Z525加工多孔零件的輔助機構(gòu)設(shè)計
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Z525加工多孔零件的輔助機構(gòu)設(shè)計論文.doc
中間板.dwg
主動軸零件圖.dwg
任務書.doc
減速器裝配圖.dwg
多軸箱箱體.dwg
多軸箱裝配圖.dwg
局部圖.dwg
工作軸零件圖.dwg
惰輪軸.dwg
齒輪零件圖.dwg
Z525加工多孔零件的輔助機構(gòu)設(shè)計
目 錄
目錄………………………………………………………………………………………………………1
中文摘要…………………………………………………………………………………………………2
ABSTRACT…………………………………………………………………………………………………3
第1章 緒綸……………………………………………………………………………………………4
1. 1多孔零件加工應……………………………………………………………………………4
1. 2多孔零件加工的設(shè)備………………………………………………………………………4
1. 3多孔零件加工的趨勢………………………………………………………………………6
第2章 普通鉆床改為多孔零件鉆床………………………………………………………………7
2. 1生產(chǎn)任務……………………………………………………………………………………7
2.2普通立式鉆的選型……………………………………………………………………………7
第3章 多孔零件齒輪傳動箱的設(shè)計…………………………………………………………………9
3.1設(shè)計前的準備…………………………………………………………………………………9
3. 2傳動系統(tǒng)的設(shè)計與計算……………………………………………………………………10
第4章 多孔零件箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計………………………………………………………16
4.1箱蓋、箱體和中間板結(jié)構(gòu)………………………………………………………………16
4.2多孔零件箱軸的設(shè)計...................... .......... .......... ........16
第5章 導向裝置的設(shè)計…………………………………………………………………………33
第6章 接桿刀具…………………………………………………………………………33
總結(jié)………………………………………………………………………………………34
參考文獻………………………………………………………………………………………………38
中文摘要
本設(shè)計是關(guān)于普通鉆床改造為多孔零件鉆床的設(shè)計。普通鉆床為單軸機床,但安裝上多孔零件箱就會成為多孔零件的鉆床,改造成多孔零件鉆床后,能大大地縮短加工時間,提高生產(chǎn)效率。因此本設(shè)計的重點是多孔零件箱的設(shè)計,設(shè)計內(nèi)容包括齒輪分布與選用、軸的設(shè)計、多孔零件箱的選用、導向裝置設(shè)計等。
關(guān)鍵詞: 多孔零件鉆床;生產(chǎn)效率;多孔零件箱
Abstract
The design is about reconstructing the ordinary drill to a multiple drill. The ordinary drill is a single drill. It will improve its productive efficiency, shorten its processing time if assembled a multiple spindle case on. That so calls a multiple drill. Hereby, the keystone of this design paper is how to design a multiple spindle heads. The design subjects include the selection and distribution of gear wheel, the design of spindle, and the guiding equipment and selection of the multiple spindle heads, etc.
Key words: multiple drill; productive efficiency; multiple spindle heads
