汽車保險(xiǎn)杠穿孔器設(shè)計(jì)2,汽車,保險(xiǎn)杠,穿孔器,設(shè)計(jì) 廣東技術(shù)師范學(xué)院天河學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 系 別 專業(yè) 班級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 職稱 副教授 題 目 汽車保險(xiǎn)杠穿孔器設(shè)計(jì) 論文（設(shè)計(jì)）的主要任務(wù)與具體要求（有實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的要提出主要技術(shù)指標(biāo)要求） 該課題首先介紹目前國(guó)內(nèi)外汽車零件加工專用設(shè)備設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析對(duì)比，找出汽車保險(xiǎn)杠穿孔器設(shè)計(jì)的最佳方案。并增加自己的創(chuàng)新點(diǎn)，最后提出自己的最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。 主要完成 1、開題報(bào)告（包含文獻(xiàn)綜述），外文資料的翻譯（2000字符以上）； 2、確定穿孔器的原理設(shè)計(jì)方案，完成原理設(shè)計(jì)圖； 3、完成汽車穿孔器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及有關(guān)計(jì)算； 4、完成設(shè)計(jì)圖紙（折合0#圖紙）2張（包括圖紙和CAD軟件圖一份）； 5、完成設(shè)計(jì)說明書（至少8000字以上）。 進(jìn)度安排（包括時(shí)間劃分和各階段主要工作內(nèi)容） 第七學(xué)期 第八周~第十三周 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 第七學(xué)期 第十四周~第十九周 主要設(shè)計(jì)工作，包括草圖、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工程圖等 第八學(xué)期 第三周 中期檢查 第八學(xué)期 第六周末 上交初稿（包括圖紙、說明書、外文資料），老師審閱初稿，提出修改意見。 第八學(xué)期 第十一周 交終稿（上交所有資料的紙質(zhì)和電子版） 第八學(xué)期 第十二周～第十三周(2013.5.26日前) 答辯 主要參考文獻(xiàn) 1．夏廣嵐 主編，《金屬切削機(jī)床》，北京大學(xué)出版社2008.5 2．聞邦椿 主編，《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，機(jī)械工業(yè)出版社2010.1 3．蔣建強(qiáng)、張義平 主編，《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》，北京師范大學(xué)出版社2009.8 4．楊雪寶 主編，《機(jī)械制造裝備與設(shè)計(jì)》，西北大學(xué)出版社2008.5 5．王凡 宋建新 主編，《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，機(jī)械工業(yè)出版社 2008.5 6．王先逵主編，《機(jī)械加工工藝手冊(cè)（鉆削、擴(kuò)削、鉸削加工）》，機(jī)械工業(yè)出版社 2008.06 7．呂庸厚 沈愛紅 編著 《組合機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用創(chuàng)新》，機(jī)械工業(yè)出版社 2008.7 指導(dǎo)教師簽名 系（教研室）審核意見 任務(wù)接受人（簽名） 年 月 日 審核人簽名： 年 月 日 年 月 日 備注：1、本任務(wù)書一式三份，由指導(dǎo)教師填寫相關(guān)欄目，經(jīng)系審核同意后，系、指導(dǎo)教師和學(xué)生各執(zhí)一份。 2、本任務(wù)書須裝入學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）檔案袋存檔。 - 廣東技術(shù)師范學(xué)院天河學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 題 目 ： 汽 車 保 險(xiǎn) 杠 穿 孔 器 設(shè) 計(jì) 系 別 ： 專 業(yè) ： ） 姓 名 ： 學(xué) 號(hào) ： 指 導(dǎo) 教 師 ： 2012 年 11 月 5 日 - 1 - 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 系別 專業(yè) 班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 聯(lián)系方式 題目 汽車保險(xiǎn)杠穿孔器設(shè)計(jì) 一、選題背景 中國(guó)在發(fā)展，中國(guó)的機(jī)械設(shè)備也在不斷的發(fā)展，2015 年中國(guó)工程機(jī)械業(yè)將迎來 9000 億元市場(chǎng)容量，不僅給中國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的帶來巨大發(fā)展空間，同時(shí)也聚焦 了國(guó)際的機(jī)械巨頭的目光，使國(guó)外企業(yè)不斷進(jìn)駐中國(guó)市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)的機(jī)械企業(yè)在發(fā)展 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的前提下也不斷的拓展國(guó)外市場(chǎng)，堅(jiān)持“走出去”的策略，將中國(guó)機(jī)械設(shè) 備國(guó)際化。 我國(guó)已成為世界工程機(jī)械第一產(chǎn)銷大國(guó)，中國(guó)制造的工程機(jī)械走向了世界各地。 10 年來，我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)在發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整方面取得明顯成效， 綜合實(shí)力迅速增強(qiáng)，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和產(chǎn)業(yè)地位大大提升。我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)各類產(chǎn)品 的技術(shù)水平及可靠性大多已達(dá)到甚至超過了國(guó)際先進(jìn)水平，在世界工程機(jī)械領(lǐng)域有 了諸多響當(dāng)當(dāng)?shù)闹袊?guó)品牌。我國(guó)機(jī)械行業(yè)門類齊全，規(guī)模大，2009 年整體銷售收 入接近 9 萬億元，僅次于日本居世界第二位，占到全球機(jī)械銷售額的 15%左右;出 口額達(dá)到 2,425 億美元，躍居世界第四;工業(yè)增加值超過 2 萬億元，約占當(dāng)年我國(guó) GDP 的 8%;機(jī)械行業(yè)是對(duì)全國(guó)工業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)最大的行業(yè)，經(jīng)濟(jì)總量占整個(gè)裝備制造 業(yè) 2/3 以上。