畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-多軸鉆孔專機(jī)及夾具設(shè)計(jì)

1、編號(hào) 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題目： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題目 此行假設(shè)無(wú)內(nèi)容，橫線保存 工學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 專業(yè)學(xué) 號(hào)： XXX 學(xué)生姓名： XXX 指導(dǎo)教師： XXX 職稱：XXX 職稱： 2021年5月25日無(wú)錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文誠(chéng) 信 承 諾 書(shū)本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 基于DCT的JPEG根本系統(tǒng)的MATLAB實(shí)現(xiàn) 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)論文中特別加以標(biāo)注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)論文不包含任何其他個(gè)人、集體已發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。 班 級(jí)： XXX 學(xué) 號(hào)： XXX 作者姓名： XXX 2021 年 5 月 25 日此處簽名

2、要手寫(xiě)摘 要本課題設(shè)計(jì)一臺(tái)加工連接座零件的專用機(jī)床，主要完成機(jī)床總體和主軸箱的設(shè)計(jì)工作，另外設(shè)計(jì)了連接座的夾具。根據(jù)此次加工的工件即連接座的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工藝要求，可以選取連接座殼體的加工機(jī)械設(shè)備為單站式垂直加工的專用機(jī)床；為了確保加工時(shí)的工件與刀具的相對(duì)位置在可控范圍內(nèi)，本次設(shè)計(jì)采用“兩銷定位；同時(shí)采取無(wú)級(jí)變速的方案。液壓滑臺(tái)必須能夠確保平安在選擇時(shí)；根據(jù)此次要加工的工件上的不同的加工部位和要求的加工工藝來(lái)研究出主軸箱的外表的形狀及其大??；由不同的加工工藝選擇不同的軸承和主軸；齒輪齒數(shù)和中間傳動(dòng)軸的位置是都是利用我們?cè)谡n堂學(xué)習(xí)中的“計(jì)算、作圖和屢次試湊相結(jié)合的方法來(lái)確定的；同時(shí)，本次設(shè)計(jì)還需要對(duì)

3、計(jì)算主軸、傳動(dòng)軸的坐標(biāo)并進(jìn)行中心距驗(yàn)算，確定局部軸上需采用變位齒輪；為了降低制造本錢(qián)、方便后期維護(hù)，軸上的齒輪套、鍵等零件按型號(hào)選取相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)件。該機(jī)采用設(shè)計(jì)問(wèn)題相結(jié)合，“兩銷的定位，手動(dòng)夾緊，夾緊外表加工零件連接座六孔，以確保生產(chǎn)產(chǎn)品連接座的品質(zhì)，節(jié)約加工時(shí)間，降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。此次設(shè)計(jì)，盡可能的采用通用件，降低制造本錢(qián)、方便機(jī)床后期維護(hù)、提高經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞：專用機(jī)床；主軸箱；主軸；傳動(dòng)軸ABSTRACTThis project is to design a special machine tool for processing flangeparts, mainly to com

4、plete the overall design of machine tool and spindle box design, in addition the flange clamp.According to the structural characteristics, the flange parts processing parts, size precision, surface roughness and productivity requirements,determine the machine tool for single station vertical machine

5、; in order to guarantee the processing precision, using locating scheme two sells at the same face; in order to realize the stepless speed regulation, safe and reliable, selection of hydraulic slipway; according to the size of components and the hole position to determine the overall size of the hea

6、dstock; choicing ball bearing spindle by processing craft, by calculating the torque of the spindle and shaft diameter is decided; the modulus gear is determined by analogy method; the number of gear teeth and the position of intermediate shaft is composed of computation,mapping and tries to collect

7、 many times. To determine the distance and the coordinate calculation; calculation of main shaft, drive shaft portion of the shaft center, determined to use gear; the gear on the shaft sleeve,and other key parts according to axis number selection of standard partscorresponding.This modular machine t

8、ool design by using the two sells at the same face positioning, manual clamping, clamping a processing coal electric drill eight holes on the surface of the end cover, ensuring the precision of processing, improve production efficiency, reduce the labor intensity of the workers. And in the design, a

9、s far as possible to select general parts,reduce manufacturing cost, increase the economic benefit.Key words: modular; machie tool; headstock spidle;drive shaft目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc420328750 摘 要 PAGEREF _Toc420328750 h III HYPERLINK l _Toc420328751 ABSTRACT PAGEREF _Toc420328751 h IV H

10、YPERLINK l _Toc420328752 目錄 PAGEREF _Toc420328752 h V HYPERLINK l _Toc420328753 1 緒論 PAGEREF _Toc420328753 h 1 HYPERLINK l _Toc420328754 1.1 本課題的研究?jī)?nèi)容和意義 PAGEREF _Toc420328754 h 1 HYPERLINK l _Toc420328755 1.2 國(guó)內(nèi)外的開(kāi)展概況 PAGEREF _Toc420328755 h 1 HYPERLINK l _Toc420328756 1.3 本課題應(yīng)到達(dá)的要求 PAGEREF _Toc4203

