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钻床主轴进给机构改造--变速机构设计【7张图纸】【优秀】钻床主轴进给机构改造--变速机构设计【7张图纸】【优秀】 -- 50 元

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折叠 钻床主轴进给机构改造--变速机构设计【7张图纸】【优秀】.rar钻床主轴进给机构改造--变速机构设计【7张图纸】【优秀】.rar
A2-1立柱.dwg
A2-2主轴.dwg
A4齿轮.dwg
任务书.doc
周次计划检查落实表.xls
外文翻译--液压与气压传动的特点及发展应用概况.doc
总装图A0-4.dwg
相关资料.doc
装配图A0-1.dwg
装配图A0-3.dwg
进给结构图A0-2.dwg
钻床主轴进给机构改造--变速机构设计开题报告.doc
钻床主轴进给机构改造--变速机构设计论文.doc
编号:201404070934011561       格式:RAR    上传时间:2014-04-07
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钻床 主轴 进给 机构 改造 变速 设计 图纸 优秀 优良
资源描述:

钻床主轴进给机构改造--变速机构设计

48页 16000字数+说明书+任务书+开题报告+7张CAD图纸【详情如下】

A2-1立柱.dwg

A2-2主轴.dwg

A4齿轮.dwg

任务书.doc

周次计划检查落实表.xls

外文翻译--液压与气压传动的特点及发展应用概况.doc

总装图A0-4.dwg

相关资料.doc

装配图A0-1.dwg

装配图A0-3.dwg

进给结构图A0-2.dwg

钻床主轴进给机构改造--变速机构设计开题报告.doc

钻床主轴进给机构改造--变速机构设计论文.doc


摘 要

   随着先进制造技术的发展和进步,数控加工已成为机加工过程中的一种主流技术。这一技术的运用提高了机加工过程中工作效率和加工精度。数控多工位钻床就是提高钻削加工精度和效率的一种很好的机加工工具。本文对数控多工位钻床进行了设计,采用了普通车床设计的步骤和方法,综合考虑数控机床的特点。从切削力入手确定主轴及电机,到整个机床的结构设计和机床的控制。最后到对机床初始化程序设计。本文完成数控多工位钻床的资料收集与国、内外现状的调查比较,提出较为可行的方案;完成机床的机械结构设计计算与电气控制系统设计,初步完成控制系统的软硬件设计。本设计是关于将普通钻床改造为多工位加工钻床的结构设计。普通钻床为单轴机床,且工件安装后需要进行反复调整,工件上有相互位置要求的各表面间的位置精度就会受到很多因素的影响,通过设计改造成快速主轴、移动工作台和具有一定回转精度的能实现多工位加工的钻床后,能大大地缩短加工时间,提高生产效率。因此本设计主要从钻床的主轴箱设计、移动工作台设计及工作台的回转设计几个方面,对普通钻床进行一定的结构改进,实现多工位加工,以符合现代机械加工的要求。

