机械设计课程设计
计算说明书
设计题目 榫槽成形半自动切削机 交通科学与工程学 院 131313 班 设计者 瓦西阿夫 指导老师 高志慧
绪论 1—1设计题目 设计榫槽成型半自动切削机。切削机的组成框图如下图所示。 原动机传动系统榫槽切削机执行系统 该机器为木工机械，其功能是将木质长方形块切削出榫槽，其执行系统工作过程如下图所示。先由构件2压紧工作台上的工件，接着端面铣刀3将工件的右端面切平，然后构件2松开工件，推杆4推动工件向左直线移动，通过固定的榫槽刀，在工件上的全长上开出榫槽。 榫槽刀工件工件 1—2原始数据及设计要求 原始数据见下表（单位：mm）： X Y H 10 L 70 L2 30 L3 70 L4 30 L5 20 L6 18 L7 20 推杆在推动工件切削榫槽过程中，要求工件作近似等速运动。50 220 共加工5台，室内工作，载荷有轻微冲击，原动机为三相交流电动机，使用期限为10年，每年工作300天，每天工作16小时，每半年作一次保养，大修期为3年。其他设计参数如下1：工作载荷为3500N，端面载荷2200N，工作效率50件/分 1—3 设计任务 1). 设计机构系统总体运动方案，画出系统运动简图，完成系统运动方案论证报告。 2). 完成传动系统或执行系统的结构设计，画出传动系统或行系统的装配图。 3). 设计主要零件，完成2张零件工作图。 4). 完成设计说明书一份。 第一章 机构运动简图设计与选择 1—1 方案选择 a）设计方案一 图1—1 方案一说明：电机直接连接减速器，减速器输出轴通过联轴器与执行机构相连。通过带轮传动实现工件的压紧，通过连杆机构实现端面切刀的上下运动，通过连杆机构实现推杆的左右运动。 优点：由于整个机构大部分为连杆机构，结构较为紧凑，工艺性好，能实现机构所要求的所有动作。通过连杆机构可以实现急回特性，可以实现推杆的快速返回，且传递的载荷允许值较大。 缺点：整个执行机构需要同时匹配三个运动，且三个运动之间有时间先后关系，行程匹配难度较大。推杆机构是切削的主要部件，要求切削过程中速度平稳，近似为匀速运动，而连杆机构工作不能保证速度的恒定。同时推杆作为主要工作部件没有过载保护。 b）第二种方案（改进后方案） 图1—2 方案二说明：电动机输出轴通过联轴器直接输入减速器，减速器输出轴通过联轴器与执行机构相连。通过带轮传动带动凸轮运动，实现工件的压紧要求，同时在弹簧的作用下复原；在压紧过程进行同时，端面切刀与压杆固连，当工件压紧的同时，端面切刀将木材端面加工，在弹簧力和凸轮的作用下复原；通过另一个带轮传动，将减速器输出轴的旋转运动转换为齿轮齿条的啮合运动，实现推杆的左右运动。从而实现所有机构的动作。 优点：执行机构的工作原理和运动分析较为简单，通过将压紧装置的压杆垂直运动和端面切刀的垂直运动固连，减少了行程匹配的难度。通过带轮传动，工作较为平稳，可以实现过载保护。通过齿轮齿条的啮合运动，将旋转运动转换为推杆的左右运动，由于齿轮传动的平稳性，可以保证推杆的匀速要求。 缺点：由于采用两个带传动和一个半齿轮齿条传动，执行机构部件工艺性不如方案一，齿轮齿条的运动没有急回特性，不能实现推杆的快速返回。采用带轮传动后，机构紧凑型不如方案一。 综合分析：方案一方案二都能实现机构的运动，从运动分析和工作原理来所，方案二更为简单。在压紧装置中均采用凸轮机构。在实现端面切削运动时，方案二设计更为合理。在推杆的运动上面，方案二能够实现推杆的匀速要求，虽然没有急回特性，但是由于机构的生产效率较低，在正确匹配行程的基础上，急回特性可以不予考虑。同时，方案二带传动具有过载保护。为了减少设计上的困难，所有带传动传动比均为1，且两带传动中心距相同。方案二在紧凑上不如方案一，但是方案一种也采用了带传动，两者紧凑性差别不大。综合考虑所有因素，最终选择方案二。 1—2 方案的运动分析 a）压紧和端面切削部分
榫槽成形半自动切削机