11、28756 h 5 HYPERLINK l _Toc420328757 2 專用多軸機(jī)床總體設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc420328757 h 6 HYPERLINK l _Toc420328758 2.1 生產(chǎn)任務(wù) PAGEREF _Toc420328758 h 6 HYPERLINK l _Toc420328759 2.2 立式鉆床的選型 PAGEREF _Toc420328759 h 6 HYPERLINK l _Toc420328760 2.2.1 計(jì)算所需電機(jī)功率 PAGEREF _Toc420328760 h 6 HYPERLINK l _Toc420328761 2.2.2 鉆

12、床確實(shí)定 PAGEREF _Toc420328761 h 7 HYPERLINK l _Toc420328762 2.3 夾具確實(shí)定 PAGEREF _Toc420328762 h 7 HYPERLINK l _Toc420328763 2.3.1 夾緊裝置的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc420328763 h 8 HYPERLINK l _Toc420328764 2.3.2 夾具精度分析與計(jì)算 PAGEREF _Toc420328764 h 8 HYPERLINK l _Toc420328765 2.3.3 切削力及夾緊力計(jì)算 PAGEREF _Toc420328765 h 8 HYPER

13、LINK l _Toc420328766 2.3.4 夾具的總體設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc420328766 h 9 HYPERLINK l _Toc420328767 3 專用機(jī)床多軸箱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc420328767 h 11 HYPERLINK l _Toc420328768 3.1 設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備 PAGEREF _Toc420328768 h 11 HYPERLINK l _Toc420328769 3.2 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 PAGEREF _Toc420328769 h 11 HYPERLINK l _Toc420328770 3.3 檢查干預(yù)現(xiàn)

14、象 PAGEREF _Toc420328770 h 16 HYPERLINK l _Toc420328771 4 多軸箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及零部件繪制 PAGEREF _Toc420328771 h 17 HYPERLINK l _Toc420328772 4.1 主要結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc420328772 h 17 HYPERLINK l _Toc420328773 4.2 多軸箱軸的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc420328773 h 17 HYPERLINK l _Toc420328774 接桿刀具 PAGEREF _Toc420328774 h 26 HYPERLINK l _Toc4

15、20328775 多軸專用機(jī)床裝配 PAGEREF _Toc420328775 h 26 HYPERLINK l _Toc420328776 5 結(jié)論與展望 PAGEREF _Toc420328776 h 28 HYPERLINK l _Toc420328777 5.1 結(jié)論 PAGEREF _Toc420328777 h 28 HYPERLINK l _Toc420328778 5.2 缺乏之處及未來(lái)展望 PAGEREF _Toc420328778 h 28 HYPERLINK l _Toc420328779 致謝 PAGEREF _Toc420328779 h 29 HYPERLINK l

16、 _Toc420328780 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc420328780 h 301 緒論 本課題的研究?jī)?nèi)容和意義專用機(jī)床能夠?qū)σ粋€(gè)或多個(gè)局部刀具專用機(jī)，多軸，多方位，多處理，也可以完成鉆孔，擴(kuò)孔，鏜，攻絲等工序。由于特多刀加工，自動(dòng)化程度高。特價(jià)機(jī)是基于系列化，通用標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)和組合機(jī)是由特殊部件和設(shè)計(jì)的組合物是根據(jù)要處理的特定對(duì)象設(shè)計(jì)的過(guò)程中加工零件形狀，可以為處理最合理的過(guò)程中，你也可以同時(shí)為多個(gè)外表使用多工具加工工件，它是實(shí)現(xiàn)集中處理，以提高生產(chǎn)力的有效途徑的最正確途徑。在專用機(jī)床上加工連接座零件時(shí)，由于是一次性加工完成六個(gè)孔，加工速度快、加工質(zhì)量好并且加工穩(wěn)定性高，連接座零

17、件專用連接座機(jī)床配件容易連接成一組合的自動(dòng)線，適合大規(guī)模生產(chǎn)的需要備件;本錢(qián)大大降低，提高生產(chǎn)效率。并可以使學(xué)生在工程設(shè)計(jì)實(shí)踐中得到全面的訓(xùn)練。 國(guó)內(nèi)外的開(kāi)展概況伴隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)械加工技術(shù)的開(kāi)展，老舊的生產(chǎn)模式已被新時(shí)代日新月異的生產(chǎn)要求所淘汰。例如，我們過(guò)去所普遍使用的傳統(tǒng)通用機(jī)床是為了滿足各種零件的共同處理的需求，強(qiáng)調(diào)廣泛的處理，以便普遍適用，隨之而來(lái)的卻使得機(jī)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且在加工時(shí)的某些局部加工外表，使機(jī)器不能發(fā)揮整體的性能，造成了不必要的損失。為了克服一般機(jī)器的工程技術(shù)弊端，工程設(shè)計(jì)人員會(huì)相應(yīng)推出了適用于某一零件的專門(mén)機(jī)器。然而，特殊機(jī)是根據(jù)這一特殊零件的生產(chǎn)制造過(guò)程的特殊的

