自动进给旋转限位装置.doc

X X X 理 工 学 院

本 科 课 程 设 计

课程设计题目：进给自动档限位装置设计
学生姓名：X鸿运
学 号：2008XXX333
系 别：机械工程学院
专业班级：机械设计制造及其自动化3班
指导教师：XXX
起止时间：2011年4月—— 2011年6月

目 录

1.概述............................................................................................3
2.组成及工作原理........................................................................................................3
3.确定模具总体结构方案............................................................................................4
3.1定位圈设计..................................4
3.2旋转限位盖..............................................................................................................4
4.装置特点..............................................................................................4
4.1结构简单，成本低...................................................................................................4
4.2容易装拆，调整方便................................................................................................4
4.3连结紧揍，工作可靠.......................................4
5.设计方案小结............................................................................................................5
6.制造过程...................................................................................................................5
6.1材料选购.................................................................................................................5
6.2加工过程.................................................................................................................5
6.2.1普通车床加工.......................................5
6.2.2线切割机床加工....................................................................................................5
6.2.3钻床加工............................................................................................................7
7.检验结果....................................................................................................................7
8.总结............................................................................................................................8

进给自动档限位装置设计报告
姓名：X鸿运 班别：机械3班 学号：2008XXX333

1.概述
自动进给限位装置是一种限制自动进给操作手柄转动，实现限制定位的一种装置。手柄的转动范围一般都是有限制的，为了防止用力过度导致手柄越过限位位置，而损坏加工工件或者刀具，所以在普通车床上面设置自动进给限位装置是十分有必要的。这里介绍的是广州珠江车床C6140自动档进给的限位装置。

2.组成及工作原理
自动挡进给限位装置主要组成是由两个部分组成：一是定位部分，主要由定位圈和夹紧螺栓组成；二是限位部分，只有一个旋转定位盖。该装置的结构如下图1所示：

图1.进给旋转限位装置

它的工作原理是：通过将旋转定位盖转动到手柄的前面，对手柄初始停止位置的阻挡，限制手柄只能打下档和停止档，这样车床只能实现左右进给及停止的功能；当将定位盖旋转到手柄的后面，对手柄初始停止位置的阻挡，限制手柄只能打上档和停止档，这样车床只能实现前后进给及停止的功能。原理结构如下图2所示：

图2.结构原理
当旋转盖触碰到位置C时，实现档位只能够打左右进给档；当旋转盖触碰到位置A时，档位只能够打前后经给功能。

3.过程说明
3.1定位圈设计：定位圈外形的设计是按照手柄最的旋转固定圈尺寸设计的，将定位圈分成两个半环，用螺栓夹紧固定。半环的直径是手柄旋转固定圈的直径Φ64.8mm，厚度为10mm,长度就是手柄旋转固定圈的长度20mm。具体如下图3所示：

图3.定位圈

3.2旋转限位盖：旋转限位盖的高度决定于伸入定位圈的长度和突出手柄的长度，分别都是10mm，所以取50mm,直径为Φ65，厚度取10mm。具体如下图4所示：

图4.旋转限位盖

4.装置特点
4.1结构简单，成本低。该装置只有定位圈和旋转限位盖两个部分组成，形状结构简单，没有特殊的孔或者怪状槽，用数控铣床加工就能实现。
4.2容易装拆，调整方便。装置只需要将定位圈用固定螺栓连接固定实现定位，而且定位的角度可以随进给档手柄的初始角度不同而随时进行调整。旋转限位盖也可以按照需要改动限位功能，或者在熟练操作的时候，直接拿下限位盖。
4.3连结紧揍，工作可靠。由于定位圈和限位盖之间的配合为间隙配合，所以连结十分紧密，保证在操作过程中不会产生掉落等失误。

5.设计方案小结
在本次设计方案中，主要是对自动进给装置手动摇杆进行限位以便，实现在生产操作时避免出现因为用力过度而导致摇杆打过位的错误操作。其次是要求该装置易于安装和方便拆卸，也要符合经济原则和实用原则。

6.制造过程
6.1材料选购
按照实际的生产要求，不能对手柄造成破坏和磨损，所以选择材料为金属铝。根据设计原则和加工中所需要注意的问题得到加工工件所需的毛坯为Φ110mm×30mm和Φ90mm×60mm，分别用来加工两个定位环和限位盖。所需要的锁紧装置为两套M6的螺栓组，直接在五金市场购买。

6.2加工过程
6.2.1普通车床加工
对于Φ110mm×30mm的坯料选择用车床加工。首先，车平端面；然后，车削外圆；最后的加工结果Φ90mm×20mm。对于Φ90mm×60mm的材料先用车床加工成Φ72.8mm×55mm，然后再用线切割机床加工成形。