因此機(jī)械行業(yè)是裝備制造業(yè)的最重要組成部分，堪稱中國(guó)工業(yè)的“脊 梁” 。 我國(guó)搖臂鉆床企業(yè)經(jīng)過多年的努力，不斷加大了鉆床在國(guó)際市場(chǎng)上的份額。近 期，我國(guó)的搖臂鉆床已經(jīng)達(dá)到供不應(yīng)求的局面，據(jù)了解，我國(guó)機(jī)床的產(chǎn)銷量增速飛 快。我國(guó)搖臂鉆床行業(yè)要在這樣激烈的機(jī)床市場(chǎng)上占領(lǐng)市場(chǎng)的一席之地，就必須立 足自身的優(yōu)勢(shì)，著力發(fā)展高檔技術(shù)，不斷創(chuàng)新。雖然搖臂鉆具有較大的發(fā)展前景， 但并不能盲目跟風(fēng)，在不斷提升數(shù)控技術(shù)的同時(shí)，要發(fā)展出自身的優(yōu)勢(shì)。機(jī)床企業(yè) 要針對(duì)用戶需求，勇于競(jìng)標(biāo)高端裝備，以此促進(jìn)自主創(chuàng)新；要在冷靜反思的基礎(chǔ)上， 控制產(chǎn)能的盲目擴(kuò)張，強(qiáng)化研發(fā)及試驗(yàn)條件建設(shè)；把質(zhì)量、可靠性、精度保持性、 功能和附配件完整性等用戶關(guān)心的指標(biāo)置于更優(yōu)先的位置。 此次設(shè)計(jì)的汽車保險(xiǎn)杠穿孔器，是搖臂鉆床的的一種細(xì)分，主要應(yīng)用于汽車保 險(xiǎn)杠、石油管道、通信設(shè)施、下水管道等一些管道的孔加工。鉆孔工藝是加工孔類 - 2 - 的基礎(chǔ)部分，只要鉆孔工藝的加工精度提高了，在后面的加工工藝過程就會(huì)更加簡(jiǎn) 潔，提高加工效率，節(jié)省時(shí)間，提高經(jīng)濟(jì)效益。 二、課題設(shè)計(jì) 2.1 課題的內(nèi)容 該課題首先介紹目前國(guó)內(nèi)外汽車零件加工專用設(shè)備設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析對(duì)比， 找出汽車保險(xiǎn)杠穿孔器設(shè)計(jì)的最佳方案。并增加自己的創(chuàng)新點(diǎn)，最后提出自己的最 優(yōu)設(shè)計(jì)方案，主要完成以下的內(nèi)容。 1、開題報(bào)告（包含文獻(xiàn)綜述），外文資料的翻譯（2000 字符以上）； 2、確定穿孔器的原理設(shè)計(jì)方案，完成原理設(shè)計(jì)圖； 3、完成汽車穿孔器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及有關(guān)計(jì)算； 4、完成設(shè)計(jì)圖紙（折合 0#圖紙）2 張（包括圖紙和 CAD 軟件圖一份）； 5、完成設(shè)計(jì)說明書（至少 8000 字以上）。 2.2 課題的目的 我國(guó)的機(jī)床工業(yè)是在 1949 年新中國(guó)成立后才開始建立起來的。解放前，由于 長(zhǎng)期的封鎖統(tǒng)治和 19 世紀(jì)中葉以后帝國(guó)主義的侵略和掠奪，我國(guó)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)非 常落后，既沒有獨(dú)立的機(jī)械制造業(yè)，更談不上機(jī)床制造業(yè)。至解放前夕，全國(guó)只有 少數(shù)城市的一些規(guī)模很小的機(jī)械廠，制造少量簡(jiǎn)單的皮帶車間、牛頭刨床和砂輪等； 1949 年全國(guó)機(jī)床產(chǎn)量?jī)H 1000 多臺(tái)，品種不到 10 個(gè)。 解放后，黨和人民政府十分重視機(jī)床工業(yè)的發(fā)展。在解放初期的三年經(jīng)濟(jì)恢復(fù) 時(shí)期，就把一些原來的機(jī)械修配廠改建為專業(yè)廠；在隨后開始的幾個(gè)五年計(jì)劃期間， 又陸續(xù)擴(kuò)建、新建了一系列機(jī)床廠。經(jīng)過 50 多年的建設(shè)，我國(guó)機(jī)床工業(yè)從無到有， 從小到大，現(xiàn)在已經(jīng)成門類比較齊全，具有一定實(shí)力的機(jī)床工業(yè)體系，能生產(chǎn) 5000 多種機(jī)床通用品種，數(shù)控機(jī)床 1500 多種；不僅裝備了國(guó)內(nèi)的工業(yè)，而且每年 還有一定數(shù)量的機(jī)床出口。 我國(guó)機(jī)床行業(yè)的發(fā)展是迅速的，成就是巨大的。但由于起步晚、底子薄，與世 界先進(jìn)水平相比，還有較大差距。為了適應(yīng)我國(guó)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代 化的需要，為了提高機(jī)床產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力，必須加大精力，設(shè)計(jì)制造 出更好的機(jī)床。 2.3 課題的意義 隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)床制造也有了快速增長(zhǎng)。但是， 機(jī)床機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)能力和水平跟發(fā)達(dá)國(guó)家相比還比較落后。由于機(jī)床制造業(yè)在我 - 3 - 國(guó)經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著重要作用。因此我國(guó)的機(jī)械加工行 業(yè)也一定要成為世界領(lǐng)先的水平。 研究汽車保險(xiǎn)杠穿孔器不僅能提高保險(xiǎn)杠穿孔的精度和加工效率，降低工人的 的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少對(duì)操作者的人身傷害，避免不必要的事故發(fā)生，而且會(huì)大大增加 對(duì)我國(guó)保險(xiǎn)杠制造行業(yè)的發(fā)展，為我國(guó)汽車制造行業(yè)做一份應(yīng)有的貢獻(xiàn)，也可以給 其他行業(yè)獻(xiàn)一份力。 三、課題研究現(xiàn)狀 3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀 80 年代以來，國(guó)外組合機(jī)床技術(shù)在滿足精度和效率要求的基礎(chǔ)上，正朝著綜 合成套和具備柔性的方向發(fā)展。組合機(jī)床的加工精度、多品種加工的柔性以及機(jī)床 配置的靈活多樣方面均有新的突破性進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床工作程序軟件化、工序高度 集中、高效短節(jié)拍和多功能知道監(jiān)控。 國(guó)外主要的組合機(jī)床生產(chǎn)廠家都有自己的系列化完整的數(shù)控組合機(jī)床通用部件, 在組合機(jī)床上不僅一般動(dòng)力部件應(yīng)用數(shù)控技術(shù),而且夾具的轉(zhuǎn)位或轉(zhuǎn)角、換箱裝置 的自動(dòng)分度與定位也都應(yīng)用數(shù)控技術(shù),從而進(jìn)一步提高了組合機(jī)床的工作可靠性和 加工精度。