18、生產(chǎn)要求由技術(shù)人員特別設(shè)計(jì)的，所以它是專門(mén)設(shè)計(jì)和而非通用，因此，專用機(jī)相對(duì)于過(guò)去普遍使用的通用機(jī)床，專用機(jī)床有著設(shè)計(jì)復(fù)雜、造價(jià)昂貴的特點(diǎn)。特別是機(jī)械產(chǎn)業(yè)開(kāi)展迅猛，產(chǎn)品的更新?lián)Q代的周期也越來(lái)越短，而隨著產(chǎn)品的升級(jí)，原來(lái)老舊的的特殊機(jī)是無(wú)法滿足新產(chǎn)品的加工的技術(shù)要求的，更糟糕的是前者特種機(jī)全新的產(chǎn)品不能被處理成一個(gè)堆廢金屬，機(jī)器失去了它的作用。為了使該產(chǎn)品在市場(chǎng)上能夠保持長(zhǎng)時(shí)間流通，技術(shù)設(shè)計(jì)人員不得不花費(fèi)大量時(shí)間設(shè)計(jì)，制造新的專用機(jī)。因此，在一個(gè)特殊的機(jī)器在一定程度上阻礙了產(chǎn)品的升級(jí)。在機(jī)械產(chǎn)品日新月異的今天，通過(guò)深入探索普通機(jī)床和專用機(jī)床的不同特質(zhì)及其優(yōu)勢(shì)，一種新型的零件加工機(jī)械悄然崛起，它集兩

19、者之長(zhǎng)，在普通機(jī)床和專用機(jī)床逐漸顯露數(shù)頹勢(shì)的當(dāng)今機(jī)械生產(chǎn)加工領(lǐng)域，聯(lián)合機(jī)如圖得到越來(lái)越多的應(yīng)用和廣泛的開(kāi)展。國(guó)內(nèi)外的開(kāi)發(fā)工具的組合出現(xiàn)在50年前，在世界上多年的歷史。我們的事業(yè)是從零開(kāi)始開(kāi)發(fā)的工具組合。從1956年到今天，我國(guó)的機(jī)床在設(shè)計(jì)、制造方面都取得了極大大開(kāi)展。在國(guó)家政策鼓勵(lì)下，一大批由政府支持的機(jī)械廠如雨后春筍般崛起。尤其是著名的上海機(jī)床廠，其生產(chǎn)的組合機(jī)床通用部件，為全國(guó)各地的現(xiàn)代新型的多軸類機(jī)械加工設(shè)備提供的非凡的資源。在技術(shù)創(chuàng)新，設(shè)備更新的熱潮中，組合機(jī)場(chǎng)及其生產(chǎn)線將人類的雙手從繁重的勞作中解放出來(lái)，同時(shí)也加快了機(jī)械行業(yè)的開(kāi)展。組合機(jī)床和自動(dòng)相結(jié)合的生產(chǎn)線已經(jīng)占據(jù)了我國(guó)機(jī)械生產(chǎn)的

20、不少份量，尤其是在汽車制造行業(yè)。近年來(lái)，聯(lián)合機(jī)機(jī)械經(jīng)過(guò)生產(chǎn)驗(yàn)證，其規(guī)模大，效率高，同時(shí)使用聯(lián)合機(jī)的本錢(qián)本不高昂。綜上所述，推廣應(yīng)用組合機(jī)床已變得更快，更好，更省的機(jī)械加工行業(yè)的一個(gè)重要的方式來(lái)開(kāi)發(fā)，其多、快、好、省的有特點(diǎn)恰好與社會(huì)主義關(guān)于工業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的目標(biāo)一致。不斷開(kāi)發(fā)新的聯(lián)合機(jī)，運(yùn)用新技術(shù)改進(jìn)聯(lián)合機(jī)，使其更加完善，與生產(chǎn)流水線相結(jié)合，為工業(yè)化建設(shè)注入新的活力。圖通用機(jī)床縱觀世界四大機(jī)床展之前，我們可以在未來(lái)的開(kāi)展看機(jī)具有以下特點(diǎn)：1從開(kāi)發(fā)FA，CIM等制造系統(tǒng)進(jìn)入的單一和技術(shù)的積極方面進(jìn)一步開(kāi)展，以改善其先進(jìn)性，可靠性，可用性和性價(jià)比，力爭(zhēng)廉價(jià)，有效的生產(chǎn)工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。2進(jìn)一步完善和開(kāi)展

21、高精度，高效率，高自動(dòng)化“三高和多樣性，完整的，全面的簡(jiǎn)稱“自然聯(lián)合機(jī)及其作業(yè)線。這是全世界機(jī)械領(lǐng)域的開(kāi)展的根本趨勢(shì)。3各種類型的單機(jī)版產(chǎn)品和不同程度的低、中、高檔機(jī)電一體化的進(jìn)一步開(kāi)展，并將其鏈接于不同的生產(chǎn)規(guī)模，中，小工廠不同的技能水平，提高加工精度，效率，自動(dòng)化，提高生產(chǎn)技術(shù)水平，這是對(duì)長(zhǎng)期趨勢(shì)有利于勢(shì)。 = 1 * Arabic 1專用機(jī)床多軸頭專用多軸頭如圖可以安裝在垂直和水平鉆孔機(jī)，根據(jù)鉆孔機(jī)械本身的功能進(jìn)行工作。圖鉆床多軸頭現(xiàn)階段大家所熟悉的主要的機(jī)械傳動(dòng)方式有齒輪傳動(dòng)(圖1.3)和萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)傳動(dòng)(圖1.4)這兩種傳動(dòng)方式。由下表1-1可知兩種傳動(dòng)方式的特點(diǎn)。圖1.3 齒輪傳動(dòng)圖

