畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-深孔鉆床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

PAGE42-深孔鉆床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)姓名班級(jí)專業(yè)學(xué)院指導(dǎo)老師2021年4月5日

目錄12342_WPSOffice_Level1摘要 426193_WPSOffice_Level1Abstract 515976_WPSOffice_Level1第一章緒論 612499_WPSOffice_Level21.1課題研究的意義和目的 63951_WPSOffice_Level21.2深孔鉆床的國內(nèi)、外現(xiàn)狀 78243_WPSOffice_Level31.2.1國內(nèi)深孔鉆床現(xiàn)狀 715763_WPSOffice_Level31.2.2國外深孔鉆床現(xiàn)狀 813852_WPSOffice_Level21.3深孔鉆床的發(fā)展趨勢(shì) 823407_WPSOffice_Level21.4深孔鉆床的設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容 931710_WPSOffice_Level31.4.1設(shè)計(jì)的目的 929131_WPSOffice_Level31.4.2設(shè)計(jì)內(nèi)容 1012549_WPSOffice_Level1第二章深孔鉆床的總體設(shè)計(jì) 1123617_WPSOffice_Level22.1深孔鉆床方案的制定 1131745_WPSOffice_Level32.1.1制定工藝方案 1125558_WPSOffice_Level32.1.2確定深孔鉆床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案 115323_WPSOffice_Level22.2深孔鉆床鉆銷加工的效率確定 128613_WPSOffice_Level22.3多軸箱的設(shè)計(jì) 13555_WPSOffice_Level32.3.1繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖 1313118_WPSOffice_Level32.3.2齒輪模數(shù)選擇 1421062_WPSOffice_Level32.3.3多軸箱的傳動(dòng)設(shè)計(jì) 148152_WPSOffice_Level32.3.4繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖 1521450_WPSOffice_Level22.4.4傳動(dòng)零件的校核 1614611_WPSOffice_Level22.5確定機(jī)械重塊平衡機(jī)構(gòu) 2026591_WPSOffice_Level1第三章深刻鉆床的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2328610_WPSOffice_Level23.1液壓泵的確定 2314155_WPSOffice_Level33.2液壓動(dòng)力的確定 2414308_WPSOffice_Level1總結(jié) 2628791_WPSOffice_Level1參考文獻(xiàn) 2727616_WPSOffice_Level1致謝 28

摘要機(jī)械制造是在一個(gè)國家在經(jīng)濟(jì)發(fā)展上起著主導(dǎo)的地位。機(jī)械制造的水平體現(xiàn)著一個(gè)國際的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科技發(fā)展的水平。實(shí)現(xiàn)數(shù)控化的發(fā)展，使用數(shù)字化的控制方式，是現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)發(fā)展起來的一種高新技術(shù)，也是數(shù)字化技術(shù)對(duì)機(jī)床技術(shù)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制的一種方式，由于科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，使得數(shù)控深孔鉆技術(shù)隨著高度發(fā)展，所以在數(shù)控深孔鉆機(jī)床技術(shù)的發(fā)展上，體現(xiàn)出一個(gè)國家機(jī)床行業(yè)在智能化程度上的發(fā)展程度，也是對(duì)一個(gè)國家工業(yè)水平的體現(xiàn)上一個(gè)重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)。特殊零件的深孔加工的數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，是機(jī)床行業(yè)上的一個(gè)板塊，體現(xiàn)出了機(jī)床在不同行業(yè)上的發(fā)展趨勢(shì)，本次設(shè)計(jì)的數(shù)控深孔鉆機(jī)床的總體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的一部分，主要設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形式，能夠?qū)μ厥饬慵纳羁准庸さ臋C(jī)床總體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行深入的了解和學(xué)習(xí)。在本次的深孔鉆床的設(shè)計(jì)上，根據(jù)實(shí)際的加工需求，已知的設(shè)計(jì)參數(shù)要求，選擇適當(dāng)?shù)恼駝?dòng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)可控的切削和大小內(nèi)的形狀上的加工要求，實(shí)現(xiàn)提高深孔鉆床的切削加工的能力，提高深孔加工的精度等級(jí)和加工表面的質(zhì)量的能力。關(guān)鍵詞：深孔加工、鉆床、數(shù)字化、多軸箱

