多轴钻床主轴箱设计
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摘要 本设计介绍了多轴钻床主轴箱的设计，设计中首先要了解工件的加工工艺路线及工序的计算，确定钻孔主轴的直径，初步选用电机型号及机床各部分部件。在多轴箱设计中，首先需要确定传动系统，然后计算主轴坐标，传动部件的校核及最后多轴钻床主轴箱总图、原始依据图等等相关图纸的绘制。 本次设计有效地将多工位钻孔工艺有机地结合为一体，这样以来不但降低了机器成本，而且节省了加工时间，提高了工作生产效率。 关键词： 多轴钻床主轴箱，主轴，总图绘制，生产效率 I Abstract The design on the Box axlebox more than the design, design is first necessary to understand the workpiece in the processing line and process of calculation to determine Tapping the spindle diameter, the initial choice of motor Model and some parts of the machine. In multi-axle box design, drive system established to calculate coordinates spindle, transmission parts of the spindle box and check the total mapping. This design will be drilling, tapping combination of the two as one and reduce the cost of machinery, processing and save time, improve the work efficiency of production. Key words: Multi axis drilling machine spindle, spindle, general layout drawing, production efficiency II 目 录 摘要...................................................................... I Abstract................................................................. II 1 绪论.................................................................... 1 1.1 本课题研究的背景及意义 ............................................ 1 1.2 本课题国内外研究概况 .............................................. 2 1.3 研究的主要内容 .................................................... 4 2 组合机床总体设计........................................................ 6 2.1 组合机床工艺方案拟定 .............................................. 8 2.2 加工工序图 ....................................................... 10 2.3 加工示意图 ....................................................... 12 2.3.1 刀具的分析 ................................................... 13 2.3.2 钻孔靠模装置选择 ............................................. 14 2.3.3 选择接杆、浮动卡头 ........................................... 15 2.3.4 动力部件工作循环及行程的确定 ................................. 17 2.4 机床联系尺寸图 ................................................... 18 2.5 机床生产率计算卡 ................................................. 19 3 多轴钻床主轴箱的设计 ............................................... 20 3.1 多轴箱的组成及表示方法 ........................................... 21 3.2 多轴箱通用零件 ................................................... 21 3.3 绘制多轴箱原始依据图 ............................................. 22 3.4 主轴齿轮确定、动力计算 ........................................... 23 3.5 多轴箱传动系统设计 ............................................... 25 3.6 多轴箱坐标检查图 ................................................. 25 结论..................................................................... 26 致谢..................................................................... 27 参考文献................................................................. 28 III 1 绪论 1.1本课题研究的背景及意义 随着现代化工业技术的快速发展，特别是随着它在自动化领域内的快速发展，组合机床的研究已经成为当今机器制造界的一个重要方向，在现代工业运用中，大多数机器的设计和制造都是用机床大批量完成的。现代大型工业技术的飞速发展，降低了组合机床的实现成本，软件支持机制也使得实现变得更为简单，因此，研究组合机床的设计具有十分重要的理论意义和现实意义。 因此，本课题基于使设计出的机床结构简单、使用方便、效率高、质量好提出的要求，着重选择最佳的工艺方案，合适地确定机床工序集中程度，合理地选择组合机床的通用部件，恰当的组合机床的配置型式，合理地选择切削用量，以及设计高效率的夹具、工具、刀具及主轴箱就是本次设计主要内容。具体的工作就是要制定工艺方案，进行机床结构方案的分析和确定，进行组合机床总体设计，组合机床的部件设计和施工设计，使其具有工程意义，实现其在实际应用中的价值。 1.2本课题国内外研究概况 近20年来，组合机床自动线技术取得长足进步，自动线在加工精度、生产效率、利用率、柔性化和综合自动化等方面的巨大进步，标志着组合机床自动线技术发展达到了高水平。自动线的技术发展，刀具、控制和其他相关技术的进步，特别是CNC控制技术发展对自动线结构的变革及其柔性化起着决定性的作用。随着市场需求的变化，柔性将愈来愈成为抉择设备的重要因素。因此，组合机床自动线将面临由高速加工中心组成的FMS的激烈竞争。 组合机床是一种专用高效自动化技术装备，目前，由于它仍是大批量机械产品实现高效、高质量和经济性生产的关键装备，因而被广泛应用于汽车、拖拉机、内燃机和压缩机等许多工业生产领域。其中，特别是汽车工业，是组合机床最大的用户。如德国大众汽车厂在Salzgitter的发动机工厂，在大批量生产的机械工业部门，大量采用的设备是组合机床。因此，组合机床的技术性能和综合自动化水平，在很大程度上决定了这些工业部门产品的生产效率、产品质量和企业生产组织的结构，也在很大程度上决定了企业产品的竞争力。 1 1.3研究的主要内容 本次设计主要针对多轴钻床主轴箱进行设计，从多轴钻床主轴箱的整理方案出发，然后具体细化出具体内部结构，其具体内部结构主要包括以下几个方面： 1) 分析多轴钻床主轴箱及其技术条件，收集设计资料； 2) 完成开题报告； 3) 主轴箱总体方案的确定； 4) 绘制主轴箱原始依据图，坐标检查图以及主轴箱装配图等； 5）完成毕业设计论文。 2 组合机床的总体设计 2.1 组合机床工艺方案的拟定 工艺方案的拟订是组合机床设计的关键一步。因为工艺方案在很大程度上决定了组合机床的结构配置和使用性能。因此，应根据工件的加工要求和特点，按一定的原则、结合组合机床常用工艺方法、充分考虑各种影响因素，并经技术经济分析后拟出先进、合理、经济、可靠的工艺方案。 2.2 加工工序图 被加工零件工序图具有直观的作用，此外，它还具有一些特定的要求。被加工零件工序图是根据选定的工艺方案，表示在一台机床上或一条自动线上完成的工艺内容，加工部位的尺寸及精度、技术要求、加工用定位基准、夹压部以及被加工零件的材料、硬度和在本机床上加工前毛坯情况的图纸。它是在原有的工件图基础上，以突出本机床或自动线加工内容，加上必要的说明绘制的。它是组合机床设计的主要依据。也是制造使用时调整机床，检查精度的重要技术文件。被加工零件工序图应包括下列内容： 加工示意图是组合机床设计的重要图纸之一，在机床总体设计中占有重要地位。它是设计刀具、夹具、主轴箱以及选择动力部件的主要资料，同时也是调整机床和刀具的依据。 2.3.1 刀具的选择 刀具的类型的选择决定于所钻内孔的性质、所钻内孔在工件上的位置、工件 2 的构造与尺寸及生产的批量，一般根据相关工件的材料来进行钻头的选取，通常选用细柄机用钻刀H3（GB3464-83）。 2.3.2 钻孔靠模装置选择 在组合机床上钻内孔多采用钻孔靠模装置。其原理仍然是“自引法”钻孔。这种钻孔装置的进给运动，直接由靠模螺杆、螺母得到。常用的靠模装置有：TO281型钻孔靠模装置和TO282型靠模装置。 本设计中采用了通用的TO281型钻孔靠模装置