填料箱蓋多頭鉆床設(shè)計(jì)-多孔鉆專機(jī)含11張CAD圖,填料,多頭,鉆床,設(shè)計(jì),多孔,專機(jī),11,十一,cad XXX XX設(shè)計(jì)（XXX）任務(wù)書 姓 名 學(xué)院（系） 專 業(yè) 班 題 目 填料箱蓋多頭鉆床設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 1．翻譯外文資料，要求語句通順，按時(shí)完成； 2．總體方案設(shè)計(jì)； 3．總裝圖設(shè)計(jì)； 4．部分零件圖設(shè)計(jì)； 5．撰寫畢業(yè)論文。 生產(chǎn)綱領(lǐng)：60000件/年 時(shí) 間 進(jìn) 度 2.21――3.06 課題調(diào)研及畢業(yè)實(shí)習(xí) 3.07――3.20 總體方案論證及譯文 3.21――4.10 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算，總裝圖 4.11――5.22 部件設(shè)計(jì)，主要零件設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)說明書及相關(guān)技術(shù)文件 5.23――5.29 評(píng)閱 5.30――6.05 答辯 原 始 參 資 考 料 文 和 獻(xiàn) 主 要 1、聯(lián)合編寫組. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(上). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1988.12. 2、聯(lián)合編寫組. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(中). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1988.12. 3、聯(lián)合編寫組. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(下). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1988.12. 4、Shigley, J. E., and C. R. Mischke. Mechanical Engineering Design. 5th ed. New York: McGraw-Hill, 1989. 5、Juvinall, R. C., and K. M. Marshek. Fundamentals of Machine Component Design. 2d ed. New York: John Wiley & Sons, 1991. 6、徐灝主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(1-6卷).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 院長（系主任）簽字 指導(dǎo)教師簽字 實(shí)習(xí)報(bào)告 1 目 錄 1 前 言 .........................................................................................................................................2 2 報(bào)告內(nèi)容 ...........................................................................................................................................3 2.1 實(shí)習(xí)目的 ...............................................................................................................................3 2.2 實(shí)習(xí)內(nèi)容 ...............................................................................................................................3 2.2.1 新飛冰箱組裝車間 .........................................................................................................4 2.2.2 模具生產(chǎn)車間 .................................................................................................................6 2.2.3 新飛十六廠 .....................................................................................................................7 2.2.4 真空成型車間 .................................................................................................................8 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研 ...................................................................................................................................9 4 小 結(jié) .............................................................................................................................................11 5 參 考 文 獻(xiàn) ...................................................................................................................................12 實(shí)習(xí)報(bào)告 2 1、前 言 畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)是畢業(yè)設(shè)計(jì)的的一個(gè)重要組成部分，也是大學(xué)生在校期間的 重要學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，更是使我們所學(xué)的知識(shí)理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)以致用，在實(shí)踐中指 導(dǎo)我們更好學(xué)習(xí)的一個(gè)必不可少的過程。 這次的河南新飛電器有限公司的實(shí)習(xí)雖然只有僅僅的一天，但我們的行程 卻安排的非常的緊張有序，我們參觀了河南新飛電器有限公司的許多分廠，比 如新飛冰箱組裝車間、新飛注塑廠、模具生產(chǎn)車間、真空成型車間等，在這各 個(gè)車間中我們看到了許多先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，以及了解了許多先進(jìn)的生產(chǎn)工藝， 在整個(gè)參觀過程中使我們獲益匪淺。 另外此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)另一個(gè)主要的任務(wù)是為我們即將進(jìn)行的畢業(yè)課程 設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)研，在工廠實(shí)習(xí)期間，根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)老師及工廠講解人員的指導(dǎo)下 對(duì)自己所選的課題進(jìn)行實(shí)地的調(diào)研、考察，觀察與我們課題相關(guān)的生產(chǎn)設(shè)備及 向老師詢問相關(guān)的問題。