畢業(yè)設(shè)計自動轉(zhuǎn)盤鉆孔機(jī)設(shè)計

1、<p>　　吉 林 工 商 學(xué) 院</p><p><b>　　畢 業(yè) 論 文</b></p><p>　　題目名稱: 自動轉(zhuǎn)盤鉆孔機(jī)設(shè)計 </p><p>　　院 系: 工學(xué)院

2、 </p><p>　　專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 </p><p>　　學(xué)生姓名: 趙志昂 </p><p>　　學(xué) 號: 421314401018

3、 </p><p>　　指導(dǎo)教師: 王永志 </p><p><b>　　2018年 月 日</b></p><p><b>　　畢業(yè)論文原創(chuàng)聲明</b></p><p>　　本人鄭重聲明：所呈交畢業(yè)論文

4、，是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。</p><p>　　論文作者簽名： 年 月 日</p><p&

5、gt;<b>　　摘要</b></p><p>　　摘要:本設(shè)計主要根據(jù)設(shè)計要求機(jī)床的工作特點、加工要求及技術(shù)要求對自動轉(zhuǎn)盤鉆孔機(jī)的整體與局部，內(nèi)部與外部結(jié)構(gòu)的設(shè)計。本篇論文從材質(zhì)分析，工藝過程分析入手，來確定工藝方案。通過分析機(jī)床在加工孔的過程中的動作，按照傳動系統(tǒng)的工作要求，逐步確定了傳動方案。由以上的工藝方案、傳動方案、設(shè)計任務(wù)要求以及參考現(xiàn)有同類設(shè)備和相關(guān)文獻(xiàn)的查閱，初步設(shè)計出機(jī)

6、床的局部和總體結(jié)構(gòu)布局。再通過對加工參數(shù)計算來確定電動機(jī)，由電動機(jī)的各項技術(shù)性參數(shù)計算逐步選擇氣缸、電氣元件，計算齒輪的各項參數(shù)，還有軸的設(shè)計以及其它主要零件的校核。最后，是其它結(jié)構(gòu)的設(shè)計，如圓錐齒輪的設(shè)計，導(dǎo)軌的設(shè)計。另外，文章還有關(guān)于機(jī)床的維護(hù)和檢修，以及機(jī)床的工作特點、加工要求及技術(shù)要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞:鉆頭;氣缸; 斜齒輪;夾緊裝置;輪軸</p><p>

7、<b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Abstaract:Designed primarily designed for machine work, processing claim and technology for automatic to

8、0;a carpenter or a drill, the overall and local, internal and external structure of the design. This article from the material

9、 analysis, the process of analysis to determine the process, technique. By analyzing the machine tools made holes in the 

10、;course of action, in accordance with the transmission of the job requirements and gradually be driven. the more craft soluti

11、ons, the plan or desig</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1本課題的研究內(nèi)容和意義</p><p>　　機(jī)械制造中經(jīng)常用到法蘭盤，一些大批量的零部件，重復(fù)性工序多，單靠人力裝配費時費力，用自動化的機(jī)器代替 人工是發(fā)展的必然趨勢。在實際裝配中，在

12、打螺絲之前一般還有鉆孔和攻絲的工序。本文針對法蘭盤鉆孔設(shè)計自動轉(zhuǎn)盤鉆孔機(jī)， 使原本復(fù)雜繁鎖的工序簡單化、自動化、高效化，為勞動密集型企業(yè)節(jié)約了大量的人力、物力和成本。</p><p>　　1.2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　金屬切削機(jī)床是人類在改造自然的長期生產(chǎn)實踐中，不斷改進(jìn)生產(chǎn)工具的基礎(chǔ)上產(chǎn)生和發(fā)展起來的。最原始的機(jī)床是依靠雙手的往復(fù)運動，在工件上鉆孔。隨著加工對象材料的變化和社

13、會的進(jìn)步，機(jī)床的種類也隨著增加，功能也越來越多。近年來，由于新技術(shù)的發(fā)展并在機(jī)床領(lǐng)域得到應(yīng)用，使機(jī)床的發(fā)展更加迅猛。多樣化、精密化、高效化、自動化是這一時代機(jī)床發(fā)展的基本特征。也就是說，機(jī)床的發(fā)展緊密迎合社會生產(chǎn)的多種多樣和越來越高的要求。</p><p>　　我國的機(jī)床工業(yè)是在新中國成立后建立起來的。50多年來，我國的機(jī)床工業(yè)獲得了高速發(fā)展。目前我國已經(jīng)形成了布局比較合理、比較完善的機(jī)床工業(yè)體系。機(jī)床的性能也在

