十字軸中心孔及油道鉆床
十字軸中心孔及油道鉆床,十字,中心,鉆床
重慶科技學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
題 目 十字軸中心孔及油道鉆床
院 （系） 機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院
專業(yè)班級(jí) 機(jī)設(shè)普10-1
學(xué)生姓名 張軍宏 學(xué)號(hào) 2010441483
指導(dǎo)教師 李鋼 職稱 副教授
評(píng)閱教師 ___ 職稱__ _
2014年6月6日
學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明
本人以信譽(yù)聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的設(shè)計(jì)（研究）工作及取得的成果，設(shè)計(jì)（論文）中引用他（她）人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖件、資料均已明確標(biāo)注出，論文中的結(jié)論和結(jié)果為本人獨(dú)立完成，不包含他人成果及為獲得重慶科技學(xué)院或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用其材料。與我一同工作的同志對(duì)本設(shè)計(jì)（研究）所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者（簽字）：
年 月 日
摘 要
隨著全球化競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，世界發(fā)達(dá)國(guó)家的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)生了新的變化，汽車(chē)零部件行業(yè)也呈現(xiàn)出組織集團(tuán)化、技術(shù)高新化、供貨系統(tǒng)化和經(jīng)營(yíng)全球化等新特點(diǎn)，每個(gè)汽車(chē)零部件都有其重要作用，傳動(dòng)萬(wàn)向節(jié)十字軸是個(gè)典型實(shí)例。因此設(shè)計(jì)出一臺(tái)能夠加工十字軸的專用鉆床迫在眉睫。
十字軸零件小，需加工的地方多，設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格，工序達(dá)十多道，它是汽車(chē)上的關(guān)鍵零件，起著傳遞動(dòng)力的作用，是萬(wàn)向節(jié)聯(lián)軸器上的重要零件，精度要求高，加工難度大。所以在加工十字軸時(shí)要注意尺寸，精度，結(jié)構(gòu)，鍛造，車(chē)削等方面都要進(jìn)行更精密的加工。汽車(chē)零部件如何采用新材料和新技術(shù)顯得尤為緊迫和重要。通過(guò)研究十字軸的一系列產(chǎn)品，加工出高品質(zhì)，內(nèi)部質(zhì)量高的成品。
關(guān)鍵字： 十字軸 汽車(chē) 專用鉆床 機(jī)械制造
II
重慶科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) ABSTRACT
ABSTRACT
With the increasing globalization of competition, the automotive industry developed countries in the world new changes have taken place, the auto parts industry is also showing a group of organizations, new and high technologies, systematic and supply business globalization, and other new features, each Auto parts has its own important role in transmission of cross-axis is a typical example. Therefore, one can design a special cross-axis machining drilling is imminent.
Cross-axis of small parts, internal processing takes place more stringent design requirements, the process of dozens of multi-channel, which is the key vehicle components, play a dynamic role in transmission, is the universal joint on the important parts, precision Demanding, difficult process. So in processing cross-axis, attention should be paid to size, accuracy, structure, forging, turning the areas to carry out more sophisticated processing. Automotive components and how to use new materials, new technology is particularly urgent and important. By studying the cross-axis range of products, processing of high quality, high internal quality of the finished product.
Keywords: Cross-axis Motorcar Special drilling Machine manufacture
33
重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 緒論
目錄
摘 要 II
ABSTRACT III
1 緒 論 6
1.1國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 6
1.2論文工作的意義 7
1.3論文研究的主要工作 7
1.4 本課題的意義 8
2 機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9
2.1機(jī)床主要參數(shù) 9
2.2機(jī)床運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 9
2.3確定切削用量等計(jì)算 10
2.3.1鉆中心孔ф8 10
2.3.2鉆中心孔Φ6 12
2.4鉆油孔 13
2.5機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖 15
2.6系統(tǒng)的詳細(xì)組成 15
2.6.1 動(dòng)力系統(tǒng) 15
2.6.2 傳動(dòng)系統(tǒng) 15
2.6..3 數(shù)控系統(tǒng) 16
2.7詳細(xì)技術(shù)分析 16
2.8本章小結(jié) 16
3.詳細(xì)設(shè)計(jì) 17
3.1切削力的計(jì)算 17
3.1.1 確定加工工件尺寸 17
3.1.2計(jì)算切削力和扭矩 17
3.1.3帶輪傳動(dòng)方案的確定 18
3.2主軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算 18
3.3軸承的選擇 19
3.4系統(tǒng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 19
3.4.1軸向進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 19
3.4.2進(jìn)給滾珠絲桿的核算 20
3.4.3回轉(zhuǎn)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)分析 21
3.5導(dǎo)軌的設(shè)計(jì) 23
3.5.1X軸向移動(dòng)導(dǎo)軌的預(yù)選 23
3.5.2導(dǎo)軌的相關(guān)計(jì)算 24
3.5.3導(dǎo)軌的壓強(qiáng)計(jì)算和分布 25
3.5.4導(dǎo)軌傳動(dòng)間隙調(diào)整分析 25
3.6?計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26
3.6.1?數(shù)控裝置系統(tǒng)硬件組成 26
3.6.2?步進(jìn)電機(jī)的接口電路 26
3.7本章小結(jié) 26
4 夾具設(shè)計(jì) 27
4.1 夾緊力的計(jì)算 27
5刀具及量具的選擇 30
6結(jié)論 31
參考文獻(xiàn) 32
致謝 33
1 緒 論
由于傳統(tǒng)機(jī)床在生產(chǎn)過(guò)程中加工精度、生產(chǎn)率、以及自動(dòng)化的程度越來(lái)越跟不上時(shí)代發(fā)展的潮流，因此，出現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床，所謂數(shù)控機(jī)床就是通過(guò)編程的方式達(dá)到控制機(jī)床的目的，相對(duì)于人工來(lái)講能夠更加精確地完成任務(wù)同時(shí)還能節(jié)省大部分的人力物力，因此在加工中過(guò)程中被應(yīng)用得非常普遍。我們?cè)诒敬卧O(shè)計(jì)數(shù)控多工位鉆床過(guò)程中必須注意這幾點(diǎn)：
1、對(duì)于數(shù)控多軸鉆床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該盡量減少機(jī)床的振動(dòng)，強(qiáng)迫振動(dòng)和受迫振動(dòng)是一般機(jī)床最常見(jiàn)的振動(dòng)，要減少機(jī)床在速度不高進(jìn)給時(shí)的不穩(wěn)定性同時(shí)提高運(yùn)動(dòng)精度；?
