【正文】 可從授油器進(jìn)入切削刃區(qū)域，并將切屑從鉆桿中心的空腔帶向后方排出，從而保證切削的順利進(jìn)行。 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 17 圖 41 不旋轉(zhuǎn)式授油器 圖 42 旋轉(zhuǎn)式授油器 對(duì)于小直徑深孔，由于空間受到限制，常用如圖 43所示的微型授油器。它由支架 1，導(dǎo)向套 2，移動(dòng)軸 3，鎖緊螺母 4，密封圈 5和支承螺母 6 組成，去掉了手輪，用扳手松緊，調(diào)整移動(dòng)軸 3，達(dá)到導(dǎo)向，密封和給切削區(qū)供油的目的。工作時(shí)，松開(kāi)前鎖緊螺母，移動(dòng)軸后移而脫開(kāi)工件表面。這種授油器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間不大。 1支架， 2導(dǎo)向套， 3移動(dòng)軸， 4鎖緊螺母， 5密封圈， 6支承螺母 圖 43 微型授油器 總體結(jié)構(gòu)圖 參考圖 42 中旋轉(zhuǎn)式授油器的工作原理設(shè)計(jì)如下旋轉(zhuǎn)式授油器。 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 18 旋轉(zhuǎn)套 伸縮軸 后密封圈 O 型密封圈 授油器主體 導(dǎo)軌滑塊 導(dǎo)向套 前密封圈 圖 44 授油器結(jié)構(gòu)圖 密封圈的選用 授油器的前端密封圈是用于密封授油器導(dǎo)向套與工件間端面密封的空隙。由于兩部分之間沒(méi)有相對(duì)移動(dòng)，在這里選用 O 形橡膠密封圈。根據(jù) 選用系列內(nèi)徑 d=100mm,截面直徑 d=7mm。 授油器的后密封圈是為防止壓力油從鉆桿漏出而設(shè)置的。在這里選用 O 形橡膠密封圈。它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊 ，密封性較好，可用于低速，壓力不高的場(chǎng)合，作為密封和防塵用途。軸徑表面粗糙度 Ra。根據(jù) 選用系列內(nèi)徑 d=29mm,截面直徑 d=。 導(dǎo)向套密封圈是用于密封導(dǎo)向套與伸縮桶之間的空隙，防止從此處漏油。兩部分之間有相對(duì)移動(dòng)，屬于滑動(dòng)密封。在這里選用 d=94mm 的氈圈油封。 壓套座密封圈是用于密封壓套座與伸縮桶之間的空隙，防止從此處漏油。由于兩部分之間沒(méi)有相對(duì)移動(dòng)，在這里選用 O 形橡膠密封圈。根據(jù) 選用系列內(nèi)徑 d=,截面直徑 d=。 配合與公差的選用 伸縮套與授油器體之間是間隙很小的滑動(dòng)配合，并不希望自由轉(zhuǎn)動(dòng)，但可以是自由移動(dòng)和滑動(dòng)配合，定位要求明確，配合采用一般常用的配合即可。所以選 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 19 用的配合為（ H7/g6），配合按基孔制，孔的等級(jí)比軸的等級(jí)低一級(jí)，符合機(jī)械設(shè)計(jì)的要求即可。 伸縮套與壓套座之間和壓套與壓套座之間均采用靜密封，無(wú)滑動(dòng)要求，但有定位進(jìn)度要求。配合采用基孔制，間隙配合。孔與軸的精度等級(jí)分別為 7 級(jí)和 6級(jí)。所以，配合公差選為 H7/g6。 授油器設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 鉆套的內(nèi)外徑須高度精確同軸。鉆套孔與鉆頭之間的間隙 必須嚴(yán)格控制。鉆套內(nèi)徑與鉆頭之間的間隙，對(duì)深孔鉆切入階段的正常工作有重大影響，間隙過(guò)大還會(huì)加大鉆頭走偏。根據(jù)國(guó)內(nèi)外實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于mm50?以下的鉆頭，新鉆頭與新鉆套之間的直徑差應(yīng)不大于 ；已磨損的鉆套，其直徑的最大磨損量應(yīng)控制在 范圍內(nèi)。mm50?以上的鉆頭與新鉆套之間的間隙應(yīng)不大于，鉆套的直徑磨損量應(yīng)不大于 。 為此，應(yīng)從鉆頭直徑和鉆套內(nèi)徑兩方面加以保證。50?以內(nèi)的鉆頭，其直徑公差不大于 ， 以上的鉆頭不大于 。鉆套內(nèi)徑一般經(jīng)研磨而成，新鉆套的內(nèi)徑應(yīng)允許尺寸 為鉆頭直徑上限的柱塞規(guī)剛剛能通過(guò)。