《畢業(yè)論文終稿-連桿螺栓孔鉆孔夾具及多軸箱設(shè)計[下載送CAD圖紙 全套打包資料]》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《畢業(yè)論文終稿-連桿螺栓孔鉆孔夾具及多軸箱設(shè)計[下載送CAD圖紙 全套打包資料]（54頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

需要 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)作 者： 學(xué) 號： 系 部： 專 業(yè)： 題 目：連桿螺栓孔鉆孔夾具及多軸箱設(shè)計【氣動夾具】指導(dǎo)者： (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù)) 注：打印時刪除評閱者： (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù)) 注：打印時刪除注：20 年 月 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯連桿螺栓孔鉆孔夾具及多軸箱設(shè)計【氣動夾具】摘 要在機械制造各行業(yè)的工藝過程中廣泛應(yīng)用著各種不同的，用以固定加工對象，使之占有正確位置，以便接受施工的一種工藝裝備，統(tǒng)稱為夾具。因此，無論是在機械加工，裝配，檢驗，還是在焊接，熱處理等冷，熱工藝中，以及運輸工作中都大量采用夾具。但在機械加工中應(yīng)用最為廣泛的是金屬切削機床上使用的夾具，我們稱其為機床夾具。它在保證產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，低成本，充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的潛力，以便工人掌握復(fù)雜或精密零件加工技術(shù)，以減輕繁重的體力勞動等諸方面起著巨大的作用。因此，機床夾具的設(shè)計和使用是促進生產(chǎn)迅速發(fā)展的重要工藝措施之一。為此，在本次畢業(yè)設(shè)計時，選擇了機床夾具設(shè)計。本文主要圍繞機床鉆孔夾具設(shè)計為中心。用以鉆連桿零件，首先通過參觀實習(xí)讓我們對夾具設(shè)計有了初步的了解，特別是對鉆模夾具設(shè)計的了解更為深刻。然后，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，對夾具設(shè)計方案進行分析和選擇。選定方案后， 。通過查閱相關(guān)夾具設(shè)計書籍和相關(guān)圖例在鉆孔夾具設(shè)計過程中， 。在查閱了相關(guān)文獻后完成外文翻譯。參考相關(guān)資料完成夾具的總體設(shè)計。此次設(shè)計為連桿鉆孔多軸箱的機械設(shè)計。設(shè)計主要介紹了鉆孔多軸箱的設(shè)計原理、調(diào)整方法及設(shè)計計算過程。通過預(yù)先給定的加工要求可確定所需的計算參數(shù)，進而依據(jù)可調(diào)立式鉆孔多軸箱的設(shè)計原理來設(shè)計計算并校核各個部位的零件，然后進行組裝。本次設(shè)計可從五大方面進行設(shè)計。通過預(yù)先給定的加工要求計算并進行了雙頭鉆頭的設(shè)計、傳動系統(tǒng)減速箱的設(shè)計、傳動系統(tǒng)電機的選用、可以保證較高的加工精度和孔間相對位置精度。關(guān)鍵詞：氣動夾具；電動機；變速箱；洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯Connecting rod bolt-hole drilling jig and multi-axle pneumatic clamp designAbstractIn the process machinery manufacturing industries are widely used in a variety of different, to fix the object to be processed so that it occupies a correct position in order to receive a construction of process equipment, collectively referred to as fixtures. Therefore, whether in machining, assembly, inspection, or welding, heat treatment, cold and hot processes, as well as extensive use of transport work in both fixtures. But in machining the most widely used is the fixture for use on metal-cutting machine tools, jigs and fixtures we call it. It is to ensure product quality, high yield, low cost, the full potential of existing equipment in order to grasp the complexity of workers or precision parts processing techniques to reduce the heavy manual labor and other aspects play a huge role. Therefore, the design and use of jigs and fixtures is one of the important technical measures to promote the rapid development of production. For this reason, in this graduation project, select the tool fixture design.In this paper, the machine drilling fixture design around the center. For drill rod parts, first by visiting fixture design expertise