毕业论文：加工轴承端盖4-φ12孔——工艺装备钻床设计

毕业论文：加工轴承端盖4-φ12孔——工艺装备钻床设计内容摘要：

1 II 轴 1410 III 轴 电动机的校核 （ 1）转矩校核 加载在钻刀转轴上的负载为钻刀旋转刀架的重力，其中刀架厚度为 15mm： G1= g = 310 [4+ 4 （ ） + 4 （ ）]10=150N 刀盘的重量，其中转盘厚度为 30mm： G2= g +7024=310 4 =4560N 则可得作用在轴 3 上的转矩 T/3 = Gd3=(4560+150) N m = N m 可得 T/3 IIT ,故此电动机的转矩符合设计要求。 （ 2）转速校核 由上述计算可知电动机要 满足刀库最低每分钟 60 转的要求，则此电动机转速应不低于 n39。 d = i39。 a  n=40 60 =2400 minr ，而此次选的电动机的转速为nm =2820 minr ，即 nm n39。 d ，故此电动机的转速也满足转速要求。 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、转矩、价格和带传动、减速器的传动比，可见此电动机比较合适，因此选定电动机型号为 Y21122。 3 齿轮传动的设计计算 选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1） 选用直齿轮 2） 钻床为一般工作机器且轻质载荷，故选用 7 级精度（ GB10095－ 88） 3） 材料选择。 选择小齿轮材料为 40 rC （调质），硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质）硬度为 240HBS，二者材料硬度 差为 40HBS。 4） 选小齿轮齿数 1z =20，传动比为 i = 2, 大齿轮齿数 2z = 2 20 = 40。 按齿面接触强度设计 由设计计算公式进行试算，即 td1  3 21 )][(1HEdZuuKT  (1) 确定公式内的各计算数值 1） 试选载荷系数 tK =。 2） 计算小齿轮传递的转矩。 1T = 1 n P 1410 5  N mm= 410 N mm 3)由表选取齿宽系数 d = 1。 4)由表查得材料的弹性影响系数 EZ = 21aMP 5)由表按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 1limH =600 aMP ；大齿轮的接触疲劳强度极限 2limH =550 aMP。 6）计算应力循环次数。 1N = 60 hjLn1 = 60 1410 1（ 2 8 365 8） =  910 2N = 9 = 910 7)由图取接触疲劳寿命系数 1HNK =； 2HNK =。 8）计算接触疲劳许用应力。 取失效概率为 1 00 ，安全系数 S = 1，由式得 [ H ]1 = SKHN 1lim1 = 600 aMP =570 aMP [ H ]2 = SKHN 2lim2 = 550 aMP =528 aMP (2) 计算 1） 试算小齿 轮分度圆直径 td1 ，代入 [ H ]中较小的值。 td1  3 21 )][(1HEdZuuKT  = 3 24 )528 (2 121  mm= 由于机床实际的尺寸关系，这里小齿轮的分度圆直径取为 td1 =40mm 2)计算圆周速度 v。 v= 1160 1000tπdn= 40 51460 1000π sm= sm 3)计算齿宽 b。 根据机床经验公式，齿宽为模数的 6～ 8 倍，这里模数先试取 2，故 b =（ 6～8） m = 16mm , 这里取 b=20mm 4)计算齿宽与齿高之比 hb。 模数 tm =11zdt = 40/20 mm = 2 mm 齿高 h = tm =  2 mm = mm hb = = 5)计算载荷系数。 根据 v = sm , 7 级精度，由图 10—8 查得动载系数 vK = [21]； 直齿轮， HK = FK =1 由表查得使用系数 AK =； 由表用插值法查得 7 级精度、小齿轮相对支承非对称布置时， HK =。 