








Y形支架双面钻机床总体设计及左主轴箱设计开题报告.doc
Y形支架双面钻机床总体设计及左主轴箱设计说明书.doc
被加工零件工序图.dwg
(CAD图纸)
传动轴.dwg
(CAD图纸)
后盖.dwg
(CAD图纸)
机床联系尺寸图.dwg
(CAD图纸)
加工示意图.dwg
(CAD图纸)
课题申报表.doc
前盖.dwg
(CAD图纸)
任务书.doc
生产率计算卡.dwg
(CAD图纸)
实习报告.doc
手柄轴.dwg
(CAD图纸)
说明书封面.doc
套.dwg
(CAD图纸)
箱体.dwg
(CAD图纸)
中英文摘要.doc
主轴.dwg
(CAD图纸)
左主轴箱总装图.dwg
(CAD图纸)
.动力滑台的选择根据选定的切削用量计算得到的单根主轴的进给力,按公式式中各主轴所需的轴向切削力,单位为。
则左主轴箱.则前主轴箱.为克服滑台移动引起的摩擦阻力,动力滑台的进给力应大于。
又考虑到所需的最小进给速度切削功率行程主轴箱轮廓尺寸等因素,为了保证工作的稳定性,由文献表,左面的液压滑台选用Ⅱ型,由文献表知台面宽,台面长,行程长,滑台及滑座总高为,滑座长,快速移动速度是,工进速度为.。
.动力箱型号的选择由切削用量计算得到的各主轴的切削功率的总和,根据公式式中消耗于各主轴的切削功率的总和,单位为多轴箱的传动效率,加工黑色金属时取加工有色金属取主轴数多传动复杂时取小值,反之取大值。
本加工零件的材料为灰铸铁,属黑色金属,又主轴数量较多,传动复杂,故取。
由左主轴箱.,则。
由前主轴箱.,则。
查文献表得出动力箱及电动机型如下表所示表动力箱及电动机型号动力箱型号电动机型号电动机功率电动机转速输出轴转速左主轴箱前主轴箱机床装料高度的确定装料高度是指机床上工件的定位基准面到地面的垂直距离,考虑到刚度,结构功能和使用要求等因素,选国家颁布的标准装料高度。
.主轴箱轮廓尺寸的确定主要需确定的尺寸是主轴的宽度和高度及最底主轴高度,主轴箱宽度和高度的大小主要与被加工零件孔的分布位置有关,可按下式计算式中工件在宽度方向相距最远的两孔距离最边缘主轴中心距箱外壁的距离工件在高度方向相距最远的两孔距离最低主轴高度其中,还与工件最低孔位置机床装料高度滑台滑座总高侧底座高度滑座与侧底座之间的调整垫片高度等尺寸有关。
对于卧式组合机床,要保证润滑油不致从主轴衬套处泄漏箱外,通常推荐,本组合机床按式则求出左主轴箱轮廓尺寸为推荐,取考虑到另个面上孔的位置以及支架零件的形状关系,选。
前主轴箱轮廓尺寸为因为滑台与底座的型号都已经选择,所以侧底座的高度为已知值,滑台滑座总高滑座与侧底座的调整垫厚度般取到,多轴箱底与滑台滑座台面间的间隙取.。
则.,所以,由此数据查参考文献表.选取多轴箱尺寸。
组合机床联系尺寸图如附图所示。
机床生产率计算卡根据加工示意图所确定的工作循环及切削用量等,就可以计算机床生产率并编制生产率计算卡。
生产率计算卡是反映机床生产节拍或实际生产率和切削用量动作时间生产纲领及负荷率等关系的技术文件。
它是用户验收机床生产率的重要依据。
.理想生产率理想生产率单位为件是指完成年生产纲领包括备品及废品率所要求的机床生产率。
.实际生产率实际生产率单位为件小时指所设计的机床每小时实际可生产的零件数量。
式中生产个零件所需时间,可按下式计算式中分别为刀具第第工作进给长度,单位为的停留时间,通常指刀具在加工终了时无进给状态下旋转转所需的时间,单位为分别为动力部件快进快退行程长度,单位为动力部件快速行程速度。
用机械动力部件时取用液压动力部件时取直线移动或回转工作台进行次工位转换时间,般取.工件装卸包括定位或撤消定位夹紧或松开清理基面或切屑及吊运工件等时间。
它取决于装卸自动化程度工件重量大小装卸是否方便及工人的熟练程度,通常取。
如果计算出的机床实际生产率不能满足理想生产率要求,即,则必须重新选择切削用量或修改机床设计方案。
