減速箱箱蓋鉆孔組合機(jī)床設(shè)計(jì)【鉆4-M8螺紋孔】【說(shuō)明書(shū)+CAD】

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第2O卷第3期 V0I．2O N0．3 湖 北 工 業(yè) 大 學(xué) 學(xué)報(bào) Journal of Hubei University of Technology 2005年O6月 Jun．2005 [文章編號(hào)]1003—4684I 2005)06—0055—03 立式軸承座鉆孔組合機(jī)床設(shè)計(jì) 張銀保 (湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院機(jī)械工程系，湖北十堰442002) [摘要]應(yīng)用組合機(jī)床加工大批量零件，快捷高效，生產(chǎn)率高，是機(jī)械加工的發(fā)展方向．本次設(shè)計(jì)的立式軸 承座鉆孔組合機(jī)床，對(duì)零件的定位、夾緊、刀具選擇、電機(jī)等各部件的選擇及設(shè)計(jì)計(jì)算加以闡述． [關(guān)鍵詞]組合機(jī)床；回轉(zhuǎn)工作臺(tái)；多軸箱 [中圈分類(lèi)號(hào)]GT502．1 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]：A 1 分工序、定工位 1．1 生產(chǎn)類(lèi)型分析 此次設(shè)計(jì)的立式軸承座鉆孔組合機(jī)床，其所加 工的零件在汽車(chē)中應(yīng)用十分廣泛，應(yīng)該屬于大批量 生產(chǎn)項(xiàng)目，所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意到盡量使加工簡(jiǎn)單， 但又不影響加工質(zhì)量． 1．2 加工方案的制定 劃分工序要考慮到生產(chǎn)的規(guī)模、加工的精度、所 用機(jī)床的特點(diǎn)、機(jī)床負(fù)荷情況等．劃分工序可以有兩 種趨向：工序集中和工序分散．工序的集中分散各有 其長(zhǎng)處，一般說(shuō)來(lái)，在大批量生產(chǎn)中以提高生產(chǎn)率為 主，需廣泛采用多刀、單軸與多軸自動(dòng)或半自動(dòng)機(jī) 床，多軸龍門(mén)銑床、組合機(jī)床等，故采取工序集中可 以獲得突出的效果． 此次設(shè)計(jì)的軸承座鉆孔組合機(jī)床很大程度上使 各工序盡量集中，發(fā)揮組合機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)使各種 誤差減小到最低限度． 由于此設(shè)計(jì)中所加工的零件10個(gè)孔中部分孔 距離太近，不便于加工，所以分開(kāi)為兩個(gè)工位完成， 然后進(jìn)行零件位置轉(zhuǎn)換． 主要工位經(jīng)分析選取以下方案：1)裝卸、夾緊； 2)鉆7個(gè)孔 13．5；3)鉆3個(gè)孔一個(gè)為 l4，鉆2個(gè) 螺紋底孔 14，孔號(hào)為8、9；4)鉆橫向孔 14；5)擴(kuò) 鉸7個(gè)孔 14．5；6)攻絲[¨． 2 復(fù)合刀具的切削用量的計(jì)算 2．1 切削用量的特點(diǎn) 組合機(jī)床的正常工作與合理地選用切削用量， 即確定合理的切削速度和工作進(jìn)給量有很大的關(guān) 系．切削用量選的恰當(dāng)，能使組合機(jī)床減少停車(chē)損 失，提高生產(chǎn)效率，延長(zhǎng)刀具壽命，提高加工質(zhì)量． 2．2 導(dǎo)套設(shè)計(jì) 被加工7個(gè)孔直徑為14．5，加工孔的直徑與導(dǎo) 套長(zhǎng)度，導(dǎo)套內(nèi)徑尺寸，上下偏差以及孔軸線理想位 置的偏移的關(guān)系，如表1所示． 表1 導(dǎo)套參數(shù)表 mm 由表l可知1～7號(hào)孔，以及8～10號(hào)孔和底孔 的直徑為14．5 mm，它所需要的導(dǎo)套長(zhǎng)度為(32～ 40)mm，內(nèi)徑尺寸偏差為+0．016～ +0．034，孔軸 線理想位置偏移為(0．15～0．20)mm． 2．3 孔加工切削用量計(jì)算 2．3．