【正文】 n25 600 10 1 10 1 . 30 30 10vmFNT N mTvP k w P k wd?? ? ??? ? ? ? ?? ? ? ? ??? ? ? ? ?? 滿足功率要求。 鉆削孔徑的調(diào)整通過改變兩小軸 4 的中心距來實(shí)現(xiàn)，即使兩小軸 4 的中心距等于被加工孔的孔徑。 有關(guān) Z535 鉆床的動(dòng)力參數(shù)將在以下內(nèi)容進(jìn)行詳盡的分析計(jì)算。 確定工件的加工方法 不同的加工方法可帶來不同的經(jīng)濟(jì)效益，故工件加工工廠方法選擇的是否合適 ，對(duì)鉆床改裝來說是非常重要的，他不僅關(guān)系到改裝形式，還直接影響改裝后機(jī)床加工質(zhì)量的優(yōu)劣、生產(chǎn)效率的高低等。要求用多軸頭架加工的孔為精度要求不甚高的 9mm? 螺栓孔，在加工時(shí)，以大端面為基準(zhǔn)裝夾，根據(jù)批量的要求需另外設(shè)計(jì)專用夾具，以適應(yīng)中批量的生產(chǎn)要求。由于這些廠家的生產(chǎn)對(duì)象的特殊性，他們加工的孔徑一般較大，改造后的鉆床，除了加裝多軸頭架外，還需設(shè)計(jì)額外的夾具以減輕頭架的重量對(duì)鉆床的作用力影響及保證頭架進(jìn)給的精度。此外該裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、 應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)，值得推廣。針對(duì)工廠里多孔鉆削時(shí)，孔徑一般較小，多在10cm 左右，而且大部分是箱體、法蘭盤等，箱體、法蘭盤多為鑄造件，材料是鑄鐵，也有個(gè)別的被加 工零件的材料是低碳鋼。多軸頭架的傳動(dòng)原理是通過齒輪嚙合增加鉆削軸的軸數(shù)，以滿足多孔加工的要求。既解決了加工要求與現(xiàn)有設(shè)備的矛盾，又有效的利用了閑置機(jī)床，極大的提高了設(shè)備利用率，給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 齒輪可調(diào)式三軸頭架，因?yàn)樗且环N可換的，而且是可以調(diào)節(jié)孔距的設(shè)備，所以適應(yīng)生產(chǎn)過程中的小批量的生產(chǎn)。砂輪機(jī)端蓋的毛坯為鑄件，材料是球 墨鑄鐵，可根據(jù)相關(guān)手冊(cè)計(jì)算加工時(shí)的加工參數(shù)，以此來確定多軸頭架的設(shè)計(jì)參數(shù)。 Z535 型立式鉆床是一種傳統(tǒng)的立式鉆床，在機(jī)械制造 和維修中的單件、小批量生產(chǎn)中，對(duì)中小型零件進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、锪孔及攻螺紋等加工工藝上得到了普遍的應(yīng)用。 查相關(guān)的機(jī)床手冊(cè)，得到 Z535 的相關(guān)聯(lián)系尺寸，列于下表（單位： mm） 9 最大鉆孔直徑 d 35 最大鉆孔深度 h 175 從主軸端面到工作臺(tái)端面 H 0~750 從主軸中心到導(dǎo)軌距離 A 175 從工作臺(tái) T 型槽中心到凸肩距離 B 160 凸肩高度 h0 3 工作臺(tái)最大升高 325 主軸箱最大垂直移動(dòng)量 200 主軸最大行程 225 主軸外徑尺寸 40d4 錐孔莫式號(hào)數(shù) 4 號(hào) 其他問題分析 在制定改裝方案時(shí)，除了以上各因素外，還要注意維護(hù)要方便、制造和裝陪要簡單、結(jié)構(gòu)要緊湊、通用化程度要高、外型要平整協(xié)調(diào)等，同時(shí)也要考慮因地制宜的改裝問題。常用的驗(yàn)證方法有兩種：一是類比法，即加工同類零件機(jī)床動(dòng)力進(jìn)行比較，以此決定所選用的動(dòng)力是否能滿足要求，另一種是計(jì)算法，將計(jì)算所得的切削功率與配套機(jī)床的動(dòng)力進(jìn)行比較，以此決定配套機(jī)床的動(dòng)力是否夠用。 則用硬質(zhì)合金鉆頭 YG8 鉆削時(shí)， max /f mm r? 