AbstractMachinerymanufacturingplaysaleadingroleintheeconomicdevelopmentofacountry.Thelevelofmachinerymanufacturingreflectsaninternationaleconomicstrengthandthelevelofscientificandtechnologicaldevelopment.Torealizethedevelopmentofnumericalcontrol,theuseofdigitalcontrolmodeisahigh-techdevelopedbymodernnumericalcontroltechnology,anditisalsoawayofdigitaltechnologytocontrolthemovementofmachinetooltechnology.Duetothecontinuousdevelopmentofscienceandtechnology,thenumericalcontroldeepholedrillingtechnologydevelopswithahighdegree,sothedevelopmentofnumericalcontroldeepholedrillingmachinetooltechnologyreflectsanewtrendThedevelopmentdegreeofnationalmachinetoolindustryinthedegreeofintelligenceisalsoanimportantmeasureofacountry'sindustriallevel.ThedevelopmentofCNCmachinetoolsfordeepholeprocessingofspecialpartsisaplateinthemachinetoolindustry,whichreflectsthedevelopmenttrendofmachinetoolsindifferentindustries.TheoverallstructuresystemstructuredesignoftheCNCdeepholedrillingmachinetooldesignedthistimeisapartofrealizingMechatronicsdesign.ThemechanicaltransmissionstructureformofthemaindesigntransmissionsystemcanbeusedfordeepholeprocessingofspecialpartsTheoverallstructureofthemachinetoolprocessingsystemforin-depthunderstandingandlearning.Inthedesignofthedeepholedrillingmachine,accordingtotheactualprocessingrequirements,knowndesignparameters,selecttheappropriatevibrationparameters,realizethecontrollablecuttingandtheprocessingrequirementsoftheshapewithinthesize,realizetheabilityofimprovingthedeepholedrillingmachine'scuttingprocessing,improvetheaccuracylevelofdeepholeprocessingandthequalityofprocessingsurface.Keywords:deepholeprocessing,drillingmachine,digitization,multiaxlebox

第一章緒論1.1課題研究的意義和目的深孔零件的深孔鉆銷加工機(jī)床結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，主要進(jìn)行的是機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，通過對(duì)總體結(jié)構(gòu)的分析，進(jìn)行多軸箱傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，再選擇電機(jī)來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在深孔鉆床的使用上，可以滿足對(duì)各種深孔的加工，實(shí)現(xiàn)鉆孔，攻絲等表面的鉆銷加工，達(dá)到多功能鉆孔的能力，滿足一體化的深孔鉆銷技術(shù)要求。在加工上實(shí)現(xiàn)深孔鉆銷的功能較多，滿足的能力比較強(qiáng)，所以在多刀具的深孔鉆銷技術(shù)上實(shí)現(xiàn)的工作效率是很高的，在切削和鉆銷上的刀具不斷的變化使得切削的作用隨之變化，達(dá)到自動(dòng)化的特點(diǎn)。但是由于深孔鉆床的多功能性，所以在設(shè)計(jì)上，深孔鉆床的剛度要求和抗震性要求隨之增加。深孔零件深孔鉆銷加工機(jī)床，是實(shí)現(xiàn)機(jī)械和電氣電子科技技術(shù)的綜合體，主要采用電子技術(shù)來滿足機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)鉆攻一體化的加工運(yùn)用技術(shù)。其性能上來說，在數(shù)控銑床的基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷的改變而成，將機(jī)床技術(shù)運(yùn)用在深孔鉆床設(shè)備上的一種技術(shù)。