锁梁自动成型切削机构

目录

摘要 ........................................................................................................................................... II 第1章锁梁自动成型机床切削机构的工艺要求 (1)

1.1锁梁参数 (1)

1.2机构说明和加工示意图 (1)

第2章锁梁自动成型机床切削机构的设计内容 (3)

2.1题目数据 (3)

2.2锁梁切削机构功能分解 (3)

第3章执行机构的比较和选择 (5)

3.1 送料机构的选择 (5)

3.1.1 偏置曲柄滑块机构 (5)

3.1.2齿轮齿条机构 (5)

3.2切削材料时夹紧机构的选择 (6)

3.2.1凸轮连杆机构 (6)

3.1.2棘轮连杆机构 (7)

3.3切削时的进给机构的选择 (9)

3.3.1凸轮和连杆机构 (9)

3.3.2槽轮和连杆机构 (10)

3.4机构最终方案的确定 (12)

3.5运动循环图 (12)

第4章机构尺寸的计算和确定 (15)

4.1送料机构的尺寸计算 (15)

4.2切削材料时夹紧机构的尺寸计算 (16)

4.3切削时的进给机构的尺寸计算 (18)

4.4传动减速机构的尺寸计算 (19)

4.5机构最终尺寸的确定 (24)

参考文献 (25)

致谢 (26)

附录一用PRO/E对送料机构进行分析 (27)

附录二机构总体尺寸的CAD总图 (28)

摘要

本课题研究的是锁梁自动成型机床切削机构的设计和实现。本课题的主要目的是使材料经过加工后成为锁梁。优势为能够连续自动生产，加工质量要达到规定的技术要求，并且机械系统运动方案简单，可靠。

为实现设计要求，将该机构的功能分为三部分。第一部分：送料功能；第二部分：夹紧功能；第三部分：切削功能。每个功能要选择采用相应的执行机构。

对于金属的送料功能，可采用的执行机构有，曲柄滑块机构，齿轮齿条机构，六杆机构等。最终确定为偏置曲柄滑块机构。对于金属的夹紧功能，可采用的执行机构有，凸轮和连杆机构，棘轮连杆机构，最终确定为凸轮连杆机构。对于金属的切削功能，可采用的执行机构有，槽轮和连杆机构，凸轮连杆机构。最终确定为凸轮连杆机构。根据选定的执行机构，确定最终方案。

根据确定的最终方案，画出CAD总图，并且确定运动循环图。然后对各个执行机构进行尺寸计算。尺寸计算采用作图法，对于凸轮要确定其推程和回程的运动规律。对于减速传动机构要选择恰当的原件得到正确的传动比。对送料执行机构进行三维建模，确定机构的最终尺寸。

通过以上的步骤，便完成了锁梁自动成型机床切削机构的设计到实现。

关键词

切削机构机械设计绘图建模

第1章锁梁自动成型机床切削机构的工艺要求

1.1锁梁参数

图1.1

图1.1所示为挂锁的一个零件，称为“锁梁”。锁梁自动成型机床切削机构的功能是将材料切削加工成图1.1 所示的“锁梁”。设计要求和参数为：

连续自动生产；

生产能力为28件/min；

加工质量要达到规定的技术要求；

机械系统运动方案应力求简单，可靠；

1.2机构说明和加工示意图

图1.2

切削加工原理如图1.2所示：送料夹持器1将工件7送到切削加工工位。弹簧夹头的锥套6移动，使夹紧爪5将工件7夹紧，送料夹持器1即返回。圆锥凸轮2移动，使与切槽刀杆和切断刀杆相联的摆杆3摆动，开始进刀，由于刀盘4的旋转运动，使工件被切出圆槽，圆头和最后切断。圆锥凸轮2返回，摆动刀杆退刀，弹簧夹头松开工件，待送料夹持器1第二次进刀时，将已切削成型的工件推出工位。

第2章锁梁自动成型机床切削机构的设计内容

2.1题目数据

生产率：28

电机转速：1100

工件长度：150

工件D1:6

工件D2：4

齿轮模数：3

2.2锁梁切削机构功能分解

为了实现将工件切削加工成图1-1的形状，可将总功能分解为如下分功能：（1）送料功能；

（2）材料夹紧功能；

（3）材料切削功能。

其功能逻辑图如1-3所示

图2.1

第3章执行机构的比较和选择

3.1 送料机构的选择

工件送料功能需要采用往复移动机构来实现，且应为循环运动而非间歇运动，下面选用几个常见的可以往复移动的机构来实现。

3.1.1 偏置曲柄滑块机构

图3.1

功能：用于将旋转运动转换成有急进慢回特性的循环往复移动。

工作原理:如图该机构共有4个构件，当曲柄2转动时，带动从动件3往复摆动，从而使4作循环往复运动，这样就实现了送料功能。

自由度：4个构件，3个可动构件，4个低副，自由度等于1

3.1.2齿轮齿条机构

图3.2

功能：将旋转运动转换为等速的往复移动

工作原理：不完全齿轮1顺时针旋转，不完全齿轮1上的齿a与不完全齿轮3啮合，齿轮3又与齿条2相啮合，并带动齿条2向左移动，当齿轮1的轮齿a与齿轮3脱开时，齿轮1上的轮齿b与齿条2进入啮合，从而带动齿条向左移动，改变齿轮的齿数可调节齿条2在两端的停歇时间。

机构自由度：3个可动件，个主动件，1个自由度

最优方案：

齿轮齿条虽然能够实现快进慢退，循环往复的功能，但其制造装配成本高，且占据空间大，不够合理，偏置曲柄滑块机构结构简单，即可实现循环运动，往复运动，有较合适的压力角和送料行程，实现送料功能，故采用偏置曲柄滑块机构。

3.2切削材料时夹紧机构的选择

通过凸轮实现夹紧管左右移动使弹簧夹头夹紧工件。用弹簧夹头进行夹紧，弹簧夹头的材料是焠火过的钢套，起夹爪有弹性，夹爪外部成锥体，在弹簧夹头的外面有一具有内锥的夹紧管，当夹紧管左右移动时，利用夹紧管与弹簧夹头的锥面实现夹紧与松开，夹紧管的左右移动由凸轮机构实现。下面选用几个备选方案来实现

3.2.1凸轮连杆机构