实现端盖孔组加工的工艺装备设计(论文)

1、实现端盖孔组加工的工艺装备设计摘要：在当代制造业中专用机床需求广泛。一般钻床劳动强度大，加工批量的具有多孔位的零件，一则孔位精度难以保证，二则生产效率底下；而多轴钻床操控比较容易掌握省时省力，出现错误和故障的概率较低。不仅可以保障工人的安全以及降低工人的工作强度，而且提高了生产率。在科技的大力推动下，制造业的生产越来越离不开专用钻床。也就是说，机床的专业性越强，其产品的质量就能得到很好地保证。故使用专用机床使得企业的竞争力提高明显。 在本设计中，针对Z535型立式钻床为单轴钻床，在该机床上加工上批量的具有多孔位的零件，一则孔位精度难以保证，二则生产效率低下的问题。然后设计了专用零件的多孔位加工装置。通过设计专门的，以达到提高生产率和保证加工精度的要求关键词：齿轮设计；轴系设计；箱体设计；多孔位加工装置To realize the process equipment design of the end cap hole group.Abstract:Special machine tools are widely used in modern manufacturing. General

2、 drilling machine labor intensity is large, processing batch of porous bits, a hole bit precision is difficult to guarantee, second production efficiency; And multi-axis drilling machine is easy to control the time and effort, the occurrence of error and failure probability is low. Not only can the safety of workers be ensured, but the workers work intensity is reduced, and productivity is increased. With the vigorous promotion of science and technology, manufacturing industry is increasingly in

3、separable from special drilling machines. In other words, the more professional the machine, the quality of its products can be guaranteed. Therefore, the use of special machine tool makes the enterprise more competitive. In this design, in view of Z535 type vertical drilling machine for single shaft drilling machine, on the machine in the batch with multi-holes part, a hole location precision is difficult to guarantee, low efficiency of production. Then the porous bit processing device for spec

4、ial parts was designed. Through the design of specialized, in order to improve the productivity and ensure the processing precision requirements.Key words: gear design; Shafting design; Cabinet design; Porous position processing device.目 录摘要：Abstract:1绪论1.1本课题研究背景及意义1.2国内外研究状况1.3研究的主要内容2总体设计2.1分析加工零件2.1.1 检查图纸的完整性和正确性2.1.2分析零件的结构特点2.1.3零件的生产批量2.1.4机床参数2.2传动系统设计3多孔加工装置主要零件设计3.1齿轮的设计3.1.1齿轮齿数的确定3.1.2材料、精度、类型的确定：3.1.3齿轮结构设计3.1.4齿轮装配图3.2齿轮的计算及校核3.2.1齿轮的计算及校核3.2.2根据齿面接触强度计算3.2.3根据齿根弯曲强度设计：3.2.4几何尺寸计算

5、3.3轴系的设计3.3.1大齿轮轴系的设计3.3.2小齿轮轴系的设计3.3.3滚动轴承的选用3.3.4轴承的校核3.3.5轴的校核3.4箱体的设计3.4.1箱体壁厚3.4.2箱体内壁的距离3.4.3箱体尺寸的确定4总结参考文献致 谢附录A英文文献附录B中文翻译附录C装配图附录D主齿轮零件图附录E从动齿轮附录F主轴零件图附录G箱体壳体附录H箱盖I1绪论1.1本课题研究背景及意义当代工业生产技术的发展越来越疾速，尤其是在自动化领域，越来越多的国家和企业将组合机床的研究视为制造界一个不可忽视的方向。在加工生产中使用多轴钻床的优势明显。多轴头钻床加工零件所用时间大大减少，因为当加工一个多孔零件时，若用普通单轴钻床来加工，每完成一个孔的加工，需要转动工作台使零件重新对准钻头，然后再加工另一个孔，因此需要工人专门负责转动零件。这用于小型零件加工时尚可，但当零件相对很大时这种方法就效率低下，成本增加。因此就需要一种专门能用来进行批量生产多孔零件的机床，由此经过对单臂钻床的不断改进，多孔加工钻床应运而生。相比较于普通钻床而言，多轴钻床的主轴箱有特别之处，其主轴箱是像行星系一样，从动轴绕中间轴圆周阵列，

6、再由中间轴旋转带动均布排列的从动轴转动，从动轴带动刀具转动，完成切削工作。这样就能够通过一次加工，成型多孔零件，生产的效率被明显提高，同时也使得成本下降。 本次要设计的多孔加工装置，被设计用来专门加工同平面多孔位零件，需要拟定最优的工艺方案，拟定正确的机床工序，恰当地设计钻床零件，合理地考虑采用的切削量。然后设计了专用零件的多孔位加工装置。1.2国内外研究状况1850年前后，德国人MartigNoNi创造性的制成了一种麻花钻，这是世界上最早的能用来进行金属打孔的钻头；1862年，国际博览会召开于英国伦敦，会上参展出了一种全新的有能源驱动的钻床，它是由英国Joseph Whitworth设计的，这也是近代钻床初步成型的标志。之后，又紧接这出现了各种钻床。随着钻头结构形式不断优化和工具钢材性能的不断提高，再加以广泛应用了电动机，高性能的大型钻床呼之欲出。 二战以后，专业机床的发展开始向自动化迈进，这一阶段的标志就是自动生产线及数控机床的出现。之后在美苏为首的超级大国发展的推动下，先后崛起了欧盟和日本两个制造体，世界由此进入了电气化时代。生产设备的高度机械化，流水化作业的生产线，也极大促进了

