張善勤，張博宇，陳海浩，郝健辰，高子凡

（天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)，天津 300222）

牛頭刨床是一種切割機(jī)床。工作時(shí)，2-3-4-5-6導(dǎo)桿帶動(dòng)滾刀頭6和刀具7旋轉(zhuǎn)。如果計(jì)劃頭向左移動(dòng)，則規(guī)劃者不會切斷所謂的空白。目前需要更高的速度來提高生產(chǎn)率，所以規(guī)劃器采用快速反向運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)規(guī)劃完成后，諾肯8通過4桿機(jī)構(gòu)1-9-10-11和車輪驅(qū)動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)，為了使工作臺和工件形成一個(gè)提前防護(hù)罩，使計(jì)劃員繼續(xù)切割。工藝受到很大的切割阻力（切割前后有0.05h的空白切割，因此，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中，頭部的力變化很大，影響主軸的均勻旋轉(zhuǎn)。因此，有必要安裝飛輪以減小主軸轉(zhuǎn)速波動(dòng)，從而提高切削質(zhì)量。

1 項(xiàng)目研究背景

1.1 牛頭刨床教具的研究現(xiàn)狀及研究意義

目前，國際規(guī)劃刨床行業(yè)已進(jìn)入以數(shù)字化制造技術(shù)為基礎(chǔ)的機(jī)電一體化時(shí)代，而成型機(jī)就是其中之一代表。成型機(jī)由英國奈斯密斯發(fā)明，后來在德國流行，這是德國強(qiáng)大工業(yè)的基礎(chǔ)。

由于我國職業(yè)教育培訓(xùn)持續(xù)全面推進(jìn)，職業(yè)教育培訓(xùn)改革不斷深化。職業(yè)培訓(xùn)是現(xiàn)代國民教育體系的重要組成部分，在戰(zhàn)略實(shí)施中具有特殊作用，科教興國，人才強(qiáng)國，注重物理教具的開發(fā)，已成為研究性教學(xué)的必要措施。

1.2 工作基礎(chǔ)及工作條件

本項(xiàng)目在天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)機(jī)床實(shí)驗(yàn)室、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地進(jìn)行。大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地配有齊全的機(jī)床及加工設(shè)備，為本項(xiàng)目機(jī)器的硬件配備提供了實(shí)際條件。團(tuán)隊(duì)成員有相應(yīng)的加工工作基礎(chǔ)，并具備豐富的理論知識，為本項(xiàng)目的理論可行性提供了有力的支撐。

2 牛頭刨床簡介

牛頭創(chuàng)床是一種用于切割機(jī)的機(jī)床如果計(jì)劃器工作，控制面板2-3-4-5-6驅(qū)動(dòng)計(jì)劃頭6和計(jì)劃器7相互圍繞推。如果如果計(jì)劃頭向右移動(dòng)，則規(guī)劃者不會剪切所謂的空白。此時(shí)，需要以更高的速度提高生產(chǎn)率，所以接受快速反向運(yùn)動(dòng)的控制面板機(jī)構(gòu)，每個(gè)人有時(shí)在開槽時(shí)使用怠速踏板凸輪8，通過四個(gè)機(jī)構(gòu)1-9-10-11和棘輪移動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)，形成工作臺和工件，使槽繼續(xù)切削在曲軸箱的工作過程具有較大的切割阻力（切割前后有一段0.05h的毛坯切割），但是，沒有切割阻力。所以在整個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中，頭部的功率會發(fā)生顯著變化，從而影響主軸的均勻旋轉(zhuǎn)。因此，為了降低飛輪在發(fā)動(dòng)機(jī)上的轉(zhuǎn)速波動(dòng)，有必要對其安裝質(zhì)量進(jìn)行改進(jìn)。

3 機(jī)構(gòu)的選型

3.1 主執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型

3.1.1 按預(yù)期運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換形式列出

能夠?qū)崿F(xiàn)這一作用的機(jī)構(gòu)有曲軸滑塊機(jī)構(gòu)、動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、正弦機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、蝸牛機(jī)構(gòu)等。

