【文章內(nèi)容簡介】 高的機(jī)床； B 差動絲杠螺母傳動 利用絲杠的不同螺距實(shí)現(xiàn)差動或螺母絲杠同向轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)速差來使螺母移動，它適用于進(jìn)給行程小的場合，如磨床的手動模進(jìn)給、手動補(bǔ)償，微量高 速等，其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。 C 電致伸縮傳動 利用壓電材料的電致伸縮效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)式微量進(jìn)給，可應(yīng)用于小進(jìn)程的南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 10 微量進(jìn)給，其缺點(diǎn)是壓電材料偏貴，而且難找到，實(shí)現(xiàn)起來較困難。 綜合以上情況，在根據(jù)所設(shè)計的加工實(shí)際情況，可知對于微型精密鉆床來說，微量進(jìn)給機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量小巧，調(diào)整和操作靈活方便，并且一定要保證精度要求。針對以上 3 種方案，方案 1 不容易保證定位精度，且結(jié)構(gòu)體積大，方案 3 價格較貴，經(jīng)濟(jì)上不合理。因此，本設(shè)計采用了差動絲杠螺母傳動。 常用差動絲杠傳動有兩種形式：一種是利用絲杠的不同部位的不同螺距（ 螺旋方向）實(shí)現(xiàn)差動的，如圖 17a，其螺母固定，絲杠轉(zhuǎn)動且移動，螺母 2連同進(jìn)給執(zhí)行部件移動，絲杠轉(zhuǎn)動進(jìn)給量為： Sr=t2t1；另一種如圖 17b 所示，絲杠、螺母同向轉(zhuǎn)動，依靠轉(zhuǎn)速差使螺母連同進(jìn)給執(zhí)行部件移動，絲杠每轉(zhuǎn)的進(jìn)給量為 Sr=t（ n1n2） /n1。 圖 17 在這里，我選擇 17a 形式傳動。因?yàn)檫@種差動絲杠傳動結(jié)構(gòu)緊湊，選擇較小的螺距可實(shí)現(xiàn)精確的微量進(jìn)給，且其行程長度不大，適用于小型機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)，也可作為微量調(diào)整機(jī)構(gòu)。本次設(shè)計的微型鉆床，所以上述條件正好適合。 自動上下料裝置 自動上下料裝置，是自動機(jī)床和自動線設(shè)計中復(fù)雜程度高而且難度較大重要組成部分之一。 自動上下料裝置所完成的工作，是將散亂的工件經(jīng)過定向機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)定向排列，然后順次地把它安裝到機(jī)床夾具上，并在加工完成后從夾具中卸下工件。自動上下料裝置還可用于將工件定向整理后送至裝配位置。自動上下料裝置南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 11 中，自動上料裝置發(fā)展很快，已成為一個獨(dú)立的部分，通常又稱為自動供料器。 自動上料裝置的結(jié)構(gòu)形式在很大程度上取決于工件的毛坯形式及其原材料。毛坯有卷料、板料，棒料和件料等多種形式，故自動上料裝置也是多種多樣的。在自動上料裝置中，用于 卷料、板料及棒料的裝置往往是屬于機(jī)床的專用部件。 件料自動上料裝置大致可以分為料倉式和料斗式兩大類。 料倉式上料裝置是將已經(jīng)整理好的工件放在貯料器中進(jìn)行上料的裝置。這種上料裝置雖然需用人工來完成工件的定向整理，但其結(jié)構(gòu)簡單，且工作可靠性較高。它適用于批量較大且因重量、尺寸及幾何形狀特殊等原因而難于進(jìn)行自動定向整理的工件，或者使用于單件工序時間較長，人工定向整理一批工件可供機(jī)床加工很長時間的場合。 料斗式上料裝置一般可以自動的到實(shí)現(xiàn)雜亂工件的定向整理，并將之送至工作的地點(diǎn)，因此能進(jìn)一步減輕工人的勞動強(qiáng)度，便于 多機(jī)床管理。這種上料裝置多用于工件形狀簡單，體積和重量不大，而且工序時間短、要求頻繁上料的情況。 對上料機(jī)構(gòu)而言，決定裝置的設(shè)計方案主要考慮以下幾方面： 1) 生產(chǎn)規(guī)模及自動化程度。