普通钻床改造为多轴钻床课件
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传动系统设计5.1 传动方式的选择传动系统可以分为两种:(1)齿轮传动(2)曲拐传动。
相比较而言,曲拐传动可以加工分布不规则的空系,而且结构紧凑、效率高,所以本设计采用曲拐传动5.2 传动原理此传动系统采用平行四边行连杆机构的传动特性进行设计。
平行四边行机构属于双曲柄机构,它相对的两杆平行且长度相等,它有两个显著特性:一是两曲柄以相同速度同向转动;另一是连杆平动。
此传动系统就是采用这两个特性.图5-1 平行四边形机构5.3 结构设计图5-2 传动示意图6 相关轴的验算6.1 主动轴的演算图6-1 轴的结构图及轴承在轴上的位置6.1.1 初选直径1、选择轴的材料:选用40C r调质处理2、确定轴的最细部分:直径强度极限MPa b 750=σ弯曲应力MPa 75)1(=-βα根据3np C d ≥,又因为工作轴的材料一般为40Cr 所以取100=c 又因为轴端有一键,且轴应变扭矩比较大,以及轴承选用时的方便考虑取mm d 301=3、确定轴的长度:1) 由于本轴采用的是键联接,所选用键长为mm 14。
在这一部分有一轴承为AC 7305,宽为17mm 。
所以这一部分轴总长综合考虑取mm l 251=2) 轴承末端采用周肩定位,上端为长环定位,此处备一轴肩,肩宽为mm 33,所以此段mm d 332=.采用一轴承型号为AC 7305宽为mm 17,取两轴承端面距离为mm 11.所以此段长为mm l 582=。
3) 同样采用轴肩定位,则下段轴mm d 302=.同样需要轴承端盖mm 28.还要伸出部分来安装钻头取mm 50.所以此段mm l 7850282=+=所以总轴长mm L 21950335878=+++=6.1.2 强度较核由疲劳强度验算公式[]n+nnnnn=22≥∙τστσ (6-1)N为危险断向的空际安全系数 []n 一般为1.5-3 +K-1n =m aσψσβεσσσσ∙ (6-2) ma+K-1=nψττβεττττ ②由设计手册查表得 371=-σ201=-τ 得2.25===MW m s W M σσ 7.21=WM==nnmaττ 62.1=s K 88.1=a K2=B83.0==τσεε1.0=σψ05.0=τψ(其中nM为转矩,nW为抗扭矩截面系数,wM为弯矩,wW为抗弯截面系数) 由上式可得2.2=n综上可知此轴设计是满足要求的6.2 钻直径为Φ13的孔的工作轴的验算6.2.1 初选直径1、选择轴的材料:选用40C r调质处理2、确定轴的最细部分:直径强度极限MPa b 750=σ弯曲应力MPa 75)1(=-βα 根据3np C d ≥,又因为工作轴的材料一般为40Cr 所以取100=C 又因为轴端有一键,且轴应变扭矩比较大,以及轴承选用时的方便考虑取mm d 151=1) 由于本轴采用的是键联接,所选用键长为14mm。
摘要多轴钻床是一种孔加工的机床,它被广泛用于加工多孔工件。
多轴钻床在生产中的应用,解决了普通钻床加工多孔工件时逐孔加工浪费时间和人工这两个重要问题。
在本设计中,设计的多轴钻床为轮辐螺栓孔加工机床,属于专用机床。
本设计主要解决了多轴钻床加工过程中的两大主要问题:工件和刀具之间的定位问题和刀具导向问题。
为了解决上述两大难题,我们在设计中采用合理的钻模板和定位装置对工件合理定位,从而完成孔的扩铰工序,解决了多轴钻床加工中的两大难题。
同时也讨论了多轴钻床的总体设计问题,给出了总体设计方案,其中包括刀具与工件的与运动方式设计,对机床各个部件的功能和作用进行具体的阐述并体持技术要求,从而使工件被加工后达到设计要求。
本设计中我们还确定了机床的主要参数,如主运动参数和进给运动参数。
在重点章节中我们对机床的传动部件进行了详细的参数和结构设计,并且对传动件进行了强度和刚度验算,使其达到设计技术精度。
其中特别对齿轮、轴、滚动轴承、键进行了具体的计算和验证。
另外在最后一章对多轴钻床的定位和加紧机构进行了简单的原理设计。
关键词:六轴钻床齿轮轴滚动轴承键夹具AbstactDrilling machine of six axles is the tool machine that a kind of bore process, it is used for processing many bore work pieces extensively. Drilling machine of six axles in the application in the production, resolving the commonness to drill the bed to process many a hour of the bore work to