鉆床工藝裝備設計——加工端蓋6—φ6.6孔畢業(yè)設計說明書

1、畢業(yè)設計說明書鉆床工藝裝備設計加工端蓋66.6孔鉆床工藝裝備設計加工端蓋66.6孔摘 要鉆床主要指用鉆頭加工工件孔的機床。鉆床的特點是結構相對簡單，可進行鉆孔和擴孔等，還可以更換刀具。鉆床在現(xiàn)在的工業(yè)運用中，可分為以下幾類：立式鉆床、臺式鉆穿、搖臂鉆床、深孔鉆床、中心孔鉆床、銑鉆床和臥式鉆床。鉆頭的旋轉(zhuǎn)為機床的主運動，軸向運動為軸向運動。端蓋加工工藝及鉆孔夾具設計包括零件加工、工序設計、夾具設計。首先要對零件進行分析，了解零件的工藝，并選擇零件的加工基準。然后進行零件的尺寸計算，以及算出在工序工藝中的切削用量、電機所需功率。再進行夾具的設計，選擇出夾具的各個組成部件，例如：夾具體、夾緊單元、定

2、位單元、夾具與機床的連接部件以及其他部件等，并且算出夾具定位時產(chǎn)生的誤差，在設計中加以改進。關鍵詞：鉆床，零件加工，夾具。drilling the process of design and equipmentthe processing end caps 6-6.6 holeabstract the drilling machine mainly refers to the workpiece hole with a drill machine. the drilling machine is characterized by a relatively simple structure, d

3、rilling and reaming, you can also change the tool. drilled drilling machine in industrial use, can be divided into the following categories: vertical drilling machine, desktop, radial drilling machine, deep hole drilling machine, the center hole drilling machine, milling drilling and horizontal dril

4、ling. the rotation of the drill bit to the main movement of the machine tool, the axial movement of the axial movement. cover process and drilling fixture design includes parts processing, process design, fixture design. the part, for parts of the process, and choose the parts of the processing benc

5、hmark. then the size of the calculation of the part, as well as calculated the cutting step process required by the motor power. and fixture design, the selected member of the various components of the fixture, for example: the specific folder, the clamping unit, the positioning unit, the connecting

6、 member of the fixture and the machine as well as other components, etc., and calculates the error is generated when the clamps are positioned to be in the design improvements. “key words”: drilling machine，parts processing, fixture.目 錄鉆床工藝裝備設計1加工端蓋66.6孔1the double sides combined drilling maschine f

7、or gear box processing2the overall design of right headstrock body2第一章 課題概述51.1 課題說明及研究目的51.2 課題的理論依據(jù)及方案51.2.1課題思路51.2.2研究步驟51.3 課題的發(fā)展趨勢6第二章 主軸箱的設計72.1 主軸概述及其部分72.1.1確定切削用量、軸向力、功率72.1.2確定軸徑及動力計算112.2 軸承端蓋零件圖122.3 傳動系統(tǒng)122.3.1傳動系統(tǒng)的要求122.3.2傳動系統(tǒng)的設計132.3.3傳動系統(tǒng)的計算132.4 軸承142.4.1軸承的選擇142.4.2軸承的壽命計算152.4.3

8、軸承的安裝與調(diào)整172.4.4軸承的潤滑182.5 校核182.5.1軸的校核182.5.2齒輪的校核192.5 主軸箱總設計圖21第三章 夾具223.1 定位223.2 夾緊方案223.2.1夾緊裝置的類型和結構223.2.2夾緊裝置的要求233.2.3夾緊力的確定233.2.4夾緊機構的選擇243.3 導向裝置253.3.1導柱及鉆模板253.3.2鉆模253.3.3鉆套25第四章 總裝配圖274.1 概述274.2 設計27致 謝28 第一章 課題概述1.1 課題說明及研究目的 本設計題目是鉆床工藝裝備設計加工端蓋6-6.6孔。具體的設計內(nèi)容為利用搖臂鉆床一次鉆削端蓋6-6.6孔的相應夾

9、具多軸頭及懸掛式鉆模板。通過設計該工裝設備可以同時完成端蓋6孔的鉆削。用夾具裝夾工件時，工件相對于刀具及機床的位置精度由夾具保證，使同一批工件的加工精度趨于一致，保證工件的加工精度，同時很大程度提高生產(chǎn)率。本題目研究的內(nèi)容在國內(nèi)、外屬于成熟裝置。對于提高生產(chǎn)率保證加工精度具有明顯優(yōu)勢。由于大批量生產(chǎn)的需要，設計制造并運用本套工裝夾具，可以大幅提高生產(chǎn)率；同時采用本套夾具也使加工精度得到了提高，有很高的性價比。該題目來源于生產(chǎn)實際，通過這次畢業(yè)設計我能夠系統(tǒng)和全面地利用所學的專業(yè)知識，為今后工作奠定堅實的基礎。1.2 課題的理論依據(jù)及方案1.2.1課題思路本課題研究依據(jù)機床夾具設計原理，結合機床

