【正文】 盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。老師淵博的專業(yè)知識(shí)和豐富的生產(chǎn)時(shí)間經(jīng)驗(yàn)，嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的學(xué)術(shù)精神也在深深的感染著我，為我在以后的工作中樹(shù)立了榜樣，在此，我向老師表達(dá)我由衷的感謝。 47 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我建立了正確的設(shè)計(jì)思想，初步掌握了解決本專業(yè)工程技術(shù)問(wèn)題的方法和手段，從而，讓我受到了一次工程師般的訓(xùn)練，相信在以后的學(xué)習(xí)、工作中一定會(huì)大有用處的。 在本次設(shè)計(jì)中，我做的主要是立式鉆床可調(diào)式多軸頭架的設(shè)計(jì)，對(duì)于鉆床來(lái)說(shuō)，它是一中常用的機(jī)床設(shè)備，但是它的加工能力卻只局限在單一孔的加工，如果能夠在它的軸頭部分加一種裝備，使它能夠?qū)崿F(xiàn)多孔位的加 工，那樣不僅可以節(jié)省時(shí)間、改善工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高勞動(dòng)效率，而且對(duì)于機(jī)械行業(yè)也是一種革新，而我這次的課題就是要設(shè)計(jì)這樣的一種裝備，經(jīng)過(guò)查閱資料及指導(dǎo)老師的細(xì)心幫助，這次設(shè)計(jì)基本達(dá)到了預(yù)期的目的，我設(shè)計(jì)成了一種可調(diào)式的三軸頭架，可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)三孔位的加工，而且如果孔之間的距離有變化，可以隨時(shí)進(jìn)行孔距的調(diào)節(jié)，基本達(dá)到了預(yù)期的效果。 在可調(diào)式三軸頭架中，最高轉(zhuǎn)速 在 1000r/min 左右，對(duì)于分度圓最大的中心輪半徑，它的最高齒輪速度是主軸在 1100r/min 工作時(shí)的速度，此時(shí) 31100 5 0 1 0 2 . 8 8 / m in60Vm? ?? ? ? ? ?,查《機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)Ⅰ》表 42 應(yīng)采用油浴潤(rùn)滑，但由于頭架加工時(shí)位置擺放的特殊性 — 豎直安裝，采用油浴潤(rùn)滑很難實(shí)現(xiàn)，而壓力噴油潤(rùn)滑又因?yàn)橹Ъ艿某叽缣∫膊缓貌贾茫? 采用人工定期潤(rùn)滑，這是本次設(shè)計(jì)改進(jìn)的地方之一。由于螺母的擰緊力是夾緊的主要作用力，通過(guò)反向計(jì)算螺母的擰緊力來(lái) 校核螺母的疲勞強(qiáng)度。 （ 1） 螺栓材料及其性能等級(jí) 螺栓材料 45 鋼 性能等級(jí) 查表 2— 7 選 級(jí) 2600 /B M mm? ? ， 2600 /s M mm? ? （ 2） 螺栓受力分析計(jì)算 螺栓在頭架中只承受介輪軸往下的零件（介輪 41 軸、介輪、支架、小齒輪、小軸及鉆頭）的重力，經(jīng)過(guò)估算，承受的重量約為 。 鍵的校核計(jì)算 （ 1）小軸上的平鍵校核 選用的是 6 6 16， A 型 平鍵。 三根軸的工作圖見(jiàn)零件圖。 0 0 0 01 ( c o s 3 0 s i n 3 0 ) 6 5 5 ( c o s 3 0 s i n 3 0 ) 8 9 4 . 7ttF F N? ? ? ? ? ? 0 0 0 01 ( c o s 3 0 s i n 3 0 ) 2 3 8 . 4 ( c o s 3 0 s i n 3 0 ) 3 2 5 . 7rrF F N? ? ? ? ? ? 水平面 以 A 為支點(diǎn) ( 5 1 .4 1 5 .3 ) 11615 1 .4tBt FFN??? 以 B 為支點(diǎn) 35 1 5 .3 2 6 6 .35 1 .4 tAt FFN??? 垂直面 以 A為支點(diǎn) ( 5 1 . 4 1 5 . 3 ) 4 2 2 . 65 1 . 4rBr FFN??? 以 B 為支點(diǎn) 1 5 .3 9 6 .65 1 .4 rAr FFN??? 根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出軸的彎矩圖、扭矩圖和當(dāng)量彎矩圖。 圖 6 中心軸的裝配簡(jiǎn)圖 C 軸上零件的周向定位 齒輪與軸的周向定位采用 A 型普通平鍵，尺寸為 34 1 0 8 1 8b h l mm? ? ? ? ?，為了保證齒輪與軸有良好的對(duì)中性，取齒輪與軸的配合為 7/ 6Hr。 