pursue the bore to process the wave to take a lot of time and these two important problems of artificial In this design, many stalks of the design drill the bed to process the tool machine for Spoke of a wheel stud bolt bore, belonging to the appropriation tool machine. Introduced many stalks to drill the history development circumstance that method and many stalkses that the bed carry on bore’s process drills the bed to process first in chapter of behind, still introduced many stalks to drill the characteristics that bed process, mainly introduced many stalks to drill the bed to process the two greatest problems in the processes:Fixed position problem and a direction of knife problems between the work piece and the knife. Many stalks drill the bed adoption to drill the template and fixed positions to equip reasonablely to a reasonable fixed position of work, thus completing the bore to expand the铰work preface, solving many stalks to drill the bed process medium of two greatest hard nut to crack.Introduced many stalks to drill the total design of the bed again in the chapter of underneath, give total design project, among them include the knife to have with the work piece of with sport method design, maintain the technique request to the function and functions of the tool machine each parts carry on elaborating in a specific way combine body, attain to design the request after thus making the work piece process. We also made sure the main parameter of the tool machine in this design, such as the main sport parameter and enter to the sport parameter.We spread to move the parts to carry on the detailed parameter and the structure designs to the tool machine in thepoint chapter, and check to calculate towards spreading to move the piece to carry on the strength and just degree, making it pour to design the technique accuracy greatly.Among them special to the wheel gears, stalks, rolled over the bearings, key to carry on the concrete calculation and verifications.Drill the fixed position of the bed and stepped up the organization to carry on the simple principle design to many stalks at the last one chapter moreover.Keywords: Drilling machine of six axles wheel gear Stalk Roll over the bearings Key Tongs.