10、設計手冊，機械制造裝備設計等。這幾本書內(nèi)容豐富，含有大量的專業(yè)設計知識。從切削用量的計算，夾具的設計，定位裝置的設計，導向裝置的設計，夾緊裝置的設計。這些書籍在多個方面詳細的解釋了鉆床工藝裝備設計方法和理論，給我了在設計上很多理論支持在豐富了理論基礎依據(jù)，和研究所里實地觀察以及多次工廠實習積累下來的豐富經(jīng)驗。再加上指導老師在我設計時的悉心指導，我已具備了相對成熟的條件來進行本次課題的研究。1.2.2研究步驟 首先研究原始資料。根據(jù)任務書中提出的設計要求，明確任務并收集有用資料。討論設計方案進行方案論證。包括：1、工裝圖，工藝裝備流程。2、了解夾具形式和結構。3、繪制夾具原理圖和裝配圖。1.3

11、課題的發(fā)展趨勢 20世紀70年代初，鉆床在世界上還是采用普通繼電器控制的。80年代后期由于數(shù)控技術的出現(xiàn)才逐漸開始在深孔鉆床上得到應用，特別是90年以后這種先進技術才得到推廣。本課題中所采用的搖臂鉆床，是指主軸箱能在搖臂上移動，搖臂能回轉(zhuǎn)和升降，工件固定不動，適用于加工大而重和多孔的工件，廣泛應用于機械制造中。第二章 主軸箱的設計 2.1 主軸箱概述及其部分2.1.1確定切削用量、軸向力、功率 表2.1鉆孔推薦切削用量table2.1加工材料加工直徑d(mm)切削速度v（m/min）進給量f(mm/r)鑄 鐵200241hbs1610180.070.126120.120.212220.20.4

12、22500.40.8 （節(jié)選自組合機床設計簡明手冊p130表6-11）鉆孔的切削用量還與鉆孔深度有關。當加工鑄鐵件孔深為鉆孔直徑的68倍時，在組合機床上通常都是和其他淺孔一樣采取一次走刀的辦法加工出來，不過加工這種較深孔的切削用量要適當降低一些。其切削用量與多軸箱鉆削淺孔時切削用量的關系大致按表3.2所示遞減規(guī)律，根據(jù)具體情況適當選擇。降低進給量的目的是為了減小軸向切削力，以避免鉆頭折斷。鉆孔深度較大時，由于冷卻排屑條件都較差，使刀具壽命有所降低。降低切削速度主要是為了提高刀具壽命，并使加工較深孔時鉆頭的壽命與加工其它淺孔時鉆頭的壽命比較接近。表2.2 table2.2孔深（mm）3d(34)

13、d(45)d(56)d(68)d切削速度v（m/min）v(0.80.9)v(0.70.8)v(0.60.7)v(0.60.65)v進給量f （mm/r）f0.9f0.9f0.8f0.8f （節(jié)選自組合機床設計簡明手冊p131表6-12）組合機床的正常工作與合理地選擇切削用量，即確定合理的切削速度和工作進給量有很大的關系，切削用量選的恰當，能使組合機床以最少的停車損失，最高的生產(chǎn)效率，最長的刀具壽命和最好的加工質(zhì)量，也就是多快好省的進行生產(chǎn)。組合機床大多為多刀加工，而且是多種刀具同時工作。計算最佳切削用量的工作比較復雜。確定了在組合機床上完成的工藝內(nèi)容后，就可以著手選擇切削用量。目前組合機床的

14、切削用量的選擇，主要是參考現(xiàn)場采用的切削用量的情況，根據(jù)積累的經(jīng)驗來進行。由于組合機床有大量的刀具同時工作，為了能使機床能正常工作，不經(jīng)常停車換刀，而達到較高的生產(chǎn)效率，所選的切削用量比一般的萬能機床單刀加工要低一些?？筛爬ǖ卣f：在多軸加工的組合機床上不宜最大的切削用量。1. 確定切削用量應注意的問題盡量做到合理利用所有的刀具，充分發(fā)揮其性能。由于連接于動力部件的主軸箱上同時工作時的刀具種類和直徑大小不等，因此其切削用量的選擇也各有特點。如鉆孔要求切削速度高而每轉(zhuǎn)進給量??；鉸孔卻要求切削速度低而每轉(zhuǎn)進給量大等。同一主軸箱上的刀具每分鐘進給量是相同的，要使每把刀具均能有合適的切削用量是困難的。一