由 hb = , HK = 查图得 FK =；故 载荷系数： K = AK vK HK HK =  1 = 6）按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式得： 1d = td1 3tKK =40 3 = 7）计算模数 m： m = 11zd = mm = 按齿根弯曲强度设计 弯曲强度的设计公式为 m3 211 )][(2FSaFadYYzKT  （ 1） 确定公式内的各计算数值 1） 由图查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 1FE =500 aMP 大齿轮的弯曲强度极限 2FE =380 aMP 2） 由图取弯曲疲劳寿命系数 1FNK =, 2FNK =； 3） 计算弯曲疲劳许用应力。 取弯曲疲劳安全系数 S=，由式得： [ F ]1 = SK FEFN 11 =  aMP = aMP [ F ]2 = SK FEFN 22 =  aMP = aMP 4） 计算载荷系数 K。 K= AK vK FK FK =  1 = 5） 查取齿形系数。 由表查得 1FaY =。 2FaY =。 6） 查取应力校正系数。 由表查得 1SaY =。 2SaY =。 7） 计算大、小齿轮的][ FSaFaYY并加以比较。 111 ][FSaFaYY =  = 222 ][FSaFaYY =  = 大齿轮的数值大。 （ 2） 设计计算 m 324 016 201 10365   mm= mm 故可知上面所预选的模数 m=2 符合设计要求。 1z = mdt1 = 240 =20 大齿轮齿数 2z =2 20=40。 几何尺寸计算 （ 1）计算分度圆直径 1d = 1z m=20 2=40 mm 2d = 2z m=40 2=80 mm （ 2）计算中心距 a= 2 21 dd = 28040 mm = 60mm （ 3）计算齿轮宽度 根据机床实 际设计取值，取 1B =20mm, 2B =15mm。 结构设计及绘制齿轮零件图 31 图 31 齿轮配合 第三 章 夹具和钻模板及多轴箱的设计与绘图 1 夹具的设计 机床夹具的组成 尽管生产中使用的夹具种类繁多，结构多变，而且新型夹具又不断出现，然而机床夹具的结构仍具有许多共同之处。 定位元件及定位装置。 用于确定工件正确位置的元件 或装置。 凡是夹具都有定位元件，它是实现夹具基本功能的元件。 夹紧元件及夹紧装置。 用于固定工件已获得的正确位置的元件或装置。 工件定位之后必须将其夹紧，使其在加工时，在切削力等的作用下不离开已获得的定位。 夹具的夹紧机构千变万化，所有能用于夹紧的机构和原理都可以考虑。 导向元件。 确定刀具的位置并引导刀具的元件，称为导向元件。 导向元件只有钻、镗类夹具才具备。 导向元件也可供钻镗类夹具在机床上安装时作基准找正用。 对刀元件及定向元件。 确定刀具相对夹具定位元件的位置的元件，称为对刀元件。 夹具体。 夹具体用于将各种元件、装置联接于一体，并通过它将整个夹具安装在机床上。 夹具体一般采用铸铁制造。 它是保证夹具刚度和改善夹具动力学特性的重要部分。 如果夹具体的刚性不好，加工时将会引起较大的变形和振动，产生较大的加工误差。 其他元件及装置。 根据加工需要设置的元件或装置，如分度装置、驱动定位销的传动装置、气缸及管路附件、液压缸及油路、电动装置等。 工件的定位 工件的定位原理 在制定工件的工艺规程时，已经初步考虑了加工工艺基准问题，有时还绘制 了工序简图。 设计夹具时原则上应选该工艺基准为定位基准。 无 论是工艺基准还是定位基准，均应符合六点定位原理。 六点定位原理是采用六个按一定规则布置的约束点，限制工件的六个自由度，使工件实现完全定位。 这里要清楚每个点都必须起到限制一个运动自由度的作用，而绝不能用一个以上的点来限制同一个自由度。 完全定位和不完全定位 根据工件加工表面的位置要求，有时需要将工件的六个自由度全部限制，称为完全定位。 有时需要限制的自由度少于六个，称为不完全定位。 在加工中，有时为了使定位元件帮助承受切削力、夹紧力，为了保证一批工件进给长度一致，减少机床的调整和操作，常常会对无位置尺寸要求 的自由度也加以限制，只要这种定位方案符合六点定位原理，是允许的，有时也是必要的。 欠定位与过定位 根据加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度均已被限制，这就称为定位的正常情况，它可以是完全定位，也可以是不完全定位。 根据加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度没有完全被限。