目录前言 (1)1概述 (3)2多轴钻床总体设计 (5)2.1加工工件的工艺分析 (5)2.2多轴钻床钻削方式设计 (6)2.2.1钻削加工的相对运动由刀具实现 (6)2.2.2.钻削加工时的相对运动 (7)2.3多轴钻床的总体布局设计 (8)2.3.1.机床总体布局的基本要求 (8)2.3.2决定多轴钻床总体布局因素的分析 (8)3多轴钻床的部件 (12)3.1底座 (12)3.2工作台 (12)3.3立柱 (12)3.4定位加紧机构 (13)3.5主轴箱 (13)3.6刀具及调节柄 (13)4多轴钻床的参数设计 (14)4.1参数和尺寸参数 (14)4.2运动参数 (14)4.3动力参数 (14)5主轴箱设计 (18)5.1传动系统的设计 (18)5.1.1主传动方案设计 (18)5.1.2主轴箱齿轮齿数的设计 (19)5.1.3齿轮结构设计 (21)5.2传动件的计算和校核 (22)5.2.1齿轮的计算和校核 (22)5.2.2轴的计算和校核 (28)5.2.3轴的结构设计 (34)5.2.4轴的校核 (36)5.3轴承 (40)5.3.1.轴承的选用 (41)5.3.2.轴承的校核 (43)5.4键的选择和键的强度计算 (48)5.4.1.大齿轮键的选择和校核 (48)5.4.2.小齿轮键的选择和校核 (49)5.4.3.联轴器键的选择与校核 (50)6夹具 (51)6.1机床夹具的组成及功能 (51)6.2夹具的条件、原则及要求 (52)6.2.1工作条件 (52)6.2.2夹紧力作用点选择原则及夹紧过程 (52)6.2.3加紧机构应满足的要求 (53)6.3多轴钻床夹具的设计 (53)6.3.1定位元件的设计 (53)6.3.2加紧元件的设计 (54)结束语 (56)致谢 (58)参考文献 (59)译文 (60)英文原文 (68)前言四年的大学生活即将接近尾声,进行为期两个越的毕业设计,我们深感受颇深。
目录目录 (1)中文摘要 (2)ABSTRACT (2)第1章绪纶 (3)1.1多轴加工应 (3)1.2多轴加工的设备 (4)1.3多轴加工的趋势 (5)第2章普通钻床改为多轴钻床 (6)2.1生产任务 (6)2.2普通立式钻的选型 (6)第3章多轴齿轮传动箱的设计 (7)3.1设计前的准备 (7)第4章多轴箱的结构设计与零部件图的绘制 (14)4.1箱盖、箱体和中间板结构 (14)4.2多轴箱轴的设计...................... .......... .......... (14)4.3轴坐标计算 (30)第5章导向装置的设计 (31)第6章接杆刀具 (31)外文文献 (31)总结 (36)鸣谢 (37)参考文献 (37)中文摘要本设计是关于普通钻床改造为多轴钻床的设计。
普通钻床为单轴机床,但安装上多轴箱就会成为多轴的钻床,改造成多轴钻床后,能大大地缩短加工时间,提高生产效率。
因此本设计的重点是多轴箱的设计,设计内容包括齿轮分布与选用、轴的设计、多轴箱的选用、导向装置设计等。
亲,由于某些原因,没有上传完整的毕业设计(完整的应包括毕业设计说明书、相关图纸CAD/PROE、中英文文献及翻译等),此文档也稍微删除了一部分内容(目录及某些关键内容)如需要的朋友,请联系我的Q&Q:2215891151,数万篇现成设计及另有的高端团队绝对可满足您的需要关键词:多轴钻床;生产效率;多轴箱AbstractThe design is about reconstructing the ordinary drill to a multiple drill. The ordinary drill is a single drill. It will improve its productive efficiency, shorten its processing time if assembled a multiple spindle case on. That so calls a multiple drill. Hereby, the keystone of this design paper is how to design a multiple spindle heads. The design subjects include the selection and distribution of gear wheel, the design of spindle, and the guiding equipment and selection of the multiple spindle heads, etc.Key words: multiple drill; productive efficiency; multiple spindle heads普通钻床该为多轴钻床专业:机械设计制造及其自动化, 学号:2000121316, 姓名:梁显垣指导教师:刘杰华,招惠玲,陈敏华第1章绪论1.1多轴加工应用据统计,一般在车间中普通机床的平均切削时间很少超过全部工作时间的15%。
