（一）、四工位组合机床基本情况介绍该设备是为了提高工作效率，促进生产自动化和减轻劳动强度而设计制造的一种四工位组合机床。
可同时对工件的四个面进行加工，由plc编程控制。
四工位组合机床由工作滑台、夹具、上下料机械手、进料器、主轴等组成。
工艺要求为由上料机械手自动上料，机床的四个加工动力头同时对一个零件进行加工，一次加工完成一个零件，通过下料机械手自动取走加工完成的零件。
要求具有全自动、半自动、手动三种工作方式。
（二）、组合机床全自动和半自动工作过程如下：按下启动按钮，上料机械手前进，将零件送到夹具上，夹具夹紧零件。
同时进料装置进料。
之后上料机械手退回原位。
加工时，一三工作滑台前进，两个加工动刀头同时对工件进行加工，到达各自位终点时退回。
二四工位滑台在一三工位运行一秒后也同时开始前进对工件进行加工，加工完成后，各工作滑台退回原位。
待四个工作台都返回原位下料器前进，到达终点时工件夹具松开，下料器抓紧加工好的工件退回原位。
如果是自动工作方式，则自动开始下一工件的加工。
如果是半自动的工作方式，则机床返回初始状态停止运行。
（三）、设计要求1、控制装置要求有手动、半自动、自动三种工作方式。
2、四工位组合机床必须用plc进行控制。
3、有急停、预停两种停止按钮。
4、滑台的进退，夹具的夹紧、松开以及上下料之间都进行互锁保护。
5、绘制电器原理图、选择电器元件、编制元件目录表。
6、绘制总接线图、控制面板布置图与接线图等工艺图样。
7、编制设计使用说明书。
8、设计用户程序，编写设计报告。
二、设计过程（一）、总体方案选择说明1、四工位组合机床四个主轴转动分别用M1~M4电机作为动力源。
2、四个滑台的进退以及夹具、上下料机械手和进料装置有一个液压系统进行控制，只需选用一个液压泵。
而冷却装置单独用一个液压系统进行控制。
3、四个滑台上都设有行程开关，来保证主轴与工件的相对位置的准确性。
4、M1~M4为自动控制连续运转，采用热继电器实现过载保护5、滑台的进退，夹具的夹紧、松开以及上下料之间都进行互锁保护。
四工位组合机床控制系统设计说明书
四工位组合机床控制系统的设计【摘要】作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段，液压技术在国民经济各领域得到了广泛的应用。
与其他传动控制技术相比，液压技术具有能量密度高﹑配置灵活方便﹑调速范围大﹑工作平稳且快速性好﹑易于控制并过载保护﹑易于实现自动化和机电液一体化整合﹑系统设计制造和使用维护方便等多种显著的技术优势，因而使其成为现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本技术要素。
液压压力机是压缩成型和压注成型的主要设备，适用于可塑性材料的压制工艺。
如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等。
也可以从事校正、压装、砂轮成型、冷挤金属零件成型、塑料制品及粉末制品的压制成型。
四工位组合机床由四个工作滑台，各带一个加工动力头，组成四个加工工位。
除了四个加工工位外，还有夹具，上下料机械手和进料器四个辅助装置以及冷却和液压系统共四个部分。
机床的四个加工动力头同时对一个零件的四个端面进行加工。
一次加工完成一个零件。
要求具有全自动、半自动、手动三种工作方式,总体的控制流程,当按下启动按扭后，上料机械手向前，将零件送到夹具上，夹具加紧零件，同时进料装置进料，之后上料机械手退回原位，进料装置放料，然后四个工作滑台向前，四个加工动力头同时加工（洗端面），加工完成后。
由四工位加所实现的是加工按次序加工。
本次加工按次序分为在一工位装卸、二工位打中心孔、三工位钻孔、四工位加工螺纹。
本文运用大学所学的知识，提出了四工位组合机床的结构组成、工作原理以及液压回转工作台液压系统、动力头液压系统的组成，构建了四工位组合机床机械、液压控制系统总的指导思想，从而得出了该四工位组合机床的优点是高效，经济，并且运行平稳的结论。
关键词：液压技术四工位组合机床液压系统结论The design of the control system of the four working position combination machine tool 【ABSTRACT】As one of the modern machinery equipment ransmission and control important technical means, hydraulic technology in the field of national economy has been widely used. Compared with other transmission control technology, hydraulic technology has high energy density, flexible and convenient configuration, large speed range, rapid and smooth work ability, easy to be controlled and overload protection, easily rintegration ,system integration design ,easy maintenance in manufacturing operation and other significant advantages n technology which make it become the basic technology of modern mechanical engineering.it can be engaged in the adjustment, the mounting indentation, the grinding wheel formation, the swaging metal parts formation, the plastic products and the powder products