(四工位)多工位变速钻床设计
四工位组合机床plc课程设计
一、设计目的本课程设计是电气工程专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节，是实现理论与实践相结合的重要手段。
它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程范围内的一般工程技术问题，建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法。
通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练，获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。
二、设计任务及要求设计任务四工位组合机床由四个工作滑台各载一个加工动力头，组成四个加工工位完成对零件进行铣端面、钻孔、扩孔和攻丝等工序的加工，采用回转工作台传送零件，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。
系统中除加工动力头的主轴由电动机驱动以外，其余各运动部分均由液压驱动。
机床的四个动力头同时对一个零件进行加工，一次加工完成一个零件。
本机床共有连续全自动工作循环、单机半自动循环和手动调整三种工作方式。
连续全自动和单机半自动循环的控制要求为：按下启动按钮，上料机械手向前，将待加工零件送到夹具上，同时进料装置进料，然后上料机械手退回原位，送料装置放料，回转工作台自动微抬并转位，接着四个工作滑台向前，四个动力头同时加工，加工完成后，各工作滑台退回原位，下料机械手向前抓住零件，夹具松开，下料机械手退回原位并取走已加工完的零件，完成一个工作循环，并开始下一个工作循环，实现全自动工作方式。
如果选择预停，则每个工作循环完成后，机床自动停止在初始位置，等到再次发出启动命令后，才开始下一个循环，这就是半自动循环工作方式。
1.根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求，确定控制方案。
2. 绘制主轴电动机的电气原理图、控制系统的PLC I/O接线图和梯形图，写出指令程序清单。
3.选择电器元件，列出电器元件明细表。
4.编写设计说明书。
设计要求1、所选控制方案合理，所设计的控制系统能够满足控制对象的工艺要求，并且技术先进，安全可靠，操作方便。
机械机床毕业设计187四轴头多工位同步钻床设计
机械机床毕业设计187四轴头多工位同步钻床设计一、设计目标：本毕业设计的设计目标是设计一台能够实现四轴头多工位同步钻孔的机床。
该机床能够实现多个工位之间的同步运动，并在同一工件上进行钻孔加工，提高加工效率。
二、设计内容：1.结构设计：根据钻孔加工的要求，设计一台具有四个工位的机床。
每个工位都装有一个钻头，通过四个独立的主轴来实现钻头的运动。
设计合理的结构，使得每个工位的钻头可以同步进行钻孔操作。
2.控制系统设计：设计一个控制系统，实现对四个主轴的同步控制。
该控制系统应具备高精度的位置控制和运动控制能力，能实时监测工件位置和主轴运动状态，实现对工件加工过程的精确控制。
3.传动系统设计：设计合理的传动系统，使得四个主轴能够实现同步运动。
选择适当的传动方式和传动比，确保每个主轴在运动过程中具有相同的速度和加速度。
4.安全设计：设计合理的安全装置，保障操作人员的人身安全。
在机床运行时，通过传感器和控制系统实时监测机床的运行状态，一旦发现异常情况，及时停机并发出警报。
5.选材和加工：根据机床设计的要求，选取适当的材料和加工工艺。
确保机床具备足够的刚性和稳定性，能够在高速运动中保持精确的位置控制。
三、设计步骤：1.确定设计要求和目标，明确功能需求。
2.进行结构设计，确定机床的整体布局和各部件之间的关系。
3.设计传动系统，选择适当的传动方式，并进行传动比计算。
4.设计控制系统，包括位置控制和运动控制。
5.考虑安全设计，选择合适的安全装置，并与控制系统进行集成。
6.选取合适的材料和加工工艺，进行零部件的设计和制造。
7.进行机床的组装和调试，确保机床能够实现设计要求。
8.进行试运行和测试，对机床进行性能评估和优化。
四、设计结果：通过以上设计步骤，设计出一台能够实现四轴头多工位同步钻孔的机床。
该机床具备高精度的位置控制和运动控制能力，能够实现多个工位之间的同步运动，并在同一工件上进行钻孔加工，提高加工效率。
同时，该机床还具备安全设计，保障操作人员的安全。
四工位专用机床机构设计
1 原始数据及设计要求(1) 刀具顶端离开工件表面65mm(图1)，快速移动送进60mm接近工件后，匀速送进60 mm(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；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，机床外形尺寸见图1。
(5) 传动电机转速为1000r/min，功率为1.5Kw。
2 工艺动作分解及机械运动循环圈2.1 工艺动作分解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。
由生产率可求出一个运动循环所需时间：刀具匀速送进60mm所需时间t30s匀，刀具其余移动内（包括快速送进60mm，快速返回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。
2.2机械运动循环圈其机械运动循环情况如表所示。
表机械运动循环情况3机构选型和机械运动方案的确定3.1 机构选型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下表所列来选择。
表四工位专用机床机构的选择情况3.2 机械运动方案的确定根据表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。
不完全齿轮机构冲击性大，容易引起振动；凸轮式间歇运动机构不易定位，需要单独设计都能够为机构；槽轮机构结构简单，又实现了工作台的回转定位，其冲击性相对较小，所以工作台的回转机构采用槽轮机构。