確定用于鉆削計(jì)算的極限值 由于以上所計(jì)算的進(jìn)給量是在機(jī)床功率允許的最大值，此時(shí)轉(zhuǎn)速為最小值，而在多軸頭架中從主軸到鉆削主軸是升速運(yùn)動(dòng)，可以充分發(fā)揮 Z535 的各級(jí)轉(zhuǎn)速對(duì)比各種工況下的鉆削速度，小軸鉆削速度為： （ 1） 高速鋼鉆頭鉆削加工碳素結(jié)構(gòu)鋼（ 650b Mpa? ? ）時(shí) v=n=v/? D=? =(2) 高速鋼鉆頭加工灰鑄鐵（ 190HBS）時(shí) v=n=v/? D=? =(3) 用硬質(zhì)合金鉆頭 YG8 加工灰鑄鐵（ 190HBS）時(shí) v=n=v/? D=? =對(duì) 比可以看出在鉆床所允許的功率下，工作最低轉(zhuǎn)速為 r/min，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)查得 Z535 鉆床的各級(jí)轉(zhuǎn)速為： 6 100、 1190、 27 400、 5 750、 1100r/min 為了減小軸頭架的尺寸，防止頭架過重，應(yīng)盡量縮小頭架的傳動(dòng)比，取主軸最低轉(zhuǎn)速為 16 140r/min 進(jìn)行升速，此時(shí)鉆削軸轉(zhuǎn)速為 則總的傳動(dòng)比為： 4 2 6 .8 3 .0 4 9140ni n? ? ?鉆主 考慮鉆頭都有一定的轉(zhuǎn)向，一般為右旋，為了使鉆削主軸與機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致 （都為右旋），采用兩級(jí)齒輪傳動(dòng)。 小齒齒寬 32 ( 5 10 ) 20b b mm? ? ? 小齒輪轉(zhuǎn)矩 3 N m?? （注：為極大值） 載荷系數(shù) K 由式（ 8— 54）得 AVK K K K K??? 使用系數(shù) ? 查表 820 22 動(dòng)載荷系數(shù) ? 查表 857 齒向載荷分布系數(shù) ? ? 查表 860 齒間載荷分布系數(shù) ? ? 查表 855 及 ? =0 得 231 1 1 11 . 8 8 3 . 2 ( ) c o s 1 . 8 8 3 . 2 ( ) 1 . 6 23 0 2 0v ZZ?? ? ??? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ?????? 查表 821 并查值 則載荷系數(shù) 1 .2 5 1 .0 7 1 .1 1 1 .1 0 1 .6 3K ? ? ? ? ? 彈性系數(shù)lim2H? ? 查表 822 節(jié)點(diǎn)影響系數(shù) ? 查表 864 重合度系數(shù) ?? 查表 865（ 0??? ） 許用接觸應(yīng)力 ? ?H? 式 869 得 2 l im 3 /H H N W HZ Z Z???? ? ? ??? 接 觸 疲 勞 極 限 應(yīng) 力lim 2 570 /H N mm? ?、lim 3 1 4 8 0 /H N mm? ?查圖 869 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)由式 870 得 82 10N ?? （已算得） 81 6 0 6 0 4 2 6 . 8 1 ( 8 2 0 0 8 ) 3 . 2 8 1 0hN n j L? ? ? ? ? ? ? ? ? 則查圖 870 得接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù)2NZ、3NZ（不允許有 23 點(diǎn)蝕） 硬化系數(shù) WZ 查圖 871 及說明 接觸強(qiáng)度安全系數(shù) HS 查表 827，按一般可靠度查得 min ? 取 3H?????=570 1 1/=518N/mm 3H?????=1480 1 1/=1345N/mm 齒數(shù)比 2330 Z? ? ? 故 2 22 1 . 6 3 1 3 1 0 0 ( 1 . 5 1 )1 8 9 . 8 2 . 5 0 . 9 5 8 1 . 4 /2 4 4 0 1 . 5H N m m? ? ? ? ?? ? ? ? ??? 3 22 1 . 6 3 1 3 1 0 0 ( 1 . 5 1 )1 8 9 . 8 2 . 5 0 . 9 6 4 9 . 6 /2 0 4 0 1 . 5H N m m? ? ? ? ?? ? ? ? ??? 軸的設(shè)計(jì)與校核 （ 1）小軸的設(shè)計(jì)校核 1）小軸最大轉(zhuǎn)矩 3 /T N m? 2）作用在齒輪的力 24 圓周力 331 3 . 12 2 6 5 50 . 0 4t TFNd? ? ? ? 徑向力 0t a n 2 0 2 3 8 . 4rtF F N?? 3）確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 45 鋼調(diào)質(zhì)處理，按式 42 初估軸的最小直徑，查表 42 取 A=115，可得 高速鋼鉆頭鉆削碳素鋼時(shí) 3m i n 1 0 . 