與機(jī)械加工的銑床相比，深孔鉆床的鉆銑功能，在滿足運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，采購三個(gè)機(jī)以上的私服系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)床上傳動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與機(jī)床結(jié)構(gòu)外形上和內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的本質(zhì)區(qū)別。在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中，隨著數(shù)控銑床技術(shù)的進(jìn)步，在一些科學(xué)領(lǐng)域。立式深孔零件深孔鉆銷加工機(jī)床同樣得到了發(fā)展，在技術(shù)發(fā)展上，越來越被廣泛的應(yīng)用在深孔鉆銷技術(shù)上，數(shù)控類型的深孔鉆床，一般在現(xiàn)有的市場(chǎng)上分為立式深孔鉆床和臥式深孔鉆床兩種，一般深孔零件鉆床是指在加工深孔鉆銷技術(shù)上實(shí)現(xiàn)規(guī)格較小的一些深孔鉆銷要求的加工。使得立式的升降臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)控深孔鉆銷和攻絲的能力。其實(shí)現(xiàn)加工的工作臺(tái)一般的寬度大多數(shù)在500mm以下，還有一些加工深孔鉆銷的規(guī)格要求比較大的深孔鉆銷技術(shù)數(shù)控深孔鉆銷加工機(jī)床，這些要求工作臺(tái)的尺寸是比較大的。有些工作臺(tái)的加工能力可以達(dá)到500mm以上的深孔鉆銷尺寸，針對(duì)以下大型物件的深孔鉆銷加工，但是其主要的功能是一樣的。都是實(shí)現(xiàn)向加工中心一樣的工作原理。由加工中心技術(shù)慢慢演變成的數(shù)控形式的深孔鉆床技術(shù)。實(shí)現(xiàn)深孔鉆床數(shù)控深孔鉆銷加工機(jī)床功能的機(jī)床，一般都是三坐標(biāo)結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)兩軸傳動(dòng)聯(lián)動(dòng)的加工機(jī)床結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)上也稱數(shù)控兩軸半工作結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)，也就是X向、Y向、Z向三個(gè)工作坐標(biāo)軸的傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)不同位置加工深孔鉆銷的系統(tǒng)。制造生產(chǎn)技術(shù)和制造裝備，是現(xiàn)代人們生活最基本的生產(chǎn)資料，也是數(shù)控化先進(jìn)制造業(yè)的核心內(nèi)容和核心的技術(shù)水平，在當(dāng)今發(fā)到國際的制造業(yè)的廣泛使用上，機(jī)床制造業(yè)的水平越來越高，對(duì)于動(dòng)態(tài)的市場(chǎng)，機(jī)床的適用程度和競(jìng)爭(zhēng)力不斷的增加。1.2深孔鉆床的國內(nèi)、外現(xiàn)狀1.2.1國內(nèi)深孔鉆床現(xiàn)狀在長(zhǎng)期發(fā)展的狀況下，我國深孔鉆床的發(fā)展和其他發(fā)達(dá)國家相比，還存在很多的不足，主要是電主軸為代表的主要部件，無論從結(jié)構(gòu)內(nèi)容和技術(shù)方案上的更新，電主軸的可靠性和精度化程度的發(fā)展還不夠先進(jìn)，如果得不到更好的發(fā)展，電主軸的發(fā)展成為我國深孔鉆機(jī)床的主要發(fā)展阻力。在近幾年的發(fā)展上，我國在機(jī)床上的發(fā)展越來越有突破，機(jī)床的產(chǎn)值在最高的時(shí)候達(dá)到了50多億美元的發(fā)展。我國在加工技術(shù)上的發(fā)展還是很迅速的，在振動(dòng)系統(tǒng)的使用上，深孔小孔的加工上，在符合加工方面得到了很廣泛的運(yùn)用，但是在關(guān)鍵的技術(shù)上，相比國外的先進(jìn)技術(shù)水平，還存在很多的不足之處，在以后的發(fā)展上，還有很大的空間上可以得到改善和提升，實(shí)現(xiàn)更加良好的效果。在世界上也是屬于前幾個(gè)發(fā)展最大的國家。在機(jī)床的發(fā)展中，深孔鉆機(jī)床的發(fā)展是較大的，每年的產(chǎn)量在60000臺(tái)以上，而深孔鉆機(jī)床的在每年的產(chǎn)量里面占有很大的比重，深孔鉆機(jī)床在結(jié)構(gòu)上使用的電主軸，所以機(jī)床的發(fā)展對(duì)電主軸的發(fā)展起刀了很大的作用，同樣電主軸的發(fā)展也是機(jī)床精度和發(fā)展的重要保障。但是這些高精尖的技術(shù)，對(duì)我國實(shí)施了限制進(jìn)出口，所有阻礙了我國深孔鉆技術(shù)的發(fā)展。在先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展上，我國自主研發(fā)的能力還是很缺失，在先進(jìn)制造上未能實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的支撐，未能體現(xiàn)出我國的綜合國力和國家的制造業(yè)發(fā)展的地位。我國在近幾年的發(fā)展中，由于深孔鉆機(jī)床技術(shù)的切割質(zhì)量以及環(huán)境的不斷提高，所有在我國的市場(chǎng)上，每年的需求也在不斷的上升，使得我國的深孔鉆機(jī)床的生產(chǎn)過程中，缺少了實(shí)踐和研究相互結(jié)合的機(jī)制，因此制約著我國深孔鉆機(jī)床的發(fā)展前景。