1、課程設(shè)計(jì)課程名稱：機(jī)械原理學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)：工程機(jī)械名字：學(xué)位：學(xué)年：班主任教師：2016年月日機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)書標(biāo)題編號(hào)01 (A1 )鎖定梁自動(dòng)成型機(jī)的切削機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一、機(jī)構(gòu)說明和加工形象鎖梁自動(dòng)成形機(jī)床加工鎖梁的工序包括矯正盤圓鋼條、切槽、車圓頭、切斷和搬運(yùn)成形。 本機(jī)構(gòu)是該機(jī)床的彎曲成形技術(shù)部分，由進(jìn)給機(jī)構(gòu)、夾緊機(jī)構(gòu)和切削進(jìn)給機(jī)構(gòu)組合而成。 切削加工的原理是進(jìn)給卡盤1將工件7輸送到切削加工工作站的圖。 彈簧夾頭的錐形套筒6移動(dòng)，夾緊爪5夾緊工件7后，進(jìn)給座1返回。 圓錐凸輪2移動(dòng)，使切入刀棒和與切斷刀棒聯(lián)動(dòng)的擺動(dòng)棒3擺動(dòng)，開始切入，通過刀架4的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，工件被圓槽、圓頭、最后切

2、斷。 圓錐凸輪2返回，擺動(dòng)刀桿退刀，彈簧夾頭放松工件，進(jìn)給卡盤1第二次被輸送時(shí)，將切削成形的工件從工作站中推出。二、關(guān)于機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)1 .生產(chǎn)率10件/分鐘2 .機(jī)電輸入轉(zhuǎn)速： n1=700轉(zhuǎn)/分鐘3 .工件尺寸：L=250 D1=10 D2=7三、課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目內(nèi)容：a )目標(biāo)分析：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù)，進(jìn)行功能分析，進(jìn)行流程動(dòng)作的分解，明確各流程動(dòng)作的工作原理。b )創(chuàng)新構(gòu)想：全面構(gòu)想完成各過程動(dòng)作和工作性能的執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案。 對(duì)各種可行的方案進(jìn)行運(yùn)動(dòng)規(guī)則設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)型設(shè)計(jì)和協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)。c )方案制定：制定總體方案，進(jìn)行執(zhí)行系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、原動(dòng)機(jī)的選擇和基本參數(shù)設(shè)計(jì)。d )方案評(píng)價(jià)：

3、對(duì)各行方案進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析、力分析及相關(guān)計(jì)算，進(jìn)行功能、性能評(píng)價(jià)和技術(shù)、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。e )方案決定：根據(jù)方案評(píng)價(jià)進(jìn)行方案決定，是可行的方案。 確認(rèn)其整體設(shè)計(jì)方案，制作系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)圖，制作整體設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)的說明書。四、課程設(shè)計(jì)要求：a )為每個(gè)過程動(dòng)作設(shè)計(jì)多個(gè)組合機(jī)構(gòu)的整體方案，根據(jù)評(píng)價(jià)的運(yùn)動(dòng)特性、傳遞力特性、工作的可靠性、結(jié)構(gòu)的緊湊性和制造經(jīng)濟(jì)性等進(jìn)行比較，最后確定一、兩個(gè)好方案，制定運(yùn)動(dòng)方案的形象。b )分解過程動(dòng)作，根據(jù)生產(chǎn)率繪制進(jìn)給機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)和進(jìn)給機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。 (4號(hào)圖)c )根據(jù)生產(chǎn)率和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)。d )圖式地運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)進(jìn)給機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、進(jìn)給機(jī)構(gòu)，制作組合機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)概略圖