15、般情況下可先按各類刀具選擇較合理的主軸轉(zhuǎn)速n（轉(zhuǎn)/分）和每轉(zhuǎn)進給量f（毫米/分），然后進行適當?shù)恼{(diào)整使各刀具的每分鐘進給量相同，皆等于動力滑臺的每分鐘進給量vf。這樣各類刀具都不是按最合理的切削用量而是按一個中間的切削用量工作。假如確實需要，也可按多數(shù)刀具選用一個統(tǒng)一的每分鐘進給量，對少數(shù)刀具采用附加機構（增、減速）機構，使之按各自需要的合理進給量工作。以達到合理使用刀具的目的。選擇切削用量時，應考慮零件批量生產(chǎn)的影響。生產(chǎn)率要求不高時，就沒有必要將切削用量選得過高，以免降低刀具得耐用度，對于要求生產(chǎn)率高得大批量生產(chǎn)用組合機床，也只是提高那些耐用度低，刃磨困難，造價高得所謂“限制性”工序刀具得

16、切削用量。但必須注意不能影響加工的精度，也不能使刀具耐用度降低。對于“非限制性”刀具，應采取不使刀具耐用度降低的某一極限值，這樣可減少切削功率。組合機床通常要求切削用量的選擇使刀具耐用度不低于一個工作班，最少不低于4小時。切削用量的選擇應有利于主軸箱設計。若能作到相鄰主軸轉(zhuǎn)速接近相等，則可以使主軸箱傳動鏈簡單；某些刀具帶導向加工時，若不便冷卻潤滑，則應適當降低切削速度。選擇切削用量時，還必須考慮所選的動力滑臺的性能。尤其采用液壓動力滑臺時，所選的每分鐘進給量一般比動力滑臺可實現(xiàn)的最小進給量大50。否則，會由于溫度和其他原因?qū)е逻M給量不穩(wěn)定，影響加工精度，甚至造成機床不能工作。2. 切削用量的選

17、擇必須從實際出發(fā)，根據(jù)加工精度、工件材料，工作條件、技術要求等進行分析，按照經(jīng)濟地滿足加工要求地原則，合理地選擇切削用量。一般常用查表法，參照生產(chǎn)現(xiàn)場同類工藝，通過工藝試驗確定切削用量。 查機床設計簡明手冊 p130：表2.3 高速鋼鉆頭切削用量table2.3加工直徑（毫米）hb160200hb200241hb300400切削用量v（m/min）f（mm/r）v（m/min）f（mm/r）v（m/min）f（mm/r）1616240.070.1210180.050.105120.030.086120.120.200.100.180.080.1512220.200.400.180.250.15

18、0.2022500.400.800.250.400.200.30由上表可見，根據(jù)工件的材料與加工的孔徑，可以選擇合適的切削用量。根據(jù)加工零件的材料及硬度加工材料 鑄鐵 硬度 200-241hbs加工精度 h11-h131. 加工直徑 d=6.6mm 2. 切削深度 ap=d/2=3.3mm 3.3/6.6=0.533. 每刃進給量 =(0.100.18)d 取0.121 =0.80 mm/r =0.40mm/r 取vc=10m/min10000=3.146.6nn=483r/minvf=n*f=4830.80=386.4mm/min參照組合機床設計手冊組合機床切削用量計算圖中推薦的切削力、轉(zhuǎn)矩

19、及功率公式 表2.4鉆擴鉸切削力、轉(zhuǎn)矩及功率公式table2.4工序內(nèi)容刀具材料工件材料切削力f(n)切削轉(zhuǎn)矩t(n*mm)切削功率p(kw)備注鉆孔高速鋼灰鑄鐵f=26d0.8hb0.6t=10d1.9f0.8hb0.6p=tv/9740dfmax=0.45由表2.4知：鉆孔,直徑為6.6的切削力，切削轉(zhuǎn)矩和切削功率為：f=26d0.8hb0.6=266.60.8227.330.6 =264.5251725.94144 =3052.13（n）t=10d1.9f0.8hb0.6=106.61.90.80.8227.330.6 =1036.068950.8365125.94144 =7827.0