1.2.2國外深孔鉆床現(xiàn)狀在國外的深刻鉆床機(jī)械結(jié)構(gòu)數(shù)控技術(shù)發(fā)展上，在計(jì)算機(jī)的技術(shù)發(fā)展上，推動(dòng)者數(shù)控化技術(shù)的不斷更新?lián)Q代，對(duì)數(shù)控化技術(shù)的完善和數(shù)控機(jī)床的精度有一個(gè)質(zhì)得提升，從機(jī)場(chǎng)精度，機(jī)床的高速運(yùn)轉(zhuǎn)上，以及加工的功能上得到了先進(jìn)數(shù)字化的發(fā)展。這些高新的技術(shù)水平，在歐洲以及美國等，實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的軟件和硬件上的資源發(fā)展后，具有開放式的結(jié)構(gòu)體現(xiàn)，在面向最終的用戶和使用的過程中，快速的實(shí)現(xiàn)了不同品種和不同的制造檔次的發(fā)開和利用。使得開放式的數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)，在使用上的系統(tǒng)更加的達(dá)到通用性和柔性特點(diǎn)，發(fā)展的方向更加的有擴(kuò)展性，想著智能化的方向和網(wǎng)絡(luò)化的方向不斷的發(fā)展。在20世紀(jì)末，70年代中期，很多的發(fā)達(dá)國家的加工機(jī)床上，很多都有幾個(gè)使用高興的技術(shù)水平了，美國在機(jī)床行業(yè)里面，進(jìn)行鉆中心孔的加工中，實(shí)現(xiàn)光整的加工技術(shù)上，還有拉管和焊機(jī)額上，磨削加工的已經(jīng)處于生產(chǎn)和運(yùn)用的高峰階段，在鉆孔加工，鏜孔加工和車削鉆孔加工上，很早就已經(jīng)使用振動(dòng)加工的試驗(yàn)機(jī)，進(jìn)行設(shè)備的原型使用階段，在各方面的生產(chǎn)加工上都實(shí)現(xiàn)了普及。在很早的時(shí)候，日本就在超聲深孔鉆機(jī)床上進(jìn)行的加工技術(shù)的研發(fā)，在20世紀(jì)的50年代中期，日本已經(jīng)研發(fā)和制造生產(chǎn)了專用用來進(jìn)行深孔鉆加工的切削機(jī)床，在很多的大學(xué)和機(jī)構(gòu)中不斷的進(jìn)行使用，在很多的大學(xué)里面已經(jīng)開始教學(xué)和學(xué)習(xí)，使得深孔鉆機(jī)床的發(fā)展更是得到了很大的進(jìn)步。他們將深孔鉆的技術(shù)運(yùn)用在很多的生活加工上，實(shí)現(xiàn)了深孔鉆技術(shù)的全面發(fā)展，在精密機(jī)床的加工中，深孔鉆銷加工上引入了一些先進(jìn)的振動(dòng)加工的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了配套上的全面發(fā)展，達(dá)到了振動(dòng)和切削上的統(tǒng)一，提高了深孔加工和鏜削加工上的技術(shù)水平。1.3深孔鉆床的發(fā)展趨勢(shì)在未來的發(fā)展中，先進(jìn)的技術(shù)水水平將會(huì)越來越好，實(shí)現(xiàn)的加工技術(shù)更會(huì)涉及到更加廣泛的領(lǐng)域中，在每個(gè)行業(yè)的發(fā)展上，起到更加突出的適用作用。但是在現(xiàn)有的技術(shù)水平上，在工藝和設(shè)備上海需要進(jìn)一步的進(jìn)行研發(fā)和制造，提升機(jī)床在現(xiàn)代制造上的水平，實(shí)現(xiàn)智能化和先進(jìn)行的要求。在未來的深孔鉆銷機(jī)床的發(fā)展上。振動(dòng)切削技術(shù)，隨著機(jī)床行業(yè)上的傳統(tǒng)加工技術(shù)的不斷改善和一些和高新的技術(shù)不斷的被運(yùn)用，使得振動(dòng)的切削方式和技術(shù)，在以后的機(jī)床上的發(fā)展更加的高精度和高效率化，實(shí)振動(dòng)上的研究更加的深入，主要包括：1、研制和開發(fā)一些新型的刀具，滿足深孔的加工和加工難度極高的地方上進(jìn)行加工，對(duì)機(jī)械的加工穿的精度上實(shí)現(xiàn)更好的提升，更好的發(fā)揮材料刀具的使用效果和研發(fā)的效果。2、對(duì)振動(dòng)方式的加工中，實(shí)現(xiàn)切削機(jī)理的深入研究和開發(fā)，在當(dāng)前的時(shí)期中，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)加工的研究主要集中在振動(dòng)切削上的刀具和工件上，需要在這兩個(gè)方面進(jìn)行更進(jìn)一步的提高。3、橢圓振動(dòng)方式的切削加工研發(fā)和推廣，橢圓振動(dòng)的加工方式，在國外比較常見，一些發(fā)到國家，美國，日本和德國等，在橢圓振動(dòng)的加工方式上，技術(shù)上的發(fā)展是很好的，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)脆硬材料的加工和超高精度的加工；復(fù)合加工技術(shù)，在現(xiàn)有的加工水平上，符合加工的方式喲電火花等加工的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)合三元的加工技術(shù)上進(jìn)行較快的發(fā)展，針對(duì)現(xiàn)代化模具的加工上，復(fù)合技術(shù)的加工是很有用的，只有復(fù)合的加工才能達(dá)到加工的目的。更好的完成早復(fù)雜結(jié)構(gòu)上的加工；微細(xì)加工技術(shù)，微細(xì)的技術(shù)加工方法，在現(xiàn)有的技術(shù)上運(yùn)用的比較少，隨著微細(xì)三維上的技術(shù)水平的成熟，使得硬質(zhì)的材料在微細(xì)上的加工技術(shù)已經(jīng)成為世界上強(qiáng)國制造上的一種高新技術(shù)，主要的加工的手段有光刻機(jī)技術(shù)，電火花技術(shù)加工，激光加工和特種加工等。此外，在現(xiàn)代化技術(shù)水平不斷發(fā)展的今天，加工機(jī)床的技術(shù)在不斷的發(fā)展，在制造工業(yè)上已經(jīng)成為一種廣泛的運(yùn)用技術(shù)，目前的加工技術(shù)中主要的精密加工，難加工的材料上，實(shí)現(xiàn)的高精度的加工上，可以知道，在未來的發(fā)展上，加工技術(shù)的發(fā)展在各個(gè)行業(yè)里面的發(fā)揮的作用是不可小視的，也是最具有發(fā)展前景的技術(shù)手段之一。