课 程 设 计（ 课 程 实 习 ）
机械设计与制造主体实践(一)
院（系、部）： 姓 名：
机 械 工 程 学 院
周 天 宇
同组成员： 戊坤 梁磊 东 金明旭 班 级： 指导教师签名：
2015年 7 月 10 日·北京
机电132 徐 林 林
目录
1.1 机器的功能和设计要求………………………………………… 3 1.2 工作原理和工艺动作…………………………………………… 4 1.3 拟定运动循环图………………………………………………… 5 1.4 执行机构选型和评定…………………………………………… 6 1.5 机械运动方案示意图……………………………………………10 1.6 执行机构的运动尺度设计………………………………………11 1.7 机械传动系统设计………………………………………………24 1.8 运动仿真…………………………………………………………26 1.9 飞轮设计…………………………………………………………27 2.0 设计结果得分析…………………………………………………29 2.1 参考文献…………………………………………………………29 2.2 设计体会…………………………………………………………29
1.1 机器的功能和设计要求
在很多具有定量要求的相对移动和相对转动的零件上，于是需要有指示相对移动或转动量的刻度线。平尺刻线机主要用于有相对移动零件的刻线工作。本课题设计通过机械化刻线，可以达到准确度高、精确度高。减少了劳动力，提高了生产效率，降低成本，并且在研究时遇到的一些技术问题，通过认真分析以解决，在今后的设计类的工作中也有一定的经验可循。
1． 机器的功能：
平尺刻线机刻出的刻度线长度按十进制规律分为三种，分别指示一、五和十，并依次重复出现（如图1.1所示）。显然在加工时，平尺每送进1 mm，刻刀刻线一次，且能自动改变刻线长度。
为了实现以上功能，平尺刻线机整体工作应分为三种： (1) 刀具刻线工作（主工作） (2) 刀架升降工作（辅助工作）
(3) 平尺送进工作（辅助工作）
2． 原始数据及设计要求：
(1) 平尺毛坯的轮廓尺寸为：1040×30mm(长×宽)。
(2) 要求在平尺毛坯上按一定规律刻出不同长度的线条：短线10mm；中线13mm；长线18mm。相邻两条刻线之间的距离为1mm。从零起隔四条短线刻一条中线，隔九条刻线刻一条长线，然后依次重复。
(3) 刻线深度为0.5mm，深度要均匀，为防止刀具磨损，要求反行程有抬刀运动。 (4) 刻线速度：每秒钟刻一条线。
(5) 行程速度变化系数K≥1.2。
(6) 为扩大刻线机的应用围，要求线条长度可调(短、中、长三种长度的比例可不变)。 (7) 刻线机在工作过程中主动轴的角速度不均匀系数??1。刻线时的切削力为40F?1000N
1.2 工作原理和工艺动作
1． 工作原理：
平尺刻线机主要用于有相对移动零件的刻线工作。刻度线长度按十进制规律分为三种，分别指示一、五和十，并依次重复出现。图1所示的钢板尺就是用平尺刻线机加工的。显然在加工时，平尺每送进1 mm，刻刀刻线一次，且能自动改变刻线长度。因此，平尺刻线机主体工作机构是刻线机构（主运动）和平尺送进机构（辅助运动）。
2． 工艺动作：
为了完成在上述三种整体工作，平尺刻线机应该完成以下五个工艺动作： (1) 落刀（准备进入工作水平面） (2) 进刀（第一次刻线） (3) 抬刀（退回准备水平面）
(4) 退刀（第二次刻线保证刻线均匀，并回到第二步开始位置） (5) 进刻度尺
上述五个动作中：进刀、退刀为刀具刻线工作；落刀、抬刀为刀架升降工作；进刻度尺为平尺送进工作。因此，平尺刻线机重点考虑三个机构的设计：刀具刻线机构，刀架升降机构和刻度尺进给的间歇运动机构。
平尺刻线机的运动传递路线（如图1.2所示）：
1.3 拟定运动循环图
运动循环图主要是确定刀具、刀架、刻度尺三个执行构件的运动的先后顺序、相位，以便进行设计、装配和调试。
将刀具、刻度尺、刀架三个执行构件按照空间运动可分为X、Y、Z三个方向（如图1.3
所示）：刀架升降运动在Z轴方向（正向抬刀，负向落刀）；刀具刻线运动在X轴方向（正向进刀，负向退刀）；平尺送进运动在Y轴方向（正向送进）。
分析五个工艺动作，刀具刻线（往复）运动是最主要的运动。因此，平尺刻线机的刀具刻线机构为主机构，并设定刀具在最高位置时为运动的起点位置，也是一个运动循环的终点位置。此时刻度尺、刀架的位移为零，并以此作为运动循环图横坐标的起点，循环周期为360°。（如图1.4所示）
平尺刻线机_课程设计说明书_终极版
