畢業(yè)論文
1 主傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)
1．主電機(jī)的選定
由總體設(shè)計(jì)方案可知：Z5140鉆床的總功率為4kW,轉(zhuǎn)速為1450 r/min，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手選取電機(jī)為JO2-32,其外型見下圖，其安裝尺寸見下表：
機(jī)
座
號(hào)
D
E
M
N
P
R
JO2-32
28
60
215
180
250
5
4
120
14
415
其螺栓直徑為12mm。
2．轉(zhuǎn)速圖的擬定
擬定立式鉆床的主傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速圖，由總體設(shè)計(jì)方按可知：主軸的轉(zhuǎn)速范圍為31.5～1400 r/min，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1450 r/min。
1． 選定公比
中型通用機(jī)床，常用的公比為1.26或1.41，考慮到適當(dāng)減小本鉆床的相對(duì)速度損
失，選定=1.41。
,取Z=12
按標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列為：31，45，63，90，125，180，1250，355，500，710，1000，1450r/min。
2． 選擇結(jié)構(gòu)式
1）確定變速組的數(shù)目和各變速組中傳動(dòng)副的數(shù)目
大多數(shù)的機(jī)床廣泛應(yīng)用滑移齒輪的變速方式，為了滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和操縱方便的要求，通常采用雙聯(lián)或三聯(lián)滑移齒輪。該機(jī)床的變速范圍較大，必須經(jīng)過較長的傳動(dòng)鏈減速才能把電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降到主軸所需的轉(zhuǎn)速，故主軸轉(zhuǎn)速為12級(jí)的變速系統(tǒng)需要2個(gè)或3個(gè)變速組，即Z=12=4×3，或Z=12=4×2×2-4,或Z=12=3×2×2。為了結(jié)構(gòu)緊湊和主軸箱不過分的大，故選取Z=12=4×2×2-4.
2）確定不同傳動(dòng)副數(shù)的各變速組的排列次序
按著傳動(dòng)順序，各變速組排列方案有：
12=4×2×2-4
12=2×2×4-4
12=2×4×2-4
因本鉆床在結(jié)構(gòu)上有特殊要求，根據(jù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，應(yīng)遵守“前多后少”的原則，選擇12=4×2×2-4的方案。
3）確定變速組的擴(kuò)大順序
根據(jù)“前密后疏”的原則，選擇12=的結(jié)構(gòu)式。
4）驗(yàn)算變速組的變速范圍
最后擴(kuò)大組的變速范圍,在允許的變速范圍之內(nèi)。
3． 確定是否需要增加降速的定比傳動(dòng)副
該銑床的主傳動(dòng)系統(tǒng)的總降速比為30/1450=1/48，三個(gè)變速組的最小降速比都為
1/4，則總降速比為1/64，這樣是無需增加降速的定比傳動(dòng)副，為使中間的二個(gè)變速組降速緩慢，有利于變型機(jī)床的設(shè)計(jì)，改變降速齒輪副的傳動(dòng)比，就可以將主軸12級(jí)轉(zhuǎn)速一起提高或降低。
4． 分配各變速組的最小傳動(dòng)比，擬定轉(zhuǎn)速圖
鉆床的電機(jī)和輸入軸之間齒輪傳動(dòng)， 運(yùn)動(dòng)由電機(jī)經(jīng)彈性聯(lián)軸節(jié)和一對(duì)齒輪傳動(dòng)軸I，再由傳動(dòng)變速機(jī)構(gòu)中的傳動(dòng)齒輪傳至軸IV，使主軸獲得12級(jí)轉(zhuǎn)速。畫出轉(zhuǎn)速圖的格線如圖所示。
