鉆床主軸箱設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)1機(jī)床課程設(shè)計(jì)的目的課程設(shè)計(jì)是在學(xué)生學(xué)完相應(yīng)課程及先行課程之后進(jìn)行的實(shí)習(xí)性教 學(xué)環(huán)節(jié)，是大學(xué)生的必修環(huán)節(jié)，其目的在于通過機(jī)床運(yùn)動(dòng)機(jī)械變速傳 動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使學(xué)生在擬定傳動(dòng)和變速的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)方案過程 中，得到設(shè)計(jì)構(gòu)思，方案分析，結(jié)構(gòu)工藝性，機(jī)械制圖，零件計(jì)算， 編寫技術(shù)文件和查閱技術(shù)資料等方面的綜合訓(xùn)練， 樹立正確的設(shè)計(jì)思 想，掌握基本的設(shè)計(jì)方法，并培養(yǎng)學(xué)生具有初步的結(jié)構(gòu)分析， 結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)和計(jì)算能力3目錄一.主傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)1 .主電機(jī)的選定2 .轉(zhuǎn)速圖的擬定3 .齒輪的確定4 .齒輪的布置二.傳動(dòng)件的估算與驗(yàn)算1 .傳動(dòng)件的估算與驗(yàn)算2 .齒輪模數(shù)的估算和計(jì)算3?軸承選擇三.夾具設(shè)

2、計(jì)1 .工藝加工過程2 .設(shè)計(jì)夾具四致謝五參考資料1.1主傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)1 .主電機(jī)的選定由總體設(shè)計(jì)方案可知：Z5140鉆床的總功率為4kW,轉(zhuǎn)速為1450 r/min,根據(jù)機(jī)械 設(shè)計(jì)手選取電機(jī)為JO2-32，具外型見下圖，其安裝尺寸見下表：機(jī)座號(hào)DEMNPh2Rb2h1L1JO2-3228602151802505412014415其螺栓直徑為12mm電動(dòng)機(jī)齒輪姒親S明眼Cxi44名膽聯(lián)課程設(shè)計(jì)圍為31.51400 r/min,異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為 1450 r/min。1 .選定公比中型通用機(jī)床，常用的公比 為1.26或1.41,考慮到適當(dāng)減小本鉆床的相對(duì)速度損失，選定 =1.41。nmax

3、1450Rn 317546n minlg Rn1g 46 寸Z 1 之口 1 11.8，取 Z=12lg lg 1.41按標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列為：31, 45, 63, 90, 125, 180, 1250, 355, 500, 710, 1000, 1450r/min。2 .選擇結(jié)構(gòu)式1）確定變速組的數(shù)目和各變速組中傳動(dòng)副的數(shù)目大多數(shù)的機(jī)床廣泛應(yīng)用滑移齒輪的變速方式，為了滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和操縱方便 的要求，通常采用雙聯(lián)或三聯(lián)滑移齒輪。該機(jī)床的變速范圍較大，必須經(jīng)過較長的傳動(dòng)鏈減速才能把電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降到主軸所需的轉(zhuǎn)速，故主軸轉(zhuǎn)速為 12級(jí)的 變速系統(tǒng)需要2個(gè)或3個(gè)變速組，即Z=12=4X3,或Z=12=4

4、X2X2-4，或Z=12=3 X2X2O為了結(jié)構(gòu)緊湊和主軸箱不過分的大，故選取Z=12=4X2X2-4.2）確定不同傳動(dòng)副數(shù)的各變速組的排列次序按著傳動(dòng)順序，各變速組排列方案有：12=4X2X2-412=2X2X4-412=2X4X2-4因本鉆床在結(jié)構(gòu)上有特殊要求，根據(jù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，應(yīng)遵守“前多后少”的原則, 選擇12=4X2X2-4的方案。3）確定變速組的擴(kuò)大順序根據(jù)“前密后疏”的原則，選擇12=41 24 216 4的結(jié)構(gòu)式。4）驗(yàn)算變速組的變速范圍.一（kj 1）Xj （2 1） 8最后擴(kuò)大組的變速范圍r8,在允許的變速范圍之內(nèi)。3 .確定是否需要增加降速的定比傳動(dòng)副該銃床的主傳動(dòng)系統(tǒng)的總降