22、 萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)表1-1傳動(dòng)方式比照性質(zhì)齒輪傳動(dòng)萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)傳動(dòng)效率高低結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單復(fù)雜精度低高調(diào)整軸距否是適用場(chǎng)合大規(guī)模生產(chǎn)大、中、小規(guī)模 = 2 * Arabic 2專用機(jī)床多軸箱機(jī)床多軸箱是機(jī)械加工行業(yè)非常常見(jiàn)的一種機(jī)床制造部件，也是機(jī)床結(jié)構(gòu)中的一個(gè)重要組成局部。其典型代表是美國(guó)Secto公司標(biāo)準(zhǔn)齒輪箱、多軸箱等設(shè)計(jì)的不可調(diào)式多軸箱。而另一代表那么是調(diào)整方便的可調(diào)多軸箱由Romai工廠生產(chǎn)，只要在第一次通過(guò)調(diào)整齒輪關(guān)閉位置，那么它被加上可動(dòng)軸即可被安置到恰當(dāng)?shù)奈恢?。這種可以被輕易更改的結(jié)構(gòu)只是一種模板，在一定范圍內(nèi)，你可以很容易地改變這種多軸箱的內(nèi)部連接，來(lái)加工各種不同的工件，滿足不同的需求，實(shí)現(xiàn)

23、一種多軸箱滿足多種不同的機(jī)床、完成各式各樣的加工生產(chǎn)任務(wù)。使其使用范圍更普遍。多軸或多軸加工頭根據(jù)原那么設(shè)置組合機(jī)床采用適用于中型和大型批量生產(chǎn)。為了獲得在這個(gè)過(guò)程中的好成績(jī)，就必須要考慮以下幾點(diǎn)：1零件的裝夾裝置必須足夠簡(jiǎn)便以方便操作人員進(jìn)行操作與更換，制冷液的能力足夠強(qiáng)大保持工件與刀具的溫度不至太高而損壞。 2零件的夾持裝置得具有足夠的剛性，使其在零件的加工處理過(guò)程中能夠保持其不形變且能夠準(zhǔn)確定位。 3機(jī)床工作的刀具由刀庫(kù)中的兩套刀具輪換進(jìn)行加工，以防在換刀的工程中機(jī)器停止工作，發(fā)生事故。 4提高機(jī)床所使用的刀具的質(zhì)量，鉆頭必須能夠輕易地加工工件，保持刀具鋒利注意觀察機(jī)床刀具是否已被磨損，

24、及時(shí)更換刀具保持加工過(guò)程順暢。 5注意觀察機(jī)床的所有尺寸是否存在超差的現(xiàn)象，如果存在超差必須及時(shí)發(fā)現(xiàn)并更正，保證操作平安。 = 3 * Arabic 3專用多軸鉆床顧名思義多軸鉆床是一個(gè)可以容納多根工作軸同時(shí)運(yùn)動(dòng)并且同時(shí)完成多個(gè)不同孔的鉆孔任務(wù)的機(jī)床從而滿足不同的需求如下列圖。在去年的廣州舉辦的廣交會(huì)上展出的一種多軸液壓進(jìn)給鉆削機(jī)床。其整個(gè)機(jī)床的加工工作循壞都是由機(jī)械本身自動(dòng)操作進(jìn)行的，節(jié)約本錢(qián)的同時(shí)也提高了生產(chǎn)速率。并且該機(jī)床有一個(gè)單獨(dú)的傳動(dòng)變速機(jī)構(gòu)，可以同時(shí)對(duì)多個(gè)不同孔徑不同需要的孔進(jìn)行不同的加工處理。圖1.5 多軸鉆床 = 4 * Arabic 4自動(dòng)更換主軸箱機(jī)床1自動(dòng)更換主軸機(jī)床自動(dòng)

25、更換新機(jī)是一個(gè)旋轉(zhuǎn)的主軸床頭箱頂庫(kù)，掛多個(gè)非調(diào)節(jié)啟閉。垂直和水平分配板到第一系列做好程序，從而相應(yīng)的刀頭到處理站，位于緊并與電源連接，然后轉(zhuǎn)向包含工件主軸箱下方向上移動(dòng)處理該外表。當(dāng)對(duì)象的變化，只要交換主軸箱，就能夠滿足對(duì)不同孔型和工藝需求的孔進(jìn)行加工。2多軸機(jī)床刀架轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)備或多個(gè)不可調(diào)整的萬(wàn)向節(jié)的啟閉自動(dòng)索引炮塔。工件被夾緊裝置夾持在工作臺(tái)上，做進(jìn)給加工。炮塔工位數(shù)不超過(guò)4-6個(gè)。主軸箱太大會(huì)致使機(jī)床運(yùn)行不便。(3)自動(dòng)更換主軸箱組合機(jī)床此種機(jī)床是由可自動(dòng)生產(chǎn)的流水線和組合機(jī)械設(shè)備中經(jīng)常使用的一些部件組成的。多軸箱與動(dòng)力箱一般由螺栓固定在機(jī)床的底座上，在機(jī)床工作時(shí)主軸箱的轉(zhuǎn)開(kāi)工件是在夾具夾持