① 在軸IⅤ上標(biāo)出12級(jí)轉(zhuǎn)速：30～1500r/min,在第Ⅰ軸上用A點(diǎn)代表電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；最低轉(zhuǎn)速用E點(diǎn)標(biāo)出，因此A、E兩點(diǎn)連線相距約17格，即代表總的降速傳動(dòng)比。
② 決定III軸和Ⅳ軸之間的最小降速傳動(dòng)比：為了提高主軸運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，主軸上齒輪應(yīng)大一些，能起到飛輪的作用，所以最后一個(gè)變速組的降速傳動(dòng)比取1/3。按公比=1.41，查表可知，，即從E點(diǎn)向上數(shù)3.5格（3lg），在III軸上找出D點(diǎn)，DE傳動(dòng)線表示Ⅳ-Ⅴ軸間變速組（第二擴(kuò)大組）的降速傳動(dòng)比。
③ 決定其余變速組的最小傳動(dòng)比：根據(jù)降速前慢后快的原則，Ⅲ-Ⅳ軸間變速組（第一擴(kuò)速前慢后快的原則，II-Ⅲ軸間變速組（第一擴(kuò)大組），取u=,即從D點(diǎn)向上數(shù)四格（3lg）,在II軸上找出C點(diǎn)，用CD傳動(dòng)線表示；同理，I-Ⅱ軸見取u=，用BC傳動(dòng)線表示；0-Ⅰ軸間取u=,用AB線表示。
④畫出各變速組其他傳動(dòng)線（圖五），-I軸間有一對(duì)齒輪傳動(dòng)，轉(zhuǎn)速圖上為一條AB傳動(dòng)線。I-Ⅱ軸間為基本組，有四對(duì)齒輪傳動(dòng)，級(jí)比指數(shù)，故四條傳動(dòng)線在轉(zhuǎn)速圖上各相距一格，從C點(diǎn)向上每隔一格取、、點(diǎn)，連結(jié)、B和B得基本組四條傳動(dòng)線，它們的傳動(dòng)比分別為、，，。II-Ⅲ軸間為第一擴(kuò)大組也有二對(duì)齒輪傳動(dòng)，級(jí)比指數(shù)=2，二條傳動(dòng)線轉(zhuǎn)速圖上各相距一格，即和CD,它們的傳比分別為，，。III-Ⅳ軸間為第二擴(kuò)大組，有三對(duì)齒輪傳動(dòng)，級(jí)比指數(shù)，兩條傳動(dòng)線在轉(zhuǎn)速圖上應(yīng)相距4格，即D,DE,它們的傳動(dòng)比分別為和。
⑤ 畫出全部傳動(dòng)線，即鉆床的主傳動(dòng)轉(zhuǎn)速圖。如前所述，轉(zhuǎn)速圖兩軸之間的平行線代表同一對(duì)齒輪傳動(dòng)，所以畫II-Ⅲ軸間的傳動(dòng)線時(shí)，應(yīng)從、、兩點(diǎn)分別畫CD、、C、的平行線，使III軸得到8種轉(zhuǎn)速。由于特殊理由，畫III-Ⅳ軸間的傳動(dòng)線時(shí)，應(yīng)畫4條與DE平行的線，8條與D平行的線，使主軸得到12種轉(zhuǎn)速。
3．齒輪的確定
1．齒輪齒數(shù)的確定應(yīng)注意以下問題：
1）.不產(chǎn)生根切。一般要求～20。
2）.保證強(qiáng)度和防止熱處理變形過大，齒輪齒根圓到鍵槽的厚度，一般取，則。
3）.同一傳動(dòng)組的各對(duì)齒輪副的中心距應(yīng)當(dāng)相等。若模數(shù)相等時(shí)，則齒數(shù)和亦應(yīng)當(dāng)相等。但由于傳動(dòng)比的要求，尤其是在傳動(dòng)中使用了公用齒輪后，常常滿足不了上述要求。機(jī)床上可用修正齒輪，在一定范圍內(nèi)調(diào)整中心距使其相等。但修正量不能太大，一般齒數(shù)差不能超過3～4個(gè)齒。
4）.防止各種碰撞和干涉。
5）.應(yīng)保證最小齒輪裝到軸上或套筒上具有足夠的強(qiáng)度。
6）.保證主軸的轉(zhuǎn)速誤差在規(guī)定范圍之內(nèi)。
2．齒數(shù)的計(jì)算
1）.同一變速組內(nèi)模數(shù)相同的齒數(shù)的確定
為了便于設(shè)計(jì)和制造，主傳動(dòng)系統(tǒng)中所采用的齒輪模數(shù)的種類盡可能少一些。在同一個(gè)變速組內(nèi)一般都采用相同的模數(shù)，這是因?yàn)楦鼾X輪副的速度變化不一樣，受力情況差別不大。