普通钻床的数控化改造(机械传动部分)
钻床的数控化改造分为机械传动部分和数控系统部分两部分,
本文将介绍普通钻床的机械传动部分数控化改造方案。
一、改造原则:
1、原则上不改变机床主体结构和机械传动部分外形尺寸,保证
改装前后钻床的刚性、精度和稳定性;
2、改造前应充分了解机床原理,详细了解其机械结构和传动原理;
3、改造前应根据加工需求和实际应用环境进行改造方案的选择
和设计。
二、改造内容:
1、主轴传动部分:主轴采用变频调速电机驱动,实现主轴转速、前进和后退、主轴停止等操作的自动化;
2、进给部分:进给系统采用伺服电机控制,实现自动进给、进
给速度、进给量的调整;
3、夹紧装置:改用气动、液压等不同夹紧方式,实现夹紧力大
小的自动调整和保证工件在加工过程中的稳定性;
4、传感器:加装光电或机械式传感器,实现位移、速度、压力
等参数的监测和反馈;
5、自动换刀:加装自动换刀机构,实现自动换刀、刀具检测和
自动调整等功能;
6、加装零点回归装置,实现加工的准确定位和定位精度。
三、改造后的数控钻床的优势:
1、提高加工效率和产品质量,缩短加工周期,降低人工成本;
2、实现自动化生产,提高生产流程控制的精度和可靠性;
3、操作简单方便,可以编辑工艺参数,实现加工流程的自动控制和互连互通。
普通车床改造成多轴钻床摘要:介绍利用普通车床改装成钻孔多轴钻床,充分利用工厂闲置设备,达到节约成本、提高生产效率的目的。
关键词:普通车床;改装;多轴钻;生产率概述:陕汽东铭公司是生产微型汽车车桥的专业厂, 具有雄厚的轻微型汽车驱动桥、电动汽车车桥设计生产能力、有除标准件、铸造件外的车桥零部件专业化生产线。
随着陕汽集团的不断发展,车桥需求量将加大。
为跟上公司的发展步伐和提高市场竞争力,必须扩大生产能力。
利用工厂闲置的普通车床改造为钻孔多轴钻床,不仅提高生产效率,满足市场需求,还为工厂节约了不小的开支。
1 加工工艺要求如图1图12 机床选择及其主要参数应根据工件的几何形状、结构大小、孔径、孔数和孔的分布情况以及加工时所需的切削轴向力和切削功率等要素来确定其型号。
需要确定主机的主要参数是:机床主轴的各级进给量;机床的额定功率和主轴允许的最大进给力;及导轨长度等参数。
由于钻孔直径不大,选用常用的C6140普通车床,轴向允许最大进给抗力Px=3.52kN,电机额定功率P=7.5kW 。
3 计算及受力分析工件材料:45#,热处理调质:24~30HRC 。
转矩:T=Kp f D 8.02345式中:T —切削转矩kN·mmD —钻孔直径mmf —每转进给量mm,取f=0.1Kp —修正系数,取Kp=0.75则总切削转矩:T 总=4×345×5.82×1.08.0×0.75=12.1(kN·mm)切削力:Px=Kp f D 7.0680式中:Px —轴向切削力kN则总切削力:Px=4×680×8.5×1.07.0×0.75=3.46kN也可参考现代夹具设计手册表7-32、7-33。
钻孔主要是受轴向力,总切削力小于车床轴向允许最大进给抗力。
如果钻孔直径过大,当总切削力大于车床允许最大进给抗力二倍以上时,应考虑用液压进给机构。
目录目录 (1)中文摘要 (2)ABSTRACT (2)第1章绪纶 (3)1.1多轴加工应 (3)1.2多轴加工的设备 (4)1.3多轴加工的趋势 (5)第2章普通钻床改为多轴钻床 (6)2.1生产任务 (6)2.2普通立式钻的选型 (6)第3章多轴齿轮传动箱的设计 (7)3.1设计前的准备 (7)第4章多轴箱的结构设计与零部件图的绘制 (14)4.1箱盖、箱体和中间板结构 (14)4.2多轴箱轴的设计...................... .......... .......... (14)4.3轴坐标计算 (30)第5章导向装置的设计 (31)第6章接杆刀具 (31)外文文献 (31)总结 (36)鸣谢 (37)参考文献 (37)中文摘要本设计是关于普通钻床改造为多轴钻床的设计。
普通钻床为单轴机床,但安装上多轴箱就会成为多轴的钻床,改造成多轴钻床后,能大大地缩短加工时间,提高生产效率。
因此本设计的重点是多轴箱的设计,设计内容包括齿轮分布与选用、轴的设计、多轴箱的选用、导向装置设计等。