以向我們的研究課題進(jìn)行設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo)，提供設(shè)計(jì)的 參考及指導(dǎo)。 實(shí)習(xí)報(bào)告 3 2、報(bào)告內(nèi)容 2.1 實(shí)習(xí)目的 （1）通過實(shí)習(xí)使我們進(jìn)行工廠的現(xiàn)場考察，使我們了解工廠的實(shí)際情況， 增加我們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 （2）了解企業(yè)的文化，學(xué)習(xí)企業(yè)的先進(jìn)管理制度，為我們大學(xué)生走出校園 打下基礎(chǔ)。 （3）了解現(xiàn)有企業(yè)的加工模式、所使用的設(shè)備以及各設(shè)備的擺放格局。 （4）調(diào)研畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容，考察工廠與之相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備及與之相關(guān)的生產(chǎn)技 術(shù)情況。 2.2 實(shí)習(xí)內(nèi)容 新飛電器有限公公司簡介 河南新飛電器有限公司是箱、冷柜、空調(diào)為主導(dǎo)產(chǎn)品的現(xiàn)代化白色家電制 造企業(yè)，中國最大的綠色冰箱生產(chǎn)基地，中國冰箱、冷柜行業(yè)前兩強(qiáng)。因出色 的無氟與節(jié)能技術(shù)而被公認(rèn)為中國家電綠色品牌。自 1984 年建立以來，經(jīng)過二 十多年的發(fā)展，新飛已發(fā)展成為擁有 1 個(gè)中國馳名商標(biāo)和 2 個(gè)中國名牌產(chǎn)品的 中部六省首家進(jìn)出口免驗(yàn)企業(yè)，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷全球 50 多個(gè)國家和地區(qū)。近年來新飛 的經(jīng)營業(yè)績突飛猛進(jìn)，產(chǎn)銷量、利潤等主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)綠色環(huán)保胡錦濤河南新飛 電器有限公司是以冰箱、冷柜、空調(diào)為主導(dǎo)產(chǎn)品的現(xiàn)代化白色家電制造企業(yè)， 實(shí)習(xí)報(bào)告 4 中國最大的綠色冰箱生產(chǎn)基地，中國冰箱、冷柜行業(yè)前兩強(qiáng)。因出色的無氟與 節(jié)能技術(shù)而被公認(rèn)為中國家電綠色品牌。自 1984 年建立以來，經(jīng)過二十多年的 發(fā)展，新飛已經(jīng)發(fā)展成為擁有 1 個(gè)中國馳名商標(biāo)和 2 個(gè)中國名牌產(chǎn)品的中部六 省首家進(jìn)出口免驗(yàn)企業(yè)，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷全球 50 多個(gè)國家和地區(qū)。近年來新飛的經(jīng)營 業(yè)績突飛猛進(jìn)，產(chǎn)銷量、利潤等主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)連年呈兩位數(shù)遞增，成為同行業(yè) 效益最好，發(fā)展最快、 最穩(wěn)健的企業(yè)之一。新飛注重科技隊(duì)伍建設(shè)和企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新。新飛國家級(jí)技術(shù) 中心已發(fā)展壯大為三個(gè)研究所、一個(gè)國家級(jí)實(shí)驗(yàn)室和一個(gè)產(chǎn)品創(chuàng)新與設(shè)計(jì)中心、 企業(yè)博士后科研工作站、西安交大新飛節(jié)能技術(shù)研究所和工業(yè)設(shè)計(jì)所等校企產(chǎn) 學(xué)研全面合作的完整技術(shù)創(chuàng)新體系，各類專業(yè)人才 1800 多名，專職技術(shù)開發(fā)人 員 400 多名，中高級(jí)職稱 200 多名，碩士 60 多名，博士 9 名，形成了一支實(shí)力 卓越的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。 新飛的主要產(chǎn)品是冰箱、冰柜，下面是其中的一些產(chǎn)品： 圖 2-3 新鮮 3 系列 BCD-229EFM 圖 2-4 新鮮 3 系列 BCD-269EM 2.2.1 新飛冰箱組裝車間 實(shí)習(xí)報(bào)告 5 電冰箱由制冷系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和箱體及附件等三部分組成。 1.制冷系統(tǒng)：(1)壓縮機(jī)組：包括壓縮機(jī)和電動(dòng)機(jī)；(2)冷凝設(shè)備：冷凝 器、蒸發(fā)水皿加熱管、門防凍防露管；(3)冷卻設(shè)備：蒸發(fā)器、間冷式中還有冷 卻風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)。(4) 干燥過濾器；(5) 節(jié)流元件：毛細(xì)管；（6) 管道：排氣管，回氣管等；(7) 制冷劑：R134a，R600a 和 R12 等。 2.電控系統(tǒng)：(1)溫度控制設(shè)備：溫度控制器、溫控用電熱器等。(2)電機(jī)起 動(dòng)和保護(hù)器件：起動(dòng)繼電器、過熱過載保護(hù)繼電器、或帶有起動(dòng)和運(yùn)行用電容 器等。3) 化霜設(shè)備：化霜時(shí)間控制器、化霜電熱器、化霜防誤動(dòng)作加熱器等。 (4)制冷性能補(bǔ)償部件：溫度補(bǔ)償電熱器、溫度補(bǔ)償指示燈、節(jié)電開關(guān)、雙蒸發(fā) 器連管加熱器等。 3.箱體及附件：(1)箱體由外殼、內(nèi)膽、隔熱層和箱頂飾板及柜組成。其中 外殼常采用 0.61mm 薄鋼板磷化處理后噴漆或噴塑，或彩色鋼板；內(nèi)膽由 ABS 或改性聚苯乙烯塑料模壓成形；隔熱層通常為充填的聚氨脂泡沫塑料。(2) 箱體由門板、門內(nèi)膽、磁性門封和手柄及絞鏈(門折頁)組成。其中,門板與箱體 外殼一樣;門內(nèi)膽與箱體內(nèi)膽一樣;磁性門封由塑料門封條和磁性膠條組成,為了 節(jié)能還另設(shè)橡膠氣囊二次門封。(3)附件由擱架、箱內(nèi)接水盆、果蔬盒、制冰盒、 箱外接水盒(或蒸發(fā)盒) 等組成。 電冰箱生產(chǎn)流程如下： （1）電冰箱外殼生產(chǎn)。電冰箱外殼由鋼板通過全自動(dòng)生產(chǎn)線一次完成。 （2）電冰箱內(nèi)部件生產(chǎn)。其生產(chǎn)原材料為 Abs 塑料板，屬于自動(dòng)化成型生 產(chǎn)。 （3）拼裝線。該工序?qū)⒂赡＞呱a(chǎn)好的冰箱冷凍室和冷藏室等拼裝起來。 （4）灌滿發(fā)泡劑。發(fā)泡劑成分為環(huán)戊烷。 （5）檢漏。如果檢驗(yàn)不合格，將被退回檢查原因或重新生產(chǎn)。 2.2.2 模具生產(chǎn)車 在工程師的帶領(lǐng)下，我們參觀了模具生產(chǎn)車間，了解到： 1、正裝模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 正裝模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是凹模安裝在下模座上。故無論是工件的落料、沖孔， 還是其它一些工序，工件或廢料能非常方便的落入沖床工作臺(tái)上的廢料孔中。 因此在設(shè)計(jì)正裝模具時(shí)，就不必考慮工件或廢料的流向。因而使設(shè)計(jì)出的模具 結(jié)構(gòu)非常簡單，非常實(shí)用。 