2、我們?cè)趯?duì)鉆床的主軸元件和主傳動(dòng)元件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，必須做到機(jī)床的主軸方向上能自由的軸向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)鉆床的主傳動(dòng)元件要能做到多級(jí)調(diào)速；
3、對(duì)于數(shù)控多軸鉆床而言，最主要的就是鉆床主軸箱運(yùn)動(dòng)以及工作臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)。在本設(shè)計(jì)中，進(jìn)給驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)部件的一個(gè)重要組成部分。一般數(shù)控機(jī)床用步進(jìn)電機(jī)經(jīng)過(guò)聯(lián)軸器和滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)從而達(dá)到傳動(dòng)的目的。我們?cè)谠O(shè)計(jì)鉆床時(shí)需注意，工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)和主軸箱的運(yùn)動(dòng)都能夠使用單一滑軌來(lái)達(dá)到目的，而通過(guò)幾個(gè)滑動(dòng)導(dǎo)軌聯(lián)合起來(lái)使用就能夠讓數(shù)控鉆床完成在X軸、Y軸、Z軸的進(jìn)給運(yùn)動(dòng); 為了完成多工位必須進(jìn)行零件加工回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)，這是完成多鉆孔機(jī)設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵的一步。
4、設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)對(duì)于我設(shè)計(jì)的數(shù)控機(jī)床只需要完成機(jī)床的硬件部分，換句話說(shuō)，選取合適的控制元件，也是設(shè)計(jì)圖。
5、在對(duì)機(jī)床的立柱和床身進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)首先要保證機(jī)床各部分的剛度。其次如何選擇床身和立柱的結(jié)構(gòu)跟材料選擇也非常關(guān)鍵。
關(guān)于這次數(shù)控多軸鉆床的設(shè)計(jì)，數(shù)控系統(tǒng)很好的讓機(jī)床的鉆削加工更加的自動(dòng)化：提高了零件的精度等級(jí)、生產(chǎn)率，機(jī)床的自動(dòng)化操作節(jié)省了很多人力物力。采用多工位則縮短了裝夾時(shí)間，一次裝夾完成零件多步驟加工，使零件的生產(chǎn)率得到大幅度的提升，這符合設(shè)計(jì)課題的經(jīng)濟(jì)意義。
1.1國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
十字軸在當(dāng)今社會(huì)中應(yīng)用非常的廣泛，特別是在汽車(chē)行業(yè)中，所以如何能夠更快以及更好的加工出十字軸成為當(dāng)今制造行業(yè)的難題。首先，為了能夠更快的加工出十字軸，我們必須將其中最關(guān)鍵的中心孔加工單獨(dú)使用專用的數(shù)控鉆床來(lái)完成，這就需要我們?cè)O(shè)計(jì)一臺(tái)符合生產(chǎn)要求的專用鉆床加工十字軸的中心孔和油道，在這方面技術(shù)，國(guó)際上存在很大的空缺，我們應(yīng)該利用這次畢業(yè)設(shè)計(jì)來(lái)填補(bǔ)這一空缺。市面上存在各種各樣的機(jī)床，有好的也有不好的，我們?cè)谧龅臅r(shí)候應(yīng)該盡量的吸取現(xiàn)代機(jī)床設(shè)計(jì)中比較好的元素，用在我們的設(shè)計(jì)中。其次就是更快的加工，所以這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我采用了四軸同時(shí)加工，提高了加工的效率，也能保證加工的精度，機(jī)床的好與不好主要就體現(xiàn)在機(jī)床本身的自動(dòng)化程度是否夠高，應(yīng)為自動(dòng)化的程度越高就越能減少人力物力的投入，同時(shí)也就減少了生產(chǎn)者的成本，創(chuàng)造出跟多的經(jīng)濟(jì)利益，這是我們非?？粗氐?。當(dāng)然，機(jī)床發(fā)展的方向也是向著自動(dòng)化的方向發(fā)展，在機(jī)床的每個(gè)機(jī)構(gòu)中我們都能發(fā)現(xiàn)自動(dòng)化的影子，特別是在一些高端機(jī)床中更是體現(xiàn)得淋漓盡致。最近幾十年來(lái)，組合機(jī)床飛速發(fā)展，它既能保證加工精度，又能保證聲生產(chǎn)效率，還能提高材料的利用率，這是非常不容易的。CNC控制機(jī)床是未來(lái)必然的趨勢(shì)。
1.2論文工作的意義
數(shù)控系統(tǒng)主要發(fā)揮著對(duì)機(jī)床的控制作用。機(jī)床是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的工作者，任何一個(gè)國(guó)家的制造業(yè)發(fā)達(dá)程度也主要靠數(shù)控機(jī)床的發(fā)展水平來(lái)體現(xiàn)，因此如何能設(shè)計(jì)出一臺(tái)專用的數(shù)控機(jī)床成了機(jī)械行業(yè)共同的難題。制造業(yè)國(guó)際化是當(dāng)前發(fā)展的主要方向，數(shù)控機(jī)床的制造水準(zhǔn)仍然是體現(xiàn)國(guó)家綜合競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志?，F(xiàn)代社會(huì)制造業(yè)發(fā)展的主要方向就是完成各個(gè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，同時(shí)提高生產(chǎn)效率，節(jié)省人力物力到研究開(kāi)發(fā)當(dāng)中去。?