4、。 (4號(hào)圖)e )用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)分析進(jìn)給機(jī)構(gòu)I .制定計(jì)算流程圖。ii .根據(jù)計(jì)算流程框圖編制主程序，建立在線計(jì)算和打印結(jié)構(gòu)f )用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)，描繪凸輪輪廓和從動(dòng)件位移曲線g )制定課程設(shè)計(jì)書。 內(nèi)容包括設(shè)計(jì)主題、過程要求、設(shè)計(jì)內(nèi)容、方案選擇和比較、各機(jī)構(gòu)類型和運(yùn)動(dòng)參數(shù)的選擇、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)步驟、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析計(jì)算流程圖、主程序和計(jì)算結(jié)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、參考資料目錄和設(shè)計(jì)總結(jié)等。 (第20頁以上)五、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)主題的分配：1 .學(xué)號(hào)最后第二位(即第十位)為l、3的同學(xué)為鎖定束自動(dòng)成形機(jī)的切削機(jī)構(gòu)(即A1A10 )。2.學(xué)號(hào)的最后位數(shù)(

5、即位數(shù))是標(biāo)題號(hào)碼。學(xué)號(hào)03*13的同學(xué)建立了鎖定梁自動(dòng)成型機(jī)的切削機(jī)構(gòu)。 標(biāo)題號(hào)碼a-3的數(shù)據(jù)。附表：鎖定梁自動(dòng)成形機(jī)床切削機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)主題數(shù)據(jù)標(biāo)題代碼A1A2a3.a3A4系列A5A6A7A8A9A10生產(chǎn)力10121518202425283032電機(jī)轉(zhuǎn)速7007508008509009501000110012001250工件長度250240225200190180160150120100工件D1101099886655工件D2776655443.53.5齒輪模組。665544332.52.5摘要作為機(jī)器，其主要作用是釋放勞動(dòng)力代替勞動(dòng)力。 在工業(yè)作用過程中，沿襲著舊的加工方法。 原因有幾個(gè)。

6、 一是加工技術(shù)復(fù)雜，目前先進(jìn)的生產(chǎn)方式無法替代，如材料成形中的砂型鑄造等。 二是能達(dá)到先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，但利用先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)成本太高，生產(chǎn)收益和成本比例不高等。 第三，工廠和企業(yè)自身?xiàng)l件有限，難以達(dá)到先進(jìn)的加工水平。目前，如何解決成本與加工技術(shù)之間的矛盾已成為我們機(jī)械與設(shè)計(jì)中最大的矛盾。 我們現(xiàn)在的任務(wù)是從我們學(xué)到的知識(shí)中提取這個(gè)矛盾，進(jìn)行一定程度的修正和改進(jìn)，提高機(jī)械加工的效率，提高生產(chǎn)率，解放勞動(dòng)力。鏈梁是我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚模覀兊臋C(jī)械加工有很多加工鏈梁類的機(jī)床，有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，普通機(jī)床要求工人技術(shù)高，數(shù)控機(jī)床成本高，需要使用復(fù)雜的中心運(yùn)算，需要精通機(jī)械程序的工人完成加工因此，設(shè)計(jì)

7、比較簡單方便的鏈梁機(jī)構(gòu)是這次設(shè)計(jì)的任務(wù)，將設(shè)計(jì)的機(jī)器盡可能投入生產(chǎn)，完成產(chǎn)品的生產(chǎn)。關(guān)鍵詞：進(jìn)給、夾緊、切削、效率目錄第一章設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的概要.6一、鎖定梁自動(dòng)成形機(jī)床的切削機(jī)構(gòu)的功能和設(shè)計(jì)要求6二、工作的電路圖及其解釋.7三、功能分解.7第二章設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)各部件的比較選擇.7一、切削材料時(shí)的進(jìn)給功能.7二、切削材料時(shí)的夾緊功能.10三、切削材料時(shí)的切削功能.13第三章制作機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)變換功能圖.16第4章各自優(yōu)選的部件相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算. _第五章運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的描繪.19第6章傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇.20第七章整體組裝圖.22第8章Proe模擬和凸輪模擬結(jié)果.23附錄. 總結(jié).28參考文獻(xiàn). 29第一章設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)

