王俊豪 周微 史東麗 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院

1 引言

××有限公司生產(chǎn)線改造，原先通過工人手工搬運(yùn)的方式，現(xiàn)企業(yè)計(jì)劃使用機(jī)器代替人工，完成兩工序間的物料傳送。

生產(chǎn)線中的零件為金屬制品，在上一道工序加工后需要傳遞給下一道工序，因?yàn)閮傻拦ば虻募庸ぴO(shè)備高度不同、位置不同，故需要一種裝置完成自動(dòng)推料。傳統(tǒng)的方法為人工傳遞，效率低，成本高，容易出錯(cuò)，故需設(shè)計(jì)一種裝置完成生產(chǎn)線的自動(dòng)化。具體要求如下：

（1）兩個(gè)設(shè)備之間的距離為220mm，高度差為150mm；

（2）零件為金屬制品，尺寸12*12*8mm；

（3）每個(gè)零件的生產(chǎn)頻率為個(gè)/3s。

2 總體設(shè)計(jì)方案

料倉送一個(gè)物料在操作臺(tái)上，接近開關(guān)傳感器檢測(cè)到工件后發(fā)出信號(hào)給控制裝置，控制裝置接受到信號(hào)后對(duì)其處理，給電機(jī)發(fā)出控制信號(hào)，電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)曲柄滑塊運(yùn)動(dòng)，滑塊將工件推入滑道，進(jìn)如另一個(gè)工序。

利用曲柄滑塊結(jié)構(gòu)完成傳動(dòng)。用曲柄和滑塊來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)相互轉(zhuǎn)換地平面連桿機(jī)構(gòu)。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中與機(jī)架構(gòu)成移動(dòng)副地構(gòu)件為滑塊,通過轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接曲柄和滑塊地構(gòu)件為連桿，如圖2-1所示，由曲柄1作為主動(dòng)件，滑塊作為從動(dòng)件，由曲柄的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為滑塊的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。利用曲柄滑塊這種功能，將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，使停留在料板上的工件被滑塊頂下滑道，完成工件的輸送。

圖2 -1 曲柄滑塊示意圖

3 零件設(shè)計(jì)

3.1 曲柄滑塊及連桿設(shè)計(jì)

依據(jù)實(shí)際要求，實(shí)際曲柄最大直徑φ50mm，曲柄高度29mm，因?yàn)樾枰c電機(jī)連接并低速轉(zhuǎn)動(dòng)，故需要設(shè)計(jì)中心孔，中心孔直徑φ10mm。與電機(jī)連接中采用螺栓的固定方式，故需要設(shè)計(jì)螺紋孔，設(shè)計(jì)三角形螺紋M10-1.5。曲柄上部需要與連桿連接，故需要設(shè)計(jì)凸臺(tái)，凸臺(tái)直徑φ10mm，高度6mm。

因?yàn)榍瑝K機(jī)構(gòu)低速運(yùn)動(dòng)，故行為公差要求不高，但是曲柄與滑塊是滑動(dòng)摩擦，故軸和孔的配合要求較高，表面質(zhì)量要求較高，設(shè)計(jì)凸臺(tái)和孔的表面粗擦度Ra1.6,其余Ra3.2。

根據(jù)曲柄尺寸設(shè)計(jì)兩個(gè)連桿的尺寸。連桿1長度為40mm，因需要與曲柄及連桿2連接，故設(shè)計(jì)兩個(gè)孔，大小均為φ10mm，厚度4mm。連桿2長度60mm，因需要與曲柄連接，故設(shè)計(jì)一個(gè)圓柱形凸臺(tái)，直徑φ10mm，凸臺(tái)高度6mm。

3.2 箱體設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)曲柄滑塊的箱體時(shí)，能夠容納曲柄滑塊機(jī)構(gòu)并且其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不能產(chǎn)生干涉，故設(shè)計(jì)箱體尺寸為100×100mm，偏心孔φ10mm，并具有4個(gè)M4螺紋孔。

3.3 數(shù)控加工

數(shù)控加工工序一般采用工序集中方式，既一次安裝盡可能完成多個(gè)加工內(nèi)容，曲柄一次安裝后需連續(xù)完成端面、外輪廓、內(nèi)輪廓等表面的加工。根據(jù)內(nèi)外交叉、先粗后精的原則，先進(jìn)行內(nèi)外表面的粗加工再進(jìn)行內(nèi)外表面的精加工，內(nèi)外表面交錯(cuò)進(jìn)行加工。

4 結(jié)論

曲柄滑塊結(jié)構(gòu)能將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，且結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，適合于低速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)用車、銑、鉆等加工方法，選擇適合的刀具，編制數(shù)控程序完成零件加工。