實(shí)習(xí)報(bào)告 6 正裝模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)： （1）因模具結(jié)構(gòu)簡單，可縮短模具制造周期，有利于新產(chǎn)品的研制與開發(fā)。 （2）使用及維修都較方便。 （3）安裝與調(diào)整凸、凹模間隙較方便（相對(duì)倒裝模具而言）。 （4）模具制造成本低，有利于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。 （5）由于在整個(gè)拉伸過程中始終存在著壓邊力，所以適用于非旋轉(zhuǎn)體件的 拉抻 正裝模具結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)： （1）由于工件或廢料在凹模孔內(nèi)的積聚，增加了凹模孔內(nèi)的小組漲力。因 此凹必須增加壁厚，以提高強(qiáng)度。 （2）由于工件或廢料在凹模孔內(nèi)的積聚，所以在一般情況下，凹模刃口就 必須要加工落料斜度。在有些情況下，還要加工凹模刃口的反面孔（出料孔）。 因而即延長了模具的制作周期，又嗇了模具的加工費(fèi)用。 正裝模具結(jié)構(gòu)的選用原則：綜上所述可知，我們?cè)谠O(shè)計(jì)沖模時(shí)，應(yīng)遵循的 設(shè)計(jì)原則是：應(yīng)優(yōu)先選用正裝模具結(jié)構(gòu)。只有在正裝模具結(jié)構(gòu)下能滿足工件技 術(shù)要求時(shí)，才可以考慮采用其它形式的模具結(jié)構(gòu)。 2、 倒裝模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 倒裝模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是凸模安裝在下模座上，故我們就必須采用彈壓卸料 裝置將工件或廢料從凸模上卸下。而它的凹模是安裝在模座上，因而就存在著 如何將凹孔內(nèi)的工件或廢件從孔中排出的問題。圖 1 這套倒裝模是利用沖床上 的打料裝置，通過打料桿 9 將工件或廢料打下，在打料桿 9 將工件或廢料打下 的一瞬間，利用壓縮空氣將工件或廢料吹走，以免落到工件或坯料上，使模具 損壞。另外需注意的一點(diǎn)就是，當(dāng)沖床滑塊處于死點(diǎn)時(shí)，卸料圈 5 的上頂面， 應(yīng)比凸模高出約 0.200.30mm。即必須將坯料壓緊后，再進(jìn)行沖裁。以免坯料 或工件在沖裁時(shí)移動(dòng)，達(dá)不到精度要求。 2.2.3 新飛十六廠 新飛塑料廠擁員工 500 多余人，是新飛集團(tuán)電冰箱、冰柜塑料件定點(diǎn)供貨 單位，主要以生產(chǎn)各種塑料模具為主。 新飛塑料模具廠是河南大型制品專業(yè)骨干企業(yè)，已有二十年的生產(chǎn)歷史， 該廠的塑料模具生產(chǎn)線采用國內(nèi)外先進(jìn)的電腦注塑設(shè)備，注塑機(jī)可謂是機(jī)電液 一體化的代表。由計(jì)算機(jī)數(shù)字控制塑料成型的各種參數(shù)，執(zhí)行部件則是液壓系 實(shí)習(xí)報(bào)告 7 統(tǒng)。 新飛塑料廠擁有生產(chǎn)線 8 個(gè)，模具加工中心如：電火花、線切割、車、銑、 刨、磨、等加工機(jī)床 20 余臺(tái)，可設(shè)計(jì)、制造各種小型精密模具，也可根據(jù)客戶 的要求設(shè)計(jì)生產(chǎn)各種塑料制品。 2.2.4 真空成型車間 隨后，我們進(jìn)入真空成型車間，這里是加工內(nèi)膽的。師傅給我們介紹了真 空成型機(jī)，根據(jù)介紹，真空成型機(jī)主要有以下幾個(gè)工位：上料工位、預(yù)加熱裝 置、主加熱裝置、真空成型工位、切邊設(shè)備(cutting machine)、下料工位來完成 整個(gè)內(nèi)膽加工成型的功能。通過認(rèn)識(shí)，現(xiàn)在逐一介紹其主要功能。 上料工位：上料工位以前只有一輛上料小車，在換料時(shí)，勢(shì)必要停機(jī)進(jìn)行 調(diào)整，每次換料大約需要 10 分鐘，平均每天換 5-6 次料，相當(dāng)于每天停機(jī) 1 小 時(shí)進(jìn)行換料操作，影響了生產(chǎn)速度；在新吸附機(jī)設(shè)計(jì)中，增加一輛上料小車， 即由原來的一輛上料小車上料改進(jìn)為左、右兩輛小車上料，在一側(cè)進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)， 就將另一輛小車裝好料，當(dāng)進(jìn)行換料操作時(shí)，只需按一下切換按鈕，就可實(shí)現(xiàn) 換料，大大提高了換料速度。 預(yù)加熱裝置與主加熱裝置：加熱工位以前對(duì)板材加熱是采用分區(qū)控制的， 上、下加熱器各 88 塊輻射器將板材分 4 個(gè)區(qū)進(jìn)行加熱控制，利用調(diào)節(jié)每個(gè)區(qū)的 輻射器電壓百分比調(diào)節(jié)每個(gè)區(qū)的加熱溫度，對(duì)溫度的控制不是很精確，對(duì)于形 狀復(fù)雜的內(nèi)膽，容易造成內(nèi)膽成型不均勻?qū)е聫U品；在新機(jī)器設(shè)計(jì)中，對(duì)每一 塊輻射器的加熱溫度分別進(jìn)行控制，可根據(jù)效果隨時(shí)調(diào)節(jié)每一塊輻射器的溫度， 以達(dá)到最佳的加熱效果；同時(shí)，在板材輸送到成型工位時(shí)，在進(jìn)入成型工位前， 增加紅外線高溫計(jì)進(jìn)行板材溫度測量，將測量結(jié)果反饋到控制系統(tǒng)，進(jìn)行下一 張板材的溫度控制修正。 真空成型工位：成型工位是吸附機(jī)的主要組成部分，也是控制產(chǎn)品質(zhì)量、 提高生產(chǎn)節(jié)拍、降低設(shè)備故障率的重點(diǎn)部位，吸附機(jī)的生產(chǎn)節(jié)拍，主要取決于 成型工位的成型速度。在新飛的發(fā)泡車間，我們了解到新飛的發(fā)泡劑主要是環(huán) 戊烷。發(fā)泡劑填充在冰箱的儲(chǔ)藏裝置與外殼之間的空位，具有保溫和防震作用。 實(shí)習(xí)報(bào)告 8 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研情況 填料箱蓋的結(jié)構(gòu)零件圖如圖所示，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容為設(shè)計(jì)一填料箱蓋多頭鉆 專用鉆床，有零件圖可以看出所需要鉆的是 6 個(gè)圓周均勻分布的直徑為 13.5mm 的圓孔以及與其同圓周的 2 個(gè)直徑為 10 的螺紋孔，和在另外圓周上的四個(gè)均勻 分布的直徑為 10 的螺紋孔。 填料箱是用來防止氣缸中的壓縮氣體跟隨活塞桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而漏出。填料 箱的密封情況的好壞直接影響整個(gè)壓縮機(jī)的排氣。如果填料壞了或磨損了就會(huì) 降低壓縮機(jī)的生產(chǎn)率，特別是壓縮有毒或有爆炸危險(xiǎn)性氣體時(shí)，會(huì)影響操作人 員的安全和健康，引起爆炸及燃燒等事故，所以必須要保持填料箱的良好狀態(tài)， 而填料箱蓋是填料箱的重要主城部分，它的加工的好壞直接關(guān)系到填料箱乃至 壓縮機(jī)的正常工作。 實(shí)習(xí)報(bào)告 9 對(duì)于填料箱蓋多頭鉆床的設(shè)計(jì)要根據(jù)填料箱蓋端面的結(jié)構(gòu)情況來設(shè)計(jì)，首 先是直徑為 130mm 的圓周上均勻分布的的 6 個(gè)直徑為 13.5mm 的圓通孔。 4、小 結(jié) 這次河南新飛電器有限公司的實(shí)習(xí)雖然只有短短的一天，但我們所參觀的 內(nèi)容以及所獲得收獲卻是非常多的，在這一天中我們參觀了河南新飛電器有限 公司的模具制造車間、新飛冰箱組裝車間、新飛十六廠以及真空成型車間，在 不同的車間我們可以看到不同的設(shè)備，其中有許多是從國外引進(jìn)的先進(jìn)生產(chǎn)設(shè) 備，比如真空成型設(shè)備、冰箱箱體發(fā)泡成型設(shè)備，以及從國外引進(jìn)的多條冰箱 生產(chǎn)線。在這里使我們看到了許多大型的設(shè)備，以及了解的部分的企業(yè)文化和 生產(chǎn)管理模式。 