allows us to have a preliminary understanding, especially understanding the jig fixture design is more profound. Then, under the guidance of instructors, for fixture design analysis and selection. After selecting the program. Through access to relevant books and related fixture design legend in drilling fixture design process. Access to the relevant literature in foreign language translation is completed. References relevant information to complete the overall design fixture.The design of multi-axle drilling rod mechanical design. Design introduces the drilling of multi-axle box design principles, methods and design adjustment calculation. By processing requirements given in advance to determine the parameters required for the calculation, and then based on adjustable vertical drilling multi-axle box design principles to design calculations and check all parts of the parts, then assembled. This design can be designed from five aspects. By pre-processing requirements of a given calculation and design of the double-headed drill, drive train gearbox design, selection of the motor drive 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯system, ensuring both high precision and accuracy of the relative position of the hole.Keywords: pneumatic clamps; motor; gearbox;洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯目　錄1 前言 ....................................................................................................................................11.1 本課題的背景和研究意義 ..........................................................................................................11.3 鉆 床 的 發(fā) 展 趨 勢 .....................................................................................................................21.4 鉆 床 夾 具 的 概 述 ......................................................................................................................21.5 本 課 題 解 決 的 問 題 和 設(shè) 計 時 主 要 的 工 作 .........................................................................32 連桿組合機床結(jié)構(gòu)設(shè)計的總體方案 ................................................................................42.1 鉆床總體結(jié)構(gòu) ..............................................................................................................................42.2 設(shè)計方案選擇 ..............................................................................................................................43 連桿多軸箱的設(shè)計 ............................................................................................................73.1 預(yù)選加工材料，加工直徑 .........................................................................................................83.2 計算高速鋼麻花鉆軸向切削力及扭矩 .....................................................................................83.2.1 計算單個鉆頭軸向切削力 .............................................................................................83.2.2 