自動鉆鉸孔裝置設計

自動鉆鉸孔裝置設計,自動鉆鉸孔裝置設計,自動,鉆鉸孔,裝置,設計 自動鉆鉸孔裝置設計答辯人：指導老師：自動鉆孔技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢自動鉆孔技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢在機械零件加工作業(yè)中，孔加工所占比例相當大，高效率孔加工對于促使零件生產合理化是不可或缺的重要工藝過程。近年來，零部件生產大都采用以自動化設備為中心的生產形態(tài)，進行孔加工時大都采用加工中心、CNC電加工機床等先進設備。機加工的效率、加工質量和加工性能等已成為評價機械加工性能的主要指標鉆鉸孔裝置簡介鉆鉸孔裝置簡介自動鉆鉸孔裝置由鉆孔裝置、鉸孔裝置、自動回轉工作臺及工作臺上的夾具和裝卸裝置部分組成。鉆孔、鉸孔裝置的設計主要是刀具的尺寸材料和切削用量的選擇。夾具部分的設計主要是定位夾緊方案和定位誤差分析的設計。鉆鉸孔裝置簡介鉆鉸孔裝置簡介回轉工作臺可基本分為普通回轉工作臺和數控回轉工作臺?？紤]到裝置沒有對刀元件的設計。因此鉆頭位置精度只能靠回轉工作臺來確定。因此工作臺的分度精度要達一定要求。該裝置的控制是典型的順序控制，非常適宜用可編程控制器進行控制，采用可編程控制器構成控制系統(tǒng)被加工工件的技術要求被加工工件的技術要求毛坯的選擇是制訂工藝規(guī)程中的一項重要內容，選擇不同的毛坯就會有不同的加工工藝，采用不同設備、工裝，從而影響零件加工的生產率和成本。毛坯零件材料選擇為45鋼確定毛坯尺寸公差：根據所需加工工件外圓直徑為30mm的圓鋼，高20mm。查得工件最大輪廓尺寸為30 mm。被加工工件的技術要求被加工工件的技術要求計算確定毛坯機加工余量：先計算出圓鋼的質量 鋼材密度，7.85g/cm3。得mn=111g，根據圓鋼質量查的尺寸為30mm時的單邊加工余量為1mm1.5mm。被加工件為圓柱形工件所以所設計的夾具需要時以外圓柱面定位方式定位，并進行誤差分析。鉆削用量與參數選擇鉆削用量與參數選擇切削速度、進給量、和背吃刀量是金屬切削過程中的三個重要參數，總稱為切削用量。鉆孔表面粗糙度為3.2 1.6，應屬于半精加工，ap取為0.5mm 2mm。鉸孔時背吃刀量ap取0.1mm。鉆削用量與參數選擇鉆削用量與參數選擇ap選定以后應盡可能選用較大的f，但增大進給量將增大表面粗糙度。因此進給量是精加工時抑制提高生產率的因素。半精加工和精加工時最大進給量主要受工件加工表面粗糙度的制約。根據裝置是鉆孔加鉸孔的工序查表得鉆頭直徑為14mm，材料為圓鋼時f為0.25 mm/r 0.3 mm/r，取0.3mm/r。鉆削用量與參數選擇鉆削用量與參數選擇鉸刀的進給速度應比鉆孔速度快,查機用鉸刀進給量表得鉸刀直徑為15，圓鋼作為零件材料時f為1.0 mm/r 2.0mm/r，取1.0mm/r。鉆孔ap和f確定以后，用查表法得切削速度為0.35m/s。鉸孔切削速度范圍為4 m/min 8 m/min，取6m/min。鉆鉸孔夾具設計鉆鉸孔夾具設計介紹介紹夾具在工藝裝備中占有十分重要的地位，它對保證工件的加工精度、提高生產效率、降低生產成本、擴大機床使用范圍等方面具有重要的作用。因此夾具設計是機械加工中一項重要的工藝裝備設計工作。本裝置夾具設計主要是定位裝置與夾緊裝置的設計。