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超声深孔钻床设计【9张图/15155字】【优秀机械毕业设计论文】

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超声深孔钻床设计【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

A0-主轴箱.dwg

A0-机床总装配.dwg

A1-主轴.dwg

A2-双联齿轮.dwg

A2-双联齿轮2.dwg

A2-带轮.dwg

A2-轴I.dwg

A2-齿轮.dwg

A2-齿轮2.dwg

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编号：604513 类型：共享资源大小：3.17MB 格式：RAR 上传时间：2016-02-26 上传人：木*** IP属地：江苏

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关键词：: 超声钻床设计优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份,50页,15100字左右.
实习报告一份.
翻译一份.

图纸共9张:
A0-机床总装配.dwg
A0-主轴箱.dwg
A1-主轴.dwg
A2-齿轮.dwg
A2-齿轮2.dwg
A2-带轮.dwg
A2-双联齿轮.dwg
A2-双联齿轮2.dwg
A2-轴I.dwg

摘要
该设计是设计一超声深孔钻床，利用超声震动加工深孔。振动切削与普通切削相比，在降低切削力和切削热方面有明显的效果，尤其在难加工材料的加工和精密加工中，振动切削具有普通切削无法比拟的工艺效果。因此，作为精密机械加工和难加工材料加工的一种新技术，振动切削已经逐步渗透到多种机械加工领域，振动钻削就是比较成功的应用实例。
振动钻削，即在钻头(或工件)正常工作进给的同时，对钻头(或工件)施加某种有规律的振动，使钻头在振动中切削，形成脉冲式的切削力波形，使切削用量按某种规律变化，以达到改善切削效能的目的。根据实际加工的需要，适当选择振动参数(频率v，振幅A以及频率v与工件转速n的比例关系)，可以控制切屑的大小和形状，得到满意的切屑，避免切屑堵塞。可提高生产效率几倍到十几倍，提高加工精度1—2级，且加工表面质量也有较大改善。
超声振动深孔加工钻床是利用超声振动系统对钻头施加振动，使钻头在振动中切削，使切削用两按规律变化，从而达到改善切削效能的目的。
关键词：超声振动，深孔加工，枪钻车床。

Abstract
This design is designs a supersonic deep hole drilling machine, the use supersonic vibration processes the deep hole. The vibration cutting and the ordinary cutting compares, in reduces the cutting force and cuts the hot aspect to have the tangible effect, difficult to be processing the material especially in the processing and the precise processing, the vibration cutting has the craft effect which the ordinary cutting is unable to compare. Therefore, took the precision machinery processing and difficult to process the material processing one kind of new technology, the vibration cutting already gradually seeps to many kinds of machine-finishing domain, the vibration drills truncates compares the successful application example.
The vibration drills truncates, namely while the drill bit (or work piece) normal work to feed, (or work piece) exerts some kind of orderly vibration to the drill bit, causes the drill bit to cut in the vibration, forms the pulse -like cutting force profile, causes the cutting specifications according to some kind of rule change, achieves the improvement cutting potency the goal。According to the actual processing need, chooses the vibration parameter suitably (frequency v, oscillation amplitude A as well as frequency v with the work piece rotational speed n proportional relationship), may control the scrap the size and the shape, obtains satisfaction scrap, avoids the scrap jamming. May enhance production efficiency several times to several times, enhances the processing precision 1-2 level, also the processing surface quality also has improves greatly.
The ultrasonic vibration deep hole processing drilling machine is the use ultrasonic vibration system to the drill bit infliction vibration, causes the drill bit to cut in the vibration, causes the cutting with two according to the rule change, thus achieves the improvement cutting potency the goal.
Key words: The ultrasonic vibration, the deep hole processing, butts the lathe.