根据本组合机床的年产量,可选用下列数据进行计算,取,.。
则双面计算如下左面图左动力头循环则.前面图前动力头循环则对多面和多工位加工机床,在计算时应以所有工件单件加工最长的时间作为单件工时,所以选,则件小时。
.机床负荷率因为是大批大量生产,所以选为万件,两班制取小时,则.生产率计算卡图生产率计算卡组合机床左主轴箱设计主轴箱是组合机床的部件之,它的功用是根据被加工零件的加工要求,将电机和动力箱部件的功率和运动,通过按定速比排布的传动齿轮传递给各主轴,使其能按要求的转速和转向带动刀具进行切削。
.绘制左主轴箱设计原始依据图主轴箱的设计原始依据图是根据“三图卡”整理编绘出来的,其内容包括主轴箱设计的原始要求和已知条件。
在编制此图时从“三图卡”中已知主轴箱轮廓尺寸工件轮廓尺寸及各孔位置尺寸工件和主轴箱相对位置尺寸。
根据以上依据编制出的主轴箱设计原始依据图如下表图主轴箱设计原始依据图注被加工零件名称支架材料及硬度主轴外伸长度及切削用量表主轴外伸长度及切削用量轴号加工直径主轴直径主轴外伸尺寸切削速度转速每转进给量动力部件型动力箱驱动轴转速。
.主轴结构型式的选择及动力计算主轴结构型式的选择主轴结构型式由零件加工工艺决定,并应考虑主轴的工作条件和受力情况。
因本工序是对联轴器端部及内部进行钻孔,轴向切削力较大,因此选用前后支承均为圆锥滚子轴承的主轴结构,这种结构简单,轴承个数少,装配调整方便,且能承受较大的径向力和轴向力,其缺点是结构径向尺寸较大。
本主轴是属外伸长度为的长主轴与刀具刚性连接,配置的单导向用于钻孔。
主轴直径和齿轮模数的初步确定.主轴直径初步主轴直径已在编制“三图卡”时完成,由此可知主轴直径。
.齿轮的模数齿轮模数单位为般用类比法确定,也可按公式估算,即式中,齿轮所传递的功率,单位为对啮合齿轮中的小齿轮齿数小齿轮的转速,单位为。
多轴箱中的齿轮常有的模数有.等几种。
根据经验采用类比法从通用系列中选取各齿轮模数,该主轴箱中主要传动链中的齿轮,由于往往和多个齿轮同时啮合,受力较复杂,且往往速度较低,受力较大,所以选用大点的模数,而对其它些齿轮可选小些。
为了便于生产,同主轴箱中的模数规格不要多于两种。
由于本主轴箱为钻孔主轴箱,主轴转速误差较小,且加工孔的位置比较集中,可以根据实际需要选出齿轮模数为.两种。
主轴箱动力计算因所有主轴均用于钻孔,且主轴间距较小,所以均选用滚针轴承的主轴,主轴箱所需动力见机床的总体设计,此处不在赘述。
.主轴箱传动系统的设计与计算根据原始依据图计算驱动轴主轴的坐标尺寸表驱动轴主轴坐标值坐标销驱动轴主轴主轴主轴坐标主轴主轴主轴主轴主轴坐标主轴主轴主轴主轴主轴坐标主轴主轴主轴主轴主轴拟订主轴箱传动路线在设计传动系统时,要尽可能用较少的传动件,使数量较多的主轴获的预定的转速和转向,因此在设计时单应用计算或作图的方法就难以达到要求,现在般采用“计算作图和试凑”相结合的办法来设计。
.分析主轴的位置由于主轴呈两边对称分布,且边的主轴数量较多较分散,所以将比较接近的主轴分成几组,然后从各组主轴开始选取不同的中间传动轴,分别带动各组主轴,再通过合拢轴将各中间轴和驱动轴联系。
所以该主轴箱中轴轴可看成直线分布,用根中间轴来带动轴轴可看成直线分布,用根中间轴来带动轴轴可看成直线分布,用根中间轴来带动轴轴可看成直线分布,用根中间轴来带动由于零件可看成是对称的,所以轴可用同样的方法来选排中间轴。
又考虑到各中间轴的位置,距离比较大,当模数定时,齿数和即为定值,而驱动轴上齿轮齿数有定限制,所以不易同时满足齿数和和传动比的要求,他们之间不能相互啮合不能相互传动,所以要通过合拢轴来联系。
这样轴轴之间增加轴轴增加轴轴增加轴由于主轴的位置关系跟传动轴不能直接啮合,就需要个中间轴来传递。
主轴呈两边对称分布,所以用同样的方式增加轴。