廣州標(biāo)致汽車公司由法國(guó)雷諾公司購置的缸蓋加工生產(chǎn)線,就是由三臺(tái) 自動(dòng)換箱組合機(jī)床組成的,其全部動(dòng)作均為數(shù)控,包括自動(dòng)上下料的交換工作臺(tái)、環(huán) 形主軸箱庫、動(dòng)力部件和夾具的運(yùn)動(dòng),其節(jié)拍時(shí)間為 58 秒。 80 年代以來,國(guó)外對(duì)中大批量生產(chǎn),多品種加工裝備采取了一系列的可調(diào)、可 變、可換措施,使加工裝備具有了一定的柔性。如先后發(fā)展了轉(zhuǎn)塔動(dòng)力頭、可換主 軸箱等組成的組合機(jī)床;同時(shí)根據(jù)加工中心的發(fā)展,開發(fā)了二坐標(biāo)、三坐標(biāo)模塊化的 加工單元,并以此為基礎(chǔ)組成了柔性加工自動(dòng)線(FTL)。這種結(jié)構(gòu)的變化,既可以實(shí) 現(xiàn)多品種加工要求的調(diào)整變化快速靈敏,又可以使機(jī)床配置更加靈活多樣。 汽車工業(yè)的大發(fā)展,對(duì)自動(dòng)化制造技術(shù)提出了許多新的需求,大批量生產(chǎn)的高效 率,要求制造系統(tǒng)不僅能完成一般的機(jī)械加工工序,而且能完成零件從毛坯進(jìn)線到成 品下線的全部工序,以及下線后的自動(dòng)碼垛、裝箱等。德國(guó)大眾汽車公司 KASSEL 變 速箱廠 1987 年投入使用的造價(jià) 9000 萬馬克的齒輪箱和離合器殼生產(chǎn)線,就是這種 綜合自動(dòng)化制造系統(tǒng)的典范。該系統(tǒng)由兩條相似對(duì)稱布置的自動(dòng)線組成,三班制工 作,每條線日產(chǎn) 2000 件,節(jié)拍時(shí)間為 40 秒。全線由 12 臺(tái)雙面組合機(jī)床、18 臺(tái)三坐 標(biāo)加工單元、空架機(jī)器人、線兩端的毛坯庫和三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)組成,可實(shí)現(xiàn) 3 種零件 的加工?？占軝C(jī)器人完成工件下線的碼垛裝箱工作。隨著綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展, - 4 - 出現(xiàn)了一批專門從事裝配、試驗(yàn)、檢測(cè)、清洗等裝備的專業(yè)生產(chǎn)廠家,進(jìn)一步提高 了制造系統(tǒng)的配套水平。 國(guó)外為了減少機(jī)床數(shù)量,節(jié)省占地面積,對(duì)組合機(jī)床這種工序集中程度高的產(chǎn)品, 繼續(xù)采取各種措施,進(jìn)一步提高工序集中程度。如采用十字滑臺(tái)、多坐標(biāo)通用部件、 移動(dòng)主軸箱、雙頭鏜孔車端面頭等組成機(jī)床或在夾具部位設(shè)置刀庫,通過換刀加工 實(shí)現(xiàn)工序集中,從而可最大限度地發(fā)揮設(shè)備的效能,獲取更好的經(jīng)濟(jì)效益。 3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 目前，我國(guó)已超越美國(guó)、日本、歐洲成為全球最大的工程機(jī)械市場(chǎng)，這對(duì)投資 者來說意味著良好的投資機(jī)會(huì)。大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā) 展等，都將直接帶動(dòng)工程機(jī)械市場(chǎng)繼續(xù)發(fā)展。雖然中國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)速度目前放緩， 但仍然是迄今乃至未來 10 年最有增長(zhǎng)潛力的國(guó)家。十八大的成功召開明確提出了 2010 至 2020 年國(guó)民生產(chǎn)總值（GDP）和人均收入翻番的目標(biāo)。中國(guó)經(jīng)濟(jì)將迎來新 一輪持續(xù)增長(zhǎng)。中國(guó)仍然是全球最大的工程機(jī)械市場(chǎng)，未來 5-10 年仍處于發(fā)展機(jī) 遇期，我們對(duì)中國(guó)工程機(jī)械行業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展充滿信心。 “十二五”期間，穩(wěn)健向上的中國(guó)經(jīng)濟(jì)將為工程機(jī)械行業(yè)的發(fā)展提供重要而持 續(xù)的動(dòng)力，受益于此，加之企業(yè)創(chuàng)新能力及綜合競(jìng)爭(zhēng)力的不斷提升，我國(guó)工程機(jī)械 行業(yè)將繼續(xù)保持高位運(yùn)行。根據(jù)中國(guó)工程機(jī)械行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃，到“十二 五”期末，我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)銷售規(guī)模將達(dá)到 9000 億元，年平均增長(zhǎng)率約為 17%，相比于過去 5 年 27.5%的平均增速以及過去 10 年 23.8%的平均增速而言，未 來隨著行業(yè)總體規(guī)模的不斷增長(zhǎng)，增速將逐步回落，行業(yè)中長(zhǎng)期將進(jìn)入穩(wěn)健增長(zhǎng)。 當(dāng)前中國(guó)機(jī)械工廠中的孔加工，仍普遍采用通用機(jī)床加專用工藝裝備的生產(chǎn)模 式。即仍采用一人、一機(jī)、一刀或一套鏜模的方式來完成一道工序，而使用的機(jī)床 設(shè)備又存在著嚴(yán)重的四多四少現(xiàn)象，即：低檔的多，中高檔高柔性的數(shù)控機(jī)床(NC) 和加工中心(MC)少;低精度的多，高精度的少;手動(dòng)的多，自動(dòng)化的少;單工序的多， 復(fù)合加工的機(jī)床少。所以，中國(guó)孔加工的工藝水平和工效低，加工精度差，并且缺 乏柔性結(jié)構(gòu)。近十幾年來，隨著中國(guó)工廠技術(shù)改造的深入和引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，以及數(shù) 控機(jī)床和加工中心等高效設(shè)備應(yīng)用的增多，在少數(shù)大型國(guó)有企業(yè)中，一些精密機(jī)床 的加工精度已達(dá)到或接近國(guó)外先進(jìn)水平，但從全面來看，工藝水平仍然較低。與先 進(jìn)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)現(xiàn)有的孔加工精度與表面粗糙度要相差 1~2 級(jí)，孔系的 相互位置精度相差 2~3 倍。 隨著新材料、新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)，擺在我們面前的任務(wù)是要解決硬、脆、韌、 - 5 - 黏等難加工材料的加工，解決精密、深孔、大孔、小孔、微孔和重型零件的孔加工。 所以，今后孔加工技術(shù)應(yīng)向著可靠性、長(zhǎng)壽命和高效率方向去發(fā)展。