目录
前言 1
1.超声和深孔加工技术的发展趋势 3
1.1 超声振动加工技术发展趋势 3
1.2 深孔加工发展状况 9
2.机床主要参数的确定 12
2.1 电机功率的确定 12
2.2 主运动参数的确定 12
2.3 标准公比值和标准转速数列 14
3.确定结构式和绘制转速图 18
3.1 求级数z 18
3.2 确定结构式 18
3.3 绘制转速图 19
4.确定各级传动副齿轮的齿数 21
4.1 确定齿轮的齿数 21
4.2 验算传动比 25
4.3 各轴及齿轮的计算转速的确定 26
5.传动零件的初步计算 29
5.1 传动轴直径初定 29
5.2 主轴主要结构参数的确定 30
5.3 齿轮模数计算和齿轮中心距的计算 30
5.4 皮带的相关计算 31
6.主要零件的验算 36
6.1 齿轮的强度验算 36
6.2 主轴的验算 37
6.3 花键的验算 43
致谢 46
参考文献： 47

超声深孔钻床设计

内容简介：: 1 用表面反应来测量圆柱形钢削力和表面粗糙度的方法摘要：这项研究的目的是为了有效的分析在磨削过程中的磨削力和表面粗糙度圆柱形工件，材料是钢 l 利用表面反应的方法。传感器用来测量主轴驱动马达的电力，通过磨削参数的变化来测量和分析粗糙度。用实验数据建立一个模型，预测磨削力和粗糙度。通过单独的改变磨削率绘制数学模型的轮廓线。在工业中测量磨削条件是很容易的。关键词：磨削力，表面粗糙度，圆柱形磨棒，表面反应方法简介：不少实验更多的说明充分和有效的磨削过程是与车削和铣削很不同。由于砂轮表面的不均匀，每次磨削工件时是不一样的。尽管努力的尝试，但是砂轮和工件间的磨削过程还没搞清楚。所以绘制了许多统计模型和计算机模型。不但这些模型很复杂，很难描述磨削过程，而且增加了优化磨削的难度，很难验证磨削参数之间的相互影响和磨削结果。在过去的几十年中削能以及磨削参数之间的相互影响。在他的研究中，那是很明显的：切削机理很复杂，很难重复磨削过程而获得相同的磨削条件。石墨作润滑剂估算磨削表面的参数。影响切削表面参数的参数如砂轮速度，工件转速，切削深度，打磨模型还有切削力被统计。样用表面反映方法也可以估算磨削表面的几何误差。在本论文中，用圆柱形钢表面反映方法来预测切削力和表面粗糙度和帮助选择磨削条件。由于砂轮磨削表面无规则的分布着不规则的磨料，所以磨削机理很复杂，很难能清楚。为了方便研究，假设圆柱形棒料接触点放大，如图 1所示。从切屑的形状看，在磨削过程中，砂轮的磨削面与工件的接触点，开始与后沿着弧触长度）。所以在从点的过程中切削厚逐渐增加，并在从点的过程中切削厚又逐渐减小。切屑层的最大厚（ g）等于公式表示为： 2 在公式中，削厚的最大值还与平均断削点之间的距离（ a）和速比有关。砂轮和工件间接触的弧长被近似为一条直线，公式为：进给速度向切削力率式表示：从公式 3中，可以很明显的看出切向力影响圆柱形棒料的磨削参数。霍耳效应和磨削力的测量通常测量磨削过程的磨削力在工业中是用霍耳效应传感器。霍耳效应传感器的 3 原理是霍耳效应。霍耳效应是 879年发现的。通过磨削驱动马达的的电流会产生一个磁场。如果把这个电流通过霍耳传感器，在洛伦兹力的作用下在传感器内产生电压，这个电压叫霍耳电压，电压的大小与通过传感器的电流成比例。所以，测量霍耳电压就可以知道通过驱动马达的电流。表面反映法是最佳获得希望输出结果的方法之一。在这种方法中，期望输出值可以用带磨削参数的函数表示。这个函数包括磨削参数被称为表面反映如图 2所示。为了建立表面反映模型，首先函数必须化成待定系数多项式。这些待定系数可以有实验确定。由于表面反映函数涉及到许多参数和要进行许多实验，所以待定系数多项式很复杂。另外改变待定系数计算函数值很难满足所有的实验结果。为了方便常用图形最小二乘逼近和运算规律进行复合计算。在这个实验中，圆柱形磨削工件作为实验装置，如图 3所示。工件的材料是轮的类型是在工业生产中常用的轮的直径是 320度是 38 为了测量不断随磨削条件改变的磨削力，三个霍耳传感器被装在主轴电动机电源线上。 