suppressed formation.including the choice of motor, a crank connecting rod transmission design, shaft design, bearing design, selection of the key and the design of the frame, trying to through the design, so that the transport mechanism of walnut is simple, and can improve the efficiency, and also can reduce the energy consumption.Vibrating conveyer is the eccentric wheel drives a connecting rod to generate centrifugal force, the materials can be separated. This paper is divided into several parts to illustrate the design process, so I did about graduation design walnut vibration conveyi ng equipment.Graduation project this time is a tube axial compressive loading machine. This paper introduces the theoretical calculation to design sleeve pressing machine structure, working principle and main parts of the strength check and the advantages of the sleeve, pressing machine is efficient.Keywords:eneryoperationintergrtindesign modern advantages目录1 绪论 (1)1.1 课题的意义、背景及现状 (1)1.2 组合机床概述 (2)1.3 液压系统的基本组成 (3)2 组合机床液压系统的工况分析 (7)2.1 负载分析 (8)2.2 运动分析 (9)3 液压系统主要参数的确定 (10)4 确定液压系统方案和拟定液压系统原理图 (13)4.1 确定液压系统方案 (14)4.2 确定基本回路 (15)4.3将液压回路综合成液压系统 (16)5 选择液压元件 (17)5.1 液压泵 (18)5.2 阀类元件及辅助元件 (19)5.3 油管 (19)5.4 油箱 (20)5.5 密封件的选择 (21)6 液压缸在实际中的应用情况分析 (22)结束语 (23)谢辞 (24)参考文献 (25)1 绪论由于液压工程的知识总量已经远远超越个人掌握所有，一些专业知识是必不可少的。
(完整word版)四工位专用机床运动方案设计
一、设计题目： (2)二、设计条件和要求： (2)1、设计介绍： (2)2、方案设计与选择 (2)3、设计任务与内容 (3)三、原始参考数据 (3)四、机械运动设计方案的拟定 (4)1、圆柱凸轮运动方案 (4)2、齿轮——凸轮运动方案 (5)3、凸轮——连杆运动方案 (6)4、执行机构的选型 (6)5、机械运动方案选择 (8)五、机构的组合方式 (8)六、机械运动循环图 (9)1、运动分析 (9)七、机械运动简图 (9)八、主要零部件尺寸的计算 (10)1、槽轮机构: (10)2、圆柱凸轮的尺寸设计： (11)3、减速器的传动计算： (12)九、课设心得 (13)十、参考文献 (14)一、设计题目：四工位专用机床运动方案设计二、设计条件和要求：1、设计介绍：四工位专用机床是在四个工位上分别完成相应的装卸工件、钻孔、扩孔、铰孔工作。
它的执行机构有两个：一是装有四工位工件的回转工作台，二是装有由专用电机带动的三把专用刀具的主轴箱。
主轴箱每向左移动送进一次，在四个工位上分别完成相应的装卸工件、钻孔、扩孔、铰孔工作。
当主轴箱右移（退回）到刀具离开工件后，工作台回转90，然后主轴箱再次左移。
很明显，对某一个工件来说要在四次循环后完成装、钻、扩、铰、卸等工序。
但对专户门机床来说，一个循环就有一个工件完成上述全部工序。
图一：四工位专用机床图2、方案设计与选择1）回转台的间歇转动，可采用槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构。
2）主轴箱的往复移动，可采用圆柱凸轮机构、移动从动件盘形凸轮机构、凸轮－连杆机构、平面连杆机构等。
3）由生产率可求出一个运动循环所需时间T=48s，刀具匀速送进60mm所需时间t匀=30s，刀具其余移动（包括快速送进60mm，快速返回120mm）共需18s。
回转工作台静止时间为40s，因此足够工件装卸所需时间。
回转工作台作单向间歇运动，每次转过90度。
主轴箱作复移动，在工作行程中有快进和慢进两段，回程具有急回特性。
四工位专用机床最新更改版
东北石油大学课程设计2016年6月22日设计任务书一、设计题目四工位专用机床二、工作原理及工艺动作过程四工位专用机床是在四个工位上分别完成相应的装卸工件、钻孔、扩孔、绞孔工作。
它的执行动作有两个：一是装有四工位工件的回转台转动；二是装有由专用电动机带动的三把专用刀具的主轴箱的刀具转动和移动。
三、原始数据及设计要求1）刀具顶端离开工作表面65mm，快速移动送进了60mm后，再匀速送进60 mm （包括5mm刀具切入量、45mm工件孔深、10mm刀具切出量），然后快速返回。
回程和工作行程的平均速度之比K=2。
2）刀具匀速进给速度为2 mm/s，工件装、卸时间不超过10 s。
3）生产率为每小时约75件。
4）执行机构能装入机体内。