14、逐漸提高，有些機(jī)床的性能已經(jīng)接近世界先進(jìn)水平。但與世界水平相比，還是有較大的差距。因此，要想縮短與先進(jìn)國家的差距，我們必須開發(fā)設(shè)計出我國自己的高性能機(jī)床?，F(xiàn)代金屬切削機(jī)床的主要發(fā)展趨勢是:提高機(jī)床的加工效率，提高機(jī)床的自動化程度以及進(jìn)一步提高機(jī)床的加工精度和減小表面粗糙度值。</p><p>　　第二章 自動轉(zhuǎn)盤鉆孔機(jī)總體設(shè)計</p><p>　　2.1 基本參數(shù)及設(shè)計內(nèi)容</p

15、><p>　　本次設(shè)計的自動轉(zhuǎn)盤鉆孔機(jī)的總體設(shè)計要求如下</p><p>　　設(shè)計是一種對法蘭盤鉆孔的專用設(shè)備，自動轉(zhuǎn)盤鉆孔機(jī)應(yīng)包括定位夾緊部分和傳動進(jìn)給部分。查閱機(jī)械設(shè)計手冊，中心孔的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格如表1所示。</p><p>　　表1 中心孔標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格</p><p><b>　　,</b></p><p&g

16、t;　　設(shè)計的圓鋼類產(chǎn)品中心鉆孔機(jī)，產(chǎn)品直徑范圍為Ф10-Ф50，長度范圍200-800mm之間，材料為A3.</p><p>　　2.2總體設(shè)計的要求自動轉(zhuǎn)盤鉆孔機(jī)是直接用于鉆孔的機(jī)械，設(shè)計鉆孔機(jī)時，首先應(yīng)以保證設(shè)計的鉆孔機(jī)能高效、地質(zhì)、安全、低耗完成鉆孔為前提，使設(shè)計的鉆孔機(jī)技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，具有良好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。在進(jìn)行具體設(shè)計時，應(yīng)以滿足下述的要求為依據(jù)。(1)鉆孔機(jī)的性能及其參數(shù)應(yīng)具有廣泛的適

17、應(yīng)性，能根據(jù)不同材質(zhì)，不同位置及不同的鉆頭類型和結(jié)構(gòu)實現(xiàn)合理的鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù)。(2)要配備必要的檢測及指示儀表，以便及時掌控和控制鉆孔機(jī)的運轉(zhuǎn)和孔內(nèi)鉆進(jìn)情況。(3)鉆孔機(jī)應(yīng)能傳遞足夠的動力，保證各工作機(jī)構(gòu)正常工作的性能。(4)應(yīng)具有較強(qiáng)的孔處理孔內(nèi)事故的能力和完成特種功能的性能。(5)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，震動小，打孔時對鉆桿的導(dǎo)向性好。(6)自動化、機(jī)械化程度要高;鉆進(jìn)過程中最理想的是鉆孔機(jī)能根據(jù)孔內(nèi)情況自動調(diào)節(jié)和控制打孔參數(shù);

18、及時選擇、調(diào)整和保持最優(yōu)鉆進(jìn)工程。7)為提高鉆孔機(jī)生產(chǎn)可靠性，應(yīng)設(shè)備必要的過載保護(hù)裝置和互鎖機(jī)構(gòu);(重要機(jī)構(gòu)要配備重復(fù)裝置。(8)鉆孔機(jī)還應(yīng)滿足機(jī)械設(shè)備的一般要求:a對使用環(huán)境條件使用性好，能在惡劣的環(huán)境下正常工作;b傳動效率高、能耗少;c具有足夠的強(qiáng)度、</p><p><b>　　2.3方案設(shè)計</b></p><p>　　2.3.1 

19、;傳動方案的工作要求(1)了解工作機(jī)的工作情況;(2)了解動力機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)速性能;(3)對傳動的尺寸、重量、布置方面的要求;(4)工作環(huán)境:對對塵、高溫、低溫、潮濕、腐蝕易燃、易爆等惡劣環(huán)境的適應(yīng)性，噪聲的限度等。(5)經(jīng)濟(jì)性:工作壽命、傳動效率，初始費用，運轉(zhuǎn)及維修費。(6)結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊，加工方便。對于以上要求，在設(shè)計過程應(yīng)盡量滿足。2.3.2 傳動分析該機(jī)床在一次孔的加工過程主