一般生產(chǎn)規(guī)模越大，自動化程度越高，上下料等裝置的自動化程度也越高，相應(yīng)的組成部件也越多。 2) 工件特點(diǎn)。工件形狀尺寸重量及加工時間對自動下料裝置的選擇及設(shè)計有很大的影響，此外還應(yīng)考慮到工件表面質(zhì)量要求。 3） 機(jī)床的加工節(jié)拍。由于自動上料裝置的供料率一般要比生產(chǎn)率略大15%～ 25%，因此料道應(yīng)有一定長度，如果納入自動線時， 應(yīng)設(shè)置必要的貯存工件的中間部件（中間料倉），本設(shè)計中，由于上料進(jìn)給的特殊性，長長的料道可充當(dāng)中間料倉。 4） 工件成批調(diào)整的可能性。在多品種成批生產(chǎn)時，自動上下料裝置的某些部件（如料道） ,應(yīng)能調(diào)整。 5） 經(jīng)濟(jì)合理性。 一般情況下，自動上下料裝置有以下幾部分組成 : 1) 料倉 料倉的作用是貯存已整理好的工件，它的結(jié)構(gòu)形式隨著工件的形狀特征、貯存量及上料機(jī)構(gòu)的不同而異。料倉可分為多層裝載型、單層裝載型、南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 12 單列裝載型和分離裝載型四中類型 : 多層裝載型料倉 多層裝載型料倉是一種應(yīng)用很廣的擺槽式料倉上料裝置， 它的貯存量較大，適用于細(xì)長圓柱形的柱、軸、管、套等類工件的上料，特別適用于外形平滑的諸如針桿類的細(xì)長工件。 工件在這種料倉中多層整齊排列時，經(jīng)常會出現(xiàn)由于互相擁擠而卡住的所謂拱形堵塞現(xiàn)象，使料倉中的工件不能落至輸料槽中去，影響上料工作的正常進(jìn)行。為防止工件形成拱形堵塞，常在這種料倉中設(shè)置拱形消除器。 單層裝載型料倉 單層裝載型料倉適用于扁平的片、環(huán)、蓋類工件。 單列裝載型料倉 槽式料倉是常用的一種單列裝載型料倉，它可以作為輸料槽并兼作貯料之用。槽式料倉的形狀，根據(jù)工件的形狀特征和上料裝置在機(jī)床上的配置情況以及貯存量的大小，可以做成直槽、彎槽和曲折形槽等等。螺旋槽式料倉適用于貯存帶錐形的回轉(zhuǎn)體工件。管式料倉可用于球、柱、軸、蓋、片等類工件的上料，料管可用彈簧鋼絲繞成柔性的，也可用鋼管制成剛性的。桿式料倉實(shí)際上是管式料倉的一種變形，較多地用于片狀工件的上料，當(dāng)要求貯料尺寸可調(diào)時，可將桿的安裝設(shè)計成可調(diào)節(jié)的固定方式。摩擦式料倉也是一種常用的上料裝置，它可適用于多種形狀的工件。 分離裝載型料倉 分離裝載型料倉作間隙或連續(xù)運(yùn)動，適用于較大工件的上料。常用于圓盤、環(huán)、蓋類工件，也可為軸類及較復(fù)雜的工件上料所用的料倉。 按 照毛坯在料倉中的送進(jìn)方法有可將料倉分為兩類，即靠毛坯的自重送進(jìn)和強(qiáng)制送進(jìn)。 靠毛坯自重送進(jìn)的料倉 直線型料倉的結(jié)構(gòu)最簡單。料倉系用薄鋼板制成。料倉的導(dǎo)向槽表面要經(jīng)過熱處理使硬度達(dá)到 45～ 50HRC，并具有較高的表面粗糙度。通常料倉的兩壁做成開式，以便觀看毛坯運(yùn)動及裝料情況。料倉的側(cè)壁往往做成可調(diào)節(jié)的，以適應(yīng)不同長度的工件。料倉的位置可以是垂直的或是傾斜的。 在曲線式料倉中，曲線的形狀和傾斜角度的選擇要考慮到裝料的方便、最南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 13 大的容量以及保證毛坯在料倉的槽中可靠而平穩(wěn)的運(yùn)動。 螺旋式料倉多半用來送進(jìn)圓錐體和具有軸 肩的圓柱體。料倉由薄銅板制成，很少用鑄件來做，螺旋式料倉的形狀和大小決定于毛坯的尺寸和錐度。如果毛坯的錐度不大，而長度相當(dāng)大時，則料倉可做成單圈螺旋，如果送進(jìn)短的圓錐體，螺旋式料倉可做成多圈螺旋。 管式料倉用來送進(jìn)圓盤料。制造這種料倉可用內(nèi)表面經(jīng)過加工的鋼管。為了便于觀察和便于裝填毛坯，在管上做出兩道縱向槽。管式料倉可以垂直或傾斜地裝在機(jī)床上。 料斗式料倉的特點(diǎn)是能容納大量的毛坯。由于料斗的容積較大，每次人工裝料可以間隔較長的時間。這類料倉的落料口處常有毛坯攪動機(jī)構(gòu)，防止在落料口的上面，毛坯堆成拱形而堵塞出 口。