同样,传动轴跟的位置较远,要用两个以上的中间轴做传递,同时又要保证旋转方向致,所以中间轴的数目只能是奇数,先假定要用三根,为了轴和驱动轴联系而又不跟主轴发生干涉,只有用中间轴饶开主轴,也是用三根轴。
其传动路线如下驱动轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴.传动比的选择为了使结构紧凑,多轴箱内齿轮传动比般选在,但在多轴箱后盖内第排齿轮,由于允许的结构空间大些,所以根据需要其传动比也可取大些,但不宜超过。
据此,本主轴箱为了使主轴上齿轮直径小些,所以先由扩孔主轴。
主轴箱内的零件数量很多,规格不。
为能清晰地表示图形,节省设计时间,把主轴箱中每根轴上齿轮套等基本零件的型号规格,尺寸参数和数量及标准件,外购件等,按轴号配套,用主轴和传动轴装配表表示。
这样同时有利于组织生产,装配方便。
本机床的主轴和传动轴装配表见左主轴箱总装图。
左主轴箱总装图设计中,绝大多数零件是通用件标准件和外购件。
对于变位齿轮专用轴套等零件,绘制了零件图对于主轴箱箱体等通用部件,绘制了补充加工图。
.专用零件图本机床采用标准直齿齿轮,没有使用变位齿轮,见图,电动机齿轮按电动机齿轮标准选择。
主轴和传动轴根据相关标准进行设计,见图,图。
手柄轴也依据相关标准设计,见图。
套按照相关标准设计,相关尺寸见主轴箱装配表,要求等可见图。
.补充加工图主轴箱体,前盖,后盖等通用零件需要绘制补充加工图,根据主轴箱总图要求,绘制了了箱体补充加工图见图前盖补充加工图见图以及后盖补充加工图。
结论型支架双面钻孔组合机床主要是针对加工支架零件上孔及保证相应的位置精度而设计的,采用卧式的配置型式和单工位两个面同时加工的方案。
机床的主要创新在于通过左前两个动力头驱动两个主轴箱,从而实现对零件次装夹同时进行两个面的个孔加工,在此过程中,工序比较集中。
采用液压滑台,进给量稳定,无振动,有较好的抗冲击能力同时本机采用单工位的工作方式,充分保证了被加工零件的加工精度,而且大大提高了生产效率降低了生产成本。
本机床设计合理,符合实际应用,满足加工要求,且较大部分采用通用件和标准件,制造成本合理,设备维修方便。
本课题虽然较好的解决了对支架双面钻孔的加工问题,在提高生产质量,改善操作人员劳动条件等方面发挥了较好的作用。
但应用范围有定局限性,本机床只能对这类型支架进行加工,对于其它型号的零件则不能加工,只有重新设计相对应的多轴箱,方可解决该问题。
参考文献谢家瀛.组合机床设计简明手册.北京机械工业出版社,.陈湘萍.卧十双面多工位钻削组机的设计.加工六缸曲轴主轴颈孔连杆颈直油孔.赵佩凤,王道顺.箱体件定位销孔的加工方法.组合机床与自动化加工技术.王传顺,王禾,文立军.小孔距箱体零件精镗孔组合机床的设计.组合机床与自动化加工技术.王宏,余淑荣,吴明亮.组合机床镗模及托架的改进.组合机床与自动化加工技术.鲍际辉.种箱体镗孔的夹具.制造技术与机床.,.安平,周桂兰,陈国衡,等.专用内孔镗夹具的研制.制造技术与机床.吕相宏.气缸套精镗内孔的活动定心夹具.内燃机配件.邓淯清,段华荣,石漫林,等.差速器壳体精镗车组合机床的研制与应用.拖拉机与农用运输车.姚永明.非标准设备设计.上海上海交通大学出版社,.吕昌金.大型组合机床总装精调方法的改进.组合机床与自动化加工技术.徐锦康.机械设计.北京机械工业出版社,.机械设计手册编写组.机械设计手册.北京机械工业出版社,.王恺.机械制图.北京中国标准出版社,.杨列群.形状和位置公差位置度公差.北京中国标准出版社,.航空工艺装备设计手册编写组编.刀具设计.北京国防工业出社,.陈秀宁施高义.机械设计课程设计.浙江浙江大学出版社,.甘永力.几何量公差与测量.上海上海科学技术出版社,.致谢为期三个多月的毕业设计业已经结束。
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