【正文】 的日益提高，機(jī)械產(chǎn)品種類日益增加。各種機(jī)械設(shè)備一般均需實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和操作過(guò)程的自動(dòng)化，或者實(shí)現(xiàn)某一工藝動(dòng)作過(guò)程。這些新機(jī)械設(shè)備的創(chuàng)新設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)者除了掌握各種典型機(jī)構(gòu)的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用場(chǎng)合等知識(shí)外，還要考慮如何選擇巧妙的工藝動(dòng)作過(guò)程來(lái)達(dá)到預(yù)定的機(jī)械功能求，如何選用或創(chuàng)新機(jī)構(gòu)型式并組合成機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案完成上述選定的工藝過(guò)程。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)要求針對(duì)某種簡(jiǎn)單機(jī)器（工藝動(dòng)作過(guò)程比較簡(jiǎn)單）進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)，其中包括機(jī)器功能分析、工藝動(dòng)作確定、執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇、機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案評(píng)價(jià)和機(jī)構(gòu)尺度綜合等。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)在機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)中占有十分重要的位置。通常廣泛實(shí)施和應(yīng)用的程序可歸納成附表1所示的框圖程序。2）方案設(shè)計(jì)階段 需求是以產(chǎn)品的功能來(lái)體現(xiàn)的，功能與產(chǎn)品設(shè)計(jì)關(guān)系是因果關(guān)系，但又不是一一對(duì)應(yīng)的。對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，在功能分析和工作原理確定的基礎(chǔ)上進(jìn)行工藝動(dòng)作構(gòu)思和工藝動(dòng)作分解，初步擬定各執(zhí)行構(gòu)件動(dòng)作相互協(xié)調(diào)配合的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖，進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)（即機(jī)械系統(tǒng)的型綜合和數(shù)綜合）等。附表1 機(jī)械設(shè)計(jì)的一般程序框圖設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)程序內(nèi)容與設(shè)計(jì)步驟階段設(shè)計(jì)目標(biāo)市 場(chǎng) 需 求提出設(shè)計(jì)任務(wù) 需求水平分析明確任務(wù)要求功能分析和工作原理確定工藝動(dòng)作分析、執(zhí)行動(dòng)作確定機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)優(yōu)化機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖優(yōu)化 機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書設(shè)計(jì)任務(wù)書可行性研究報(bào)告任務(wù)要求明細(xì)表產(chǎn)品規(guī)劃方案設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)改進(jìn)設(shè)計(jì)機(jī)械構(gòu)形構(gòu)思與設(shè)計(jì)機(jī)械總裝圖設(shè)計(jì)機(jī)械部件設(shè)計(jì)機(jī)械零件設(shè)計(jì)技術(shù)文件編制設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書施 工 圖使用說(shuō)明書標(biāo)準(zhǔn)、通用件明細(xì)表樣機(jī)試制工作總結(jié)樣機(jī)性能試驗(yàn)檢測(cè)樣機(jī)試用情況報(bào)告針對(duì)存在問(wèn)題進(jìn)行技術(shù)完善進(jìn)行改進(jìn)完善設(shè)計(jì)研 制 報(bào) 告用戶試用報(bào)告性能測(cè)試報(bào)告 報(bào) 告改進(jìn)設(shè)計(jì)圖紙3）詳細(xì)設(shè)計(jì)階段 主要是將機(jī)械的構(gòu)形構(gòu)思和機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖具體轉(zhuǎn)化為機(jī)器及其零部件的合理結(jié)構(gòu)。4）改進(jìn)設(shè)計(jì)階段 根據(jù)樣機(jī)性能測(cè)試數(shù)據(jù)，用戶使用以及在鑒定中所暴露的各種問(wèn)題進(jìn)一步做出相應(yīng)的技術(shù)完善工作，以確保產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量。機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)主要包括下列內(nèi)容：1） 功能原理方案的設(shè)計(jì)和構(gòu)思根據(jù)機(jī)械所要實(shí)現(xiàn)的功能（功用）采用有關(guān)的工作原理，由工作原理出發(fā)設(shè)計(jì)和構(gòu)思出工藝動(dòng)作的過(guò)程就是功能原理方案設(shè)計(jì)。在確定功能元中還應(yīng)考慮各執(zhí)行機(jī)構(gòu)間的協(xié)調(diào)配合關(guān)系，畫出機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。如下圖所示。機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案就是機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)中的型綜合，機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案中所畫出的表示機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)型式、機(jī)構(gòu)相互聯(lián)接情況的示意圖是進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)尺度綜合的依據(jù)。