在這次的實(shí)習(xí)中，我們不但肩負(fù)著一般實(shí)習(xí)所需要獲得的有關(guān)企業(yè)身產(chǎn)管 理的了解，以及觀察一些生產(chǎn)設(shè)備，及相應(yīng)的一些生產(chǎn)流程，及生產(chǎn)工藝，另 外我們這次的實(shí)習(xí)還有關(guān)于對(duì)我們即將進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的調(diào)研，我的畢業(yè) 設(shè)計(jì)課題是填料箱多頭鉆床設(shè)計(jì)，其中填料箱是壓縮機(jī)的零部件，而壓縮機(jī)是 關(guān)于冰箱、冰柜等制冷設(shè)備的核心技術(shù)，但在這次參觀中，由于新飛部分車間 在整改，我們沒能參觀到壓縮機(jī)，以及生產(chǎn)填料箱蓋的專用機(jī)床，不過我從網(wǎng) 上對(duì)其進(jìn)行了調(diào)研，搜索了一些相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)，以填補(bǔ)實(shí)習(xí)的不足之處。 總的來說這次的河南新飛電器有限公司的實(shí)習(xí)收獲是非常豐厚的，不但使 我們了解了企業(yè)的豐厚文化，以及生產(chǎn)管理模式，更重要的是增加了我們的眼 界，使我們學(xué)機(jī)械的學(xué)生了解自己的專業(yè)，以及為我們將來在工廠的生產(chǎn)積累 經(jīng)驗(yàn)。 實(shí)習(xí)報(bào)告 10 5 參考文獻(xiàn) 1聯(lián)合編寫組.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（上中下）S.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1988.12. 2聯(lián)合編寫組.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(1-6 卷) S.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2004.8. 3聯(lián)合編寫組.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)S.北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 1987.9. 4成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)S.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004.1. 5濮良貴,紀(jì)明剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì)(第八版)M.北京:高等教育出版社,2006.5. 6劉鴻文主編.材料力學(xué)(第四版)M.北京:高等教育出版社,2004.1. 7牛永生,吳隆,李力,姜春英主編.機(jī)械制造技術(shù)M.西安：陜西科技出版社,2002.1. 8郭非.新型八軸五聯(lián)動(dòng)數(shù)控磨削J.東北大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） ，19997，18（6） ， 662-666 9沈秀蓮.國外工具磨床發(fā)展現(xiàn)狀J.工具技術(shù)，1994（12）:30-36 10賈殿濤.機(jī)床的數(shù)控化改造與模塊化設(shè)計(jì)J.組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2003（10） 11劉海江.磨削新技術(shù)的發(fā)展及我國現(xiàn)狀和存在問題J.航空制造技術(shù)，2005（07）. 12楊曉，鄂有鵬，俞知明.瓦爾特與中國航空制造業(yè)一同騰飛J.航空制造技術(shù)， 2003（10）：60-61 13欒景美.超高速電主軸結(jié)構(gòu)綜述J.精密制造與自動(dòng)化，20002（3）：3-8 14瑞士伊貝格 IBAG 電主軸在中國的應(yīng)用J.世界制造技術(shù)與裝備市場，2004（1）：39 15張勇.高速切削加工中刀柄的應(yīng)用J.模具制造，2006（11） 16郭德虎.丹麥索倫可國際公司 VIKING US-250 型數(shù)控萬能工具磨床技術(shù)特性分析J.工 具技術(shù)，1999（1）:41-43 17 孫亮.現(xiàn)代數(shù)控工具磨床 S20turboJ.制造技術(shù)與機(jī)床，2003（03） 18 耿建新.世界著名工具磨床制造企業(yè) MICHAELDECKELJ.制造技術(shù)與機(jī)床， 2003（02） 19開辟現(xiàn)代刀具磨削的新紀(jì)元德克 S22P 超精密五軸工具磨削中心J.制造與機(jī)床， 2005 20Beat Oderbolz.工具磨削發(fā)展趨勢(shì)J.制造技術(shù)與機(jī)床，2005（4）：138-139. 21工具和刀具磨床的新發(fā)展J.產(chǎn)品與技術(shù)，2002（06） 22Lee E S, Kim N H. A study on the machining characteristics in the external p lunge grinding using the current signal of the sp indle motor J . International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2001, 41: 937951. 開題報(bào)告 1 填料箱蓋多頭鉆床涉及的內(nèi)容 （1）填料箱蓋的作用 題目中所給出的零件是填料箱蓋，其主要的作用是保證對(duì)箱體起密封作用，使箱體在工作時(shí)不至于漏油，以及箱體發(fā)生故障時(shí)，對(duì)箱體其密封作用同樣不使里面的油漏出，由于填料箱蓋是主要起密封作用，所以對(duì)主要加工表面以及配合表面的精度及表面粗糙度要求較高。 （2）多頭專用鉆床設(shè)計(jì)的內(nèi)容 ??? 多頭鉆床設(shè)計(jì)，其主要的目的是通過機(jī)床主軸運(yùn)動(dòng)機(jī)械變速傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使我們?cè)跀M定傳動(dòng)和變速的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，進(jìn)行設(shè)計(jì)構(gòu)思、方案的分析、零件的結(jié)構(gòu)分析以及零件的設(shè)計(jì)計(jì)算和對(duì)機(jī)床一般類型的綜合分析，樹立正確的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)方法，進(jìn)而通過一系列的設(shè)計(jì)過程來培養(yǎng)和鍛煉我們的對(duì)零件的結(jié)構(gòu)分析能力和設(shè)計(jì)計(jì)算能力。 1、 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 根據(jù)給定的加工零件，確定機(jī)床的切削容量，通過分析比較擬定傳動(dòng)方案和傳動(dòng)系統(tǒng)圖，合理分配各級(jí)傳動(dòng)副的傳動(dòng)比，確定各級(jí)傳動(dòng)副的傳動(dòng)比及齒輪的的齒數(shù)，并計(jì)算主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速與標(biāo)準(zhǔn)的相對(duì)誤差等。 2、 動(dòng)力設(shè)計(jì) 根據(jù)給定的工件，初算傳動(dòng)軸的直徑、各級(jí)齒輪的模數(shù)，確定動(dòng)力箱，主軸箱尺寸及相應(yīng)的傳動(dòng)路線，完成裝配草圖，在初選之后，要驗(yàn)算傳動(dòng)軸的直徑、齒輪的模數(shù)是否在允許的范圍內(nèi)，另外還要驗(yàn)算主軸的剛度及強(qiáng)度。 