1.4深孔鉆床的設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容1.4.1設(shè)計(jì)的目的通過對(duì)深孔鉆床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和分析，了解傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，在設(shè)計(jì)上提高深孔鉆床的工作性能和鉆銷深孔加工的精度等級(jí)，以及底深孔鉆床的工作效率進(jìn)行提高，采用多軸箱的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)上的設(shè)計(jì)。體現(xiàn)出本次設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)和設(shè)計(jì)上的特點(diǎn)，解決在現(xiàn)有的市場(chǎng)上的深孔鉆床的短板。通過查閱相關(guān)的設(shè)計(jì)資料，進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)方案的合計(jì)機(jī)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，樹立正確的設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方法的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)自我設(shè)計(jì)的能力和對(duì)深孔鉆床結(jié)構(gòu)的了解和分析的能力。1.4.2設(shè)計(jì)內(nèi)容在本次的深孔鉆床的設(shè)計(jì)上，主要設(shè)計(jì)的內(nèi)容有以下幾點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)通過本次設(shè)計(jì)的深孔加工零件，確定機(jī)床的結(jié)構(gòu)形式，確定傳動(dòng)結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)多軸箱的齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速的計(jì)算設(shè)計(jì)。動(dòng)力設(shè)計(jì)根據(jù)給定的工件，初算傳動(dòng)軸的直徑、齒輪的模數(shù)；確定動(dòng)力箱；計(jì)算多軸箱尺寸及設(shè)計(jì)傳動(dòng)路線。完成裝配草圖后，要驗(yàn)算傳動(dòng)軸的直徑，齒輪模數(shù)否在允許范圍內(nèi)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)軸系、變速機(jī)構(gòu)、主軸主件、箱體、潤(rùn)滑與密封等的布置和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。即繪制裝配圖和零件工作圖。撰寫設(shè)計(jì)說明書第二章深孔鉆床的總體設(shè)計(jì)2.1深孔鉆床方案的制定2.1.1制定工藝方案零件加工工藝將決定深孔鉆床的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率、總體布局和夾具結(jié)構(gòu)等。所以，在制定工藝方案時(shí)，必須計(jì)算分析被加工零件圖，并深入現(xiàn)場(chǎng)了解零件的形狀、大小、材料、硬度、剛度，加工部位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)加工精度，表面粗糙度，以及定位，夾緊方法，工藝過程，所采用的刀具及切削用量，生產(chǎn)效率要求，現(xiàn)場(chǎng)所采用的環(huán)境和條件等等。并收集國內(nèi)外有關(guān)技術(shù)資料，制定出合理的工藝方案。在保證加工精度的情況下，提高生產(chǎn)效率減輕工人勞動(dòng)量，而工件也是大批量生產(chǎn)，由于夾具在本設(shè)計(jì)中沒有考慮，因此在設(shè)計(jì)時(shí)就認(rèn)為是人工夾緊。2.1.2確定深孔鉆床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案一般來說，孔中心線與定位基準(zhǔn)面平行且需由一面或幾面加工的零件宜用臥式機(jī)床，立式機(jī)床適宜加工定基準(zhǔn)面是水平的且被加工孔與基準(zhǔn)面垂直的工件，而不適宜加工安裝不方便或高度較大的細(xì)長(zhǎng)工件。根據(jù)以上立式數(shù)控深刻鉆床機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)，選擇的設(shè)計(jì)參數(shù)，滿足設(shè)計(jì)參數(shù)的加工深刻需求，在設(shè)計(jì)上，總體的結(jié)構(gòu)布局基本要求根據(jù)設(shè)計(jì)要求滿足深刻鉆床機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)滿足設(shè)計(jì)的要求，符合加工行程，工作進(jìn)度等級(jí)高，生產(chǎn)效率高，符合設(shè)備的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性要求。在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，機(jī)械結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計(jì)的需求，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)正確，不會(huì)存在干涉等問題，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)內(nèi)容，降低制造成本，提高實(shí)質(zhì)性要求。