當(dāng)各對(duì)齒輪模數(shù)相同，且不采用變位齒輪時(shí)，則各對(duì)齒輪的齒數(shù)和也必須相等，其間的關(guān)系是：
（3-1）
式中 —主動(dòng)齒輪的齒數(shù)
—被動(dòng)齒輪的齒數(shù)
—一對(duì)齒輪的傳動(dòng)比
—一對(duì)齒輪的齒數(shù)和
為了保證不產(chǎn)生根切，必須先找出具有最少齒數(shù)的傳動(dòng)副（一般出現(xiàn)在最高升速或最低降速的傳動(dòng)副上），確定最小齒數(shù)，然后確定最合適的齒數(shù)和，再根據(jù)傳動(dòng)比確定其它齒輪的齒數(shù)。
由上面兩個(gè)公式得：
（3-2）
一般=17~30,初選=18,參考有關(guān)資料選取m為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=3。
由a=()和選取的=1.41，查表2-1《金屬切削機(jī)床》，得=76
故=-=76-18=58
所以=(18+58)=114=0.31
===0.31
==31.5÷0.31=101.6r/min
III軸的最高轉(zhuǎn)速 =×=101.6×1.41=1125.r/min
U=1400÷1125.7=1.24
Z=×S==42
Z=S-Z=76-42=34
3·齒輪參數(shù)的確定
分度圓直徑∶ d=mZ=3×42=126mm
d=mZ=3×34=102mm
齒頂高∶ h=m=3mm
齒根高∶ h=1.25m
全齒高∶ h= h+ h
頂隙∶ C= h- h=0.25m=0.75mm
齒頂圓直徑∶ d= d+2 h=126+2×3=132mm
d= d+2 h=108mm
齒根圓直徑∶d= d-2 h=118.5mm
d= d-2 h=94.5mm
齒寬∶ B=13mm
B=18mm
4．齒輪的布置
為了使變速箱結(jié)構(gòu)緊湊，必須合理布置齒輪。因?yàn)樗苯佑绊懙阶兯傧涞某叽?，變速操縱的方便性和結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的可能性等問題。在考慮主軸適當(dāng)?shù)闹С芯嗪蜕釛l件下，一般應(yīng)盡可能減少變速箱尺寸，但是變速箱的軸向尺寸和徑向尺寸經(jīng)常不可能同時(shí)縮小。
為了防止一對(duì)齒輪尚未完全脫開，另一對(duì)齒輪就開始進(jìn)入嚙合狀態(tài)，如圖七所示。尺寸L應(yīng)比2B大2～4mm,其中B為齒寬，這是設(shè)計(jì)是排列齒輪首先要注意的問題。
第四章 傳動(dòng)件的估算與驗(yàn)算
傳動(dòng)方案確定之后，要進(jìn)行方案的機(jī)構(gòu)化，確定各零件的實(shí)際尺寸和有關(guān)布置。為此，常對(duì)傳動(dòng)件的尺寸先進(jìn)行估算，如傳動(dòng)軸的軸徑等。在這些尺寸的基礎(chǔ)上，畫出草圖，得到初步結(jié)構(gòu)化的有關(guān)布置與尺寸；然后按結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行主要零件的驗(yàn)算，如軸的剛度、齒輪的疲勞強(qiáng)度等，必要時(shí)做結(jié)構(gòu)和方案上的修改，從新驗(yàn)算，知道滿足要求。
1． 傳動(dòng)軸的估算和驗(yàn)算
傳動(dòng)軸除應(yīng)滿足強(qiáng)度要求外，還應(yīng)滿足剛度要求。強(qiáng)度要求保證軸在反復(fù)載荷和扭轉(zhuǎn)載荷作用下不發(fā)生疲勞破壞。機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)精度要求較高，不允許有較大的變形。因此疲勞強(qiáng)度一般不是主要矛盾。除了載荷很大的情況外，可不必驗(yàn)算軸的強(qiáng)度。剛度要求保證軸在載荷下（彎曲、軸向、扭轉(zhuǎn)）不致產(chǎn)生過大的變形（彎曲、失穩(wěn)、轉(zhuǎn)角）。如果剛度不足，軸上的零件如齒輪、軸承等將由于軸的變形過大而不能正常工作，或者產(chǎn)生震動(dòng)和噪聲、發(fā)熱、過早磨損而失效。因此，必須保證傳動(dòng)軸具有足夠的剛度。通常，先按扭轉(zhuǎn)剛度估算軸的直徑，畫出草圖之后，再根據(jù)受力情況，結(jié)構(gòu)布置和有關(guān)尺寸，驗(yàn)算彎曲剛度。