3、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 進(jìn)行主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)軸、變速機(jī)構(gòu)、主軸主件、箱體、潤滑系統(tǒng)和密封等的合理布置和設(shè)計(jì)，即繪制裝配圖傳動(dòng)系統(tǒng)圖。 4、 編寫設(shè)計(jì)任務(wù)說明書 ??? （3）畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本要求 1、根據(jù)加工零件圖上加工孔的主要技術(shù)要求進(jìn)行機(jī)床的設(shè)計(jì)： 加工6個(gè)直徑為13.5mm的通孔，表面粗糙度為6.3um，材料為HT200，HBS190—241。 2、在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)按時(shí)按量完成設(shè)計(jì)任務(wù)； 3、要會(huì)查閱相關(guān)資料和手冊(cè)； 4、主義設(shè)計(jì)說明書的完整性和統(tǒng)一性； 5、會(huì)運(yùn)用相關(guān)軟件 （4）填料箱蓋多頭鉆床的類型 4.1 立式多頭鉆床 　　主軸豎直布置且中心位置固定的鉆床,簡稱立鉆。常用于機(jī)械制造和修配工廠加工中、小型工件的孔。 加工前，須先調(diào)整工件在工作臺(tái)上的位置，使被加工孔中心線對(duì)準(zhǔn)刀具軸線。加工時(shí)，工件固定不動(dòng)，主軸在套筒中旋轉(zhuǎn)并與套筒一起作軸向進(jìn)給。工作臺(tái)和主軸箱可沿立柱導(dǎo)軌調(diào)整位置，以適應(yīng)不同高度的工件。 立鉆有方柱立鉆和圓柱立鉆兩種，還有排式、多軸坐標(biāo)和轉(zhuǎn)塔等多種變型。①排式鉆床：一般由2～6個(gè)立柱和主軸箱排列在一個(gè)公用底座上，各主軸順次加工同一工件上的不同孔或分別進(jìn)行各種孔加工工序，可節(jié)省更換刀具的時(shí)間，用于中小批量生產(chǎn)。②多軸立式鉆床：機(jī)床的多個(gè)主軸可根據(jù)加工需要調(diào)整軸心位置，由主軸箱帶動(dòng)全部主軸轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)行多孔同時(shí)加工，用于成批生產(chǎn)。③坐標(biāo)立式鉆床：在方柱立鉆上加可縱、橫移動(dòng)的十字工作臺(tái)而成，可按坐標(biāo)尺寸進(jìn)行鉆削。④轉(zhuǎn)塔立式鉆床：多采用程序控制或數(shù)字控制，使裝有不同刀具的轉(zhuǎn)塔頭自動(dòng)轉(zhuǎn)位、主軸自動(dòng)改變轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量,工件自動(dòng)調(diào)整位置，實(shí)現(xiàn)多工序加工的自動(dòng)化循環(huán)。 在填料箱蓋的鉆孔設(shè)計(jì)中，由于填料箱蓋的生產(chǎn)批量是比較大的，屬于大批量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率需要一次能鉆多孔，即在一次鉆孔過程中鉆出所有的孔，所以，綜上分析若選立式鉆床時(shí)，應(yīng)選立式鉆床中的多軸立式鉆床。 多軸立式鉆床的基本形式如上圖所示。 4.2臥式多頭鉆床 對(duì)于臥式鉆床其主軸是水平布置的，一般情況下臥式多頭鉆床多用于數(shù)控機(jī)床，與數(shù)控一起組成加工中心，加工一些不利于應(yīng)用立式多頭鉆床的工件，對(duì)于我們現(xiàn)在所要設(shè)計(jì)的填料箱蓋零件的多頭鉆床，由于零件比較簡單鉆的孔比較適宜立式，我們這里提到臥式多頭鉆床主要是為了開拓視野和思想，使我們對(duì)鉆床的設(shè)計(jì)有多種設(shè)計(jì)方案。 在這里我們提到這兩種方案主要是想以此進(jìn)行比較分析，綜合多種信息進(jìn)行對(duì)比，以選出最適合最優(yōu)的方法。 2 本課題有待解決的關(guān)鍵問題 經(jīng)過對(duì)課題的調(diào)研及查相關(guān)的資料，我對(duì)自己的課題有比較深的了解，在我的填料箱蓋多頭鉆床的的設(shè)計(jì)其主體部位與一般鉆床的主體部位基本相同，可以參考有關(guān)鉆床的設(shè)計(jì)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而對(duì)于填料箱蓋多頭鉆床的設(shè)計(jì)其專用部分主要與填料箱蓋零件的結(jié)構(gòu)相關(guān)，應(yīng)根據(jù)零件的主要結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，現(xiàn)在對(duì)于專用機(jī)床的設(shè)計(jì)主要的問題主要： （1）多頭鉆各鉆頭相對(duì)位置的精度保證問題： 有填料箱蓋的結(jié)構(gòu)零件圖可知，需要鉆的孔是直徑為13.5mm的圓通孔，這樣的孔有6個(gè)，所以各個(gè)孔之間的位置精度要精準(zhǔn)控制。以實(shí)現(xiàn)所要的加工精度。 參考文獻(xiàn) 1、聯(lián)合編寫組. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(上). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1988.12. 2、聯(lián)合編寫組. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(中). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1988.12. 3、聯(lián)合編寫組. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(下). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1988.12. 4、Shigley, J. E., and C. R. Mischke. Mechanical Engineering Design. 5th ed. New York: McGraw-Hill, 1989. 5、Juvinall, R. C., and K. M. Marshek. Fundamentals of Machine Component Design. 2d ed. New York: John Wiley & Sons, 1991. 6、徐灝主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(1-6卷).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 3.對(duì)課題要求及預(yù)期目標(biāo)的可行性分析(包括解決關(guān)鍵問題技術(shù)和所需條件兩方面) 對(duì)于以上兩方面的問題主要是結(jié)構(gòu)方面的問題，對(duì)于問題的解決主要要對(duì)填料箱蓋零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行透徹的分析以及對(duì)實(shí)現(xiàn)功能結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行認(rèn)真的研究分析通過相關(guān)參考文獻(xiàn)以及網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行多方面的研究分析。 本課題要求畫出總裝圖和部分關(guān)鍵零件的零部件圖，通過我們所學(xué)的知識(shí)比如機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造技術(shù)等的相關(guān)課程的知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，由于設(shè)計(jì)的專用機(jī)床是用來加工大批產(chǎn)量填料箱蓋的的專用機(jī)床，所以這樣的機(jī)床是有參考依據(jù)的，設(shè)計(jì)的可行性是可行的。 總之，完成填料箱蓋多頭鉆床的設(shè)計(jì)需要查閱很多的設(shè)計(jì)資料以及要勤于思考創(chuàng)新思維。相信我們通過自己的努力一定能很好的完成設(shè)計(jì)任務(wù)。 