20、6 (nmm)p=tv/9740d=7827.0610/（97403.146.6）=0.388(kw) 多軸箱所需動力計算多軸箱的動力計算包括多軸箱所需要的功率和進給力兩項。 多軸箱所需功率按下列公式計算： p多軸箱=切削空轉(zhuǎn)損失,-,- + (3-5-1)式中 切削切削功率，單位為kw; 空轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)功率，單位為kw; 損失與負荷成正比的功率損失，單位為kw。每根主軸的切削功率，由選定的切削用量按公式計算或查圖表獲得；每根軸上的空轉(zhuǎn)功率由表3.9確定；每根軸上的功率損失，一般可取所傳遞功率的1%。 表2.5軸的空轉(zhuǎn)功率空（kw）table2.5 軸徑轉(zhuǎn)速(r/min)15mm 20mm 25mm

21、 30mm 100 0.004 0.007 0.012 0.017 160 0.007 0.012 0.018 0.027 250 0.010 0.018 0.028 0.042 400 0.017 0.030 0.046 0.067 630 0.026 0.046 0.073 0.105 （節(jié)選自組合機床設計簡明手冊p62 表46） 由于軸的空轉(zhuǎn)功率的選取要用到軸的直徑，故先由主軸類型及外伸尺寸初步確定主軸直徑。傳動軸的直徑也可以參考主軸直徑大小初步選定。待齒輪傳動系統(tǒng)設計完后再來驗算某些關鍵的軸頸。表2.6軸的外伸尺寸及切削用量table2.6軸號 主軸外伸尺寸（mm）切 削 用 量d/d

22、l工序內(nèi)容n (r/min)v（m/min）f （mm/r）軸 1、25/16 85鉆孔483 10 0.802.1.2確定軸徑及動力計算根據(jù)1組合機床設計簡明手冊，p43表3-4d=b(10t)1/4=6.2(107.82706)1/4=18.44mm許用扭轉(zhuǎn)角度/米。 取d=20mm。材料選用40淬火。根據(jù)12機械制造裝備設計,p18計算主軸箱所需功率p主=n切/=0.388/0.9=0.43kwn總=4n=43052=12208nt總=47827.06=31308.24nmm故選擇搖臂鉆床 z3050 轉(zhuǎn)速483r/min。根據(jù)1組合機床設計簡明手冊，p43計算傳動軸軸徑d傳動= b(1

23、0t)1/4=6.2(1031.30824) 1/4=26.08mm取d傳動=30mm軸材料選用45號鋼調(diào)質(zhì)， 2.2 傳動系統(tǒng)2.2.1傳動系統(tǒng)的要求1. 在保證有足夠強度的前提下，主軸、傳動軸和齒輪的規(guī)格要盡可能少，以減少各類零件的品種。2. 最佳傳動比為1-2.5，但允許采用到3-3.5。3. 保證主軸的強度、剛度、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向要求的前提下，力求使傳動軸和齒輪為最少。應盡量用一根傳動軸帶動多根主軸；當齒輪嚙合中心距不符和標準時，可采用齒輪變位的方法來湊中心距。4. 粗加工主軸上的齒輪，應盡可能靠近前支承，以減少主軸的扭轉(zhuǎn)變形。5. 通常應避免通過主軸帶動主軸，否則將增加主動主軸的負荷。2.

24、2.2傳動系統(tǒng)的設計 機械系統(tǒng)運動方案的設計步驟：總體方案設計，執(zhí)行系統(tǒng)設計，傳動系統(tǒng)設計，原動機設計。在這一小節(jié)中我們重點介紹傳動系統(tǒng)的設計。通常采用經(jīng)濟及有效的傳動是：用一根傳動軸帶動多根主軸。因此，設計傳動系統(tǒng)時，把所有主軸分成盡可能少的若干組同心圓，然后在各組同心圓圓心上放置一根傳動軸來帶動各自一組的主軸。用盡可能少的傳動軸把各組軸與動力部件驅(qū)動軸連接起來。對于一些簡單的，主軸相對來說數(shù)量較少或其他情況，也可采用別的布置次序。2.2.3傳動系統(tǒng)的計算基本公式：式中：主動輪齒數(shù) 從動輪齒數(shù) 主動輪轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 從動輪轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） a 中心距（毫米） m 模數(shù)（毫米）估算齒輪模數(shù)： 式