計算單個鉆頭扭矩 .........................................................................................................93.3 鉆頭中各軸及齒輪的計算 .......................................................................................................103.3.1 齒輪 8、9、10、11 的計算 .........................................................................................103.3.2 齒輪 5、6、7 的計算 ...................................................................................................143.4 雙頭鉆頭內(nèi)各軸的設(shè)計 ...........................................................................................................163.4.1 計算軸 I、VIII 的最小直徑 ........................................................................................163.4.2 計算軸 II、VII 的最小直徑 ........................................................................................163.4.3 計算軸 III 的最小直徑 .................................................................................................164 傳動系統(tǒng)減速設(shè)計 ..........................................................................................................184.1 減速箱內(nèi)各齒輪設(shè)計 ................................................................................................................184.1.1 傳動系統(tǒng)減速箱齒輪 、 的設(shè)計 ..........................................................................183z44.1.2 傳動系統(tǒng)減速箱齒輪 、 的設(shè)計 ..........................................................................19124.2 雙頭鉆頭內(nèi)各軸的設(shè)計 ...........................................................................................................194.2.1 計算軸 III 的最小直徑 .................................................................................................194.2.2 計算軸 IV 的最小直徑 ................................................................................................194.2.3 計算軸 V 的最小直徑 ..................................................................................................204.2.4 計算軸 VI 的最小直徑 ................................................................................................205 傳動系統(tǒng)電機的選用 ......................................................................................................216 工件的夾緊計算及其選擇 ..............................................................................................226.1 工件的夾緊 ...............................................................................................................................226.1.1 夾緊基本原理理論 .........................................................................................................226.1.2 夾緊座 .............................................................................................................................236.1.3 夾緊壓板 .........................................................................................................................236.1.4 夾緊螺釘 .........................................................................................................................246.2 夾緊力的選擇 ...........................................................................................................................24洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯6.2.1 夾緊力方向 .....................................................................................................................246.2.2 夾緊力的作用點 .............................................................................................................256.2.3 夾緊力的計算 .................................................................................................................256.3 氣缸的選型計算 .......................................................................................................................266.3.1 氣缸的直徑確定 .............................................................................................................276.3.2 氣缸的選型 .....................................................................................................................286.3.3 夾具精度計算與分析 .....................................................................................................297 夾具結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計 ....................................................................................................317.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置 ...................................................................................................317.2 夾具的導(dǎo)向 ...............................................................................................................................327.3 鉆孔與工件之間的切屑間隙 ...................................................................................................357.4 鉆模板 .......................................................................................................................................367.5 定位誤差的分析 ........................................................................................................................367.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) ...................................................................................................37結(jié) 論 ....................................................................................................................................38致 謝 ..................................................................................................................................39參考文獻 ..............................................................................................................................40洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）11 前言1.1 本課題的背景和研究意義鉆床主要用在工件上孔的加工。通常鉆頭的旋轉(zhuǎn)為主運動，鉆頭的軸向移動為進給運動。普通鉆床的結(jié)構(gòu)比較簡單，加工精度較低，可鉆通孔、盲孔。在鉆床上配有工藝裝備時，還可以進行鏜孔,在鉆床上配萬能工作臺還能進行分割鉆孔、擴孔、鉸孔。鉆床的特點是工件固定不動，刀具做旋轉(zhuǎn)運動。加工過程中工件不動，讓刀具移動，將刀具中心對正孔中心，并使刀具轉(zhuǎn)動(主運動) [3-4]。