在給十字軸鉆孔時(shí)，老式鉆床不能滿足客戶對(duì)于零件的加工精度、工件的外形、和報(bào)價(jià)的要求，同時(shí)還揮霍了許多的勞動(dòng)力和加工時(shí)間，于是，它逐漸被日新月異的社會(huì)所淘汰。另一方面，在當(dāng)代社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)這么慘烈的情況下，數(shù)控多軸鉆床的發(fā)展必須適應(yīng)社會(huì)發(fā)展和制造。相對(duì)傳統(tǒng)鉆床而言，在本文中所提到的數(shù)控多軸鉆床擁有加工精度高、生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效率高、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)。同時(shí)它能給企業(yè)帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益，有利于生產(chǎn)管理的實(shí)施，所以它在未來(lái)將成為制造業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。
1.3論文研究的主要工作
本論文重點(diǎn)設(shè)計(jì)讓傳統(tǒng)鉆床實(shí)現(xiàn)多工位的功能的原理，提升專用鉆床的生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)專用鉆床的高精度、自動(dòng)化控制等，從而滿足現(xiàn)代社會(huì)的生產(chǎn)要求，創(chuàng)造出一個(gè)好的經(jīng)濟(jì)收益。
1.4 本課題的意義
產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)制造，它創(chuàng)造了從百分之六十到百分之八十人的社會(huì)財(cái)富，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，也是高新技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力。一個(gè)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)水平往往是制造水平的測(cè)定。經(jīng)濟(jì)學(xué)家認(rèn)為，世界上各個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)力都是通過(guò)各個(gè)國(guó)家所生產(chǎn)的產(chǎn)品在市場(chǎng)上的活躍程度來(lái)體現(xiàn)的，說(shuō)到底就是制造技術(shù)水平的競(jìng)爭(zhēng)。
最近幾年，汽車(chē)鑄造業(yè)最主要的任務(wù)就是使零部件輕量化，要實(shí)現(xiàn)零部件的輕量化必須要解決的難題就是怎樣做出高硬度、高品質(zhì)和低成本的零部件，改進(jìn)零件內(nèi)部質(zhì)量?；旧厦恳惠v汽車(chē)都要用到十字軸，所以說(shuō)十字軸是汽車(chē)上非常關(guān)鍵的零件，它在萬(wàn)向節(jié)之間起著傳遞扭力的作用。十字軸的加工精度等級(jí)要求高，十字軸應(yīng)該怎樣應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)是研究的重點(diǎn)。同時(shí)，怎樣才能加工出輕量化而內(nèi)部質(zhì)量高的成品是非常重要的。
重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2 機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1機(jī)床主要參數(shù)
機(jī)床尺寸參數(shù)的確定，主要是確定影響機(jī)床加工性能的一些尺寸。[10]其中包括機(jī)床的主要參數(shù)、第二參數(shù)和其他一些尺寸參數(shù)。[10]
主要尺寸參數(shù)又稱主參數(shù)或主要規(guī)格，是表示機(jī)床加工范圍大小的一種主要規(guī)格參數(shù)，[10]他可以充分體現(xiàn)出機(jī)床的加工能力，[10]他既是機(jī)床設(shè)計(jì)的目標(biāo)也是用戶選用機(jī)床的依據(jù)。[10]
表1-1常用機(jī)床組、系代號(hào)及主要參數(shù)
設(shè)計(jì)專用機(jī)床時(shí)，基本上根據(jù)加工工件基本尺寸直接確定他的參數(shù)，但也要考慮到已有的機(jī)床系列，以便充分利用通用件和標(biāo)準(zhǔn)件。
2.2機(jī)床運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算
由于多數(shù)機(jī)床都是有電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所以機(jī)床傳動(dòng)功率主要討論電機(jī)功率。在確定機(jī)床傳動(dòng)方案時(shí)，必須確定機(jī)床各電機(jī)功率，以滿足機(jī)床工作時(shí)所需的轉(zhuǎn)矩和扭矩。
由于目前對(duì)加工中切削力的規(guī)律還沒(méi)有充分的掌握，機(jī)床傳動(dòng)過(guò)程的摩擦損失，尤其是高速下?lián)p失研究的還不夠，因此目前尚無(wú)精確的機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算法。
機(jī)床運(yùn)動(dòng)參數(shù)是指主軸的極限轉(zhuǎn)速和變速范圍，主軸的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)和公比以及進(jìn)給系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)
表1-2機(jī)床運(yùn)動(dòng)參數(shù)的內(nèi)容
對(duì)機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的主要運(yùn)動(dòng)，主要參數(shù)為主軸轉(zhuǎn)速，[5]最特殊的機(jī)床主軸只需要一個(gè)固定的轉(zhuǎn)速n，他跟切削速度的關(guān)系如下：
2.3確定切削用量等計(jì)算
2.3.1鉆中心孔ф8
因?yàn)槭州S是對(duì)稱的軸，則兩個(gè)軸都需要鉆中心孔，現(xiàn)在只需算出一個(gè)孔的即可。
① 粗鉆:
1)選擇鉆頭 硬質(zhì)合金中心鉆頭
2)確定進(jìn)給量f，通過(guò)查看《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》[3]表2-7,選用進(jìn)給量f=(0.18到0.22)mm/r。
鉆頭直徑：Φ6～Φ8mm
進(jìn) 給 量：f=0.18mm/r；
切 削 深度：an=0.5
通過(guò)查看《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》[3]表2-31，切割速度的計(jì)算公式為:
通過(guò)查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》[3]表2.31 得:
C v=4.8 ,Z v=0.4 ，X v=0 ，Y v=0.7，m=0.2，修正系數(shù)K v=0.8。
由表2.12得刀具壽命T=25min，所以:
確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
由銑端面鉆中心孔機(jī)的規(guī)格，取標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速為所以實(shí)際切削速度：
v=。
切削工時(shí):通過(guò)查看《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》[3]中表3-21得知超切量，故走刀長(zhǎng)度L=8+4mm,因此切削工時(shí)
。
② 半精鉆孔：同理如上，進(jìn)給量f取0.20毫米每轉(zhuǎn)；計(jì)算得出:
取標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速,所以實(shí)際切削速度
v=
③ 精鉆：同理如上，進(jìn)給量：f=0.22mm/r；計(jì)算得出:
取標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速,所以實(shí)際切削速度：
v=
2.3.2鉆中心孔Φ6
同理如上因十字軸是對(duì)稱的軸，則兩個(gè)軸都需要鉆中心孔，現(xiàn)在只需算出一個(gè)孔的即可。
① 粗鉆
1） 選擇鉆頭
刀具: 硬質(zhì)合金中心鉆頭
2） 確定進(jìn)給量f，通過(guò)查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》[3]表2.7,選取進(jìn)給量f=(0.14到0.18)mm/r。
鉆孔:
鉆頭直徑：Φ4～Φ6mm
進(jìn) 給 量：f=0.14mm/r
切削深度：An=0.1mm
由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》[3]表2.30，切削速度的計(jì)算公式為:
通過(guò)查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》[3]表2.30
,，，，，修正系數(shù)2。
由表2.12得刀具壽命T=15min，所以
確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
根據(jù)銑端面鉆中心孔機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速,所以實(shí)際切削速度
v=