料斗式料倉側(cè)壁的位置可以調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同長度的毛坯。 料斗 /料箱式料倉的特點(diǎn)是采用料箱進(jìn)行裝料，以加快裝料的速度。事先將毛坯在料箱中按一定的方位裝好，當(dāng)料斗需要裝料時，把裝滿的料箱放在料斗上，揭開料箱的活動底板，毛坯就從料箱落于料斗內(nèi)。為了使毛坯有足夠的儲備量，以便長時間連續(xù)工作，一個料倉常配備幾個料箱。 強(qiáng)制送進(jìn)的料倉 當(dāng)毛坯的質(zhì)量較輕不能保證靠自重可靠地落到上料器中，或毛坯的形狀較復(fù)雜不便靠自重送進(jìn)時，采用強(qiáng)制送進(jìn)的料倉。 2) 輸料槽 輸料槽的作用是把工件從料倉（或料斗）輸送到上料機(jī)構(gòu)中，有時 也兼作貯料器。在自動線中，輸料槽是把各臺機(jī)床聯(lián)成一整體、在各工位之間傳送被加工工件的重要輔助裝置。輸料槽的結(jié)構(gòu)形式與工件的形狀尺寸以及上料裝置在機(jī)床上的設(shè)置情況等因素有關(guān)，可分為滾道式和滑道式兩大類。 滾道式輸料槽（通常稱之為滾道）適用于能以滾動方式輸送的旋轉(zhuǎn)體工件。開式滾道是最簡單的一種。當(dāng)工件滾動速度較高時，為防止工件在輸送過程中因碰撞而跳出槽外，可采用閉式滾道。為擴(kuò)大料槽的通用性，適用工件尺寸變更的需要，還可將輸料槽作成可調(diào)式。為防止雜物的積聚，可用適用于階梯狀工件的組合式滾道，這種滾道的底部按工件的 形狀設(shè)計并用鋼板組裝而成。對于一些容易相互嚙合在一起的工件，如齒輪，可采用隔離式滾道，當(dāng)前一個齒輪壓下隔離塊小端時，隔離塊大端便翹起將后一個齒輪擋住，從而可防止齒輪南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 14 見嚙合卡死。有時，為使工件在滾道中得到減速和緩沖，可采用曲折式滾道。工件以滑動方式輸送的幾種輸料槽，也稱之為滑道。 V型滑道用來輸送圓柱形工件。管道滑道，用于輸送圓柱、圓錐類工件；柔性管形滑道用于在相對運(yùn)動部件間傳送工件；對于較大的工件則可采用半管道式滑道。導(dǎo)軌形滑道主要用于帶肩和帶溝的工件，階梯形工件也常采用箱形滑道。為減少輸送時摩擦阻力而采用的 輥式輸料槽。這種輸料槽可用于軸向輸送柱、軸、套類工件，也可用于輸送板、塊、箱體類工件。若利用軸承代替輥輪，則可進(jìn)一步減少摩擦力，適用于輸送較精密的板、塊、箱體類工件。由于一些特殊要求，有時需要工件在輸送過程改變姿勢，這一工作可以利用輸料槽來完成。 3) 攪拌器（消除堵塞機(jī)構(gòu)） 清除工件堵塞或攪拌工件的裝置，使棒料不宜堵塞下料道。 4) 隔料器 隔料器的作用是限制從輸料器（或料倉）一次進(jìn)入上料機(jī)構(gòu)的工件數(shù)量。在很多情況下，上料機(jī)構(gòu)中的取料器同時兼有隔料器的作用。當(dāng)工件較重時，為避免輸料槽中的全部工件作 用于取料器上的壓力過大，應(yīng)專門設(shè)置隔料器。隔料器還常用于需要改變工件的位置或方向的場合。 最常用的隔料器有以下幾種形式： 由上料器兼做隔料器 這類隔料器的構(gòu)造最簡單，當(dāng)上料器送毛坯到加工位置的過程中，隔料器的上表面將料倉的通道隔斷，完成隔料功能。這類隔料方法的缺點(diǎn)是：隔料時，料槽內(nèi)所有毛坯的質(zhì)量都作用在上料器的上表面，使上料器運(yùn)動阻力大，且易于磨損。 桿式隔料器 桿式隔料器，隔料器作往復(fù)直線運(yùn)動或往復(fù)擺動。隔料器每作一次往復(fù)運(yùn)動，從料槽中分離出一個毛坯，由上料器將其送走。采用桿式隔料器，毛坯的質(zhì)量不再壓在上 料器上。這類隔料器大多應(yīng)用在中等生產(chǎn)率的情況下，即 50～70 件 /min。當(dāng)生產(chǎn)率更高時，隔料器每次往復(fù)的時間很短，工件因其慣性有可能進(jìn)不了隔料位置，工作可靠性下降。 鼓輪式隔料器 由帶有成形槽的圓盤或鼓輪做成。毛坯從送料槽落入圓盤的成形槽內(nèi)，靠圓盤的轉(zhuǎn)動將其送至上料器。圓盤或鼓輪的外圓面用來隔離送料槽中的毛坯。南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 15 圓盤上的成形槽可多個，圓盤每轉(zhuǎn)一周能送出多個毛坯。