第1章 緒論
1.1多孔零件加工應用
1.1.1 據(jù)統(tǒng)計,一般在車間中普通機床的平均切削時間很少超過全部工作時間的15%。其余時間是看圖、裝卸工件、調(diào)換刀具、操作機床、測量 以及清除鐵屑等等。使用數(shù)控機床雖然能提高85%,但購置費用大。某些情況下,即使生產(chǎn)率高,但加工相同的零件,其成本不一定比普通機床低。故必須更多地縮短加工時間。不同的加工方法有不同的特點,就鉆削加工而言,多孔零件加工是一種通過少量投資來提高生產(chǎn)率的有效措施。多軸加工應用及優(yōu)勢據(jù)統(tǒng)計,一般在車間中普通機床的平均切削時間很少超過全部工作時間的17%。其余時間是看圖、裝卸工件、調(diào)換刀具、操作機床、測量以及清除鐵屑等等。使用數(shù)控機床雖然能提高87%,但各方面費用較大。某些情況下,即使生產(chǎn)率高,但加工相同的零件,其成本不一定比普通機床低 , 故應更多地縮短加工時間。不同的加工方法有不同的特點,就鉆削加工而言,多軸加工是一種通過少量投資來提高生產(chǎn)率的有效措施。雖然不可調(diào)式多軸頭在自動線中早有應用,但只局限于大批量生產(chǎn)。即使采用可調(diào)式多軸頭擴大了使用范圍,仍然遠不能滿足批量小、孔型復雜的要求。尤其隨著工業(yè)的發(fā)展,大型復雜的多軸加工更是引人注目。
1.1.2設(shè)計思想
在當今的社會競爭環(huán)境下,許多工廠沒有能夠充分利用自己的資源。一方面他們沒有充分利用現(xiàn)有的設(shè)備和工藝流程,而在設(shè)備和人員方面的額外投資又導致開銷增加、利潤降低。對于許多公司而言,工廠效率依然是容易被忽略的問題。然而,在這一領(lǐng)域存在很大的成本節(jié)約空間也是不爭的事實。然而對這種節(jié)省空間的確定和量化仍然是霧里看花,代價高昂。正像許多企業(yè)一樣,缺少最新數(shù)據(jù)意味著無法客觀地制定新系統(tǒng)采購決策。
就上面的加工孔來說,按照傳統(tǒng)的方法,它的工藝是先用單軸鉆床鉆 的孔,鉆好八個加工孔后,然后再裝上 的鉆頭,打深度為2mm的 沉頭孔,這樣才算是把所需要的零件加工完成。我們可以來簡單的算一下,先前打八個 的孔共需要6分鐘,打八個 沉頭孔2分鐘,這樣下來加工一個零件要8分鐘。如果換成多軸鉆床加工的話:打八個 的孔共需要2分鐘,打八個 沉頭孔共需要1分鐘,使用多軸鉆床加工一個零件共需要3分鐘。通過對比,可以看出多軸鉆床的加工時間比普通單軸鉆床加工時間縮短了很多,這樣一來工廠效率得到了提高,效益自然而然也就提高了。
多軸加工是在一次進給中同時加工許多孔或同時在許多相同或不同工件上各加工一個孔。這不僅縮短切削時間,提高精度,減少裝夾或定位時間,并且在數(shù)控機床中不必計算那么多坐標,減少字塊數(shù)而簡化編程。它可以采用以下一些設(shè)備進行加工:立鉆或搖臂鉆上裝多軸頭、多軸鉆床、多軸組合機床心及自動更換主軸箱機床。甚至可以通過兩個能自動調(diào)節(jié)軸距的主軸或多軸箱,結(jié)合數(shù)控工作臺縱橫兩個方向的運動,加工各種圓形或橢圓形孔組的一個或幾個工序。
多軸加工的設(shè)備
(1)多軸頭
從傳動方式來說主要有齒輪傳動與萬向聯(lián)軸節(jié)傳動兩種。前者效率較高,結(jié)構(gòu)簡單,后者易于調(diào)整軸距。從結(jié)構(gòu)來說有不可調(diào)式與可調(diào)式兩種。前者軸距不能改變,多采用齒輪傳動,僅適用于大批量生產(chǎn)。后一種適用于批量較大式中小批量的輪番生產(chǎn)中,剛性較好,孔距精度亦高,但不同孔型需要不同的模板。
(2)多軸箱
根據(jù)成組加工原理使用多軸箱或多軸頭的組合機床很適用于大中批量生產(chǎn)。為了在加工中獲得良好的效果,必需考慮以下數(shù)點:①工件裝夾簡單,有足夠的冷卻液沖走鐵屑。②夾具剛性好,加工時不形變,分度定位正確。③使用兩組刀具的可能性,以便一組使用,另一組刃磨與調(diào)整,從而縮短換刀停機時間。④使用優(yōu)質(zhì)刀具,監(jiān)視刀具是否變鈍,鉆頭要機磨。⑤尺寸超差時能立即發(fā)現(xiàn)。
第5章 導向裝置的設(shè)計
5.1導向裝置組成
導向裝置主要由導柱、導套、彈簧組成。導柱的上端與多孔零件箱中間板上的導套滑動配合,下端安裝在夾具的鉆模板上。
(1) 選擇彈簧
用四根彈簧支撐整個多孔零件箱,粗略估算多孔零件箱重量:
每根彈簧負荷:F=124.5N
選圓柱螺旋壓縮彈簧(表12) [文獻7] ,彈簧中徑 ,節(jié)距 ,彈簧絲直徑 ,工作圈數(shù) ,自由高度 .
