【正文】 a. 擴孔要求 對進行擴孔至，無精度要求。機床的加工范圍就是指機床能夠加工的工件的范圍與種類。切削自激振動，產(chǎn)生于切削工程中，如果切削不穩(wěn)定，則切過的表面，其波紋度將越來越大，振動越來越劇烈，將嚴重影響加工表面的質(zhì)量。應(yīng)該使機床充分發(fā)揮其效能，減少能源消耗，提高機床的機械加工效率。 a. 方案一 (1) 鉆床的選擇臺式鉆床，其特點是主軸垂直布置的小型鉆床，可安放在作業(yè)臺上。 方案一采用了臺式單孔切削的形式，這種方案一次只能加工一個孔，加工效率、精度均不高； 方案二是采用立式多軸形式，這種方案運動自由度大，操作方便，可以滿足給定零件的加工； 方案三是采用搖臂的形式，考慮到零件橫向尺寸不大，所以沒有必要采用這種形式。在設(shè)計時不可忽略局部變形和接觸變形，它們有時甚至占主要地位。按摩擦性質(zhì)可分為滑動導(dǎo)軌和滾動導(dǎo)軌（本設(shè)計采用滑動導(dǎo)軌）。(3) 材料選擇導(dǎo)軌的材料，確定表面加工和熱處理方法以及導(dǎo)軌需達到的硬度。鑄造的殘余應(yīng)力，會使導(dǎo)軌材料產(chǎn)生蠕變，這時，應(yīng)該對導(dǎo)軌進行時效處理。導(dǎo)軌之間長度距離為970mm，寬度距離為1000mm，確定底座的長度為1600mm，寬度為1500mm。 2) 計算圓周速度v 據(jù)，7級精度，由《機械設(shè)計》查得動載系數(shù)3) 計算齒寬 因為本設(shè)計內(nèi)的齒輪均為直齒圓柱齒輪，則依據(jù)《機械設(shè)計》齒寬系數(shù)以及公式： 由《機械設(shè)計》查得； 由《機械設(shè)計》查得：7級精度，對稱布置且時。(5) 確定軸上圓角和倒角尺寸 由《機械設(shè)計》，取軸端倒角為。 j. 作軸的扭矩圖 扭矩：作軸的扭矩圖7。b. 速度工作臺快進、工進速度為210m/s。（1）進油節(jié)流調(diào)速回路在液壓泵和液壓缸之間串聯(lián)節(jié)流閥，通過它的控制作用來調(diào)節(jié)進入液壓缸的流量從而達到調(diào)速的目的，這樣的調(diào)速回路稱之為進油節(jié)流調(diào)速回路。本次設(shè)計的機床不僅可以極大的提高輪輻擴鉆孔加工工序的精度和效率，同時也是對大學四年所學專業(yè)知識的一次有意義的實踐和檢驗。畢業(yè)設(shè)計（論文）與資料若有不實之處，本人承擔一切相關(guān)責任。 接下來就是齒輪和軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計了，因為汽車的10個螺紋孔的分布圓直徑是一個固定值，所以在設(shè)計齒輪時，大小齒輪嚙合產(chǎn)生的分度圓直徑應(yīng)和螺紋孔的分布圓直徑相同，并且還需將10個小齒輪均勻的分布在大齒輪的外圍并與之嚙合。a. 系統(tǒng)的工作負載多軸鉆床擴孔時的軸向力即為系統(tǒng)的工作負載： b. 摩擦力產(chǎn)生的負載 畢業(yè)設(shè)計（論文） 摩擦力為工作臺導(dǎo)軌與導(dǎo)軌之間產(chǎn)生的摩擦阻力，包含動、靜摩擦力兩部分，即： = （）,，預(yù)緊力N=40N，則 ==4 40=8則： ==4+8=12 c. 慣性力產(chǎn)生的負載 =ma=（N） （）其中： g為重力加速度； 為內(nèi)速度的變化量； 為時間的變化； G為工作臺、工件的重力約為1000N。 