另外，由于两个执行机构之间有严格的运动关系，并且机床主轴箱有确定的运动规律，所以主轴箱往复移动机构选用圆柱凸轮机构，容易保证主轴箱的运动规律。
4 机械传动系统速比和变速机构[11]主驱动电机功率为1.5KW 、转速为1000r ／min 。
由生产率要求，主轴箱移动机构和回转工作台间歇运动机构的主动件转速为1.25r ／min 。
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。
变速器拨叉多工位专用钻床主轴部分及回转工作台设计
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊变速器拨叉多工位专用钻床的设计[摘要]组合机床和组合机床自动线是一种专用高效自动化技术装备，目前，由于它仍是大批量机械产品实现高效，高质量和经济性生产的关键装备，因而被广泛应用于汽车，拖拉机，内燃机和压缩机等许多生产领域。
其中，特别是汽车工业，是组合机床和自动线最大的用户。
现代组合机床作为机电一体化产品，它是控制，驱动，测量，监控，刀具和机械组件等技术的综合反映。
近20年来，这些技术有长足进步，同时作为组合机床主要用户的汽车和内燃机等行业也有很大的变化，其产品市场寿命不断缩短，品种日益增多且质量不断提高。
这些因素有力地推动和激励了组合机床和自动线技术的不断发展。
[关键词]机床自动化机电一体化┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊Transmission fork multi-location special-purpose drillingmachine design[Abstract]Combination of automated machine tools and machine tool portfolio is a dedicated high-performance line of automation technology and equipment, at present, it is still a large number of mechanical products for efficient, high-quality and economic production of key equipment, have been widely used in automobiles, tractors, internal combustion engines and many other areas of industrial production. which ,in particular the automotive industry, is the combination of the largest machine tool and automatic line user.Modern tools and automatic line combinations as a mechanical-electrical integration products, such as a comprehensive reflection of technology. Over the past 20 years, these technologies have made considerable progress, at the same time as the main user of combined machine tool and automotive industries, such as internal combustion engines have a lot of changes in the market for there products continue to shorten life expectancy, increasing variety and quality improved. These factors promote and stimulate the combination of machine tools and automatic lines for the continuous development of technology.[Keywords]machine tools automation mechanical-electrical integration┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第1章绪论 (1)1.1组合机床概述 (1)1.1.1 什么是组合机床 (1)1.1.2组合机床发展现状 (1)1.1.3 组合机床的特点 (2)1.2 组合机床发展展望 (2)1.3 设计问题的提出 (3)1.4 设计计划安排 (3)第2章拨叉零件介绍及加工工艺 (5)2.1拨叉零件介绍 (5)2.2拨叉机械加工工艺路线 (5)2.3 零件工序图的作用和要求 (6)2.4图的画法 (6)第3章拨叉的加工示意图 (8)3.1加工拨叉参数的选择 (8)3.2绘制加工示意图应该注意的问题 (10)3.3加工示意图的绘制 (10)第4章机床总体联系尺寸图 (11)4.1机床联系尺寸图的绘制内容及尺寸图的作用 (11)4.2机床联系尺寸图各部件参数的选择 (11)4.2.1机床的配置 (11)4.2.2选择动力部件 (12)第5章钻模板的设计 (13)第6章多轴式主轴箱的设计 (14)6.1组合机床主轴箱的介绍 (14)6.2主轴箱的设计 (14)6.2.1主轴箱的轮廓尺寸 (14)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊6.2.2多轴箱所需功率与进给力 (16)6.2.3主轴箱传动路线的设计 (17)6.2.4主轴箱轴的校核 (18)6.2.5主轴箱的润滑 (22)第7章回转工作台的设计 (23)7.1加工零件相对于工作台的位置设计 (23)7.2回转工作台的设计 (24)7.2.1回转装置介绍 (24)7.2.2反靠定位装置介绍 (24)7.3回转工作台液压系统 (24)结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第1章绪论1.1 组合机床概述1.1.1 什么是组合机床组合机床是用按系列化标准化设计的运用部件和按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件组成的专用机床。