機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖中各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸（如有高副機(jī)構(gòu)還應(yīng)包括高副的形狀）都要通過(guò)分析、計(jì)算加以確定。第一部分 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)鎖梁自動(dòng)成型機(jī)床切削機(jī)構(gòu)的功能與設(shè)計(jì)要求 ，稱為“鎖梁”。設(shè)計(jì)要求和參數(shù)為：1　 “鎖梁”；2　 連續(xù)自動(dòng)生產(chǎn)；3　 生產(chǎn)能力為10件/min；4　 加工質(zhì)量要達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求；5　 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案應(yīng)力求簡(jiǎn)單，可靠； 二、工作原理圖及其解釋 9 切削加工原理如上圖：送料夾持器1將工件7送到切削加工工位。圓錐凸輪2移動(dòng)，使與切槽刀桿和切斷刀桿相聯(lián)的擺桿3擺動(dòng)，開始進(jìn)刀，由于刀盤4的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使工件被切出圓槽，圓頭和最后切斷。 四、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的比較與選擇送料機(jī)構(gòu)的選擇 工件送料功能需要采用往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，下面選用幾個(gè)常見(jiàn)的可以往復(fù)移動(dòng)的機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)連桿使滑塊實(shí)現(xiàn)往復(fù)移動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)送料功能。結(jié)構(gòu)和工作原理:，滑塊5串聯(lián)成的。從動(dòng)件5的往復(fù)移動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)其送料功能。結(jié)構(gòu)和工作原理:如圖所示的桿機(jī)構(gòu)是由1234組成的曲柄滑塊搖桿機(jī)構(gòu)和齒條4，組成的。從動(dòng)件4的往復(fù)移動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)其送料功能。曲柄滑塊搖桿齒條機(jī)構(gòu)雖然能實(shí)現(xiàn)快進(jìn)慢退的功能，但其中的齒條機(jī)構(gòu)的制造裝配成本高，且占據(jù)空間大，不夠合理。 切削材料時(shí)的夾緊功能通過(guò)凸輪實(shí)現(xiàn)夾緊管左右移動(dòng)使彈簧夾頭夾緊工件。下面選用幾個(gè)備選方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。結(jié)構(gòu)和工作原理:，當(dāng)曲柄AB等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)桿BCDEF往復(fù)擺動(dòng)，在架上前面的彈簧夾頭部分，實(shí)現(xiàn)夾緊。結(jié)構(gòu)和工作原理: ，當(dāng)凸輪7轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)直動(dòng)推桿5推動(dòng)擺桿2帶動(dòng)夾持器1做間歇往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 根據(jù)以上2種可執(zhí)行方案，經(jīng)過(guò)對(duì)他們進(jìn)行比較可得，六桿機(jī)構(gòu)的夾緊時(shí)間很短暫，不能滿足加緊時(shí)間和切削時(shí)間的合理搭配。 切削時(shí)的進(jìn)給功能通過(guò)刀具的繞工件旋轉(zhuǎn)和刀具的橫向切削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)飛刀切削。為了使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，當(dāng)橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)行程不大時(shí)，可以用弧線運(yùn)動(dòng)代替，弧線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是間歇往復(fù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)如圖，回轉(zhuǎn)刀架上安裝有能繞回轉(zhuǎn)刀架作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的切槽刀桿和切斷刀桿，刀桿一端與錐套組成高副聯(lián)接。加工時(shí)，錐套與回轉(zhuǎn)刀架一起旋轉(zhuǎn)，同時(shí)由凸輪機(jī)構(gòu)試其作相對(duì)刀架的軸向移動(dòng)，此時(shí)錐套與刀桿組成的高副使刀桿擺動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)切槽和切斷功能。1）凸輪 + 連桿機(jī)構(gòu)（）功能：將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為刀架的間歇往復(fù)移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)刀架的進(jìn)給功能。 此機(jī)構(gòu)中，滑塊處的摩擦較大，易造成機(jī)構(gòu)磨損，且豎直擺桿與凸輪沒(méi)有任何的封閉，使得刀架的往復(fù)移動(dòng)不易實(shí)現(xiàn)。結(jié)構(gòu)和工作原理:，凸輪7的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)推桿5的水平移動(dòng)，通過(guò)滾子4推動(dòng)豎直桿2擺動(dòng)，從而使得刀架間歇往復(fù)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)刀架的進(jìn)給功能。使本機(jī)構(gòu)具有良好的動(dòng)力性能。五、選定各個(gè)功能的執(zhí)行機(jī)構(gòu)后的總方案對(duì)比及最終方案確定方案一：方案二：方案三：（最優(yōu)方案）①送料功能：選用六桿機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定，具有間歇特性。機(jī)構(gòu)穩(wěn)定，運(yùn)動(dòng)具有確定性。 2）形態(tài)學(xué)矩陣法創(chuàng)建機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換功能圖可構(gòu)成形態(tài)學(xué)矩陣，由下表所示的形態(tài)學(xué)矩陣可求出鎖梁自動(dòng)成型切削系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方案數(shù)為：