此處采用圓頭平鍵：因齒輪寬度為120mm，參考鍵的長度系列，選取鍵長L=110mm，由于鍵、軸以及齒輪材料均為鋼，查《機械設(shè)計》得： 許用擠壓應(yīng)力：，取中間值已知此處軸徑： 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度K=== 鍵的工作長度 軸的扭矩 于是據(jù)《機械設(shè)計》進行校核： 所以此處鍵連接強度足夠。 徑向力：繪制小齒輪的空間受力圖1。右端滾動軸承采用軸肩進行軸向定位，將軸肩。 c. 各軸轉(zhuǎn)速計算 大齒輪軸轉(zhuǎn)速； 小齒輪軸轉(zhuǎn)速 d. 各軸功率的計算 大齒輪軸功率： 小齒輪軸功率：其中： 滾動軸承效率； 圓柱齒輪效率； 減速器效率。凸臺有兩個作用，第一個是用來支承工作臺，把工作臺的重量通過底座傳到地面，從而避免液壓缸的直接受壓。切削載荷（主要為切轉(zhuǎn)矩和進給力）通過導(dǎo)軌（兼作立柱）傳遞給工作臺，使導(dǎo)軌產(chǎn)生彈性變形，彎曲或扭轉(zhuǎn)。(3) 摩擦小，運動平穩(wěn)。此設(shè)計中立柱也充當了導(dǎo)軌的作用，在實際機床中，導(dǎo)軌的作用是使工作臺沿著一定軌跡運動，并承受工作臺自身及被加工工件的重量和切削力。(4) 外形美觀，簡潔。1—電動機 2—標準減速器 3—大齒輪軸 4—連軸器 5—小齒輪十個 6—大齒輪 7—工作軸 傳動系統(tǒng)圖 c. 方案三 (1) 鉆床的選擇選擇搖臂鉆床。c. 精度保證機床應(yīng)按既定的加工工序加工，最大程度保證被加工工件的精度。在保證機床性能要求的同時，還應(yīng)該使機床具有比較高的經(jīng)濟效益。對表面質(zhì)量的要求，其實就是對表面粗糙度要求，同時也是對抗振性的要求。 b. 優(yōu)先采用“組裝式”原則 即為了提高加工精度，常使用復(fù)合刀具，在選用復(fù)合式刀具時，優(yōu)先采用組裝式復(fù)合刀具。2 2 總體設(shè)計 2 總體設(shè)計 本次設(shè)計的多軸鉆床所加工的零件為10孔輪輻，也就是要對輪輻上的10個螺紋孔進行擴孔，而10個螺紋孔在輪輻上的位置是位于同一平面上沿圓周均勻分布。 expanding drilling目 錄1 緒論 1 研究背景及意義 1 1 論文的組織架構(gòu) 12 總體設(shè)計 3 3 3 4 工藝過程 4 繪制工序圖 4 刀具的選擇 5 5 5 5 5 對機床性能的要求 6 6 6 7 73 多軸鉆床整體布局設(shè)計 8 8 8 8 10 10 10 10 11 11 12 14 14 14 154 傳動部分的設(shè)計計算 16 16 19 21 21 23 24 25 25 25 30 33 33 34 36 36 36 375 液壓傳動部分設(shè)計 38 38 38 38 38 40 40 41 4工進、快退時液壓缸各參數(shù)計算 41 42 42 436 結(jié)論 45參考文獻 45致 謝 47I 1 緒論 1 緒論 研究背景及意義 對于機床的總體設(shè)計，應(yīng)該從被加工零件，即汽車輪輻入手，依據(jù)零件的尺寸，來確定具體的加工方案并進行前期的設(shè)計計算，尺寸確定以后，就可以進行圖紙的繪制，包括零件圖，裝配圖等圖紙。 