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。
四工位专用机床设计-设计说明
四工位专用机床设计（一）、工作原理及工艺动作四工位专用机床的工作台有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个工作位置(图1)，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。
因此，四工位专用机床的执行动作有两个：一是回转台的间歇转动，二是主轴箱的刀具转动和移动。
（二）、原始数据及设计要求(1) 刀具顶端离开工件表面65mm(图1)，快速移动送进60mm接近工件后，匀速送进60 mm(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；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，机床外形尺寸见图1。
图1 专用机床外形及尺寸（三）、方案设计提示（1）回转台的间歇转动可以采用棘轮机构、槽轮机构、凸轮式间歇运动、不完全齿轮机构等，此外，还可采用某些组合机构。
（2）主轴箱的刀具往复移动，可以采用平面连杆机构、圆柱凸轮机构、移动从动件盘形凸轮机构、凸轮—连杆组合机构等。
（3）回转台的间歇转动和主轴箱的刀具往复移动，两套机构均由一个电机带动，故工作台转位机构和主轴箱往复运动机构按动作时间顺序分支并列，组合成一个机构系统。
（4）由生产率可以求出一个运动循环所需的时间T=3600/75 = 48 s，刀具匀速送进60 mm所需时间v t1=60/2=30 s，刀具其余移动时间共需18 s，回转工作台静止时间为36 s，因此足够工件装卸的时间。
四工位机床课程设计
四工位机床 课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解并掌握四工位机床的基本结构、工作原理及功能；2. 了解四工位机床在制造业中的应用，以及其在现代工业生产中的重要性；3. 掌握四工位机床的操作步骤、编程方法及相关注意事项。
技能目标：1. 培养学生运用四工位机床进行加工的动手操作能力，提高其操作熟练度和准确性；2. 培养学生编制四工位机床加工程序的能力，使其能够根据实际需求设计合理的加工方案；3. 培养学生运用四工位机床解决实际问题的能力，提高其创新意识和实践能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对制造业的兴趣，培养其热爱机械、追求技术进步的情感态度；2. 培养学生具备安全生产意识，使其认识到遵守操作规程、确保生产安全的重要性；3. 引导学生树立团队协作意识，培养其在实际工作中沟通、协调、合作的能力。
课程性质分析：本课程属于机械加工领域，具有较强的实践性和应用性。
结合学生特点，注重理论知识与实践操作的相结合，以培养学生的实际操作能力和解决问题能力为核心。
学生特点分析：学生为高年级学生，具有一定的机械基础知识、动手能力和自主学习能力。
在此基础上，通过本课程的学习，使其能够更好地掌握四工位机床的操作与应用。
教学要求：1. 理论教学与实践教学相结合，注重学生的实际操作训练；2. 教师引导学生积极参与课堂讨论，培养学生的思维能力和创新意识；3. 强化安全意识教育，确保学生在操作过程中的人身安全和设备安全；4. 注重课后评估，及时了解学生的学习进度和成果，调整教学方法和策略。
二、教学内容1. 四工位机床概述- 机床基本结构- 工作原理与功能- 四工位机床在制造业中的应用2. 四工位机床操作与编程- 操作步骤与方法- 编程基本原理- 编程实例分析3. 四工位机床加工工艺- 加工工艺参数选择- 刀具选择与使用- 工件装夹与定位4. 四工位机床安全与维护- 安全操作规程- 常见故障分析与排除- 机床日常维护与保养5. 实践操作环节- 四工位机床操作训练- 编程与加工实践- 综合加工案例分析与操作教学内容安排与进度：第一周：四工位机床概述第二周：四工位机床操作与编程第三周：四工位机床加工工艺第四周：四工位机床安全与维护第五周：实践操作环节（一）第六周：实践操作环节（二）第七周：综合加工案例分析与操作教材章节及内容：第一章：机床概述第二章：机床操作与编程第三章：加工工艺第四章：机床安全与维护第五章：实践操作案例教学内容科学性和系统性：确保教学内容与课程目标紧密结合，遵循由浅入深、循序渐进的原则，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
【设计】变速器拨叉多工位专用钻床的设计
【关键字】设计1 前言自动化技术（机床）是本世纪以来发展极迅速和影响极大的科学技术之一。
现代自动化技术是一种完全新型的生产力，是直接创造社会财富的主要手段之一，对人类的生产活动和物质文明起着极大的推动作用。
因此，自动化技术受到世界各国的广泛重视和越来越多的应用。
机械自动化（机床），主要指在机械制造业中应用自动化技术，实现加工对象的连续自动生产，实现优化有效的自动生产过程，加快生产投入物的加工变换和流动速度。
机械自动化技术的应用与发展，是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。
机械自动化的技术水准，不仅影响整个机械制造业的发展，而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。
因此，发展我国的机械制造业自动化技术，符合我国社会主义的基本原则，符合我国现代生产的发展规律。
国内外的工业发展史告诉我们，实现机械自动化是一个由低级到高级、由简单到复杂、由不完善到完善的发展过程。
当机器的操作采用自动控制器后，生产方式才从机械化逐步过渡到机械控制（传统）自动化、数字控制自动化、计算机控制自动化。