5、速比為 30/1450=1/48,三個(gè)變速組的最小降速比都為1/4,則總降速比為1/64,這樣是無需增加降速的定比傳動(dòng)副，為使中間的二個(gè) 變速組降速緩慢，有利于變型機(jī)床的設(shè)計(jì)，改變降速齒輪副的傳動(dòng)比，就可以將 主軸12級(jí)轉(zhuǎn)速一起提高或降低。4,分配各變速組的最小傳動(dòng)比，擬定轉(zhuǎn)速圖鉆床的電機(jī)和輸入軸之間齒輪傳動(dòng)，運(yùn)動(dòng)由電機(jī)經(jīng)彈性聯(lián)軸節(jié)和一對(duì)齒輪傳動(dòng)軸I,再由傳動(dòng)變速機(jī)構(gòu)中的傳動(dòng)齒輪傳至軸IV,使主軸獲得12級(jí)轉(zhuǎn)速。畫出轉(zhuǎn)速圖的格線如圖所示。在軸IV上標(biāo)出12級(jí)轉(zhuǎn)速：301500r/min,在第I軸上用 A點(diǎn)代表電動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速n。1450r/min；最低轉(zhuǎn)速用E點(diǎn)標(biāo)出，因此A、E兩點(diǎn)連線相距約17格

6、，即代表總的降速傳動(dòng)比ut 工。 決定III軸和IV軸之間的最小降速傳動(dòng)比：為了提高主軸運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，主軸上齒輪應(yīng)大一些，能起到飛輪的作用，所以最后一個(gè)變速組的降速傳動(dòng)比取1/3。按公比 =1.41,查表可知，1.413 3,即從E點(diǎn)向上數(shù)3.5格（3lg ）,在III軸上找出D點(diǎn)，DE傳動(dòng)線表示IV -V軸間變速組（第二擴(kuò)大組）的降速傳動(dòng) 比。 決定其余變速組的最小傳動(dòng)比：根據(jù)降速前慢后快的原則，田-IV軸間變速組（第一擴(kuò)速前慢后快的原則，II-田軸間變速組（第一擴(kuò)大組），取u=13，即從D 點(diǎn)向上數(shù)四格（31g ），在II軸上找出C點(diǎn)，用CD傳動(dòng)線表示；同理，I-II軸見取u=工，用BC傳

7、動(dòng)線表示；0-1軸間取u=2 ,用AB線表示。 32畫出各變速組其他傳動(dòng)線（圖五），-I軸間有一對(duì)齒輪傳動(dòng)，轉(zhuǎn)速圖上為一條AB傳動(dòng)線。I-II軸間為基本組，有四對(duì)齒輪傳動(dòng)，級(jí)比指數(shù) x0 1 ,故四條傳動(dòng)線在轉(zhuǎn)速圖上各相距一格，從 C點(diǎn)向上每隔一格取Ci、C2、C3點(diǎn)，連結(jié)BC3、BC2和BCi得基本組四條傳動(dòng)線，它們的傳動(dòng)比分別為 。、口，3,II-田軸間為第一擴(kuò)大組也有二對(duì)齒輪傳動(dòng)，級(jí)比指數(shù) =2,二條傳動(dòng)線轉(zhuǎn)速圖上各相距一格，即CDi和CD,它們的傳比分別為1,1,0 III- IV軸間為第二擴(kuò)大組，有三對(duì)齒輪傳動(dòng)，級(jí)比指數(shù)X2 4 ,兩條傳動(dòng)線在轉(zhuǎn)速圖上應(yīng)相距 4格,即DE1,DE,它