目录第1章概述 (3)1.1机械原理课程设计的目的 (3)1.2 机械原理课程设计的任务 (3)1.3 机械原理课程设计的方法 (4)第2章四工位专用机床方案设计 (5)2.1 功能分解 (5)2.2 机构的构型 (6)2.3 方案的评价 (7)2.4 方案的确定 (7)2.5 选定方案的机构运动循环图 (9)第三章执行机构设计 (10)3.1 执行机构的设计 (10)3.2 机构运动分析 (14)第4章原动机选用及传动类型的选择 (16)4.1 原动机的选择 (16)4.2 传动类型的选择 (17)4.3 传动比的分配 (17)总结 (20)心得体会 (21)参考书目 (22)东北石油大学课程设计成绩评价表 (23)第1章概述四工位专用机床是在四个工位上分别完成相应的装卸工件、钻孔、扩孔和绞孔工作的专用加工设备，其执行动作主要包括回转台的间歇转动和主轴箱的左右移动，二者相互协作、共同配合完成孔的精确加工。
针对以上功能和运动要求，对四工位专用机床的设计方案作了详细的说明，包括功能分解、运动分析、循环图的拟定、机械运动方案的选择、整体轮廓的大小设计和各机构的尺寸计算。
在运动方案的拟定上，采用形态学矩阵法，从较多选择中选出较优的方案。
工位专用机床设计说明书完整版
工位专用机床设计说明书HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】附件：目录1.设计任务工作原理及工艺动作过程四工位机床是在四个工位上分别完成相应的装卸工件、钻孔、扩孔、铰孔工作。
它的执行动作有两个：一是装有四工位工件的回转运动；二是装有专用电动机带动三把专用的主轴箱的刀具转动和水平往复移动。
原始数据及设计要求⑴刀具顶端离开工作表面65mm，快速移动送进60mm后，再匀速送进60mm（包括5mm 刀具切入量，45mm工件孔深，10mm刀具切出量，如图①所示），然后快速返回。
回程和进程的平均速度之比为K=2。
⑵刀具的匀速给进速度为2mm/s工作装卸时间不超过10s。
⑶机床生产效率每小时约60件。
⑷执行机构及传动机构能装入机体内。
⑸传动系统电机为交流异步电动机，功率，转速960r/min。
图①孔的典型加工工艺及刀具孔的加工包括从实体材料上加工孔和对已有孔进行加工两大类。
麻花钻是在实体材料上加工孔的常用刀具，加工精度较低。
扩孔钻和铰刀是用于对已有孔进行加工的刀具。
扩孔钻的外形和麻花钻相类似，只是加工余量小，刀齿数目比麻花钻多，加工后孔的质量较好，一般能达IT10—11级精度。
铰刀是提高被加工孔质量的半精加工或精加工刀具，切削时加工余量更小，刀齿数目更多，加工后孔的精度最高可达IT8。
孔加工刀具示意图2.功能分解与运动分析功能分解通过对设计任务的了解，可以看出，四工位专用机床的加工部分可以分为如下几个工艺动作。
（4）安装工作台的间歇转转动。
（5）安装刀具的主轴箱应按要求进行静止，快进，快给，快退的工艺动作。
（6）刀具转动。
画出四工位专用机床的动作要求图。
四工位专用机床工作原理及外形尺寸专用机床旋转工作台有四个工作位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ（如图2所示），分别对应工件的装卸、钻孔、扩孔和铰孔。
主轴箱上装有三把刀具，对应于工位Ⅱ的位置装钻头，Ⅲ的位置装扩孔钻，Ⅳ的位置装铰刀。
四工位钻床课程设计
设计题目：四工位专用机床机械原理课程设计指导书1.孔的典型加工工艺及刀具孔的加工包括从实体材料上加工孔和对已有孔进行加工两大类。
麻花钻是在实体材料上加工孔的常用刀具，加工精度较低。
扩孔钻和铰刀是用于对已有孔进行加工的刀具。
扩孔钻的外形和麻花钻相类似，只是加工余量小，刀齿数目比麻花钻多，加工后孔的质量较好，一般能达IT10—11级精度。
铰刀是提高被加工孔质量的半精加工或精加工刀具，切削时加工余量更小，刀齿数目更多，加工后孔的精度最高可达IT8。
图1 孔加工刀具示意图2.四工位专用机床工作原理及外形尺寸专用机床旋转工作台有四个工作位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ（如图2所示），分别对应工件的装卸、钻孔、扩孔和铰孔。
主轴箱上装有三把刀具，对应于工位Ⅱ的位置装钻头，Ⅲ的位置装扩孔钻，Ⅳ的位置装铰刀。
刀具由专用电动机驱动绕其自身轴线转动。
主轴箱每向左移动送进一次，在四个工位上分别完成相应的装卸工件、钻孔、扩孔和铰孔工作。
当主轴箱右移（退回）到刀具离开工件后，工作台回转90º，然后主轴箱再次左移，这时，对其中每一个工件来说，它进入了下一个工位的加工，依次循环四次，一个工件就完成装、钻、扩、铰、卸等工序。
由于主轴箱往复一次，在四个工位上同时进行工作，所以每次就有一个工件完成上述全部工序。
机床外形可参考图2，外形总体尺寸可用于检查所设计机构能否装入机体内部。
图2 专用机床外形及尺寸3.设计步骤1）执行机构的选型根据专用机床的功能要求，回转工作台做单向间歇运动，主轴箱做往复直线运动。
实现工作台单向间歇运动的机构有棘轮机构、槽轮机构、凸轮机构、不完全齿轮机构等，实现主轴箱往复直线运动的机构有连杆机构和凸轮机构等。
上述机构的结构、工作原理及特点见参考材料1、2。
机构选型应遵循以下原则。
表1 选用执行机构的原则与方法2）机械运动方案的评价对上述两执行机构，做其形态学矩阵，可得到为数众多的方案。
机械运动方案的拟定，最终要求通过分析比较提供最佳方案。
四工位专用机床设计-任务书
毕业设计（论文）任务书题目四工位专用机床设计
（任务起止日期2010年11 月日～2011年 6 月日）
应用技术学院机械设计制造及其自动化（数控）专业班
学生姓名学号
指导教师系主任
二级学院院长
注：1、任务书由指导教师填写；2、任务书在第七学期第15周前下达给学生。
学生完成毕业设计（论文）工作进度计划表
注：1、此表由指导教师填写；
2、此表每个学生一份，作为毕业设计（论文）检查工作进度之依据；
3、进度安排用“—”在相应位置画出。
毕业设计（论文）阶段工作情况检查表
注：1、此表由指导教师认真填写（要求手写）；
2、“组织纪律”一栏根据学生具体执行情况如实填写；
3、“完成任务情况”一栏按学生是否按进度保质保量完成任务的情况填写；