鉆套的內(nèi)外徑應(yīng)嚴(yán)格同軸。一般是先研出鉆套孔，再以孔為基準(zhǔn)磨出外圓。 授油器后端與鉆桿的密封也很重要。除了保證切削液不泄露這一基本功能以外，密封件實(shí)際上還起到鉆桿輔助支承的作用。密封件因磨損而必須及時(shí)調(diào)節(jié)或更換，當(dāng)更換不同直徑的鉆桿時(shí)，需相應(yīng)的換裝不同直徑的密封件。因此，換裝密封件是否方便快速，將直接影響機(jī)床的效率。 裝配好的輸油器，其鉆套中心線應(yīng)與機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)中心嚴(yán)格保持一致。 中心架的選擇與設(shè)計(jì) 中心架是深孔鉆削裝置中三大部件之一，其主要功能是支承、扶正旋轉(zhuǎn)工件 ，與普通車床中心加工用相同。但由于深孔加工零件較重，工件外圓速度較高，因此，必須使用滾動(dòng)支承。目前常用的有局部滾動(dòng)支承和整體滾動(dòng)支承兩種形式，分別使用三點(diǎn)支承和四點(diǎn)支撐。 1. 局部滾動(dòng)支承 局部滾動(dòng)支承式中心架的結(jié)構(gòu)如圖 45 所示，與普通車床中心架結(jié)構(gòu)相同，只是支承采用了滾動(dòng)方式，這種中心架的優(yōu)點(diǎn)是工件裝夾方便，其缺點(diǎn)是剛性較差，工件外圓必須預(yù)先車出定位基準(zhǔn)，并且找正不太方便。由于深孔鉆床沒(méi)有尾座，采用這種中心架，一般必須在工件端面上車定位錐和授油器導(dǎo)向套上錐面配合定心。 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 20 整體是滾動(dòng)式中心架適用于中小型深孔加工機(jī)床，其結(jié)構(gòu)如圖 46所示，由軸承、支座、支承套、支撐調(diào)節(jié)螺釘、和底版等構(gòu)成。工件安裝在支承套內(nèi)，調(diào)整四個(gè)支撐螺 圖 45 局部滾動(dòng)式中心架 圖 46 整體滾動(dòng)式中心架 釘進(jìn)行工件對(duì)中。該中心家具有剛性好，回轉(zhuǎn)精多高，找正方便等優(yōu)點(diǎn)，但工件的裝夾不如局部滾動(dòng)式中心架方便，需要移動(dòng)中心架。 更具本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)需求，此處的中心架應(yīng)該選用整體滾動(dòng)式中心架。其設(shè)計(jì) 圖如下圖 47。 圖 47 整體滾動(dòng)式中心架 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 21 主軸箱設(shè)計(jì) 主軸箱總體設(shè)計(jì) 主軸箱：它的主要任務(wù)是將主電機(jī)傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給主軸，使主軸得到所需的正反兩種轉(zhuǎn)向的不同轉(zhuǎn)速。主軸箱中主軸是機(jī)床的關(guān)鍵零件。主軸在軸承上運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性直接影響工件的加工質(zhì)量，一旦主軸的旋轉(zhuǎn)精度降低，則機(jī)床的使用價(jià)值就會(huì)降低。 本案由于選擇了變頻調(diào)速電機(jī)，大大簡(jiǎn)化了電機(jī)到主軸的傳動(dòng)系統(tǒng)。因此主軸箱內(nèi)只安裝一根主軸，由軸承雙端支撐。具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)裝配圖。 .1 軸承的選擇原則 軸承是用來(lái)支承軸的部件，有時(shí)也用來(lái)支承其它的轉(zhuǎn)動(dòng)零件。按軸承工作時(shí)的摩擦性質(zhì)不同，可把軸承分為滑動(dòng)摩擦軸承 (簡(jiǎn)稱為滑動(dòng)軸承 )和滾動(dòng)摩擦軸承(簡(jiǎn)稱為滾動(dòng)軸承 )兩大類。而每一類軸承，按其能承受的載荷方向的不同，又可分為向心軸承或徑向軸承 (承受徑向載荷 )、推力軸承或止推軸承 (承受軸向載荷 )和向心推力軸承 (同時(shí)承受徑向和軸向載荷 )等。 選擇軸承類型時(shí)，應(yīng)該根據(jù)載荷情況、轉(zhuǎn)速高低、空間位置、調(diào)心性能以及其它要求，選定合適的軸承類型。選擇原則為： (1) 球軸承承載能力較低，抗沖擊能力 較差，但旋轉(zhuǎn)精度和極限轉(zhuǎn)速較高，適用于輕載、高速和要求精確旋轉(zhuǎn)的場(chǎng)合。 (2) 滾子軸承承載能力較高，抗沖擊能力較強(qiáng)，但是旋轉(zhuǎn)精度和極限轉(zhuǎn)速較低，多用于重載或有沖擊載荷的場(chǎng)合。 (3) 同時(shí)承受徑向及軸向載荷的軸承，應(yīng)區(qū)別不同情況選取軸承類型。以徑向載荷為主的可選擇深溝球軸承；軸向載荷和徑向載荷都較大的可選用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承；軸向載荷比徑向載荷大很多或要求變形較小的可選用圓柱滾子軸承 (或深溝球軸承 )和推力軸承聯(lián)合使用。 (4) 如一根的兩個(gè)軸承孔的同心度難以保證，或軸受載后發(fā)生較大的撓曲變形，應(yīng)選 用調(diào)心球軸承或調(diào)心滾子軸承。 (5) 選擇軸承類型時(shí)要考慮經(jīng)濟(jì)性。一般說(shuō)來(lái)，球軸承比滾子軸承價(jià)格便宜，深溝球軸承最便宜。精度愈高的軸承價(jià)格愈貴，所以選用高精度軸承必須慎重。 滾動(dòng)軸承公差國(guó)標(biāo) (— 84)規(guī)定，軸承按公稱尺寸 (基本尺寸 )精度和旋轉(zhuǎn)精度分為五個(gè)精度等級(jí)，用漢語(yǔ)拼音字母 G、 E、 D、 C、 B表示， G級(jí)精度最低， B級(jí)精度最高。滾動(dòng)軸承各級(jí)精度的應(yīng)用情況如下： G級(jí)軸承應(yīng)用在中等負(fù)荷、中等轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)精度要求不高的一般機(jī)構(gòu)中。如變通機(jī)床、汽車和拖拉機(jī)的變速機(jī)械和變通電機(jī)、水泵、壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的 軸 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 22 承。 E 級(jí)軸承應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)精度和轉(zhuǎn)速較高的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，如變通機(jī)床的主軸軸承，精密機(jī)床的傳動(dòng)軸使用的軸承。 D、 C 級(jí)軸承應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)精度高和轉(zhuǎn)速高的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，如精密機(jī)床的主軸軸承，精密食品加工機(jī)械使用的軸承。 B 級(jí)軸承應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)精度和轉(zhuǎn)速很高的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，如坐標(biāo)鏜床的主軸軸承、高精度儀器和高轉(zhuǎn)速機(jī)構(gòu)中使用的軸承。 滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸配合應(yīng)按基孔制，但內(nèi)徑的公差帶位置卻與一般基準(zhǔn)孔相反。根據(jù)滾動(dòng)軸承國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定， G、 E、 D、 C、 B各級(jí)軸承的單一平面平均內(nèi)徑的公差帶都分布在零線下側(cè)，即上偏差為零，下偏差為負(fù)值。這 樣分布主要是考慮配合的特殊需要。因?yàn)樵诙鄶?shù)情況下，軸承的內(nèi)圈是隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)的，為了防止它們之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致結(jié)合面磨損，其配合應(yīng)具有一定過(guò)盈。但由于內(nèi)圈是薄壁零件，容易彈性變形而脹大，且一定時(shí)間后又必須折換，配合的過(guò)盈不宜過(guò)大，假如軸承內(nèi)孔的公差帶與一般基準(zhǔn)孔一樣分布在零線上側(cè)，當(dāng)采用公差與配合國(guó)標(biāo)中的過(guò)盈配合時(shí)，所得的過(guò)盈往往太大；如果改用過(guò)渡配合，又可能出現(xiàn)間隙，不能保證一定的過(guò)盈；若采用非標(biāo)準(zhǔn)配合，又違反了標(biāo)準(zhǔn)化和互換性原則。