26、的情況下，由夾具帶動(dòng)完成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。機(jī)床控制系統(tǒng)的子程序按照操作人員事先設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)控制整個(gè)機(jī)床的工作和運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了加工生產(chǎn)自動(dòng)化。待加工零件被專用夾具固定在工作臺(tái)，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)可以幫助工件運(yùn)動(dòng)以便完成不同的，組合成可以自動(dòng)完成多種不同加工任務(wù)的流水線。在機(jī)床設(shè)備中加裝適用的控制器來(lái)掌控整個(gè)機(jī)床在加工過(guò)程，完整加工系統(tǒng)。 = 5 * Arabic 5專用機(jī)床多軸加工趨勢(shì)專用機(jī)床多軸相比于傳統(tǒng)的通用機(jī)床有著效率高、投資少、周期短、損失小等優(yōu)勢(shì)。隨著機(jī)械加工技術(shù)的開(kāi)展，數(shù)控技術(shù)也得到長(zhǎng)足進(jìn)步，專用機(jī)床與數(shù)控技術(shù)的結(jié)合也是勢(shì)在必行，如此才能夠真正實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工生產(chǎn)的自動(dòng)化、無(wú)人化，而這也是機(jī)械產(chǎn)業(yè)的一次大幅

27、度進(jìn)步。 本課題應(yīng)到達(dá)的要求本次設(shè)計(jì)采用設(shè)計(jì)問(wèn)題相結(jié)合的研究方式，“兩銷的定位，手動(dòng)夾緊，夾緊外表加工零件連接座六孔，以確保生產(chǎn)產(chǎn)品連接座的品質(zhì)，節(jié)約加工時(shí)間，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，降低本錢(qián)，提高經(jīng)濟(jì)效益。2 專用多軸機(jī)床總體設(shè)計(jì) 生產(chǎn)任務(wù)在假設(shè)干鑄鐵件具有多個(gè)通孔加工的同一外表上?？准庸な墙?jīng)常垂直鉆井進(jìn)行，通常是單個(gè)孔的加工而非批量進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)，由此造成了在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生了大量的消耗和浪費(fèi)導(dǎo)致生產(chǎn)本錢(qián)提高。專用多軸鉆床可以對(duì)一個(gè)工件的多個(gè)面同時(shí)進(jìn)行加紅，即可同時(shí)完成對(duì)該工件上的多個(gè)孔的鉆、擴(kuò)、鉸、等。設(shè)計(jì)程序介紹如下。2.2 立式鉆床的選型2.2.1 計(jì)算所需電機(jī)功率連接座零件如下圖：圖2.1 連接

28、座零件圖由6個(gè)孔的加工軸向力：F=CFd0ZFYFVnFk式中： CF=365.9, d0=10-3 ， ZF=0.661, YF=1.217, nF=0.361, kF=1.1, V=0.35m/s;那么：F=365.91030.6611.2170.350.3610.114.09N電機(jī)功率：P=FV=4.090.35=1.4KW2.2.2 鉆床確實(shí)定確定電機(jī)的功率，選用Z535立式鉆床，其主要參數(shù)如下表2-1。表2-1 Z535立式鉆床主要技術(shù)參數(shù)技術(shù)規(guī)格參數(shù)型號(hào)Z535最大鉆孔直徑mm45主軸端面至水平工作臺(tái)距離(mm)0-700主軸端面至底面距離(mm)750-110主軸中心至導(dǎo)軌距離(

29、mm)250主軸行距(mm)175主軸孔莫氏解錐度3號(hào)主軸最大扭轉(zhuǎn)力矩(Nm)245.25主軸進(jìn)給力(牛)8829主軸轉(zhuǎn)速(r/mm)97-1360主軸箱行程(mm)200進(jìn)給量(mm/r)0.1-0.8工作臺(tái)行程(mm)325工作臺(tái)工作面積(mm2)500375主電動(dòng)機(jī)功率(kw)2.82.3 夾具確實(shí)定本夾具用于加工7孔。粗糙度要求為Ra1.6。本到工序?yàn)橛抑Ъ茏庸すば蛑械淖詈笠坏拦ば?，加工到本道工序時(shí)其余局部均已被加工完成。因此本道工序加工時(shí)主要考慮在加工時(shí)保證其尺寸精度和外表粗糙度，同時(shí)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。2.3.1 夾緊裝置的設(shè)計(jì)當(dāng)機(jī)床給工件進(jìn)行加工的時(shí)候，為確

30、保加工人員及機(jī)械設(shè)備的平安以及加工任務(wù)順利完成，同時(shí)為了保證加工工件相對(duì)于加工中心形狀、位置、精度等要求，因此需要對(duì)工件進(jìn)行定位與夾緊。夾具在加工過(guò)程中發(fā)揮著不可忽略的作用。本夾具是以連動(dòng)壓板組成的。2.3.2 夾具精度分析與計(jì)算該圖顯示了部件，夾具的設(shè)計(jì)需要，以確保該處理的要求是7孔。DWA=0， 2-1DWB=1/2D， 2-2DWC=1/2D， 2-3參照國(guó)標(biāo)，由?互換性與技術(shù)測(cè)量?表1-25，可知：以m中等級(jí)尺寸偏差為11-0.015+0，即DWB=1/2D=0.15，DWC=1/2D=0.15 ；本次設(shè)計(jì)的夾具概述：該夾持裝置應(yīng)用于加工連接座的本次設(shè)計(jì)的專用鉆床，為了保證加工平安以及

