齿轮传动多轴头设计Word下载.docx

齿轮传动多轴头设计Word下载.docx

《齿轮传动多轴头设计Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《齿轮传动多轴头设计Word下载.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

二是国内著名大企业成功介入机械产品的生产，并向多品种方向发展，凭借大厂在经验、技术、经济、制造方面的实力，其机械产品在销售市场上已经占据了主导地位。

这些变化，极大增强了我国机械行业的实力，对中小企业的发展也有很大影响。

三、一批民营中小企业迅速成长壮大，规模和技术实力大增。

尚存问题有待解决。

在看到我国零部件机械行业获得长足发展的同时，一些潜在的问题也不容忽视。

首先，我国多数机械企业规模偏小，抵抗风险能力有限，回款率低，流动资金不足。

其次，也如同其他产品一样，我国零部件机械存在着科技投入不足、创新能力偏低等问题。

对基本研发的投入很少，采用挖人才、“偷”技术的方式很普遍。

所以各家的产品都是大同小异，很少有标志性的技术，原始创新很少。

第三，零部件机械厂家正面临着水、电、钢材等原材料持续上涨的压力，利润损失较大，不利于进一步扩大生产。

第四，对出口欧洲、美国等发达国家和地区的产品，由于不熟悉其市场准入和标准，经常遭遇“专利门槛”问题，对产品出口产生不利影响。

认清趋势促进发展。

针对上述问题，相关企业要重视创新，主动加大科技投入；

树立尊重知识、保护知识产权的法律意识；

企业对技术骨干要有留人和防挖办法；

可在市场接受的范围内，适当进行涨价，以促进生产发展。

多轴头主要用于快速钻孔。

是目前国内刚兴起的一种提高生产效率、降低成本的工作母机。

随着国内汽配行的发展，各零部件供应商之间竞争激烈，选择一种高性能、高效率的机床是企业降低生产成本、提高企业竞争力的一种行之有效的途径。

一台普通的多轴头＋一台普通的钻床就能一次把几个乃至十几二十个孔或螺纹一次性加工出来。

如再配上专用多轴钻孔机就能把好几个面上的孔或螺纹一次性加工完成。

解决许多工件难以装夹、定位或定位不准的问题。

多轴头钻床设计结构，加工精度高，性能稳定，钻孔能力强。

适用于高精度钻孔，镗孔。

解决了高精度钻孔，镗孔上加工中心加工成本高的问题。

丝锥夹头夹持范围大节省攻不同直径的螺纹需换芯的时间。

齿轮传动多轴头设计是一个传统的机械课题，对设计者的机械基础知识要求较高。

多轴头的设计特点是程序性强。

我们应按照设计程序，逐步进行设计与计算。

2设计前准备工作

2.1产品图

产品图见图纸。

本产品毛坯为铸造件，材料为HT100。

生产批量：

中等批量。

2.2工艺卡

本工艺卡为产品的工艺过程，本产品的重点工序是4（3）个直径为14.5mm的孔的加工，从产品图我们可以知道，产品毛坯为铸造件。

但在铸造时，产品是否要留余量，以及留多少;

