【正文】 為精度要求不甚高的螺栓孔，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。確定總體方案，包括下列內(nèi)容： 檢查圖紙的完整性和正確性 工件的圖紙應(yīng)能清晰的表達(dá)工件的形狀結(jié)構(gòu)，標(biāo)注全部尺寸及技術(shù)要求，說明工件的材料和所需要的工件數(shù)量等。根據(jù)多孔的加工要求，確定機(jī)床的主要參數(shù)如下：最大鉆孔深度（單側(cè)鉆） 50mm主軸數(shù)目 3主軸中心線至工作臺(tái)面高 750mm主軸轉(zhuǎn)速 1000r/min左右總體方案是部件和零件的設(shè)計(jì)依據(jù)，對(duì)整個(gè)機(jī)床的設(shè)計(jì)影響較大?？梢詫?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)，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。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。在法蘭盤周向均布孔的加工上應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛。在國(guó)內(nèi)的相關(guān)企業(yè)中已經(jīng)有一部分企業(yè)開始原有設(shè)備的改造以適應(yīng)新的加工生產(chǎn)。當(dāng)前制造業(yè)設(shè)備更新特別快，大部分企業(yè)遇到同一端面的多孔鉆削的零件時(shí)，為此購(gòu)置專用設(shè)備又往往不經(jīng)濟(jì)的條件下，可以通過改造現(xiàn)有普通單軸鉆床使之具有多軸鉆削的能力。此外該裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)，值得推廣。可調(diào)多軸頭架可以起到提高生產(chǎn)效率、降低成本、提高孔系加工精度等作用。通過二級(jí)齒輪嚙合，輸入軸和輸出軸的轉(zhuǎn)向沒變，但由于齒輪分支傳動(dòng)，變成多根輸出軸。主參數(shù)確定后便可以進(jìn)行多軸頭架的總體設(shè)計(jì)。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。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目 立式鉆床用軸均布多軸頭設(shè)計(jì) 目 錄目 錄 2 摘 要 3 4 問題的提出 4 4 4 5 5 檢查圖紙的完整性和正確性 5 分析工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 6 分析工件的材料及加工性能 6 工件的生產(chǎn)批量 7 確定工件的加工方法 7 對(duì)被改裝鉆床的分析 7 總體布局 8 9 10 齒輪可調(diào)式三軸頭架的傳動(dòng)原理及調(diào)整方法 10 11 Z535鉆床動(dòng)力所允許的工況條件 11 18 （參考《機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)I》） 18 23 軸承的校核計(jì)算 38 鍵的校核計(jì)算 39 （參考〈〈機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)Ⅱ〉〉） 40 夾頭夾緊力的計(jì)算校核 42 45 46 47 48 立式鉆床用軸均布多軸頭設(shè)計(jì) 摘 要 本文是立式鉆床用軸均布多軸頭設(shè)計(jì)，可調(diào)式多軸頭各軸在圓周方向均布且方向可方便地沿直徑方向同步調(diào)整，以適應(yīng)多種小批量生產(chǎn)條件下法蘭盤類零件的螺孔加工。 多軸頭架的設(shè)計(jì)參數(shù)來源于一般的加工工藝條件，以適應(yīng)更廣闊的加工范圍。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)。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。 工藝范圍可以滿足一般加工情況的孔類鉆削要求。參照該調(diào)節(jié)原理可進(jìn)行其他任意孔系加工裝置的設(shè)計(jì)，還可以用于攻絲、擴(kuò)、锪孔等加工裝置。 問題的提出本次畢業(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。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。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)。比如在鄭州的一個(gè)汽車制造車間上，運(yùn)用了改造后的鉆床進(jìn)行加工，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效果。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。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)。因此，在擬定總體方案的過程中，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。加工零件為典型的盤類零件，砂輪機(jī)端蓋，如圖： 圖1 砂輪機(jī)端蓋 分析工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 工件的結(jié)構(gòu)決定了它的安裝方式和加工廠方法。 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。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)。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。砂輪機(jī)端蓋的生產(chǎn)為中批量生產(chǎn)，設(shè)計(jì)周期短、經(jīng)濟(jì)的三軸頭架十分適合它的生產(chǎn)批量加工條件。所以確定工件加工方法時(shí)，應(yīng)考慮以下主要問題：（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。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。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，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。當(dāng)參數(shù)發(fā)生改變、被加工工件尺寸發(fā)生變化時(shí)，可調(diào)式頭架的鉆削主軸軸距可以調(diào)節(jié)，適應(yīng)被加工工件上孔距在一范圍內(nèi)的變化，從而擴(kuò)大了三軸頭架的使用范圍。 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。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）最大鉆孔直徑d35最大鉆孔深度h175從主軸端面到工作臺(tái)端面H0~750從主軸中心到導(dǎo)軌距離A175從工作臺(tái)T型槽中心到凸肩距離B160凸肩高度h03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)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(jiǎn)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。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。主軸1由鉆床主軸來帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，經(jīng)齒輪副2與3和3與5，使小軸4（即鉆削主軸）得到動(dòng)力旋轉(zhuǎn)，于是帶動(dòng)鉆頭進(jìn)行鉆削。在調(diào)整時(shí)（參見圖1），首先松開六角螺母，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。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?？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（）=(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（），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=m功率 P== ，采用與之相近的f=，再用公式重新對(duì)所選公式進(jìn)行核算 相關(guān)公式查《工藝師》表282鉆、擴(kuò)、鉸孔時(shí)切削速度的計(jì)算公式 （注：T為刀具的壽命） 表284