深刻鉆床機(jī)械結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的框架及支架的剛性滿足工作受力要求，減少加工振動(dòng)引起的變形和噪音機(jī)床的設(shè)計(jì)要滿足在深刻的過場(chǎng)中，可視加工過程，便于檢測(cè)加工過程的正確性和賓語操作。提高維修的便捷性，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)便于搬運(yùn)和運(yùn)輸，裝卸工件簡(jiǎn)單，外部結(jié)構(gòu)做好安全防護(hù)，確保操作上的安全。深刻鉆床機(jī)械結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要簡(jiǎn)單，傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理可靠，在使用上便于底孔加工和工件的拆卸和裝夾。深刻鉆床機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上要考慮材料的選型，降低機(jī)體的體積，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，達(dá)到節(jié)約成本，節(jié)省材料的作用。外觀設(shè)計(jì)美觀，在滿足總體布局的前提下，進(jìn)行考慮工件的表面加工的精度要求。2.2深孔鉆床鉆銷加工的效率確定生產(chǎn)效率計(jì)算卡是反映所設(shè)計(jì)機(jī)床的工作循環(huán)過程、動(dòng)作時(shí)間、切削用量、生產(chǎn)效率、負(fù)荷率等技術(shù)文件，通過生產(chǎn)效率計(jì)算卡，可以分析擬定的方案是否滿足用戶對(duì)生產(chǎn)效率及負(fù)荷率的要求。計(jì)算如下：切削時(shí)間：T切=L/vf+t停=2×26/47.8＋2×15/478=1.151min式中：T切——機(jī)加工時(shí)間（min）L——工進(jìn)行程長(zhǎng)度（mm）vf——刀具進(jìn)給量（mm/min）t?！罁蹊F停留時(shí)間。一般為在動(dòng)力部件進(jìn)給停止?fàn)顟B(tài)下，刀具旋轉(zhuǎn)5～15r所需要時(shí)間。這里取15r輔助時(shí)間T輔=+t移+t裝=（150＋176）×2/12000+0.1+1.5=1.654min式中：L3、L4——分別為動(dòng)力部件快進(jìn)、快退長(zhǎng)度（mm）vfk——快速移動(dòng)速度（mm/min）t移——工作臺(tái)移動(dòng)時(shí)間（min）,一般為0.05～0.13min,取0.1mint裝——裝卸工件時(shí)間（min）一般為0.5～1.5min,取1.5min機(jī)床生產(chǎn)效率Q1=60/T單=60/（T切+T輔）=60/（1.151+1.654）=21.39件/h機(jī)床負(fù)荷率按下式計(jì)算η=Q1/Q×100%=Q1tk/A×100%=21.39×1950/60000×100%=70%式中：Q——機(jī)床的理想生產(chǎn)效率（件/h）A——年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件）tk——年工作時(shí)間，單班制工作時(shí)間tk=1950h2.3多軸箱的設(shè)計(jì)2.3.1繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖是根據(jù)“三圖一卡”繪制的如圖2-1所示:如圖2-1鉆孔深孔鉆床多軸箱原始依據(jù)圖圖中多軸箱的兩定位銷孔中心連線為橫坐標(biāo)，工件加工孔對(duì)稱，選擇箱體中垂線為縱坐標(biāo)，在建立的坐標(biāo)系中標(biāo)注輪廓尺寸及動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸的相對(duì)位置尺寸。主軸部為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（面對(duì)主軸看）。2.3.2齒輪模數(shù)選擇本深孔鉆床主要用于鉆孔，因此采用滾珠軸承主軸。齒輪模數(shù)m可按下式估算：m=(30～32)=32×=1.76式中：m——估算齒輪模數(shù)P——齒輪所傳遞率（kw）Z——對(duì)嚙合齒中的小齒輪數(shù)N——小齒輪的轉(zhuǎn)速（r/min）多軸箱輸入齒輪模數(shù)取m1=3，其余齒輪模數(shù)取m2=2。2.3.3多軸箱的傳動(dòng)設(shè)計(jì)（1）根據(jù)原始依據(jù)圖（圖2-1），畫出驅(qū)動(dòng)軸、主軸坐標(biāo)位置。如下表：表2—7驅(qū)動(dòng)軸、主軸坐標(biāo)值坐標(biāo)銷O1驅(qū)動(dòng)軸O主軸1主軸2主軸3主軸4X－1750－959595－95Y094.51801808080（2）確定傳動(dòng)軸位置及齒輪齒數(shù)1）最小齒數(shù)的確定由《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》知，如圖2－10所示齒輪t=33.3mm,當(dāng)m1=3時(shí)。驅(qū)動(dòng)軸上最小齒輪齒數(shù)為：2（t/m1+2+1.25）－d0/m1=2×(33.3/3+2+1.25)－30/3=18.9所以驅(qū)動(dòng)軸齒數(shù)要大于等于19。當(dāng)m2=2，d=20時(shí)，齒輪t=23.3mm。主軸上最小齒輪齒數(shù)為：2（t/m2+2+1.25）－d0/m2=2×（23.3/2+2+1.25）－20/2=19.8所以主軸齒數(shù)要大于等于20。