8、們的傳動(dòng)比分別為 3和=5。 畫出全部傳動(dòng)線，即鉆床的主傳動(dòng)轉(zhuǎn)速圖。如前所述，轉(zhuǎn)速圖兩軸之間的平 行線代表同一對(duì)齒輪傳動(dòng)，所以畫II-田軸間的傳動(dòng)線時(shí)，應(yīng)從Ci、C2、C3兩點(diǎn) 分別畫CD、CDi、CD2、C3的平行線，使III軸得到8種轉(zhuǎn)速。由于特殊理由，畫III-IV軸間的傳動(dòng)線時(shí)，應(yīng)畫4條與DE平行的線，8條與DE1平行的線，使 主軸得到12種轉(zhuǎn)速。二1nll11V1400 1000 /10 “二L、.13 n 二 c Z53 ： LS0 、9。/： 速二轉(zhuǎn)1_ 一- 一-V-.瓦、JRe.3.齒輪的確定1 .齒輪齒數(shù)的確定應(yīng)注意以下問題：1) .不產(chǎn)生根切。一般要求Zmin 1820。

9、2) .保證強(qiáng)度和防止熱處理變形過大，齒輪齒根圓到鍵槽的厚度2mm,2T 一般取 5mm,則 zmin 6.5 一。m3) .同一傳動(dòng)組的各對(duì)齒輪副的中心距應(yīng)當(dāng)相等。若模數(shù)相等時(shí)，則齒數(shù)和 亦應(yīng)當(dāng)相等。但由于傳動(dòng)比的要求，尤其是在傳動(dòng)中使用了公用齒輪后， 常常滿 足不了上述要求。機(jī)床上可用修正齒輪，在一定范圍內(nèi)調(diào)整中心距使其相等。 但 修正量不能太大，一般齒數(shù)差不能超過 34個(gè)齒。4) .防止各種碰撞和干涉。5) .應(yīng)保證最小齒輪裝到軸上或套筒上具有足夠的強(qiáng)度。6) .保證主軸的轉(zhuǎn)速誤差在規(guī)定范圍之內(nèi)。2.齒數(shù)的計(jì)算1).同一變速組內(nèi)模數(shù)相同的齒數(shù)的確定為了便于設(shè)計(jì)和制造，主傳動(dòng)系統(tǒng)中所采用的

10、齒輪模數(shù)的種類盡可能少一 些。在同一個(gè)變速組內(nèi)一般都采用相同的模數(shù)， 這是因?yàn)楦鼾X輪副的速度變化不 一樣，受力情況差別不大。當(dāng)各對(duì)齒輪模數(shù)相同，且不采用變位齒輪時(shí)，則各對(duì)齒輪的齒數(shù)和也必須相 等，其間的關(guān)系是：zj zj Sz 常數(shù)Zj(3-1)-uj zj式中 zj 主動(dòng)齒輪的齒數(shù)Zj 被動(dòng)齒輪的齒數(shù)Uj 對(duì)齒輪的傳動(dòng)比Sz對(duì)齒輪的齒數(shù)和為了保證不產(chǎn)生根切，必須先找出具有最少齒數(shù)的傳動(dòng)副(一般出現(xiàn)在最高 升速或最低降速的傳動(dòng)副上)，確定最小齒數(shù)，然后確定最合適的齒數(shù)和 Sz,再 根據(jù)傳動(dòng)比確定其它齒輪的齒數(shù)。由上面兩個(gè)公式得：zjUj-sz(3-2)zj1 UjSz1 Uj股Z41=173。

11、初選Z41=18，參考有關(guān)資料選取m為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=3。由a=m2(Z41 Z41)和選取的=1.41,查表2-1金屬切削機(jī)床，得Sz=76故 Z；1 = Sz-Z41=76-18=58所Wa4 =-2 (18+58)=114=0.31山二卷=0.31VD =*=31.5+ 0.31=101.6r/min U 4III 軸的最高轉(zhuǎn)速 vD=VbX 7=101.6X 1.417=1125.r/minU4 =1400+ 1125.7=1.24Z42 = rUrXSz = 1-1224 76=42 4Z42=Sz-Z 42 =76-42=343齒輪參數(shù)的確定分度圓直徑：d42 =mZ 42 =3X 4