只有建立了自动化工厂后，生产过程才能全盘自动化，才能使生产率全面提高，达到自动化的高级理想阶段。
机械自动化技术从本世纪20年代首先在机械制造冷加工大批量生产过程中开始发展应用，60年代后为适应市场的需求和变化，为增强机械制造业对市场灵活快速反应的能力，开始建立可变性自动化生产系统，即围绕计算机技术的柔性自动化。
它是在制造系统不变或变化较小的情况下，机器设备或生产管理过程通过自动检测、信息处理、分析判断自动地实现预期的操作或某种过程，并能够自动地从制造一种零件转换到制造另一种不同的零件。
社会实践证明，这种定义下的制造系统自动化与当代大多数企业的实际不相容。
当代社会还没有在科学技术、物质和人员方面准备好实现这一自动化的条件，硬要这么做只会事倍功半。
2 组合机床2.1 组合机床概述组合机床是用按系列化标准化设计的运用部件和按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件组成的专用机床。
四工位专用机床的运动方案设计
机械运动方案设计机械系统通常由原动机､传动部分､执行机构和控制部分等组成｡机械运动方案设计的主要内容是:根据给定机械的工作要求,确定机械的工作原理,拟定工艺动作和执行构件的运动形式,绘制工作循环图;选择原动机的类型和主要参数,并进行执行机构的选型与组合,随之形成机械系统的几种运动方案,对运动方案进行分析､比较､评价和选择;对选定运动方案中的各执行机构进行运动综合,确定其运动参数,并绘制机构运动简图,在此基础上,进行机械的运动性能和动力性能分析｡一､机械运动方案设计的步骤机械运动方案设计的一般过程如下:构思机械工作原理,针对设计任务书中的规定的机械功能,构思实现该功能所采用的科学原理和技术手段,即机械的工作原理;由工作原理进一步确定机械所要实现的工艺动作,复杂的工艺动作可分解为几种简单运动的合成,选用适当的机构实现这些运动就是机械运动方案设计的主要任务｡二､绘制机械工作循环图(又称运动循环图)针对机械要实现的工艺动作,确定执行构件的数目,为了实现机械的功能,各执行构件的工艺动作之间往往有一定的协调配合要求,为了清晰地表述各执行构件运动协调关系,应绘制机械的工作循环图｡机械工作循环图也是进行机构的选型和拟定机构的组合方案的依据｡三､选择执行机构类型根据执行构件的运动形式和运动参数,选定实现执行构件工艺动作的执行机构,并将各执行机构有机的组合在一起,以实现机械的整体工艺动作｡在进行执行机构选型时,应首先满足执行构件运动形式的要求,然后通过对所选机构进行综合､组合､变异和调整等,以满足执行构件的运动参数和运动特性等要求｡一般来说,满足执行构件工艺动作的执行机构往往不是一种,而是多种,故应该进行综合评价,择优选用｡四､绘制机械运动示意图依据机械工作性质和工作环境等,合理选取原动机类型;原动机的运动和动力经传动系统的传递和转化后,驱动执行机构的主动件,使执行机构实现预期的工艺动作｡根据机械的工作原理､执行构件运动的协调配合要求,和所选定的各执行机构,拟定机构的组合方案,画出机械运动示意图,这种示意图就表示可机械运动配合情况和机构组成情况,代表机械运动系统的方案,对于运动情况比较复杂的机械,机械运动示意图还可以采用轴测投影的方法绘制出立体的机械运动示意图｡五､执行机构的尺度综合根据各执行构件和主动件的运动参数,以及各执行构件运动间的协调配合要求,同时考虑执行机构的动力性能要求,确定各执行机构中构件的尺寸和几何形状(如凸轮廓线)等｡六､绘制运动机械简图针对各机构尺度综合所得结果,进行机构的运动分析和动态静力分析,并从运动规律､动力条件､工作特性等多方面进行综合评价,确定机构其它相关尺寸｡然后绘制出运动简图｡根据机械运动简图所求得的运动参数､动力参数,可以作为机械零部件结构设计的依据｡七､编制设计说明书设计说明书是设计人员对整个设计计算过程的系统整理和归纳总结,是审核设计的主要技术文件之一,也是进行图纸设计的理论依据｡因此编定好设计说明书是整个设计工作中一项必不可少的重要组成部分｡设计说明书的内容应根据设计任务的要求而定,一般来讲包括以下几个方面: 1､目录(标题和页次);2､设计题目(设计条件和要求);3､全部原始数据;4､机械运动设计方案的拟定,(设计思路的说明,所选用机构的工作原理及运动特性);5､机构的组合方式;6､机械运动循环图;7､机械运动简图;8､采用的设计方法及其原理的简要说明;9､设计计算公式及其所调用的子程序名称;10､机械运动分析､动力分析的方法,分析计算公式及其抽调用的子程序名称;11､编程框及自编主程序,打印出自编的分部程序并作必要的说明;12､用表格列出计算结果,并绘制出主要的运动曲线图;13､对计算结果的分析讨论,作出概括性的结论;14､列出主要的参考资料｡设计说明书用钢笔书写,采用统一的16开报告纸;编写说明书时应作到条理清楚､叙述简明､重点突出､计算正确､文句通顺､书写整洁;所用的公式和数据应注明来源(参考资料的编写和页次);全部计算中所用的符号和脚注必须前后一致,不能混淆;对自成单元的内容应有大小标题,做到层次分明醒目突出;绘制机械运动简图时应采用规定的符号,按比例作图;对计算结果应有简明的结论,如果实际所取的数值与计算结果有较大差异,应作必要的解释,说明原因;说明书编定完毕后应加上封面,装订成册｡机械运动循环图机器的各个工艺动作是相互独立的,它们各自实现自己的子功能｡但为了实现机器的总功能,这些各自独立的动作又必须相互配合､相互协调以确保时间和空间上的同步｡用来表述各执行机构之间运动协调配合关系的图就是机械的运动循环图｡它是机器各执行机构的运动循环图(即执行机构的执行构件在一个循环中的运动状态图)按同一时间(或分配轴的转角)比例绘制的总图,它以某一主要执行机构的起点为基准,表示各执行机构的运动循环相对于该主要执行机构的动作顺序｡因此它是机器各执行机构之间的协调图,也是机器设计､安装､调试的依据｡一､机械运动循环图表示方法机械运动循环图常用的表示方法有如表1中三种｡表1 机械运动循环图的分类､表示方法和优缺点图1 平压印刷机直线式运动循环图图2 平压印刷机同心圆式运动循环图图3 平压印刷机直角坐标式运动循环图二､机械运动循环图的设计机械的运动循环是指完成其运动功能所需的总时间,通常以T表示｡