切削工時(shí)：由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》[3]表3.21確定超切量，故走刀長(zhǎng)度L=6+4mm,因此切削工時(shí)
。
② 半精鉆孔：同理如上，進(jìn)給量：f=0.16mm/r；計(jì)算得出:
取標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速,所以實(shí)際切削速
v=
③ 精鉆：同理如上，進(jìn)給量：f=0.14mm/r ；計(jì)算得出:
取標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速,所以實(shí)際切削速:
v=
2.4鉆油孔
① 選擇鉆頭
刀具: 硬質(zhì)合金中心鉆頭
機(jī)床:專用鉆床
② 確定進(jìn)給量f，通過(guò)查看《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》[3]表2.7,選取進(jìn)給量f=(0.10到0.17)mm/r。
鉆孔:
鉆頭直徑：Φ4～Φ25mm
進(jìn)給量：f=0.10mm/r；
切削深度：
通過(guò)查看《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》[3]表2-31，切削速度的計(jì)算公式為:
通過(guò)查看《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》[3]表2-30
,，，，，修正系數(shù)2。
查表2-12得刀具壽命T=15分鐘，因此
確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
根據(jù)銑端面鉆中心孔機(jī)的規(guī)格，標(biāo)準(zhǔn)的速度 ,所以實(shí)際切削
速度
v=。
切削工件時(shí):通過(guò)查看《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 [3]表3.21確定超切量，故走刀長(zhǎng)度L=24mm+4mm=28mm
2.5機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖
圖2-1系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖
2.6系統(tǒng)的詳細(xì)組成
電力系統(tǒng)，傳輸系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，進(jìn)料系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)是形成多工位鉆床的必要條件。
2.6.1 動(dòng)力系統(tǒng)
電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、負(fù)載是首要考慮的因素，動(dòng)力系統(tǒng)的選取要求就是既適合又經(jīng)濟(jì)，要先確定該機(jī)床最大加工工件時(shí)的負(fù)載，我們應(yīng)該以孔加工工件的最大尺寸，再根據(jù)切削力的大小和轉(zhuǎn)矩來(lái)確定電機(jī)的型號(hào)。詳細(xì)設(shè)計(jì)和計(jì)算在下一章。
2.6.2 傳動(dòng)系統(tǒng)
由于電機(jī)的速度不能滿足鉆床扭矩的要求，使用減速降低處理速度增加的扭矩，以滿足加工要求。根據(jù)查閱相關(guān)資料，使用皮帶傳動(dòng)能滿足加工的要求，并且皮帶傳動(dòng)有良好的經(jīng)濟(jì)性能和相對(duì)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)。所以，該論文將用皮帶傳動(dòng)來(lái)作為減速器。
2.6..3 數(shù)控系統(tǒng)
數(shù)控系統(tǒng)主要是控制機(jī)床總體運(yùn)動(dòng)，包括對(duì)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)、分度臺(tái)的回轉(zhuǎn)、加工零件定位、主軸轉(zhuǎn)速的控制。我設(shè)計(jì)的機(jī)床將采取開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)，選用單片機(jī)控制系統(tǒng)時(shí)一定要用性價(jià)比高的控制系統(tǒng)，具體控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)在論文下章將提到。
2.7詳細(xì)技術(shù)分析
該設(shè)計(jì)必須在加工零件過(guò)程中實(shí)現(xiàn)多工位，為了讓回轉(zhuǎn)盤(pán)可以有多工位的功能，因此在工作臺(tái)設(shè)計(jì)過(guò)程中盡量選取蝸桿渦輪或者絲杠傳動(dòng)，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)多工位的目的。
2.8本章小結(jié)
渦輪蝸桿和絲杠傳動(dòng)主要在實(shí)現(xiàn)鉆床的多工位功能和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的多工位的功能中采用。因此，我們應(yīng)該考慮到方案的優(yōu)缺點(diǎn)，做出最合理的選擇。
重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3詳細(xì)設(shè)計(jì)
3.詳細(xì)設(shè)計(jì)
3.1切削力的計(jì)算
3.1.1 確定加工工件尺寸
由十字軸零件圖可知加工零件尺寸為六毫米,刀具為高速鋼麻花鉆。工件材料為四十五號(hào)鋼；材料為球墨鑄鐵；硬度為190HBS；加工精度八到十級(jí)。
3.1.2計(jì)算切削力和扭矩
（1）按照參考書(shū)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》查表可知，工件材料為四十五號(hào)鋼時(shí)，高速鋼在鉆六毫米的孔時(shí)初加工進(jìn)給量為0.23到0.31，而又由表2.4-41得之，查表可得極限進(jìn)給量F = 0.08mm/r 至 0.30mm/r，算出鉆頭及工件的轉(zhuǎn)速為n=13.69r/s
根據(jù)參考書(shū)《金屬切削刀具》查得計(jì)算鉆頭的軸向力和扭矩的公式，再由表3-1查出麻花鉆軸向力和扭矩計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式中的系數(shù)、脂數(shù)和修正系數(shù)。
（2）當(dāng)加工零件的材料為灰鑄鐵時(shí)，根據(jù)上面同理可得：?
切削速度，扭矩和軸向力可以選取兩個(gè)極限值F = 0.12mm/r到0.75mm/r，相應(yīng)的切削速度v = 0.79m/s 到 0.34m/s，進(jìn)給量f=0.22到0.28。對(duì)應(yīng)應(yīng)的速度分別為N1 = 25.17r/s N2 = 10.52r/s
根據(jù)參考書(shū)《金屬切削刀具》中表3-1查出麻花鉆的軸向力計(jì)算公式和扭矩表達(dá)式中的指數(shù)系數(shù)和修正參數(shù)為：?
當(dāng)進(jìn)給速度F=0.12mm/r，由公式(1)(2)(3)可計(jì)算出
T=3.78N.M
F=768.14N
Pm=0.597KW
當(dāng)進(jìn)給速度F=0.7mm/r，同樣由公式(1)(2)(3)可計(jì)算出
T=15.49N.M
F=3.149KN
Pm=1020W
所以，計(jì)算出鉆頭=3.2KN、最大轉(zhuǎn)矩=15.5Nm、最大功率=1020w
同時(shí)鉆頭的主軸功率Pm=0.97×0.993×0.982=0.904?
所以P=1.02/0.904=1130w
接下來(lái)開(kāi)始選擇電機(jī)的型號(hào)，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》副錄Ⅲ?電動(dòng)機(jī)的型號(hào)選擇完全達(dá)不到主軸(=15.5Nm)的要求。于是，用皮帶進(jìn)行減速同時(shí)增大轉(zhuǎn)矩是最好的選擇。?
在對(duì)數(shù)控多工位鉆床進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，其中一個(gè)必要條件就是機(jī)床要能完成無(wú)級(jí)變速。在這個(gè)條件下，無(wú)極變速器可以滿足主軸扭矩和傳遞相應(yīng)的要求。然后，根據(jù)設(shè)計(jì)，主軸要能在軸向上運(yùn)動(dòng)，這就要求上帶輪需將電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)傳送到主軸，因此主軸傳送為主軸電機(jī)通過(guò)無(wú)級(jí)變速器連接到聯(lián)軸器然后再通過(guò)皮帶傳送給主軸?。
3.1.3帶輪傳動(dòng)方案的確定
主軸電機(jī)輸出功率P=1.13/0.99=1.16Kw?
根據(jù)參考書(shū)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》[8]附錄Ⅲ?電動(dòng)機(jī)?表一?大致選用Y90S-2型號(hào)的電機(jī)，額定狀態(tài)下功率為1.5KW，電壓為380V，電流為3.4A，轉(zhuǎn)速為2840轉(zhuǎn)/分，最大轉(zhuǎn)矩為2.2N.M。?
選取了電動(dòng)機(jī)之后就可以依據(jù)所選出的電動(dòng)機(jī)選出對(duì)應(yīng)的無(wú)級(jí)變速器。通過(guò)電動(dòng)機(jī)額定功率及額定轉(zhuǎn)矩和主軸所必需達(dá)道的最小轉(zhuǎn)矩的值，可確定變速器，根據(jù)參考書(shū)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》[1]第④卷選取出無(wú)級(jí)變速器型號(hào)為：hzx-1500L。?
