鏜孔專用機(jī)床畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員、管理人員和技術(shù)工人；利潤空間小；技術(shù)成長期長；人員流動(dòng)困難；技術(shù)引進(jìn)困難。 目前，世界機(jī)床工業(yè)發(fā)展迅猛，機(jī)床產(chǎn)品加速更新，對其功能、性能、生產(chǎn)率、質(zhì)量等要求不斷提高。我國的機(jī)床工業(yè)雖然取得了巨大的成就，機(jī)械制造技術(shù)有了很大的發(fā)展和提高，但由于原有的基礎(chǔ)薄弱，科學(xué)技術(shù)落后，因此與世界先進(jìn)水平相比，仍然存在著較大的差距，其主要表現(xiàn)為： 1. 高精度和超精密加工還不能滿足現(xiàn)代化科技發(fā)展的需要； 2. 缺少高效自動(dòng)化和數(shù)控化、柔性化的制造技術(shù)和設(shè)備； 3. 產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，精度保持性差使用壽命短； 機(jī) 床的基礎(chǔ)理論的研究落后，生產(chǎn)管理水平和人員素質(zhì)不高。 隨著世界科技水平的發(fā)展，機(jī)床工業(yè)幾經(jīng)發(fā)展到了類別品種繁多，結(jié)構(gòu)靈巧可靠，性能日臻完善，技術(shù)日益精湛的程度。分析世界各主要國家機(jī)床工業(yè)發(fā)展的動(dòng)向，其技術(shù)發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在下面幾個(gè)方面：第一，要像高速、高效率、自動(dòng)化的方向發(fā)展，特別是向數(shù)控化、柔性化和集成化的方向發(fā)展。第二，擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍以提高機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化水平。第三，向更精密的方向發(fā)展。 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 機(jī)床加工工藝分析 4 重要圖的分析 1 零件圖的分析 圖 工件圖 零 件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 該零件為箱體類零件，被加工孔為Φ 40mm 的兩個(gè)通孔。 2 整體設(shè)計(jì)簡圖的分析 本設(shè)計(jì)的總體結(jié)構(gòu)如圖所示。 工藝方案分析 1 工藝方案煩分析 對于直徑為Φ 40mm 的孔，采用拉、粗鉸 —— 精鉸、半精鏜 —— 精鏜等工藝都能達(dá)到該孔的尺寸要求。但是拉、鉸孔都是自為 基準(zhǔn)加工，無法進(jìn)一步提高孔的精度，而鏜削可以通過鏜模有效的提高孔的位置精度。因此采用半精鏜 —— 精鏜方案為宜。 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 機(jī)床加工工藝分析 5 被加工孔的實(shí)體尺寸較短（為 14mm）可采用工序適當(dāng)集中的原則，將半精鏜—— 精鏜合并為一道工序，即在刀桿上安裝兩把鏜刀，一次完成半精鏜 —— 精鏜加工。 2 繪制工藝圖 根據(jù)基準(zhǔn)重合原則選擇零件底面為定位基準(zhǔn)，可采用一面兩孔的定位方法，用壓板夾緊。 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 機(jī)床方案設(shè)計(jì)及總體設(shè)計(jì) 6 3 機(jī)床方案設(shè)計(jì)及總體設(shè)計(jì) 確定機(jī)床布局形式 采用臥式浮動(dòng)鏜的方法完成兩孔的加工。在零件兩邊設(shè)有鏜模，保證了鏜桿的同軸度，因此保證孔的加工精度。 