31、加工完成，同時(shí)為了保證加工工件相對(duì)于加工中心形狀、位置、精度等要求，根據(jù)零件本身的特質(zhì)和工件材料的性質(zhì)，分析切削力，以確定夾緊力。該夾具為了實(shí)現(xiàn)完全定位，以工件的兩個(gè)端面為定位基準(zhǔn)，此兩端面在連接座零件圖上的F和G。同時(shí)為了簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，降低操作人員使用難度，方便操作，縮短加工時(shí)間，特采用了手動(dòng)夾緊方式螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。2.3.3 切削力及夾緊力計(jì)算由資料?機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)?查表1-2-7可得：切削力公式：Ff=412D12f0.75KP式中:D=6mm f=0.25mm/r 查表1-2-8得：KP=(HB190)0.6=1.03即：Ff=1288.16N 切削扭矩公式 ：M=0.12D2.2f0

32、.8Kp即：M=2.1(Nm) 由理論根底分析得出的結(jié)果并不是最終的結(jié)論，其與實(shí)際生產(chǎn)加工中的情況有很大差距，我們還需要對(duì)工件在處理過(guò)程中說(shuō)好搜到的各種力學(xué)影響做深入的探討。實(shí)際夾緊力，由表1-2-11得：WK=FfK1+1式中: K=2.251=0.16,2=0.2 即：WK=8051N 螺旋夾緊公式：W0=QL,tg1+,tg(+2)查?機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)?，式中：=6.67 ， rz=5， 1=0， =950， =31其中：L=120mm，Q=25N螺旋夾緊力：W0=5282N。螺栓夾緊裝置受力如下圖：圖2.2 夾裝受力圖由表1-2-26，原動(dòng)力計(jì)算公式 ：WQ=WKlL10即: WE=W

33、0L0l=11067.4NWQ=WKlL10=2.3N由上述計(jì)算易得:MQM，WK=WK因此我們可以得知此種工裝的機(jī)構(gòu)是符合我們?cè)诹慵庸r(shí)的工藝要求的。2.3.4 夾具的總體設(shè)計(jì)夾具體如圖2.3.圖2.3 連接座3 專用機(jī)床多軸箱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1 設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備1毛坯鑄造型為45，麻花鉆選擇GB10946-892確定切削參數(shù)根據(jù)表2-74，切削VC=21mmin，f=0.17mmr.那么切削轉(zhuǎn)速ns=1000VD=1000213.146.7=998rmin根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取ns=960rmin因此，實(shí)際切削速度為：VC=dn1000=3.146.79601000=20.2mmi

34、n3確定工時(shí)L取10mmL切出=13d=10.2mm 3L加工=20mm加工一個(gè)孔：tml=L切入+L切出+L加工nwf=30.29600.17=0.185min單件工時(shí)：tm=6tm=60.185=1.11 min3.2 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算結(jié)構(gòu)中，處理部件，精密機(jī)械加工，外表粗糙度和技術(shù)要求的連接基局部的全面理解，設(shè)計(jì)草圖。 = 1 * Arabic 1根據(jù)連接座零件6個(gè)加工孔的坐標(biāo)位置確定驅(qū)動(dòng)軸及各傳動(dòng)軸的位置配置，進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)并選擇出最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。 = 2 * Arabic 2根據(jù)連接座零件的6個(gè)加工孔的位置關(guān)系選取箱體尺寸，確定切削力、切削扭矩、切削功率。 = 3 * Arabi

35、c 3驅(qū)動(dòng)軸和傳動(dòng)軸以及各零部件的設(shè)計(jì)和選型，并進(jìn)行各軸、齒輪、軸承的校核計(jì)算。采用一個(gè)主軸帶動(dòng)6個(gè)齒輪。齒輪之間的傳動(dòng)比為1：，速度均勻，加工精度高，齒輪之間沒(méi)有干預(yù)。另一方面，增加了加工本錢(qián)，由于是大批量生產(chǎn)，增加的本錢(qián)可以抵消參考圖。設(shè)計(jì)使用的可以同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)多根軸的加工該特質(zhì)零件的專用機(jī)床，其提供動(dòng)力的主要軸運(yùn)動(dòng)是向左的旋進(jìn)，而加工工件輸出動(dòng)力對(duì)零件進(jìn)行處理的軸是向右的旋進(jìn)參考圖。確定軸直徑，見(jiàn)表3-1。我們可以從表中看出，此次選用的軸應(yīng)選擇20mm。圖3.1 傳動(dòng)分布草圖表3-1加工孔徑與工作軸直徑對(duì)應(yīng)表mm加工孔徑1212161620工作軸直徑202530 = 4 * Arabic 4