因而，首先要 將新一代高性能、高效率、長(zhǎng)壽命的刀具材料(如細(xì)晶粒硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、 粉末冶金高速鋼、陶瓷、聚晶金剛石 PCD、聚晶立方氮化硼 PCBN 等)設(shè)法用于各類 孔加工刀具上。還應(yīng)把微電子技術(shù)盡快運(yùn)用到孔加工技術(shù)中來，并逐步向 FMS(柔 性制造系統(tǒng))及設(shè)計(jì)制造一體化 CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))、CAM(計(jì)算機(jī)輔助制造)方向 發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)不少工廠已把微處理機(jī)用于生產(chǎn)中。此外，也要重視開展基礎(chǔ)理論 的研究，加強(qiáng)對(duì)大孔、小孔、微孔、精密孔和難加工材料孔加工技術(shù)的研究工作， 采用新的測(cè)試手段，探索規(guī)律，不斷創(chuàng)新。尤其是要加速對(duì)特微孔和超精密孔加工 的研究工作，以適應(yīng)近年來科技進(jìn)步和生產(chǎn)發(fā)展的需要。當(dāng)前，為了進(jìn)一步提高孔 加工的經(jīng)濟(jì)效益，還應(yīng)組織并大力推廣一批生產(chǎn)上行之有效的先進(jìn)刀具(如機(jī)夾硬 質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具、硬質(zhì)合金單刃鏜鉸刀、精密金剛石或立方氮化硼鉸刀、單管噴 吸鉆、CoroDrill880 鉆頭等)和新工藝，如用鉆-鏜鉸-金剛石或立方氮化硼鉸刀替 代傳統(tǒng)的鉆-鏜(或擴(kuò))-鉸(或磨)-研磨(或珩磨)加工精密閥孔的新工藝。近幾年來， 工具行業(yè)為汽車和摩托車、高速列車、航空航天、風(fēng)能和模具等行業(yè)開發(fā)的各種新 型孔加工刀具，具有高效和創(chuàng)新工藝的特點(diǎn)，對(duì)推動(dòng)這些行業(yè)孔加工技術(shù)的進(jìn)步起 到重要作用。 隨著家電市場(chǎng)銷售量增大，塑料制品增長(zhǎng)速度加快，塑料模具制造業(yè)蓬勃發(fā)展， 鉆床為了滿足模具上的水孔、射銷孔等孔系的深孔加工。由過去的單一坐標(biāo)軸的深 孔鉆床加工發(fā)展到需要加工坐標(biāo)孔系的多孔加工而開發(fā)的三坐標(biāo)數(shù)控深孔鉆床近些 年來發(fā)展很快。為了滿足模具制造業(yè)發(fā)展的需要，又開發(fā)了除了鉆削深孔以外，還 可以進(jìn)行銑削、攻絲等多功能的 ZXK2103 深孔鉆銑中心和三坐標(biāo)數(shù)控 ZK2103A、ZKA2102 型深孔鉆床。目前世界鉆床的技術(shù)水平，是從生產(chǎn)促進(jìn)數(shù)控鉆 床單機(jī)為主流。在今后 20 年內(nèi)的發(fā)展，也仍將是這個(gè)主題。在進(jìn)一步提高精度、 效率、自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)上，逐步向加工單元和尖端柔性制造系統(tǒng)過 渡，高速化、高精度化、高可靠性、復(fù)合化、智能化、柔性化、集成化和開放性是 當(dāng)今數(shù)控機(jī)床行業(yè)的主要發(fā)展方向。 四、課題設(shè)計(jì)方案 4.1 設(shè)計(jì)方案選型與分析 這次設(shè)計(jì)提出兩個(gè)方案，第一：對(duì)所選用的鉆床加上一個(gè)齒輪變速箱，對(duì)齒輪 的定位、夾緊進(jìn)行設(shè)計(jì)，另外還應(yīng)對(duì)工件的定位夾緊還有刀具選用進(jìn)行設(shè)計(jì)。另一 - 6 - 個(gè)方案，對(duì)選用的鉆床加一個(gè)皮帶輪變速箱，對(duì)皮帶和皮帶輪定位，夾緊進(jìn)行設(shè)計(jì)， 另外應(yīng)對(duì)工件的定位夾緊進(jìn)行設(shè)計(jì)，還有對(duì)刀具選用進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算。對(duì)于第一個(gè)方 案，增加齒輪變速箱將是亮點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)穿孔器多檔變速，滿足對(duì)不同管道的加工，讓 加工時(shí)間更省。對(duì)于第二方案，其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，增加皮帶輪就是，但使用時(shí)變 速不方便。 4.2 方案的確定 根據(jù)以上分析，優(yōu)先采用的是第一種方案，當(dāng)計(jì)算到齒輪變速設(shè)計(jì)不足時(shí)，可 以采用第二種方案，如果最終采用第二種方案也不會(huì)影響到前面的設(shè)計(jì)，因此，實(shí) 際的方案選用要到對(duì)比鉆削力大小與所選用鉆床功率時(shí)才能確定。 4.3 方案的特點(diǎn)及創(chuàng)新 該方案的特點(diǎn)在于其靈活性，當(dāng)遇到有可能出現(xiàn)的問題時(shí)，可以選用另一個(gè)方 案且對(duì)于前面的設(shè)計(jì)成果不造成影響。另外，對(duì)普通鉆床增加變速箱，成變速鉆床 的做法可以使通用機(jī)床與專用機(jī)床互相轉(zhuǎn)換，當(dāng)這一批的工件完成后可以將刀具進(jìn) 行拆卸，使其變回通用機(jī)床。 五、預(yù)期結(jié)果 針對(duì)式設(shè)計(jì)的汽車箱體專用多頭鉆床，生產(chǎn)效率高，投資少，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短， 產(chǎn)品改型時(shí)設(shè)備損失少；而且多軸鉆床操縱方便、省力、容易掌握，不易發(fā)生操作 錯(cuò)誤和故障，不僅能減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證工人和鉆床的安全，還能提高鉆床 的生產(chǎn)率，縮短加工時(shí)間。 六、設(shè)計(jì)主要步驟 第 1 章 保險(xiǎn)杠穿孔器的總體設(shè)計(jì) 1.1 穿孔器的方案設(shè)計(jì) 1.1.1 擬定方案階段 1.1.2 技術(shù)設(shè)計(jì)階段 1.1.3 工作設(shè)計(jì)階段 1.2 零件分析 1.2.1 變速箱箱體的功用及特點(diǎn) 1.2.2 加工階段的劃分 第 2 章 穿孔器零部件 2.1 底座 - 7 - 2.2 工作臺(tái) 2.3 立柱 2.4 定位夾緊機(jī)構(gòu) 2.5 主軸箱 2.6 刀具及導(dǎo)向裝置 第 3 章 齒輪傳動(dòng)箱的設(shè)計(jì) 3.1 設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備 3.2 參數(shù)和尺寸參數(shù) 3.3 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 第 4 章 夾具的設(shè)計(jì) 4.1 穿孔器夾具的結(jié)構(gòu)及作用 4.1.1 夾具的結(jié)構(gòu)分析 4.1.2 夾具的功能作用 