工件定位夾緊方案工件定位夾緊方案工件以外圓柱面定位是孔加工中最常用的定位方法，外圓柱面有三種基本形式：定心定位、支承定位、V型塊定位。V型塊定位是圓柱形工件采用最廣的一種定位方式。用V型塊定位時，主要起對中作用，即它能使工件的定位基準外圓柱面中心線。V型塊上兩斜面的夾角 ，其中90 應用的最多。V型塊定位方案V型塊基本尺寸有：DV型塊的標準心軸直徑，即工件定位用的外圓柱直徑;HV型塊高度；NV型塊開口尺寸；TV型塊標準定位高度；V型塊斜面夾角。V型塊定位方案V型塊方案回轉工作臺整體俯視圖定位誤差分析因為對一批工件而言，外圓的直徑肯定是存在制造誤差的，這將引起工件外圓柱中心線在V型塊對稱平面垂直方向上產生位置偏移，即基準位置誤差，但在水平方向沒有偏移。定位誤差分析如圖所示，兩個極限尺寸的工件放置在V型塊上，其中圓心的偏移OO1就是工件定位的基準位置誤差，其值為：定位誤差分析在鉆孔加工時，加工點在圓心所以工序基準選的是以外圓柱中心線為基準。因此工序基準與定位基準重合，故不存在基準不重合誤差即工件定位誤差就是基準位置誤差0.023mm。根據加工精度要求同軸度為 ，。因此滿足加工精度要求。夾緊力的計算V型塊方案受力情況如上圖，為了保證工件夾緊不失效必須保證夾緊力所產生的力矩大于等于工件受鉆削力時所產生的力矩但是，在實際生產過程中只要能保證夾緊件提供的力大于F就可以保證工件不發(fā)生打滑。所以只要估算出一個大概的夾緊力即可。夾緊力的計算鉆頭的切削速度為0.35 m/s。先確定鉆削主軸的最大轉矩為95Nm。因此必須滿足 ，其中摩擦系統(tǒng)f取0.3計算，K為安全系數取2計算。根據上述公式估算出夾緊力F至少因為14KN時才能滿足加工工件時不發(fā)生工件打滑現(xiàn)象。回轉工作臺的方案確定回轉工作臺的方案確定常用的回轉工作臺有分度工作臺和數控回轉工作臺。為了保證加工精度，分度工作臺的定位精度(定心和分度)要求很高。實現(xiàn)工作臺轉位的機構很難達到分度精度的要求，所以要有專門定位元件來保證。按照采用的定位元件不同，有定位銷式分度工作臺和鼠齒盤式分度工作臺。由于結構上的原因，通常分度工作臺的分度運動只限于某些規(guī)定的角度;不能實現(xiàn)0 范圍內任意角度的分度?；剞D工作臺的方案確定回轉工作臺的方案確定由于數控回轉工作臺的功能要求連續(xù)回轉進給并與其他坐標軸聯(lián)動，因此采用伺服驅動系統(tǒng)來實現(xiàn)回轉、分度和定位，其定位精度由控制系統(tǒng)決定。根據控制方式，有開環(huán)數控回轉工作臺和閉環(huán)數控回轉工作臺。本裝置選擇的回轉工作臺為閉環(huán)數控回轉工作臺?；剞D工作臺的方案確定回轉工作臺的方案確定通過PLC的程序控制伺服電機然后通過蝸輪蝸桿的傳動來達到工作臺的120 的分度回轉控制。其分度精度可達25，重復精度可達4。蝸桿的分度圓直徑選擇為28mm，渦輪的分度圓直徑為160mm。根據普通蝸桿傳動m和d得搭配值表查的渦輪模數m為2.5?；剞D工作臺的方案確定回轉工作臺的方案確定d=mz，所以渦輪齒數z為64。，其中z2為渦輪齒數，z1為蝸桿頭數。取蝸桿頭數為2。得i12=32。裝置要求為平均30秒加工完成一個零件。因此初步選定工作臺轉速為10r/min。因此直流伺服電機只需要達到320r/min 的轉速即可。