4 完成本課題的工作計(jì)劃及進(jìn)度安排 工作計(jì)劃： （1）外文翻譯； （2）畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研，完成開題報(bào)告； （3）完成尺寸計(jì)算； （4）繪制總裝配圖和部分零件圖； （5）按學(xué)院規(guī)定的統(tǒng)一規(guī)范化要求撰寫設(shè)計(jì)說明書。 進(jìn)度安排： 3.10 畢業(yè)實(shí)習(xí)； 3.11-3.30 方案論證，確定方案。完成外文翻譯、實(shí)習(xí)報(bào)告、開題報(bào)告； 4.1-5.12 主機(jī)部分設(shè)計(jì)； 5.13- 5.24 主要零件設(shè)計(jì)，按學(xué)校規(guī)定的統(tǒng)一規(guī)范化要求撰寫設(shè)計(jì)說明書（完成初稿）； 5.25 —5.29 審查設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備答辯，答辯資格評(píng)審； 5.30—6.2 修改畢業(yè)設(shè)計(jì)。 5 指導(dǎo)教師審閱意見 ? ? 指導(dǎo)教師(簽字)：　　　　 年 月 日 6 指導(dǎo)小組意見 ? 指導(dǎo)小組組長(簽字)：　　　　 年 月 日 說明： 1. 本報(bào)告1—5頁內(nèi)容由承擔(dān)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))課題任務(wù)的學(xué)生獨(dú)立撰寫； 2. 本報(bào)告必須在第八學(xué)期開學(xué)第六周之前交指導(dǎo)教師審閱并提出修改意見； 3. 學(xué)生須在小組內(nèi)進(jìn)行報(bào)告，并進(jìn)行討論； 4. 本報(bào)告作為指導(dǎo)教師、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))指導(dǎo)小組審查學(xué)生能否承擔(dān)該畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題和是否按時(shí)完成進(jìn)度的檢查依據(jù)，并接受學(xué)校的抽查。 6 目 次 1 引言 1 1.1組合機(jī)床概述 1 1.2該課題研究的目的和意義 1 1.3組合機(jī)床發(fā)展史 1 1.4國內(nèi)外該研究技術(shù)現(xiàn)狀 2 1.5發(fā)展趨勢(shì) 3 1.6本課題研究的基本內(nèi)容即（填料箱蓋多頭鉆床涉及的內(nèi)容） 3 1.7本課題主要研究解決的難點(diǎn)問題和擬采用的辦法 5 2 多孔鉆組合機(jī)床總體方案設(shè)計(jì) 6 2.1 零件分析 6 2.1.1零件的技術(shù)要求 6 2.1.2結(jié)構(gòu)方案分析和定方案的選擇 6 2.1.3選擇定位基準(zhǔn)的原則及應(yīng)注意的問題 6 2.1.4確定夾壓位置應(yīng)注意的問題 6 2.2工藝分析 7 2.3確定機(jī)床的配置形式 7 2.3.1不同配置形式組合機(jī)床的特點(diǎn)及適應(yīng)性 8 2.3.2不同配置形式組合機(jī)床的加工精度 8 2.3.3選擇機(jī)床配置形式應(yīng)注意的問題 8 2.4組合機(jī)床切削用量 9 2.4.1組合機(jī)床切削用量的選擇特點(diǎn) 9 2.4.2確定切削用量應(yīng)注意的問題 9 2.5多頭鉆專用機(jī)床運(yùn)動(dòng)參數(shù)的確定 10 2.6多頭鉆專用機(jī)床動(dòng)力參數(shù)的確定 10 2.6.1主電動(dòng)機(jī)的選擇 10 2.6.2進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的選擇 11 2.7運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 12 2.7.1主運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 12 2.7.2進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 13 2.7.3傳動(dòng)軸的估算 15 2.7.4齒輪模數(shù)的估算 18 2.7.5齒輪模數(shù)的驗(yàn)算 24 2.7.6軸的設(shè)計(jì) 27 3 組合鉆床總體方案設(shè)計(jì)（三圖一卡） 30 3.1被加工零件工序 30 3.2 加工示意圖 31 3.2.1 加工示意圖的畫法及注意事項(xiàng) 31 3.2.2選擇刀具，工具，導(dǎo)向裝置并標(biāo)注其相關(guān)位置及尺寸 32 3.2.3確定動(dòng)力部件的工作循環(huán)及工作行程 33 3.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖 35 3.3.1動(dòng)力部件的選擇 35 3.3.2 夾具輪廓尺寸的確定 35 3.3.5主軸箱輪廓尺寸 35 3.4．生產(chǎn)率計(jì)算卡 36 4 組合機(jī)床多軸箱設(shè)計(jì) 37 4.1多軸箱的組成 37 4.2多軸箱設(shè)計(jì)步驟和內(nèi)容 37 4.2.1多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù) 37 4.2.2主軸結(jié)構(gòu)的選擇及計(jì)算 37 4.2.3主軸分布類型及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 38 4.3傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 38 4.3.1齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 38 4.3.2鍵的選定 39 4.3.3選取軸承 39 4.3.4套筒與鍵套選擇 39 4.3.5潤滑的設(shè)計(jì) 39 4.4主軸箱總圖裝配圖 39 4.5進(jìn)給箱總圖裝配圖 40 5．總 論 41 6.參考文獻(xiàn) 42 7.致 謝 43 填料箱蓋多頭鉆床設(shè)計(jì),指導(dǎo)老師：XXX 演講人：XXX 時(shí)間：20XX.5.30,設(shè)計(jì)任務(wù)及要求,本課題主要任務(wù)是完成專用機(jī)床的各個(gè)主方面的設(shè)計(jì)，包括主軸箱、進(jìn)給箱、機(jī)床總體結(jié)構(gòu)以及被加工零件的專用夾具等方面的設(shè)計(jì)。 本課題設(shè)計(jì)的的內(nèi)容包括： 1、各部分動(dòng)力參數(shù)的確定 2、各部分運(yùn)動(dòng)參數(shù)的確定 3、各部分尺寸的確定 4、總體裝配圖及部分零件的零件圖,1、被加工的零件,,1、被加工零件的結(jié)構(gòu)分析,被加工的零件為填料箱蓋，其材料為HT200，硬度為190241HBS，設(shè)計(jì)的專用機(jī)床是為了加工直徑為130mm的圓周上的6個(gè)圓通空，其深度為15mm，表面粗糙度為6.3um。