4.2 夾具的條件、原則及要求 4.2.1 工作條件 4.2.2 夾緊力作用點(diǎn)的選擇原則 4.2.3 夾緊機(jī)構(gòu)在工況下的要求 4.3 穿孔器夾具的設(shè)計(jì) 4.3.1 定位元件的設(shè)計(jì) 4.3.2 夾緊元件的設(shè)計(jì) 第五章 刀具的選用 5.1 刀具的適用范圍 5.2 刀具的參數(shù) 5.3 刀具的選用 七、進(jìn)度計(jì)劃 序號(hào) 任務(wù)名稱 開始時(shí)間 結(jié)束時(shí)間 1 選題 2012-10-28 2012-10-31 2 查閱中、外文獻(xiàn)資料，外文資料翻譯， 確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案（論文提綱） 2012-11-1 2012-11-7 - 8 - 3 開題 2012-11-8 2012-11-29 4 進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)（研究論證） 2012-12-3 2013-1-10 5 上交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）初稿材料 2013-4-7 2013-4-14 6 中期檢查 2013-4-15 2013-4-22 7 上交畢業(yè)設(shè)計(jì)正稿打印版及電子材料， 畢業(yè)設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)說明書光盤，完成畢業(yè) 答辯 ppt 2013-5-11 2013-5-18 8 畢業(yè)答辯 2013-5-19 2013-5-26 8、參考文獻(xiàn) ［1］夏廣嵐 主編，《金屬切削機(jī)床》，北京大學(xué)出版社 2008.5. ［2］聞邦椿 主編， 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，機(jī)械工業(yè)出版社 2010.1. ［3］蔣建強(qiáng)、張義平 主編， 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 ，北京師范大學(xué)出版社 2009.8. ［4］楊雪寶 主編， 《機(jī)械制造裝備與設(shè)計(jì)》 ，西北大學(xué)出版社 2008.5. ［5］王凡 宋建新 主編， 《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，機(jī)械工業(yè)出版社 2008.5. ［6］王先逵主編， 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)（鉆削、擴(kuò)削、鉸削加工） 》 ，機(jī)械工業(yè)出版 社 2008.06. ［7］呂庸厚 沈愛紅 編著 《組合機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用創(chuàng)新》 ，機(jī)械工業(yè)出版社 2008.7. 指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 - 9 - 教研室審核意見： 教研室主任簽名： 年 月 日 備注：本開題報(bào)告須裝入學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）檔案袋存檔。 汽車保險(xiǎn)杠穿孔器設(shè)計(jì) 汽車保險(xiǎn)杠穿孔器設(shè)計(jì) 摘要 此次設(shè)計(jì)的汽車保險(xiǎn)杠穿孔器，是搖臂鉆床的的一種細(xì)分，主要應(yīng)用于汽車保險(xiǎn)杠、石油管道、通信設(shè)施、下水管道等一些管道的孔加工。鉆孔工藝是加工孔類的基礎(chǔ)部分，只要鉆孔工藝的加工精度提高了，在后面的加工工藝過程就會(huì)更加簡(jiǎn)潔，提高加工效率，節(jié)省時(shí)間，提高經(jīng)濟(jì)效益。 關(guān)鍵詞：汽車保險(xiǎn)杠；穿孔器；鉆孔工藝 1 汽車保險(xiǎn)杠穿孔器設(shè)計(jì) The Bumper Punch Design Abstract The bumper of the design of the punch, the rocker drilling machine is a breakdown of the hole processing, mainly used for automobile bumper, oil pipelines, communication facilities, sewer, pipeline. Drilling technology is the foundation part of the processing of Kong Lei, as long as the processing of precision drilling technology improves, the machining process behind will be more concise, improve processing efficiency, save time, improve economic benefits. Key Words: automobile bumper; punch; drilling technology 汽車保險(xiǎn)杠穿孔器設(shè)計(jì) 緒論 中國(guó)在發(fā)展，中國(guó)的機(jī)械設(shè)備也在不斷的發(fā)展，2015年中國(guó)工程機(jī)械業(yè)將迎來9000億元市場(chǎng)容量，不僅給中國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的帶來巨大發(fā)展空間，同時(shí)也聚焦了國(guó)際的機(jī)械巨頭的目光，使國(guó)外企業(yè)不斷進(jìn)駐中國(guó)市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)的機(jī)械企業(yè)在發(fā)展國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的前提下也不斷的拓展國(guó)外市場(chǎng)，堅(jiān)持“走出去”的策略，將中國(guó)機(jī)械設(shè)備國(guó)際化。 我國(guó)已成為世界工程機(jī)械第一產(chǎn)銷大國(guó)，中國(guó)制造的工程機(jī)械走向了世界各地。10年來，我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)在發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整方面取得明顯成效，綜合實(shí)力迅速增強(qiáng)，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和產(chǎn)業(yè)地位大大提升。我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)各類產(chǎn)品的技術(shù)水平及可靠性大多已達(dá)到甚至超過了國(guó)際先進(jìn)水平，在世界工程機(jī)械領(lǐng)域有了諸多響當(dāng)當(dāng)?shù)闹袊?guó)品牌。