25、中：p齒輪所傳遞的功率，單位kw；（p=0.388kw） z對嚙合齒輪中的小齒輪齒數(shù)；(z=22) n小齒輪轉(zhuǎn)速，單位r/min。(n=483r/min)取m=2a=66z主+z從=266/m=44n主=483r/min n從=483r/min= 33 z主 =33 z從=44-33=11驗算主軸的轉(zhuǎn)速n從 n從=n主z主/z從=483r/min所以 模數(shù)m=3 齒數(shù)z主=33 齒數(shù)z從=11主軸箱選用的是通用齒輪，材料是45號鋼，齒寬為24mm。2.3 軸承2.3.1 軸承的選擇依據(jù)軸承的結構，尺寸，以及所受軸向力的特點可以初步確定主軸以及傳動軸上的軸承分別選擇推力軸承和深溝球軸承。具體結構

26、如下：2.3.2軸承的壽命計算1. 軸1圖深溝球軸承的壽命計算直齒圓柱齒輪的受力情況見圖1所受軸向力n，扭距tn=3052.13n nt=7827.06 nmm圓周力 ft=2t1/d1=27827.06/66=237n徑向力 fr=ft.tg20=237tg20=86n x1+86=x2 (1)8620.0-86x1=0 (2)解方程2得 x1= 20n 把(3)代入(1)得：x2=20+86=106nx1 +237=x2 (1) x186-23720=0 (2)解方程2得 x1 =55n (3)把(3)代入（1）得：x2=55+237=292n由上面計算可知軸承2所受的力較大所以只計算軸承

27、2的壽命。(1)當量動載荷計算由此可知軸承1和2都是深溝球軸承，但是軸承2所受的徑向力要大于軸承1所受的徑向力。所以在校核軸承壽命時應計算軸承1。取軸承2為校核對象，所受徑向力fr=60n根據(jù)4機械設計，p374當量動載荷p的計算公式是：因為是輕微沖擊所以沖擊載荷系數(shù)取1.1在此深溝球軸承不承受軸向力所以當量動載荷p=fd(xfr+yfa)=1.160=66n(2)基本額定壽命計算根據(jù)4機械設計，p375式18.7壽命指數(shù)球軸承=3 查表（gb/t276-94）基本額定動載荷c=9380n考慮到本課題的實際應用情況，在此次設計中我們設計的軸承預期壽=60000hl10a=106/60n(c/p

28、) =106/60n(c/p) =16670/720 (12800/112) 3=34560410h故l10ala所以可知所選用的深溝球軸承6204可以滿足設計壽命要求。(3)軸1圖深溝球軸承的靜載荷計算當量靜載荷p0r=40n軸承靜載荷安全系數(shù)根據(jù)4機械設計，p383表18.14取1.5計算額定靜載荷c0=s0po=1.540=60n查表（gb/t276-94）得基本額定靜載荷所以靜載荷計算符合要求。所選軸承能滿足壽命，靜載荷的要求，且各項指標潛力都很大。2. 軸1圖推力球軸承的壽命計算(1)當量動載荷計算該推力球軸承主要承受在鉆削時工件對鉆頭的反作用力。此作用力和鉆頭所受軸向力相等方向向上

29、。所受軸向力n等于：n=3723.76nfd=12208n根據(jù)4機械設計，p382當量動載荷p的計算公式是：因為是輕微沖擊所以沖擊載荷系數(shù)取1.1在此推力球軸承不承受徑向力所以當量動載荷p=fd(xfr+yfa)=1.112208=12350n(2)基本額定壽命計算根據(jù)4機械設計，p375式18.7壽命指數(shù)球軸承=3 查標準（gb/t301-1995）基本額定動載荷c=22200n考慮到本課題的實際應用情況，在此次設計中我們設計的軸承預期壽=60000hl10a=10/60n(c/p) =10/60n(c/p) =16670/720 (22200/1562) =66469h故l10ala所以可

30、知所選用的推力球軸承5304可以滿足設計壽命要求。2.3.3 軸承的安裝和調(diào)整在軸承精度等級選擇正確，主軸零件加工良好的條件下，軸承的安裝和調(diào)整對主軸裝配后的精度有決定性影響。軸承的安裝是否正確，影響著精度、壽命、性能。因此要嚴格按照作業(yè)標準進行安裝，作業(yè)標準的項目通常如下：（1）、清洗軸承及軸承關連部件（2）、檢查關連部件的尺寸及精加工情況（3）、安裝（4）、安裝好軸承后的檢查（5）、供給潤滑劑2.3.4 軸承的潤滑 滾動軸承的潤滑主要是為了降低摩擦阻力和減輕磨損，也有吸震，冷卻，防銹和密封等作用。合理的潤滑和提高軸承性能，延長軸承的使用壽命有重要意義。滾動軸承的潤滑目的是減少軸承內(nèi)部摩擦及