4、对违纪和不能按时完成任务者，指导教师可根据情节轻重对该生提出警告或不能参加答辩的建议。
四工位专用机床课程设计
目录一，功能原理和设计要求1) 工作原理2) 设计要求 二，功能分解和运动分析 1) 功能分解2) 运动分析 三，拟定运动循环图 四，执行机构选型 五，传动机构选型 六，机械运动方案的选择 七，机械运动方案简图 八，尺寸计算1) 2) 3) 4) 5) 九，机械运动方案的评价和改进机器整体轮廓打消的确定 电机的选型减速器的传动设计槽轮的尺寸计算直动推杆圆柱凸轮的尺寸设计一，功能原理和设计要求1•工作原理四工位专用机床是在四个工位上分别完成相应的装卸工件，钻孔，扩孔，绞孔工作，它执行动作有两个：一时装有四工位工件的回转台转动；二十装有由专用电动机丹东的三把专用刀具的主轴箱的刀具 的转动和移动。
2•设计要求1） 顶端离开工件表面 65mm,快速移动送进了 60mm 后，再匀速送进60mm （包括5mm 刀具切入量,45mm 工件孔深，10mm 刀具切出量），然后快速返回，回程和工作行程的平均速度只比 K=2.2） 刀具匀速进给速度为 2mm/s ,工件装，卸时间不超过 10s. 3） 生产率为每小时约 75件。
4 ）执行机构系统应装入机体内。
二.功能分解和运动分析1•功能分解通过对工作原理和设计要求的分析可知，四工位专用机床的回转台与主轴箱的功能分为一下几 安装工件的回转台间歇转动。
安装刀具的主轴箱要完成快进，匀速进给，快速返回几个动作。
主轴箱上的刀具转动切削工件。
的工件取下。
三，依据运动分析和协调要求拟定运动循环图对于四工位专用机床，其运动循环图主要是确定回转台的间歇转动机构和主轴箱进，退刀的控制 机构的先后动作顺序，以协调各执行构件的动作关系，便于机器的设计，安装和调试。
下边用矩形图的 表示方法对其运动循环图进行拟定。
如图：四，执行机构与传动机构选型根据前述要求，主轴箱刀具应做往复运动，行程较大，且有一段时间内做匀速运动（进给阶段）并有急回特性；回转台做间歇转动。
这些运动要求不一定都等得到满足，但必须保证当刀具做进给切削 运动和回程未离开工件表面时，回转台静止未转动，这可在运动链中加入运动补偿机构，从而使两者的 运动达到良好的配合。
四工位专用机床的运动方案设计
设计题目：四工位专用机床的运动方案设计1．机器的功能和设计要求四工位专用机床是在四个工位上分别完成相应的装卸工件、钻孔、扩孔、铰孔工作。
如图12.1所示，图12.1四工位专用机床工作示意图它的执行机构有两个：一是装有四工位工件的回转工作台，二是装有由专用电机带动的三把专用刀具的主轴箱。
主轴箱每向左移动送进一次，在四个工位上分别完成相应的装卸工件、钻孔、扩孔、铰孔工作。
当主轴箱右移（退回）到刀具离开工件后，工作台回转90 ，然后主轴箱再次左移。
很明显，对某一个工件来说要在四次循环后完成装、钻、扩、铰、卸等工序。
但对专户门机床来说，一个循环就有一个工件完成上述全部工序。
此四工位专用机床的设计要求和参数有：（1）刀具顶端离开工作表面65mm，快速移动送进60mm后，再匀速送进60mm（包括5mm刀具切入量、45mm工件空深、10mm刀具切出量），然后快速返回。
回程和工作行程的平均速比k=2；（2）刀具匀速进位速度为2mm/s；工件装卸时间不超过10s；（3）生产率为每小时约75件；（4）执行机构能装入机体内。
2．工艺动作分解和机械运动循环圈本四工位专用机床主要有两个执行构件——回转工作台和主轴箱。
回转工作台作间歇转动，主轴箱作来回移动。
有生产率可求出一个运动循环所需时间，刀具其余移动内（包括快速送进60mm，快速刀具匀速送进60mm所需时间t30s匀返回120mm）共需18s。
回转工作台截止时间为36s，因此足够工件的装、卸所需时间。
其机械运动循环情况如表12.2所示。
表12.2 机械运动循环情况3．机构选型和机械运动方案的评定四工位专用机床的主轮箱往复移动机构和回传工作台间歇运动机构可由表12.3所列来选择。
表12.3 四工位专用机床机构的选择情况根据表12.3所列的机构形态矩阵，可以组合成的四工位专用机床的机械运动方案有12种。
我们可以按给定条件、各机构的相容性、结构尽量简单等，可以选择方案。
也可以通过评价方法来进行评价选优。
四工位专用机床课程设计
一，功能原理和设计要求 1.工作原理
四工位专用机床是在四个工位上分别完成相应的装卸工件，钻孔，扩孔，绞孔工作，它执行动作 有 两个：一时装有四工位工件的回转台转动；二十装有由专用电动机丹东的三把专用刀具的主轴箱的 刀具 的转动和移动。
2.设计要求 1 顶端离开工件表面 65mm,快速移动送进了 60mm 后，再匀速送进 60mm（包括 5mm 刀具切入量 ，
45mm 工件孔深，10mm 刀具切出量），然后快速返回，回程和工作行程的平均速度只比 K=2. 2 刀具匀速进给速度为 2mm/s，工件装，卸时间不超过 10s. 3 生产率为每小时约 75 件。
4 执行机构系统应装入机体内。
二．功能分解和运动分析
1.功能分解 通过对工作原理和设计要求的分析可知，四工位专用机床的回转台与主轴箱的功能分为一下几
方案一:槽轮机构。如图 3—1 所示槽轮机构的结构简单外形尺寸小，机械效率高，并能较平稳的，间 歇的进行转位。但因传动时尚存在柔性冲击，故常用于速度不高的场合。
方案二：不完全齿轮机构。如图 3—2 所示，它室友齿轮机构演变而得到的一种间歇欲动机构。即在主动 轮上制作出一部分齿，并根据运动时间与停歇时间的要求，在从动轮上做出与主动轮轮齿相啮合的轮齿 。 当从动轮做连续回转运动时，从东轮做间歇回转运动。不完全齿轮的结构简单，制造容易，工作可靠 ， 设计时从动轮的运动时间和静止时间的比例可在较大范围内变化。其缺点是有较大冲击，故质疑与 低速， 轻载场合。
功能元解（匹配机构）
回转台间歇运动机构 主轴箱刀具移动机构 传动机构
1
槽轮机构 凹槽圆柱凸轮机构 定轴轮系减速器
2
3
不完全齿轮机构 盘装凸轮机构 外啮合行星齿轮减速器
棘轮机构 凸轮连杆机构
四工位专用机床课程设计
四工位专用机床课程设计一、引言四工位专用机床是一种高效率、高精度的机床，广泛应用于汽车、航空、船舶等行业。