我國(guó)機(jī)械行業(yè)門類齊全，規(guī)模大，2009年整體銷售收入接近9萬億元，僅次于日本居世界第二位，占到全球機(jī)械銷售額的15%左右;出口額達(dá)到2,425億美元，躍居世界第四;工業(yè)增加值超過2萬億元，約占當(dāng)年我國(guó)GDP的8%;機(jī)械行業(yè)是對(duì)全國(guó)工業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)最大的行業(yè)，經(jīng)濟(jì)總量占整個(gè)裝備制造業(yè)2/3以上。因此機(jī)械行業(yè)是裝備制造業(yè)的最重要組成部分，堪稱中國(guó)工業(yè)的“脊梁”。 我國(guó)的機(jī)床工業(yè)是在1949年新中國(guó)成立后才開始建立起來的。解放前，由于長(zhǎng)期的封鎖統(tǒng)治和19世紀(jì)中葉以后帝國(guó)主義的侵略和掠奪，我國(guó)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)非常落后，既沒有獨(dú)立的機(jī)械制造業(yè)，更談不上機(jī)床制造業(yè)。至解放前夕，全國(guó)只有少數(shù)城市的一些規(guī)模很小的機(jī)械廠，制造少量簡(jiǎn)單的皮帶車間、牛頭刨床和砂輪等；1949年全國(guó)機(jī)床產(chǎn)量?jī)H1000多臺(tái)，品種不到10個(gè)。 解放后，黨和人民政府十分重視機(jī)床工業(yè)的發(fā)展。在解放初期的三年經(jīng)濟(jì)恢復(fù)時(shí)期，就把一些原來的機(jī)械修配廠改建為專業(yè)廠；在隨后開始的幾個(gè)五年計(jì)劃期間，又陸續(xù)擴(kuò)建、新建了一系列機(jī)床廠。經(jīng)過50多年的建設(shè)，我國(guó)機(jī)床工業(yè)從無到有，從小到大，現(xiàn)在已經(jīng)成門類比較齊全，具有一定實(shí)力的機(jī)床工業(yè)體系，能生產(chǎn)5000多種機(jī)床通用品種，數(shù)控機(jī)床1500多種；不僅裝備了國(guó)內(nèi)的工業(yè)，而且每年還有一定數(shù)量的機(jī)床出口。 我國(guó)機(jī)床行業(yè)的發(fā)展是迅速的，成就是巨大的。但由于起步晚、底子薄，與世界先進(jìn)水平相比，還有較大差距。為了適應(yīng)我國(guó)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的需要，為了提高機(jī)床產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力，必須加大精力，設(shè)計(jì)制造出更好的機(jī)床。第1章 穿孔器總體設(shè)計(jì) 1.1 穿孔器總體設(shè)計(jì)方案 這次設(shè)計(jì)提出兩個(gè)方案，第一：對(duì)所選用的鉆床加上一個(gè)齒輪變速箱，對(duì)齒輪的定位、夾緊進(jìn)行設(shè)計(jì)，另外還應(yīng)對(duì)工件的定位夾緊還有刀具選用進(jìn)行設(shè)計(jì)。另一個(gè)方案，對(duì)選用的鉆床加一個(gè)皮帶輪變速箱，對(duì)皮帶和皮帶輪定位，夾緊進(jìn)行設(shè)計(jì)，另外應(yīng)對(duì)工件的定位夾緊進(jìn)行設(shè)計(jì)，還有對(duì)刀具選用進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算。對(duì)于第一個(gè)方案，增加齒輪變速箱將是亮點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)穿孔器多檔變速，滿足對(duì)不同管道的加工，讓加工時(shí)間更省。對(duì)于第二方案，其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，增加皮帶輪就是，但使用時(shí)變速不方便。 圖1.1 穿孔器設(shè)計(jì)原理圖 根據(jù)以上分析，優(yōu)先采用的是第一種方案，當(dāng)計(jì)算到齒輪變速設(shè)計(jì)不足時(shí)，可以采用第二種方案，如果最終采用第二種方案也不會(huì)影響到前面的設(shè)計(jì)，因此，實(shí)際的方案選用要到對(duì)比鉆削力大小與所選用鉆床功率時(shí)才能確定。機(jī)床聯(lián)系尺寸圖是決定各部件的輪廓尺寸及相互間聯(lián)系關(guān)系的，是開展各專用部件實(shí)際和確定機(jī)床最大占地面積的指導(dǎo)圖紙。 1.2機(jī)床方案的制定 1.2.1 制定工藝方案 零件加工工藝將決定機(jī)床的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、總體布局和夾具結(jié)構(gòu)等。所以，在制定工藝方案時(shí)，必須計(jì)算分析被加工零件圖，并深入現(xiàn)場(chǎng)了解零件的形狀、大小、材料、硬度、剛度，加工部位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)加工精度，表面粗糙度，以及定位，夾緊方法，工藝過程，所采用的刀具及切削用量，生產(chǎn)率要求，現(xiàn)場(chǎng)所采用的環(huán)境和條件等等。并收集國(guó)內(nèi)外有關(guān)技術(shù)資料，制定出合理的工藝方案。 (1) 加工孔的主要技術(shù)要求。 假設(shè)孔直徑為Φ20mm 工件材料為HT200，HB170-241HBS 要求生產(chǎn)綱領(lǐng)為（考慮廢品及備品率）年產(chǎn)量2萬件，單班制生產(chǎn) (2) 工藝分析 加工該孔時(shí)，孔的位置度公差為0.05mm。 根據(jù)機(jī)床的工藝方法及能達(dá)到的精度，可采用如下的加工方案： 一次性加工通孔，孔徑為Φ20mm。 (3) 定位基準(zhǔn)及夾緊點(diǎn)的選擇 加工此零件上的孔，以上表面限制三個(gè)自由度和右端面限制三個(gè)自由度，位于中間的孔通過螺桿起到了很好的夾緊作用。 在保證加工精度的情況下，提高生產(chǎn)效率減輕工人勞動(dòng)量，由于工件是大批量生產(chǎn)，因此在設(shè)計(jì)時(shí)就認(rèn)為是人工夾緊。 1.2.2 確定機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案 (1)被加工零件的加工精度 被加工零件需要在機(jī)床上完成的加工工序及應(yīng)保證的加工精度，是制造機(jī)床方案的主要依據(jù)。方槽輪幅式底板鉆孔的精度要求較高，可采用鉆孔機(jī)床。為了加工出表面粗糙度為Ra1.6um的孔，采取提高機(jī)床原始制造精度和工件定位基準(zhǔn)精度并減少夾壓變形等措施就可以了。為此，機(jī)床通常采用尾置式齒輪動(dòng)力裝置，進(jìn)給采用液壓系統(tǒng)。 (2) 被加工零件的特點(diǎn) 這主要指零件的材料、硬度加工部位的結(jié)構(gòu)形狀，工件剛度定位基準(zhǔn)面的特點(diǎn)，它們對(duì)機(jī)床工藝方案制度有著重要的影響。此方槽輪幅式底板的材料是HT200、硬度HB170～241、孔的直徑為Φ20mm。采用單孔加工，零件的剛度足夠，工件受力不大，振動(dòng)，及發(fā)熱變形對(duì)工件影響可以不計(jì)。 (3) 零件的生產(chǎn)批量 零件的生產(chǎn)批量是決定采用單工位、多工位、自動(dòng)線或按中小批量生產(chǎn)特點(diǎn)設(shè)計(jì)機(jī)床的重要因素。按設(shè)計(jì)要求生產(chǎn)綱領(lǐng)為年生產(chǎn)量為2萬件，此工序盡量在一臺(tái)機(jī)床上完成，以提高利用率。 (4) 機(jī)床使用條件 根據(jù)使用機(jī)床對(duì)車間布置情況、工序間的聯(lián)系、技術(shù)能力和自然條件等的要求來選擇適合的機(jī)床。 1.2.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖是決定各部件的輪廓尺寸及相互間聯(lián)系關(guān)系的，是開展各專用部件實(shí)際和確定機(jī)床最大占地面積的指導(dǎo)圖紙。 繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖應(yīng)考慮的主要問題： 1）. 機(jī)床裝料高度的確定 在確定機(jī)床裝料高度時(shí)，要考慮車間運(yùn)送工件的滾道高度、工件最低孔的位置、主軸箱最低主軸高度和通用部件尺寸的限制。根據(jù)我國(guó)具體情況，為了便于操縱和省力，對(duì)于一般的專用機(jī)床裝料高度定為800～1000毫米。 2）. 夾具輪廓尺寸的確定 夾具是用于定位和夾緊工件的，所以工件的輪廓尺寸和形狀是確定夾具輪廓尺寸的依據(jù)。 3）. 夾具底座高度的確定 夾具底座的高度應(yīng)視夾具的大小而定，既要保證有足夠的剛性，又要考慮工件的裝料高度。為了便于布置定位元件，一般夾具底座的高度不小于240毫米。 4）. 主軸箱輪廓尺寸的確定 在確定主軸箱的輪廓尺寸時(shí)，應(yīng)力求小巧緊湊，節(jié)省金屬。 在聯(lián)系尺寸圖上還必須明確表明運(yùn)動(dòng)部件的終點(diǎn)和原位狀態(tài)，以及運(yùn)動(dòng)過程中的情況；標(biāo)明工件、夾具及動(dòng)力頭的中心線之間的關(guān)系。特別當(dāng)工件上加工部位對(duì)于工件中心不對(duì)稱時(shí)，動(dòng)力部件對(duì)于夾具和中間底座也就不對(duì)稱，這時(shí)應(yīng)注明動(dòng)力頭中心線相對(duì)夾具中心線的偏移距離。 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖繪制后，在機(jī)床各部件的具體設(shè)計(jì)過程中，可能發(fā)現(xiàn)某些尺寸定得不合理，甚至不能實(shí)現(xiàn)，則可按需要返過來修改尺寸圖，加以調(diào)整。這時(shí)機(jī)床聯(lián)系尺寸圖就成了調(diào)整各部件相互之間正確尺寸聯(lián)系的依據(jù)。為了避免設(shè)計(jì)工作的混亂和造成錯(cuò)誤，為了有節(jié)奏有秩序地開展工作，必須及時(shí)地，全面地修改聯(lián)系尺寸圖。 機(jī)床的聯(lián)系尺寸圖，主要應(yīng)針對(duì)各部件之間的聯(lián)系尺寸進(jìn)行標(biāo)注，各部件只畫出必要的輪廓形狀即可，盡量減少不必要的線條和尺寸。各部件應(yīng)嚴(yán)格按同一比例繪制。 綜合以上所述：通過對(duì)方槽輪幅式底板零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技術(shù)要求、定位、夾緊方式、工藝方法，并定出影響機(jī)床的總體布局和技術(shù)性能等方面的考慮，最終設(shè)計(jì)該穿孔器鉆床。這種總體設(shè)計(jì)能滿足加工精度要求，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，原理清楚，具有較好的實(shí)用性、可加工性和經(jīng)濟(jì)性。 第2章 切削要素的選擇與計(jì)算 2. 1 確定工序間余量 為使加工過程順利進(jìn)行并穩(wěn)定的保證加工精度，必須合理地確定工序余量。生產(chǎn)中常用查表給出的機(jī)床對(duì)孔加工的工序余量，以消除轉(zhuǎn)、定位誤差的影響。因此在鉆孔時(shí)，直徑上工序間余量均為0.2mm。 2.2 選擇切削用量 確定了在機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容，就可以著手選擇切削用量了。工作時(shí)，要求所有刀具的每分鐘進(jìn)給量相同，且等于動(dòng)力滑臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量（mm/min）應(yīng)是適合有刀具的平均值。因此，同一主軸箱上的刀具主軸可設(shè)計(jì)成同轉(zhuǎn)速和同的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm/r）與其適應(yīng)。以滿足直徑的加需要，即： …………………………………2.1 式中： … ——各主軸轉(zhuǎn)速（r/min） ——各主軸進(jìn)給量（mm/r） ——?jiǎng)恿_(tái)每分鐘進(jìn)給量（mm/min） 由于方槽輪幅式底板鉆孔的加工精度、工件材料、工作條件、技術(shù)要求等，按照經(jīng)濟(jì)地選擇滿足加工要求的原則，采用查表的方法查得：孔鉆頭直徑D=20，D=24mm，進(jìn)給量f=0.18mm/r、切削速度v=18m/min 2.3 確定切削力、切削扭矩、切削功率 根據(jù)選定的切削用量（主要指切削速度v及進(jìn)給量f）確定切削力，作為選擇動(dòng)力部件（滑臺(tái)）；確定切削扭矩，用以確定主軸及其它傳動(dòng)件（齒輪，傳動(dòng)軸等）的尺寸；確定切削功率，用以選擇主傳動(dòng)電動(dòng)（一般指動(dòng)力箱）功率，通過查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表計(jì)算如下： 切削力： =26…………………………2.2 =26×24×× =3654.5N 切削扭矩： =10………………………2.3 =10××× =12979N·mm 切削功率： =……………………………2.4 =9979×18/(9740×3.14×24) =0.65kw 式中： HB——布氏硬度 F——切削力（N） D——鉆頭直徑（mm） f——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm/r） T——切削扭矩(N·mm) V——切削速度（m/min） P——切削功率(kw) 2.4 選擇刀具結(jié)構(gòu) 方槽輪幅式底板的布氏硬度在HB170-241，孔徑D為10-100mm刀具的材料選擇高速鋼鉆頭（W18Cr4V），為了使工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、刃磨簡(jiǎn)單，選擇的麻花鉆系列?？准庸さ毒叩拈L(zhǎng)度應(yīng)保證加工終了時(shí)刀具螺旋槽尾端與導(dǎo)向套之間有30～50mm的距離，以便排出切屑和刀具磨損后有一定的向前的調(diào)整量。 