曲軸端部法蘭孔的加工設(shè)計(jì)及機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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- 曲軸端部法蘭孔的加工設(shè)計(jì)及機(jī)床控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
目錄
第一章 緒 論 1
第一節(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 1
第二節(jié) 課題背景 1
一、選題意義 1
二、曲軸的概述 1
第三節(jié) 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)調(diào)查 2
第二章 總體方案分析與設(shè)計(jì) 4
第一節(jié) 工藝分析 4
第二節(jié) 總體方案的確定及任務(wù)分配 5
第三章 法蘭孔的主運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)及進(jìn)給運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 6
第一節(jié) 主運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)方案的分析 6
第二節(jié) 法蘭主運(yùn)動(dòng)所需電機(jī)的選擇 7
一、進(jìn)給量的確定 7
二. 轉(zhuǎn)速與功率的確定 8
三.帶輪的設(shè)計(jì)及計(jì)算 9
四.法蘭孔加工主軸箱運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)的齒輪設(shè)計(jì)及計(jì)算 11
五 、 法蘭加工主軸箱運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)所有齒輪數(shù)據(jù)匯總 18
第三節(jié) 法蘭加工主軸箱運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)的軸設(shè)計(jì)與計(jì)算 18
一.軸的材料選擇 18
二、 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18
三、 軸的剛度校核 22
四、 軸承的校核 24
第四節(jié) 法蘭加工進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25
一、法蘭加工孔進(jìn)給系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 25
二. 法蘭加工進(jìn)給系統(tǒng)的計(jì)算與設(shè)計(jì) 26
第五節(jié) 床身及導(dǎo)軌設(shè)計(jì) 36
一.對(duì)床身的要求 36
二 、床身的材料及時(shí)效處理 36
三、 床身受力分析 37
四、導(dǎo)軌設(shè)計(jì) 37
第四章 機(jī)床控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 39
第一節(jié) 機(jī)床控制系統(tǒng)的分析 39
第二節(jié) 機(jī)床法蘭控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 39
一 機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)、形式 39
二 控制要求 39
三 控制系統(tǒng)的分析 39
四 控制電路分析 41
第三節(jié) 機(jī)床豎直孔加工及斜深孔加工控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 43
結(jié)束語(yǔ) 45
致謝 46
參考文獻(xiàn) 47
第二章總體方案分析與設(shè)計(jì)
第一節(jié) 工藝分析
正如之前所述所有潤(rùn)油孔均為深孔鉆削加工，即鉆削孔深與直徑之比（L/D）大于5時(shí)稱(chēng)為深孔鉆削。深孔鉆削加工勢(shì)必給工藝造成一定難度，目前深孔鉆削加工的主流方法分為2種,一種為一次進(jìn)給完成加工，主要采用槍鉆等，另一種為采用標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆或特長(zhǎng)麻花鉆分級(jí)進(jìn)給。
這里進(jìn)行方案對(duì)比：
用槍鉆一次進(jìn)給
優(yōu)點(diǎn)：一次進(jìn)給完成加工，加工時(shí)間短，提高生產(chǎn)效率，降低了工人操作要
求與工作強(qiáng)度�？梢_(dá)到IT7-11,表面粗糙度1.6-3.2，加工精度高。
缺點(diǎn)：成本高，要專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)槍鉆的系統(tǒng)設(shè)備，需要高水平的專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行安裝、調(diào)試、維護(hù)，不易于經(jīng)常更換。
用麻花鉆分級(jí)進(jìn)給
優(yōu)點(diǎn)：成本低，適合大批量生產(chǎn)，安裝維護(hù)比較簡(jiǎn)單，易于更換。
缺點(diǎn)：需要分級(jí)進(jìn)給，加工時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率較低，提高了工人操作的要求
與工作強(qiáng)度，IT可達(dá)到10-13，表面粗糙度可達(dá)到6.3-12.5，加工精度較低。
以下為查參考文獻(xiàn)[1]深孔加工工藝的各種參數(shù)數(shù)據(jù)如下表1：
表1
刀具種類(lèi) 適用范圍 刀具材料 加工后孔的精度IT 加工后孔的表面粗糙度
直徑 直徑/孔深
麻花鉆 1-75 每往復(fù)一次≤3 高速鋼 10-13 12.5-6.3
槍鉆 2-20 ≤250 高速鋼 7-10 3.2-1.6
考慮曲軸加工總線的經(jīng)濟(jì)成本問(wèn)題，而且法蘭孔只有6個(gè)，所以成本加工成本不是很高，可才用較為通用的、成本低的加工方法。若才用槍鉆則成本較高，而且設(shè)計(jì)也很復(fù)雜。所以采用成本較低的麻花鉆進(jìn)行加工，加工精度低的問(wèn)題，
可以從機(jī)床本身與夾具保證到達(dá)加工要求。雖然麻花鉆的加工時(shí)間較長(zhǎng)，生產(chǎn)效率較低，但由于所加工孔的距離不是很深（29mm），相對(duì)于采用槍鉆進(jìn)行加工而耗費(fèi)的成本低。因而本次法蘭孔鉆削設(shè)計(jì)所采用麻花鉆。
第二節(jié) 總體方案的確定及任務(wù)分配
正如之前課題內(nèi)容所闡述4個(gè)方向一共18個(gè)孔若采用分步進(jìn)行加工勢(shì)必會(huì)增加加工時(shí)間，所以專(zhuān)用鉆床采取潤(rùn)油孔與法蘭孔同時(shí)加工的方案，其中所有設(shè)計(jì)任務(wù)分為6個(gè)部分：
1、斜向潤(rùn)油孔的主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；
2、豎直方向潤(rùn)油孔的主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；
3、法蘭孔的主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；
4、專(zhuān)用鉆床的夾具設(shè)計(jì)；
5、專(zhuān)用鉆床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；
6、專(zhuān)用鉆床的控制操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)；
其中，本人主要負(fù)責(zé)第3、第6部分的設(shè)計(jì)，具體設(shè)計(jì)內(nèi)容如下。
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