产品是否需要留由铸造芒孔。

都是需要考虑的问题。

我根据［8］中表39.3－7查得铸造余量为4mm，再根据［9］表1－166查得：

当孔径时，不需铸造孔。

所以本产品不需要铸造孔。

从零件图上看，底盖的加工工艺流程可定为：

铸造——铣——钻。

其中铣这一工艺是为了钻孔进行的辅助工序或准备工序，只要能达到尺寸及粗糙度要求即可，所以这不是本零件的主要工序。

本零件的重点工序是四个（三个）孔的加工工序，因为这几个孔必须保证位置的要求，而且这几个孔并不是环型规则布置，不可能采用分度盘来加工；

其次如果采用画线来加工的话，位置误差将会很大，不能保证零件的技术要求；

即使我们采用了画线来加工，对我们的生产员工的技术水平有很大的要求，会大大降低生产率。

我们为了能提高生产率，降低生产成本，我们似乎可以选择一种可以一次完成加工的设备，这个设备必须满足零件的设计要求，不需定位直接将零件的几个孔加工出来。

为此，我选择多轴头来加工这几个孔，多轴头既能保证零件的各项技术要求，有能提高生产率，降低生产成本的作用。

所以对几个孔的加工我采用多轴头这一辅助设备来加工。

下面是这个产品的工艺方案。

方案一：

工序号工序工序内容

0铸造砂型铸造，清砂。

5铣以零件的下底面为粗基准，铣底盖的上表面，保证个尺寸余量0.2。

10铣以上以加工免为精基准，加工下表面，使钻孔台厚度为16.2mm，表面至要求。

15检验检验各个尺寸至要求。

20铣以钻孔台下表面为基准，精铣上表面至图纸要求。

25钻采用多轴头钻孔，一次完成4（3）个孔的加工，使各要求满足。

30检验检验各个尺寸至要求。

35入库

方案二：

10铣以上以加工免为精基准，加工下表面，使钻孔台厚度为16mm，表面至要求。

20钻采用多轴头钻孔，一次完成4（3）个孔的加工，使各要求满足。

25检验检验各个尺寸至要求。

30入库

我们可以比较，因为图纸对钻孔台有粗糙度要求，所以我认为需要将对钻孔台的加工分为粗加工和精加工，以此满足钻孔台的表面粗糙度。

所以选择方案一。

2.3刀具图

刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具。

广义的切削工具既包括刀具，还包括磨具。

绝大多数的刀具是机用的，但也有手用的。

由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料，所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。

切削木材用的刀具则称为木工刀具。

刀具的发展在人类进步的历史上占有重要的地位。

中国早在公元前28~前20世纪，就已出现黄铜锥和紫铜的锥、钻、刀等铜质刀具。

战国后期（公元前三世纪），由于掌握了渗碳技术，制成了铜质刀具。

当时的钻头和锯，与现代的扁钻和锯已有些相似之处。

然而，刀具的快速发展是在18世纪后期，伴随蒸汽机等机器的发展而来的。

1783年，法国的勒内首先制出铣刀。

1792年，英国的莫兹利制出丝锥和板牙。

有关麻花钻的发明最早的文献记载是在1822年，但直到1864年才作为商品生产。

那时的刀具是用整体高碳工具钢制造的，许用的切削速度约为5米/分。

1868年，英国的穆舍特制成含钨的合金工具钢。

1898年，美国的泰勒和．怀特发明高速钢。

1923年，德国的施勒特尔发明硬质合金。

在采用合金工具钢时，刀具的切削速度提高到约8米/分，采用高速钢时，又提高两倍以上，到采用硬质合金时，又比用高速钢提高两倍以上，切削加工出的工件表面质量和尺寸精度也大大提高。

由于高速钢和硬质合金的价格比较昂贵，刀具出现焊接和机械夹固式结构。

1949~1950年间,美国开始在车刀上采用可转位刀片，不久即应用在铣刀和其他刀具上。

1938年，德国德古萨公司取得关于陶瓷刀具的专利。

1972年，美国通用电气公司生产了聚晶人造金刚石和聚晶立方氮化硼刀片。

这些非金属刀具材料可使刀具以更高的速度切削。

1969年，瑞典山特维克钢厂取得用化学气相沉积法，生产碳化钛涂层硬质合金刀片的专利。

1972年，美国的邦沙和拉古兰发展了物理气相沉积法，在硬质合金或高速钢刀具表面涂覆碳化钛或氮化钛硬质层。

表面涂层方法把基体材料的高强度和韧性，与表层的高硬度和耐磨性结合起来，从而使这种复合材料具有更好的切削性能。

刀具按工件加工表面的形式可分为五类。

加工各种外表面的刀具，包括车刀、刨刀、铣刀、外表面拉刀和锉刀等；

孔加工刀具，包括钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀和内表面拉刀等；

螺纹加工工具，包括丝锥、板牙、自动开合螺纹切头、螺纹车刀和螺纹铣刀等；

齿轮加工刀具，包括滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮加工刀具等；

切断刀具，包括镶齿圆锯片、带锯、弓锯、切断车刀和锯片铣刀等等。

此外，还有组合刀具。

按切削运动方式和相应的刀刃形状，刀具又可分为三类。

通用刀具，如车刀、刨刀、铣刀（不包括成形的车刀、成形刨刀和成形铣刀）、镗刀、钻头、扩孔钻、铰刀和锯等；

成形刀具，这类刀具的刀刃具有与被加工工件断面相同或接近相同的形状，如成形车刀、成形刨刀、成形铣刀、拉刀、圆锥铰刀和各种螺纹加工刀具等；

展成刀具是用展成法加工齿轮的齿面或类似的工件，如滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮刨刀和锥齿轮铣刀盘等。