1 用高速鋼鉆頭加工此鑄件HB=204(鉆1 ～ 7號(hào)孔，Ⅱ工位；鉆8～10號(hào)孔，Ⅲ工位)；鉆頭直 徑：14．5 mm；切削用量： =(10～18)m／min，s= [收疆日期]20o5～O3～O5 [作者筒介]張銀保(1972一)，男，河南中牟人，湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院助理實(shí)驗(yàn)師，研究方向。機(jī)械制造、數(shù)據(jù)控加工． 維普資訊 http://www.cqvip.com 56 湖 北 工 業(yè) 大 學(xué) 學(xué)報(bào) 2005年第3期 0．2 mm／r．轉(zhuǎn)速350 r／min． 2．3．2 用高速鋼鉆頭鉆橫向孔 16(Ⅳ 工位) 加 工直徑：16 mm；切削用量 一(10～18)m／min；S 一(O．18～O．25)mrn／r~轉(zhuǎn)速350 r／rain． 2．3．3 用硬質(zhì)合金擴(kuò)孔鉆擴(kuò)鉸孔1—7號(hào)孔(V工 位) 在V工位上，擴(kuò)鉸7個(gè)孔時(shí)，采用擴(kuò)鉸復(fù)合刀 具，進(jìn)給量按擴(kuò)孔鉆選擇，切削速度按鉸刀選擇，而 且進(jìn)給量應(yīng)按復(fù)合刀具最小直徑選用允許值的上 限，切削速度則按復(fù)合刀具最大直徑選用允許值的 上限． 加工直徑：14．5 mm；切削用量： 一(8～10) m／min，S一0．25 mm／r，轉(zhuǎn)速280 r／min；擴(kuò)孔鉆刀 桿及導(dǎo)向部分的公稱(chēng)直徑d+0．08；擴(kuò)孔鉆公差：一 0．036；刀桿導(dǎo)向部分公差：一0．006～ 一0．0017；導(dǎo) 套內(nèi)徑公差：+0．024~0．006． 2．3．4 孔加工常用工序間余■ 擴(kuò)孔直徑為1O～ 2O，直徑上的工序余量為(1．5～2．O)mm；鉸孔直徑 為1O～20，直徑上的工序量為(0．10～0．20)mm (以上切削用量的選擇由東風(fēng)汽車(chē)公司設(shè)備制造廠 設(shè)計(jì)科提供資料)[2 ]． 3 部件選用 3．1 功率選擇標(biāo)準(zhǔn) 動(dòng)力部件用以實(shí)現(xiàn)切削刀具的旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 或只用于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，此機(jī)床實(shí)現(xiàn)了切削刀具旋轉(zhuǎn)和 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)兩項(xiàng)內(nèi)容． 每一種規(guī)格的動(dòng)力頭都有一定的功率范圍，根 據(jù)所計(jì)算出的切削功率及進(jìn)給功率之需要，并適當(dāng) 提高切削用量的可能性，選用相應(yīng)規(guī)格的動(dòng)力頭，公 式如下： N動(dòng)> (N切+ N進(jìn))／7 kW． 式中：N動(dòng)為動(dòng)力頭電機(jī)功率；N切為切削功率，按 各刀具選用的切削用量，由“組合機(jī)床的切削力及功 率計(jì)算公式”中已求出；N進(jìn)為進(jìn)給功率，對(duì)于液壓 動(dòng)力頭就是進(jìn)給油泵所消耗的功率，一般為(O．8～ 2)kW ；叩為傳動(dòng)效率，當(dāng)主軸箱少于15根時(shí)，叩一 0．7，多于15根時(shí)，呀一0．65． 3．2 機(jī)床實(shí)際功率 此立式組合機(jī)床左右分兩個(gè)電機(jī)帶動(dòng)兩個(gè)多軸 箱進(jìn)行加工．對(duì)于左半部分多軸箱刀具，在加工1～ 7號(hào)孔以及Ⅲ工位加工1O號(hào)孔時(shí)其功率總和： N／kW 一0．29×7+ 0．283= 2．313． 因?yàn)樽笾鬏S箱少于15跟鉆頭，所以 叩一0．7，N／kW 一2．313÷0．7— 3．3． 對(duì)于右半部分多軸箱刀具，在V工位擴(kuò)鉸1～7號(hào)孔 以及攻絲，鉆頭的實(shí)際功率： N／kW 一0．1427× 7= 1．0． 因?yàn)橛抑鬏S箱少于15根鉆頭，所以 一0。7，N／kW 一1÷ 0．7— 1·43· 3．