,2.1多頭鉆專用機(jī)床運(yùn)動(dòng)參數(shù)的確定,根據(jù)選用的鉆頭的材料以及被加工零件的材料及被加工孔的直徑可知： 鉆頭：高速鋼麻花鉆頭 零件材料：HT200 硬度190-241HBS 鉆孔的直徑：13.5mm 查機(jī)械加工工藝手冊(cè)可知： 切削速度v=24-34m/min 進(jìn)給速度f=0.26mm/r 所以主軸轉(zhuǎn)速n,2.2多頭鉆專用機(jī)床動(dòng)力參數(shù)的確定 鉆削時(shí)軸向力、轉(zhuǎn)矩及功率的計(jì)算 切削力F，切削轉(zhuǎn)矩M，切削功率P， 由機(jī)械加工工藝手冊(cè)可知計(jì)算公式如下：,,,式中：F切削軸向力（N）； d 鉆頭直徑（mm）； f每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mmr）； M切削轉(zhuǎn)矩（N.m）； P切削功率（KW）； v切削速度（mmin）；,（2-1）,,（2-2）,（2-3）,2.3主電動(dòng)機(jī)的選擇 由公式2-1得,由公式2-2得,由公式2-3得,由于為6頭鉆床 所以鉆孔時(shí)的切削功率為單的6倍即 P=6p=6x0.89kw=5.34kw 對(duì)于主運(yùn)動(dòng)為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床： 機(jī)械效率為,在這里假設(shè)機(jī)械效率為0.8所以主運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率為,,由于該機(jī)床電動(dòng)機(jī)工作時(shí)為連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的， 所以電動(dòng)機(jī)超載系數(shù)k=1.0 所以電動(dòng)機(jī)的額定功率為,所以該電動(dòng)機(jī)的選擇為： 主電動(dòng)機(jī)的型號(hào)：Y132M-4 額定功率：7.5kw 滿載轉(zhuǎn)速：1440r/min 電機(jī)總質(zhì)量：81kg,2.4進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的選擇 進(jìn)給速率：,鉆孔時(shí)每個(gè)鉆頭鉆孔時(shí)的軸向力：,所以鉆孔時(shí)的總的軸向力為：,由于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)除克服主軸的軸向力外，還要克服主軸箱體移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦，所以主軸箱體的最大進(jìn)給力大于10885.2N所以進(jìn)給功率:,在這里假設(shè)機(jī)械效率為0.8所以進(jìn)給運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率為,所以進(jìn)給電動(dòng)機(jī)應(yīng)選擇: 進(jìn)給電動(dòng)機(jī)型號(hào)：Y90L-6 額定功率：1.1kw 滿載轉(zhuǎn)速：910r/min 質(zhì)量：25kg,2.5主運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 主運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)速圖如圖：,選擇的齒輪齒數(shù)如下：,,,主軸運(yùn)動(dòng)的變速范圍:,所以符合要求 核算轉(zhuǎn)速誤差：,,所以轉(zhuǎn)速誤差：,所以轉(zhuǎn)速誤差在規(guī)定范圍內(nèi)，符合要求。,2.6進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 由于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的終端為絲杠傳動(dòng)要想確定絲杠的轉(zhuǎn)速，需要先選擇絲杠。 因?yàn)檫M(jìn)給運(yùn)動(dòng)的絲杠即傳遞運(yùn)動(dòng)又傳遞傳遞動(dòng)力但其中以傳遞運(yùn)動(dòng)為主， 所以在這里選擇絲杠為滑動(dòng)螺旋、梯形螺紋。 絲杠中經(jīng)：,其中：,F為軸向力,滑動(dòng)速度小于3.4m/min,所以選則絲杠的型號(hào)為GB/T5796-86 大徑（公稱直徑）：,螺距：,螺母高度：,旋合圈數(shù)：Z=H/P=10-12 螺旋升角，由于要求自鎖可使螺旋升角小于4度30分，這樣可使滑臺(tái)在絲杠上自鎖 螺紋工作高度h=0.5P=4mm螺紋牙底寬度b=0.65x8=5.2mm。 綜上所述絲杠的選擇為:,,,計(jì)算公進(jìn)時(shí)絲杠的轉(zhuǎn)速：,進(jìn)給運(yùn)動(dòng)快進(jìn)、快退速度的選擇： 參考機(jī)床的空載快速移動(dòng)其快進(jìn)速度移動(dòng)范圍為0.44m/min到2m/min， 又考慮到鉆床的特點(diǎn)及行程，在這里選為0.73m/min 所以快進(jìn)快退轉(zhuǎn)速為：,所以設(shè)計(jì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)速圖如下：,選擇的齒輪齒數(shù)如下：,變速組變速范圍的極限值：,所以符合要求 核算轉(zhuǎn)速誤差：,所以轉(zhuǎn)速誤差：,所以轉(zhuǎn)速誤差在規(guī)定范圍內(nèi)，符合要求。,,圖,2.7機(jī)床尺寸聯(lián)系圖,,,,,,,,2.8主軸箱展開圖,,2.9進(jìn)給箱展開圖,2.10主軸展開圖,,3.致謝,本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在路老師的精心指導(dǎo)和關(guān)懷下完成的，路老師深厚的專業(yè)知識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，令我們受益匪淺，為我們今后的工作和學(xué)習(xí)起到了重要的指導(dǎo)作用。在此，誠心向路明老師表示衷心的感謝。 最后，感謝各位老師能在百忙之中審閱我的論文，請(qǐng)批評(píng)指正。,1 工件與刀具材料 在第二章中，強(qiáng)調(diào)的是有關(guān)切削成因中機(jī)械、熱量和摩擦條件。不同的工 件和刀具材料的性能僅僅通過例子來介紹。在本章中，材料成為其主要的特性。 表 3.1 通過工業(yè)部門和工件材料部門總結(jié)了主要的應(yīng)用加工，然而表 3.2 給出 了刀具材料類別不同應(yīng)用的概述。在表 3.1 節(jié)中（材料）數(shù)據(jù)將表現(xiàn)出獨(dú)特而 且具體的因素，列在表 3.1 中的是當(dāng)加工不同工件種類時(shí)刀具產(chǎn)生的溫度和壓 力。在表 3.2 中描述的是不同性能的刀具所能承受工作溫度與壓力。 一種金屬材料的可加工性是能夠簡單實(shí)現(xiàn)所需要求的加工工件的相對(duì) 成本。它包括許多方面，例如能源（或動(dòng)力）的消耗。磨屑的形成，表面的完 整性，和刀具的壽命。低的能量消耗，短的（或斷的磨屑），光潔度和具有較 長壽命的刀具通常表現(xiàn)出良好的切削性能的方面。這些方面的一部分直接關(guān)系 到機(jī)械的連續(xù)運(yùn)行和加工過程的熱學(xué)條件。原則上，這些方面可通過機(jī)械的力 學(xué)性能和熱分析進(jìn)行預(yù)測(但目前有些是超出預(yù)測的)。還有其他方面，主要是 刀具的壽命，不僅取決于表面的應(yīng)力和連續(xù)變化的溫度，而且也取決于切削和 刀具之間的微觀結(jié)構(gòu)、機(jī)械和化學(xué)性能。表 3.1 主要總結(jié)了它們之間關(guān)系的一 些科學(xué)（也許是切削或刀具在應(yīng)用力學(xué)和材料工程下的研究規(guī)則）。這一章主 要涉及的是影響切削性能的工件材料力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性以及刀具的熱學(xué)和破 壞性能。另外刀具的磨損和壽命是非常重要的。在第四章中有一獨(dú)立的一章來 研究這一學(xué)科。 表 3.1 是通過工件材料合金和工業(yè)部門表現(xiàn)出來加工活動(dòng) 合金體系 普通工程 汽車動(dòng)力 航天 加工工程 信息技術(shù) 碳素合金鋼 液壓結(jié)構(gòu)系 統(tǒng)緊固件 傳動(dòng)系統(tǒng)控 制的液壓緊 固件 動(dòng)力裝置控 制的起落架 結(jié)構(gòu)裝置 打印機(jī)主軸 和工作機(jī)制 2 不銹鋼鋁 合金 防腐蝕處 理結(jié)構(gòu) 柴油機(jī)機(jī) 體和活塞 機(jī)身渦輪 葉片 防腐蝕處 理 掃描閥瓣 機(jī)制 銅 防腐蝕結(jié) 構(gòu) 鎳 渦輪葉片和 閥瓣 熱交換和防 腐蝕是結(jié)構(gòu) 鈦 壓縮機(jī)/機(jī)體 耐腐蝕 表 3.2 是涉及的刀具和工件材料的組合 軟有色金 屬（銅、 鋁） 低碳合金 鋼 硬質(zhì)刀具 和模具鋼 鑄鐵 鎳基合金 鋼 鈦合金鋼 高速鋼 0/ 0/ x /x /x /x 硬質(zhì)合金 鋼 0 /0 /0 0 3 金屬陶瓷 /x x x x 陶瓷 x /0 0 /0 x 立方氮化 硼 /x x /0 0 0 金剛石 x x x x 表示好 0 在某些條件下非常好很可能不可取 x 應(yīng)該避免的 表 3.3 是機(jī)械、熱學(xué)性能和材料的加工性能的影響因素 刀具的主要研究 過程變量 切削性能加工屬性 應(yīng)力熱學(xué) 材料工程 切削速度和吃刀深度 工作的力學(xué)性能和熱穩(wěn) 定性 刀具熱性能 刀具失效性能 切削刀具摩擦規(guī)則 工件刀具相互磨損作用 切削形式 刀具應(yīng)力 功耗 刀具壓力和溫度 刀具失效 表面完整性 刀具的磨損和壽命 4 3.1 加工過程中工件的材料特性 根據(jù)在第二章中的分析結(jié)果，每次切削和驅(qū)動(dòng)力的深度和刀具的應(yīng)力，將增加 主要剪切面上的剪切應(yīng)力，其他情況都是相同的。