鉆床主要分為立式鉆床、臥式鉆床、搖臂鉆床、臺式鉆床、深孔鉆床和中心孔鉆床等。為了滿足模具制造業(yè)發(fā)展的需要，又開發(fā)了除鉆削深孔以外，還可以進行銑削、攻絲等的多功能鉆床。20 世紀 70 年代初，鉆床還是普遍采用普通繼電器控制的。如 70 年代-80 年代進入中國的美國 ELDORADO 公司的 MEGA50，日本神崎高級精工制作所的 DEG 型，德國 TBT 公司的 T30-3-250 等。80 年代后期數(shù)控技術(shù)逐漸開始在深孔鉆床上應(yīng)用，特別是 90 年代以后這種先進的技術(shù)才迅速推廣。如 TBT 公司 90 年代初上市的 ML 系列深孔鉆床，進給系統(tǒng)由機械無級變速器改為采用交流伺服電機驅(qū)動的滾珠絲杠副，進給用滑臺導(dǎo)軌也改為采用滾動直線導(dǎo)軌。鉆桿箱傳動為了保證高速旋轉(zhuǎn)、精度平穩(wěn)，由交換皮帶輪及皮帶，和雙速電機驅(qū)動的有級傳動變?yōu)闊o級調(diào)速的變頻電機到電主軸驅(qū)動，為鉆削小孔深孔和提高深孔鉆床的水平質(zhì)量提供了有利條件 [5-8]。長期以在我國的機械制造業(yè)中鉆床加工的工作量在總的制造工作量中占有很大的比重。制造業(yè)中孔類加工多數(shù)由傳統(tǒng)鉆床來完成。單頭鉆床是機械行業(yè)最通用的設(shè)備，主要用于工件上孔的加工。但是傳統(tǒng)的單孔鉆床在大批量生產(chǎn)時存在許多的不足之處。由于單頭鉆床只有一根主軸，因此，一次只能加工一個孔。如果要加工多孔的工件， 只有通過移動夾具多次對刀來實現(xiàn)，工人的勞動強度大,生產(chǎn)效率低，很難進行大批量的生產(chǎn)，而且孔的位置精度較低。隨著工業(yè)的發(fā)展，對產(chǎn)品質(zhì)量、加工效率、加工零件方式多樣性以及工藝發(fā)展的要求的不斷提升，生產(chǎn)效率低、操作工人勞動強度大、加工精度較低的傳統(tǒng)單頭鉆床已不適用于大批量的產(chǎn)品生產(chǎn)。隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，進入21世紀，我國機床制造業(yè)既面臨著提升機械制造業(yè)水平的需求而引發(fā)的制作裝備發(fā)展的良機，也遭遇到加入WTO后市場激烈的競爭壓力。隨著工業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)品質(zhì)量和加工效率的不斷提升，數(shù)控機床的大量應(yīng)用也日趨廣泛。但將數(shù)控機床作為加工孔的專用設(shè)備與多軸鉆床相比，投入資金就有點得不償失了。單孔搖臂鉆床作為加工孔的通用機床，生產(chǎn)效率低、操作工勞動強度大，已不適用于大批量的成線生產(chǎn)。于是，多軸鉆床加工成為一種提高生產(chǎn)率的有效措施。而多軸加工逐漸成為一種新的加工趨勢。多軸鉆床俗稱多軸器、多孔鉆或多軸鉆孔器。是一種運用于機械領(lǐng)域鉆孔、攻牙的機床設(shè)備?？梢詢奢S或兩軸以上同時鉆孔或攻牙，故稱多軸鉆床。一臺普通的多軸鉆床一次能把幾個乃至十幾個孔或螺紋同時加工出來。如果配上液壓或氣壓裝置，可以方便的自動進行快進、工進（工退） 、快退、停止等動作，加工效率更高。多軸鉆床也稱群鉆床，一般型號的可以同時鉆 2-16 個孔，而且很多機種都沒有軸數(shù)限制，鉆頭主軸形式、尺寸大小也可以依客戶之需進行設(shè)計加工 [9-13]。洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯如今多軸鉆床在生產(chǎn)中的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，主要用于工件上多孔的加工。由于普通單軸鉆床只有一根主軸， 一次只能加工一個孔，如果要加工多孔的工件，只有通過移動夾具并多次對刀來實現(xiàn)，不僅工人的勞動強度大，而且孔的位置精度低。而多軸鉆床不僅效率高，在加工成角度的孔時，角度精確，再與數(shù)控相結(jié)合更可以保證距離精度 [4]。多軸鉆床廣泛應(yīng)用于機械行業(yè)多孔零部件的鉆孔及攻絲加工。如汽車、摩托車多孔零部件、發(fā)動機箱體、鋁鑄件殼體、制動鼓、剎車盤、轉(zhuǎn)向器、輪轂、差速殼、軸頭、半軸、車橋等，泵類、閥類、液壓元件、太陽能配件等等。多軸加工生產(chǎn)效率高，投資少，生產(chǎn)準備周期短，產(chǎn)品改型時設(shè)備損失少。而且隨著我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，多軸加工的范圍變的愈來愈廣，加工效率也在不斷提高。1.2 鉆床的發(fā)展趨勢鉆 床 系 指 主 要 用 鉆 頭 在 工 件 上 加 工 孔 的 機 床 。 通 常 鉆 頭 旋 轉(zhuǎn) 為 主 運 動 ， 鉆 頭軸 向 移 動 為 進 給 運 動 。 鉆 床 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 加 工 精 度 相 對 較 低 ， 可 鉆 通 孔 、 盲 孔 ，更 換 非 凡 刀 具 ， 可 擴 、 锪 孔 ， 鉸 孔 或 進 行 攻 絲 等 加 工 。 鉆 床 可 分 為 下 列 類 型 ： (1)臺 式 鉆 床 ： 可 安 放 在 作 業(yè) 臺 上 ， 主 軸 垂 直 布 置 的 小 型 鉆 床 。 (2)立 式 鉆 床 ： 主 軸 箱 和 工 作 臺 安 置 在 立 柱 上 ， 主 軸 垂 直 布 置 的 鉆 床 。 (3)搖 臂 鉆 床 ： 搖 臂 可 繞 立 柱 回 轉(zhuǎn) 、 升 降 ， 通 常 主 軸 箱 可 在 搖 臂 上 作 水 平 移動 的 鉆 床 。 它 適 用 于 大 件 和 不 同 方 位 孔 的 加 工 。 (4)銑 鉆 床 ： 工 作 臺 可 縱 橫 向 移 動 ， 鉆 軸 垂 直 布 置 ， 能 進 行 銑 削 的 鉆 床 。 (5)深 孔 鉆 床 ： 使 用 特 制 深 孔 鉆 頭 ， 工 件 旋 轉(zhuǎn) ， 鉆 削 深 孔 的 鉆 床 。 (6)平 端 面 中 心 孔 鉆 床 ： 切 削 軸 類 端 面 和 用 中 心 鉆 加 工 的 中 心 孔 鉆 床 。 (7)臥 式 鉆 床 ： 主 軸 水 平 布 置 ， 主 軸 箱 可 垂 直 移 動 的 鉆 床鉆 床 相 關(guān) 標 準 與 其 他 金 屬 切 削 機 床 相 關(guān) 標 準 大 體 相 同 ， 其 專 用 標 準 有 ：GB6477.4-86《 金 屬 切 削 機 床 術(shù) 語 鉆 床 》 ， GB2815-89、 JB/T5763-91《 鉆 床 聯(lián)接 尺 寸 標 準 》 ， GB9461-88、 JB/Z108-89《 搖 臂 鉆 床 參 數(shù) 及 系 列 型 譜 標 準 》 等 ，出 口 產(chǎn) 品 不 得 低 于 一 等 品 。 主 要 生 產(chǎn) 廠 家 有 ： 中 捷 友 誼 廠 、 沙 市 第 一 機 床 廠 、 寧 夏 大 河 機 床 廠 、 魯 南 機床 廠 、 保 定 鉆 床 廠 等 。 鉆 床 主 要 出 口 日 本 、 東 南 亞 、 歐 、 美 、 非 洲 及 港 、 澳 等30 余 個 國 家 及 地 區(qū) 。1.3 鉆床夾具的概述鉆 床 夾 具 ： 用 干 各 種 鉆 床 （ 鏜 床 組 合 機 床 ） 上 的 夾 具 ， 又 稱 鉆 模 ， 鏜 模 。主 要 目 的 保 證 孔 的 精 度 （ 位 置 ） 。 要 想 對 鉆 床 夾 具 有 深 刻 的 了 解 ， 就 要 先 知 道鉆 床 夾 具 的 特 點 。在 一 般 鉆 床 對 工 件 進 行 空 加 工 ， 多 具 一 下 特 點 :首 先 是 刀 具 本 身 的 剛 性 比 較 差 。 鉆 床 上 所 加 工 的 空 多 為 小 尺 寸 的 孔 ， 其 工 序內(nèi) 容 不 外 乎 鉆 、 擴 、 鉸 、 锪 或 攻 螺 紋 等 加 工 ， 所 以 ， 刀 具 直 徑 往 往 比 較 小 ， 而軸 向 尺 寸 比 較 啊 ， 刀 具 的 剛 性 均 較 差 。其 次 是 多 刃 刀 的 不 對 稱 ， 易 造 成 空 的 形 位 公 差 。 鉆 、 擴 、 鉸 等 孔 加 工 刀 具 ，多 為 多 刃 刀 具 ， 當(dāng) 刀 刃 分 布 不 對 稱 ， 或 刀 刃 分 布 不 對 稱 ， 或 刀 刃 長 度 不 等 ， 會造 成 被 加 工 孔 的 制 造 誤 差 ， 尤 其 是 采 用 普 通 麻 花 鉆 鉆 孔 ， 手 工 刃 磨 鉆 頭 所 造 成的 兩 側(cè) 不 對 稱 ， 極 易 造 成 被 加 工 孔 的 孔 位 偏 移 、 孔 徑 增 大 及 孔 軸 線 的 彎 曲 和 歪斜 ， 嚴 重 影 響 孔 的 形 狀 、 位 置 精 度 。再 有 就 是 普 通 麻 花 鉆 頭 起 鉆 時 ， 孔 的 精 度 極 差 。 普 通 麻 花 鉆 軸 向 尺 寸 大 ， 結(jié)洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯構(gòu) 剛 性 差 ， 加 上 鉆 心 結(jié) 構(gòu) 所 形 成 的 橫 刃 ， 破 壞 定 心 ， 使 鉆 尖 運 動 布 穩(wěn) 定 ， 往 往在 起 鉆 過 程 造 成 較 大 的 孔 位 誤 差 。 在 單 件 、 小 批 量 生 產(chǎn) 種 中 ， 往 往 要 考 操 作 工在 起 鉆 過 程 中 不 斷 地 進 行 人 工 矯 正 控 制 孔 位 精 度 ， 而 在 大 批 生 產(chǎn) 中 ， 則 需 依 靠刀 刃 結(jié) 構(gòu) 的 改 進 和 夾 具 對 刀 具 的 嚴 格 引 導(dǎo) 解 決 。綜 合 以 上 孔 加 工 特 點 ， 鉆 床 夾 具 的 主 要 任 務(wù) 是 解 決 好 工 件 相 對 刀 具 的 正 確 加工 位 置 的 嚴 格 控 制 問 題 。 在 大 批 量 生 產(chǎn) 中 ， 為 有 自 傲 解 決 鉆 頭 鉆 孔 的 精 度 不 穩(wěn)定 的 問 題 ， 多 直 接 設(shè) 置 帶 有 刀 具 引 導(dǎo) 的 鉆 模 板 ， 對 鉆 頭 進 行 正 確 引 導(dǎo) 和 對 孔 位進 行 強 制 性 限 制 。 尤 其 是 對 箱 體 、 蓋 板 類 工 件 的 鉆 孔 ， 往 往 要 同 時 有 多 支 鉆 頭一 次 性 鉆 出 眾 多 的 孔 ， 為 保 證 加 工 孔 隙 的 位 置 精 度 ， 一 定 要 通 過 一 塊 精 確 的 模版 ， 把 多 個 孔 位 由 引 導(dǎo) 限 制 好 。 這 種 用 來 正 確 引 導(dǎo) 鉆 頭 控 制 孔 位 精 度 的 模 版 。專 業(yè) 化 、 高 效 生 產(chǎn) 中 的 鉆 床 夾 具 ， 通 常 具 有 較 精 確 的 鉆 模 版 ， 以 正 確 、 快 速 地引 導(dǎo) 鉆 頭 控 制 孔 位 精 度 ， 這 是 鉆 床 夾 具 的 最 主 要 的 特 點 。 所 以 ， 習(xí) 慣 上 又 把 鉆床 夾 具 稱 為 鉆 模 。 為 防 止 鉆 刃 破 壞 鉆 模 板 上 引 導(dǎo) 孔 的 孔 壁 ， 多 在 引 導(dǎo) 孔 中 設(shè) 置高 硬 度 的 鉆 套 ， 以 維 持 鉆 模 板 的 孔 系 精 度 。對 鉆 床 夾 具 的 類 型 要 有 一 定 的 認 知 。1.4 本課題解決的問題和設(shè)計時主要的工作單頭鉆床是機械行業(yè)最通用的設(shè)備，主要用于工件上孔的加工。但是傳統(tǒng)的單孔鉆床在大批量生產(chǎn)時存在許多的不足之處。由于單頭鉆床只有一根主軸，因此，一次只能加工一個孔。如果要加工多孔的工件， 只有通過移動夾具多次對刀來實現(xiàn)，工人的勞動強度大,生產(chǎn)效率低，很難進行大批量的生產(chǎn)，而且孔的位置精度較低。隨著工業(yè)的發(fā)展，對產(chǎn)品質(zhì)量、加工效率、加工零件方式多樣性以及工藝發(fā)展的要求的不斷提升，生產(chǎn)效率低、操作工人勞動強度大、加工精度較低的傳統(tǒng)單頭鉆床已不適用于大批量的產(chǎn)品生產(chǎn)，而多軸加工逐漸成為一種新的加工趨勢。本課題就設(shè)計了這么一種連桿組合機床，這種鉆床價格相對低廉，體積小、重量輕、操作方便、可靠性高，且可以同時鉆兩孔的工作方式大大提高了工作效率，減輕了工作量，提高了工作效率和加工精度。本課題的主要工作包括以下幾個方面：1. 廣泛查閱國內(nèi)外關(guān)于多軸鉆床的研究資料，闡述了課題的研究意義，在綜述了國內(nèi)外研究資料和研究目的之后，給出了本文研究的主要內(nèi)容。2. 深入研究連桿組合機床的設(shè)計原理，提出多種連桿組合機床的總體設(shè)計方案，進行各功能的求解，通過分析各個方案的優(yōu)缺點，確定了最優(yōu)方案。3.設(shè)計連桿組合機床的整體結(jié)構(gòu)。4.