机械的运动循环往往与各执行机构的运动循环相一致,因为执行机构的生产节奏就是整台机器的运动节奏｡执行机构中执行构件的运动循环至少包括一个工作行程和一个空行程｡有时有的执行构件还有一个或若干个停歇阶段｡因此,执行机构的运动循环T执=T工作+T空程+T停歇式中 :T工作——执行机构工作行程时间;T空程——执行机构空回程时间;T停歇——执行机构停歇时间｡在设计机械的运动循环图(又称工作循环图)时,通常机械应实现的功能是已知的,它的理论生产率也已经确定,机器的传动方式以及执行机构的结构均已初步拟定,然后可以按以下步骤进行设计｡1､确定执行机构的运动循环时间T执;2､确定组成运动循环的各个区段;3､确定执构件各区段的运动时间及相应的分配轴转角;4､初步绘制执行机构的运动循环图;5､在完成执行机构的设计后,对初步绘制的运动循环图进行修改;6､分别画出各执行机构的运动循环图;进行各执行机构的协调设计,又称同步设计,最后画出整个机器的运动循环图｡三､机械运动循环图的应用运动循环图可以用来核算机器的生产率,并通过分析研究循环图,从中寻找提高机器生产率的途径｡运动循环图可以用来指导各个执行机构的设计､安装和调试｡应用运动循环图可以检验各执行机构中执行构件的运动是否紧密配合､相互协调｡机械运动简图设计的内容､方法和步骤为了实现生产过程的机械化､自动化或者某种动作功能,就必须按这些动作和动能要求,设计或开发相应的一系列机构,并将它们按动作过程要求组合成新的机械｡机械运动简图除了要表示出各构件本身各执行构件间真实运动关系外,还应表示各执行构件之间动作过程的次序和配合情况｡机械运动简图的设计,主要包括下列内容:1､功能原理方案的设计和构思根据机械所要实现的功能采用有关的工作原理,由工作原理出发设计和构思出工艺动作过程,这就是功能原理方案的设计｡值得指出的是,一个灵巧的功能原理方案是创新机械的出发点和归宿｡2､机械运动方按的设计机械运动方案通常用机械运动示意图来表示,它是根据功能原理方案中提出的工艺动作过程及各个动作的运动规律要求,选择相应的若干个执行机构,并按一定的顺序把它们组合成机械运动示意图｡这个机构系统应能合理地､可靠地完成上述工艺动作｡机械运动方案就是机械运动简图设计中的型综合｡机械运动方案中所画出的表示机构结构形式､机构相互联接情况的示意图是进行机械运动简图设计尺度设计的依据｡3､机械运动简图的尺度综合将机械运动方案中各个执行机构,根据工艺动作运动规律和机械运动循环图的要求进行尺度综合｡机械运动简图中各机构的运动尺寸(如果有高副机构还应包括高副的形状)都要通过分析､计算加以确定｡当然,在设计机械运动简图进行尺度综合时,应该同时考虑其运动条件和动力条件,否则不利于设计性能良好的新机械｡4､机械运动简图设计的一般程序根据产品功能要求､工作性质和动作过程等基本要求进行新机械的方案设计时,首先将总功能分解成多个功能元,找出功能元的运动规律和工作过程;其次按各功能元的运动规律和动作过程确定运动示意图(即机械运动方案图);然后,按各功能元的运动规律､动作过程､动力性能等要求进行机械运动简图的尺度综合｡机械运动方案的比较与优选由前述的机械运动方案设计可知,对于同一种功能,可选取不同的工作原理来满足要求,而同一种工作原理,还可选用､创造不同的机构及其组合来实现｡因此,对于要求满足某种功能的机械,可能的运动方案就有很多种,故有必要对机械运动方案进行比较和优选｡作为课程设计,目的在于完成评选方案的初步训练,所以,偏重于机构结构､运动和动力特性方面的比较,主要包括以下几方面的内容:1､机构功能的重量一般来说,所有方案都能基本满足机构的功能要求,然而,各种方案在实现功能的质量上还是有差别的,所以对实现功能的质量需首先进行比较分析｡如:工作行程是否达到设计要求,与预期运动规律符合程度,运动参数(vmax､amax)大小,传力性能(压力角､传动角)好坏,生产效率高低,所须原动机功率,振动､冲击､噪声的大小,传动精度与持久性,恢复精度的方便程度等｡2､机构结构的合理性机构结构的合理性是指机构中构件与运动副的数量及种类是否最少,机构组成是否最为简洁,运动链可否再作简化,动力源种类与原动机参数选择是否合理,各级传动机构的传动比分配是否合理｡通常,机械制造的难易程度与使用构件多少的平方成比例,这是因为零件的制造技术和零件间的接合(装配)技术两方面的问题同时存在的缘故,因此,减少构件数和运动副数可降低制造的困难程度｡同时还减少误差环节和摩擦损耗,提高机构的刚度,并且也降低机构产生故障的可能性,提高其工作的可靠性｡因此,有时宁用有设计误差但结构简单的近似机构,而不采用理论上没有误差但结构复杂的精确机构｡动力源的合理选择,也有利于机构的简化和改善运动质量｡例如,从动件作直线运动,若能从现场的现成气､电､液压源中选择一个合适的直线运动动力装置(如汽缸､直线电动机､液压缸等),就可省去运动变换机构,简化机械系统｡若现场不具备某些动力源,那么,为简化机构而特别设置一个新的动力源,也许是不合适的｡3､机构的经济性机械应具有良好的经济性,即加工制造成本低,使用维修费用低｡在材料确定后,加工制造成本主要与机构组成及运动副形式有关｡因此,设计中要考虑是否有更简捷廉价的方法完成预期任务,对机器的加工､安装与配合精度要求可否降低,需特殊加工零件(凸轮､靠模)的加工难度,各种消耗(能源､工具､辅料)可否降低,原材料利用率能否提高等｡4､在设计与制造的关系我们应从制造是否简便的观点出发来衡量｡如果这个方案的机构设计虽然比较繁难,但是制造容易,则还是应该优先选用,因为这有利于提高机构的经济性｡5､机构的使用性理论上可行的机构,到能够将其付诸实用,还是有一段距离的｡所以,设计者要为“用户”着想,除了满足功能要求,经济实惠以外,还应考虑机器的安全可靠问题,如操作强度,操作人员的体力､脑力消耗,使用､维护､保养､拆装､运输的方便程度,是否会造成污染或公害,对工作环境有无特殊要求(防尘､防爆､防电磁干扰､恒温､恒湿等)｡除了上述评价内容,在进行机械运动方案比较与优选时,还应考虑非机械传动方式的应用情况,机械中高科技含量与自动化､智能化程度,设计成果的新颖性,他人知识产权､专利技术的移植与运用情况等｡对于不同设计对象和设计要求,应按不同需要对上述内容加以合理取舍｡