本文将介绍四工位专用机床的课程设计，包括设计背景、设计目标、设计内容和实施步骤等方面。
二、设计背景随着制造业的发展，对机床的要求越来越高。
传统的单工位机床已经不能满足生产需求，需要多工位机床来提高生产效率。
四工位专用机床是一种常见的多工位机床，具有高效率、高精度等优点，在生产中被广泛应用。
三、设计目标本次课程设计旨在培养学生掌握四工位专用机床的基本原理和操作技能，提高学生对制造业发展趋势的了解和应对能力。
四、设计内容1. 课程设置本次课程设置为理论教学和实践操作相结合。
理论教学主要包括四工位专用机床的结构原理、操作流程和维护保养等方面；实践操作主要包括使用四工位专用机床进行零件加工和调试等方面。
2. 实践操作实践操作分为两个阶段：零件加工和调试。
零件加工阶段主要包括对给定图纸进行加工，包括车削、铣削、钻孔等操作；调试阶段主要包括对机床进行调试，包括刀具调整、夹具调整等操作。
3. 实验报告学生需要完成实验报告，包括课程设计的目的、原理和实验过程等方面。
五、实施步骤1. 确定课程设计计划，包括理论教学和实践操作的时间安排。
2. 准备四工位专用机床和相关工具材料。
3. 进行理论教学，讲解四工位专用机床的结构原理、操作流程和维护保养等方面。
4. 进行实践操作，分别进行零件加工和调试两个阶段。
5. 学生完成实验报告并提交。
六、总结通过本次课程设计，学生能够掌握四工位专用机床的基本原理和操作技能，并了解制造业发展趋势。
同时，本次课程设计也为学生提供了一个锻炼自己动手能力和团队协作能力的机会。
四工位专用机床课设
机械工程学院机械原理课程设计说明书设计题目：四工位专用机床设计专业：机械设计制造及其自动化班级： 09机制（1）班姓名：唐希强学号0900110115指导教师：黄美发老师2012年1月12日目录课设题目 2 设计任务和注意事项 5 方案构思和对比 6 机械运动方案设计 8 机械总体结构设计 9 机械传动系统设计 18 课设体会19一．课设题目四工位专用机床专用机床旋转工作台有四个工作位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ（如上图所示），分别对应工件的装卸、钻孔、扩孔和铰孔。
主轴箱上装有三把刀具，对应于工位Ⅱ的位置装钻头，Ⅲ的位置装扩孔钻，Ⅳ的位置装铰刀。
刀具由专用电动机驱动绕其自身轴线转动。
主轴箱每向左移动送进一次，在四个工位上分别完成相应的装卸工件、钻孔、扩孔和铰孔工作。
当主轴箱右移（退回）到刀具离开工件后，工作台回转90º，然后主轴箱再次左移，这时，对其中每一个工件来说，它进入了下一个工位的加工，依次循环四次，一个工件就完成装、钻、扩、铰、卸等工序。
由于主轴箱往复一次，在四个工位上同时进行工作，所以每次就有一个工件完成上述全部工序。
2.系统功能图3原始数据及设计要求1）刀具顶端离开工作表面55mm，快速移动送进50mm后，再匀速送进45mm（包括５mm刀具切入量、45mm工件孔深、10mm 刀具切出量，如右图所示），然后快速返回。
回程和进程的平均速度之比K=2.2。
2）刀具匀速进给速度为2.2mm/s，工件装卸时间不超过8s。
3）机床生产率每小时约70件。
4）执行机构及传动机构能装入机体内。
5）传动系统电机为交流异步电动机，功率5.5Kw，转速1440r/min。
二．设计任务1.按工艺动作过程拟定机构运动循环图2.进行回转台间歇机构，主轴箱刀具移动机构的选型，并进行机械运动方案评价和选择。
3.按选定的电动机和执行机构的运动参数进行机械运动方案的拟定。
4.对传动机构和运动机构进行运动尺寸设计。
5.在1号纸上画出最终方案的机构运动简图。
四工位专用机床课程设计说明书(超详细)
设计任务书设计任务：1 按工艺动作过程拟定机构运动循环图2 进行回转台间歇机构，主轴箱道具移动机构的选型，并进行机械运动方案评价和选择3 按选定的电动机和执行机构的运动参数进行机械传动方案的拟定4 对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计5 在2号图纸上画出最终方案的机构运动简图6 编写设计计算说明书设计要求：1 从刀具顶端离开工件表面65mm位置，快速移动送进了60mm后，在匀速送进60mm （5mm刀具切入量，45mm工件孔深，10mm刀具切出量），然后快速返回。
回程和工作行程的速比系数K=2。
2 生产率约每小时60件。
3 刀具匀速进给速度2mm/s，工件装、卸时间不超过10s。
4 执行机构能装入机体内。
机械运动方案设计根据专用机床的工作过程和规律可得其运动循环图如下：钻头头进匀速60°快钻0°240°进钻头快退工作台转动307.4°位销插入定定位销拔出工作台静止凸轮钻397.4°该专用机床要求三个动作的协调运行，即刀架进给、卡盘旋转和卡盘的定位。
其工作过程如下：要确保在刀具与工件接触时卡盘固定不动，刀具退出工件到下次接触工件前完成卡盘旋转动作。
几个动作必须协调一致，并按照一定规律运动。
机械总体结构设计一、原动机构：原动机选择Y132S-4异步电动机，电动机额定功率P=5.5KW,满载转速n=1440r/min 。
二、传动机构：传动系统的总传动比为i=n/n 6,其中n 6为圆柱凸轮所在轴的转速，即总传动比为1440/1。
采用涡轮蜗杆减速机构（或外啮合行星减速轮系）减速。
三、执行部分总体部局：执行机构主要有旋转工件卡盘和带钻头的移动刀架两部分，两个运动在工作过程中要保持相当精度的协调。
因此，在执行机构的设计过程中分为，进刀机构设计、卡盘旋转机构和减速机构设计。
而进刀机构设计归结到底主要是圆柱凸轮廓线的设计，卡盘机构运动循环图机床工作运动模型的设计主要是间歇机构的选择。
四工位专用机床的设计
