1、§4.5 专用机床的刀具进给机构和工作台转位机构设计一、设计题目设计四工位专用机床的刀具进给机构和工作台转位机构。图 4.19 专用机床外形及尺寸工作台有、四个工作位置(图 4.19)，工位是装卸工件，是钻孔，是扩孔，是铰孔。主轴箱上装有三把刀具，对应于工位的位置装钻头，的位置装扩孔钻，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
2、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。二、原始数据和设计要求(1) 刀具顶端离开工件表面 65mm(图 4.20)，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)K2。(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 74件。(4)机构系统应装入机体内，机床外形尺寸见图 4.19。三、方案设计与选择图 4.20 运动循环图
3、图 4.21 专用机床方案之一图 4.22 专用机床方案之二图 4.23 专用机床方案之三回转工作台作单向间歇运动，每次转过 90º；主轴箱往复移动各 120mm，在工作行程中有快进和慢进两段，回程为快退(急回行程)。实现工作台单向间歇运动的机构有棘轮、槽轮、凸轮、不完全齿轮机构等，此外，还可采用某些组合机构；实现主轴箱往复急回运动的机构有连杆机构和凸轮机构等，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。图 4.21、4.22、4.23 所示为其中的三个方案。图 4.21、4.22 中，工作台回转机构为槽轮机构，图 4.2
4、3中为不完全齿轮机构其余方案可由设计者自己构思。选择方案时，特别要注意以下几个方面：(1) 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 120mm以上，所选机构是否能在给定空间内完成该运动要求。(2) 机构的运动和动力性能、精度在满足要求的前提下，传动链是否尽可能短，且制造、安装简便。(3) 加工对象的尺寸变更后，是否有可能方便地进行调整或改装。四、设计步骤1. 方案设计根据设计题目提出的要求构思和选择方案，见上节所述。2确定行程时间根据生产率要求及刀具匀速进给的要求和 K值，确定工作行程和回程时间。3选择电机及总传动比确定执行机构(工作台回转机构和主轴箱往复运动机构)主动作的
5、转速；选择电机及其转速；确定电机到执行机构的总传动比及各级传动比，并选择相应各级机构的类型。4拟订机构运动循环图按选定的方案，拟定机构的运动循环图。5机构设汁设计工作台转位机构及其定位装置；设计主轴箱往复运动机构。6机构运动分析用解析法对执行机构进行运动分析。7编写设计说明书说明书包括设计题目、原始数据和设计要求、方案设计及选择、机构设计的有关参数选择、设计和计算结果及其评价等。五、工作量建议(1) 本题设计时间为 2周。(2) 完成 2号或 3号图纸四张。内容为：最后确定的机构方案及运动循环图（如图4.20所示)；设计工作台回转机构及主轴箱往复运动机构(保留作图辅助线)；用解析法对工作台回转机构或主轴箱往复运动机构进行运动分析，绘出从动件的位移、速度、加速度曲线图，应附计算程序及打印结果。(3) 编写设计说明书。