3 選用電機(jī) 由于此機(jī)床在驅(qū)動(dòng)方面沒(méi)有特殊的要求，選用 普通也是最可靠的Y系列電機(jī)，它是封閉自扇冷式 鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，取代JO2系列的更新?lián)Q代 產(chǎn)品． ． 左半部分所需功率為3．3 kW ，查Y系列三相 異步電動(dòng)機(jī)表，選用Y123S-4型號(hào)的電機(jī)，額定功 率為5．5 kW，選用此型號(hào)電機(jī)比較合適． 右半部分所需功率為1．43 kW，查Y系列三相 異步電動(dòng)機(jī)表，選用Y112M一6型號(hào)的電機(jī)，額定功 率為2．2 kW，選用此型號(hào)電機(jī)比較合適[4]． 4 夾具設(shè)計(jì) 4．1 軸承座鉆孔組合機(jī)床夾具分析 1)根據(jù)工件不同的生產(chǎn)條件，可以有各種不同 的安裝方法：a)找正安裝法．b)夾具安裝法． 2)基本定位原理分析這里討論6點(diǎn)定位中， 6個(gè)自由度的消除，以便找出較合適的定位夾緊方 案．一個(gè)物體在空間可以有6個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)，即沿 X、y、Z軸的平移運(yùn)動(dòng)，分別記為 。、y-、z-；繞X、 y、Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，記為x 、y 、z ，習(xí)慣上，把上述6個(gè) 獨(dú)立運(yùn)動(dòng)稱(chēng)作6個(gè)自由度．如果采用一定的約束措 施，消除物體的6個(gè)自由度，則物體被完全定位．例 如討論長(zhǎng)方體工件時(shí)，可以在底面布置3個(gè)不共線 的約束點(diǎn)，在側(cè)面布置2個(gè)約束點(diǎn)，在端面布置一個(gè) 約束點(diǎn)，則底面約束點(diǎn)可以限制X2、y 、z 3個(gè)自由 度，側(cè)面約束點(diǎn)限制x。、z。2個(gè)自由度，端面約束點(diǎn) 限制y。這個(gè)自由度，就完全限制了長(zhǎng)方體工件6個(gè) 自由度． 3)夾緊力“兩要素”，方向與作用點(diǎn) 夾緊力方 向應(yīng)朝向定位元件，并使所需的夾緊力最小． 確定夾緊力作用點(diǎn)的位置時(shí)應(yīng)不破壞定位．夾 緊力作用點(diǎn)的位置應(yīng)盡可能靠近加工部位，以減小 切削力繞夾緊力作用點(diǎn)的力矩，防止工件在加工過(guò) 程中產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)或震動(dòng)．應(yīng)保證夾緊變形不影響加工 精度．夾緊力作用點(diǎn)數(shù)目應(yīng)使工件在整個(gè)接觸面上 受力均勻，接觸變形?。? 4．2 定位夾緊方案的確定 如圖1所示，此零件屬于空心圓形鑄件，一般的 定位元件有V形塊、定位套筒作半圓形定位，如果 選用V形塊定位的話，在Z軸方向移動(dòng)以及繞 、y 維普資訊 http://www.cqvip.com 第2O卷第3期 張銀保 立式軸承座鉆孔組合機(jī)床設(shè)計(jì) 57 軸旋轉(zhuǎn)的自由度已經(jīng)消除，在鉆頭進(jìn)行jj~-r時(shí)，繞Z 軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度卻無(wú)法消除，所以用V形塊定位的 方案是行不通的．如果利用半圓形定位，其結(jié)果和用 V形塊是一樣的，都無(wú)法使工件在繞z軸的方向上 穩(wěn)定，最后決定利用定位套筒定位 圖1 被加工零件圖 如圖2環(huán)形套筒以H7／K6或H7／js6的過(guò)度 配合裝入夾具，零件放入套筒后，在x、y方向的自 由度消除，同時(shí)采用壓板的方法；利用球頭螺栓使壓 板緊壓住工件體． 1定位套筒：2底座 圖2 夾具圖1 如圖3所示，在此壓板的作用下，沿X 軸旋轉(zhuǎn) xz，以及沿z軸旋轉(zhuǎn)zz和沿z軸方向z 自由度都被 限制．所以在此套夾具的作用下，x 、y。、z。、x。、y。 等自由度完全被消除，而在壓板的壓力作用下，零件 和刀具之間強(qiáng)大的摩擦力，以及在加工過(guò)程中軸向 力的相互抵消，在z的自由度也被消除．