20、要完成以下的一些動作:(1)夾緊工件。(2)調(diào)節(jié)位置。(3)鉆頭轉(zhuǎn)動、進(jìn)給、退出。(4)松開工件。鉆床的傳動通過電動機(jī)帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)，然后由氣缸推動來實現(xiàn)的。</p><p>　　通過以上分析，“自動轉(zhuǎn)盤鉆孔機(jī)”的傳動系統(tǒng)應(yīng)該滿足以下幾點:(1)能夠根據(jù)法蘭盤的硬度和加工孔的深度自動調(diào)節(jié)氣缸的進(jìn)給速度，從而保證鉆頭的運動速度。(2)起動，制動迅速。3)操作方便，控制靈活。 

21、(4)傳動準(zhǔn)確，穩(wěn)定性好。(5)減振性能良好。</p><p>　　2.3.3 傳動方案的確定機(jī)械傳動、流體傳動和電氣傳動一起構(gòu)成了現(xiàn)代化工業(yè)普遍采用的三大傳動方式。1.機(jī)械傳動主要可以采用的幾種方式及其特點:(1)帶傳動—承載能力小，傳遞相同轉(zhuǎn)矩時，結(jié)構(gòu)尺寸較其它傳動形式大，但傳動平穩(wěn)，能吸振緩沖，因此宜布置在高速級。(2)鏈傳動,運動不均勻，有沖擊，不適于高速級，應(yīng)布置低速級

22、。(3)直齒圓柱齒輪傳動,直齒圓柱齒輪傳動的平穩(wěn)性較斜齒圓柱齒輪傳動的平穩(wěn)性好，常用在高速級或傳動平穩(wěn)的場合。(4)開齒齒輪傳動,開齒齒輪傳動的工作環(huán)境一般較差，潤滑條件不好，因為磨損嚴(yán)重、壽命較短，應(yīng)布置在低速級。(,)直錐齒輪傳動,圓錐齒輪傳動只適用于需要改變軸的布置方向的場合，由于圓錐齒輪加工困難，所以應(yīng)將其布置于傳動的高速級，并限制其傳動比，以減小其直徑和模數(shù)。(6)蝸桿傳動,蝸桿傳動可以實現(xiàn)較大的傳動比，結(jié)構(gòu)緊

23、湊，傳動平穩(wěn)，但傳動效率較低，故適用于中小功率的高速傳動中。(7)直齒齒條傳動,齒輪齒條傳動易于布置，常用在低速級。通過對以上各種機(jī)械傳動方案的分析比較，在橫式自動鉆孔機(jī)中可以采用齒輪齒條傳動、圓柱齒輪傳動和圓錐齒輪傳動。</p><p>　　第三章自動轉(zhuǎn)盤鉆孔機(jī)動力驅(qū)動設(shè)計 </p><p>　　3.1 鉆削動力計算3.1.1 加工零件規(guī)格本

24、次設(shè)計的鉆孔機(jī)，加工產(chǎn)品直徑范圍為Ф10-Ф50，工件長度范圍200-800.</p><p>　　3.1.2確定切削速度和切削用量 為使加工過程順利進(jìn)行并穩(wěn)定的保證加工精度，必須合理地確定工序余量。生產(chǎn)中常用查表給出的深孔鉆床對孔加工的工序余量，由于在本鉆床上鉆孔后重新安裝或在其他多工位機(jī)床上加工下道工序，應(yīng)適當(dāng)加大余量，以消除轉(zhuǎn)、定位誤差的影響。Φ3.15mm的孔在鉆孔后擴(kuò)孔，直徑上工序間余量0.5

25、,1mm。當(dāng)最大加工直徑為Ф50的工件，鉆中心最大直徑為Ф3.15確定如下鉆孔參數(shù)1、鉆孔:Φ3.15mm加工材料:A3工序:端面鉆孔。查高速鋼鉆頭切削用量表得:加工直徑Φ4 mm，布氏硬度為180-220的孔:切削速度為10-18m/min， 取18m/min;進(jìn)給量為0.05-0.1mm/r，取0.08mm/r。d=孔深/直徑=24.25/5=4.8因為深孔鉆削切削用量需要

26、遞減，根據(jù)深孔鉆削切削用量遞減表得:實際切削速度為:v=0.7×18=12.6m/min實際進(jìn)給量為:0.9×0.08=0.072mm/r2、鉆孔:Φ3.15mm加工材料:A3工序:端面鉆孔。查高速鋼鉆頭切削用量表得:-220的孔: 加</p><p>　　第四章 電動機(jī)的選擇4.1 機(jī)床電氣傳動的特點及控制要求(1)機(jī)床由四臺