亲,由于某些原因,没有上传完整的毕业设计(完整的应包括毕业设计说明书、相关图纸CAD/PROE、中英文文献及翻译等),此文档也稍微删除了一部分内容(目录及某些关键内容)如需要的朋友,请联系我的Q&Q:2215891151,数万篇现成设计及另有的高端团队绝对可满足您的需要关键词:多轴钻床;生产效率;多轴箱AbstractThe design is about reconstructing the ordinary drill to a multiple drill. The ordinary drill is a single drill. It will improve its productive efficiency, shorten its processing time if assembled a multiple spindle case on. That so calls a multiple drill. Hereby, the keystone of this design paper is how to design a multiple spindle heads. The design subjects include the selection and distribution of gear wheel, the design of spindle, and the guiding equipment and selection of the multiple spindle heads, etc.Key words: multiple drill; productive efficiency; multiple spindle heads普通钻床该为多轴钻床专业:机械设计制造及其自动化, 学号:2000121316, 姓名:梁显垣指导教师:刘杰华,招惠玲,陈敏华第1章绪论1.1多轴加工应用据统计,一般在车间中普通机床的平均切削时间很少超过全部工作时间的15%。
其余时间是看图、装卸工件、调换刀具、操作机床、测量以及清除铁屑等等。
使用数控机床虽然能提高85%,但购置费用大。
某些情况下,即使生产率高,但加工相同的零件,其成本不一定比普通机床低。
故必须更多地缩短加工时间。
不同的加工方法有不同的特点,就钻削加工而言,多轴加工是一种通过少量投资来提高生产率的有效措施。
1.1.1多轴加工优势虽然不可调式多轴头在自动线中早有应用,但只局限于大批量生产。
即使采用可调式多轴头扩大了使用范围,仍然远不能满足批量小、孔型复杂的要求。
尤其随着工业的发展,大型复杂的多轴加工更是引人注目。
例如原子能发电站中大型冷凝器水冷壁管板有15000个ψ20孔,若以摇臂钻床加工,单单钻孔与锪沉头孔就要842.5小时,另外还要划线工时151.1小时。
但若以数控八轴落地钻床加工,钻锪孔只要171.6小时,划线也简单,只要1.9小时。
因此,利用数控控制的二个坐标轴,使刀具正确地对准加工位置,结合多轴加工不但可以扩大加工范围,而且在提高精度的基础上还能大大地提高工效,迅速地制造出原来不易加工的零件。
有人分析大型高速柴油机30种箱形与杆形零件的2000多个钻孔操作中,有40%可以在自动更换主轴箱机床中用二轴、三轴或四轴多轴头加工,平均可减少20%的加工时间。
1975年法国巴黎机床展览会也反映了多轴加工的使用愈来愈多这一趋势。
1.2 多轴加工的设备多轴加工是在一次进给中同时加工许多孔或同时在许多相同或不同工件上各加工一个孔。
这不仅缩短切削时间,提高精度,减少装夹或定位时间,并且在数控机床中不必计算坐标,减少字块数而简化编程。
它可以采用以下一些设备进行加工:立钻或摇臂钻上装多轴头、多轴钻床、多轴组合机床心及自动更换主轴箱机床。
甚至可以通过二个能自动调节轴距的主轴或多轴箱,结合数控工作台纵横二个方向的运动,加工各种圆形或椭圆形孔组的一个或几个工序。
现在就这方面的现状作一简介。
1.2.1多轴头从传动方式来说主要有齿轮传动与万向联轴节传动二种。
这是大家所熟悉的。
前者效率较高,结构简单,后者易于调整轴距。
从结构来说有不可调式与可调式二种。
前者轴距不能改变,多采用齿轮传动,仅适用于大批量生产。
为了扩大其赞许适应性,发展了可调式多轴头,在一定范围内可调整轴距。
它主要装在有万向.二种。
(1)万向轴式也有二种:具有对准装置的主轴。
主轴装在可调支架中,而可调支架能在壳体的T形槽中移动,并能在对准的位置以螺栓固定。
(2)具有公差的圆柱形主轴套。
主轴套固定在与式件孔型相同的模板中。
前一种适用于批量小且孔组是规则分布的工件(如孔组分布在不同直径的圆周上)。
后一种适用于批量较大式中小批量的轮番生产中,刚性较好,孔距精度亦高,但不同孔型需要不同的模板。
多轴头可以装在立钻式摇臂钻床上,按钻床本身所具有的各种功能进行工作。