對鉆床整體及各個零件進行尺寸設(shè)計并進行校核，合理調(diào)整各零件的相對位置，并繪制鉆床的裝配圖和主要零件的零件圖。洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）42 連桿組合機床結(jié)構(gòu)設(shè)計的總體方案2.1 鉆床總體結(jié)構(gòu)立式連桿組合機床主要由床身、工作臺、鉆頭、主傳動系統(tǒng)、電機等部分組成。立式連桿組合機床的設(shè)計需要完成以下幾個步驟：1.雙頭鉆頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計：通過齒輪間的位置轉(zhuǎn)動實現(xiàn)兩鉆頭間距離的可調(diào)性。2.傳動系統(tǒng)變速箱的設(shè)計：鉆床的主運動為旋轉(zhuǎn)，由主電動機驅(qū)動，動力通過皮帶輪傳遞給主軸箱,主軸箱是鉆床的主要驅(qū)動裝置。主運動（旋轉(zhuǎn)）及進給運動同時進行。主軸箱驅(qū)動軸的運轉(zhuǎn)由主電機經(jīng)過交換齒輪來驅(qū)動。3.傳動系統(tǒng)驅(qū)動電機的選型;通過將加工工件時所需的轉(zhuǎn)矩折算到電機主軸上，通過電機主軸上的轉(zhuǎn)矩和電機轉(zhuǎn)速算出功率，然后進行電機的篩選。2.2 設(shè)計方案選擇本設(shè)計根據(jù)可調(diào)鉆頭實現(xiàn)可調(diào)功能的原理不同可有兩種鉆孔頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。：通過可伸縮式萬向聯(lián)軸器調(diào)節(jié)本結(jié)構(gòu)用齒輪箱配合萬向節(jié)頭所組成，由于萬向節(jié)頭是可活動軸件，股在限定范圍內(nèi)可左右移動。萬向聯(lián)軸器的共同特點是角向補償量較大，不同結(jié)構(gòu)型式萬向聯(lián)軸器兩軸線夾角不相同，一般≤5°-45°之間。萬向聯(lián)軸器利用其機構(gòu)的特點，使兩軸不在同一軸線，存在軸線夾角的情況下能實現(xiàn)所聯(lián)接的兩軸連續(xù)回轉(zhuǎn)，并可靠地傳遞轉(zhuǎn)矩和運動。萬向聯(lián)軸器最大的特點是具有較大的角向補償能力，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動效率高。圖 2.1 可伸縮焊接方式萬向聯(lián)軸器工作原理：多軸鉆床的實現(xiàn)主要是由于有多軸器的存在才得以實現(xiàn)的。主軸旋轉(zhuǎn)帶到多軸器中的其他軸轉(zhuǎn)動。多軸器結(jié)構(gòu)由齒輪箱配合萬向節(jié)頭所組成，由于萬向節(jié)是可活動軸件，故在限定范圍內(nèi)可左右移動。在調(diào)整加多軸頭箱內(nèi)有一個主動輪和多個從動輪，主動輪與電機聯(lián)結(jié)，將動力傳給多個從動輪，從動輪再驅(qū)動鉆頭對工件進行加工。多軸鉆床廣泛應(yīng)用于機械行業(yè)多孔零部件的鉆孔及攻絲加工。洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯優(yōu)點：在調(diào)整加工孔距時不受齒輪所限制，適合加工不定性孔件，使用范圍較廣多軸鉆床在其加工范圍內(nèi)，其主軸的數(shù)量、主軸間的距離，相對可以任意調(diào)整，一次進給同時加工數(shù) 孔。在其配合液壓機床工作時，可自動進行快進、工進（工退） 、快退、停止同單軸鉆（攻絲）比較，工件加工精度高、工效快，可有效的節(jié)約投資方的人力、物力、財力。尤其機床的自動化大大減輕操作者的勞動強度 。缺點：精度方面控制有所欠缺，長期使用跑位率相比略高。適合單件加工量不大，長年更換加工件的企業(yè)。：通過齒輪調(diào)節(jié)該多軸鉆孔頭是根據(jù)太陽系中太陽、行星及衛(wèi)星的運動規(guī)律設(shè)計的，即：行星繞太陽轉(zhuǎn)動，衛(wèi)星繞行星轉(zhuǎn)動，利用這個運動規(guī)律，還可實現(xiàn)鉆孔軸相對位置的調(diào)整。此連桿組合機床原理如圖：圖 2.2 兩軸鉆孔動力頭結(jié)構(gòu)調(diào)整圖此次設(shè)計主要目的在于改造單頭鉆床為多頭鉆床。使其可以在較大的范圍和多個工位上同時加工兩個孔，很大程度上擴大了鉆床加工范圍，提高了機床適用性，并保證兩孔的相對位置精度。鉆頭可加工的范圍為：Lmin-Lmax之間的圓環(huán)范圍，并可通過調(diào)整鉆頭的位置在一個圓上進行等分圓的加工。鉆孔頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計：以兩軸鉆孔頭為例進行說明，圖2.3所示兩軸鉆孔頭的結(jié)構(gòu)圖，鉆孔頭通過連接體1 與鉆床主軸的不回轉(zhuǎn)部分連接，連接體1 是一個開口套，用螺釘鎖緊在主軸上；太陽齒輪3通過錐孔套在主軸回轉(zhuǎn)部分的錐體上，靠摩擦傳遞扭矩。通過行星齒輪6，太陽齒輪把動力傳給鉆孔主軸17，行星齒輪6 在這里是惰輪（過橋齒輪），在調(diào)整時它只能和整個鉆孔頭一起繞太陽齒輪公轉(zhuǎn)。主軸端部靠彈簧卡頭21，夾緊鉆頭。為了使該鉆頭結(jié)構(gòu)盡量緊湊，我們盡量選用小尺寸齒輪，衛(wèi)星齒輪8 與鉆孔主軸17靠過盈配合傳遞扭矩，所采用的軸承均為無內(nèi)外圈滾針軸承。調(diào)整時，行星齒輪軸14，距離調(diào)整塊13可帶動衛(wèi)星齒輪8，滾針軸承9、18，隔離塊10，襯套15，止推軸承16，鉆孔主軸17，緊定螺釘19，鉆孔主軸套20 及彈簧卡頭21 等繞行星輪軸14 自由轉(zhuǎn)動，調(diào)整角度α。松開連接體1 的鎖緊螺釘，整個鉆孔頭可以繞太陽齒輪3，自由轉(zhuǎn)動，調(diào)整回補轉(zhuǎn)角θ。洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯圖2.3 兩軸鉆孔頭結(jié)構(gòu)圖1.連接體 2.鉆床主軸 3.太陽齒輪 4、9、18.滾針軸承 5.隔套 6.行星齒輪 7.隔墊 8.衛(wèi)星齒輪 10.隔離塊 11.殼體 12.前端法蘭 13.距離調(diào)整塊 14.行星齒輪軸 15.襯套 16.止推軸承 17.鉆孔主軸 19.緊定螺釘 20.鉆孔主軸套 21.