27、相同結(jié)構(gòu)和規(guī)格的機(jī)器組成。(2)每臺機(jī)器的主運動由電動機(jī)來傳動，電動機(jī)單向轉(zhuǎn)動，可以同時或分別控制電動機(jī)的起停。(3)刀具轉(zhuǎn)動由每個電動機(jī)單獨施動。(4)進(jìn)給運動依靠氣壓缸的推動，進(jìn)給距離和刀具的進(jìn)退由氣壓缸的行程控制開關(guān)控制。根據(jù)以上電氣控制的特點和要求，參考其它同類型的機(jī)床4.2參數(shù)計算1.電動機(jī)類型的選擇按照設(shè)計要求和工作條件選用Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動機(jī)。2.電動機(jī)技術(shù)參數(shù)的

28、計算。法蘭盤在鉆削加工時，所需功率與其硬度和順紋抗剪切強(qiáng)度有關(guān)，且成正比關(guān)系。(1)給定的進(jìn)給范圍為0.1,0.3mm,r，故取f=0.2mm/r(2)根據(jù)設(shè)計要求最大加工直徑d=10mm最大加工半徑r=d/2=5mm  (3)扭矩計算</p><p>　　由于在切削過程中產(chǎn)生磨擦損失，機(jī)械損失，參考同種類型機(jī)械，初選給定切削刃產(chǎn)生的扭矩為每個鉆頭總扭矩的T1的80%。

29、0;</p><p>　　T1=T/80%=0.6595N.M(4)計算功率木材加工需要有一定精度和表面粗糙度，所以采用較高的轉(zhuǎn)速的電動機(jī)，初選n=3000r/min. </p><p>　　P=T1.W =3.3×3000×2π/60=1036.2WP-鉆削所選法蘭盤所需功率0.80安全系數(shù), 初選傳動效率η,則

30、60;P,1.0362/0.80=1.3KW4.3 電動機(jī)的確定根據(jù)自動轉(zhuǎn)盤鉆孔機(jī)的設(shè)計要求，工作特點，以及以上計算所得電動機(jī)的運動和[12]動力參數(shù)，查表19-1Y系列三相異步電動機(jī)的技術(shù)據(jù)，選取型號為Y901,2電動機(jī)。詳細(xì)的系數(shù)如下表所示。表3-1 Y801-2型三相異步的電機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)堵轉(zhuǎn) 堵轉(zhuǎn) 最大電流 轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)矩 滿載時型號&#

31、160;功率 電流 轉(zhuǎn)速 效率 功率因數(shù) 額定 額定 額定 (A) r/min (%)  (cos) 電流 轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)矩 ,Y801-2 1.5 3.4 2840 79  0.85  7.0 2.2 2.2根

32、據(jù)自動轉(zhuǎn)盤鉆孔機(jī)的設(shè)計要求，工作特點，以及以上計算所得電動機(jī)的運動和動力參數(shù)，查表系列三相異步電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)，選取型號為Y801,2電動機(jī)。</p><p>　　第五章 夾具的設(shè)計與選用5.1設(shè)計參數(shù)要求由上面的計算知最大工件阻力F=244.5N最大扭矩T=415N?mm最大夾持直徑Ф40mm夾持長度范圍200-800mm5.2夾具的設(shè)計選用夾具的功用與組成夾具是在

33、機(jī)床上加工零件時使用的一種工藝裝備，其主要功用時實現(xiàn)工件的定位和夾緊，使得工件加工時相對機(jī)床、刀具有正確地位置，以保證工件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的要求。夾具通常由定位元件或裝置、夾緊元件或裝置、夾具體、對刀和導(dǎo)引元件、分度元件或裝置、動力元件或裝置以及其他元件或裝置(如定位鍵及有關(guān)零部件)等組成。夾具設(shè)計時常用的零部件已有國家標(biāo)準(zhǔn)或部頒標(biāo)準(zhǔn)。夾具的設(shè)計過程主要如下1)工件生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型分析;2)工件加工工藝方案分析，

34、工件結(jié)構(gòu)、精度特點分析;3)機(jī)床設(shè)計情況分析;4)夾具操作要求分析;工件尺寸如圖4。 圖 4 工件尺寸自動轉(zhuǎn)盤鉆孔機(jī)設(shè)計5.3夾緊卡盤的選用(1)卡盤是機(jī)床中傳遞力與運動的重要部件。由于氣動卡盤工 作可靠，動作迅速，操作方便，故為現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床廣泛應(yīng)用。氣 動卡盤常見的結(jié)構(gòu)形式是楔</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</

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