根據(jù)CVT和主軸扭矩所需的相關(guān)數(shù)據(jù)，我們選擇出的無(wú)級(jí)變速器主軸的扭矩和轉(zhuǎn)速完全能夠滿足要求。
對(duì)于皮帶輪組的設(shè)計(jì)就是要完成傳動(dòng)。為了設(shè)計(jì)需要，可以僅設(shè)計(jì)一組皮帶輪即可。同時(shí)由于扭矩肯定可以達(dá)到要求，扭矩需求的差值很小，我們可以由主軸箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)著手，可以把齒輪換成帶輪，既不使變速器的轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化也不破壞轉(zhuǎn)速，只需要把扭矩傳給主軸，從而完成了設(shè)計(jì)需求和目的。
3.2主軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算
主軸的材料為四十五號(hào)鋼，硬度HB220到HB250?
根據(jù)參考書(shū)主《現(xiàn)代實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》式3-8-2[5]軸的最小直徑?d=12mm P=1130W???=2840r/min?
對(duì)于d14mm，因?yàn)檩S的直徑應(yīng)為圓形的標(biāo)準(zhǔn)值，選取D = 20mm再根據(jù)軸的最小直徑的確定各主軸軸徑。
3.3軸承的選擇
根據(jù)主軸示意圖，可選用深溝球軸承和角接觸球軸承。
傳動(dòng)軸左支承處離受力較的右支承較遠(yuǎn)，載荷不是很大，選擇一個(gè)深溝球軸承。傳動(dòng)軸右支承處既要承受主動(dòng)齒輪的徑向力，又有皮帶輪，載荷比較大，選擇調(diào)心滾子軸承。
3.4系統(tǒng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.4.1軸向進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
由電機(jī)帶動(dòng)絲桿做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，絲桿推動(dòng)主軸箱在軸向上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，具體設(shè)計(jì)見(jiàn)機(jī)床裝配圖
摩擦力=????μ=0.1?
設(shè)：工作臺(tái)的總質(zhì)量=500Kg，橫向?qū)к壻|(zhì)量=400Kg，因?yàn)?=1180N?于是==[（500+400）×10+1180]×0.1=917.5N?
（1）?計(jì)算等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
設(shè)：α=0.8??t0=6??δ=0.01
所以I =2.08
所以取Z1=25?；?Z2=52?；?m=1.5?；?b=25mm??；?=
df1=mZ1=1.5×25=37.5mm df2=mZ2=1.5×52=78mm
de1＝40.5mm de2=81mm
選擇的滾珠絲杠直徑為二十五毫米,?長(zhǎng)度為七百毫米,材料為四十五號(hào)鋼，因此，絲杠的JS粗略計(jì)算：JS=7.8×2.54×70×10-4=2.13×10-4Kgm2
疊加到電機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J
M =M1=400Kg?? I =2.08
因此可以計(jì)算出J = 7.26×10 Kg m2
因?yàn)槲覀冞x擇的是滾珠絲桿，所以它們之間的摩擦力非常小，因此摩擦力矩幾乎完全可以不計(jì)。
（2）??等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計(jì)算：
Tm = ( +)?/?
由
（3）?計(jì)算啟動(dòng)慣性阻力矩?
快速啟動(dòng)的最不利的條件下，啟動(dòng)加減速時(shí)間ΔT
ΔT = 0.1到1秒，所以選取中間ΔT＝0.5s
步進(jìn)電機(jī)的角速度
因此啟動(dòng)時(shí)的慣性阻力矩
＝×a=6.28×10×173.45=0.12Nm
步進(jìn)電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為：
= Tm?+ = 0.36+0.11=0.47Nm
（4）步進(jìn)電機(jī)選擇?
已知預(yù)選的步進(jìn)電機(jī)，三相六拍，步驟0.75。T = 4.9nm的最大扭矩，以確保正常的啟動(dòng)和停止，滿足步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩的條件，通過(guò)資料知道∑＝0.866，因此選擇的點(diǎn)擊是合理的
3.4.2進(jìn)給滾珠絲桿的核算
粗選取絲桿型號(hào)是2504-3，必需有良好的載重能力且必須保證壓桿穩(wěn)定性良好。
下面對(duì)剛度進(jìn)行校核?
(1)驗(yàn)算絲杠的承載能力?
Ｑ＝??????（L為滾珠絲杠壽命系數(shù)（轉(zhuǎn)6101′））
=+＝0+917.5＝917.5N
fH=1fW=1.2????????????T=15000
n=n=
L=
Ｑ＝==′′由參考書(shū)得知=8.1KN遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于Q?因此Q符合設(shè)計(jì)需要
（2）?驗(yàn)算壓桿穩(wěn)定性
取雙推—簡(jiǎn)支式支承，由FK=2?
通過(guò)課本查表知道鋼的彈性模量E = 2.1×10
絲杠小徑的截面慣性矩I=
通過(guò)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》[4]查得絲桿的最小徑：d=10mm
壓桿穩(wěn)定安全系數(shù)K=4
絲杠長(zhǎng)度L=LS=700mm
所選絲杠滿足設(shè)計(jì)要求
（3）?驗(yàn)算絲杠剛度
絲杠剛度是保證第一導(dǎo)程的變動(dòng)量必須要在允許范圍內(nèi)
絲杠最小截面積
設(shè)T0=0.5?
I=2.26cm
“＋”號(hào)用于拉伸，“一”號(hào)用于壓縮，都取“＋”號(hào)，則:
由于選擇要求滾珠絲杠精度等級(jí)為C級(jí)，ΔL0=±4μm>0.681μm
因此，本設(shè)計(jì)選取的絲桿能夠達(dá)到剛度要求，設(shè)計(jì)合理
3.4.3回轉(zhuǎn)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)分析
在蝸桿與蝸輪傳動(dòng)的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)中，傳動(dòng)比 I = 30。下面是對(duì)蝸輪蝸桿的計(jì)算過(guò)程：?設(shè)：VS=4m/s，
查圖13.11在I =30線上選取A點(diǎn)，查得[d1/a]＝0.25、r=130(Z1=2)、η1=0.88
（1）?計(jì)算中心距
根據(jù)表12.9查得系數(shù)Ka = 1
轉(zhuǎn)速系數(shù)Zn=0.81
通過(guò)查表查得彈性參數(shù)=146
壽命系數(shù)ZH===1.131.6
通過(guò)圖13-12查出接觸系數(shù)=3.35
查表13.2得接觸疲勞極限
接觸疲勞最小安全系數(shù)：?