12耳电压随着电流改变的灵敏度是。传感器的反应时间是用转换器和示波器可以连续的测量传感器的输出霍耳电压。 4 进给方向的粗糙度可以直接测量。磨削条件是，工件的转速分别是 52， 64和 76削深度分别是 20， 25， 30和 35m进给速度分别是轮的转速（ 1800持不变。在所有的实验中用水混合冷却剂冷却。在磨削过程消耗的功率等于通过马达的电流和马达电源电压的乘积。如图 4所示磨削过程被分成 A， B，四个典型的部分。区域这一区域砂轮和工件没有接触，但是由于砂轮的旋转而消耗功率。当砂轮和工件有一个接触点时（如图 4中削消耗的功率是变化的，其改变量与磨削条件有关。为了方便在本论文中，总磨削功率等于驱动功率加净磨削功率。总磨削功率被称为磨削圆柱形工件整个过程所消耗的功率。正向进给之后，开始反向进给时是清磨阶段，即是图所示在是大于驱动功率。最后是轮脱离工件完成切削过程。图 5显示的是在不同的工件旋转速度和进给速度下，切削深度对磨削功率的影响。磨削功率随着磨削深度的增加而增加（如图 6所示）。尽管磨削 5 6 7 8 功率的增大在不同地方是倾斜的，磨削功率也随着工件转速和进给速度的增加而增加。工件转速对磨削功率的影响如图 7所示。在相同的工件转速下，此可见磨削深度对磨削功率的影响比进给速度对磨削功率的影响大。磨削条件对表面粗糙度的影响图 7显示的是磨削深度对工件切向的粗糙度影响。图 7（ a）显示的是在不同的磨削深度和工件转速下的粗糙度。由于磨削深度的改变，粗糙度的最大值（比例的增加，但是粗糙度的平均高度的中心线改变很小， 7（ b）显示的是在不同的磨削深度和进给速度下，粗糙度的平均高度的中心线的不同值。清磨对磨削功率和表面粗糙度的影响为了确定清磨对磨削功率和表面粗糙度的影响进行实验。清磨对磨削功率和表面粗糙度的影响用图 8表示。 9 10 11 12 由于清磨刚实现，还受磨削深度的影响，所以磨削功率保持最大值如图 8所示。但是由于 64响，磨削功率降到不工作阶段时的驱动功率。在这个阶段不在有切屑掉下。所以，在几个清磨之后，认为圆柱形磨削工件的材料不在掉下。粗糙度中心线的平均高度值如图 8（ b）所示。在 6面粗糙度由于磨削深度的影响而不收敛成定植，必然原因在几个清磨之后，粗糙度很难达到理想值。这是个二难推论，所以要大量的减少清磨的比率，来改善表面粗糙度。由此，处理实际问题要很小心，尤其是选择磨削条件时。象前面描述的那样，它能预测不同磨削条件下的磨削功率和表面粗糙度。首先，磨削结果用函数表示，该函数带有实用的磨削参数。在这个研究中，表面反映方法用来获得想要的结果。其次，表面反映模型用工件的转速 v（进给速度 f（ m/磨削深度 d m表示为：在公式中， 0 示表面粗糙度。如图 9所示，不同的测量值和修正值用来开发表面反映模型公式（ 4）和（ 5）。象图 9（ a）所示，修正过的磨削功率非常的符合测量值。在图 9（ b）显示的修正过的粗糙度与测量值一致，尽管有一些偏差。图 10表示的是表面反映的一个例子。磨削功率的等高线随着工件转速和进给速度的改变而改变。在这个图中，磨削深度被定为 25m。在这个 30（ a）所示，磨削功率的增加是线形的，当工件转速和进给速度增加时。但是，从图 10 13 （ b）中的等高线可以看出进给速度的影响比工件转速的影响大。工件转速不变时，进给的一个很小的改变都能影响磨削功率，在图 11所示的 3糙度是占优势的当工件转速改变时。证实表面反映模型在过去的几十年中，磨削条件的选择很大程度上需要专家去判断。对初学者和技术不熟练的工人来说是很困难的确定适合的磨削条件满足系统规定参数的要求，如粗糙度，切削率，和磨削功率。表面反映模型的建立使磨削条件的选择变的很容易。圆柱形工件每转的切削率可以用下面的公式表示：式子 6 中， aD 果三个系统规定的参数用如（ 7）（ 9）所示的工业要求表示。选择的磨削参数很容易的满足所有的系统规定的参数。尽管这有点象常规的参数优化问题，用表面反映模型很容易的解除来。