12、2=126mmd42 =mZ 42 =3 x 34=102mm齒頂高：ha=m=3mm齒根高：hf=1.25m全齒高：h= ha + h f頂隙：C= h f - ha=0.25m=0.75mm齒頂圓直徑：da42= d42 +2 ha=126+2X3=132mmd： 42 nd 42 +2 ha =108mm齒根圓直徑：df42= d42 -2 hf=118.5mmd f 42 = d 4z -2 h f =94.5mm齒寬： B42 =13mmb42 =18mm4.齒輪的布置為了使變速箱結(jié)構(gòu)緊湊，必須合理布置齒輪。因?yàn)樗苯佑绊懙阶兯傧涞某?寸，變速操縱的方便性和結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的可能性等問題。

13、在考慮主軸適當(dāng)?shù)闹С芯嗪?散熱條件下，一般應(yīng)盡可能減少變速箱尺寸，但是變速箱的軸向尺寸和徑向尺寸 經(jīng)常不可能同時(shí)縮小。為了防止一對(duì)齒輪尚未完全脫開，另一對(duì)齒輪就開始進(jìn)入嚙合狀態(tài)，如圖七 所示。尺寸L應(yīng)比2B大24mm,其中B為齒寬，這是設(shè)計(jì)是排列齒輪首先要注 意的問題。25一圖七二.傳動(dòng)件的估算與驗(yàn)算傳動(dòng)方案確定之后，要進(jìn)行方案的機(jī)構(gòu)化，確定各零件的實(shí)際尺寸和有關(guān) 布置。為此，常對(duì)傳動(dòng)件的尺寸先進(jìn)行估算，如傳動(dòng)軸的軸徑等。在這些尺寸的 基礎(chǔ)上，畫出草圖，得到初步結(jié)構(gòu)化的有關(guān)布置與尺寸； 然后按結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行主 要零件的驗(yàn)算，如軸的剛度、齒輪的疲勞強(qiáng)度等，必要時(shí)做結(jié)構(gòu)和方案上的修改， 從新驗(yàn)算，知

14、道滿足要求。2. 傳動(dòng)軸的估算和驗(yàn)算傳動(dòng)軸除應(yīng)滿足強(qiáng)度要求外，還應(yīng)滿足剛度要求。強(qiáng)度要求保證軸在反復(fù) 載荷和扭轉(zhuǎn)載荷作用下不發(fā)生疲勞破壞。機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)精度要求較高，不允許 有較大的變形。因此疲勞強(qiáng)度一般不是主要矛盾。除了載荷很大的情況外，可不 必驗(yàn)算軸的強(qiáng)度。剛度要求保證軸在載荷下（彎曲、軸向、扭轉(zhuǎn)）不致產(chǎn)生過大 的變形（彎曲、失穩(wěn)、轉(zhuǎn)角）。如果剛度不足，軸上的零件如齒輪、軸承等將由于軸的變形過大而不能正常工作，或者產(chǎn)生震動(dòng)和噪聲、發(fā)熱、過早磨損而失效 因此，必須保證傳動(dòng)軸具有足夠的剛度。通常，先按扭轉(zhuǎn)剛度估算軸的直徑，畫 出草圖之后，再根據(jù)受力情況，結(jié)構(gòu)布置和有關(guān)尺寸，驗(yàn)算彎曲剛度。1）傳

15、動(dòng)軸直徑的估算傳動(dòng)軸直徑按扭轉(zhuǎn)剛度用下列公式估算傳動(dòng)軸直徑：d=914N mm nj其中：N該傳動(dòng)軸的輸入功率N=Nd kWNd 電機(jī)額定功率一從電機(jī)到該傳動(dòng)軸之間傳動(dòng)件的傳動(dòng)效率的乘積n j 該傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速r/min計(jì)算轉(zhuǎn)速5是傳動(dòng)件能傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速。 各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速可 以從轉(zhuǎn)速圖上，按主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的傳動(dòng)關(guān)系而確定，而中型車、鉆床主 軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為：in j （主）=nmin 3一每米長度上允許的扭轉(zhuǎn)角（deg/m）,可根據(jù)傳動(dòng)軸的要求選取。估算是應(yīng)該注意： .值為每米長度上允許的扭轉(zhuǎn)角，而估算的傳動(dòng)軸的長度往往不足一米，因此在計(jì)算 時(shí)應(yīng)按軸的實(shí)際長度進(jìn)行折算和修正。