3.1.2 按機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用場合篩選

替代機(jī)構(gòu)被排除在外，因?yàn)殍T造機(jī)械必須傳輸大量的能量，但凸輪機(jī)構(gòu)是小的蝸牛機(jī)械應(yīng)當(dāng)受到機(jī)構(gòu)規(guī)模的限制，因此不適合其使用情況易于接觸的簡單四梁機(jī)構(gòu)d干擾和力增益不足，曲軸滑動(dòng)機(jī)構(gòu)或六速度機(jī)構(gòu)的杠桿機(jī)構(gòu)視需要被視為替代機(jī)構(gòu)。

3.1.3 按工作特點(diǎn)篩選備選

所有這些裝置都具有快速反饋特性和相對均勻的切削速度，但在附件A中，它們的尺寸大于其他系統(tǒng)，并且雙曲線柄容易受到部件和運(yùn)動(dòng)之間的干擾。D級和B級的傳輸特性較差，機(jī)制的動(dòng)態(tài)特性較差。（b）分段（c）和（d）屬于同一個(gè)機(jī)構(gòu)，兩個(gè)機(jī)構(gòu)都是級別這些機(jī)制，更多的鉸鏈，C不可調(diào)節(jié)，傳輸角比（b）和（c）高90度，傳輸效率低，以及（e）、（g）和（h）機(jī)制，這些機(jī)制將傳輸特性與（c）和（f）和（g）機(jī)制進(jìn)行比較，后者根據(jù)后端機(jī)制的性質(zhì)區(qū)別。再者，C機(jī)制在傳輸方面，移動(dòng)性更強(qiáng)，效率更低。B元件的傳輸角不斷變化，因此需要一個(gè)全局的解釋和計(jì)算。

如果旋轉(zhuǎn)副的固定端更有利于機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性，為了改善機(jī)構(gòu)的動(dòng)力傳遞特性，選拔制度（b）比預(yù)選制度（b）更具成本效益，但機(jī)構(gòu)組裝方法（kombi934b）需要進(jìn)一步改進(jìn)計(jì)算。但是，其特征功率傳輸比其他系統(tǒng)更有利，而F線比F、G和H表更大、更方便，以改善機(jī)制的功率傳輸特性。機(jī)構(gòu)（g）比方案（f）好，增加桿鉸對機(jī)構(gòu)的布置和安裝比較復(fù)雜，而且容易產(chǎn)生構(gòu)件與運(yùn)動(dòng)的干涉，方案（g）更好。綜上所述，成型機(jī)的主驅(qū)動(dòng)是只剩下兩個(gè)選項(xiàng)：選項(xiàng)b和選項(xiàng)g。但是，由于方案g是第三級組織的一部分，所以選擇了方案b。

3.2 輔助執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型

控制工件運(yùn)動(dòng)的輔助。在設(shè)計(jì)致動(dòng)器的時(shí)，工件的運(yùn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)要求運(yùn)動(dòng)。間歇的滿足運(yùn)動(dòng)要求的機(jī)構(gòu)類型是齒輪機(jī)構(gòu)、摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、凸輪軸機(jī)構(gòu)。反向凸輪軸機(jī)構(gòu)，直升機(jī)機(jī)構(gòu)等旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)有好幾種分開的系統(tǒng)，槽車輪：一種大的運(yùn)動(dòng)效應(yīng)，不適合凸輪間歇機(jī)構(gòu)。由于駱駝槽的數(shù)量有限，機(jī)構(gòu)的空間構(gòu)成也有限，因此不完整永久傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，在進(jìn)給和空轉(zhuǎn)之間很難移動(dòng)控制。之后分析是第一步，將轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為動(dòng)量，輔以曲柄傾斜機(jī)構(gòu)，再將轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為間歇運(yùn)動(dòng)，由棘輪機(jī)構(gòu)完成。

3.3 原動(dòng)機(jī)的選用

原始電動(dòng)機(jī)是機(jī)械系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)部分，原始動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的機(jī)械原理選擇電動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)模型將根據(jù)輸出功率、效率和轉(zhuǎn)速確定。

4 擬定傳動(dòng)系統(tǒng)方案

傳輸系統(tǒng)通常通過減速、加速和改變速度有時(shí)還被用于實(shí)現(xiàn)形狀轉(zhuǎn)換行動(dòng)同時(shí)，輸出功率和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩被傳輸?shù)綀?zhí)行機(jī)構(gòu)。