设计题目:专用机床的刀具进给机构和工作台回转机构设计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4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｡一､原始数据和设计要求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｡回程和进程的平均速度之比K=2｡2) 刀具匀速进给速度为2mm/s,工件装卸时间不超过10s｡1) 机床生产率每小时约75件｡2) 执行机构及传动机构能装入机体内｡3) 传动系统电机为交流异步电动机,功率1.5Kw,转速960r/min｡二､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｡图5､图6､图7所示为其中的三个参考方案｡选择运动方案时应注意以下几点:工作台回转以后是否有可靠的定位功能,主轴箱往复运动的行程在115mm以上,所选机构是否能在给定空间内完成运动要求｡机构的运动和动力性能､精度在满足要求的前提下,传动链是否能尽可能短,且制造和安装方便｡加工工件的尺寸变化后,是否能够方便的进行调整和改装｡图5圆柱凸轮运动方案图6齿轮——凸轮运动方案图7凸轮——连杆运动方案三､设计任务与内容1) 按工艺动作过程拟定运动循环图｡2) 进行回转台间歇转动机构､主轴箱刀具移动机构的选型｡并进行机械运动方案的评价和选择｡3) 根据电机参数和执行机构运动参数进行传动方案的拟订｡4) 画出机械运动方案图(CAD､A2),凸轮轮廓图(手工､A3)｡5) 机械传动系统和执行机构的尺度计算｡6) 编写设计说明书｡(用A4纸张,封面用标准格式)。
PLC对SPJX4PZ型四工位组合机床的设计
目录PLC对SPJX-4PZ四工位数控机床的设计 (I)Design PLC in four numerical control machine tool of SPJX-4PZ...................................................................... I I 引言. (1)1 绪论 (1)组合机床概述 (1)PLC概述 (2)组合机床采用PLC的优点 (3)2 设计方案要求 (5)控制流程 (5)对电动机设计要求 (5)其中液压电机、冷却泵电机、扩孔电机、钻孔电机在整个工作过程中不需要“启动”与“停止”的经常转换，也不需要正反转，只要在工作人员在自动线现场时启动运行，在人员离开自动线现场时停止。
只要能实行“起、保、停”控制即可。
(5)对工作方式要求 (5)要求该控制系统能使金属切削机械具有全机全自动、全机半自动、单机半自动和单机手动、全机自动回原点五种工作方式。
(5)全机全自动方式是设计中最重要的部分，它用来实现在无人参与的情况对成批工件进行自动地连续加工。
(5)全机半自动方式主要用于自动线组装或检修完成后，以及工人交接班时对产品的的单件检查。
(5)单机半自动方式主要用来检查或调整各单机一个工作循环的运行状态。
(5)对操作的设计要求 (5)具有预开、预停、紧急停止、紧急后退和计数功能。
(5)预开：各项准备做好，按该钮，若开机条件具备，电铃响，提醒人员离开；预停：出现超节拍或者是有异常、不会引起严重后果，但长此下去会造成故障时按该钮，会在本工作周期完后再停止；紧急停止：出现紧急故障时起保护作用。
(5)对特殊环节的设计要求 (5)这里所说的特殊环节只针对润滑和冷却部分，对其他部分不做过多要求。
钻床针对的大多数是金属等硬材料，这些零件对钻头的损害非常巨大，缓解的方法是加入润滑液减小钻头与零件之间的摩擦。
(5)另一方面机床加工零件时有摩擦产生大量的热，如果热量聚集散不出去就会由于热应力对零件的精度产生误差，因此必须考虑到冷却系统。
多工位钻—攻组合机床设计
多工位钻—攻组合机床设计序言在工业高速发展的现代化浪潮中，各种机械设计和制造业中，组合机床的应用越来越广泛，越来越转化为生产力，从这个意义上讲，对组合机床的研究具有重要的现实意义。
组合机床是根据工件加工需要，以通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。
组合机床是按系列化标准化设计的通用部件和按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件组成的专用机床。
组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到了广泛的应用，并可用以组成自动生产线。
总体方案的设计主要包括制定工艺方案（确定零件在组合机床上完成工艺内容及加工方法，选择定位基准和夹紧部位，决定工步和刀具种类及其结构形式，选择切削用量等）、确定机床配置形式、制订影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构方案。
总体方案的拟定是设计组合机床最关键的一步。
方案制定得正确与否，将直接影响机床能否达到合同要求，保证加工精度和生产率，并且结构简单、成本较低和使用方便。
对于同一加工内容，有各种不同的工艺方案和机床配置方案，在最后决定采用哪种方案时，必须对各种可行的方案作全面分析比较，根据工件的加工要求和特点，按一定的原则、结合组合机床常用工艺方法、充分考虑各种影响因素，并经技术经济分析后拟订出先进、合理、经济、可靠的工艺方案。
在组合机床诸多零件中，多轴箱和夹具与组合机床密切相关，是组合机床的重要组成部件。
它是选用通用零件"按专用要求设计的，所以是组合机床设计过程中工作量较大的零部件，就多轴箱设计来说，工作量主要集中在传动系统的设计上，轴的设计必须保证各轴的转速、旋向、强度和刚度，而且应当考虑有无让刀，有无调位机构等。
因此，本课题基于使设计出的机床结构简单、使用方便、效率高、质量好提出的要求，着重选择最佳的工艺方案，合适地确定机床工序集中程度，合理地选择组合机床的通用部件，恰当的组合机床的配置型式，合理地选择切削用量，以及设计高效率的夹具、刀具、主轴箱和液压系统就是本次设计主要内容。
四工位专用机床机构设计
四工位专用机床机构设计一、引言机床是工业生产中非常重要的设备，专用机床是为了满足其中一特定工作过程而设计和制造的机床。
