電機驅(qū)動端蓋多孔鉆專用機床的設(shè)計

1、0 前 言這次畢業(yè)設(shè)計是關(guān)于電機驅(qū)動端蓋多孔鉆專用機床的設(shè)計。為了能讓鉆孔在一道工序上完成，不需要分為幾道工序，也就是說為了提高生產(chǎn)效率，使機床能適應(yīng)新技術(shù)、新工藝的要求。目的是改變機床的工藝范圍，改善機床的操作性能和勞動強度，適合于組成生產(chǎn)流水線。大多的改巧機床的工作都是在廢舊機床進(jìn)行的，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使原來屬于新穎、先進(jìn)的機床也逐漸變得陳舊、落后，滿足不了產(chǎn)品種類日益增加和質(zhì)量不斷提高地需要，我就必須進(jìn)行有效的技術(shù)改造。本次畢業(yè)設(shè)計主要依據(jù)是被加工工件、機床的使用要求和制造條件等。我們可根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點或者根據(jù)加工批量來尋求專用機床的方法。這樣我們就想到了組合鉆床的運用。我們可在廢

2、舊的C6136上改造，它裝卸方便，維修方便。本次設(shè)計利用C6136的機床，作了如下改動一是鉆頭的動力傳動系統(tǒng)，二是大拖板上面的夾具等。經(jīng)過改裝后就類似是臺專用組合鉆床，能在一道工序中把電機驅(qū)動端蓋上的孔加工完畢。其中我們必須考慮夾具在機床上怎么樣定位、怎么樣安裝等問題以及傳動軸的中心位置的排布。改巧機床的效益是多方面的，從提高生產(chǎn)率來看，假設(shè)改造機床100萬臺，每臺的生產(chǎn)效率平均提高20%，這就等于多生產(chǎn)了20萬臺的新機床，而且能進(jìn)行大批量的生產(chǎn)，加速我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。本次設(shè)計是關(guān)于電機驅(qū)動端蓋多孔鉆專用機床的設(shè)計。具的內(nèi)容就是完成整個機床的總體設(shè)計，傳動箱和夾具的設(shè)計。傳動箱設(shè)計要注意與機

3、床主軸的聯(lián)接，齒輪的結(jié)構(gòu)，軸的結(jié)構(gòu)以及相互間的配合，夾具設(shè)計就是要使加工工件的定位準(zhǔn)確、可靠、滿足工藝精度，提高工作效率。本文介紹了“電機驅(qū)動端蓋多孔鉆”專用機床的設(shè)計。它是在廢舊的C6136車床的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造的，目的是能將電機端蓋上所要加工的孔在一道工序上全部完成，類似于組合鉆床。它主要在鉆頭的動力傳動系統(tǒng)和機床的夾具進(jìn)行改造，可將傳動箱安裝在機床的床身上，夾具可安裝在大拖板上。注意傳動箱與機床主軸的連接，它可采用調(diào)整墊板保證三者等高性。其中必須考慮夾具在機床上怎么樣定位、怎么樣安裝等問題以及傳動軸的中心位置的排布。通過這些改進(jìn)后，可以使機床能夠適應(yīng)新技術(shù)、新工藝的要求，適合于組成生產(chǎn)流水

4、線。大多的改巧機床的工作都是在廢舊機床進(jìn)行的，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使原來屬于新穎、先進(jìn)的機床也逐漸變得陳舊、落后，滿足不了產(chǎn)品種類日益增加和質(zhì)量不斷提高地需要，我就必須進(jìn)行有效的技術(shù)改造。本次畢業(yè)設(shè)計主要依據(jù)是被加工工件、機床的使用要求和制造條件等。我們可根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點或者根據(jù)加工批量來尋求專用機床的方法。這樣我們就想到了組合鉆床的運用。我們可在廢舊的C6136上改造，它裝卸方便，維修方便。本次設(shè)計利用C6136的機床，作了如下改動一是鉆頭的動力傳動系統(tǒng)，二是大拖板上面的夾具等。經(jīng)過改裝后就類似是臺專用組合鉆床，能在一道工序中把電機驅(qū)動端蓋上的孔加工完畢。其中我們必須考慮夾具在機床上怎么樣

5、定位、怎么樣安裝等問題以及傳動軸的中心位置的排布。改巧機床的效益是多方面的。 1電機驅(qū)動端蓋多孔鉆專用機床的總體設(shè)計11 總體方案論證（1）要深入現(xiàn)場，了解被加工零件的加工特點、精度和技術(shù)要求、定位夾緊情況以及生產(chǎn)率的要求等，確定在電機驅(qū)動端蓋多孔鉆專用機床上的工藝內(nèi)容及加工方法。 （2）機床結(jié)構(gòu)方案的分析和確定 根據(jù)工藝方案確定機床的型式和總體布局。在選擇機床配置型式時，既要考慮現(xiàn)實工藝方案，保證加工精度、技術(shù)要求及生產(chǎn)效率；又要考慮機床操作、維護(hù)、修理是否方便，排屑情況是否良好。 （3）總體設(shè)計 確定機床各部件間的相互關(guān)系，選擇通用部件和刀具的導(dǎo)向。計算切削用量及機床生產(chǎn)效率。根據(jù)任務(wù)書的