所以中心距a=103.72
取標(biāo)準(zhǔn)值中心距a=125mm
（2）?確定基本傳動(dòng)尺寸
根據(jù)表13-11查出蝸桿的齒數(shù) r=120??????Z1=2?
因此蝸輪的齒數(shù)為：Z2=iZ1=30×2=60?
模數(shù)m=（1.41.7）a/Z2=2.923.54?
取模數(shù)m=3.15?
蝸桿的分度直徑值d=[?d/a]a=0.25×125=31.25mm
蝸桿的分度直徑取d＝35.5mm??
蝸桿導(dǎo)程角r=10.060
渦輪寬度b2 = 26mm
蝸桿圓周速度：V1=1.86m/s
相對(duì)滑動(dòng)速度：Vs=1.89m/s
由表13.6查得當(dāng)量摩擦系數(shù)μv=0.043??ρv=2.4度
（3）齒面接觸疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算如下：
許用接觸應(yīng)力：[σh]=186.58MPa
最大接觸應(yīng)力：
經(jīng)核算，設(shè)計(jì)合格?
（4）?輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算：
齒輪根部的彎曲疲勞極限：從表13-2中查得
彎曲疲勞最小安全系數(shù)：
許用彎曲疲勞應(yīng)力：[σf ] =82MPa
輪齒最大彎曲應(yīng)力：σf=32.58MPa≤82MPa
經(jīng)核算，設(shè)計(jì)合格
（7）?潤(rùn)滑油粘度和潤(rùn)滑方法
油的粘度：根據(jù)VS = 6.19m/s從表13.7中選擇
從表13-7中選取滲透潤(rùn)滑
電機(jī)的選擇：伺服電機(jī)js1-02
3.5導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)
通過(guò)參考書(shū)《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》[3]可知，軌道的剖面外形與雙矩形導(dǎo)軌相似（帶滑軌的塑料適用于數(shù)控鉆床，而不需要滾動(dòng)導(dǎo)軌）。?
我們所設(shè)計(jì)的導(dǎo)軌剛度十分的高，跟三角形導(dǎo)軌相比該導(dǎo)軌的當(dāng)量摩擦系數(shù)要小很多，而且導(dǎo)軌的承載能力很強(qiáng)，在加工過(guò)程中檢查和維護(hù)都非常簡(jiǎn)單，滑動(dòng)導(dǎo)軌其最常見(jiàn)的形式就是在動(dòng)導(dǎo)軌上貼塑膠軟帶，尤其是數(shù)控機(jī)床軌道為雙矩形時(shí)最突出。長(zhǎng)方形導(dǎo)軌有側(cè)方向上的間隔，需要用嵌條進(jìn)行調(diào)整間隙使其在一個(gè)可控的范圍內(nèi)。
3.5.1X軸向移動(dòng)導(dǎo)軌的預(yù)選
根據(jù)已知條件和加工要求，選擇指導(dǎo)機(jī)床坐標(biāo)系如圖3-4所示：
圖3-4機(jī)床導(dǎo)軌坐標(biāo)
通過(guò)“設(shè)計(jì)手冊(cè)”機(jī)版本（2）表9.3-7，X軸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌預(yù)選
H=20?????????B=50??????????B1=12????? ?A=400???h=12???????h1=H-0.5?????b=6
圖3-5T型導(dǎo)軌剖面結(jié)構(gòu)
3.5.2導(dǎo)軌的相關(guān)計(jì)算
受力分析圖如圖3-6所示：
3-6導(dǎo)軌受力分析簡(jiǎn)圖
（1）
a、X軸對(duì)坐標(biāo)取矩?
當(dāng)機(jī)床為鉆床時(shí)，F(xiàn)C=0??FQ?=0?
相對(duì)于X軸?
所以?
b、?Y軸對(duì)坐標(biāo)軸取矩
設(shè)工件與工作臺(tái)共重500Kg，即W=500Kg?
存在兩個(gè)極值：當(dāng)工作臺(tái)在最遠(yuǎn)的地方=0.05+0.35=0.4
C、Z軸對(duì)坐標(biāo)軸取矩?
由各方面的分析可知MZ=0
（2）各導(dǎo)軌面上的集中支反力
對(duì)于鉆床FP=0，所以RC=FP?=0
（3）各導(dǎo)軌面上的支反力矩
通過(guò)該論文第一章和第二章可知??MX=0??My1=751.08Nm????My2=2151Nm?
3.5.3導(dǎo)軌的壓強(qiáng)計(jì)算和分布
本論文鉆床導(dǎo)軌按線性分布
當(dāng)鉆床的滑動(dòng)導(dǎo)軌在一個(gè)相對(duì)比較低的速度下進(jìn)給時(shí)，平均壓力為1.21MPa,最大允許壓力2.54MPa。如果導(dǎo)軌的滑動(dòng)速度小于一米每分鐘時(shí)，?許用壓強(qiáng)則小于0.2兆帕；如果滑動(dòng)速度大于1米每分鐘時(shí)，P則取0.2兆帕。然而當(dāng)我們選擇的導(dǎo)軌在不加塑料板的情況下，P和P兩個(gè)都符合設(shè)計(jì)需要，在鑲?cè)胨芰习宓那闆r下P則達(dá)到0.25兆帕，可是我們?cè)O(shè)計(jì)中的滑動(dòng)速度是2米每分鐘時(shí)P =0.2兆帕，不能滿足要求，必需對(duì)導(dǎo)軌的參數(shù)從新選取。數(shù)控鉆床在加工過(guò)程中，切削力的變化不會(huì)影響工件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，因此塑料導(dǎo)軌板上的P是能夠適量的增漲的。在這種條件下，P取0.608兆帕，因此導(dǎo)軌的P=0.35兆帕遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于0.608Mpa，所以論文中設(shè)計(jì)的導(dǎo)軌是可以的。
3.5.4導(dǎo)軌傳動(dòng)間隙調(diào)整分析
（1）軌道的選?。哼x取導(dǎo)軌時(shí)的基本要點(diǎn)：1、有一個(gè)良好的指導(dǎo)精度和線性度；2、耐磨的程度要高，加工精度等級(jí)高；3、必須具有足夠的強(qiáng)度，以保持軌道部件之間的相對(duì)位置和方向的準(zhǔn)確性；4、當(dāng)導(dǎo)軌在低速條件下運(yùn)動(dòng)要保持平衡。因?yàn)榧庸ぞ葹?級(jí)，對(duì)于一般的機(jī)床鉆削，我們完全可以選取長(zhǎng)方形的滑軌塑料。
由于機(jī)床的主要運(yùn)動(dòng)是沿著導(dǎo)軌移動(dòng)的，所以導(dǎo)軌的損耗不低，因此我們必須要采用相應(yīng)的手段降低軌道的磨損。首先我們要選取適合的材料，同時(shí)導(dǎo)軌進(jìn)行熱處理和油脂的潤(rùn)滑，另外必須選用防護(hù)罩，保證機(jī)床的軌道不漏在外面，如此能有效的預(yù)防切屑或者灰塵進(jìn)入到導(dǎo)軌中，降低導(dǎo)軌磨損。
3.6?計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)