(3) 導柱、導套的選擇
導柱材料為 直徑16mm,長303mm
導套材料為20號鋼。
第6章 接桿刀具
接桿一端為梯形螺紋,與主動軸的內(nèi)孔滑動配合,通過鍵傳遞扭矩。在梯形螺紋段并設(shè)計有斜面,以便調(diào)整接桿的延伸量來補償?shù)毒叩哪p量。接桿另一端的莫氏錐孔與刀具的莫氏錐柄相配合。
總結(jié)
兩個多月的畢業(yè)設(shè)計在忙碌中就快要結(jié)束了,在這兩個多月的時間里,在畢業(yè)設(shè)計之余還要兼顧找工作,因此,在這段時間里我覺得生活非常的充實.不但在畢業(yè)設(shè)計中鞏固了以前的知識,而且在人生道路上學到在校園學不到的社會交際.
畢業(yè)設(shè)計是大學三年所學知識的一個考察,它兼顧了三年中所學的基礎(chǔ)和專業(yè)知識,因此不同于以前的課程設(shè)計,畢業(yè)設(shè)計是課程設(shè)計一個質(zhì)的飛越.認識到這點,我對待畢業(yè)設(shè)計的態(tài)度也不敢懶散,一直抱以認真謹慎的學習態(tài)度.
在接到畢業(yè)設(shè)計課題后首先要做的就是搜集各方面的資料,以前的課程設(shè)計都是老師給出的,不用自己去煩惱。但是畢業(yè)設(shè)計就不同了,它是一個綜合設(shè)計,很多資料,數(shù)據(jù)都需要自己通過各種途徑搜集得到。因此經(jīng)常跑圖書館。但是《組合機床設(shè)計》找遍整個圖書館都找不到。然而我的設(shè)計是根據(jù)這本書上所講的設(shè)計方法來做的,找不到絕對是一個沉重的打擊。幸好,在指導老師的指引和幫助下在機械系資料室找到了。在以后的設(shè)計中,《組合機床設(shè)計》起到了很大的作用,是我畢業(yè)設(shè)計能順利按時完成的法寶。
接下來的工作根以前課程設(shè)計都差不多了,寫說明書,繪圖。但是最后就多了一步以前課程設(shè)計從未出現(xiàn)過的,就是實體繪制。在使用Pro/E前,只是學過去時CAXA,因此有點害怕實體繪制。但是路還是要繼續(xù)走下去的,不能因為畏懼就停下來的,更何況這是我畢業(yè)設(shè)計的最后一關(guān)呢。因此面對這道難關(guān),我決定勇敢地面對。于是去圖書館借來了許多Pro/E的書來看,從書店買來例題分析的書來研究。在繪制過程中遇到了不少的問題,但在自己探索,同學的幫助,老師的指引下,我的實體還是趕上了。當時我真的很高興,按時完成自然值得高興,但我覺得更自豪的是通過自學,我學會了許多以前在學習中學不到的東西,那只有通過自學才會領(lǐng)悟得到的。畢竟就快離開校園,走向社會了,在將來的人生道路上,學習是陪伴我們終生的,正所謂“活到老,學到老”,在人生道路上很多知識都是自學而獲得的。
在這里我要向在畢業(yè)設(shè)計中幫助過我的老師、同學、家人致謝,因為他們在整個設(shè)計中給予了我很多幫助和動力。特別是我的指導老師,他不惜勞苦,因此設(shè)計過程中很多問題都能及時得到解決。
總的來講,整個畢業(yè)設(shè)計給我留下深刻的印象,不僅僅是由于設(shè)計時間長,更多的是在畢業(yè)設(shè)計中我嘗到了辛、酸、苦、甜,它會是人生道路上留下不可抹殺的一頁。
參考文獻