1） 傳動(dòng)軸直徑的估算
傳動(dòng)軸直徑按扭轉(zhuǎn)剛度用下列公式估算傳動(dòng)軸直徑：
d=91mm
其中： N—該傳動(dòng)軸的輸入功率
N=kW
—電機(jī)額定功率
—從電機(jī)到該傳動(dòng)軸之間傳動(dòng)件的傳動(dòng)效率的乘積
—該傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速r/min
計(jì)算轉(zhuǎn)速是傳動(dòng)件能傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速。各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速可以從轉(zhuǎn)速圖上，按主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的傳動(dòng)關(guān)系而確定，而中型車、鉆床主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為：
（主）=
[]—每米長度上允許的扭轉(zhuǎn)角（deg/m）,可根據(jù)傳動(dòng)軸的要求選取。
估算是應(yīng)該注意：
①．[]值為每米長度上允許的扭轉(zhuǎn)角，而估算的傳動(dòng)軸的長度往往不足一米，因此在計(jì)算時(shí)應(yīng)按軸的實(shí)際長度進(jìn)行折算和修正。
②．效率對(duì)估算軸徑d影響不大，可以不計(jì)，也可以用有關(guān)傳動(dòng)件效率的概略值的積求出。
③．如使用花鍵時(shí)，可根據(jù)估算的軸徑d選取相近的標(biāo)準(zhǔn)花鍵軸的規(guī)格。主軸前徑可參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)的經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)確定。
2） 傳動(dòng)軸剛度的驗(yàn)算
① 軸的彎曲變形的條件和允許值
機(jī)床主傳動(dòng)軸的彎曲剛度驗(yàn)算，主要驗(yàn)算軸上裝齒輪和軸承處的撓度y和傾角。各類軸的撓度y和裝齒輪和軸承處的傾角，應(yīng)小于彎曲剛度的許用值[Y]和[]值，即：
y[Y]; []
② 軸的彎曲變形計(jì)算公式
當(dāng)軸的直徑相差不大且計(jì)算精度要求不高時(shí)，可把軸看作等徑軸，采用平均直徑（）來進(jìn)行
計(jì)算，計(jì)算花鍵軸的剛度時(shí)可采用平均直徑（）或當(dāng)量直徑（）。
計(jì)算公式為：
圓軸：平均直徑=
慣性矩I=
矩形花鍵軸：平均直徑=
當(dāng)量直徑=
慣性矩I=
③ 軸的力分解和變形合成
對(duì)于復(fù)雜受力軸的變形，先將受力分解成三個(gè)垂直平面上的分力，應(yīng)用彎曲變形的公式求出所
要求截面的兩個(gè)垂直平面內(nèi)的y和值，然后進(jìn)行疊加：在同一平面內(nèi)的可進(jìn)行代數(shù)疊加，在兩垂直平面內(nèi)的按幾何向量合成，求出該截面的總撓度和總傾角。
④ 危險(xiǎn)工作條件的判斷
主軸變速箱傳動(dòng)軸的工作條件有多種，驗(yàn)算剛度時(shí)應(yīng)選擇最危險(xiǎn)的工作條件進(jìn)行。
一般是：軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速低，傳動(dòng)齒輪的直徑小且位于軸的中央，這時(shí)，軸受力將總變形劇增。如果對(duì)二、三種工作條件難以判斷是那一種最危險(xiǎn)，就應(yīng)分別進(jìn)行計(jì)算，找到最大彎曲變形值y和。
⑤ 提高軸剛度的一些措施