當(dāng)進(jìn)行到Ⅳ 工位，加工橫向孔時(shí)，x 、y。、z。的自由度已被消 除， 、l，z方向自由度也已被消除，在z2方向上，由 于壓板的作用使工件在z2方向的自由度也消除了． 1球頭螺栓：2壓板 圖3 夾具圖2 5 攻絲裝置 在組合機(jī)床上攻制螺紋時(shí)，根據(jù)被加工零件加 工部位的分布情況和工藝要求等，常用的攻絲方法 有3種：采用攻絲動(dòng)力頭攻絲，采用攻絲裝置攻絲和 采用活動(dòng)攻絲模板攻絲． 在此設(shè)計(jì)中，右半部分完成V、Ⅵ 工位的加工． 電機(jī)只有5．5 kW 的功率，故綜合考慮選用攻絲裝 置攻絲．當(dāng)整臺(tái)機(jī)床或機(jī)床的某一面全部用于完成 攻絲工序時(shí)，廣泛地采用了攻絲裝置． 攻絲裝置由攻絲主軸箱和攻絲靠模頭組成，由 于靠模螺母和靠模桿是經(jīng)磨削并配研的，其螺距要 求與所需加工螺孔的螺距保持一定關(guān)系，并設(shè)有螺 距誤差補(bǔ)償機(jī)構(gòu)．因此利用攻絲裝置進(jìn)行攻絲可以 達(dá)到較高的精度： 6 組合機(jī)床冷卻裝置 機(jī)床冷卻液除對(duì)刀具和工件起冷卻作用外，還 能在金屬表面形成潤(rùn)滑薄膜，起到潤(rùn)滑作用．一些冷 卻液中含有碳酸鈉，亞硝酸鈉等防銹劑，它們?cè)诮饘? 表面形成膠狀吸附膜或氧化物薄膜，又能使金屬免 受腐蝕的作用．因而選擇冷卻液時(shí)，應(yīng)根據(jù)組合機(jī)床 完成工藝、加工方法、刀具材料以及被加工零件的材 料來(lái)決定 在加工鑄鐵件時(shí)，由于鑄鐵本身含有石墨能自 身潤(rùn)滑，一般都不加冷卻液．在大量生產(chǎn)中有時(shí)為了 減少加工中的鐵粉飛揚(yáng)，也增加冷卻系統(tǒng)，以改善操 作條件．有時(shí)可采用蘇打水，5 的乳化液，其乳化劑 的主要成分可以是氧化油膏或硫化切削油．其配方 為：油膏2 ～5 9，6，粗加工取低值，精加工取高值； 亞硝酸鈉0。2 ～0．25 ；無(wú)水碳酸鈉0．2 ～0． 3 9，6．在鑄鐵工件上攻絲時(shí)，則都采用潤(rùn)滑液，以提高 表面光滑度，減少功率的消耗．通常采用煤油，亦可 采用硫化切削液及混合油等． 冷卻液的流量應(yīng)根據(jù)刀具的形式、直徑的大小、 加工方法、切削用量等具體條件確定，組合機(jī)床的設(shè) 計(jì)使用經(jīng)驗(yàn)表明，對(duì)鏜刀、鉆頭以及銑刀一類(lèi)刀具， 每根刀具冷卻液的平均流量約為(2～6)L／min．國(guó) 外資料推薦按加工直徑選擇，每把刀具的冷卻液流 量，值見(jiàn)表2． 表2 冷卻液流■ 選擇L／min D為按加工直徑計(jì)算I表中數(shù)據(jù)為每一把刀需要的流量 (下轉(zhuǎn)第65頁(yè)) 維普資訊 http://www.cqvip.com 第2O卷第3期 黃豐云等Socket下連接的MIDAS安全漏洞的解決方法 65 公開(kāi)數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在加密的時(shí)候不能直接對(duì) 數(shù)據(jù)集進(jìn)行加密，只能對(duì)數(shù)據(jù)集中的每條記錄單個(gè) 進(jìn)行，因此在接收端也需要分別對(duì)記錄解密，代碼的 書(shū)寫(xiě)比較復(fù)雜． [ 參考文獻(xiàn)] [1] [2] [3] 蔣華林．基于MIDAS技術(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)安全代理的設(shè)計(jì) 與實(shí)現(xiàn)[J]．重慶大學(xué)學(xué)報(bào)，2003(7)：124—127． Bruce Schneier．應(yīng)用密碼學(xué)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版 社，2000． 李 維．Delphi5．x分布式多層應(yīng)用系統(tǒng)篇[M]．