8、介紹1 .鎖定梁自動(dòng)成形機(jī)床切削機(jī)構(gòu)的功能和設(shè)計(jì)要求圖1-1.1 (鎖定束生產(chǎn)模式圖)如圖1-1.1所示，掛件的零件，稱為“掛件梁”。 鎖定梁自動(dòng)成形機(jī)的切削機(jī)構(gòu)作為對(duì)材料進(jìn)行彎曲加工前的“鎖定梁”發(fā)揮功能。 設(shè)計(jì)要求和參數(shù)如下：(1)“鏈梁”的形狀如圖1-1.1所示(二)、連續(xù)自動(dòng)生產(chǎn)(三)、生產(chǎn)能力為10件/min(四)加工質(zhì)量必須達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求(五)機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方案要盡可能簡單、可靠。二、工作電路圖及其說明圖1-2.1 (切削加工電路圖)切削加工原理如圖2-2.2所示：進(jìn)給卡盤1將工件7輸送到切削加工工作站。 彈簧夾頭的錐形套筒6移動(dòng)，夾緊爪5夾緊工件7后，進(jìn)給座1返回。 圓錐凸輪

9、2移動(dòng)，使切入刀棒和與切斷刀棒聯(lián)動(dòng)的擺動(dòng)棒3擺動(dòng)開始切入，通過刀架4的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，工件被圓槽、圓頭最后切斷。 圓錐凸輪2返回，刀具桿退刀，彈簧夾頭松開工件，進(jìn)給夾頭1第二次進(jìn)入時(shí)，將切削成形的工件從工作站推出三、功能分解為了將工件切削加工成圖1-3.1的形狀，可將總功能分解為以下功能1進(jìn)給功能2材料夾緊功能3材料切削功能。功能邏輯圖如下所示鎖定梁自動(dòng)切削機(jī)構(gòu)進(jìn)給功能材料夾緊功能材料切削功能圖1-3.1 (工件切削分工圖)第二章設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)各部件的比較選擇一、切削材料時(shí)的進(jìn)給功能可以用簽名機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊、曲柄桿、齒輪、齒條和不完全齒輪、凸輪機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)等多種方法輸送工件。 以下，通過比較提出最佳方案

10、來實(shí)現(xiàn)。(1)、簽名機(jī)構(gòu)圖2-1.1 (簽名機(jī)構(gòu))(1)、自由度計(jì)算：可動(dòng)部件4個(gè)，低副5個(gè)，高副1個(gè)。F=3*4-2*5-1=1(2)、工作原理：在圖2-1.1所示的正弦機(jī)構(gòu)中，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為往復(fù)移動(dòng)，凸輪1驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)桿2繞定軸擺動(dòng)，通過放置在引導(dǎo)桿2上的滑動(dòng)槽內(nèi)的輥3使滑動(dòng)枕4左右移動(dòng)，進(jìn)行使速度接近的運(yùn)動(dòng)。(3)、結(jié)構(gòu)特性：正弦機(jī)構(gòu)在凸輪部分有很大的落差，導(dǎo)致往復(fù)運(yùn)動(dòng)有急劇的轉(zhuǎn)向和加速度變化，不利于小工件加工的進(jìn)給。(2)、偏移曲柄滑塊機(jī)構(gòu)圖2-1.2 (偏移曲柄滑塊機(jī)構(gòu))(1)、自由度計(jì)算：可動(dòng)部件3個(gè)，低副4個(gè)，高副0個(gè)。F=3*3-2*4-0=1(2)、工作原理：在圖2-1.2所示

11、的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成往復(fù)移動(dòng)滑塊的導(dǎo)向件不通過曲柄的旋轉(zhuǎn)中心的情況稱為偏移曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。 曲柄旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過連桿使滑塊往復(fù)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)給功能。(3)、構(gòu)造特性：該機(jī)構(gòu)可以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)改變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槠木嚯x太大，壓力角變大，傳動(dòng)角變小，壓力角變大時(shí)，該機(jī)構(gòu)的傳遞力特性不理想，發(fā)生進(jìn)給行程的偏差太大，進(jìn)給不到達(dá)的狀況，更好的進(jìn)給(3)、曲柄滑塊的搖臂機(jī)構(gòu)圖2-1.3 (曲柄滑塊的搖臂齒條機(jī)構(gòu))(1)、自由度計(jì)算：可動(dòng)部件4個(gè)，低副5個(gè)，高副1個(gè)。F=3*4-2*5-1=1(2)、工作原理：圖2-1.3所示的桿機(jī)構(gòu)由1-2-3-4構(gòu)成的曲柄滑塊的桿機(jī)構(gòu)和齒條4構(gòu)成。 當(dāng)曲柄1等速旋轉(zhuǎn)