7、制造业的发展。机械制造的电气化使得生产的自动化更加成为可能，也大幅度提高了生产效率。20世纪70年代初，继电器控制在钻床上广泛采用。80年代后期因为数控技术的出现在深孔钻床上才逐步开始应用，尤其在90年代这种先进技术才得到推广。如90年代初TBT公司推出的ML系列深孔钻床。用来加工某些零件上的相互交叉或与水平面成一定角度的斜孔，垂直孔或平行孔。80年代以来，国外的组合机床除了满足生产效率和加工精度的要求之外，也逐渐包含柔性和综合。组合机床在多样方面都有新的突破性进展，包括生产精度、生产的柔性、刚性和机床配套零件等方面，进一步实现了生产程序软件化、工步集中化和生产过程全监控。 在国外，为了达到减少生产成本，节省占地面积的目的，会采取相关方法。还有肉将刀库集中设置在夹具部位，加工采用换刀的方式集中工序，以发挥设备的最大效能，获取更大的经济效益。 我国加入世贸组织以后，面临更多机遇，也要面对更多挑战。各生产企业纷纷采取积极的策略应对。据不完全统计，截至2005年4月份，组合机床的产量已经高达1000余台，同时产值也达到了3.9个亿以上，同比增长百分之十。与此同时行业增值率、营销额、收入总额等

8、经济性指标都取得了不同程度的增加，新兴物品、新型科技，也有非常明显的增长，公司经营状况明显好转。经过多年研制，我国生产的加工中心、数控机床辅等也逐渐扩大在世界市场份额中的占比。 随着信息化快速发展，复杂的机械结构逐渐被淘汰，取而代之的是电子科技的广泛的应用，自动化程度更加完善了。在硬件方面，各种芯片和嵌入式模块化系统被研制出来，繁琐的机械结构微电子化程度提高。在软件方面，编程语言也日新月异，从机器语言发展到汇编语言，后来又出现了如C语言，C+语言等高级语言，都促进了在生产中各式各样的数控钻床的应用比例和机械生产加工的数字化程度提高。 1.3研究的主要内容本次设计主要针对Z535钻床进行设计，首先确定钻床的总体布局，再以此为出发，然后具体设计多轴轴箱内部结构，其具体内容主要包括以下几个方面：1.分析Z535钻床的研究现状，收集设计资料；2.总体方案的确定；3.主要零部件的设计校核； 4.绘制装配图及重要零件图等2总体设计2.1分析加工零件机床的结构形式要受工艺和零件外形、尺寸和重量的影响。工艺决定了机床的运动，每个运动由执行部件来完成，部件间的相对运动关系由传动解决。因此，在确定总体方案

9、的时候，需要从全局考虑，最终使自己设计的方案足够先进，经济效果优秀。包括下列内容：2.1.1 检查图纸的完整性和正确性零件的图纸的重要性是无可置疑的。零件的外形结构、全部尺寸、技术要求、零件的材料和所需要的零件数量等，都可以清晰的呈现出件的。图中加工零件为端盖，如图：图2.1 端盖2.1.2分析零件的结构特点零件的安装方式和加工方法决定于零件的结构。图中要求加工四个10mm的螺纹孔，所以精度要求不高。由于是批量生产，需要设计专用夹具，以达到高效率的生产。2.1.3零件的生产批量能较大影响设计方案的因素之一就是被加工零件的生产批量的大小。零件的批量大，就要求机床的生产效率高，专用性强；零件的批量小，就要求机床的生产精度高，普适性强。端盖孔祖的加工为大批量生产，设计周期短、经济性好的四轴头架十分适合它的生产批量条件。2.1.4机床参数Z535立式钻床主要参数如图2.2所示：Z535机床主要参数2.2传动系统设计本次设计是在则Z535立式钻床基础上进行设计，所以采用机械联系。其传动系统图如下所示：图2.1 传动系统图工作原理：1、主轴回转的传动路线为：电机6通过皮带轮5带动皮带轮4，使得主轴上部3转动，主轴下部与7通过花键连接，获得回转运动，通过手柄2，转动齿轮1，可以使钻头沿着花键副做纵向运动，最终通过齿轮8，将运动传递给4个齿轮9，带动钻头工作。该机床的主运动为电动机经主轴箱变速传递为钻头的旋转。钻孔时，工作台上的零件在托盘上移动，整个钻孔过程便由主轴带动钻头的主运动和零件的进给运动两个简单的运动组成。3多孔加工装置主要零件设计3.1齿轮的设计齿轮箱设计中关键的一环是把电动机产生的动力通过传动链传递

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