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濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計
摘 要
此次設(shè)計為可調(diào)立式雙頭鉆床的機(jī)械設(shè)計。設(shè)計主要介紹了可調(diào)立式雙頭鉆床的設(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(jìn)而依據(jù)可調(diào)立式雙頭鉆床的設(shè)計原理來設(shè)計計算并校核各個部位的零件，然后進(jìn)行組裝。本次設(shè)計可從五大方面進(jìn)行設(shè)計。通過預(yù)先給定的加工要求計算并進(jìn)行了可調(diào)式雙頭鉆頭的設(shè)計、傳動系統(tǒng)減速箱的設(shè)計、傳動系統(tǒng)電機(jī)的選用、 X-Y工作臺的設(shè)計、鉆頭軸向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計共五部的設(shè)計。通過設(shè)計并組裝后的鉆床可以一次加工兩孔，且兩鉆頭間的距離可調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)可以在一個工件上加工多對兩兩間距不同的孔。在人力和設(shè)備不增加的情況下使用可調(diào)立式雙頭鉆床可以成倍提高鉆床的加工效率，并可以保證較高的加工精度和孔間相對位置精度。
關(guān)鍵詞：滾珠絲杠；電動機(jī)；變速箱；可調(diào)式雙頭鉆頭
ABSTRACT
The machine design is to devise an adjustable vertical double-headed drilling machine. The design mainly introduced the design principle, adjusting and design calculation process for devise a adjustable vertical double-headed drilling machine. Through the processing requirements given in advance can determine the computation parameters, then based on the design principle, which is about adjustable vertical double-headed drilling machine, to design ,calculate and check each place parts, and then to assemble all the parts. The design can be devised from five aspects. Through the processing requirements given in advance，five parts of the design, the adjustable double transmission system, design of the reducer drive system for the motor selection, design of X-Y workbench, design of axial feeding system for drill bits, can be calculated and devised. Through design and assembly of the drilling machine, two holes can be formed after one processing, and the distance between the two holes can be adjusted. So as to realize processing some groups of holes with different space between two holes. Adjustable vertical two-headed drilling machine can multiply processing efficiency without increase human and equipment, and can guarantee a high machining accuracy and precision of the relative position between holes.
Key words：Ball screw；motor；gearbox；Adjustable two-headed drill bit.
目 錄
摘 要 I
ABSTRACT II
1 前言 1
1.1 本課題的背景和研究意義 1
1.2 本課題解決的問題和設(shè)計時主要的工作 2
2 雙頭鉆床結(jié)構(gòu)設(shè)計的總體方案 4
2.1鉆床總體結(jié)構(gòu) 4
2.2設(shè)計方案選擇 4
3 可調(diào)式雙頭鉆頭的設(shè)計 9
3.1 預(yù)選加工材料，加工直徑 9
3.2 計算高速鋼麻花鉆軸向切削力及扭矩 10
3.2.1 計算單個鉆頭軸向切削力 10
3.2.2 計算單個鉆頭扭矩 10
3.3 鉆頭中各軸及齒輪的計算 12
3.3.1 齒輪8、9、10、11的計算 12
3.3.2 齒輪5、6、7的計算 17
3.4 雙頭鉆頭內(nèi)各軸的設(shè)計 19
3.4.1 計算軸I、VIII的最小直徑 19
3.4.2 計算軸II、VII的最小直徑 20
3.4.3 計算軸III的最小直徑 20
4傳動系統(tǒng)減速箱設(shè)計 21
4.1減速箱內(nèi)各齒輪設(shè)計 21
4.1.1傳動系統(tǒng)減速箱齒輪、的設(shè)計 22
4.1.2傳動系統(tǒng)減速箱齒輪、的設(shè)計 23
4.2 雙頭鉆頭內(nèi)各軸的設(shè)計 23
4.2.1 計算軸III的最小直徑 24
4.2.2 計算軸IV的最小直徑 24
4.2.3 計算軸V的最小直徑 24
4.2.4 計算軸VI的最小直徑 25
5 傳動系統(tǒng)電機(jī)的選用 26
5.1計算折算到電機(jī)主軸上的轉(zhuǎn)矩 26
6鉆頭軸向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計 27
6.1 鉆頭軸向進(jìn)給絲杠螺母副的計算和選型 27
6.1.1工作臺基本參數(shù) 27
6.1.2計算進(jìn)給牽引力 27
6.1.3計算最大動載荷C 27
6.1.4滾珠絲杠螺母副的選型 28
6.1.5 傳動效率計算 28
6.1.6剛度檢驗 29
6.1.7穩(wěn)定性校核 31
6.2齒輪傳動比計算 31
6.3步進(jìn)電機(jī)的計算和選型 32
6.3.1初選電機(jī)型號 32
6.3.2電機(jī)校核計算 32
7 X-Y工作臺的設(shè)計 36
7.1工作臺滾珠絲杠螺母副的計算和選型 36
7.1.1工作臺基本參數(shù) 36
7.1.2計算進(jìn)給牽引力 36
7.2軌道的選擇 37
8結(jié) 論 38
參 考 文 獻(xiàn) 39
致 謝 40
0
1 前言
1.1 本課題的背景和研究意義
機(jī)械工業(yè)肩負(fù)著為國民經(jīng)濟(jì)各個部門提供技術(shù)裝備的重要任務(wù)。機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)水平是一個國家現(xiàn)代化建設(shè)水平的主要標(biāo)志之一。國家的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化程度都與機(jī)械工業(yè)的發(fā)展程度相關(guān)。因此，大量設(shè)計制造和廣泛使用各種各樣先進(jìn)的機(jī)械是促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，加速我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的一個重要內(nèi)容[1-2]。
鉆床主要用在工件上孔的加工。通常鉆頭的旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動，鉆頭的軸向移動為進(jìn)給運(yùn)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(jìn)行鏜孔,在鉆床上配萬能工作臺還能進(jìn)行分割鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔。鉆床的特點(diǎn)是工件固定不動，刀具做旋轉(zhuǎn)運(yùn)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(yùn)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(jìn)行銑削、攻絲等的多功能鉆床。
20世紀(jì)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(jìn)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。