12、時(shí)，從動(dòng)件3變速而往復(fù)擺動(dòng)，該機(jī)構(gòu)在曲柄1的長度一定的情況下，對(duì)從動(dòng)件4施加大的行程，從動(dòng)件4往復(fù)移動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)其進(jìn)給功能。 用于將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為具有急劇倒退特性的往返運(yùn)動(dòng)。(3)、結(jié)構(gòu)特性：曲柄滑塊的搖臂齒輪機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的最大特性是，通過在3個(gè)從動(dòng)間利用齒條的嚙合傳動(dòng)，該機(jī)構(gòu)對(duì)環(huán)境的影響比較大，使齒輪的嚙合部分不固定，保證進(jìn)給的基本工作性能。(4)、單向間歇移動(dòng)機(jī)構(gòu)圖2-1.4 (單向間歇移動(dòng)機(jī)構(gòu))(1)、自由度計(jì)算：可動(dòng)部件2個(gè)，低副2個(gè)，高副1個(gè)。F=3*2-2*2-1=1(2)、工作原理：如圖所示，驅(qū)動(dòng)輪2順時(shí)針連續(xù)旋轉(zhuǎn)，輪2上a級(jí)的圓弧輪廓線與工件1接觸時(shí)，2、3輪與滾子相對(duì)，輪間的

13、摩擦力使工件1向左進(jìn)給，輪2的輪廓線離開工件時(shí)，工件靜止，輪2旋轉(zhuǎn)一周，進(jìn)行一個(gè)周期的進(jìn)給和休息運(yùn)動(dòng)(3)、結(jié)構(gòu)特性：單向間歇移動(dòng)機(jī)構(gòu)、摩擦輪機(jī)構(gòu)雖然簡單，但為了進(jìn)行可靠的進(jìn)給，需要施加軸向壓力，保持大的摩擦推動(dòng)力，保證進(jìn)給部件的完成。(5)、六軸機(jī)構(gòu)圖2-1.5 (六軸機(jī)構(gòu))(1)、自由度計(jì)算：可動(dòng)部件5個(gè)，低副7個(gè)，高副0個(gè)。F=3*5-2*7-0=1(2)、工作原理：圖3-1.5所示的六桿機(jī)構(gòu)是曲柄引導(dǎo)機(jī)構(gòu)和連桿，滑塊1串聯(lián)。 當(dāng)曲柄2等速旋轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)件3變速往復(fù)擺動(dòng)，該機(jī)構(gòu)在曲柄2的長度一定的情況下，能在從動(dòng)件3上獲得大的行程。 從動(dòng)件5的往復(fù)移動(dòng)實(shí)現(xiàn)其進(jìn)給功能，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為具有急

14、劇的倒車特性的往復(fù)移動(dòng)。(3)、結(jié)構(gòu)特性：六桿機(jī)構(gòu)具有緩慢的急轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)特性，可減少某一行程的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，提高工作效率，在機(jī)構(gòu)中改變不同曲柄和連桿的長度，可獲得不同的進(jìn)給行程距離，滿足機(jī)械的要求。通過對(duì)比以上5種進(jìn)給機(jī)構(gòu)，最終選擇了六桿機(jī)構(gòu)作為進(jìn)給部件機(jī)構(gòu)。二、切削材料時(shí)的夾緊功能通過凸輪的夾緊管左右移動(dòng)，彈簧夾頭將工件夾緊。 用彈簧夾子夾緊，彈簧夾頭的材料是透火的鋼制夾套，夾緊爪具有彈性，夾緊爪的外部為錐形，彈簧夾頭的外面有帶內(nèi)錐形的夾緊管，夾緊管向左右移動(dòng)時(shí)，則夾緊然后，選擇并實(shí)施幾個(gè)備選方案。(1)、棘條機(jī)構(gòu)圖2-2.1 (棘機(jī)構(gòu))(1)自由度計(jì)算：可動(dòng)部件4個(gè)，低副5個(gè)，高副1個(gè)。F=3*4-2*5-1=1(2)動(dòng)