因此這種隔料器能在低速下保證平穩(wěn)地工作，并能保證高的生產(chǎn)率和避免毛坯因受沖擊而損壞。 由帶有成形槽的圓盤或鼓輪做成。毛坯從送料槽落入圓盤的成形槽內(nèi)，靠圓盤的轉(zhuǎn)動將其送至上料器。圓盤或鼓輪的外圓面用來隔離送料槽中的毛坯。圓盤上的成形槽可多個，圓盤每轉(zhuǎn)一周能送出多個毛坯。因此這種隔料器能在低速下保證平穩(wěn)地工作，并能保證高的生產(chǎn)率和避免毛坯因受沖擊而損壞。 從簡化上料裝置的結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā)，隔料器的隔料件應(yīng)盡量利用送料機(jī)構(gòu)的運(yùn)動來傳動。在某些情況下，若隔料器不便由送料機(jī)構(gòu)傳動，則可考慮采用專用的動力源，如氣缸、電磁鐵等等，也可利用單獨(dú)的機(jī)械方式來驅(qū)動。 5) 驅(qū)動機(jī)構(gòu) 驅(qū)動抓取定向機(jī)構(gòu)或其他機(jī)構(gòu)運(yùn)動 根據(jù)設(shè)計要求：由于微機(jī)鉆床體積較小、要求上料裝置簡便 、靈活、且體積不易過大、而料式自動上下料結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大、且由于工件很小很細(xì)、很難由抓取定向機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)工件的自動定向排列和自動送出、所以本設(shè)計采用料倉式半自動上料裝置并定其大致的結(jié)構(gòu)如圖 18 所示 : 裝料裝置 料道 上料機(jī)構(gòu)（兼隔料機(jī)構(gòu)） 圓盤 電磁振蕩器（攪拌器） 圖 18 現(xiàn)對上料裝置的具體部件；確定其設(shè)計方案： 1) 裝料容器。 裝料容器的主要形式有三種：簡單式、復(fù)合式和可動式。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 16 a、簡單式、只有一個容器、結(jié)構(gòu)簡單、但容器不大； b、復(fù)合式、有兩個容器；其中一個容器、用來作輔 助容器、貯存大量工件、一個容器為主要容器，滿足機(jī)床節(jié)拍需要的工件、它的優(yōu)點(diǎn)是抓取定向機(jī)構(gòu)消耗功率較小。工件受攪動小。但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，主要用于數(shù)量很大、形狀復(fù)雜、容易互相咬合的工件上料和多機(jī)床管理場合。 C、可動式、裝料容器作往復(fù)振動、使工件容易落入定向隙縫中、提高抓取或然率系數(shù)。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、工件受攪動大。 比較這三種裝料容器。第二、三種的結(jié)構(gòu)都較復(fù)雜、且工件受攪動大。出于對工藝上易實(shí)現(xiàn)的考慮、本設(shè)備采用第一種裝料容器、即簡單式裝料容器。 裝料容器應(yīng)有利于消除工件堵塞，所以裝料容器出口處裝上電磁振動器增加料倉 的振動。使工件不易堵塞、同時其抓取定向機(jī)構(gòu)為直線往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)、加工為鋼板焊接。 2） 料道根據(jù)工件輸送的方式（靠自重或強(qiáng)制輸送）和料道結(jié)構(gòu)來分有以下幾種常用的典型結(jié)構(gòu) a、管式料道（料管）。料管有剛性和撓性兩種形式。撓性料管由剛絲繞成或橡皮軟管制成、其優(yōu)點(diǎn)是安裝方便、不受上料位置影響。但由于料管內(nèi)壁不平滑、工件易堵塞、不適用于重量輕或外行復(fù)雜、具有尖角的工件上料。它的設(shè)計原則是：（ 1）只允許工件逐個地通過；（ 2）工件在料管中不得發(fā)生偏轉(zhuǎn)；失去定向而卡??；（ 3）應(yīng)能觀察工件運(yùn)動情況。 b、槽式料道（滾道、滑 道）它是料道中應(yīng)用最廣泛的一種，它有直線型和曲線型兩種。此外，根據(jù)截面形狀來分，有開式、閉式之分。它主要適用于重量較輕、軸類或圓盤料的工件上料。 根據(jù)本次設(shè)計內(nèi)容及工件的特點(diǎn)、用管式料道很難實(shí)現(xiàn)其輸送、故采用槽式