31、摩損，防止燒粘、其潤滑效用如下。（1）、減少摩擦及摩損。在構成軸承的套圈、滾動體及保持器的相互接觸部分，防止金屬接觸，減少摩擦、磨損。（2）、延長疲勞壽命。軸承的滾動疲勞壽命，在旋轉(zhuǎn)中，滾動接觸面潤滑良好，則延長。相反地，油粘度低，潤滑油膜厚度不好，則縮短。（3）、排出摩擦熱、冷卻。循環(huán)給油法等可以用油排出由摩擦發(fā)生的熱，或由外部傳來的熱，冷卻。防止軸承過熱，防止?jié)櫥妥陨砝匣?。?）、其他也有防止異物侵入軸承內(nèi)部，或防止生銹、腐蝕之效果。軸承的潤滑方法，分為脂潤滑和油潤滑。為了使軸承很好地發(fā)揮機能，首先，要選擇適合使用條件、使用目的的潤滑方法。若只考慮潤滑，油潤滑的潤滑性占優(yōu)勢。但是，脂潤滑

32、有可以簡化軸承周圍結構的特長，將脂潤滑和油潤滑的利弊比較。 2.4 校核2.4.1 軸的校核計算齒輪受力 所受軸向力n，扭距tn=3723.76nt=7827.06nmm圓周力 ft=2t1/d1=27827.06/66=237n徑向力 fr=ft.tg20=237tg20=86n許用應力用插入法得： 應力校正系數(shù) 2.4.2 齒輪的校核在本設計中，選用的齒輪材料是45號鋼，調(diào)質(zhì)處理。硬度229hb286hb，平均取240hb 。1. 齒面接觸疲勞強度計算校核計算圓周速度vv=d1n1/601000 =66483/601000=1.67m/s精度等級選8級精度齒數(shù)和模數(shù) m=3 z1=33 z

33、2=11使用系數(shù)ka ka=1.25動載系數(shù)kv kv=1.2齒間載荷分布系數(shù)kh先求ft=2t1/d1=27827.06/66=237nkaft/b=1.25237/24=12.343n/mm 100n/mm a=1.88-3.2(1/z1+1/z2)=1.88-3.2(1/33+1/11) =1.5 =1.2kh=1/z2=1/1.22= 0.7齒向載荷分布系數(shù)kh kh=a+b1+6.7(b/d1)2(b/d1)2+c10-3b=1.17+0.161+6.7(24/80)2(24/80)2 +0.6110-3=1.19載荷系數(shù)kk=kakvkhkh=1.251.21.351.19 =2.

34、39彈性系數(shù)ze ze=189.8節(jié)點區(qū)域系數(shù)zh zh=2.5接觸最小安全系數(shù)shmin shmin=1.25接觸壽命系數(shù)zn zn=1.25許用接觸應力hh=hlimzn/shmin=5221.25/1.25 =522mpa驗算= 93.12mpah計算結果表明，接觸疲勞強度較為合適，齒輪尺寸無需調(diào)整。否則，尺寸調(diào)整后還應再進行驗算。2. 齒根彎曲疲勞強度驗算重合度系數(shù)yy=0.25+0.75/=0.25+0.75/1.79 =0.67齒間載荷分配系數(shù)kfkf=1/y=1/0.67 =1.49齒間載荷分布系數(shù)kfb/h=24/(2.252)=5.3 kf=1.15載荷系數(shù)kk=kakvkf

35、kf=1.251.21.491.15 =2.57齒形系數(shù)yfayfa=2.28應力修正系數(shù)ysaysa=1.76彎曲疲勞極限flimflim=450mpa彎曲最小安全系數(shù)sfmin sfmin=1.60彎曲壽命系數(shù)ynyn=0.97尺寸系數(shù)yx yx=1.0許用彎曲應力ff=flimynyx/sfmin=4500.971.0/1.60 =272.8mpa驗算f =yfaysay2kt/bd1m=2.281.760.6722.574418.36/241302 f傳動無嚴重過載，故不作靜強度校核。校核合格。2.5 主軸箱設計總圖第三章 繪制軸承端蓋零件圖 第四章 夾具4.1 定位 精基準的選擇應從

