【正文】 。 （圖 ） 對比機(jī)構(gòu)：利用定軸輪系進(jìn)行減速，雖然能夠達(dá)到要求，但是 9 齒輪的 配合級數(shù)過多，配合齒輪的齒數(shù)相差過大， 傳動鏈比較長 ，所占用的總體空間比較大，如（圖 ）： （圖 ） 送料機(jī)構(gòu)： 方案一： 采用 對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 如下圖，由于在空間上軸與軸之間的距離較大，并且曲柄回轉(zhuǎn)中心的位置不一定與工作臺在一個(gè)平面內(nèi)，這 是采用該種機(jī)構(gòu)要考慮的首要問題；用錐齒輪可以解決該問題；優(yōu)點(diǎn)是容易設(shè)計(jì)，加工成本低；機(jī)構(gòu)簡圖如（圖 ）： （圖 ） 對比機(jī)構(gòu)：方案二： 10 如下圖，采用槽輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行送料；這種機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是不需要用錐齒輪換向，直接將主軸的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成為滑塊的往復(fù)運(yùn)動；缺點(diǎn)是槽輪的加工精度要求較高，加工成本較高。機(jī)構(gòu)簡圖見（圖 ）： （圖 ） 定位機(jī)構(gòu)： （ 1）定位系統(tǒng)采用的是一個(gè)對心直動滾子從動件盤型凸輪， 因?yàn)槎ㄎ幌到y(tǒng)要有間歇，所以就要使用凸輪機(jī)構(gòu)，但如果是平底推桿從動件，凸輪容易失真，若增加凸輪的基圓半徑，那么凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)就會很大，也不切實(shí)際，并且容易與其它機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉，所以采用一個(gè)對心直動滾子從動件盤型凸輪，可以滿足實(shí)際要求。（圖 ）為機(jī)構(gòu)簡圖： 11 （圖 ） （ 2）對比機(jī)構(gòu)：該機(jī)構(gòu)用凸輪實(shí)現(xiàn)從動件的間歇運(yùn)動，中間采用連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動，保證了傳動的平穩(wěn)性，但是也因?yàn)檫@樣使得機(jī)構(gòu)增加了運(yùn)動傳遞路徑的長度。所以傳遞效率會比較低 ，實(shí)際設(shè)計(jì)加工和組裝比較困難；機(jī) 構(gòu)簡圖如（圖 ）： （圖 ） 12 夾緊機(jī)構(gòu)： （ 1）夾緊機(jī)構(gòu)運(yùn)動規(guī)律類似于定位機(jī)構(gòu)，系統(tǒng)有間歇，也需要用凸輪機(jī)構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)是利用機(jī)架的一側(cè)作為定位基準(zhǔn)，可以減小運(yùn)動產(chǎn)生的誤差，夾緊位置比較準(zhǔn)確；機(jī)構(gòu)簡圖如（圖 ）： （圖 ） （ 2）對比機(jī)構(gòu)：該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動形式和規(guī)律與（ 1）完全相同，不同的是夾緊頭不一樣，該機(jī)構(gòu)采用的是兩側(cè)同時(shí)向工件中心運(yùn)動的形式來夾緊的，該機(jī)構(gòu)夾緊易出現(xiàn)誤差，運(yùn)動難控制，加工和組裝的要求比較高 ；機(jī)構(gòu)簡圖如（圖 ）： 13 （圖 ） 進(jìn)刀機(jī)構(gòu)： 方案一： 為了達(dá)到輸出間歇運(yùn)動同時(shí)能夠做到循環(huán)往復(fù)運(yùn)動，采用凸輪機(jī)構(gòu)和齒條，頂桿和齒條固結(jié)中間采用齒輪帶動。先把回轉(zhuǎn)運(yùn)動動力轉(zhuǎn)化為齒條的上下運(yùn)動，再通過齒輪傳遞給連接刀具的齒條，從而使刀具進(jìn)行進(jìn)刀。該機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是傳動鏈較短，易于生產(chǎn)加工和組裝；機(jī)構(gòu)簡圖如（圖 ）： 14 （圖 ） 方案二：對比機(jī)構(gòu)： 采用一個(gè)擺動滾子從動件盤行凸輪機(jī)構(gòu)來傳遞齒輪齒條機(jī)構(gòu) 。因?yàn)槲覀冇靡粋€(gè)擺動滾子從動件盤行凸輪機(jī)構(gòu)來傳遞齒輪機(jī)構(gòu)，當(dāng)進(jìn)刀的時(shí)候，凸輪在推程階段運(yùn)行，容易通過機(jī)構(gòu)傳遞帶動齒輪齒條嚙合。帶動動力頭來完成鉆孔，擺桿轉(zhuǎn)動的幅度也是等于齒廓轉(zhuǎn)動的幅度，兩個(gè)齒輪來傳動也具有穩(wěn)定性。但是此種機(jī)構(gòu)增加了運(yùn)動傳遞路徑。所以傳遞效率會比較低，綜合考慮，總體設(shè)計(jì)仍采用方案一；對比機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)簡圖如（圖 ）： 15 （圖 ） 繪制機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動轉(zhuǎn)換功能，如（圖 ）： （圖 ） 16 四、機(jī)構(gòu)運(yùn)動總體方案圖 根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)動轉(zhuǎn)換功能，由下表可以求出半自動鉆床系統(tǒng)運(yùn)動方案數(shù)為： 1 2 2 2 2 2=32 種 根據(jù)功能原理，工藝分解過程及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇，確定了以下運(yùn)動方案，如（圖 ）： （圖 ） 根據(jù)各機(jī)構(gòu)分析，運(yùn)動簡圖確定本設(shè)計(jì)中半自動鉆床的總體方案圖如下圖，該圖表示了上圖形態(tài)學(xué)矩陣中用實(shí)線連接的方案的運(yùn)動簡 17 圖。