湖南工业大学课程设计资料袋机械工程学院（系、部）第二零一零 --- 二零一一学年第二学期课程名称机械原理课程设计指导教师职称教授学生姓名专业班级学号题目四工位专用机床的设计成绩起止日期 2011年 7 月 1 日～ 2011 年 7 月 5 日目录清单序号材料名称资料数量备注1 课程设计任务书 12 课程设计说明书 13 课程设计图纸若干张456机械原理课程设计设计说明书四工位专用机床的设计起止日期： 2011 年 7 月 1 日至 2011 年 7 月 5 日学生姓名班级学号成绩指导教师(签字)机械工程学院（部）2011年 7月1 日目录0.课程设计任务书 (2)1.设计题目 (3)2.工作原理和工艺动作分解 (4)3.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 (5)4.四工位专用机床的功能分析与设计过程 (5)5.间歇转动机构与刀具移动机构等主要机构选型 (7)6.机构运动方案的评价和选择 (11)7.机械传动系统的速比和变速机构 (13)8.执行机构的尺度综合 (14)9.画机构运动简图 (15)10.参考资料 (16)11.设计总结及感悟 (16)湖南工业大学课程设计任务书2010 —2011 学年第2 学期机械工程学院（系、部）机械大类专业班级课程名称：机械原理课程设计设计题目：四工位专用机床的设计完成期限：自2011 年7 月 1 日至2011 年7 月 5 日共 1 周内容及任务一、设计的任务与主要技术参数四工位专用机床是在四个工位上分别完成工件的装卸、钻孔、扩孔、铰空的专用加工设备。
其工艺过程是：主轴箱每向左移动送进一次，在四个工位上分别完成相应的装卸工件、钻孔、扩孔和铰孔工作。
当主轴箱右移（退回）到刀具离开工件后，工作台回转90o，然后主轴箱再次左移，这时，每一个工件进入了下一个工位的加工，依次循环四次，一个工件就完成装、钻、扩、铰、卸等工序。
其余设计参数是：1）刀具顶端离开工作表面65mm,快速移动送进60mm，再匀速送进60mm（包括5mm刀具切入量、45mm工件孔深、10mm刀具切出量，如图），然后快速返回。
四工位专用钻孔机床设计(全套CAD图纸)
四工位专用钻孔机床设计（全套CAD图纸）全套CAD图纸,联系 695132052 第1章绪论1.1 机床的发展与现状金属切削机床是人类在改造自然的长期生产实践中,不断改进生产工具的基础上产生和发展起来的。
最原始的机床是依靠双手的往复运动,在工件上钻孔。
随着加工对象材料的变化和社会的进步,机床的种类也随着增加,功能也越来越多。
近年来,由于新技术的发展并在机床领域得到应用,使机床的发展更加迅猛。
多样化、精密化、高效化、自动化是这一时代机床发展的基本特征。
也就是说,机床的发展紧密迎合社会生产的多种多样和越来越高的要求。
我国的机床工业是在新中国成立后建立起来的。
50多年来,我国的机床工业获得了高速发展。
目前我国已经形成了布局比较合理、比较完善的机床工业体系。
机床的性能也在逐渐提高,有些机床的性能已经接近世界先进水平。
但与世界水平相比,还是有较大的差距。
因此,要想缩短与先进国家的差距,我们必须开发设计出我国自己的高性能机床。
现代金属切削机床的主要发展趋势是:提高机床的加工效率,提高机床的自动化程度以及进一步提高机床的加工精度和减小表面粗糙度值。
1.2 机床的用途及分类钻床是孔加工用机床,主要用来加工外形较复杂,没有对称回转轴线的工件上的孔。
在钻床上加工时,工件不动,刀具作回转主运动,同时沿轴向移动,完成进给运动。
钻床可完成钻孔、扩孔、铰孔等工作。
钻床可分为:立式钻床、卧式钻床、台式钻床、摇臂钻床,深孔钻床及其它钻床等。
本次设计的四工位专用钻孔机床是卧式钻床,四工位专用机床是在四个工位上分别完成相应的装卸工件、钻孔、扩孔、铰孔工作,如图1.1所示。
它的执行机构有两个:一是装有四工位工件的回转工作台,二是装有专用电动机的带动的三把刀具的主轴箱。
主轴箱每向左移动送进一次,在四个工位上分别完成相应的装卸工件、钻孔、扩孔、铰孔工作。
当主轴箱右移退回到刀具离开工件后,工作台回转90度,然后主轴箱再次左移。
很明显 ,对某一个工件来图1.1 四工位专用机床执行动作图说,要在四次工作循环后完成装、钻、扩、铰、卸等工序。
课程设计---四工位专用机床设计
课程设计---四工位专用机床设计
随着经济的快速发展和科技的不断进步，先进的机床设备成为了一把瑞士军刀，可以用来把工件加工成最精确的形状和尺寸，以满足用户高性能的要求。
而四工位专用机床正是解决当前机床自动化水平落后，效率低下，产品质量参差不齐的问题的重要手段以及极具开发和研究价值的重要项目。
本次课程设计以“四工位专用机床的设计”为主题，主要理论对象是设计四工位专用机床。
在介绍机床的基本状况和工作原理的基础上，全面了解四轴机的结构，根据使用要求完成机床安装结构图，利用SolidWorks软件进行三维设计。
在这一过程中，还需要计算主要零部件材料和重量，以及机床运行时切削长度、速度和功率等参数。
最后，分析对比不同参数机床的性能优劣，设计合理的结构，确定机床的参数和结构数据，使之适应加工要求。
本次课程设计具有理论性和实践性，充分发挥了同学们的动手实践能力和理论知识，较好地解决了机床安装结构的设计，以及适应安装的参数的设定。
但是，由于技术水平、时间有限等原因，我们无法对机床的零部件加工实施大量的计算和测量，使机床完全符合精密加工的要求，缩小尺寸和技术性能得不到保证，机床的制造成本和综合性能达不到理想值。
本次课程设计为广大同学提供了一个有利的设计平台和研究基础，他们可以从全面的技术角度出发，从实践以及研究角度进行发展，帮助同学们深入理解四工位专用机床的设计和制造，使其能够更好地应用于工业生产中。
(完整word版)四工位专用机床课程设计
目录一，功能原理和设计要求 (1)1）工作原理2）设计要求二，功能分解和运动分析1）功能分解2）运动分析三，拟定运动循环图四，执行机构选型五，传动机构选型六，机械运动方案的选择七，机械运动方案简图八，尺寸计算1）机器整体轮廓打消的确定2）电机的选型3）减速器的传动设计4）槽轮的尺寸计算5）直动推杆圆柱凸轮的尺寸设计九，机械运动方案的评价和改进一，功能原理和设计要求1.工作原理四工位专用机床是在四个工位上分别完成相应的装卸工件，钻孔，扩孔，绞孔工作，它执行动作有两个：一时装有四工位工件的回转台转动；二十装有由专用电动机丹东的三把专用刀具的主轴箱的刀具的转动和移动。