16、 .效率 對(duì)估算軸徑d影響不大，可以不計(jì)，也可以用有關(guān)傳動(dòng)件效率的概略值的積求出。 .如使用花鍵時(shí)，可根據(jù)估算的軸徑 d選取相近的標(biāo)準(zhǔn)花鍵軸的規(guī)格。 主軸前徑可參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)的經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)確定。2）傳動(dòng)軸剛度的驗(yàn)算軸的彎曲變形的條件和允許值機(jī)床主傳動(dòng)軸的彎曲剛度驗(yàn)算，主要驗(yàn)算軸上裝齒輪和軸承處的撓度 y和傾 角。各類軸的撓度y和裝齒輪和軸承處的傾角 ，應(yīng)小于彎曲剛度的許用值Y 和值,即：y Y； 軸的彎曲變形計(jì)算公式當(dāng)軸的直徑相差不大且計(jì)算精度要求不高時(shí)，可把軸看作等徑軸，采用平均直徑（di）來進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算花鍵軸的剛度時(shí)可采用平均直徑（di）或當(dāng)量直徑（d2 ）0計(jì)算公式為：d；圓軸：平均

17、直徑di =i慣性矩1=di4 i矩形花鍵軸：平均直徑di=D-2/ 日.當(dāng)里直徑 d2 = 4 641慣性矩 i= d4 6Z(D d)(D d)264軸的力分解和變形合成對(duì)于復(fù)雜受力軸的變形，先將受力分解成三個(gè)垂直平面上的分力， 應(yīng)用彎曲 變形的公式求出所要求截面的兩個(gè)垂直平面內(nèi)的y和 值，然后進(jìn)行疊加：在同一平面內(nèi)的可進(jìn)行 代數(shù)疊加，在兩垂直平面內(nèi)的按幾何向量合成，求出該截面的總撓度和總傾角。 危險(xiǎn)工作條件的判斷主軸變速箱傳動(dòng)軸的工作條件有多種，驗(yàn)算剛度時(shí)應(yīng)選擇最危險(xiǎn)的工作條件 進(jìn)行。一般是：軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速低，傳動(dòng)齒輪的直徑小且位于軸的中央，這時(shí)，軸受力將 總變形劇增。如果對(duì)二、三種工作條

18、件難以判斷是那一種最危險(xiǎn)， 就應(yīng)分別進(jìn)行 計(jì)算，找到最大彎曲變形值y和。提高軸剛度的一些措施加大軸的直徑；減少軸的跨距或增加第三支承；從新安排齒輪在軸上的位置；改變軸間的布置方式等。加大軸徑有時(shí)受到軸上小齒輪體厚的限制， 增加第 三支承使軸的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，都不是最有效和最理想的措施，應(yīng)首先從齒輪在軸上 的布置、軸的相互方位關(guān)系來改善受力狀態(tài)， 看是否在不加大軸徑、不改變軸的 基本形式的前提下，提高軸的剛度。為了提高軸的剛度，有時(shí)寧愿多增加一對(duì)固定傳動(dòng)齒輪，增加一根軸，從傳 動(dòng)方案上保證中間軸不會(huì)太長。3. 齒輪模數(shù)的估算和計(jì)算估算按接觸疲勞和彎曲強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)比較復(fù)雜， 而且有些系數(shù)只有在齒輪