整個(gè)多工位鉆床設(shè)計(jì)的中心就是數(shù)控裝置，計(jì)算機(jī)用控制面板上輸入的代碼掌控鉆床整個(gè)工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)以及主軸的旋轉(zhuǎn)，以便能夠加工出合格的零件。
3.6.1?數(shù)控裝置系統(tǒng)硬件組成
圖3-8、計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)組成
3.6.2?步進(jìn)電機(jī)的接口電路
前面完成了數(shù)控系統(tǒng)的軟、硬件的設(shè)計(jì)，所以接下來(lái)應(yīng)該設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)的接口電路，由于采用的是開(kāi)環(huán)控制，且采用單片機(jī)控制，控制信號(hào)由單片機(jī)產(chǎn)生，通過(guò)環(huán)形放大器對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，再通過(guò)軟件完成對(duì)信號(hào)的處理和接收
3.7本章小結(jié)
通過(guò)對(duì)傳動(dòng)部分、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、導(dǎo)軌和工作臺(tái)的設(shè)計(jì)和計(jì)算，特別是對(duì)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)，使其實(shí)現(xiàn)了多工位的功能，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4夾具設(shè)計(jì)
4 夾具設(shè)計(jì)
專用機(jī)床上必須配備專用夾具，它的存在不僅可以保證加工精度和生產(chǎn)量，而且能夠提高我們的生產(chǎn)率，同時(shí)降低我們的勞動(dòng)強(qiáng)度使企業(yè)的成本能夠得到控制。
當(dāng)工件在機(jī)床上加工的時(shí)候，為了確保加工表面相對(duì)于另外加工面的尺寸和位置精度，必須要讓工件在機(jī)床上據(jù)有正確的位置，并且在加工過(guò)程中能夠承受各種力的作用而保持開(kāi)始的位置不變，這就是我們機(jī)床夾具所發(fā)揮的作用。
在本次設(shè)計(jì)中選定設(shè)計(jì)銑床夾具和銑鉆夾具，銑床夾具和銑鉆夾具,將用于z8206銑端面鉆中心孔機(jī)床上工作。本夾具是用來(lái)銑定位基準(zhǔn)面的專用夾具,其它平面內(nèi)圓面相對(duì)其都有一定的形位公差,該工序的各項(xiàng)技術(shù)要求得不到保證,將會(huì)影響整個(gè)零件加工的垂直度等等,造成不必要的損失,因此在該工序的加工過(guò)程中,重重點(diǎn)應(yīng)該考慮垂直問(wèn)題,保證后續(xù)工序。
銑夾具中需要夾具體，V型塊，鉤型壓板，檔銷等，具體圖中以畫(huà)出，銑鉆夾具中需要上齒盤(pán)，下齒盤(pán)坐，頂柱，偏心手柄，V型塊，鉤型壓板，檔銷等等，具體圖中也畫(huà)出。
4.1 夾緊力的計(jì)算
單件生產(chǎn)或者小批生產(chǎn)應(yīng)盡量選取通用夾具和機(jī)床附件，其中卡盤(pán)、平口虎鉗、分度頭是機(jī)床中最常見(jiàn)的；對(duì)于一些大批量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率，應(yīng)使用有效的夾具；多品種小批量的生產(chǎn)，均使用可調(diào)夾具或者組合夾具。
(1)定位基準(zhǔn)的選擇
由于該平面的加工是第一道工序，其他的定位基準(zhǔn)及表面加工都以其為基準(zhǔn)進(jìn)行。分析零件圖，選擇表6-3，V型塊銑端面應(yīng)用V型塊將兩邊定位加緊，防止零件上下晃動(dòng)，在另個(gè)軸上按檔銷防止其左右晃動(dòng)，然后將零件上部用兩個(gè)鉤型壓板加緊。
(2)夾緊力的計(jì)算
由《切削手冊(cè)》[6] 表3.28，查得切削力
式中:，，，，，，，所以:
在切削力的計(jì)算中必須考慮安全系數(shù)K,
式中：由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》[9]表1-2-1查的各安全系數(shù)，，，，，，所以
故切削力，上述計(jì)算過(guò)程是相對(duì)金屬銑削時(shí)的切削力計(jì)算,對(duì)碳素合金材料的工件
水平分力：
垂直分力：
圓周切削力將使得銑刀產(chǎn)生切削阻力矩M:
該夾具采用聯(lián)動(dòng)機(jī)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)，為克服水平分力實(shí)際的夾緊力應(yīng)有如下關(guān)系：
式中：，，為切削力作用點(diǎn)到各個(gè)夾緊力的受力點(diǎn)的距離，，，；；所以:
即夾緊工件每個(gè)夾緊點(diǎn)需要767N的夾緊力。
根據(jù)工件夾緊部位的尺寸選擇的鉤形壓板，的鉤形螺栓的許用夾緊力為2354N，可以足以保證工件被夾緊，但在實(shí)際生產(chǎn)中,考慮到螺栓的壽命和疲勞強(qiáng)度，應(yīng)該選擇直徑更大的螺栓來(lái)確保夾緊的穩(wěn)定可靠和生產(chǎn)的安全性。
根據(jù)夾緊力計(jì)算所需要的的外力大小,并校核夾緊機(jī)構(gòu)中的鉤形螺栓的強(qiáng)度能否滿足要求即將工件夾緊。根據(jù)下式：
式中：0°57′；r′=7.5；； =0.18； 9°50′，由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》[9]表1-2-13查得L=110mm，代入上式計(jì)算：
上述計(jì)算表明本夾具安全可靠。下面圖4.1為鉆夾具簡(jiǎn)圖：
圖4.1 鉆夾具
重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 刀具及量具的選擇
5刀具及量具的選擇
一般優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)刀具。如果我們采取機(jī)械聯(lián)動(dòng)的方式，就會(huì)需要采取種種專用刀具、復(fù)合刀具或者多刃刀具來(lái)保證我們的加工效率和加工精度。而且不管是刀具的種類還是規(guī)格或者精度等級(jí)都必須符合加工要求。根據(jù)零件需要加工此零件需要標(biāo)準(zhǔn)刀具即可，標(biāo)準(zhǔn)刀具都有一定尺寸符合所需要求，則選擇標(biāo)準(zhǔn)即可。
單件或者小批量生產(chǎn)時(shí)應(yīng)盡量采用通用型測(cè)量工具，比如卡尺，千分尺，百分尺。而當(dāng)我們生產(chǎn)的零件為大批量生產(chǎn)時(shí)我們就必須選用極限量塊以及高效的檢驗(yàn)夾具等到。同時(shí)我們必須保證量具的精度和加工精度達(dá)到要求。
為檢驗(yàn)加工出的零件能否滿足實(shí)際要求,各個(gè)部位要用專用量具進(jìn)行檢驗(yàn),此零件較小，所以不需要專用量具，只需游標(biāo)卡尺，直尺即可量出其規(guī)格。
?