北 京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000． The Safety Leak and Solution of M IDAS M ulti·-tier Application Base on SOCKET Connection HUANG Feng—yun ，LU Xiao—hai ，MO Yi—min (1 School of Electro Mechanical Engin．，Wuhan Univ．of Technology，Wuhan 430070，China； 2 NSFOCUS(Beijing)Ltd．，Beijing 100089，China) Abstract：This paper studies the application of the multi—tier database based on C+ -+-Builder MIDAS．The safety of the application server conneting to the socket is analyzed． W e suggest that the system safety be improved by connection certifying and data comm unication encrypting． Keywords：M IDAS；socket connection；data safety [責(zé)任編輯：張眾] (上接第57頁(yè)) 7 工作循環(huán)說(shuō)明 一臺(tái)組合機(jī)床，其工作循環(huán)常常是比較復(fù)雜的， 不僅有好幾個(gè)動(dòng)力頭按不同的循環(huán)進(jìn)行工作，而且 這些循環(huán)還需其他部件，如移動(dòng)工作臺(tái)，回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 以及鼓輪等配合動(dòng)作．各動(dòng)力部件借助程序控制擋 鐵，按規(guī)定順序進(jìn)行工作．工作循環(huán)應(yīng)當(dāng)盡可能的簡(jiǎn) 單而且控制元件應(yīng)該少，否則機(jī)床的制造成本加大， 安全性能也會(huì)降低． 本組合機(jī)床適合在大批量生產(chǎn)中使用，生產(chǎn)效 率大大提高．為了降低成本，應(yīng)多選用復(fù)合刀具，盡 量做到一次成形，減少裝夾次數(shù)．選擇合適的電機(jī)和 動(dòng)力頭，選擇恰當(dāng)?shù)那邢饔昧亢颓邢魉俣龋? [1] [23 [3] [4] [5] [ 參 考 文 獻(xiàn)] 大連組合機(jī)床研究所．組合機(jī)床設(shè)計(jì)[M]．北京：機(jī)械 工業(yè)出版社，1975． 徐憬．．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社． 1991． 王步瀛．機(jī)械零件強(qiáng)度計(jì)算的理論和方法[M]．北京： 高等教育出版社，1986． 哈爾濱工業(yè)大學(xué)．專(zhuān)用機(jī)床設(shè)計(jì)與制造[M]．黑龍江： 黑龍江人民出版社，1979． 組合機(jī)床小組．組合機(jī)床講義[M]．北京：國(guó)防工業(yè)出 版社，1972． Design of the Vertical Bearings Hole Drill Bed ZH ANG Yin-bao (Dep．ofMechanical Engin．，HubwiAutomotive Industries Institute，Shiyan 442002，China) Abstract：This paper introduces the design of the vertical bearing drill com bination machine， which is widely used for its high efficiency．It also analyzes the selections of the positioning of parts，clamps，cut— ters，and electromotor，as well as the design calculation． Keywords：com bination machine bed；turn round type work set；axles box ． [責(zé)任編輯：張巖芳] 維普資訊 http://www.cqvip.com __