这种多轴加工方法,由于钻孔效率、加工范围及精度的关系,使用范围有限。
1.2.2 多轴箱也象多轴头那样作为标准部件生产。
美国Secto公司标准齿轮箱、多轴箱等设计的不可调式多轴箱。
有32种规格,加工面积从300X300毫米到600X1050毫米,工作轴达60根,动力达22.5千瓦。
Romai工厂生产的可调多轴箱调整方便,只要先把齿轮调整到接近孔型的位置,然后把与它联接的可调轴移动到正确的位置。
因此,这种结构只要改变模板,就能在一定范围内容易地改变孔型,并且可以达到比普通多轴箱更小的孔距。
根据成组加工原理使用多轴箱或多轴头的组合机床很适用于大中批量生产。
为了在加工中获得良好的效果,必需考虑以下数点:(1)工件装夹简单,有足够的冷却液冲走铁屑。
(2)夹具刚性好,加工时不形变,分度定位正确。
(3)使用二组刀具的可能性,以便一组使用,另一组刃磨与调整,从而缩短换刀停机时间。
(4)使用优质刀具,监视刀具是否变钝,钻头要机磨。
(5)尺寸超差时能立即发现。
1.2.3多轴钻床这是一种能满足多轴加工要求的钻床。
诸如导向、功率、进给、转速与加工范围等。
巴黎展览会中展出的多轴钻床多具液压进给。
其整个工作循坏如快进、工进与清除铁屑等都是自动进行。
值得注意的是,多数具有单独的变速机构,这样可以适应某一组孔中不同孔径的加工需要。
1.2.4 自动更换主轴箱机床为了中小批量生产合理化的需要,最近几年发展了自动更换主轴箱组合机床。
(1) 自动更换主轴机床自动更换主轴机床顶部是回转式主轴箱库,挂有多个不可调主轴箱。
纵横配线盘予先编好工作程序,使相应的主轴箱进入加工工位,定位紧并与动力联接,然后装有工件的工作台转动到主轴箱下面,向上移动进行加工。
当变更加工对象时,只要调换悬挂的主轴箱,就能适应不同孔型与不同工序的需要。
(2)多轴转塔机床转塔上装置多个不可调或万向联轴节主轴箱,转塔能自动转位,并对夹紧在回转工作台的工件作进给运动。
通过工作台回转,可以加工工件的多个面。
因为转塔不宜过大,故它的工位数一般不超过4—6个。
且主轴箱也不宜过大。
当加工对象的工序较多、尺寸较大时,就不如自动更换主轴箱机床合适,但它的结构简单。
(3)自动更换主轴箱组合机床它由自动线或组合机床中的标准部件组成。
不可调多轴箱与动力箱按置在水平底座上,主轴箱库转动时整个装置紧固在进给系统的溜板上。
主轴箱库转动与进给动作都按标准子程序工作。
换主轴箱时间为几秒钟。
工件夹紧于液压分度回转工作台,以便加工工件的各个面。
好果回转工作台配以卸料装置,就能合流水生产自动化。
在可变生产系统中采用这种装置,并配以相应的控制器可以获得完整的加工系统。
(4) 数控八轴落地钻床大型冷凝器的水冷壁管板的孔多达15000个,它与支撑板联接在一起加工。
孔径为20毫米,孔深180毫米。
采用具有内冷却管道的麻花钻,5-7巴压力的冷却液可直接进入切削区,有利于排屑。
钻尖磨成90°供自动定心。
它比普通麻花钻耐用,且进给量大。
为了缩短加工时间,以8轴数控落地加工。
1.3 多轴加工趋势多轴加工生产效率高,投资少,生产准备周期短,产品改型时设备损失少。
而且随着我国数控技术的发展,多轴加工的范围一定会愈来愈广,加工效率也会不断提高。
第2章普通钻床改为多轴钻床2.1生产任务在一批铸铁连接件上有同一个面上有多个孔加工。
在普通立式钻床上进行孔加工,通常是一个孔一个孔的钻削,生产效率低,用非标设备,即组合机床加工,生产效率高,但设备投资大。
但把一批普通立式普通单轴钻床改造为立式多轴钻床,改造后的多轴钻床,可以同时完成多个孔的钻、扩、铰、等工序。
设计程序介绍如下:2.2 普通立式钻床的选型2.2.1计算所需电机功率零件图如图1所示:图1为工件零件图,材料:铸铁HT200;料厚:5mm;硬度:HBS170-240HBS;年产量:1000万此处省略 NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN 字。
如需要完整说明书和CAD 图纸等.请联系扣扣 二五一一三三四零八 另提供全套机械设计地址。
轴承安全1) 8102推力球轴承校核P=Fa (表3.8-54)[jj] P=4.091N36091.4105009606010⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=h L >'h L =30000h(表13-3) [文献6] 轴承安全4.3 轴坐标计算为方便在多轴箱上镗孔,因此进行轴坐标计算是十分重要的。
建立如图14坐标系,多轴箱里尺寸如图示为220x180mm,在多轴箱中心安装主动轴,则主动轴坐标可知(110,90),则根据零件图,可算出其他各轴坐标,分别如图所示。
第5章 导向装置的设计5.1导向装置组成导向装置主要由导柱、导套、弹簧组成。