插床機械原理精編

插 床 機 械 原 理 精 編JennywascompiledinJanuary2021設計目錄 ……………..3題目 ………..…………….….3插床簡介 …………3要求及參數(shù) 4…………4插床工作原理及功能分解 5插床工作原理 ……………………5工作分解 …………6機構的選擇 ……………6機構的選擇參考 …………………6………………7原動…………7擬定傳動系統(tǒng)方案 ……………………7繪制工作循環(huán)圖 ………………………8凸輪設計 ………………………9插床導桿綜合及運動分析 13插床導桿綜合 ……………..13運動分析 …………..15插床導桿動態(tài)靜力分析 18插床創(chuàng)新設計方案 …………………..22…………….26設 計 任 務 書1.1設計題目插床機構設計插床簡介，用來加工鍵槽。加工時工作臺上的工件做縱向、橫向或旋轉(zhuǎn)運動，插刀做上下往復運動，切削工件。利用插刀的豎直往復運動鍵槽和型孔的直線運動機床。插床刨床一樣，也是使用單刃刀具（插刀）來切削工件，但刨床是臥式布局，插床是立式布局。插床的生產(chǎn)率和精度都較低，多用于單件或小批量生產(chǎn)中加工內(nèi)孔鍵槽或花鍵孔，也可以加工平面、方孔或多邊形孔等，在批量生產(chǎn)中常被或代替。普通插床的滑枕帶著刀架沿立柱的導軌作上下往復運動，裝有工件的工作臺可利用上下滑座作縱向、橫向和回轉(zhuǎn)進給運動。鍵槽插床的工作臺床身聯(lián)成一，床身工件孔向上的刀帶著的進給運動，工件裝普通插床樣立柱的，多用于加工型件（如旋等）孔中的鍵槽。插床是一立式刨床，在構上一插刀滑枕在直方向上的直線往復運動是運動，工件沿縱向橫向方向作的運動是進給運1 、壓力角較進給壓力角不超過許值1題號曲柄轉(zhuǎn)速n主題號曲柄轉(zhuǎn)速n主L2o2A34660執(zhí)刀H行速比系K110機構L/L連桿與導桿之比BC 100m4J(kgm2)m6135022S444(mm)[]13042[]rrc42r5—插4在切入、退出時均有的空載行。FFmaxSH設計任務

2 刀阻力曲線完成各執(zhí)行的選型與設計計算，選擇原，擬定械傳方案，確定、花、異形異性表面金屬切削如所示裝滑枕沿鉛垂(也可定傾角)往復直切削件、左右和圓周方向的間歇進給運動。進給運動手動也機動但彼此獨立。進給運動必須與主切削運動協(xié)調(diào)即插刀插削時嚴禁進給，插刀返回時進給運動開始進行并于插刀重新切人件之完成復位。插床的主切削運動的行程長度、拄d度以及進給量大小等均應手動調(diào)。6 5B 4 OA 1S432圖3 運動示意圖功能分解緊件動；進行、左右和圓周方向的間歇進給運動；()作。機構選擇機構選擇參考根據(jù)上訴設計求和臺間歇和間歇轉(zhuǎn)還執(zhí)行機構在程階段應該盡能的減少時間提高效率因而采用曲柄塊機構。設計內(nèi)容如表2所示。床機械設計機構選型功能功能執(zhí)行構件藝執(zhí)行機構形（構換位臺前后左右進給和間歇轉(zhuǎn)輪機構不完全齒輪執(zhí)行機構選擇23 4564 主執(zhí)行機構參考63。因為3運動規(guī)律較為簡易受力簡單運動易于控制。同時壓力角較小有利于高受力情況并且經(jīng)過計算得到該傳動效率較其它高。故4.繪制系統(tǒng)工作循環(huán)圖1）首先確定運功循環(huán)時間在此取曲柄導桿作為。曲柄旋轉(zhuǎn)一周頭就往復運動一次即一個運動循環(huán)。為了滿足效率曲柄軸每鐘轉(zhuǎn)速為n=46r/min其運動時間T=60/46=。2）確定組成運動循環(huán)各個區(qū)段械運動循環(huán)由兩段組成即刀進給工作程退回時空回行K=。3=36°根據(jù)上據(jù)繪制圖削切切削(2)遠休退退(2)(1)(3)(1)退刀(3)給進推程程進給推程凸輪設計凸輪設計要求按許用壓力凸輪基本尺寸求出理論廓線外凸線最小半徑 選min子半徑r繪制凸輪實際廓線上內(nèi)容已用D在3號r圖紙上。根據(jù)已知值給基圓建議值A3確圓心O位置做出基圓再根據(jù)滾子半徑做出理論線。2

進 (mm)

130

給 許用壓力42OB=95mm機[]2

回許用壓力421OB=120m， []1回程

滾子半徑r(mm) 5

1 r刀具半徑r(mm) —OO 1 2

c 157mm4°但是于于插刀在切入、退出工時均有空載所以實際應除去空載后°在此之后了方便設計與分析將回設與相等數(shù)遠停小0°。盤形4：4根據(jù)計算結(jié)果數(shù)值求各個坐標離O2O94°個坐標分別以這些出滾子用光滑曲線各個實際廓線再滾子外切理論廓線。4°一個單位做出各O1旋轉(zhuǎn)運動曲線。最后做出插刀工作行程圖由給定數(shù)K至此為止5圖5 凸輪理論廓線與滾子包絡線8．插床導桿機構綜合及運動分析曲柄轉(zhuǎn)速n2=46rad/s曲柄長度LO2A=60mm插刀行程H=110mm行程速度比系數(shù)K=L

/L=BO4F(N)=1350m(kg)=224J(kgm2)=S4m(kg)=4461w1=18°（K-）/（）°w2=LBO4

2πn2/=s 0.001

/22LLLBO4 BC O2O4L=Hn）=155.10mmBO4因為L/L=L= L=BC BO4 BC LO2O4

=LO2An）=169.20mm3弓形高h路離Y因為L=H/）/tan°=DO4h=LBO4

L

）/2=5.08mmY=L +L+h=319.3mmO2O4 DO4運動分析對主執(zhí)行用解析法進行運動分析：）選取合適的比例μL=1m按照指定的位置作出機運動簡如下：CCA2O4O2BS4O4O4ABO4S4LO4S4=155.10mmVA=w2LO2A=0.289m/sμv=s/1mm比例尺作多邊形如圖：aaa43pcbAVA4A4VA4A3VA4=VA3+VA4A3O4AAw2Lpaμv多邊形可得VA4=Lpaμv=sVA4A3=La3aμv=0.106m/sw3=w4=VA4/LO4A=s同理VC=VB+VCByB√多邊形可得VC=LpμsVCB=Lbcμv=sW5=VCB/LBC=s下面進行加分析A4aA4A3an=W2A4 4

LO4A=××=0.303m/s2an=W2A3 2

LO2A=××=1.391m/s2a =2w3VA3A2=2××=0.247m/s2AA43取μa=s2/10mm多邊形如下圖n' a'k' 4

n''b'a'3由運動合成，有 a anA4 A4

aA4

anA3

aA3

aA

arAA43 43大小 W4

LO4A W2

LO2A0 2w3VA3A2方向 A→O4 ⊥O4A A→O2 0 √ 根據(jù)多邊形可得a4μaL′a4=s2a =aLa4n=0.248m/s2aA4a4=a

/LO4A==s2A4ar =aLa4k=0.