優(yōu)勢(shì)這樣的情況被寫成 K 和 Kmax。 壓力也會(huì)增加剪切面應(yīng)力的減少，因此在切削中應(yīng)增大相應(yīng)的角度。剪切面上 角度的變化，然而降低在最初選擇的剪切區(qū)域更大的應(yīng)力，通過測量 Kmax。 因此，Kmax 和 DK/Kmax 很可能被用來表示一種材料的的切削性能，至少刀具 的應(yīng)力和能量的消耗是有關(guān)的。圖 3.1 收集了關(guān)于這六個(gè)典型的物理量工件材 料，這些特性在實(shí)際加工中是非常重要的。到目前為止，數(shù)據(jù)中排除了淬火硬 質(zhì)鋼，并且這些都是不可加工的。數(shù)據(jù)來自于在較低溫度下的房間和最初沒應(yīng) 用過的應(yīng)變率較低的壓力測試，在附錄 4.1 中提出了關(guān)于這些內(nèi)容的一些細(xì)節(jié)。 雖然在加工過程中會(huì)產(chǎn)生變形，高溫，但是這些數(shù)據(jù)對(duì)于通過相關(guān)材料塑性流 動(dòng)性加工行為是非常有用的。一種更詳細(xì)的方法是同時(shí)考慮物料流量變化壓力 與應(yīng)變速率和溫度將在第 6 章中介紹。 圖 3.1 鋁合金、銅、鐵、鎳、鈦合金剪切應(yīng)力和加工硬化 工件的加熱也在第 2 章中被提到。溫度的升高根據(jù) fUworktanf/kwork 在最初的剪切面和沿著刀具的前刀面圖 3.2（a）總結(jié)了從方程是 2.14 和 2.18 刀 2.17（a）和（ b） 。在最初選擇的剪切帶中沒有量綱和溫度 DT（rc）/凱西取決于 fUworktanf/kwork 的剪切應(yīng)變，和相鄰的前面，和額外的 溫度增加取決于 fUworktanf/kwork。圖 3.2（b）總結(jié)了典型的熱性能物質(zhì)結(jié)構(gòu) 在圖 3.1 中給出的工件的力學(xué)特性。這重要的溫度從室溫到 800 攝氏度。而在 附錄 4.2 中給出了更多的詳細(xì)情況。數(shù)字表格 3.1 和 3.2 表示只要材料的力學(xué)性 能和熱學(xué)性能在加工中相關(guān)則六組合金有可能減少到三組合金。銅和鋁合金雖 然表現(xiàn)出高的加工硬化率，并且有較低的壓力和較好的熱性能。它們很可能創(chuàng) 造出較低的刀具應(yīng)力和較低的溫度上升。在另一個(gè)極端方面，奧氏體鋼、鎳、 鈦等合金中剪切應(yīng)力和加工硬化率和低熱率。它們很可能會(huì)產(chǎn)生較大的刀具應(yīng) 力和溫度。中心立方碳合金鋼則會(huì)形成一個(gè)中心集合。 5 圖 3.2 加工的熱學(xué)方面（a）加工熱理論的總結(jié)（b）鋁、銅、鐵、鎳和 鈦合金 這三種不同合金的組成的行為在這一章的 3.13 和 3.15 中，部分金屬中被描 述。人們將看到這三種不同等級(jí)的刀具應(yīng)力和溫度嚴(yán)重性。這就是證明中所提 出典型實(shí)驗(yàn)中測定具體切削力的每單位剪切平面的角度，和它們中切削速度的 函數(shù)。然后，主要剪切帶剪切應(yīng)力 K、平均正常接觸應(yīng)力的表面（sn）和平均 的面接觸溫度是估計(jì)的數(shù)據(jù)分割，這幅圖像是建立了應(yīng)力和刀具必須在加工中 有效的溫度條件。 主要的剪切平面剪切應(yīng)力的估計(jì)： (Fc cos f FT sin f)sin f k = (3.1) fd 在刀具前刀面上的平均正常的接觸應(yīng)力的估算測量是通過正常的刀面的切削深 度和切削的刀具長度 Lc。 Fc cos a FT sin a (sn)av = （3.2） Lcd Lc 是從數(shù)據(jù) 2.9 中的平均數(shù)據(jù)中得出： cos(f a) lc = 1.75f m + tan(f a) (3.3) sin f 最后，在圖表 3.2 中總結(jié)之后溫度被估算出。 加工數(shù)據(jù)主要來自作者資料的結(jié)果，除了加工的鋁合金加工 3.12AL2024（部分）它來自于所期望的 Thomsen（1959 年）加工數(shù)據(jù)元素金屬 的數(shù)據(jù)來自于他的書（特倫特，1991）被認(rèn)定的在相同實(shí)驗(yàn)中的那些金屬。 3.1.1 主要的加工金屬 6 雖然元素銅、鋁、鐵、鎳、鈦在加工之前幾乎沒有商業(yè)價(jià)值（除了原鋁用 于鏡、磁盤基質(zhì)信息技術(shù)應(yīng)用） ，這里有一個(gè)非常有趣的描述他們是怎樣形成切 削的，他們是怎樣形成切削剪切平面角度和觀察切削速度的函數(shù)。合金材料的 這些特性可以根據(jù)這些結(jié)果變通。圖 3.3 表現(xiàn)的結(jié)果是在高速鋼（銅和鋁） 、硬 質(zhì)合金（鐵、鎳、鈦）刀具 6 度前角進(jìn)給 0.15mm。 以最低的切削速度（約 30m/min） ，除了鈦，這些重金屬元素有非常大的物 理壓強(qiáng)，高達(dá) 8GPa 的鋼鐵和鎳以及大概 4GPa 的銅和鋁。這些金屬壓強(qiáng)是比預(yù) 期大十倍的剪切應(yīng)力（圖 3.1）和要從很低的剪切平面角度 5 度8 度產(chǎn)生。這 些剪切角度在初選中使剪切應(yīng)變帶從 712 個(gè)。當(dāng)剪切速度增加到 200m/min， 剪切面上的角度和具體的壓強(qiáng)都變?yōu)橐话?進(jìn)一步增加速度造成了許多切削的流 動(dòng)和力量。鈦材質(zhì)是一種例外。在整個(gè)調(diào)速過程中，雖然減少了特定的壓強(qiáng)和 增長了剪切平面的角度是以切削速度的確會(huì)發(fā)生，他的剪切平面角度大，力的 減少和剪切角度的升高，以增長的速度進(jìn)一步修正則是會(huì)發(fā)生的，在以下的許 多部分必備看見將是一種常見的現(xiàn)象。 圖 3.3 切削速度依賴具體的壓強(qiáng)和剪切平面的角度，一些市場上的純金屬 （f=0.15mm，a=6 度） 7 圖 3.4 示過程中應(yīng)力的觀測是基于圖 3.3 圖 3.5 溫度估計(jì)的數(shù)字觀察基于圖 3.3 雖然在壓強(qiáng)下降過程中仍然保持著壓力不變。則圖 3.4 表現(xiàn)的主要是最小 剪切應(yīng)力 K 鋁，其次是銅、鐵、鎳、鈦等。 估計(jì)的正常的平均的應(yīng)力（SN）在 0.5K 到 1.0K。把最大正常的接觸應(yīng)力 （2 到 3 倍平均應(yīng)力）在 1K 到 3K 之間。這是符合第二章的估計(jì)圖表 2.15 的。 根據(jù)不同的切削速度（圖 3.5）不同熱容的五種金屬導(dǎo)致不同的溫度變化銅、 鋁的 K 是 110 和 90 個(gè)平方毫米/秒（附件 4.2）fUworktanf / kwork 幾乎上升到 1，甚至在切削速度 300M/MIN。圖 3.2 顯示了對(duì)主要切削溫度 的二級(jí)加熱。 鐵和鎳的 K 分別被視為 1520 平方毫米/秒，機(jī)械的 fUworktanf / kwork 在 1 到 10 的范圍內(nèi)被考慮，在圖 3.5 中主要的剪切力和切削表面的平均溫度被 分開。超過大范圍的速度變化范圍，溫度實(shí)際上隨著切削速度的增加而降低。 這種不同尋常的結(jié)果隨著速度的增加而減少。 8 最后鈦的 K 值被認(rèn)為是 7.5 平方毫米/秒，機(jī)械的 fUworktanf / kwork 從 7 到 70，傾斜的面是加熱的主體，和在被估計(jì)的切削速度在 150 米/分鐘時(shí)溫度超 過 800 度。 以上翻譯內(nèi)容選自 METAL-MACHINING（金屬加工）這本書的 8995 頁。