6、要求和自己的分析初定兩種設(shè)計方案特點：臥式機床重心底、振動小運作平穩(wěn)、加工精度高、占地面積大1.1.2立式的電機驅(qū)動端蓋多孔鉆專用機床 特點：立式機床重心高、振動大、加工精底、占地面積小。1.1.3方案比較根據(jù)臥式機床和立式機床的特點比較可知：為了保證電機驅(qū)動端蓋孔的加工精度和結(jié)合氣缸體本身的特點選擇臥式機床。2計算部分2.1選擇電動機(1)確定切削用量根據(jù)工序的加工余量合理分配給：=10mm =16mm =10mm 以切削速度滿足深孔為主。參考表12-5確定v=20mm/min f=0.2主軸轉(zhuǎn)速:Nr/min=0.7583r/min=758.3r/min鉆頭每分鐘進(jìn)給量:f f=n=0.2

7、758.3r/min=151.6mm/min (2).確定機床動力參數(shù) 主軸運動電動機功率的確定, 首先計算每根主軸的切削力 =35.7 金屬切削手冊第2版 蔣同洋 主編 第103頁(4-8) -圓周力 (N) -背吃刀量 (mm) HBS-布氏硬度 =35.7 =35.7 =7099.94=71.0N =3=71.04(3).機床切削功率 P=0.94KW(4).電動機功率計算 (5).選擇電動機考慮到安全性,選擇電動機 Y90S-4額定功率 P=1.1KW額定轉(zhuǎn)速 =1400r/min22傳動箱的設(shè)計221 每個軸的所受的力、扭矩及功率 軸M8的鉆削金屬切削手冊第2版 汪同洋 主編 第10

8、7頁(4-13)(r/min)=588.60=670.84(N.M)金屬切削手冊第2版 汪同洋 主編 第103頁(4-3) 2 軸M6的鉆削 (r/min) =576.96(N.M) 2軸M8.4的鉆削 =0.68821 3284.7W傳動比的確定(1) i=796/1400=0.58(2) i=i=1060/1400=0.76(3) i=760/1400=0.52.3 齒輪的設(shè)計計算及校核2.3.1 齒輪的材料、精度和齒數(shù)的選擇因傳遞功率不大、轉(zhuǎn)速不高、材料按表7-1選取，都采用45鋼，鍛造毛坯，大齒輪正火處理，小齒輪調(diào)質(zhì)，均用軟齒面。等級精度用8級，輪齒表面粗糙度為Ra1.6。軟齒面閉式傳

9、動，失效形式為點蝕。設(shè)計計算(1) 設(shè)計準(zhǔn)則 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計，再按齒根彎曲疲勞強度校核。(2) 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計，由式（7-9） 機械設(shè)計第2 版 機械工業(yè)出版社 108頁T1=9.55=2902.12Nd1=d1tm=d1/z1由表7-6取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=2mm齒輪1： 圖1 da=mz+2m=2 d=16mmd11.6d= B=20mm D1=da-10m=48-10 D0=0.5(D1+d1)=0.5（28+24）=26 d0=0.25(D1-d1)<10mm(可不鉆孔)齒輪2： 圖2 da=mz+2m=2 d=16mmd11.6d= B=26mm D1=da-10m=4

10、0-10 D0=0.5(D1+d1)=22mm d0=0.25(D1-d1)<10mm(可不鉆孔)校核齒根彎曲疲勞強度由圖7-18查得YFS1=4.0,YFS2=4.06由式（7-12）校核大小齒輪的(=328MPa)MPa<(=300MPa)說明合適。注：其余5對齒輪的設(shè)計計算后都合格，具體步驟略。24軸的設(shè)計計算及校核2.4.1 軸的材料選擇考慮到：軸的強度、剛度及耐磨性要求；熱處理方法；材料來源；材料的加工工藝性；材料價格等，以及傳遞的功率不大，對其重量和尺寸也無特殊要求，故選擇常用材料45鋼。2.4.2軸的設(shè)計計算以主軸為例，如圖3所示 圖3初步估計軸的直徑（參照機械工業(yè)出

11、版社機械設(shè)計第2版）：根據(jù)式（10-2），得：d=117=15.8mm刀桿軸的直徑d=16m1)軸的受力分析(1) 畫軸的受力簡圖(2) 計算支撐反力.在水平面上： =N=1400N 機械設(shè)計第2 版 機械工業(yè)出版社 182頁=1600-1400=200N在垂直面上：=2250N(3) 畫彎矩圖（略）在水平面上,a-a剖面左側(cè) =N·mm=84000N·mma-a剖面右側(cè)=200x60N·mm=120000N·mm在垂直面上 =2250X60N·mm=120000N·mm合成彎矩,a-a剖面左側(cè)=N·mm=159000N&#