為此，滾動(dòng)軸承國(guó)標(biāo)將各級(jí)軸承的單一平面平均內(nèi)徑的公差帶分布在零線下側(cè)。此 時(shí)，當(dāng)它與一般過(guò)渡配合的軸相配合時(shí)，不但能保證獲得不大的過(guò)盈，而且還不會(huì)出現(xiàn)間隙，從而滿足了軸承內(nèi)孔與軸配合的要求，同時(shí)又可以按照標(biāo)準(zhǔn)偏差來(lái)加工軸。 滾動(dòng)軸承的外徑與殼體的配合應(yīng)按基軸制，通常兩者之間不要求太緊。因此，滾動(dòng)軸承公差國(guó)標(biāo)對(duì)所有精度級(jí)軸承的單一平面平均外徑的公差帶位置，仍按一般基準(zhǔn)軸的規(guī)定，分布在零線下側(cè)。其上偏差為零，下偏差為負(fù)值。 正確的選用軸承配合，對(duì)保證機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)，提高軸承的使用壽命，充分發(fā)揮軸承的承載能力關(guān)系很大。選擇軸承配合時(shí)，應(yīng)綜合地考慮：軸承的工作條件，作用在軸承上負(fù)荷的大小、 方向和性質(zhì)，軸承類型和尺寸，與軸承相配的軸和殼體的材料和結(jié)構(gòu)，工作溫度，裝卸和調(diào)整等因素。 主軸箱軸承的選擇 根據(jù)主軸旋轉(zhuǎn)的工作特性，選擇滾動(dòng)軸承是最合適，其摩擦系數(shù)小、潤(rùn)滑密封方便，并且已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，所以在機(jī)械行業(yè)中應(yīng)用最為廣泛。在正常鉆削中，軸向力和切削力各占一定比例，為了承受軸向力和切向力，可以選擇最常用的圓錐滾子軸承和推力球軸承，并且將兩者結(jié)合一起使用，效果十分明顯。這里我選用的深溝球軸承 6220，推力球軸承為 51220。 單列向 心推力球軸承的主要特性為推力球軸承的套圈與滾動(dòng)體多半是可分 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 23 離的。單向推力球軸承只能承受單向軸向載荷，兩個(gè)圈的內(nèi)孔不一樣大，內(nèi)孔較小的是緊圈與軸配合，內(nèi)孔較大的是松圈與固定在一起的。在高速時(shí)，由于離心力大，滾動(dòng)球與保持架因摩擦而發(fā)熱嚴(yán)重，壽命較低。此類球軸承常用于軸向載荷大、轉(zhuǎn)速不高處。根據(jù)設(shè)計(jì)的尺寸及受力要求，選用的單列向心推力球軸承的型號(hào)為： 51220。其主要參數(shù)為：內(nèi)徑 d＝ 100mm，外徑 D＝ 150mm，軸承寬度 T＝ 38mm，額定動(dòng)負(fù)荷 C＝ ，額定靜負(fù)荷 C0＝ ，極限轉(zhuǎn)速 ni＝1100r/min(脂潤(rùn)滑 )和 nj＝ 1700/min(油潤(rùn)滑 )。 圓錐滾子軸承主要用于 軸承承受徑向載荷的同時(shí)，還可承受軸向載荷。根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸及受力要求，選用深溝球軸承的型號(hào)為： 6220。其主要的參數(shù)為：內(nèi)徑d＝ 100mm，外徑 D＝ 180mm，軸承寬度 B＝ 34mm，額定動(dòng)負(fù)荷 C＝ ，額定靜負(fù)荷 C0＝ ，極限轉(zhuǎn)速 ni＝ 3400r/min(脂潤(rùn)滑 )和 nj＝ 4300r/min(油潤(rùn)滑 )。 . 3 主軸箱中軸承的校核 （ 1） . 推力球軸承的校核 由于中心架的支撐作用，使作用在推力球 軸承上的徑向力不是很大，取Fr=500N；主軸箱所受到的軸向力主要由推力球軸承來(lái)承受，取 Fa=1500N。 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 P: P=f)( ar YFXF? （ 34） 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)中表 13—6 知， fp =～ ，取 fp =。 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)中表 13—5 知， X=1， Y=。因此， P=fp)( ar YFXF?=(1500+1500) = 3450 N 查零件手冊(cè)知，軸承的基本 額定動(dòng)載荷 C=，所以