5 41 1 5 1 1 . 75 1 2 . 7d m m?? 高速鋼鉆頭鉆削灰鑄鐵時(shí) 3m i n 2 0 . 5 91 1 5 1 3 . 54 2 6 . 8d m m? ? ? 硬質(zhì)合金鉆頭鉆削灰鑄鐵時(shí) 3m i n 3 0 . 9 61 1 5 9 . 91 5 0 9 . 6d m m? ? ? 當(dāng)軸上開有鍵槽時(shí)會(huì)削弱軸的強(qiáng)度，要適當(dāng)增大軸的直徑。從軸的結(jié)構(gòu)圖和彎矩圖可以看出， A截面的當(dāng)量彎矩最大，是軸的危險(xiǎn)截面。 32 介輪軸 的受力分析簡圖 （ 4） 中心軸的設(shè)計(jì)校核 1） 求軸上的轉(zhuǎn)矩 2T 121 1206 5 5 3 9 3 0 0 .22dT F N m m? ? ? ? 2） 求作用在齒輪上的力 圓周力 3 655ttF F N?? 徑向力 0t a n 6 5 5 t a n 2 0 2 3 8 . 4rtF F N?? ? ? ? 3）確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 45 鋼調(diào)質(zhì)處理，按式 42 初估軸的最小直徑，查表 42 取 A=115，可得 6633m i n 1 3 / 3 0 . 5 9 / 0 . 9 81 1 5 1 1 5 2 7 . 9140Pd m mn ? ?? ? ? ? ? 當(dāng)軸上開有鍵槽時(shí)會(huì)削弱軸的強(qiáng)度，要適當(dāng)增大軸的直徑。 D 確定軸上圓角和倒角尺寸 各軸肩處的圓角半徑見圖 3，軸端倒角取 01 45? 5）軸的強(qiáng)度校核 A 求軸的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出計(jì)算簡圖，在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，從手冊(cè)中查取 a值（軸 承的支反力作用點(diǎn)與軸承的距離）。39。0 3 2 . 3 4 5 3 . 9 8 6 . 2 4F F F N? ? ? ? ? ? 相對(duì)剛度系數(shù) 查表 26 ? ?/ m bc c c?? 螺栓預(yù)緊力 由式 227 0F F F??? / ? ?/b m bc c c? = = （ 3）初定螺栓直徑 選安全系數(shù) 查表 211 ? 許用拉應(yīng)力 由式 233 ? ? 2/ 4 8 0 / 1 . 5 3 2 0 /s S N m m??? ? ? 所需螺栓小徑 由式 229 ? ?1 4 1 .3 4 1 .3 8 6 .2 ? ? ??? ??? ? ??cm 螺栓大徑 查有關(guān)手冊(cè)并根據(jù)軸的直徑 取 d=20mm,其 d1= （ 4）螺栓疲勞強(qiáng)度校核 42 螺栓尺寸系數(shù) 查表 29 ?? ? 螺栓材料的疲勞極限 21 0 . 3 4 0 . 3 4 6 0 0 2 0 4 /B N m m??? ? ? ? ? 應(yīng)力幅安全系數(shù) 查表 211 ? 應(yīng) 力集中系數(shù) 查表 210 ? ? 螺栓許用應(yīng)力幅 由式 236 ? ? 21 0 . 8 2 0 4 2 6 /3 . 9 1 . 6a a N m mkS????? ? ?? ? ?? 螺栓應(yīng)力幅 由式 230 ? ?22212 2 5 3 . 9 0 . 3 0 . 0 3 /1 7 . 2 9 4baambcF N m md c c???? ?? ? ? ? ? ??? 夾頭夾緊力的計(jì)算校核 在小軸上的夾頭必須能夠夾緊轉(zhuǎn)頭，避免鉆削時(shí)打滑二無法進(jìn)行加工。 46 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)現(xiàn)已經(jīng)接近尾聲，共歷時(shí)近兩個(gè)多月。 在平時(shí)的設(shè)計(jì)中，老師深入設(shè)計(jì)教室，到我們學(xué)生中間來，就設(shè)計(jì)過程中存在的問題及時(shí)提出改進(jìn)方案和建議，同時(shí)針對(duì)設(shè)計(jì)中中存在的問題給予詳細(xì)而準(zhǔn)確的解答，并且時(shí)時(shí)不忘督導(dǎo)我們按設(shè)計(jì)日 程進(jìn)行設(shè)計(jì)。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手