12、183;mma-a 剖面右側(cè)=135532N·mm畫扭矩圖轉(zhuǎn)矩 T=4500X240/2N·mm2)判斷危險剖面（圖略）顯然,圖所示a-a截面左側(cè)合成彎矩最大,扭矩為T,該截面左側(cè)可能是危險剖面;b-b截面合成彎矩雖不是最大,但該截面左側(cè)軸徑小于a-a截面;故b-b截面左側(cè)也可能是危險剖面.若從疲勞強度考慮, a-a,b-b截面均有應(yīng)力集中,且b-b截面處應(yīng)力更為集中嚴(yán)重,故a-a截面左側(cè)和b-b截面左,右側(cè)又均有可能是疲勞破壞危險剖面。3)軸的彎扭合成強度校核由表10-1查得 =60MPa, =100MPa=/=0.6 （1）a-a截面左側(cè) =29.8MPa （2）b-b

13、截面左側(cè) W=0.1=12500mb-b 截面處合成彎矩：= =26.79Ma4)軸的疲勞強度安全系數(shù)校核 由表10-1查得: （1）a-a截面左側(cè) =0.2mm =26168mm由附表10-1查得，；由附表10-4查得絕對系數(shù)軸經(jīng)磨削加工，由附表10-5查得表面系則 彎曲應(yīng)力 =13.13MPa 應(yīng)力幅 =13.13MPa 切應(yīng)力 =20.64MPa安全系數(shù) 機械設(shè)計第2 版 機械工業(yè)出版社 192頁 = （10-6） =6.69 （10-7） S=6.29 （10-5）查表10-6得 許用安全系數(shù)S=1.31.5，顯然S>S,故a-a剖面安全。（2）bb截面右側(cè)please cont

14、act Q 3053703061 give you more perfect drawings6 結(jié)論 通過電機驅(qū)動端蓋多孔鉆專用機床的設(shè)計。我們能因地制宜巧改機床，不僅造價低，上馬快，是彌補設(shè)備不足或不配套的好辦法，也是解決設(shè)備“技術(shù)老化”的重要途徑7 工作小結(jié)與致謝這次畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)已經(jīng)結(jié)束了。本次設(shè)計是關(guān)于電機驅(qū)動端蓋多孔鉆專用機床的設(shè)計。具的內(nèi)容就是完成整個機床的總體設(shè)計，傳動箱和夾具的設(shè)計。傳動箱設(shè)計要注意與機床主軸的聯(lián)接，齒輪的結(jié)構(gòu)，軸的結(jié)構(gòu)以及相互間的配合，夾具設(shè)計就是要使加工工件的定位準(zhǔn)確、可靠、滿足工藝精度，提高工作效率。設(shè)計初，我們在指導(dǎo)老師的帶領(lǐng)下，進(jìn)行畢業(yè)實習(xí)，收集相關(guān)

15、的設(shè)計資料。完成實習(xí)后，對所收集的相關(guān)資料進(jìn)行加工整理，初步討論理定設(shè)計方案。將理定的方案轉(zhuǎn)化為實際成果，即繪制好該方案的圖紙，并參考各方面的資料，不斷的修正完善該設(shè)計方案。最后，完成該方案的設(shè)計說明書。為期兩個半月的畢業(yè)設(shè)計已結(jié)束，回顧整個過程，我覺得收益匪淺。畢業(yè)設(shè)計是檢查學(xué)生綜合設(shè)計能力的一個重要環(huán)節(jié)，是對學(xué)生獨立設(shè)計能力的一次考驗，使理論與實踐更加接近，找出了我在設(shè)計中的不足處和能力欠缺之處，加深了我對理論知識的理解，強化了畢業(yè)設(shè)計中的感性認(rèn)識，提高了獨立設(shè)計能力。深入了解機械產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程及新技術(shù)、新設(shè)備在機械制造業(yè)中的應(yīng)用，了解生產(chǎn)的組織管理、企業(yè)改革的情況。深入實際，體會到理論

16、聯(lián)系實際的必要性，認(rèn)識到學(xué)校學(xué)過的許多知識與解決實際生產(chǎn)問題還有很大的差距，而縮短差距的方法只有到實踐中去。利用一切方法和手段了解本課題所涉及的研究、生產(chǎn)、銷售、使用等方面的實際情況以及有關(guān)的數(shù)據(jù)、圖表、文獻(xiàn)資料。向生產(chǎn)實踐學(xué)習(xí)，了解與課題有關(guān)的生產(chǎn)線、設(shè)備、工藝等實際知識。 總的說來，這次畢業(yè)設(shè)計，使我在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的鍛煉。提高了我創(chuàng)新設(shè)計的能力，鍛煉了我認(rèn)真工作的作風(fēng)，為將來走上工作崗位打下了良好的基礎(chǔ)。在這次畢業(yè)設(shè)計期間,我們得到了指導(dǎo)老師咸教授及工人師傅的教導(dǎo)與幫助，在此表示深深的謝意！8參考文獻(xiàn)1 成大先.機械設(shè)計手冊.第四版.北京：化學(xué)工

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