1、机械设计制造及其自动化专业2011届毕业答辩,锭脚自动车螺纹专用机床车螺纹机构设计 班级：机自071学生：刘宪章指导老师：崔江红副教授2011年5月30,一、课题概述,课题来源：本课题来源于信阳河南二纺机股份有限公司主要内容：本课题主要是设计锭脚自动车丝机中的车丝机构,一、课题概述,1、课题介绍： 锭子为纺纱机上加拈卷绕的主要部件之一，是以两点支承的细长回转轴为主体的组合件。在粗纱机、细纱机和拈线机上都有锭子。,锭脚是锭子的支撑，兼作储油装置，保证了锭子旋转过程中的润滑，也是锭子和主机龙筋配合的基体。,一、课题概述,锭脚材料HT200，大批量生产，属于薄壁零件，内外径最薄处仅2.5mm，并且外
2、径处有一段紧固用螺纹M241.5，螺纹的旋合长度为30mm。加工中，如果吃刀量过大，螺纹常常出现“烂牙”现象。为了避免由切削热产生的切削变形，工艺上通常采用小进给量6次分层进给的方式进行切削。因此，为了提高生产效率，减少切削变形，设计出了一种自动高速车螺纹装置。,一、课题概述,2、本课题需要完成的设计任务 2.1 完成该机床的总体传动方案设计 2.2 自动车螺纹机构的设计：实现刀架的径向自动分层进给、刀架的轴向车螺纹以及自动快速退刀的循环过程，加工出精度比较高的螺纹来。并且给工人留出不停车更换工件的时间。,二、主要运动形式分析,根据零件车螺纹的加工要求，机床运动的主要形式主要有：主轴的旋转运动
3、、刀架拖板的径向自动分层进给运动和刀架拖板的轴向车螺纹及自动退刀运动。主轴运动应满足高速车螺纹运动的需要,主轴与进给运动之间应满足:主轴转1圈,拖板轴向移动螺距为1.5mm,主轴转20圈,拖板轴向移动30mm,即完成一次车螺纹运动,然后刀架退刀准备重复下一次车螺纹动作。径向运动与轴向运动之间的联系是:刀具拖板径向向退刀回复原位后,拖板应轴向进给一次,并实现分层切削,轴向与径向运动之间也要保证精确的传动比。,三、锭脚自动车丝机构设计,该方案主要是设计两个能满足运动要求的凸轮：满足径向进给的凸轮结构设计、满足轴向运动的凸轮结构设计；以及配合凸轮的运动来实现往复运动的刀架工作台的内部结构。,三、锭脚
4、自动车丝机构设计,1、满足径向进给的凸轮机构的设计,刀架托板的径向进给运动可以由平面分度凸轮实现，该分度凸轮在360范围内分为七份,其中的六份凸起部分为同心但半径不等的弧形，每相邻两个弧形的半径差为每次径向分层进给的进给量。环绕的五个小的凹槽为退刀部分，其余为工件的不停车上下料时间,三、锭脚自动车丝机构设计,其工作原理为：蜗杆4转动,通过与蜗轮啮合传动带动与蜗轮同轴的凸轮3转动，推杆2带动摆杆1随着凸轮3直径的改变而上下移动，从而通过摆杆5带动刀架径向进给运动，刀架的另一端可安装适当的弹簧装置配合凸轮实现刀架的径向往复运动。,三、锭脚自动车丝机构设计,2、满足轴向运动的凸轮设计,该凸轮主要是实
5、现车螺纹任务，螺纹长度为30mm,车螺纹完成后要求刀架退回原位,等待下一次吃刀,因此,对满足轴向运动凸轮机构的设计要求是要实现进退刀两种运动,且进刀周期要大于退刀周期,提高生产效率。为了满足与主轴的运动联系,可采用空间螺旋凸轮机构实现。该空间螺旋的侧面是由两条螺旋线拼接而成。空间螺旋凸轮升程即为螺纹的旋合长度。,三、锭脚自动车丝机构设计,整个刀架可通过轨道在刀架支撑座上移动、空间分度凸轮与两个深沟球轴承接触，当空间螺旋凸轮转动时。由于它特殊的空间结构，带动两个轴承左右移动，从而带动整个刀架在刀架支撑座上轴向移动，来实现自动走刀和快速退刀。,四、理论计算,1.确定轴的转速 本课题需满足每台机器年
6、产50万件的要求 据此可估算出三个关键轴的转速： 主轴转速为 800转/分钟。 分度凸轮所在轴的转速 4.5转/分钟 空间螺旋凸轮所在轴转速 36转/分钟,四、理论计算,2、确定两个凸轮工作面轨迹。3、确定动力参数-电动机功率 4、确定动力参数-电动机功率5、确定带轮直径 6、传动装置传动比的确定和各级传动比的分配7、确定传动轴的最小直径 8、主要零件的验算,五、小节,经过几个月的努力，完成了本次毕业设计。对机械自动化、制造自动化，以及机械机构在实际生产中的应用，有了更加全面和深入的认识。大量的绘图，使我深刻的认识到:工程图的表达在设计中的重要性，工程图样是工程与产品信息的载体，是工程界表达、交流的语言。工程图样是现代生产中重要的技术文件。而我在这方面还有一定的欠缺。走向工作岗位之后，还要不断的学习。,感谢各位专家老师的辛勤指导！,