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畢業(yè)設(shè)計開題報告 課題題目 工多孔零件的輔助機 構(gòu)設(shè)計 課題性質(zhì) A B C D E □ □ ■ □ □ 課題來源 A B C D □ □ ■ □ 成果形式 A B C D E ■ □ □ □ □ 同組同學 無 開題報告內(nèi)容(可另附頁) 見附頁 指導教師意見(課題難度是否適中、工作量是否飽滿、進度安排是否合理、工作條件是否具備等) 指導教師簽名: 月 日 專家組及系里意見(選題是否適宜、各項內(nèi)容是否達到畢業(yè)設(shè)計(論文)大綱要求、整改意見等) 專家組成員簽字: 教學主任(簽章): 月 日 附頁: 一、 主要技術(shù)指標 1、 設(shè)計的主要目的: 把普通立式單軸鉆床改為立式多軸鉆床,改 裝后的多軸鉆床,可以同時完成多個孔的鉆、擴、鉸 等工序。 2、 設(shè)計的主要要求:多軸箱拆裝組合靈活、方便、快速。 3、 設(shè)計的原始參數(shù): ⑴、圖名稱:減速器裝配圖 ⑵ 、 零 件 材料:鑄鐵 硬度 ⑶ 、 零件產(chǎn)量:大批量生產(chǎn), 年產(chǎn)量 10 萬件; ⑷ 、 距離公差為 +為 8? 的,公差為 4- 8? 尺寸精度為 4、設(shè)計的主要內(nèi)容: ⑴ 、多軸箱齒輪傳動方案設(shè)計; ⑵ 、多 軸箱內(nèi)齒輪設(shè)計; ⑶ 、多軸箱內(nèi)軸結(jié)構(gòu)設(shè)計; ⑷ 、多軸箱導向裝置設(shè)計; 二、 工作思路 1. 多軸加工應用 及優(yōu)勢 據(jù)統(tǒng)計,一般在車間中普通機床的平均切削時間很少超過全部工作時間的17%。其余時間是看圖、裝卸工件、調(diào)換刀具、操作機床、測量以及清除鐵屑等等。使用數(shù)控機床雖然能提高 87%,但 各方面 費用 較 大。某些情況下,即使生產(chǎn)率高,但加工相同的零件,其成本不一定比普通機床低 , 故 應 更多地縮短加工時間。不同的加工方法有不同的特點 ,就鉆削加工而言,多軸加工是一種通過少量投資來提高生產(chǎn)率的有效措施。 雖然不可調(diào)式多軸頭在自 動線中早有應用,但只局限于大批量生產(chǎn)。即使采用可調(diào)式多軸頭擴大了使用范圍,仍然遠不能滿足批量小、孔型復雜的要求。尤其隨著工業(yè)的發(fā)展,大型復雜的多軸加工更是引人注目。 2. 設(shè)計思想 在當今的社會競爭環(huán)境下, 許多工廠沒有能夠充分利用自己的資源。一方面他們 沒有充分利用現(xiàn)有的設(shè)備和工藝流程,而在設(shè)備和人員方面的額外投資又導致開銷增加、利潤降低。對于許多公司而言,工廠效率依然是容易被忽略的問題。然而,在這一領(lǐng)域存在很大的成本節(jié)約空間也是不爭的事實。然而對這種節(jié)省空間的確定和量化仍然是霧里看花,代價高昂。正像許多企業(yè)一樣, 缺少最新數(shù)據(jù)意味著無法客觀地制定新系統(tǒng)采購決策。 就上面的加工孔來說,按照傳統(tǒng)的方法,它的工藝是先用單軸鉆床鉆 8? 的孔,鉆好八個加工孔后,然后再裝上 10? 的鉆頭,打深度為 2 10? 沉頭孔,這樣才算是把所需要的零件加工完成。我們可以來簡單的算一下,先前打八個 8?的孔共需要 6 分鐘,打八個 10? 沉頭孔 2 分鐘, 這樣下來加工一個零件要 8 分鐘。如果換成 多軸 鉆床加工的話:打八個 8? 的孔共需要 2 分鐘,打八個 10? 沉頭孔共需要 1 分鐘,使用 多軸 鉆床加工一個零件共需要 3 分鐘。通過對比,可以看出多軸 鉆床的加工時間比普通單軸鉆床加工時間縮短了很多,這樣一來工廠效率得到了提高,效益自然而然也就提高了。 多軸加工是在一次進給中同時加工許多孔或同時在許多相同或不同工件上各加工一個孔。這不僅縮短切削時間,提高精度,減少裝夾或定位時間,并且在數(shù)控機床中不必計算 那么多 坐標,減少字塊數(shù)而簡化編程。