2.设计要求1）顶端离开工件表面65mm,快速移动送进了60mm后，再匀速送进60mm（包括5mm刀具切入量，45mm工件孔深，10mm刀具切出量），然后快速返回，回程和工作行程的平均速度只比K=2.2）刀具匀速进给速度为2mm/s，工件装，卸时间不超过10s.3）生产率为每小时约75件。
4）执行机构系统应装入机体内。
二．功能分解和运动分析1.功能分解通过对工作原理和设计要求的分析可知，四工位专用机床的回转台与主轴箱的功能分为一下几个动作：1）安装工件的回转台间歇转动。
2）安装刀具的主轴箱要完成快进，匀速进给，快速返回几个动作。
3）主轴箱上的刀具转动切削工件。
2..运动分析设选定电动机型号为Y160M2—8，其转速n=720r/min，P=5.5km,则四工位专用机床的一个周期内的详细运动情况为：1)电动机作为驱动，通过减速装和其他齿轮系将符合要求的转速传递给回转台上的间歇机构，使其做间歇转动，同时也将符合要求的转速传递给主轴箱下的刀具移动机构，使其做符合要求的动作。
2）当间歇机构开始第一次循环时，安装，并加紧工件，间歇机构从0°转至90°3）间歇机构从从90°转至180°，主轴完成一次工作循环（快进，刀具匀速进给，快退）。
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四工位专用机床设计说明书1、功能原理和设计要求1.1、工作原理四工位专用机床是在四个工位上分别完成相应的装卸工件、钻孔、扩孔、铰孔工作。
：一是装有四工位工件的回转转动；二是装有专用电动机带动三把专用的主轴箱的刀具转动和移动。
通过对设计任务的了解，可以看出，四工位专用机床的加工部分可以分为如下几个工艺动作：1)安装工作台的间歇转动。
2)安装刀具的主轴箱应按要求进行静止、快进、进给、快退的工艺动作。
3)刀具转动。
画出四工位专用机床的动作要求图。
其中4位置为装卸位置，1位置为钻孔位置，2位置为扩孔位置，3位置为绞孔位置。
如表1所示跟据工艺动作推出其工作循环为： 图1四工位专用机床动作要求图 表1四工位专用机床功能图该专用要求机床要求三个动作的协调运行，即刀架进给、卡盘旋转和卡盘的定位。
要确保在刀具与工件接触时卡盘固定不动，刀具退出工件到下次工作前完成卡盘旋转动作。
几个动作必须协调一致，并按照一定规律运动。
1.2、设计要求专用机床外形及其尺寸如图4所示。
工作台有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个工作位置，工位I 是装卸工件，工位Ⅱ是钻孔，工位Ⅲ是扩孔，工位Ⅳ是铰孔。
主轴箱上装有三把刀具，对应于工位Ⅱ、位置装钻头，Ⅲ位置装扩孔钻，Ⅳ位置装铰刀。
刀具由专用电动机带动绕其自身的轴线转动。
主轴箱每向左栘动送进一次，分别在四个工位上完成对应的装卸图2专用机床工件、钻孔、扩孔和铰孔工作。
当主轴箱右移快速退回到刀具离开工件后，工作台回转90度，然后主轴箱再次左移。
这时对其中每一个工件来说，它进入了下一个工位的加工。
依次循环4次，一个工件完成装、钻、扩、铰、卸等工序。
由于主轴往复一次，在四个工位上同时进行工作，所以每次就有一个工件完成上述全部工序1） 刀具顶端离开工作表面65mm ，快速移动送进60mm 后，再匀速送进60mm （包括5mm 刀具切入量、45mm 工件孔深、10mm 刀具切出量，如右图所示），然后快速返回。
回程和进四工位专用机床 工作台间歇转动 主轴箱进、退刀动作(快进、匀速进给、快退)刀具转动程的平均速度之比K=2。
2）2）刀具匀速进给速度为2mm/s，工件装卸时间不超过10s。
3）3）机床生产率每小时75件。
4）4）执行机构及传动机构能装入机体内。
5）5）传动系统电机为交流异步电动机，功率1.5Kw，转速960r/min。
2、执行机构的选型及评价2.1、执行机构的选型根据回转台间歇转动机构、主轴箱刀具移动机构的执行动作和结构特点，可选择如下表的常用执行机构。
功能元功能元解（匹配机构）1 2 3 4 5工作台间歇运动A 圆柱凸轮间歇机构蜗杆凸轮间歇机构曲柄摇杆棘轮机构不完全齿轮机构槽轮机构主轴箱移动B 移动推杆圆柱凸轮移动推杆盘形圆柱凸轮摆动推杆盘形凸轮与摆杆滑块机构曲柄滑块机构六杆（带滑块）机构表2常用执行机构由排列组合的原理可以计算得到，共有：N=5*5=25种执行机构选择方案。
对于工作台间歇机构的选择，为了保持传动的平稳和精度，可以选择槽轮机构和不完全齿轮机构；而对于主轴箱移动机构的选择，为了保持运动的精度和尽量减少冲击，可选择移动推杆圆柱凸轮机构和摆动推杆盘形凸轮与摆动滑块机构。
2.2、执行机构的评价机械运动方案的拟定，最终要求通过分析比较提供最佳方案。
一个方案的优劣只有通过系统综合评价来确定。
从机构和机械运动方案的选择和评价要求来看，主要应满足五个方面的性能指标。
性能指标具体内容表3评价指标3、机械传动系统的设计计算 3.1、减速机构的选择1、涡轮蜗杆减速器：采用如图机构，通过涡轮蜗杆加上一个定轴轮系实现了：1、蜗杆：m=5mmd=50mm2、涡轮：(d=mz)m=5mmz 2=24d 2=120mmz 4=20d 4=100mm3、齿轮：此齿轮机构的中心距a=135mm,模数m=5mm ，采用标准直齿圆柱齿轮传动，z 5=18,z 6=36,ha*=1.0,(d=mz,d 5=90mm,d 6=180mm)4、传动比计算：2、外啮合行星齿轮减速器：采用如图采用渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动，实现传动比：图示z 1=10,z 2=24,z 3=18,z 4=21,z 5=20,z 6=17,z 7=14,z 8=40 传动比计算：i 18=i 12i H6i 78 其中i 12=-z 2/z 1=-24/10i H6=1/i 6H机构的功能 1）运动规律的型式；2）传动精度高低机构的工作性能 1）应用范围；2）可调性；3）运转速度；4）承载能力 机构的动力性能 1）加速度峰值；2）噪声；3）耐磨性；4）可靠性 经济性1）制造难易；2）制造误差敏感度；3）调整方便性；4）能耗大小结构紧凑 