2.5 加工圖 2.5.1 加工示意圖的作用和內(nèi)容 加工示意圖是被加工零件工藝方案在圖樣上的反映，表示被加工零件在機(jī)床上的加工過程，刀具的布置以及工件、夾具、刀具的相對(duì)位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等，是刀具、夾具、主軸箱、電氣和液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇動(dòng)力部件的主要依據(jù)，是整臺(tái)機(jī)床布局形式的原始要求，也是調(diào)整機(jī)床和刀具所必需的重要文件。圖2-1為方槽輪幅式底板鉆孔的加工示意圖 在圖上應(yīng)標(biāo)注的內(nèi)容： （1）機(jī)床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程。 （2）工件、夾具、刀具及主軸箱端面之間的距離等。 （3）主軸的結(jié)構(gòu)類型，尺寸及外伸長(zhǎng)度；刀具類型，數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸、接桿、導(dǎo)向裝置的結(jié)構(gòu)尺寸；刀具與導(dǎo)向置的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式，刀具應(yīng)按加工終了位置繪制。 圖2.1 工作進(jìn)給示意圖 2.5.2、繪制加工示意圖之前的有關(guān)計(jì)算 （1）刀具的選擇 刀具選擇考慮加工尺寸精度、表面粗糙度、切削的排除及生產(chǎn)率要求等因素。刀具的選擇前已述及，此處就不在追述了。 （2）導(dǎo)向套的選擇 在機(jī)床上加工孔，除用剛性主軸的方案外，工件的尺寸、位置精度主要取決于夾具導(dǎo)向。因此正確選擇導(dǎo)向裝置的類型，合理確定其尺寸、精度，是設(shè)計(jì)機(jī)床的重要內(nèi)容，也是繪制加工示意圖時(shí)必須解決的內(nèi)容。 1）選擇導(dǎo)向類型 根據(jù)刀具導(dǎo)向部分直徑和刀具導(dǎo)向的線速度v=18m/min，選擇固定式導(dǎo)向。 2）導(dǎo)向套的參數(shù) 根據(jù)刀具的直徑選擇固定導(dǎo)向裝置 固定導(dǎo)向裝置的標(biāo)準(zhǔn)尺寸如下表： 表2.1 固定導(dǎo)向裝置的標(biāo)準(zhǔn)尺 d d1 D D1 D2 l l1 l2 l3 l4 L5 24 24 22 30 34 150 40 14 12 17 46 固定裝置的配合如下表： 表2.2 固定裝置的配合 導(dǎo)向 類別 工藝 方法 D D D1 刀具導(dǎo)向 部分外徑 固定 導(dǎo)向 鉆孔 G7（或F8） H7/g6 H7/n6 g6 固定導(dǎo)向裝置的布置如圖2.2所示 圖2.2 固定導(dǎo)向裝置的布置 第3章 主軸箱設(shè)計(jì) 主軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸位置和動(dòng)力轉(zhuǎn)速、各主軸位置及其轉(zhuǎn)速要求，設(shè)計(jì)傳動(dòng)鏈，把驅(qū)動(dòng)軸與各主軸連接，使各主軸獲得預(yù)定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)： 1)、在保證主軸的強(qiáng)度、剛度、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的條件下，力求使傳動(dòng)軸和齒輪的規(guī)格、數(shù)量為最少。 2)、不用主軸帶動(dòng)主軸的方案，以免增加主軸負(fù)荷，影響加工質(zhì)量。 3)、為了結(jié)構(gòu)緊湊，主軸箱內(nèi)齒輪副的傳動(dòng)比不大于1/2,后蓋內(nèi)齒輪傳動(dòng)比取在1/3～1/3.5，不用升速傳動(dòng)。 4)、由于是粗鉆孔，主軸設(shè)置在第Ⅰ排位置，以減少主軸的扭轉(zhuǎn)變形。 5）、剛性鉆孔主軸上的齒輪，其分度圓直徑大于被加工孔的孔徑，以減少振動(dòng)，提高運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。 6)、驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸不能超過兩根，以免給裝配帶來困難。 7）、主軸的分布被加工零件上加工孔的位置決定主軸的分布情況。孔的位置分布大致可歸納為：同心圓分布、支線分布和任意分布三種類型。 3.1 基本傳動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算 3.1.1 分配傳動(dòng)比 根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，可以盡量采用電機(jī)直接帶動(dòng)的傳動(dòng)方式，這樣設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊促，并且容易保證傳動(dòng)比，只是可能會(huì)引起機(jī)床傳動(dòng)的不平穩(wěn)性。 求得電機(jī)功率 3.3 kw 主軸的轉(zhuǎn)速: 查表，選用電機(jī)如下： 電機(jī)型號(hào) 額定功率 滿載轉(zhuǎn)速 同步轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)比： =1473：2890=1：2 上式中i0、i1分別為帶傳動(dòng)與減速器（兩級(jí)齒輪減速）的傳動(dòng)比，為使V帶傳動(dòng)的外廓尺寸不致過大，同時(shí)使減速器的傳動(dòng)比圓整以便更方便的獲得圓整地齒數(shù)。初步取i0 =2，則減速器的傳動(dòng)比為 分配減速器的各級(jí)傳動(dòng)比，按展開式布置，查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，取 i11=6.4，則i22=5。（注以下有i1代替i11，i2代替i22） 3.1.2 計(jì)算機(jī)構(gòu)各軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù) a) 各軸的轉(zhuǎn)速ⅠⅡⅢ Ⅰ 軸 Ⅱ 軸 Ⅲ 軸 b) 各軸的輸入功率 Ⅰ 軸 Ⅱ 軸 Ⅲ 軸 c) 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 Ⅰ 軸 Ⅱ 軸 Ⅲ 軸 3.2 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 3.2.1 選擇皮帶 由設(shè)計(jì)可知：V帶傳動(dòng)的功率為2.2kw，小帶輪的轉(zhuǎn)速為960r/min，大帶輪的轉(zhuǎn)速為480r/min。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知 工況系數(shù)取 KA=1.5 ，Pc=1.5×2.2=3.3kw。根據(jù)以上數(shù)值及小帶輪的轉(zhuǎn)速查相應(yīng)的圖表選取A型V帶。 3.2.2 帶輪基準(zhǔn)直徑： 查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選取小帶輪基準(zhǔn)直徑為d1=100mm，則大帶輪基準(zhǔn)直徑為d2=2×100=200mm 3.2.3 帶速的確定： 3.2.4 中心矩、帶長(zhǎng)及包角的確定 由式0.7(d1+d2)

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