36、保證零件精度出發(fā)，考慮裝夾方便、結構簡單。選擇精基準一般應按如下原則：1 重合原則為了容易地獲得加工表面對其設計基準的相對位置精度要求，應選擇加工表面的基準為其定位基準。這一原則稱為重合原則 。2 統(tǒng)一原則當工件以一組精基準定位可以方便地加工其它表面時，應盡可能在多數(shù)工序中采用此精基準定位，這就是統(tǒng)一原則。采用統(tǒng)一原則可減少設計制造的費用，提高生產(chǎn)率，并可避免轉(zhuǎn)換所造成的誤差。3 自為原則當工件精加工或光整加工工序要求余量盡可能小而均勻時，應選擇加工表面本身作為定位基準，這就是自為原則。例如磨削床身導軌面時，就以床身導軌面作為定位基準。4 互為原則為了獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，可采用

37、互為基準反復加工的原則。例如加工精密齒輪時，先以內(nèi)孔定位加工齒形面，齒面淬硬后需進行磨齒。4.2 夾緊方案4.2.1 夾緊裝置的類型和結構夾緊裝置目前分為斜偰夾緊機構，螺旋夾緊機構，偏心夾緊機構，端面凸輪夾緊機構，腳鏈夾緊機構，聯(lián)動夾緊機構。1、按作用力的來源分夾緊裝置可分為機動夾緊與手動夾緊兩大類。機動加緊中又有氣液壓傳動、氣壓傳動、液壓傳動、電動機傳動、電磁夾緊及真空夾緊等。手動夾緊是夾緊裝置中最簡單的形式，在小批和成批生產(chǎn)中仍然用的很廣泛。它有以下優(yōu)點：a、動力來源可以不受設備條件的限制，構造簡單，維護方便。b、操作者可以在一定范圍內(nèi)改變夾緊力的大小，從而得到最合適的夾緊力。但手動夾緊裝

38、置存在下列缺點：a、夾緊緩慢，增加時間。b、勞動條件不如機動夾緊裝置好，工人操作容易疲勞。c、夾緊力大小不能恒定在嚴格的范圍內(nèi)，并且也難以產(chǎn)生大的夾緊力。2、按轉(zhuǎn)變原始力為夾緊力的機構按照機構的繁簡程度，夾緊裝置可分為簡單夾緊機構和組合夾緊機構。簡單夾緊機構中將原始力轉(zhuǎn)變?yōu)閵A緊力的機構只有一個，如螺旋式、偏心式、杠桿式夾緊機構等。3、按夾緊方向及位置按機構對工件所作用的夾緊力方向的不同，夾緊裝置又分為垂直夾緊、評選夾緊、對向夾緊、沿圓周徑向夾緊或內(nèi)部夾緊、外部夾緊等。4.2.2 夾緊裝置的要求 1、夾緊過程中不得破壞工件在夾具中占有的重要位置。 2、夾緊力要適當，既要保證工件在加工過程中的定位

39、的穩(wěn)定性，又要防止夾緊力過大損傷工件表面或使工件產(chǎn)生過大的夾緊變形。 3、操作安全、省力 4、工藝性好，結構應盡量簡單，便于制造4.2.3 夾緊力的確定夾緊力的三要素是方向、大小和作用點。確定夾緊力的方向時，一般應遵循下述原則：（1）夾緊力作用方向應有助于工件定位的準確性。（2）夾緊力方向應盡可能使所需夾緊力減小。（3）夾緊力方向應盡可能使工件變形減小對工件只施加一個夾緊力，或施加幾個方向相同的夾緊力時，夾緊力的方向應盡可能的朝向主要限位面。夾緊力應朝向主要限位面。工件有了正確、穩(wěn)定、可靠的定位后， 在加工過程中還必須進行夾緊。在加工過程中受到切削力的作用，若不夾緊就會產(chǎn)生移動或振動，影響加工

40、質(zhì)量。工件夾緊夾緊工件時不應破壞工件在定位時所得到的正確位置。夾緊應可靠、適當。夾緊力的大小既要使工件在加工過程中不產(chǎn)生移動或振動，又不使工件產(chǎn)生過大的變形和損傷。工件在夾緊后的變形和受壓后工件表面可能引起的損傷，不應超過技術文件上的規(guī)定要求。必須保證不出現(xiàn)因毛坯形狀不規(guī)則而產(chǎn)生夾不緊的現(xiàn)象。夾緊力的確定在夾緊工件之前，首先應合理確定夾緊力的三個要素，即夾緊力的方向、大小和作用點。夾緊力方向的確定 在鏜削加工過程中，切削力起著破壞工件的定位和夾緊的作用。但只要的方向合理，即使切削力很大，用較小的夾緊力也可以使工件順利進行鏜削。如果夾緊力的方向不當，即使切削力很小，也有可能影響和破壞定位，而無法