本文将介绍一种四工位专用机床机构设计。
二、设计目标本设计的四工位专用机床旨在满足以下要求：1.提高生产效率：机床需要具备高速高效的特点，以提高生产效率；2.稳定性和精度：机床需要具备较好的稳定性和加工精度，以保证产品质量；3.维护简单：机床需要设计简单，易于维护和保养；4.安全性：机床需要具备良好的安全性能，防止操作人员发生意外伤害。
三、机床结构设计1.机床底座：使用高强度的铸铁材料制造，以保证机床的稳定性和刚性；2.动力系统：采用电机作为动力源，通过传动装置将动力传递到各个工位；3.工作台：机床上设置四个工作台，每个工作台可分别进行不同的工艺加工；4.控制系统：机床配备先进的数控系统，可实现自动化加工和生产；5.安全保护装置：机床上设置安全门、急停按钮等安全装置，确保操作人员的安全。
四、机床工作过程1.开机准备：操作人员按下启动按钮，机床底座上的电机开始运转；2.工作台定位：机床通过传动装置将动力传递到工作台，使工作台定位到指定位置；3.加工操作：操作人员根据产品要求在工作台上进行加工操作；4.自动化控制：操作人员通过数控系统设置工作台的加工参数，实现自动化加工；5.停止操作：操作完成后，操作人员按下急停按钮，机床停止运转。
五、结论通过对四工位专用机床机构的设计，可以实现高效、稳定和精确的加工过程。
机床的稳定性和精度要求可以通过合适的结构设计和选用优质的材料来达到。
控制系统的使用可以实现机床的自动化加工和生产，提高生产效率。
此外，合理的安全保护装置也能最大程度地保证操作人员的安全。
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。
四工位组合机床控制系统设计样本
毕业设计设计题目: 四工位组合机床控制系统设计目录一.设计规定及任务二.进度安及完毕时间三.四工位组合机床工作原理与过程分析四.程序控制方案五.PLC硬件接线图, I/O分派表, 操作面板。
六.电气原理图七.液压控制图八.有关元器件选取九.某些程序分析十.心体会参照资料三.四工位组合机床工作原理与过程分析本机床对零件进行钻孔,扩孔,攻丝等工序加工,采用回转工作台传送零件,按照工艺流程分三个工位进行加工,并安排一种装卸工位来装卸工件.当用人工将一种工件安装在夹具上,且三个加工工位动力头已加工完毕,并退回到原位后,回转工作台自动微抬.抬起到位,回转工作台吊自动转位.转位到位后,自动定位夹紧.夹紧后,即向各工位发出向前主令,各工位动力头按自己程序进行加工.与此同步回转机构自动复位,为下次转位做准备.各工位加工完毕,向系统报告完毕信号.同步各工位动力头自动退回原位,回到原位后,即向系统报告原位信号.当所有工位动力头都回到原位,装卸工位又装好了新工件时,则系统又开始进行下一种循环加工.1.回转台工作原理按下回转台工作按钮后, 电磁阀S01通电, 使得回转台微抬, 遇到行程开关SQ02, 电磁阀S01, S03通电, 回转台开始回转, 当遇到行程开关SQ03, 电磁阀S01, S03, S05通电, 使得回转台低回；离开行程开关SQ03电磁阀S01, S04, S05通电, 回转台反靠；遇到行程开关SQ04,电磁阀S02通电, 回转台夹紧；当压力继电器KP1发出信号, 电磁阀S02, S06通电, 回转台脱离；遇到行程开关SQ05, 电磁阀S02, S04, S06通电, 回转台返回；遇到行程开关SQ01, 回转液压缸返回原位等待下一次循环。
2.钻孔工作原理按下钻孔工作按钮, 电磁阀S11, S13通电, 钻孔工位快进；当遇到行程开关SQ12,电磁阀S11,接触器线圈KM3通电, 钻孔工位转为工进, 同步钻孔电动机启动；当遇到行程开关SQ13, 电磁阀S12, S13通电, 钻孔工位快退；当遇到行程开关SQ11,接触器线圈KM3断电, 钻孔电动机停止, 钻孔工位返回到了原位。
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优秀本科毕业设计（论文）工作台刀具主轴箱A1n1n21234A2机架第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。
但对于专用机床来说，一个循环就有一个工件完成上述全部工序。
四工位专用机床可以大批量加工零件，大大提高了工作效率和自动化程度。
1.3设计要求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).然后快速返回。
回程和工作行程的平均速度比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75件/h；4）执行机构能装入机体内。
1.4 四工位专用机床的总体方案设计1.4.1工艺动作分解和机械运动循环图本机床主要有两个执行机构件—回转工作台和主机箱。
它可分解为下列几个工艺动作：1）安置工件的工作台要求进给间歇转动的速度为n2（r/min）。
2）安装刀具的主轴箱能实现静止、快进、进给、快退的动作。
3）刀具以速度n1（r/min）转动来切削工件。
根据上述要求可画出树状功能图，如图1.2所示。
图1.2四工位专用机床树状功能图由生产率可求出一个运动循环所需时间T=3600/75 s= 48s,刀具匀速送进60mm所需时间t匀=60/2s=30 s，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36s，因此足够工件的装、卸所需时间。
其机运动循环情况如表1.1所示。
1.4.2 四工位专用机床的机构选型和机械运动方案的评定图1.3为四工位专用机床的运动转换功能图。
选用两个电动机，由三条传动来实施运动转换（其符号含义见图1.2及有关机械设计手册），以满足三种工艺动作的需要。