加大軸的直徑；減少軸的跨距或增加第三支承；從新安排齒輪在軸上的位置；改變軸間的布置方式等。加大軸徑有時(shí)受到軸上小齒輪體厚的限制，增加第三支承使軸的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，都不是最有效和最理想的措施，應(yīng)首先從齒輪在軸上的布置、軸的相互方位關(guān)系來改善受力狀態(tài)，看是否在不加大軸徑、不改變軸的基本形式的前提下，提高軸的剛度。
為了提高軸的剛度，有時(shí)寧愿多增加一對(duì)固定傳動(dòng)齒輪，增加一根軸，從傳動(dòng)方案上保證中間軸不會(huì)太長。
2． 齒輪模數(shù)的估算和計(jì)算
① 估算
按接觸疲勞和彎曲強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)比較復(fù)雜，而且有些系數(shù)只有在齒輪各參數(shù)都
已知道后就可確定，所以只在草圖畫完之后效核用。在畫草圖之前，先估算，再選用標(biāo)準(zhǔn)齒輪模數(shù)。
齒輪彎曲疲勞的估算：
齒面點(diǎn)蝕的估算：
其中為大齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，為齒輪中心距。
由中心距及齒數(shù)，求出齒數(shù)：
根據(jù)估算所得和中較大的值，選取相近的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。
② 計(jì)算
結(jié)構(gòu)確定以后，齒輪的工作條件，空間安排，材料和精度等級(jí)都已確定，才肯能
核驗(yàn)齒輪的接觸疲勞和彎曲疲勞強(qiáng)度值是否滿足要求。
根據(jù)接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為：
根據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為：
式中：N—計(jì)算齒輪傳遞的額定功率N=kW；
—計(jì)算齒輪（小齒輪）的計(jì)算轉(zhuǎn)速r/min；
—齒寬系數(shù)=b/m, 常取6～10；
—計(jì)算齒輪的齒數(shù)，一般取傳動(dòng)中最小齒輪的齒數(shù)；
i---大齒輪與小齒輪的齒數(shù)比， i=;
—壽命系數(shù)，；
—工作期限系數(shù)，=；
齒輪等傳動(dòng)件在接觸和彎曲交變載荷下的疲勞曲線指數(shù)m和基準(zhǔn)循環(huán)次數(shù)；
—轉(zhuǎn)速變化系數(shù)；
—功率利用系數(shù)；
n—齒輪的最低轉(zhuǎn)速r/min;
—材料強(qiáng)化系數(shù)。幅值低的交邊載荷可使金屬材料的晶粒邊界強(qiáng)化，起到阻止疲勞細(xì)縫擴(kuò)散的作用。
3·軸承選擇
根據(jù)軸的數(shù)據(jù),從參考書《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》（第二版）查的
推力球軸承，軸承型號(hào)51305。其尺寸參數(shù)為：d=30mm，D=52mm，B =16mm。技術(shù)參數(shù)為：C=21500N =43200N
計(jì)算軸承動(dòng)負(fù)荷C：
（3.10）
式中 ——壽命系數(shù)
——轉(zhuǎn)速系數(shù)
[9] （3.11）
由公式（3.11）得
[9] （3.12）
由公式（3.12）得
把、代入，由公式（3.10）得
=24947N
<28000N
滿足強(qiáng)度要求。
深溝軸承：軸承型號(hào)6005，其尺寸參數(shù)為：d=25mm，D=47mm，B =12mm。
軸承型號(hào)6206，其尺寸參數(shù)為：d=30mm，D=62mm，B =16mm。
軸承型號(hào)6210，其尺寸參數(shù)為：d=50mm，D=90mm，B =20mm。
軸承型號(hào)6212，其尺寸參數(shù)為：d=60mm，D=110mm，B =22mm。
軸承型號(hào)6305，其尺寸參數(shù)為：d=25mm，D=80mm，B =17mm。
軸承型號(hào)6208，其尺寸參數(shù)為：d=40mm，D=80mm，B =18mm。