19、各 參數(shù)都已知道后就可確定，所以只在草圖畫完之后效核用。在畫草圖之前，先估算，再 選用標(biāo)準(zhǔn)齒輪模數(shù)。齒輪彎曲疲勞的估算：“ N mw 323 mm znj齒面點(diǎn)蝕的估算：3703：一mm其中1為大齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，為齒輪中心距。由中心距 及齒數(shù)z1, z2求出齒數(shù)：2 mj mmZi Z2根據(jù)估算所得mw和mj中較大的值，選取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。計(jì)算結(jié)構(gòu)確定以后，齒輪的工作條件，空間安排，材料和精度等級(jí)都已確定, 才肯能核驗(yàn)齒輪的接觸疲勞和彎曲疲勞強(qiáng)度值是否滿足要求。根據(jù)接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為：m j 163003卜i。J 2 23 s mm jmZ2i j2、根據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為：1

20、23 smw 275 mm.Z1m n j w 式中：N一計(jì)算齒輪傳遞的額定功率 N= NdkW;nj一計(jì)算齒輪（小齒輪）的計(jì)算轉(zhuǎn)速 r/min ；m一齒寬系數(shù) m=b/m, m常取610；乙一計(jì)算齒輪的齒數(shù)，一般取傳動(dòng)中最小齒輪的齒數(shù);i-大齒輪與小齒輪的齒數(shù)比，i= -z2 1;Zis一壽命系數(shù),t一工作期限系數(shù),60nTT=mF數(shù)C0;齒輪等傳動(dòng)件在接觸和彎曲交變載荷下的疲勞曲線指數(shù)m和基準(zhǔn)循環(huán)次n 轉(zhuǎn)速變化系數(shù);n 一功率利用系數(shù);n一齒輪的最低轉(zhuǎn)速r/min;q 材料強(qiáng)化系數(shù)。幅值低的交邊載荷可使金屬材料的晶粒邊界強(qiáng)化,起到阻止疲勞細(xì)縫擴(kuò)散的作用。3軸承選擇根據(jù)軸的數(shù)據(jù)，從參考書機(jī)械

21、設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（第二版）查的推力球軸承，軸承型號(hào)51305。其尺寸參數(shù)為：d=30mm, D=52mm, B =16mm。技術(shù)參數(shù)為：C=21500N C0 =43200N計(jì)算軸承動(dòng)負(fù)荷C:C fhFtfa(3.10)式中fh壽命系數(shù)fa 轉(zhuǎn)速系數(shù)9(3.(11)由公式(3.11)得3 15000 :5003.119(3.(12)由公式（3.12）得3 3335200.55把fh、fa代入，由公式（3.10）得CfhFtfa3.110.554412=24947N28000N滿足強(qiáng)度要求深溝軸承：軸承型號(hào)6005,其尺寸參數(shù)為:d=25mm, D=47mm, B =12mm。軸承型號(hào)6206,其尺

22、寸參數(shù)為:軸承型號(hào)6210,其尺寸參數(shù)為:d=30mm, D=62mm, B =16mm。d=50mm, D=90mm, B =20mm。軸承型號(hào)6212,其尺寸參數(shù)為:d=60mm, D=110mm, B =22mm。軸承型號(hào)6305,其尺寸參數(shù)為:軸承型號(hào)6208,其尺寸參數(shù)為:d=25mm, D=80mm, B =17mm。d=40mm, D=80mm, B =18mm。三.夾具設(shè)計(jì)4. 1工藝加工過程1 .模鍛2 .正火3 .車小頭端面，鉆尖孔粗車各外圓，留加工余量3mm倒角4 .粗車大端？200mn#圓，車內(nèi)肩孔，留加工余量3mm深度 車至尺寸要求.5 .調(diào)質(zhì) HB217至 2556

23、 .精車各外圓，留加工余量0.3mm7 .精車？200mm ?50mm和？104mm至圖紙要求，內(nèi)孔 ?80 0:042 mm留加工余量1mm布端面取總長，鉆大端內(nèi) 頂尖孔8 .車30斜面9 .鉆？20 0.042 mmfL留加工余量1mm孔口倒角10 .磨小端各外圓至圖紙要求11 .車？80 0042 mml至圖紙要求12 .鏈6-?20 0.042mmfL至圖紙要求13 .洗鍵槽至尺寸14 .鉆斜孔兩處？8mms圖紙要求15 .配鉆？8mmfL16 .檢驗(yàn)3. 2設(shè)計(jì)夾具為了提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾 具。在該零件的夾具設(shè)計(jì)中， 選擇第九道工序一一鉆6-。201