專用鉆床與普通的鉆床最大的區(qū)別在于加工零件的單一性，因為它不具備普通鉆床的通用性能，故所能加工的零件較單一，它最大的優(yōu)點在于可以加工出高精度的零件，由于專用鉆床是為加工某一特定的零件而服務(wù)的，所以專用鉆床的樣式、規(guī)格和先進程度都取決于工藝的需要，只有制定出了合理的加工工藝，才能設(shè)計出滿足加工要求的專用鉆床。擴孔后，只需保證其位置精度，沒有其他特殊的要求，用一般的擴孔鉆即可達到加工要求。 ()其中： D——為刀具或工件的外徑； n——為工件或刀具每分鐘的轉(zhuǎn)速。機床的抗振性包括兩個方面：抵抗受迫振動的能力和抵抗自激振動的能力。不但要考慮到機床設(shè)計和生產(chǎn)將產(chǎn)生的效益，而且應(yīng)該從用戶出發(fā)，提高機床生產(chǎn)廠家的經(jīng)濟效益，這主要反映在機床的成本上。d. 高效性機床結(jié)構(gòu)簡單合理，選用高效的傳動系統(tǒng)，保證傳動鏈的高效傳動。(2) 傳動部分的設(shè)計1) 主軸傳動 電機——主軸齒輪——行星齒輪——鉆頭。a. 支承件形狀支承件根據(jù)其形狀，可分為三大類：一個方向的尺寸比另外兩個方向大得多的零件，這些零件可看作梁類件；兩個方向的尺寸比第三個方向的尺寸大得多的零件，這類零件可看作板類件；三個方向的尺寸都差不多的零件，這類零件可看作箱類件。在導(dǎo)軌副中，運動的一方叫做動導(dǎo)軌，不動的一方叫做支承導(dǎo)軌。(4) 結(jié)構(gòu)簡單，便于操作和維修。變形會直接導(dǎo)致機床主軸軸線在豎直面和水平面內(nèi)產(chǎn)生偏移，這樣主軸線不垂直于底座，影響機床的加工精度。第二個作用是支承和配合作用，在安裝導(dǎo)軌時，使導(dǎo)軌具有一定的垂直度。 e. 各軸扭矩的計算 大齒輪軸的扭矩： 小齒輪軸的扭矩： 運動參數(shù)表軸轉(zhuǎn)速n（r/min)輸出功率P（kw)輸出扭矩T（Nm）傳動比效率電機軸14409大齒輪軸160小齒輪軸508 據(jù)《機械設(shè)計》 （）進行校核計算。(3) 確定軸的尺寸 取安裝齒輪處軸段III—IV的直徑=50mm，齒輪左端與軸承采用套筒定位，已知齒輪輪轂的寬度為120mm，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，此軸應(yīng)略短于輪轂的寬度，故，齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩的高度，取h=，則軸環(huán)處的直徑，軸環(huán)寬度，取。 g. 作垂直面內(nèi)的彎矩圖 求垂直面內(nèi)的支承反力，作垂直面內(nèi)的彎矩圖： 求垂直面內(nèi)B點的彎矩： 作垂直面內(nèi)的彎矩圖3。 此處采用圓頭普通平鍵： 小齒輪寬度120mm,參考鍵的長度系列，取鍵長L=110mm，鍵、軸和齒輪均為鋼，查《機械設(shè)計》得許用擠壓應(yīng)力，取中間值。則： = d. 重力產(chǎn)生的負載G 工作臺、工件等重力約為G=1000N 工況負載分布表工況負載計算公式液壓缸負載F（）液壓缸推力起動10081061加速快進1004工進反向啟動——反向加速——快退—996— 工況負載分布圖根據(jù)《機械設(shè)計手冊》查得所選取液壓缸的具體參數(shù)為： HSG型工程用液壓缸的參數(shù)表缸徑（mm）速度比活塞桿直徑（mm）額定工作壓力（MPa）推力（MPa）拉力（MPa）最大行程（mm）4020162010015080320據(jù)實際情況判斷，選用單活塞桿液壓缸，管路