1）尺寸；2）重量；3）结构复杂性图4外啮合行星轮系减速图3涡轮蜗杆减速机构12345678所以336017211820182011636=⨯-⨯⨯=-=HH i i又i 78=-z 8/z 7=-40/12所以9601240336010247861218=-∙∙-=∙∙=i i i i H3、定轴轮系减速器：采用如图采用渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动，实现：图示z 1=17,z 2=51,z 3=12,z 4=60,z 5=12,z 6=48,z 7=13,z 8=52，z 9=12,z 10=48，z 11=48传动比计算：i 111=109753111108642z z z z z z z z z z z z ⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=9604、机械运动方案的设计与选择对于四工位专用机床，其运动循环图主要是确定回转台的间歇转动和主轴箱进、退刀的控制机构的先后动作顺序，用以协调各执行构件的动作关系，便于机器的设计、安装和调试。
下面用矩形图的表示方法对其运动循环图进行拟定，如图6： 时间（秒） 0s 到20s 20s 到40s40s 到60s间歇机构运动情况 匀速旋转90 （0s 到20s ） 静止 （20s 到60s ）主轴箱运动情况快进10s匀速送进60mm （10s 到40s ）快速回退20s 图6四工位专用机床执行机构的运动循环图4.1、机械运动方案的设计 方案一：图7圆柱凸轮运动方案方案一中电动机作为驱动机构，将动能传递给带轮，通过带轮分两路将扭 矩传递给执行机构。
一路通过齿轮传动将扭矩传递给槽轮机构，使工作台作间歇 转动；另一路通过行星轮系减速后将扭矩传递给移动推杆圆柱凸轮机构，使主轴 箱完成进，退刀的动作。
两路传动机构相互配合、相互合作，共同完成额定的加 工功能和加工任务。
圆柱凸轮的制造成本高；行程大时，α增大，运动灵活性较差；力的作用点相对导轨产生有害力矩；锁合好。
方案二：图8凸轮--连杆运动方案图5定轴轮系减速机构方案二中，电动机作为驱动机构，将动能传递给凸轮，通过凸轮分两路将扭矩传递给执行机构。
一路通过齿轮传动将扭矩传递给槽轮机构，使工作台作间歇转动；另一路通过移动推杆圆柱凸轮机构，使主轴箱完成进，退刀的动作。
两路传动机构相互配合、相互合作，共同完成额定的加工功能和加工任务。
凸轮直接驱动升程大，α增大；凸轮机构外露，影响外观。
但易更换，易改装及变换尺寸。
方案三：图9槽轮--凸轮运动方案方案三中，电动机作为驱动机构，将动能传递给带轮，通过带轮分两路将扭 矩传递给执行机构。
一路通过齿轮传动将扭矩传递给不完全齿轮机构，使工作台 作间歇转动；另一路通过行星轮系减速后将扭矩传递给摆动推杆盘形凸轮与摆杆 滑块机构，使主轴箱完成进，退刀的动作。
两路传动机构相互配合、相互合作， 共同完成额定的加工功能和加工任务。
放大行程，力减小，长摆杆刚度差；摆杆端部水平分速度不是匀速；摆动变移动，不易设计计算。
方案四：凸轮——推杆——摆杆（放大行程）——滑块 图10凸轮--滑块运动方案方案五：凸轮——推杆齿条——双联齿轮（放大行程）——齿条（移动→转动→移动） 图11凸轮--齿条运动方案4.2、机械运动方案的选择四工位专用机床的运动机构主要由三部分组成：驱动机构、传动机构和执行机构。
当驱动机构确定的情况下，其机械运动方案类型由传动机构的类型和执行机构的类型决定。
从这些方案中剔除明显不合理的，再进行综合评价。
综合评价指标为： （1）是否满足预定的运动要求； （2）运动链机构的顺序是否合理； （3）运动精度； （4）制造难易； （5）成本高低；（6）是否满足环境、动力源、生产条件等限制条件； 根据以上综合评价指标，最后选择出一个方案：方案一中，电动机作为驱动机构，将动能传递给带轮，通过带轮分两路将扭矩传递给执行机构。
一路通过齿轮传动将扭矩传递给槽轮机构，使工作台作间歇转动；另一路通过行星轮系减速后将扭矩传递给移动推杆圆柱凸轮机构，使主轴箱完成进、退刀的动作。
两路传动机构相互配合、相互合作，共同完成额定的加工功能和加工任务。
注意凸轮锁合方式注意凸轮锁合方机械运动方案的的简图见附页1。
5、机械运动系统的尺寸计算5.1、运动循环图各区间时间的计算 工作行程平均速度V 平=240mm ／60s=4mm ／s因为回程和进程的平均速度之比K=2。
所以V 回=6mm ／s 刀具回退时间t 回=120mm ／6mm ／s=20s 刀具快速进给时间t 快=60mm ／6mm ／s=10s 刀具匀速进给时间t 匀=60mm ／2mm/s=30s 回转台静止时间t 静=t 快+t 匀=10s+30s=40s 5.2、槽轮的尺寸计算槽轮机构的优点是结构简单，制造容易，工作可靠，能准确控制转角，机械 效率高。
缺点主要是其在启动和停止时加速度变化大、有冲击，不适合用于高速 传动。
结合槽轮自身的特点和本课题的设计需求，对照如图12所示，对其尺寸 进行详细设计和拟定。
图12槽轮机构5.3、减速器传动的计算选定电动机的的转速n=960r/min ，而槽轮机构的转速n1=1r/min ，整个传动机构的传动比为k=960，根据《机械原理》第五章轮系传动的知识，对如图13所示的行星轮系机构进行详细设计。
其中，各轮齿数拟定为为：Z 1=31，Z 2=32，Z 2′=31，Z 3=30，考虑到其所 占空间模数可取m=3，采用正常齿制。
图13行星轮系传动机构简图该机构的传动比:即9619601=--H H ωωω 由此可得：9601=H i 齿轮啮合的最大中心距:则在未装外壳时机构的宽或高的最大尺寸为:上述计算表明，所选齿轮的齿数是符合传动比要求的，并且传动机构的外形小巧、结构紧凑，有着非常精确的传递性能和较高的实用性能及较为简单的工艺加工性能，符合机械传动的方案设计要求。
5.4、直动推杆圆柱凸轮的尺寸设计计算对于圆柱凸轮的尺寸设计，其简图如图所示，由于其轮廓曲线为一空间直线，不能直接在平面上表示。
但是圆柱面可展开成平面，圆柱凸轮展开后便成为移动凸轮，因此，可以用圆盘凸轮轮廓曲线设计的原理和方法，来绘制凸轮轮廓曲线的展开图。