它可以采用以下一些設(shè)備進行加工:立鉆或搖臂鉆上裝多軸頭、多軸鉆床、多軸組合機床心及自動更換主軸箱機床。甚至可以通過 兩 個能自動調(diào)節(jié)軸距的主軸或多軸箱,結(jié)合數(shù)控工作臺縱橫 兩 個方向的運動,加工各種圓形或橢圓形孔組的一個或幾個工序。 多軸加工的設(shè)備 ( 1)多軸頭 從傳動方式來說主要有齒輪傳動與萬向聯(lián)軸節(jié)傳動兩種 。前者效率較高,結(jié)構(gòu)簡單,后者易于調(diào)整軸距。從結(jié)構(gòu)來說有不可調(diào)式與可調(diào)式 兩 種。前者軸距不能改變,多采用齒輪傳動,僅適用于大批量生產(chǎn)。后一種適用于批量較大式中小批量的輪番生產(chǎn)中 ,剛性較好,孔距精度亦高,但不同孔型需要不同的模板。 ( 2)多軸箱 根據(jù)成組加工原理使用多軸箱或多軸頭的組合機床很適用于大中批量生產(chǎn)。為了在加工中獲得良好的效果,必需考慮以下數(shù)點: ① 工件裝夾簡單,有足夠的冷卻液沖走鐵屑。 ② 夾具剛性好,加工時不形變,分度定位正確。 ③ 使用 兩組刀具的可能性,以便一組使用,另一組刃磨與調(diào)整,從而縮短換刀停機時間。④ 使用優(yōu)質(zhì)刀具,監(jiān)視刀具是否變鈍,鉆頭要機磨。 ⑤ 尺寸超差時能立即發(fā)現(xiàn)。 3. 進度計劃 第 1— 2 周: 了解課題,熟悉相關(guān)資料,仔細閱讀有關(guān)書籍,到圖書館查閱相關(guān)資料; 第 3— 4 周:完成設(shè)計方案的確定、初步計算、元件的選取工作; 第 5— 10 周:完成有關(guān)計算,進行多軸箱部裝配圖、各非標準零件力,實體等和設(shè)計,用 出各重要零件的零件圖和總裝配圖; 第 11 周:完成外文翻譯,整理資料,編寫設(shè)計計算說明書; 第 12 周:參加畢業(yè)答辯。 參考文獻 [1] 蔡蘭主編 北京 : 機械工業(yè)出版社 ,2007 [2] 王 先逵主編 (第二冊 ) 械工業(yè)出版社 ,1998. [3] 成大先 . 機械設(shè)計手冊 [M]. 北京 : 化學工業(yè)出版社 . 2002 [4] 大連組合機床研究所主編 一冊)機械部分 械工業(yè)出版社 ,1978. [5]《機械設(shè)計手冊》聯(lián)合編寫組編 北京 : 化學工業(yè)出版社 6] 鄧昭銘 ,張瑩 第二版 ) 高等教育出版社 ,2000. [7] 賈名著 天津 : 天津大學出版社 ,1999. [8] 黃平,劉建素等 . 常用 機械零件及機構(gòu)圖冊 [M]. 北京 : 化學工業(yè)出版社 9] 黃華梁 ,彭文生 北京 : 高等教育出版社 ,1999. [10] 劉鴻文主編 三版) 等教育出版社 ,2001. [11] 李洪主編 遼寧:遼寧科學技術(shù)出版社 ,1999. [12] 朱孝錄 北京:化學工業(yè)出版社, 2004. [13] 鐵維麟 北京:機械工業(yè)出版社, 1999. [14] 方昆凡 北京:機械工業(yè)出版社, 2006. [15] 李益民主 編 廣東 : 廣東 海洋大學印 ,2003. [16] 濮良貴,紀名剛編 第七版) 等教育出版社 ,2002. [17] 梁德本,葉玉駒 . 機械制圖手冊 [M]. 北京 : 機械工業(yè)出版社 . 2002 [18] 馮之敬 M]. 北京 : 清華大學出版 社 , 1999 [19] 崔正昀 天津 : 天津大學出版社 ,2000. [20] 王啟平主編 黑龍江 : 哈爾濱工業(yè)大學出版社, 1995