工作台间歇转动主轴箱往复移动s=s(t)b )图1.3 四工位专用机床运动转换功能图表1.2 四工位专用机床形态学矩阵下面有两种总统布局方案可供选择：见图1.4、1.59111213电动机1234678101212351－电动机 2－摆线针轮传动机构 3－小带轮 4－V 带 5－减速带轮 6，7－齿轮 8－槽轮机构 9－回转工作台 10－移动推杆圆柱凸轮机构 11－刀具主轴箱图1.4 四工位专用机床总体布局方案Ⅰ1－电动机 2－小带轮 3－V 带 4－减速带轮 5－减速轴承 6，7－齿轮 8，9－齿轮 10－不完全齿轮机构 11－回转工作台 12－主轴箱 13－移动推杆圆柱凸轮机构图1.5 四工位专用机床总体布局方案Ⅱ方案Ⅰ采用摆线针轮传动系统直接和电动机1相连来实现减速，导致小带轮转速特别低，导致设计的带轮无法满足要求，摆线针轮减速比过大，使机床结构变大，又其电动机和V 带传动都在机体内部，使系统产生震动，使机器的精度降低。
方案Ⅱ将电动机和V 带传动设在机体外部，可减小机床的震动；使用减速带轮和减速轴承结合的减速方式可使机床的结构变小；减速带轮节约空间，减速轴承传动效率高，节约能源；采用的不完全齿轮机构的结构简单，工作可靠，制造容易，比槽轮机构等其他间歇运动机构应用广泛。
综上，选择方案Ⅱ1.5 本章小节本章简单介绍了机床的发展、现状、用途、分类以及四工位专用机床的设计要求，最后详细介绍了四工位专用机床的总体方案的选择、评定与确定。
第2章 四工位专用机床的技术设计2.1 传动系统技术设计2.1.1 电动机1的选择1. 电动机参数的确定电动机的功率消耗主要有两部分：一部分是工作台的转动，估计P 转盘 =0.8 KW ；一部分是移动推杆圆柱凸轮机构带动工作台左右移动所消耗的功率约为P 进=1.6 KW 。
则总功率为P 总=P 转盘 ＋ P 进 =0.8 KW ＋ 1.6 KW = 2.4 KW 。
估计传动系统总机械效率η总为0.85，则电动机的功率至少应为P 电= P 总/η总=2.4/0.85=2.82 KW .由此选择Y100L2－4型Y 系列鼠笼三相异步电动机。
P 额=3 KW 。
其主要技术数据、外形和安装尺寸见表2.1：表2.1 电动机主要技术数据、外形和安装尺寸表2. 确定各传动机构的传动比因n 电=1420r/min ，n 工作机=1.25 r/min 则外总传动比为i 总=n 电/ n 工作机=1420/1.25=1136由带传动比不易太大,故取带传动比i 带=4,减速带轮传动比i 带减=12.636,减速轴承的传动比i 减轴承=10,齿轮6、7的传动比i 6，7=2.2, 齿轮8、9的传动比i 8,9=1。
3. 计算各轴的转速和功率 （1）各轴的转速n 1= n 电=1420 r/minmin /09.28min /636.12414202r r i i n n =⨯==带减带电n 3 =min /81.2min /1009.282r r i n ==减轴承n 4 =min /28.1min /2.281.27,63r r i n == （2）各轴的功率查机械设计手册，效率取 η带=0.96，η齿=0.98，η轴承=0.99，η联轴器=0.992，η减轴承=0.94，η带减=0.94。
电动机的输出功率估计为2.8KW .I 轴 P 1=P 0= 2.8KW .II 轴 P 2= P 1η带η带减=2.8 ×0.96 ×0.94=2.527KWIII 轴 P 3= P 2η减轴承η联轴器η轴承=2.527×0.94×0.992×0.99=2.333 KW IV 轴 P 4= P 3η齿η轴承=2.333×0.98×0.99=2.263 KW V 轴 P 5=P 4η齿η轴承=2.263×0.98×0.99=2.196KW VI 轴 P 6= P 5η齿η轴承=2.196×0.98×0.99=2.130 KW VII 轴 P 7= P 4η联轴器η轴承=2.130×0.992×0.99=2.092 KW 2.1.2 V 带及带轮的设计1.确定计算功率P ca (KW)Pc（2.1）由此电机每天工作16个小时，载荷变动小。
由参考文献[6]查表选取K A =1.1，又P=3KW ,则 P ca =1.1×3KW=3.3 KW 。
2.选择带型根据计算的功率P ca =3.3 KW 和小带轮的转速n 1=1420r/min ,选用普通V 带A 型。
3.确定带轮的基准直径D 1和D 2 （1）初选小带轮的基准直径D 1。
根据V 带截面型，参考文献[6]查表选取。
D 1≥D min ，D min =75mm ,取D 1 =75mm 。
（2）验算带的速度v （m/s ）11πD n π751420v 5.5601000601000⨯⨯===⨯⨯m/s（3）计算D 2 D 2= i 带D 1=4×75=300mm 4. 确定中心距a 和带的基准长度l d 由下式初选a 00.7（D 1＋D 2）<a 0<2（D 1＋D 2） （2.2）即 262.5<a 0<750 取a 0＝500mm,d(D D )ππ()l a (D D )()2a 2--=+++=⨯+++⨯2221012030075225007530044500=1614mm由参考文献[6]查表选取,d l 相近的l d , l d =1800mm ， 则 d d l l a a --=+=+=,01800161450059322mm取a=600mm 。
5.验算α1 保证α1≥120°D D α...a --=-⨯=-⨯=≥2113007518057318057315851206006.确定zz=caa lP (P ΔP )K K +00 （2.3）确定各参数1)求P 0 , 由参考文献[6]查表, 插值法得 P 0 =1.05 2)求0P ∆, 由参考文献[6]查表, 插值法得0P ∆=0.165 3)求K a , 由参考文献[6]查表,插值法得K a =0.9145 4)求K l , 由参考文献[6]查表,查得 K l =1.01z=..(..)..=+⨯⨯33294105016509145101取z=37.求初拉力F 0F 0=ca p ...()qv ()..zv ka ..-+=⨯-+⨯=⨯22253325500150010105535509145176.43N 安装时的初拉力F=1.5F 0=264.64N8.求QQ=2ZFcos(β/2)= 2ZFsin(α1/2)=1559.97N9. V 带轮的设计（1)带轮的材料 铸铁HT200（2)结构尺寸 小带轮采用腹板式结构2.1.3减速带轮图2.1 外激波摆动活齿传动机构模型图2.1为外激波摆动活齿传动的机构模型。