各种刀具的结构都由装夹部分和工作部分组成。

整体结构刀具的装夹部分和工作部分都做在刀体上；

镶齿结构刀具的工作部分（刀齿或刀片）则镶装在刀体上。

刀具的装夹部分有带孔和带柄两类。

带孔刀具依靠内孔套装在机床的主轴或心轴上，借助轴向键或端面键传递扭转力矩，如圆柱形铣刀、套式面铣刀等。

带柄的刀具通常有矩形柄、圆柱柄和圆锥柄三种。

车刀、刨刀等一般为矩形柄；

圆锥柄靠锥度承受轴向推力，并借助摩擦力传递扭矩；

圆柱柄一般适用于较小的麻花钻、立铣刀等刀具，切削时借助夹紧时所产生的摩擦力传递扭转力矩。

很多带柄的刀具的柄部用低合金钢制成，而工作部分则用高速钢把两部分对焊而成。

刀具的工作部分就是产生和处理切屑的部分，包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。

有的刀具的工作部分就是切削部分，如车刀、刨刀、镗刀和铣刀等；

有的刀具的工作部分则包含切削部分和校准部分，如钻头、扩孔钻、铰刀、内表面拉刀和丝锥等。

切削部分的作用是用刀刃切除切屑，校准部分的作用是修光已切削的加工表面和引导刀具。

刀具工作部分的结构有整体式、焊接式和机械夹固式三种。

整体结构是在刀体上做出切削刃；

焊接结构是把刀片钎焊到钢的刀体上；

机械夹固结构又有两种，一种是把刀片夹固在刀体上，另一种是把钎焊好的刀头夹固在刀体上。

硬质合金刀具一般制成焊接结构或机械夹固结构；

瓷刀具都采用机械夹固结构。

刀具切削部分的几何参数对切削效率的高低和加工质量的好坏有很大影响。

增大前角，可减小前刀面挤压切削层时的塑性变形，减小切屑流经前面的摩擦阻力，从而减小切削力和切削热。

但增大前角，同时会降低切削刃的强度，减小刀头的散热体积。

在选择刀具的角度时，需要考虑多种因素的影响，如工件材料、刀具材料、加工性质（粗、精加工）等，必须根据具体情况合理选择。

通常讲的刀具角度，是指制造和测量用的标注角度在实际工作时，由于刀具的安装位置不同和切削运动方向的改变，实际工作的角度和标注的角度有所不同，但通常相差很小。

制造刀具的材料必须具有很高的高温硬度和耐磨性，必要的抗弯强度、冲击韧性和化学惰性，良好的工艺性（切削加工、锻造和热处理等），并不易变形。

通常当材料硬度高时，耐磨性也高；

抗弯强度高时，冲击韧性也高。

但材料硬度越高，其抗弯强度和冲击韧性就越低。

高速钢因具有很高的抗弯强度和冲击韧性，以及良好的可加工性，现代仍是应用最广的刀具材料，其次是硬质合金。

聚晶立方氮化硼适用于切削高硬度淬硬钢和硬铸铁等；

聚晶金刚石适用于切削不含铁的金属，及合金、塑料和玻璃钢等；

碳素工具钢和合金工具钢现在只用作锉刀、板牙和丝锥等工具。

硬质合金可转位刀片现在都已用化学气相沉积法涂覆碳化钛、氮化钛、氧化铝硬层或复合硬层。

正在发展的物理气相沉积法不仅可用于硬质合金刀具，也可用于高速钢刀具，如钻头、滚刀、丝锥和铣刀等。

硬质涂层作为阻碍化学扩散和热传导的障壁，使刀具在切削时的磨损速度减慢，涂层刀片的寿命与不涂层的相比大约提高1~3倍以上。

由于在高温、高压、高速下，和在