36、設(shè)計(jì)齒輪層數(shù) = 1 * GB3 齒輪為單級(jí)外齒輪嚙合傳動(dòng)的設(shè)計(jì)，如圖中所示的傳輸分布。 = 2 * GB3 在之前首次明確條件各齒輪的設(shè)計(jì)：電機(jī)輸入功率，高速齒輪，檔速度，假設(shè)齒輪，即傳動(dòng)比，壽命15年，兩班。 = 3 * GB3 選擇齒輪 = 1 * alphabetic a刺激圓柱齒輪選擇； = 2 * alphabetic b選擇七級(jí)精度（GB10095-88）； = 3 * alphabetic c材料的選擇；材料選擇見(jiàn)下表3-2圖 傳動(dòng)分布圖表3-2 齒輪材料齒輪齒輪齒輪材料40Cr4545處理調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)?；捕?80HBS240HBS210HBS = 4 * alphabetic

37、d齒數(shù)Z1=24,Z2=Z1u=241.0=24 = 5 * alphabetic e齒面接觸強(qiáng)度 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1)載荷系數(shù);2)齒輪轉(zhuǎn)矩T1=95.5105P1n1=1.966104Nmm3)表 10-74,齒寬系數(shù)d=0.54)表10-64,彈性系數(shù)5)表10-214，疲勞強(qiáng)度,疲勞強(qiáng)度;6)表10-134，應(yīng)力循環(huán)：7) 表10-194，疲勞壽命系數(shù),;8)疲勞許用應(yīng)力:失效率1%，平安系數(shù),由式(10-12)4得：;計(jì)算1)分度圓直徑，代入:dlt=53mm2)圓周速度V:3)齒4)齒寬高比5)載荷系數(shù)v=3.81m/s,7級(jí)精度， Kv=1.14,表10-34，;表10-2

38、4，;表10-44，齒輪非對(duì)稱，代入數(shù)據(jù)：;由得，;6)由式10-10a4 ，校正齒根彎曲強(qiáng)度由式10-54 ，m計(jì)算數(shù)值1)由圖10-204，齒輪彎曲疲勞極限=500 MPa;齒輪彎曲疲勞極限=380 MPa;2)由圖10-184， 查得彎曲疲勞壽命系數(shù);3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞平安系數(shù)S=1.4,由式10-124 得：1=303.57MPa=238.86 MPa4)載荷系數(shù)：5)齒形系數(shù)：表10-44，6)應(yīng)力校正系數(shù)：表10-54，7比擬：=0.01379=0.01716齒輪計(jì)算：m由齒根計(jì)算的模數(shù)較大。由于大小齒輪的模數(shù)m主要取決于它本身能后被彎的形變的能夠不被破壞的一種能力

39、。模量說(shuō)明可取53mm中心軸，即齒輪的驅(qū)動(dòng)軸和共同步行距離，除輪完全中心的距離：m()=53得Z1=24，Z2=24。分度圓直徑：d1=Z1m=53mm，d2=Z2m=53mm；計(jì)算中心距a=53.0mm，a=53.0mm；齒輪齒寬取B1=30mm, B2=50mm;驗(yàn)算Ft=819.2N，=35.66Nmm100Nmm；綜上，合格。3.3 檢查干預(yù)現(xiàn)象(1)檢查齒頂圓干預(yù),在圖中，各軸齒輪均為外嚙合傳動(dòng)，所以齒頂圓不會(huì)發(fā)生干預(yù)。(2)檢查軸承干預(yù),如工作軸直徑d=15mm,軸承的外徑為，輸入軸直徑d=20mm,軸承的外徑為37mm，在圖中畫(huà)出軸承外圓，沒(méi)有發(fā)生干預(yù)見(jiàn)圖。圖3.3 結(jié)構(gòu)干預(yù)圖

40、4 多軸箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及零部件繪制 主要結(jié)構(gòu)此設(shè)計(jì)的多軸箱采用外嚙合的傳動(dòng)方式，選取兩層的齒輪傳動(dòng)層次。1選用251211 mm方形外殼盒大小，封面相匹配。該機(jī)箱是由HT20-40 ，覆蓋HT15-33 。2作用在中間板的：內(nèi)框外延伸的支撐底座支承部的一局部是在所述引導(dǎo)套筒軸承座，為了便于設(shè)計(jì)人員選用，具有為20mm 的中間板和25毫米兩種規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)厚度，選擇第二種中間板，此種中間板由HT15-33 制作。 多軸箱軸的設(shè)計(jì)(1)主動(dòng)軸材料表15-34，選45鋼調(diào)質(zhì)。軸徑根據(jù)公式dA0 (15-2)4 式中：A0=，表15-34，A0=110；d110 x=13.9mm,取d=20mm軸結(jié)構(gòu)如下列圖。

41、圖4.1 主動(dòng)軸結(jié)構(gòu) = 4 * GB3 滾動(dòng)軸承 = 1 * alphabetic a分析軸承所受載荷，表1-144，選擇7002c軸承。 = 2 * alphabetic b各段落軸的直徑，長(zhǎng)度，如下圖。由于25mm的齒輪寬度，選6622mm平鍵，表6-14 = 3 * alphabetic c圓角和倒角表15-24，該軸承上的倒角245，圓角半徑R =1.0mm。 = 4 * alphabetic d檢查合成軸做如下簡(jiǎn)圖。圖4.2 主軸計(jì)算簡(jiǎn)圖扭轉(zhuǎn)力矩：M=9549Pn=95492.8/1360=19.7Nmm軸向力為：Py=2Md=219.72010-3=1970N徑向力為：Pz=0.