4.1 傳動(dòng)系統(tǒng)的選擇

驅(qū)動(dòng)裝置從V帶的兩級圓柱形減速器中選擇一個(gè)圓柱形減速器，該減速器是發(fā)動(dòng)機(jī)的軸-彈性耦合器-V-帶-兩級圓柱形齒輪減速器-主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

4.2 傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)確定

傳動(dòng)系統(tǒng)的基本參數(shù)包含各級的傳動(dòng)比、傳動(dòng)的基本直徑，還有齒輪的齒數(shù)、齒輪的模數(shù)等。

5 系統(tǒng)工作循環(huán)圖

在設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)，用于顯示工作循環(huán)中參與者之間運(yùn)動(dòng)交互的圖形應(yīng)為。系統(tǒng)循環(huán)圖這個(gè)繪制過程系統(tǒng)工作循環(huán)圖是系統(tǒng)協(xié)調(diào)的過程設(shè)計(jì)成型。機(jī)主業(yè)務(wù)機(jī)構(gòu)與送料機(jī)構(gòu)之間的相對運(yùn)動(dòng)關(guān)系，應(yīng)滿足計(jì)劃員不在工作過程中進(jìn)給的要求，當(dāng)調(diào)度器返回時(shí)，校準(zhǔn)組件是否看到兩個(gè)導(dǎo)向桿機(jī)構(gòu)之間的相同工作流程，曲軸既是切割運(yùn)動(dòng)致動(dòng)器的原始移動(dòng)元件，驅(qū)動(dòng)元件的運(yùn)動(dòng)源。因此，導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的曲柄是切削運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)源選擇曲柄作為校準(zhǔn)線。制作一個(gè)圓環(huán)來表示工作循環(huán)中曲線的角度。根據(jù)轉(zhuǎn)向桿機(jī)構(gòu)的提升速度系數(shù)k-180+960，極限位置的封閉角為0=28。因此，將圓環(huán)分為兩部分：上部中心為208，與曲線工作時(shí)的角度相對應(yīng)；下部表示角度計(jì)劃者的空行程是圖紙?jiān)趫A的外面有一個(gè)圓，用來旋轉(zhuǎn)工作循環(huán)中推力組合部分的曲線上曲軸與工作臺停止時(shí)間相對應(yīng)的角度位置適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在外圈中。

6 齒輪嚙合設(shè)計(jì)

由于發(fā)動(dòng)機(jī)和曲柄的轉(zhuǎn)速和直徑、某些齒輪的齒數(shù)、模數(shù)、圓周壓力的分度角等因素，齒輪處于正常檔位，工作狀態(tài)是傳遞給開始。它需要計(jì)算齒輪Z2的齒數(shù)，選擇齒輪副變化系數(shù)z1～z2，計(jì)算齒輪各部分的尺寸，繪制齒輪掩模圖。

根據(jù)齒輪不浸沒，兩輪最大滑動(dòng)系數(shù)盡可能小且接近的條件，參照位移系數(shù)表，選擇X1和X2見計(jì)算每個(gè)零件的尺寸齒輪副。拉你看到的是齒輪。那個(gè)刻度的選擇應(yīng)使圖紙上的齒高達(dá)到30～50mm可以。在繪制齒輪的齒廓，齒根圓小于基圓時(shí)，齒廓的非涉入部分用徑向線繪制，徑向線和齒根圓用半徑為0.2m的圓弧繪制已連接。每個(gè)齒輪牽引三個(gè)完整的齒，它們的位置是，機(jī)器上同時(shí)有兩對齒時(shí)，理論掩模線、實(shí)際掩模線、齒廓工作線、掩模世界等應(yīng)在圖紙上標(biāo)記，并應(yīng)標(biāo)記尺寸和符號。

7 結(jié)語

牛頭刨床是一種加工中小型平面或直槽的金屬切削機(jī)床，主要用于單件或小批量生產(chǎn)。為了適用于不同材料、不同尺寸工件的原、終加工主設(shè)計(jì)的規(guī)劃器必須能夠以不同的速度、線和起始位置水平和線性地移動(dòng)，當(dāng)切割速度低于怠速時(shí)，刨刀移動(dòng)，即存在快速粗糙現(xiàn)象。規(guī)劃器械可用于以不同的電源速度產(chǎn)生垂直電源，工件安裝平臺配備不同的電源進(jìn)行平面處理。工作臺配備一個(gè)適合處理不同高度升降設(shè)備。