自动铣槽机.ppt

机械原理课程设计学院:机械工程学院
专业:机械工程及其自动化
设计团队:W^2T
团队成员:魏俊文,王辉,
唐睿宇*
指导教师:庄幼敏老师
1.题目20:自动铣槽机
2.设计要求:设计一弹性夹头直槽加工的自动铣槽机.弹性夹头是钻石加工的一种夹具,当完成其外形加工后要用片铣刀在锥体部分加工出3或4条长为21.5MM,宽为3MM的直槽.铣槽时弹性夹头由专用铣切夹具夹紧在机床主轴上,由手工上下料,但铣槽过程必须自动进行.电动机功率100KW,转速1400转/分.要求生产率200~300件/小时.上图为弹性夹头安装示意图3.设计任务
a)执行机构选型与设计：构思出至少３种运动方案，并在说明书中画出运动方案草图，经对所有运动方案进行分析比较后，选择其中你认为比较好的方案进行详细设计，该机构最好具有急回特性．
b)传动系统的设计，齿轮机构，凸轮机构，连杆机构的设计，包括尺寸设计c)用ADAMS或SOLIDWORKS软件对机构进行运动仿真
d)用ADAMS或SOLIDWORKS软件对机构进行运动学分析，并画出输出机构的位移速度，和加速度线图．
e)画出最终方案的机构运动简图．
f)撰写设计说明书
根据任务书说明，要求生产率200~300
件／小时，每个工件上以３条直槽计算．当
以２００件／小时生产时，平均６秒／槽．
当以３００件／小时生产时，平均４秒／槽．
经过选择我们认为以２５０件／小时生产比
较合适，平均４．８秒／槽．
我们考虑了３种方案，总体上来说，每套
方案都是既有可取之处，又有不足之处．经过
权衡利弊我们最终选择了第1套方案作为我们
作品.但是希望老师能对我们的第2套方案给出
意见.第3套仅供对比之用.

方案1:本方案我们选择了轮系传动,并选用了不
完全齿轮和复合凸轮来实现根据要求所推出的
运动规律.方案１的运动循环图方案2：本方案我们选择了3把铣刀，采用变态
凸轮和滑块对刀具进行控制，凸轮驱动主轴运动
具有急回特性。方案2的运动循环图方案3：本方案我们采用了曲柄滑块机构配合
凸轮机构来实现运动。方案3的运动循环图运动方案设计小结方案1的运动分析轮系设计：模数m=2
电动机与铣刀之间的轮系部分
定轴轮系的传动比=所有从动轮齿数的连乘积/
所有主动轮齿数的连乘积
蜗轮在用作减速动力传动时，传动比的范围为5,
在此部分蜗轮传动比我们设为28。所选轮系的齿
数分别为Z1=20，Z2=40,Z3=20,Z4=40.蜗杆Z=1，
蜗轮Z=28。
电动机与主轴之间的轮系部分
所用公式和电动机与铣刀之间的轮系部分相同。
圆锥齿轮Z1=20，Z2=50，蜗杆Z=1，蜗轮Z=28，
不完全齿轮Z=24，Z5=36，Z6=36W^2TW^2T各机构的速度及加速度的曲线分析从位移曲线可以看出，进刀时匀速运动，在
让刀时位移为0，退刀时急回，下刀时水平位
移为0，说明在水平方向上可以完全实现运动。
同时，速度和加速度的曲线也可以证明此凸轮
可以完全实现刀具在水平方向的分运动。
控制竖直方向的凸轮的推杆的位移曲线控制竖直方向的凸轮的位移曲线如上图所示。
在进刀时，刀具沿竖直方向为匀速运动，在
让刀时，发生的过程非常迅速。会有一定的
冲击产生。在刀具退刀时，竖直位移为0。
在下刀时，竖直方向回到原位，完成一个周
期。
由于仿真，建模等问题导致竖直凸轮的加速度
曲线呈不规则状。在此就不一一列出。但是由
位移和速度曲线完全可以确定竖直凸轮是按照
既定轨迹运动的。主轴运动位移曲线由图线可知，刀具在进刀，让刀，快速退刀，
下刀时遵循均速特性；不完全齿轮控制主轴
的的旋转，达到题目要求的3槽/个。但在刀具
独立运动衔接处，不可避免的有微小波动和冲
击。这是凸轮设计不希望有的，设计时应尽量
避免。
同时我们用ADAMS分析了水平凸轮和竖直
凸轮的位移，速度以及主轴的旋转。我们由分
析结果知我们所提出的方案可以用来很好的
实现题目要求。
谢谢观赏！