6.2.2线切割机床加工
线切割机床加工加工路径如下：

图5.半环线切割加工图
加工代码如下：
****************************************
CAXAWEDM -Version 2.0 , Name : 0121.3B
Conner R= 0.00000 , Offset F= 0.00000 ,Length= 553.599 mm
****************************************
Start Point = 158.48770 , 195.49307 ; X , Y
N 1: B 0 B 50 B 50 GY L4 ; 158.488 , 195.443
N 2: B 23100 B 0 B 23100 GX L1 ; 181.588 , 195.443
N 3: B 32400 B 2550 B 59900 GY SR2 ; 246.388 , 195.443
N 4: B 17590 B 0 B 17590 GX L1 ; 263.978 , 195.443
N 5: B 0 B 100 B 100 GY L4 ; 263.978 , 195.343
N 6: B 17590 B 0 B 17590 GX L3 ; 246.388 , 195.343
N 7 B 32400 B 2550 B 59900 GY SR4 ; 181.588 , 195.343
N 8: B 17600 B 0 B 17600 GX L3 ; 163.988 , 195.343
N 9: B 0 B 4950 B 4950 GY L4 ; 163.988 , 190.393
N 10: B 13360 B 0 B 13360 GX L1 ; 177.348 , 190.393
N 11: B 36640 B 7500 B 59800 GY NR3 ; 250.628 , 190.394
N 12: B 13360 B 1 B 13360 GX L4 ; 263.988 , 190.393
N 13: B 0 B 5000 B 5000 GY L2 ; 263.988 , 195.393
N 14: B 0 B 5000 B 5000 GY L2 ; 263.988 , 200.393
N 15: B 13360 B 0 B 13360 GX L3 ; 250.628 , 200.393
N 16: B 36640 B 7500 B 59800 GY NR1 ; 177.348 , 200.392
N 17: B 13360 B 1 B 13360 GX L2 ; 163.988 , 200.393
N 18: B 0 B 4900 B 4900 GY L4 ; 163.988 , 195.493
N 19: B 5500 B 0 B 5500 GX L3 ; 158.488 , 195.493
N 20: DD

图6.半环扣线切割加工图
加工代码如下：
****************************************
CAXAWEDM -Version 2.0 , Name : 0022.3B
Conner R= 0.00000 , Offset F= 0.00000 ,Length= 148.159 mm
****************************************
Start Point = 154.54988 , 258.12549 ; X , Y
N 1: B 200 B 0 B 200 GX L1 ; 154.750 , 258.125
N 2: B 0 B 2000 B 2000 GY L4 ; 154.750 , 256.125
N 3: B 22910 B 0 B 22910 GX L1 ; 177.660 , 256.125
N 4: B 0 B 4870 B 4870 GY L4 ; 177.660 , 251.255
N 5: B 8129 B 0 B 8129 GX L1 ; 185.789 , 251.255
N 6: B 0 B 5131 B 5131 GY L4 ; 185.789 , 246.124
N 7: B 62078 B 0 B 62078 GX L3 ; 123.711 , 246.124
N 8: B 0 B 5131 B 5131 GY L2 ; 123.711 , 251.255
N 9: B 8129 B 0 B 8129 GX L1 ; 131.840 , 251.255
N 10: B 0 B 4870 B 4870 GY L2 ; 131.840 , 256.125
N 11: B 22710 B 0 B 22710 GX L1 ; 154.550 , 256.125
N 12: B 0 B 2000 B 2000 GY L2 ; 154.550 , 258.125
N 13: DD
6.2.3钻床加工
分别在定位环边加工Φ6的通孔。

图7.装配体爆炸效果图

图8.装配效果图

图9.安装效果图

7.检验结果
首先将定位圈安装在手轮上，并且固定好，然后再套入限位盖。首先将上档限位，只允许车床实行向左进给。然后将下档限位，只允许车床实行向前进给。根据实际情况得到结果：该设计制造能够实现限位功能，但是因为缺少考虑到操作过程中的碰撞次数问题，所以还不能完全长期地实现限位功能，需要定期作固定检查！

图10.检验效果图

8.总结
通过这次课程设计使我对工业产品设计有了更近一步的了解，在制造方面的知识有了一定的认识。在产品设计过程中遇到了一些问题，但通过自己的努力以及老师同学的帮助最终解决了问题，感谢XXX老师的全程指导，从而使自己顺利完成了设计。
同时在搞设计过程中，我也认识到了自己在设计经验方面的不足，我会尽我最大的努力弄懂产品设计和加工方面知识，虚心求学，争取在设计制造这一行业中发挥作用。课程设计的顺利完成，让我学到了以前不了解的知识，懂得了只要肯用心，肯下功夫就一定能克服种种困难向前迈步的道理。我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题以及自我学习的能力，从中能够更好的为过去所学的知识进行一次复习，发现自已的不足，巩固所掌握的，为自己所学知识来一个全面的总结，能够使自己将来更好地适应社会，更好的完成即将面临的挑战。

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