彈簧卡頭優(yōu)點：該系列鉆孔頭，結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)整方便，使用可靠，加工效率高，可以在中小批量生產(chǎn)中推廣使用。缺點：由于鉆孔主軸相對位置固定，大大限制了調(diào)整鉆孔主軸位置的靈活性，使得該系列鉆孔頭，在同時加工3個或4個孔時，孔分布比較規(guī)則時，可以比較方便地調(diào)整鉆孔位置，而且不會使鉆床主軸的受力情況惡化；但當(dāng)孔分布不規(guī)則時，調(diào)整比較麻煩，多數(shù)情況，根本調(diào)不出來，即使可以調(diào)整到位，加工時也會使鉆床主軸受力惡化。選用該系列鉆孔頭時，要考慮鉆床的最大加工能力和待加工孔大小相匹配 [12]。綜上，經(jīng)過比較后選定方案二為設(shè)計方案洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯3 連桿多軸箱的設(shè)計洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯圖 3.1 裝配圖3.1 預(yù)選加工材料，加工直徑查表 3-10[1]得，鋼 =735(MPa)b?選用鉆頭直徑 d=16(mm)，設(shè)定鉆頭轉(zhuǎn)速 960(r/min)查表 3-11[1]在 d=16(mm)時，取 0.1(m/r)f?3.2 計算高速鋼麻花鉆軸向切削力及扭矩3.2.1 計算單個鉆頭軸向切削力 查表 3-10[1]得，軸向切削力公式（3.1）0()FyxCdfKN?查表 3-10[1]得，加工鋼（ ）時：=735MPab?83.5FC?1x0.7y(1) 當(dāng)鉆頭未磨損時 0.9FK?洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯0.783.51291.8(kN)F???(2) 當(dāng)鉆頭未磨損時 K0.783.5122.(k)?3.2.2 計算單個鉆頭扭矩查表 3-10[1]得扭矩公式（3.2）0d(Nm)FMMyxCfK??查表 3-10[1]得 =3.4MC19x?0.8y（1） 鉆頭未磨損 0.87MK?（2） 鉆頭磨鈍后 1.0M?.90.83.42()15.9(kNm)????（ ）1.90.83.42()75.2(k)????（ ）洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯圖 3.2 雙頭鉆頭及傳動系統(tǒng)中各齒輪和軸所受轉(zhuǎn)矩簡圖3.3 鉆頭中各軸及齒輪的計算3.3.1 齒輪 8、9、10、11 的計算1.選用直齒圓柱齒輪傳動。選定齒輪 8，齒輪 11 為配對齒輪副中的小齒輪。齒輪9，齒輪 10 為配對齒輪副中的大齒輪。且兩對齒輪副完全相同，故計算時只計算一對齒輪副 8、11 即可。小齒輪 8 轉(zhuǎn)速 ，設(shè)計工作壽命 15 年，每年工作960(r/min)300 天，兩班制，每班 8 小時。初選：小齒輪材料 （調(diào)制）硬度 280(HBs)；齒數(shù)40rC814z?大齒輪材料 45 鋼（調(diào)制）硬度 240(HBs)；齒數(shù) 22.按齒面接觸強度計算由設(shè)計計算公式進行計算，即（3.3）213(8) 12.()[]EtdHKTuZd?????（1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1)試選載荷系數(shù) 1.3tK?2）小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩由 2.2.2 計算所得的鉆頭扭矩即為小齒輪傳遞扭矩15.9(Nm)T??洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯3）由表 10-7[2]選取齒寬系數(shù) 。1d??4）由表 10-6[2]查的材料的彈性影響系數(shù)1289.(MPa)EZ5）由圖 10-21d[2]按齒面硬度查的小齒輪的接觸疲勞強度極限 ，大lim860(MPa)H??齒輪的接觸疲勞強度極限 lim950(a)H?6）由式 （3.4）60hNnjL?計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 98=60913015=4.70hj???（ ） （ 28）998914.7.65Nu??式中n—齒輪轉(zhuǎn)速j—齒輪每轉(zhuǎn)一圈，同一齒面嚙合次數(shù)Lh—齒輪工作壽命（h）u—齒輪傳動比7）由圖 10-19[2]取接觸疲勞壽命系數(shù), ； 。80.9HNK?90.5HN?8) 計算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為 ，安全系數(shù) S=1，由式1（3.5）得lim[]HNS??8li[]0.9654(MPa)HNK??9lim[].2.()S??（2）計算1）計算小齒輪分度圓直徑 ，代入 中較小的值。8td[]H?213(8) 22.()[]590.89.. 576(m)EtdHKTuZ??????洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯故，取整 (8)2m)td?2）計算圓周速度 v。 (8)() 27.6901.4(m/s)601tdn????3）計算齒寬 b (81827.69.()dt???） （ ）4）計算齒寬與齒高之比 (8)bh（ ） (8)()27.6918(m)4ttdmz?(8)(8).5..5th??()827.694b5）計算載荷系數(shù)根據(jù) ，7 級精度，由圖 10-8[2]查得動載系數(shù)(8)1.4/vms? 8=1.07vK直齒輪， 8=HFK?由表 10-2[2]查得使用系數(shù) ；8=1A由表 10-4[2]用插值法查得 7 級精度、小齒輪相對支撐非對稱布置時， 81.423H??由 ， ,查圖 10-13[2]得 ；故載荷系數(shù)(8)6.2bh?8.423H??81.3FK??188.07.42.56AvHK???6）按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑 1338 .5267.99.18(m)td???（ ） （ ）7)計算模數(shù) 8m（ ） 829.108()4dz?（ ）（ ）洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）圖紙預(yù)覽請見文檔前面