24、的鉆床 夾具。本鉆模用于Z5140立式鉆床中。工件以外圓？70和端面在定位套 中定位,6個(gè)被加工的孔程環(huán)行均勻分布在平面上。傳動(dòng)圖以錐柄和機(jī) 床主軸連接，并用鍥鐵夾緊。機(jī)床工作時(shí)，主軸通過內(nèi)齒輪帶動(dòng)6根工 作主軸傳動(dòng)，并與主軸作送進(jìn)運(yùn)動(dòng)。工作主軸多用推力軸承作為支承。 鉆模板裝在兩根導(dǎo)桿上，導(dǎo)桿的下端和夾具體上的兩個(gè)導(dǎo)孔為間隙配 合，以確定鉆模板對(duì)夾具的相對(duì)位置。 隨著機(jī)床主軸下降，鉆模板借助 彈簧的壓力通過擺塊將工件壓緊。機(jī)床主軸繼續(xù)送進(jìn)，鉆頭即同時(shí)鉆削 6個(gè)孔。鉆削完畢，鉆模板隨機(jī)床主軸上升，直至鉆頭退出工件；然后， 自動(dòng)恢復(fù)原始位置。由于鉆模板采用活動(dòng)連接定位，被加工孔與定位基 準(zhǔn)之間的

25、位置精度只能控制在0.05至0.45mm之間。設(shè)計(jì)鉆模板時(shí)應(yīng)注意的地方是：(1) 鉆模板上安裝鉆套的孔之間及孔與定位元件的位置應(yīng)有足夠的精度。(2) 鉆模板應(yīng)有足夠的剛度，以保證鉆套位置的準(zhǔn)確性，但又不能設(shè)計(jì)的太厚太重。鉆模板一般不應(yīng)承受夾緊反力。(3) 為保證加工的穩(wěn)定性，鉆模板導(dǎo)桿上的彈簧力必須足夠，以使鉆模板在夾具上維持足夠的定位壓力，如果鉆模板本身產(chǎn)生的重力超過 800N,則導(dǎo)桿上可不裝彈簧。該夾具以圓錐面、軸肩和頂尖孔定位，圓錐面和頂尖可消除丁，式 X , Y四個(gè)自由度，軸肩消除 T自由度。工件繞N的自由度可以不 限制。結(jié)構(gòu)示意圖如下：1 .定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是該頂

26、尖孔的中心線，為了使定 位誤差為零，鉆六個(gè)孔時(shí)，以頂尖孔為第一定位面，軸肩為第二定位面，圓錐面為底三頂位面。2 .切削力刀具：選直徑為 20的直柄麻花鉆，因在鉆孔過程中的 鉆削力最大，故只計(jì)算這個(gè)切削力。(1) .軸向力：查工藝手冊(cè)表 3-36F=G - doXF ffF Kf 式中 G=833.85, Xf= 1,yF= 0.7 , do=2Omm f = 0.25mm/rF= 833.85 X 201 乂 0.250.7 X 1 = 6319.4N機(jī)床轉(zhuǎn)速：查工藝手冊(cè)表 4-4-1 ,選 n = 400r/min =6.67r/s切削扭矩：查工藝手冊(cè)表 3-36M=d。 fyM Km10-3,式中 Q=333.54, d0=5,X=1.9, yM=0.8 , K=1, f=0.25.M= 333.54 X 2019 乂 0.250.8 X 1 X 10-3= 34.64 NJ - M切削功率：Pm2兀- M- n - 10-3=2n X 34.64 X6.67 義 103=1.45Kw(3)定位誤差分析：?20與頂尖孔中心線的位置度公差為 0.15mm3 .夾具元件的設(shè)計(jì)(1) .鉆套的選擇由 查得：孔徑20的鉆套：d = 20mm