一个例子用图 12表示：工件转速定在 64先通过改变进给速度，磨削深度和系统规定的切削率范围绘制粗糙度的等高线，然后把磨削功率加进该等高线。现在磨削条件满足确定所有的系统规定参数，选择被系统参数线所封入的区域。在本论文中，用表面反映方法测量圆柱形耳传感器测量磨削过程主轴电动机的功率。基于实验结果，磨削深度对磨削功率的影响比进给速度的影响大。另外，磨削深度对粗糙度的最大值的影响比对粗糙度平均中心线的高度影响大。进行一段时间清磨之后，磨削功率降低到驱动功率，但是不能获得期望的粗糙度。 14 15 16 用磨削参数和二次表面反映模型表示圆柱形工件的磨削功率和粗糙度。由于，磨削功率和粗糙度，利用工业要求和应用表面反映模型轮廓线很容易的可以选取磨削条件。 17 1 A on in of 1 (7)(2001) 937 951. 2 R. On of of 4 (2 3) (2004) 247 270. 3 T. K. H. in 36 (1 3) (2003) 39 47. 4 of as iC 1 3) (2003) 1327 1336. 5 B. An on in 38 (1 3) (2003) 484 488. 6 V. of a 32 (1 3)（ 2003) 90 94. 7 X. Y. H. of in of 55 (7 12) (2003) 1421 1426. 8 S. 1989. 9 S. in of 31 (2) (1999) 161 171. 10 S. V. of in as of 1) (2003) 51 59. 11 in 5 (3) 18 (2005) 327 334. 附录 2 An of in of 19 he of to of in of A of to of to to of it be 2005 . of to to as as of t on at In of 1 3,So 4 5 of of to of to of of 6 7. 8 9 as of In it to 10 a on in as 20 of of on 11 by be by of In to in of to of 2. of of is in of in be as 1. it is a on of a on it D (So in a of 21 at . . g) in is to I be as d Z is of is by an a) at v V ). of be by a f is a in a t an o as q. (3), it is or in a of to of a be in of of is on r 879. a of a a If an in is to is as of is to So of of be 22 he is of to In be as a of of is a as 2. In to be as a be of In of is to a of of is it is to by to of of a is a is of 3. he in is 3. c 60. is a m V is in of 20 mm 8 To of to 23 in of 2 V in a DC 24 in in , in in In 2, 64 6 of in a 0, 25, 30 5 mm m/1800 a in of on he by of 4 a of , B, C . an no no in On 25 4) on in to At of a in to in . As in , of in , 5 of of on of 6). of of on is 7. .6 to of it is of of on 7 of of on of is 7 (a) of to of of of in of m/7 (

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