三.夾具設(shè)計(jì)
一 工藝加工過程
1． 模鍛
2． 正火
3． 車小頭端面,鉆尖孔粗車各外圓,留加工余量3mm,倒角
4． 粗車大端?200mm外圓,車內(nèi)肩孔,留加工余量3mm,深度車至尺寸要求.
5． 調(diào)質(zhì)HB217至255
6． 精車各外圓,留加工余量0.3mm
7． 精車?200mm、?50mm和?104mm至圖紙要求，內(nèi)孔?80mm，留加工余量1mm,車端面取總長，鉆大端內(nèi)頂尖孔
8． 車30斜面
9． 鉆?20mm孔留加工余量1mm，孔口倒角
10． 磨小端各外圓至圖紙要求
11． 車?80mm孔至圖紙要求
12． 鏜6-?20mm孔至圖紙要求
13． 洗鍵槽至尺寸
14． 鉆斜孔兩處?8mm至圖紙要求
15． 配鉆?8mm孔
16． 檢驗(yàn)
二 設(shè)計(jì)夾具
為了提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。
在該零件的夾具設(shè)計(jì)中， 選擇第九道工序——鉆6-￠20孔的鉆床夾具。本鉆模用于Z5140立式鉆床中。工件以外圓?70和端面在定位套中定位,6個(gè)被加工的孔程環(huán)行均勻分布在平面上。傳動(dòng)圖以錐柄和機(jī)床主軸連接，并用鍥鐵夾緊。機(jī)床工作時(shí)，主軸通過內(nèi)齒輪帶動(dòng)6根工作主軸傳動(dòng)，并與主軸作送進(jìn)運(yùn)動(dòng)。工作主軸多用推力軸承作為支承。鉆模板裝在兩根導(dǎo)桿上，導(dǎo)桿的下端和夾具體上的兩個(gè)導(dǎo)孔為間隙配合，以確定鉆模板對(duì)夾具的相對(duì)位置。隨著機(jī)床主軸下降，鉆模板借助彈簧的壓力通過擺塊將工件壓緊。機(jī)床主軸繼續(xù)送進(jìn)，鉆頭即同時(shí)鉆削6個(gè)孔。鉆削完畢，鉆模板隨機(jī)床主軸上升，直至鉆頭退出工件；然后，自動(dòng)恢復(fù)原始位置。由于鉆模板采用活動(dòng)連接定位，被加工孔與定位基準(zhǔn)之間的位置精度只能控制在0.05至0.45mm之間。
設(shè)計(jì)鉆模板時(shí)應(yīng)注意的地方是:
(1) 鉆模板上安裝鉆套的孔之間及孔與定位元件的位置應(yīng)有足夠的精度。
(2) 鉆模板應(yīng)有足夠的剛度,以保證鉆套位置的準(zhǔn)確性,但又不能設(shè)計(jì)的太厚太重。鉆模板一般不應(yīng)承受夾緊反力。
(3) 為保證加工的穩(wěn)定性，鉆模板導(dǎo)桿上的彈簧力必須足夠，以使鉆模板在夾具上維持足夠的定位壓力，如果鉆模板本身產(chǎn)生的重力超過800N，則導(dǎo)桿上可不裝彈簧。
該夾具以圓錐面、軸肩和頂尖孔定位，圓錐面和頂尖可消除， ， ， 四個(gè)自由度，軸肩消除 自由度。工件繞的自由度可以不限制。
結(jié)構(gòu)示意圖如下：
1.定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是該頂尖孔的中心線，為了使定位誤差為零，鉆六個(gè)孔時(shí)，以頂尖孔為第一定位面，軸肩為第二定位面,圓錐面為底三頂位面。
2.切削力
刀具：選直徑為Φ20的直柄麻花鉆，因在鉆孔過程中的鉆削力最大，故只計(jì)算這個(gè)切削力。
(1).軸向力：查《工藝手冊(cè)》表3--36
F=CF·d0XF·ffF·KF 式中CF=833.85，XF＝1，
yF＝0.7，d0＝20mm f＝0.25mm/r
F＝833.85×201×0.250.7×1＝6319.4N
機(jī)床轉(zhuǎn)速：查《工藝手冊(cè)》表4-4-1，
選n＝400r/min＝6.67r/s
切削扭矩：查《工藝手冊(cè)》表3--36
M＝CM·d0XM·fyM ·KM·10-3, 式中 CM=333.54，d0=5，XM=1.9，yM=0.8，KM=1，f=0.25
∴M＝333.54×20×0.250.8×1×10-3
＝34.64N·M
切削功率：Pm＝2π·M·n·10-3
＝2π×34.64×6.67×10-3
＝1.45Kw
（3）定位誤差分析 ：
?20與頂尖孔中心線的位置度公差為0.15mm。