41、進行順利切削。洗沙設備正確的夾緊力的方向應正對著支承墊塊。支承墊塊位置，夾緊力的方向正對著支承墊塊，夾緊穩(wěn)定可靠。支承墊塊如在位置，方向偏離了支承墊塊，工件夾不緊，會使工件產(chǎn)生一個顛復力矩，可能會使工件產(chǎn)生局部變形，嚴重時甚至壓壞工件。盡管鏜削加工時工件的裝夾方式各不相同，但選擇力方向都應遵循以下原則。夾緊力應落在定位元件的支承范圍內(nèi)。和工件剛性較好的方向和部位。理論上，夾緊力應與上述力的作用相平衡；但實際上，大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機構的傳遞效率有關。而且，切削力在夾緊過程中是變化的，因此，夾緊力的計算是個很復雜的問題，只能進行估算。估算時應找出對夾緊最不利的狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊

42、力。并只考慮主要因素在力系中影響，略去次要因素在力系中的影響。夾緊力的點應落在定位元件的支承范圍內(nèi)。工件剛性好的方向和部位。我設計的這套夾具在選定夾緊力作用點時充分考慮了以上各要點。4.2.4 夾緊機構的選擇夾具的夾緊機構通常由3部分組成：夾緊動力部分、中間傳動機構和夾緊元件。常用夾緊機構有：斜楔夾緊機構 斜楔夾緊機構工作可靠，有比較大的增力特性，應用在氣動和液動夾緊夾具中。螺旋夾緊機構 螺旋夾緊機構結構簡單，靈活多變，增力大，自鎖性好，在生產(chǎn)中應用十分廣泛。偏心夾緊機構 偏心夾緊機構簡單，操作方便，動作快，但它的夾緊行程小，自鎖性較差，增力較小，所以常用在切削平穩(wěn)，切削力不大的場合。鉸鏈杠桿

43、夾緊機構 鉸鏈杠桿夾緊機構增力大，容易改變力的作用方向，摩擦損失較小，多在氣動、液動夾具中作增力機構；其缺點是自鎖性比較差。定心夾緊機構 該機構能實現(xiàn)對工件定心定位和夾緊。聯(lián)動夾緊機構 該機構能在一處施力，而幾處一起夾緊。4.3 導向裝置 4.3.1 導柱及鉆模板導柱是用于模具中與組件組合使用確保模具以精準的定位進行活動引導模具行程的導向元件。在具有固定式夾具的單工位組合機床上，當在工件的內(nèi)避上鉆孔時，為了使導套盡可能的靠近加工部位但又不影響工件裝卸的方便性，也要采用活動鉆模板。導柱一般是帶肩圓柱形，一般會有油槽，油槽的數(shù)量隨著導柱的程度加長而增加，極限最多的油槽一般是8個。在本夾具中采用的是

44、把鉆模板和機床主軸箱通過導柱和彈簧相連接。在加工工件時鉆模板隨主軸部分一起向下運動。加工完畢后鉆模板隨主軸箱的升起而升起，不影響工件的裝夾。機床工作時，鉆模板伸進工件的內(nèi)腔使導套靠近內(nèi)壁加工部位，以利于保證加工精度，加工完后鉆模板可由工件內(nèi)腔撤出，使其不妨礙裝卸工件。導柱的圓度是有很高的要求的 ，打中心孔主要是為了能使用外圓磨床研磨外徑，因為使用外圓磨床研磨外徑的時候要用頂尖頂住中心孔使導柱旋轉(zhuǎn)才可以研磨。4.3.2 鉆模鉆模的定義： 鉆模是輔助鉆孔的一種工裝夾具。鉆模的作用： 保證鉆模的位置,提高鉆孔效率，降低工人對技術的要求。鉆模的使用范圍： 1、法蘭，2、電機板，3、機座，4、液壓閥塊，5、蓋板，6、螺母，7、墊 圈。8、軸等結構上除設置鉆套和鉆模板之外，沒有其它特點的鉆模，稱為普通鉆模。按在機床上安裝的方式，普通鉆模板可以分為固定式和非固定式兩種。常用的鉆模有固定式、回轉(zhuǎn)式、翻轉(zhuǎn)式和蓋板式4種。固定式鉆模:鉆模與工件的位置保持不變，用來加工單個孔或在搖臂鉆床上鉆削若干平行孔?；剞D(zhuǎn)式鉆模:帶有回轉(zhuǎn)分度裝置，在不松開工件的情況下在同一圓周上的多個軸向平行孔、垂直和斜交于工件軸線的多個