電動機(jī)通過帶傳動將運(yùn)動傳遞到行星輪系，傳到行星架的轉(zhuǎn)速為1000r/min，通過行星輪系減速后將運(yùn)動傳遞到主軸， 使主軸的轉(zhuǎn)速降為 1r/min；接下來通過主軸帶動錐齒輪轉(zhuǎn)動，再通過兩次錐齒輪傳動后，便可將運(yùn)動傳到曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)送料滑塊的往復(fù)運(yùn)動；同時(shí)主軸也將運(yùn)動傳遞到定位、夾緊和進(jìn)刀機(jī)構(gòu)的凸輪，定位凸輪將運(yùn)動傳遞到定位桿，使定位桿實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動；夾緊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動跟定位機(jī)構(gòu)的相同；進(jìn)刀凸輪將運(yùn)動傳到齒條，齒條再通過齒輪將運(yùn)動傳遞給動力頭，使動力頭實(shí)現(xiàn)往復(fù)進(jìn)刀運(yùn)動；機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動方案簡圖見附錄（圖 ）。 18 五、執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸計(jì)算 減速機(jī)構(gòu)計(jì)算：如（圖 ），因?yàn)閭鲃颖鹊竭_(dá)到 1450： 1，所以先用帶傳動減速，然后再用行星輪系減速。兩個(gè)傳送輪的半徑分別設(shè)定為 145 和 100，使的 H 的轉(zhuǎn)速降到 1000r/min。分別設(shè)定齒輪 1， 2，2’， 3 的模數(shù)為 1，齒數(shù)分別為 37， 25， 27， 40。由此可算的傳送比為 1000： 1，達(dá)到減速效果。 （圖 ） 送料機(jī)構(gòu)計(jì)算： 如（圖 ）， 該機(jī)構(gòu)為對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，無急回特性，極位夾角為 0；任務(wù)書中進(jìn)料機(jī)構(gòu)即滑塊的行程為 40 即兩極位 C1 和 C2之間的距離為 40，所以 B1 點(diǎn)到 B2 點(diǎn)之間的距離為 40，所以 AB 取 19 20， 為滿足運(yùn)動要求，取 BC=60。當(dāng)運(yùn)動開始時(shí)，即：當(dāng) B 點(diǎn)位于極位 B1 時(shí)， A 點(diǎn)與極位 C1 點(diǎn)之間的距離為 40，使滑塊循環(huán)推動工件從而達(dá)到送料效果。 （圖 ） 定位凸輪的設(shè)計(jì)： 如 （圖 ）， 由任務(wù)書中定位機(jī)構(gòu)的工作行程為 30， 為了滿足實(shí)際需要，將凸輪運(yùn)動規(guī)律分為 5 段，分別為近休、推程（快進(jìn)、工進(jìn)）、遠(yuǎn)休、回程；在原有的行程上加入一段快進(jìn)的空行程 10，從而得到定位凸輪的近休到遠(yuǎn)休的距離為 40，即凸輪的行程為 40，設(shè) 定凸輪的基圓半徑為 50，參照前面的定位機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖并結(jié)合考慮總體的空間位置，取 B 的長度為 160， C 的長度為 108， D 為 152， A（主軸）到工作臺的縱向距離為 100，橫向?yàn)?40，頂桿的直徑為 4；結(jié)合工作循環(huán)圖，利用凸輪設(shè)計(jì)軟件可設(shè)計(jì)出凸輪的輪廓形式和相關(guān)參數(shù)：見附錄（圖 ） 20 （圖 ） 夾緊凸輪的設(shè)計(jì) ： 如（圖 ）， 待加工的工件的最大直徑為 40，將凸輪運(yùn)動規(guī)律分為 5 段，分別為近休、推程（快進(jìn)、工進(jìn)）、遠(yuǎn)休、回程；設(shè)定夾緊塊的快進(jìn)空行程為 10，夾緊時(shí) 的行程為 5，從而得到定位凸輪的近休到遠(yuǎn)休的距離為 15，即凸輪的行程為 15，設(shè)定凸輪的基圓半徑為50，參照前面的夾緊機(jī)構(gòu)簡圖， B 的長度取 30， C 取 104， D 取 80；結(jié)合工作循環(huán)圖，利用凸輪設(shè)計(jì)軟件可設(shè)計(jì)出凸輪的輪廓形式和相關(guān)參數(shù)：見附錄（圖 ） 21 （圖 ） 進(jìn)刀凸輪的設(shè)計(jì)： 如（圖 ）， 將凸輪運(yùn)動規(guī)律分為 5 段，分別為近休、推程（快進(jìn)、工進(jìn)）、遠(yuǎn)休、回程；由于工件的鉆孔深度為 18，所以設(shè)定鉆頭的工進(jìn)行程為 20，另外再設(shè)定鉆頭的快進(jìn)空行程為 20，從而得到定位凸輪的近休到遠(yuǎn)休的距離為 40，即凸輪的行程為 40，設(shè)定凸輪的基圓半徑為 50，參照進(jìn)刀機(jī)構(gòu)簡圖設(shè)計(jì)參數(shù)， A 到 B 的縱向距離取180，橫向距離取 50， A 到主軸之間的距離取 140，傳動齒輪的模數(shù)m=1,齒數(shù) z=100；結(jié)合工作循環(huán)圖，利用凸輪設(shè)計(jì)軟件可設(shè)計(jì)出凸輪的輪廓形式和相關(guān)參數(shù)：見附錄（圖 ） 22 （圖 ）