关键词:多工位钻床;生产效率;主轴箱

目录

摘 要III

AbstractIV

目录V

1 绪论1

1.1 钻床的工艺范围1

1.2 钻床的类型1

1.2.1 台式钻床1

1.2.2 立式钻床1

1.2.3 摇臂钻床2

1.3 钻削加工的特点2

1.3.1 多轴加工的特点3

1.3.1 多工位加工的特点3

1.4 论文研究的内容及意义3

1.5 本文所做的工作3

2 机械传动方案确定4

2.1 设计内容分析4

2.2机械传动方案的选择4

2.2.1 总体传动方案选择4

2.2.2 总体传动方案确定5

3 主轴传动部件设计7

3.1 切削力的计算7

3.1.1 机床工况要求7

3.1.2 切削力和切削扭矩的计算7

3.2 主轴齿轮传动方案确定9

3.2.1 设定齿轮传动方案9

3.2.2 主轴传动设计和计算10

4 工作台纵向进给机构的设计18

4.1 工作台纵向进给负载分析及计算18

4.1.1 摩擦阻力计算18

4.1.2 等效转动惯量计算18

4.1.3 丝杠摩擦阻力矩的计算19

4.1.4 等效负载转矩的计算19

4.1.5 起动惯性阻力矩的计算19

4.1.6 步进电机输出轴总的负载转矩的计算19

4.2 纵向进给步进电机选择19

4.3 纵向进给滚珠丝杠的选择与校核19

4.3.1 承载能力的校核19

4.3.2 压杆稳定性验算20

4.3.3 刚度验算20

4.4 滑动导轨的结构设计21

4.4.1 移动导轨的分析21

4.4.2 移动导轨的预选21

4.4.3 移动导轨的验算22

4.5 纵向进给轴承的选择25

5 横向进给运动机构的设计25

5.1 横向进给负载分析及计算25

5.1.1 摩擦阻力的计算25

5.1.2 等效转动惯量计算25

5.1.3 丝杠摩擦阻力矩的计算26

5.1.4 等效负载转矩的计算26

5.1.5 起动惯性阻力矩的计算27

5.1.6 步进电机输出轴总的负载转矩的计算27

5.2 横向进给步进电机选择27

5.3 横向进给滚珠丝杠的选择与校核27

5.3.1 承载能力的校核27

5.3.2 压杆稳定性验算27

5.3.3 刚度验算28

5.4 滑动导轨的结构设计28

5.4.1 移动导轨的分析28

5.4.2 移动导轨的预选29

5.4.3 移动导轨的验算29

5.5 横向进给机构轴承的选择31

6 回转工作台的结构设计31

6.1 蜗轮蜗杆的设计计算31

6.1.1 初选[d1/a]值31

6.1.2 中心距计算31

6.2 传动基本尺寸的确定32

6.3 传动机构的校核计算32

6.3.1 蜗轮按齿面接触疲劳强度验算32

6.3.2 轮齿弯曲疲劳强度验算34

6.3.3 蜗杆轴绕度验算34

6.3.4 温度计算35

6.3.5 润滑油粘度和润滑方法35

6.3.6 花键的选择35

结论与展望36

毕业设计小结37

致 谢38

参考文献39

1 绪论

   随着时代的发展,作为现代科学技术发展的重要标志之一的金属切削机床得到了更多的研究和发展,而随着在机加工中广泛投入使用这种机床,更是促进了传统的机械加工行业的高速发展。由于多工位加工机床极大地提高了加工精度、生产率和自动化程度,受到了生产商的广泛欢迎。而多工位机床则因其一次装夹能进行多工位的加工。在某种程度上,更是大大的提高了机加工的加工效率,很适合工件的批量生产。

1.1 钻床的工艺范围

   钻床类机床属孔加工机床,一般用于加工直径不大、精度要求不高的孔。其主要加工方法是用钻头在实心材料上钻孔,此外还可在原有孔的基础上扩孔、铰孔、锪平面、攻螺纹等加工。如图1.1所示。1.3 钻削加工的特点

   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,多工位加工是一种通过少量投资来提高生产率的有效措施。

1.3.1 多轴加工的特点

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。    2 机械传动方案确定

   经过毕业设计给出的题目要求和数据:要设计加工工件的最大直径为Φ10mm,工作行程为300×300×70的数孔多工位钻床。根据这一特点表明要设计的机床是一台中小型的钻床,而且是用于一般的机加工中。所以设计这样的机床考虑其经济性、合理性应该是最为重要的和成为设计的主导思想!

2.1 设计内容分析

   阅读相关机床资料和机床的市场调查,选择合理的机床结构很重要。传统的机床结构包括立式、卧式两大类。立式机床的主轴定位多数是相同的,它的优点在于:机床小巧、占地空间小、经济实惠。适合于工作单一加工工件较小及加工尺寸小的场合。而卧式机床的主轴结构及主轴箱布局可为单面悬挂主轴箱和主轴箱位于立柱对面内。后者的优点在于:主轴箱的自重不会使立柱产生弯曲变形,相同的切削力所引起的立柱的弯曲和扭转变形均大为减小。这样就相当于提高了机床的刚度。故要是采用对机床结构设计成为卧式结构的话就应该选用主轴箱位于立柱内的布局形式。然而一般的卧式机床的加工尺寸都很大,对于我们要设计的机床加工零件的尺寸是很小的:仅为最大加工为Φ10mm的孔。从经济的角度上来说:我们设计的机床采用立式的结构更为节省空间,节省材料。同时机床看上去更为小巧,然而完全可以达到要求加工范围的要求。包括此类机床的其它特点都很满足我们要设计机床的要求。

   而另一个问题则为,机床是否采用多轴,多轴钻床可分为可调式和固定式两种规格,可调式多轴钻床在其加工范围内,其主轴的数量、主轴间的距离,相对可以任意调整,一次进给同时加工数孔。在其配合液压机床工作时,可自动进行快进、工进(工退)、快退、停止.同单轴钻(攻丝)比较,工件加工精度高、工效快,可有效的节约投资方的人力、物力、财力。尤其机床的自动化大大减轻操作者的劳动强度。固定式多轴钻床采用单件(加工件)专机的设计方案,根据其加工件加工频率高、量大之原因,专门量身定制一件一机的设备,在其工作中勿须担心尺寸跑偏而伤脑筋,更是可以针对客户的要求进行专项设计。而对于大多数金属加工机床来说,数控进给复合运动的加工,是以直线轴加上回转轴的联动来实现的,而数控回转轴的设计与制造,更是衍生了数控回转工作台,这种既能作为数控回转轴,同时也起着承载工件重量、夹持工件的功能,有着进给分度和实现工作台圆周方向的进给运动的作用。相比于前者,这种机床无疑比较经济实惠。

2.2机械传动方案的选择

2.2.1 总体传动方案选择

   通过对几种钻床结构的了解和认识,结合论文题目的要求,确定设计一种基于机械传动的立式多工位加工的钻床。该机构应能达到达到高效、提高工件加工精度、降低工人劳动强度等目的。

   机械传动方式种类很多,由于在加工中需要机床具有一定的移动精度和回转精度,因此,本文进行多工位钻床的设计主要是采用封闭的齿轮传动方式。

   在所有的机械传动中,齿轮传动应用最广,可用来传递相对位置不远的两轴之间的运动和动力。齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。按齿轮轴线的相对位置分平行轴圆柱齿轮传动、相交轴圆锥齿轮传动和交错轴螺旋齿轮传动。其具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点。

 1)根据两轴的相对位置和轮齿的方向,可分为以下类型:

 直齿圆柱齿轮传动、斜齿圆柱齿轮传动、人字齿轮传动、锥齿轮传动、交错轴斜齿轮传动等。

 2)根据齿轮的工作条件,可分为:

 开式齿轮传动式齿轮传动、半开式齿轮传动、闭式齿轮传动等。

  齿轮传动部分方式如图2.1所示。


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biyesheji上传于2014-04-07

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