四工位专用机床设计报告

东北大学

机械原理课程设计设计课题：四工位专用机床

学生姓名：

专业：机械工程及自动化班级学号：

指导教师：

设计时间：

目录

一、工作原理及工艺动作 ................................................................... - 2 -

1．功能简介 ................................................................................... - 2 -

2. 设计要求和原始数据 ................................................................ - 2 -

3. 设计任务 .................................................................................... - 3 -

二、工作循环图 ................................................................................... - 3 -

三、执行机构的选型 ........................................................................... - 4 -

四、机械运动方案的选择和评定 ....................................................... - 4 -

五、方案结构简图 ............................................................................... - 6 -

六、机械传动系统的速比和变速机构 ............................................... - 6 -

1. 传动链设计 ................................................................................ - 6 -

带传动: ................................................................................... - 6 -

齿轮传动: ............................................................................... - 7 -

2. 工作台间歇回转 ........................................................................ - 7 -

槽轮机构： ............................................................................ - 7 -

3. 主轴箱往复运动 ........................................................................ - 7 -

不完全齿轮-齿条机构（方案一）：..................................... - 7 -

圆柱凸轮机构（方案二）： .................................................. - 8 -附一：零件参数表 ............................................................................. - 10 -附二：matlab程序.............................................................................. - 12 -

四工位专用机床设计

一、工作原理及工艺动作

1．功能简介

四工位专用机床的工作台有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个工作位置，如图1所示，工位Ⅰ是装卸工件，Ⅱ是钻孔，Ⅲ是扩孔，Ⅳ是铰孔。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。刀具由专用电动机带动绕其自身的轴线转动。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、铰孔工作。当主轴箱右移（退回）到工具离开工件后，工作台回转90°，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，一个工件就完成了装、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一次，所以每次就有一个工件完成上述全部工序。因此，四工位专用机床的执行动作有两个：（1）回转台的间歇转动；

（2）主轴箱的刀具转动和移动。

2. 设计要求和原始数据

（1）刀具顶端离开工件表面65mm（如图1所示），快速移动送进60mm接近工件后，匀速送进60mm（前5mm为刀具接近工件时的切入量，工件孔深45mm，后10mm为刀具切出量），然后快速返回。回程和工作行程的平均速比（行程速度变化系数）K＝2。

（2）刀具匀速进给速度为2mm/s。

（3）电机采用Y180L-8型，其功率N＝11kW，转速n＝730 r/min。

（4）生产率为每小时约75件。

（5）执行机构系统应装入机体内。

图1 专用机床外形尺寸

3. 设计任务

（1）按工艺动作要求拟定运动循环图。

（2）进行冲压脱模机构、扫屑机构、模筒转盘间歇运动机构的选型。

（3）机械运动方案的评定和选择。

（4）按选定的电动机和执行机构运动参数拟定机械传动方案。

（5）画出机械运动方案示意图。

（6）选取其中两个传动机构或执行机构进行尺寸计算。

二、工作循环图

对四工位专用机床的运动循环，主要是确定工作台的间歇回转和主轴箱的往复运动的先后顺序，以利于各机构的设计、装配和调试。以主轴箱的零位角作为横坐标的起点，纵坐标表示各执行机构的起止位置。