確定機(jī)床傳動(dòng)方案 1 機(jī)床的主傳動(dòng)及進(jìn)給傳動(dòng) 由于鏜床的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)不需要嚴(yán)格的相對運(yùn)動(dòng)關(guān)系，所以分開傳動(dòng)。但均為機(jī)械傳動(dòng)。 3． 3 確定運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù) 1 確定切削用量 查閱《實(shí)用金屬切削手冊》，采用硬質(zhì)合金刀頭，精鏜鑄鐵時(shí)的切削用量下： vc＝ 50～ 90 m/min， f＝ ～ mm/r， ap＝ ～ mm 2 確定切削速度 V —— 削速度 D —— 直徑 f —— 切削用量 V=40~100 米 /分 f= 毫米 /轉(zhuǎn) 故鏜桿的轉(zhuǎn)速應(yīng)在 398~（ rpm）之間 從上述兩個(gè)范圍中選取一個(gè)適中的數(shù)值，即 n=600rpm，由此倒過去，由公式 由此可算出鏜φ 40 mm 孔 的 切 削 速 度 取 76(m/min) 。進(jìn)給速度m i n/ mmnfVf ???? 3 確定進(jìn)給量與背吃刀量 根據(jù)上述范圍取進(jìn)給量 f＝ mm/r。因加工孔取背吃刀量 ap＝ mm。 )( 1 901 0 0 02)(3 9 501 0 0 01rp mnrp mn????????)/( 1,1000分米計(jì)算速度??????nDVDnV??重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 機(jī)床方案設(shè)計(jì)及總體設(shè)計(jì) 7 切削力的計(jì)算可參考《機(jī)械加工工藝手冊》，根據(jù)加工類型選擇計(jì)算公式和 相關(guān)計(jì)算參數(shù) ，分別計(jì)算主切削力、背向力和進(jìn)給力，再根據(jù)切削速度計(jì)算切 削功率。關(guān)于切削力計(jì)算的相關(guān)參數(shù)如表 11 所示。 加工材料 刀具材料 加工形式 HT200 硬質(zhì)合金 鏜孔 主切削力 Fc 背向力 Fp 進(jìn)給力 Ff CFc xFc yFc nFc CFp xFp yFp nFp CFfxFf yFf nFf 900 0 530 0 450 0 計(jì)算結(jié)果如下： 主切削力： Fc=397N 背向力 ： Fp=357N 進(jìn)給力： Ff=619N 由于一次性完成粗精加工，所以鏜桿上安裝四把鏜刀所以 鏜孔的主切削功率為 Pc= 600004FcVc = 60000763974 ?? = 機(jī)床主軸電機(jī)功率為大于 Pe 的值： Pe= WPc ??? ? 根據(jù)電機(jī)相關(guān)手冊查得： 主軸箱部分所選電機(jī)型號為 Y160M18 進(jìn)給裝置所選電機(jī)的型號為 YCT1804A 電機(jī)型號 額定功率 KW 電 機(jī) 同 步 轉(zhuǎn) 速r/min 電 機(jī) 滿 載 轉(zhuǎn) 速r/min Y160M18 4 750 720 YCT1804A 4 125~1250 繪制加工示意圖 1 選擇刀具 根據(jù)工件的材料硬度選擇 YT15 硬質(zhì)合金鏜刀頭。有與鏜桿的直徑較小，因此選擇較小的鏜刀體，取其截面尺寸為 6mm 6mm 2 確定鏜桿結(jié)構(gòu)及尺寸 （ 1）鏜桿結(jié)構(gòu)及直徑 鏜桿工作時(shí)在鏜模中移動(dòng)，鏜模中有油杯，便于潤滑，半精鏜與精鏜的軸向距離為被加工孔的長度；取 14mm。待加工孔的直徑為φ 40mm，查閱《機(jī)床夾具設(shè)重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 機(jī)床方案設(shè)計(jì)及總體設(shè)計(jì) 8 計(jì)手冊》，鏜孔直徑為φ 30～ 40 mm 時(shí)，鏜桿直徑為φ 20～ 30 mm。