3.夾具元件的設(shè)計(jì)
(1).鉆套的選擇
由<<機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)>>查得：
孔徑Φ20的鉆套：
d＝20mm H＝32mm D＝35mm，r=2mm，c=0.6mm
四 致謝
我本次設(shè)計(jì)的為Z5140立式鉆床的主軸箱及多軸鉆削頭，在設(shè)計(jì)的開始覺得有些困難，感覺無從下手。通過老師的耐心指導(dǎo)和自己的學(xué)習(xí)，終于完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中我明白設(shè)計(jì)是一個(gè)不斷發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的過程，使設(shè)計(jì)更加完善，但同時(shí)也覺得這個(gè)設(shè)計(jì)還存在很多不足之處有待改進(jìn)，由于本人學(xué)識(shí)有限，不能使其在我手中設(shè)計(jì)的更好。在設(shè)計(jì)的過程中是深刻地體會(huì)到自己所學(xué)實(shí)在有限，以后更應(yīng)該努力學(xué)習(xí)，為爭做一個(gè)合格的工程技術(shù)人員而不斷努力。
本次設(shè)計(jì)是在尊敬的顏競成老師的精心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下完成的。他以其淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、開拓進(jìn)取精神和高度的責(zé)任心,給我的學(xué)習(xí)、工作、生活以很大的影響,使我受益終生。值此論文完成之際,謹(jǐn)向?qū)煴硎局孕牡母兄x,并致以崇高的敬意!
五 參 考 資 料
1.機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 教材
2.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社
3. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第二卷 機(jī)械工業(yè)出版社
4. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第四卷 機(jī)械工業(yè)出版社
5. 機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo) 機(jī)械工業(yè)出版社
6. 金屬切削機(jī)床 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社
7 組合機(jī)床設(shè)計(jì)參考圖冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出
8 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版
9 機(jī)械制圖 高等教育出版社
10 機(jī)械設(shè)計(jì) 高等教育出版社
11幾何量公差與檢測 上海科學(xué)技術(shù)出版社
12 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 華中科技大學(xué)出版社
13 機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊(cè) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社
14 金屬切削機(jī)床夾具圖冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版
15 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) 上海科學(xué)技術(shù)出版社
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