42、48Py=945.6N圖4.3 主動(dòng)軸載荷分析圖作載荷分析如上圖。從圖中，危險(xiǎn)段為E節(jié)T=19.7;M=39.3材料45鋼，=355Mpa，許用應(yīng)力=sns， s=1.5，那么=sns=237MPa按第三強(qiáng)度理論進(jìn)行強(qiáng)度校核公式:，抗彎截面系數(shù)W，W=- (表15-4) 文獻(xiàn)4W=1533.2-105.8=1427.4=30.8MPaS=1.5 故平安。E右側(cè)面校核：抗彎系數(shù)W:W=0.1d3=0.1x203=800mm3抗扭截面系數(shù)WT：WT=0.2d3=0.2x203=1600mm3彎矩M及彎曲應(yīng)力b：M=39300 x=35496.8b=MW=3596.8800=44.4MPa扭矩T3及

43、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：T3=19700 =12.3MPa軸肩應(yīng)力系數(shù)a及a,表3-24，因rD=1.025=0.04dD=2520=1.25經(jīng)插值后可查得:a,a由圖3-14，敏性系數(shù)：q,q有效應(yīng)力集中系數(shù)按式3-14 為：kk由圖3-24 ，尺寸系數(shù)由圖3-34 ，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)軸磨削加工，由圖3-44 ，外表質(zhì)量系數(shù)為=0.92未強(qiáng)化處理，即，那么按式3-12及3-124 ，得綜合系數(shù)為：K=K+1-1=21+10.92-1=2.09K=K+1-1=1.53/0.97+1/0.92-1=1.67平安系數(shù)：S=2.96S=14.7Sca=2.9S=1.5E面右側(cè)平安。 = 6 * GB3 軸承檢查在一般

44、情況下，主要是疲勞破壞機(jī)器主軸的軋制故障模式，它應(yīng)該被稱作疲勞壽命。滾動(dòng)疲勞壽命： (10-55式中：，表5，軸向力忽略，F(xiàn)a=0徑向力Fr：Fr=945.6/2=472.8N，查表5：P=0.41Fr+0.87Pa=0.41x472.8=193.8Lh=10660960105004.091=641098hLh=30000h 表13-35 軸承平安2工作軸的設(shè)計(jì) = 1 * GB3 選擇軸材料表15-34，45鋼，淬火和回火。 = 2 * GB3 軸徑在傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算它一直工作軸的直徑為d=8mm。 = 3 * GB3 轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)如下列圖4.4.圖4.4 轉(zhuǎn)軸 = 1 * alpha

45、betic a滾動(dòng)軸承軸前裝置型號(hào)102，后裝置105，這兩種都是單列向心球軸承。 = 2 * alphabetic b每個(gè)局部的尺寸如圖。 = 3 * alphabetic c鍵確實(shí)定由于為18mm的齒輪寬度，表6-14,選使用5520mm平鍵， = 4 * alphabetic d圓角、倒角參考表15-24，倒角245，圓角半徑r=0.8mm。 = 5 * alphabetic e校核作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖4.5.圖4.5 軸力簡(jiǎn)圖扭轉(zhuǎn)力矩M：M=9549Pn=27.3Nmm軸向力Py：Py=2Md=227.31510-3=3640N徑向力Pz： Pz=0.48Py=1754.6N作出載荷分析圖

46、。從圖中，可知險(xiǎn)段為E節(jié)。扭矩T：T=27.3，M=54.6按第三強(qiáng)度理論進(jìn)行強(qiáng)度校核4:公式：1W，抗彎截面系數(shù)：W=- (表15-4) 4 W=331.2-56.3=274.91w=222 MPa S=1.5故平安。 = 2 * GB2 校核E左側(cè)：抗彎截面系數(shù)W：W=0.1d3=0.1x153=337.5mm3抗扭截面系數(shù)WT：WT=0.2d3=0.2x153=675mm3彎矩為M：M=54600彎曲應(yīng)力b：b=161 MPa扭矩T3：T3=27300扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：=40.4 MPa表3-44，集中系數(shù)：k,k，表3-24，尺寸系數(shù)，表3-34，扭轉(zhuǎn)尺寸，軸按磨削加工，表3-44 ，外表質(zhì)量

47、系數(shù)=。未強(qiáng)化處理，即，那么按式3-12及3-124 ，得綜合系數(shù)值為：K=K+1-1=21+10.92-1=2.09K=K+1-1=1.53/0.97+1/0.92-1=1.67計(jì)算平安系數(shù)：S=18.89 S=4.57Sca=4.4S=1.5E右側(cè)平安。 = 3 * GB2 靜態(tài)強(qiáng)度校核。 = 7 * alphabetic g軸承檢查在一般情況下，主要是疲勞破壞機(jī)器主軸的軋制故障模式，它被稱為疲勞壽命。 = 1 * GB2 檢查型號(hào)3610。 = 2 * GB2 軸向力Fa=4.091N = 3 * GB2 徑向力Fr=1754.5/2=877.25 N P=0.41Fr+0.87Pa=0.41x877.25+0.87x4.091=363.2 NLh=10660960105004.091=641098hLh=30000h 表13-35