采 用浮動(dòng)鏜桿，取鏜桿直徑為φ 30 mm，由此可確定鏜套的基本直徑為φ 30 mm。 （ 2）確定鏜桿的軸向尺寸 導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)要求開始加工時(shí)鏜桿深入導(dǎo)向裝置的長度應(yīng)不小于鏜桿直徑，這里取 32mm,根據(jù)這一要求可以算出鏜刀端部到鏜桿連接主軸部分的長度：32+520+50=602mm 故鏜桿的軸向尺寸 L=602mm （ 3）確定加工循環(huán) 根據(jù)工件結(jié)構(gòu)確定鏜頭的工作循環(huán)為：原位 —— 快進(jìn)（ S1） —— 工進(jìn)（ S2） —— 快進(jìn)（ S3） —— 工進(jìn)（ S4） —— 快退（ S0）。 ①工作進(jìn)給長度的確定 工作進(jìn)給長度應(yīng)等于被加工部位長度與刀具切 入和切出長度之和。動(dòng)力頭工作進(jìn)給長度是按加工長度最大的孔來造取，切入長度根據(jù)工件端面的誤差情況 [，選 5~10 毫米為第一工作進(jìn)給長度，第二工作進(jìn)給常常比第一工作進(jìn)給要小得多，在有條件，應(yīng)力法做到轉(zhuǎn)入第二工作進(jìn)給時(shí)，除倒大角的刀具外，其余刀具都離開加工表面，不再切削。否則，將降低刀具使用壽命，且破壞已加工的表面。 ?快速退回長度的確定 一般在固定式夾具機(jī)床上，動(dòng)力頭快速引進(jìn)和工作進(jìn)給長度之和。動(dòng)力頭快速退回的行程，只要把所有刀具都退至導(dǎo)套內(nèi)，不影響工件的裝卸就行了。 ④動(dòng)力頭總行程的確定 動(dòng)力頭的總行程除了滿足 工作循環(huán)所需長度外，還要考慮裝卸和調(diào)整刀具的方便性。裝卸刀具的理想情況是：刀具退離導(dǎo)向套外端面的距離，需大于刀桿插入主軸孔內(nèi)的長度。 動(dòng)力頭的工作進(jìn)給行程 S=217+14+5+79+14+5=334 mm （ 4）最大行程的確定 動(dòng)力頭最大允許行程，除滿足機(jī)床工作循環(huán)的要求外，還必須保證調(diào)整和裝卸刀具的方便性，在使用時(shí)要兼顧刀具來考慮。試確定動(dòng)力頭最大行程為 S=40重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文 機(jī)床方案設(shè)計(jì)及總體設(shè)計(jì) 9 4 主要部件設(shè)計(jì) 傳動(dòng)件設(shè)計(jì) 1 確定主軸傳動(dòng)方式及傳動(dòng)比 根據(jù)鏜床主軸選擇齒輪傳動(dòng)方式。工藝要求主軸轉(zhuǎn)速 n=600r/min,電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速 nd=720r/min,因此傳動(dòng)比為 ??i 2 確定齒輪模數(shù) m 及齒數(shù) z 參考同類鏜床類比分析，取齒輪模數(shù) m=。按如下關(guān)系可求出齒輪齒數(shù)。 izz ?01 （ 4—— 1） Azzm ??2 )01( （ 4—— 2） 式中 z0 z1—— 電動(dòng)機(jī)主軸齒輪齒數(shù)： A—— 嚙 合齒輪中心距（ mm） 序號 名稱代號 計(jì)算公式 幾何參數(shù) 大齒輪 小齒輪 1 理論中心距 A0= 2 10 zzm ? A0= ??? mm 2 嚙合角 ?? 0c o s0c o s ??? AAc ? 39。3420???? 3 變?yōu)橄禂?shù)和 ?? )(0t a n2 10 ????? in vin vzz ???? 查表：39。3420 ??inv ??inv ??? 4 變?yōu)橄禂?shù)?? ??? ??? 10 根據(jù)選定的變位制加以分配 ?? ?? 5 中心距變化系數(shù)λ λ＝ 00AAA? λ＝ 6 齒頂高降低系??? ??? ?? 重慶科技學(xué)院本科生畢