重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 結(jié)論
6結(jié)論
一個(gè)國(guó)家能不能制造出高水平的設(shè)備能直接體現(xiàn)出這個(gè)國(guó)家的制造技術(shù)水平，同時(shí)這也是國(guó)家綜合國(guó)力的象征。制造業(yè)是當(dāng)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)和綜合國(guó)力的首要撐持，同時(shí)也是高新技術(shù)的載體和高新技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力。制造業(yè)作為現(xiàn)代國(guó)民經(jīng)濟(jì)和綜合國(guó)力的重要支柱，自然汽車(chē)制造成為其主導(dǎo)力量。隨之汽車(chē)大量的生產(chǎn)，其生產(chǎn)總值一般占一個(gè)國(guó)家國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的百分之二十到百分之五十五。制造業(yè)是制造資源通過(guò)制造過(guò)程可以被轉(zhuǎn)換成用于人用工業(yè)品和消費(fèi)品行業(yè)。因?yàn)橹圃斐隽水a(chǎn)品，制造業(yè)創(chuàng)造出來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益占人類社會(huì)總財(cái)富的百分之六十到百分之八十。對(duì)高新技術(shù)的發(fā)展起著推動(dòng)作用，同時(shí)也是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主要來(lái)源。制造業(yè)的發(fā)展象征著國(guó)家的科學(xué)技術(shù)水平和綜合國(guó)力。
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，需要運(yùn)用四年來(lái)所學(xué)的知識(shí)，針對(duì)現(xiàn)實(shí)中遇到的實(shí)際問(wèn)題做到學(xué)以致用。能使我們把選修的基礎(chǔ)課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程中所獲得的理論知識(shí)在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中綜合地加以應(yīng)用；它可以讓我們參考數(shù)據(jù)，圖表，手冊(cè)更熟練的應(yīng)用，熟悉相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則的頒布；整個(gè)過(guò)程中涉及的不僅是知識(shí)，還有一些新的概念，這就要求我們回顧以前的知識(shí)，學(xué)習(xí)新的知識(shí)。還可以熟悉一下計(jì)算機(jī)繪圖軟件的應(yīng)用。整體設(shè)計(jì)只靠少許參考資料肯定是不行的，如此設(shè)計(jì)出來(lái)的組合機(jī)床沒(méi)有實(shí)用性，因此我們?cè)O(shè)計(jì)前要去一些企業(yè)實(shí)習(xí)，積累一定的寶貴知識(shí)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。能使我們具有獨(dú)立設(shè)計(jì)思考的能力，可以培養(yǎng)我們做事的嚴(yán)謹(jǐn)性和理論與實(shí)際相結(jié)合的能力。使我們?cè)谖磥?lái)的工作生活中能保持強(qiáng)大的自信。
不足之處就是對(duì)數(shù)控部分的設(shè)計(jì)，該部分遇到了很多問(wèn)題，經(jīng)過(guò)老師的知道和對(duì)資料的查閱，基本完成了對(duì)數(shù)控部分的設(shè)計(jì)。?
經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我得到了很好的鍛煉，拓展了專業(yè)知識(shí)，在以后的工作中遇到困難時(shí)，它將增強(qiáng)我解決問(wèn)題的能力。
重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn)
參考文獻(xiàn)
[1] 濮良貴等. 機(jī)械設(shè)計(jì)。 高等教育出版社。2006.5
[2] 盧秉恒等. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ). 機(jī)械工業(yè)出版社. 2005.5
[3] 隋秀凜，高安邦.實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2010.
[4] 機(jī)械加工工藝手冊(cè)（軟件版）編委會(huì).?機(jī)械加工工藝手冊(cè)（軟件版）[Z].機(jī)械工業(yè)出版社，2000.
[5] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.新版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004. [6] 現(xiàn)代實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).現(xiàn)代實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2006.
[7] 艾??興、肖詩(shī)鋼.切削用量手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1986
[8] 黃鶴汀,揚(yáng)州大學(xué). 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2005.
[9] 謝家瀛等. 機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè). 機(jī)械工業(yè)出版社. 2003.3
[10] 機(jī)械手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京.機(jī)械工業(yè)出版社,2004
[11] 吳宗澤. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程手冊(cè). 高等教育出版社.1999.6
重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 致謝
致謝
經(jīng)過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造有了更深的認(rèn)識(shí)，也讓我更加牢固了所學(xué)的知識(shí)。這次設(shè)計(jì)提高了我的更認(rèn)真設(shè)計(jì)的能力等,有了進(jìn)一步的了解與提高。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中,我學(xué)到了許多平時(shí)學(xué)不到的東西.一方面鍛煉了我動(dòng)手動(dòng)腦的能力,另一方面使我學(xué)會(huì)了查閱資料的能力,使我受益非淺。
本次設(shè)計(jì)中，非常的感謝我的指導(dǎo)老師如果沒(méi)有李鋼老師的指導(dǎo)，我認(rèn)為我不可能這樣的認(rèn)真，仔細(xì)的完成。即使在設(shè)計(jì)的過(guò)程中存在著一些缺陷和漏洞。在這期間我們與導(dǎo)師溝通信息，討論關(guān)鍵問(wèn)題，盡力以全新的最好的成績(jī)完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，指導(dǎo)老師還在各個(gè)方面指導(dǎo)我們。
本次我畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是“十字軸中心孔及油道鉆床”。在此以前我對(duì)不是很了解,可經(jīng)過(guò)幾個(gè)多月的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí),使我對(duì)機(jī)床的設(shè)計(jì)有了初步的了解。專用機(jī)床在機(jī)械加工等方面起到不可低估的作用。
畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我了解了一直貫穿這兩個(gè)特點(diǎn)--質(zhì)量和速度。一個(gè)企業(yè)在生產(chǎn)中沒(méi)有這兩個(gè)特點(diǎn)是不能生存下去的。質(zhì)量是消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的要求，速度是企業(yè)對(duì)謀求利益的要求。雖然這兩點(diǎn)表面上看是相背的，但是一家好的企業(yè)要有能力處理好這兩點(diǎn)的平衡，對(duì)于新技術(shù)和新想法，也要遵循這個(gè)規(guī)律?？傊谠O(shè)計(jì)中我學(xué)習(xí)了很多更新的知識(shí)，更加鞏固了大學(xué)四年的學(xué)習(xí)，以后我會(huì)更加努力。
收藏