軸段 2 對(duì)軸承進(jìn)行密封防塵，選用氈圈55JB/ZQ460686 ， 33 1m i n m i n (1 5 % ) 2 7 . 9 (1 5 % ) 2 9 . 3d d m m? ? ? ? ? ?， min 15mm? ? ，取 min 16mm? ? ，即 L=16mm, 70d mm?外 ,比軸承外圈略小，51d mm?內(nèi) ，比氈圈內(nèi)徑略大，有助于緊固零件。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖作出彎矩圖，不承受扭矩，從結(jié)構(gòu)圖和彎矩圖中看出 在退刀槽處的彎矩最大，是軸的危險(xiǎn)截面。 28 小軸的受力分析簡(jiǎn)圖 29 （ 3） 介輪軸的設(shè)計(jì)校核 1） 求軸上的轉(zhuǎn)矩 1T 222 606 5 5 1 9 6 5 0 0 .22dT F N m m? ? ? ? 2） 求作用在齒輪上的力 圓周力 13655ttF F N?? 徑向力 13 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 33m i n 11/ 0 . 5 9 / 0 . 9 81 1 5 1 1 5 1 4 . 8/ 4 2 6 . 8 / 1 . 5Pd m mni ?? ? ? ? ? 4） 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 擬定軸上零件的裝配繁方案（見(jiàn)圖 5） A 按軸向定位要求確定各軸段直徑和長(zhǎng)度 軸段 1 左端用螺母定位，螺紋選用 M20，配合螺母選用M20，規(guī)格為 GB617286， m=10,螺紋長(zhǎng)度為 l=18mm,L=18+4=22mm. 軸段 2 固定介輪軸用，為保證其垂直度、同軸度不受影響齒輪齒輪嚙合，選 L=24mm,d=22mm. 軸肩 3 與螺母擰緊相互作用，另外，由于 4段的表面粗 糙 度 有 要 求 ， 留 有 退 刀 槽 ， 軸 肩 取 L=4mm, 則L=4+2+2=8mm,d=38mm. 軸段 4 軸段長(zhǎng)度為齒輪長(zhǎng)度與小軸銅套長(zhǎng)度及墊圈之和 L=66+2=2+39+6=111mm,直徑取 d=22mm。 7）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(jiǎn)圖，在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，因其只承受軸向力，對(duì)軸的強(qiáng)度無(wú)影響，而銅套與軸的配合段可視為墻壁。此軸承主要承受切削力，即軸向力，選用單向推力軸承，取軸段直徑 2 25d mm? ，選用 8205 型單向推力軸承，尺寸 d D T=25 47 2mm,銅套的長(zhǎng)度取為 45mm, 3 2 45 15 62L mm? ? ? ? 軸段 3 該軸段為夾頭，起加緊鉆頭的作用，其具體尺寸有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，此處不再詳細(xì)分析。 圖 3 三軸頭架的俯視圖 則軸頭架的工藝尺寸（見(jiàn)圖 3） （ 1） 進(jìn)行正式的三孔加工時(shí) 18 312m i n 1 2 0 6 0 4 02 ( ) 2 ( ) 2 02 2 2 2 2 2dddd m m? ? ? ? ? ? ? ? ? 3 1m a x 2 4 0 1 2 02 ( ) 2 ( 6 0 ) 2 8 02 2 2 2d dd d m m? ? ? ? ? ? ? ? ? 但由于支架的尺寸影響，不可能達(dá)到理論最小均布直徑，根據(jù)支架的外型尺寸，頭架能夠加工的最小均布直徑為 50mm. (20) 作雙軸頭架使用，鉆削雙孔時(shí) 0m a x m a x001 2 2 3m inc o s 30 120 60 60 402 c o s 30 2 c o s 30 2 2 2 2 2 2 2 2L d mmd d d dL mm??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? 但是，作用軸頭架使用時(shí)算的 minL 是達(dá)不到的，因?yàn)殂@削主軸支架的厚度限制，具體尺寸在裝配圖完全確定后才能確定。若分配不合理，可能會(huì)造成種種不便，因此分配傳動(dòng)比時(shí)要考慮以下原則： （ 1） 各級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)在每一級(jí)傳動(dòng)的范圍內(nèi)，各類傳動(dòng)比允許的推薦值可參見(jiàn)《實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《實(shí)用手冊(cè)》）表 13： （ 2） 各級(jí)傳動(dòng)尺寸要協(xié)調(diào)合理。 （ 2） 鉆削灰鑄鐵（ 190HBS）時(shí)的切削速度 V、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T、功率 P 查表得 ?? ? ? 0vX? ? ? 14 420FC ? ? ? ? ? ? 有 ? ? 1 2 0 101 / m i n35 420 10 1 10 1 . 30 30 10vmFNT N mTvP k w P k wd?? ? ??? ? ? ? ?? ? ? ? ??? ? ? ? ?? 滿足功率要求?？紤]到齒輪傳動(dòng)有功率損失，單根鉆削軸能承受的最大功率（ Z535 的額定功率圍 ） 12 ? ? 664 .5 / 3 0 .9 83PP ?? ? ? ?= (1) 用高速鉆頭鉆孔時(shí) 查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《工藝師》）表 2814高速鋼鉆頭鉆削結(jié)構(gòu)鋼（ 650b Mpa? ? ），當(dāng) d=10mm時(shí)，最大進(jìn)給速度為 f=，對(duì)應(yīng)的 切削速度 V=15m/min 軸向力 F=3010N 轉(zhuǎn)矩 T=在調(diào)整時(shí)（參見(jiàn)圖 1），首先松開(kāi)六角螺母，然后轉(zhuǎn)動(dòng)支 架使之帶動(dòng)介輪軸一起在本體中轉(zhuǎn)動(dòng)，直至三小軸的中心距調(diào)整到所要求的尺寸為止，再將六角螺母擰緊。根據(jù)鉆床外的聯(lián)系尺寸、鉆頭長(zhǎng)度和一般被加工工件的尺寸，鉆頭架的垂直尺寸應(yīng)在 400mm左右。 總體布局 一般包括：分配運(yùn)動(dòng)、選擇傳動(dòng)形式和支承形式的位置、擬定從布局上改善機(jī)床性能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的措施等。為此，為了挖掘設(shè)備潛力，將其改裝成多頭鉆床，根據(jù)在實(shí)際加工中的要求，同一加工平面三孔或四孔加工比較常見(jiàn)，設(shè)計(jì)了齒輪十多軸頭架，以便于更高效的使用 Z535 立式鉆床。所以確定工件加工方法時(shí)，應(yīng)考慮以下主要問(wèn)題：（ 1）加工表面要求的精度和粗糙度；（ 2）工件的生產(chǎn)批量；（ 3）工件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸（ 4）鉆床改裝的實(shí)際可能性。工件的批量大，改裝后的機(jī)床的生產(chǎn)效率則要求高，若工件的批量小，則對(duì)機(jī)床的效率要求不高。 分析工件的材料及加工性能 工件的材料對(duì)加工方法有很大的影響。因此，在擬定總體方案的過(guò)程中，必須綜合的考慮，使所定方案技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效果好。 課題的意義 為了使廣大的一般小型生產(chǎn)廠家具有同一端面的多孔加工能力，我設(shè)計(jì)了重量較輕，鉆削軸均布的三軸頭架。其中有一些結(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù) 雜，當(dāng)然這與白加工零件的相關(guān)工藝參數(shù)有關(guān)。 4 問(wèn)題的提出 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)的提出，是為適應(yīng)目前我國(guó)大部分制造廠的實(shí)際生產(chǎn)狀況。 工藝范圍可以滿足一般加工情況的孔類鉆削要求。根據(jù)這些工件的切削條件，可以確定多軸頭架的工藝主參數(shù)。1 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 設(shè)計(jì)題目 立式鉆床用軸均布多軸頭設(shè)計(jì) 2 目 錄 目 錄 ................................................................................................ 2 摘 要 ................................................................................................ 3 ................................................................................................ 4 問(wèn)題的提出 ........................................................................... 4 同行業(yè)概況 ......................................