2）傳動(dòng)軸11為主軸1，2，3，4都各自在同一同心圓上。多軸箱的齒輪模數(shù)按驅(qū)動(dòng)軸出輪估算m≥傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為:由于前面選取了主軸直徑為30，顯然傳動(dòng)軸直徑都選取20，這樣為了減少傳動(dòng)軸種類和設(shè)計(jì)題目需要由于傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速是，則驅(qū)動(dòng)軸至傳動(dòng)軸的傳動(dòng)比為:所以選擇兩級(jí)傳動(dòng)，且傳動(dòng)比分配為：一級(jí)為1.2×1.2;二級(jí)為1.4×1.0。驅(qū)動(dòng)軸的直徑為30mm，由《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得知：t=33.3mm,當(dāng)m=3時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸上的齒數(shù)為：Zmin≥去驅(qū)動(dòng)齒輪齒數(shù)Z=45。使各主軸轉(zhuǎn)速的相對(duì)轉(zhuǎn)速損失在5%以內(nèi)。由公式：V=知：2.3.4繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖傳動(dòng)系統(tǒng)圖是表示傳動(dòng)關(guān)系是示意圖，即用以確定的傳動(dòng)軸將驅(qū)動(dòng)軸和各主軸連接起來，繪制在多軸箱輪廓內(nèi)的傳動(dòng)示意圖，如圖2－2所示圖2－2箱蓋鉆孔多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)圖圖中多軸箱箱體內(nèi)只排放一排37mm寬的齒輪，離箱體前壁4.5mm，離箱體后壁9.5mm，傳動(dòng)軸齒輪和驅(qū)動(dòng)軸齒輪為第Ⅱ排。在圖中標(biāo)出齒輪的齒數(shù)、模數(shù)、變位系數(shù)，以校核驅(qū)動(dòng)軸是否正確。另外，應(yīng)檢查同排的非嚙合齒輪是否齒頂干涉；還畫出主軸直徑和軸套直徑，以避免齒輪和相鄰的主軸軸套相碰。2.4.4傳動(dòng)零件的校核（1）驗(yàn)算傳動(dòng)軸的直徑校核傳動(dòng)軸以承受的總扭矩最大傳動(dòng)軸11，由它驅(qū)動(dòng)的有主軸1、4和液壓泵軸7。主軸扭矩：T1=T4=3274.45N·mm液壓泵軸的扭矩：查得R12-1A液壓泵的最高壓力為0.3MPa、排量為5.88ml/r。假設(shè)在理想無泄漏狀態(tài)，即：P·q=T·ω式中：P——液壓泵的壓力N/㎡q——液壓泵的排量m3/sT——輸入扭矩N·mω——輸入角速度rad/s單位換算：P=0.3MPa=0.3×106Pan=655.338r/min=10.9223r/sq=5.88×10.9223=64.22ml/r=64.22×10-6m3/sω=2πn/60=2×3.14×655.338/60=68.56rad/s代入公式：P·q=T·ω64.22×10-6×0.3×106=68.56T7解得：T7=280N·mmT5=T1/i5-1+T4/i5-4+T7/i5-7=2×3274.45/0.914+280/0.667=7584.89N·mm根據(jù)d=B=2.316×=21.6mm<30mm因此傳動(dòng)軸1、2、3、4是符合要求的。（2）齒輪模數(shù)的驗(yàn)算校核計(jì)算：接觸疲勞極限бHlim由圖12.17c得бHlim=410MPa齒輪5的圓周速度v5v5===1.37m/s精度等級(jí)選9級(jí)精度使用系數(shù)KA由表12.9KA=1.1動(dòng)載系數(shù)KV由圖12.9KV=1.24齒間載荷分配系數(shù)KHα由表12.10先求Ft=2T5/d5=2×7584.89/60=252.83NKAFt/b=1.1×252.83/37=7.52N/mm<100N/mmεα=[1.88－3.2×(+)]cosβ(β=0)=1.88－3.2×(+)=1.67Zε===0.88由此得KHα===1.29齒向載荷分布系數(shù)KHβ由表12.11知KBβ=A+B[1+0.6·（）·2]（）·2+C·10-3b=1.17+0.16×[1+0.6×(37/60)×2]×(37/60)×2+0.61×10-3×37=1.28載荷系數(shù)KK=KAKVKHαKHβ=1.1×1.24×1.29×1.28=2.25彈性系數(shù)ZE由表12.12ZE=189.8節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH由圖12.16（X1X2）/(Z1Z2)=0.005ZH=2.62接觸最小安全系數(shù)SHmin由表12.14SHmin=1.25總工作時(shí)間thth=10×365×8×0.39=11481.6h應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NL1=60γn5th=60×3×436.892×11481.6=9.03×108NL2=60γn1th=60×1×478×11481.6=3.2×108接觸壽命系數(shù)ZN由圖12.18ZN1=1.14ZN2=1.24許用接觸應(yīng)力[σH][σH1]===373.92MPa[σH2]===406.7MPa驗(yàn)算σH=ZE·ZH·Zε=189.8×2.62×0.88×=301.95MPa<373.92MPa計(jì)算表明：接觸疲勞強(qiáng)度是合適是，齒輪尺寸無須調(diào)整。齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算重合度系數(shù)YεYε=0.25+0.75/εα=0.25+0.75/1.67=0.7齒間載荷分配系數(shù)KFα由表12.10KFα=1/Yε=1/0.7=1.43齒向載荷分配系數(shù)KFβb/h=37/(2.25×2)=8.22由圖12.14KFβ=1.2載荷系數(shù)KK=KAKVKFαKFβ=1.1×1.24×1.43×1.2=2.34齒形系數(shù)YFα由圖12.21YFα1=2.37YFα2=2.56應(yīng)力修正系數(shù)YSα由圖12.22YSα1=1.68YSα2=1.62彎曲疲勞極限σFlim由圖12.23cσFlim=380MPa彎曲最小安全系數(shù)SFmin由表12.14SFmin=1.25應(yīng)力循環(huán)系數(shù)NLNL1=60γn5th=9.03×108NL2=60γn1th=3.2×108彎曲壽命系數(shù)YN由圖12.24YN1=0.98YN2=1.0尺寸系數(shù)Yx由圖12.25Yx=0.85許用彎曲應(yīng)力[σF][σF1]==380×0.98×0.85/1.25=253.25MPa[σF2]==380×1×0.85/1.25=258.4MPa驗(yàn)算σf1=YFα1YSα1Yε=×2.37×1.63×0.7=21.62MPa<[σf1]σf2=σf1=21.62×=22.52MPa<[σf2]傳動(dòng)無嚴(yán)重過載，故不做靜強(qiáng)度校核。2.5確定機(jī)械重塊平衡機(jī)構(gòu)（1）計(jì)算Z軸液壓滑臺(tái)滑鞍的質(zhì)量V1=500×55.5×250×+2×500×44.68×40=8.72×10-3m3m1=ρV=7.8×103×8.27×10-3=68.016Kg（2）查得1TD25IA動(dòng)力箱的質(zhì)量m2=120Kg（3）計(jì)算多軸箱的質(zhì)量a、箱體的質(zhì)量Va=400×(90×320－57×264+141×320－51×260+70×320－5×260)+(57×264×28+51×260×30+5×260×10)=26.685×10-3+1.61×10-3=28.345×10-3m3ma=ρVa=7×103×28.345×10-3=198.415Kgb、主軸的質(zhì)量Vb=4×[115×+(141+70)×]=0.32×10-3m3mb=ρVb=7.8×103×0.32×10-3=2.5㎏c、傳動(dòng)軸的質(zhì)量Vc=2×(141+57)×=0.28×10-3m3mc=ρVc=7.8×103×0.28×10-3=2.2㎏d、齒輪的質(zhì)量Vd=32×(3.14×282×4+3.14×302×2+3.14×34.52+3.14×40.52×2+3.14×202)=0.99×10-3m3md=ρVd=7.8×103×0.24×10-3=7.722㎏e、查表R12-1A的質(zhì)量me=5.5㎏f、連桿的質(zhì)量Vf=3.14×102×188×4=0.24×10-3m3mf=7.8×103×0.24×10-3=1.9㎏g、麻花鉆的質(zhì)量Vg=4×3.14×52×128=0.04×10-3m3mg=7.8×103×0.04×10-3=0.312㎏m總=m1+m2+ma+mb+mc+md+me+mf+mg=68.016+120+198.415+2.5+2.2+7.722+5.5+1.9+0.312=406.57㎏考慮到套筒和潤(rùn)滑油未計(jì)算，總質(zhì)量就略取大些，取m總=420㎏

第三章深刻鉆床的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1液壓泵的確定（1）液壓泵的最大工作壓力Pp(Pa)液壓缸的最高工作壓力出現(xiàn)在工作工進(jìn)階段，此時(shí)液壓力要克服切削力和摩擦力F摩=G－F`式中：F摩——滑臺(tái)克服摩擦力（N）G——?jiǎng)恿ο?、多軸箱等移動(dòng)部分總重量（N）F`——平衡塊的拉力（N）代入式中F摩=m總g－m平衡塊g=420×10－357×10=630N切削力：F切=1071.79NF=F摩+F切=630+1071.79=1701.79NHY25IA液壓滑臺(tái)的油缸直徑為63mm,活塞桿直徑為35mm.A===0.62×10-3㎡則：P1=F/A=1701.79/0.62×10-3=2.75MPaPpP1+△P=2.75+0.5=3.25MPa考慮壓力儲(chǔ)備，液壓泵的最高壓力為Pp=3.25×（1+25%）=4.06MPa（2）液壓泵的最大流量液壓泵的最大供油量qPK(Σq)max式中：K——系統(tǒng)的泄漏系數(shù)(Σq)max——同時(shí)動(dòng)作時(shí)的液壓執(zhí)行器的最大流量（m3/s）計(jì)算qP按液壓缸的最大流量（16L/min）進(jìn)行估算，取泄漏系數(shù)K=1.1，則：qP1.1×16=17.6L/min（3）液壓泵的規(guī)格查得：YBN-20N-JB型限壓式變量葉片泵能滿足上述估算得出的壓力和流量要求：該泵的流量為18.75L/min,調(diào)壓范圍為2.0～7.0MPa,開始變量之壓力為5.0MPa,最大轉(zhuǎn)速為1800r/min，最小轉(zhuǎn)速為600r/min。（4）液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算與電動(dòng)機(jī)的選取葉片泵的總效率ηＰ＝0.75，則ＮＰ＝＝＝1.59kw式中：ＮＰ——液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率（kw）查得：Y100L2－4型封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)滿足上述要求。其轉(zhuǎn)速為1430r/min,額定功率3.0kw3.2液壓動(dòng)力的確定（1）液壓泵的最大工作壓力Pp(Pa)Y軸液壓缸要驅(qū)動(dòng)工件、夾具、工作臺(tái)等。工作臺(tái)的質(zhì)量V工＝630×320×45＝9.072×10-3m3m工=ρV工=7.0×103×9.072×10-3=63.504㎏液壓滑臺(tái)滑塊的質(zhì)量V滑＝630×250×56+2×630×40×45＝11.09×10-3m3m滑=7.1×103×11.09×10-3=77.63㎏由于夾具未設(shè)計(jì)，估算m夾＝10㎏則總質(zhì)量m總＝m+m工+m滑+m夾=9.156+63.504+77.63+10=160.29