普通钻床改为多轴钻床机电论文.docx

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普通钻床改为多轴钻床机电论文

JIANGSUUNIVERSITY

专科毕业论文

普通钻床改为多轴钻床

Ordinarydrillassembledamultipledrill

学院名称：

专业班级：

机电一体化（专科）

学生姓名：

XXX

指导教师姓名：

指导教师职称：

2010年05月

江苏大学

毕业设计任务书

课题名称：

普通钻床改为多轴钻床

设计时间：

2011年04月30日至2011年06月04日

姓名：

＿＿＿＿＿

学号：

专业班级：

机电一体化（专科）

指导教师：

给定任务书日期：

2011　年04　月30　日

完成设计日期：

2011　年06　月04　日

毕业论文（设计）任务的内容和要求：

（包括原始数据、技术要求、工作要求）

概述：

在一批铸铁零件上分别加工4-

孔，在普通立式钻床上进行孔加工，通常是一个孔一个孔的钻削，生产效率低。

用非标设备，即组合机床加工，生产效率高，但设备投资大。

如果把普通话立式单轴钻床改造成立式多轴钻床，就可以同时完成多个孔的钻削，生产效率高，投资少，生产准备周期短，产品改型时设备损失小。

本设计的主要要求是：

多轴箱拆装组合灵活、方便、快速、重量轻。

本设计的主要内容是：

1、多轴箱齿轮传动方案设计；2、多轴箱内齿轮设计；3、多轴箱内轴结构设计；4、多轴箱导向装置设计;5、设计说明书；6、Pro/E实体。

本设计的原始参数是：

1、工件尺寸为

；2、工件硬度

；3、4-

尺寸精度为

。

任务要求：

一、设计内容

1、总体方案确定及可行性论证

2、编写设计说明书一份（1万字左右）

3、CAD绘制整体结构图纸

二、设计要求

1、设计计算、图纸、零件程序应符合国家标准

2、按时独立完成毕业设计任务

设计进度表

起止日期

设计相关内容

备注

2010年04月30日

布置毕业设计及毕业有关工作

05月1日—05月8日

工厂收集资料

05月9日—05月12日

实验室工作

05月13日—05月26日

设计任务：

1、05月13日—05月15日普通钻床改为多轴钻床；

2、05月16日—05月18日多轴齿轮传动箱的设计；

3、05月19日—05月20日多轴箱的结构设计与零部件图的设计；

4、05月21日—05月22日导向装置的设计；

5、05月23日—05月24日接杆刀具；

6、05月25日—05月26日整体方案修改及整合

05月27日—06月3日

教师批改

06月04日

答辩

目录

目录…………………………………………………………………………………………………………5

中文摘要………………………………………………………………………………………………….6

ABSTRACT………………………………………………………………………………………………….6

第1章绪纶-------------------------------------------------------------7

1.1多轴加工应-----------------------------------------------------------------7

1.2多轴加工的设备------------------------------------------------------------7

1.3多轴加工的趋势------------------------------------------------------------9

第2章普通钻床改为多轴钻床-----------------------------------------------10

2.1生产任务-----------------------------------------------------------------10

2．2普通立式钻的选型----------------------------------------------------------10

第3章多轴齿轮传动箱的设计-----------------------------------------------12

3.1设计前的准备---------------------------------------------------------------12

3.2传动系统的设计与计算-----------------------------------------------------13

第4章多轴箱的结构设计与零部件图的绘制------------------------19

4.1箱盖、箱体和中间板结构---------------------------------------------------19

4.2多轴箱轴的设计-----------------------------------------------------------19

第5章导向装置的设计----------------------------------------------36

第6章接杆刀具------------------------------------------------------37

总结-------------------------------------------------------------------38

致谢------------------------------------------------------------------------------39

参考文献------------------------------------------------------------------------40

普通钻床改为多轴钻床

专业班级：

机电一体化（专科）学生姓名：

马亮权

指导教师：

沈冬萍、李春梅职称：

讲师

文中摘要本设计是关于普通钻床改造为多轴钻床的设计。

普通钻床为单轴机床，但安装上多轴箱就会成为多轴的钻床，改造成多轴钻床后，能大大地缩短加工时间，提高生产效率。

因此本设计的重点是多轴箱的设计，设计内容包括齿轮分布与选用、轴的设计、多轴箱的选用、导向装置设计等。

关键词：

多轴钻床；生产效率；多轴箱

Ordinarydrillassembledamultipledrill

AbstractThedesignisaboutreconstructingtheordinarydrilltoamultipledrill.Theordinarydrillisasingledrill.Itwillimproveitsproductiveefficiency,shortenitsprocessingtimeifassembledamultiplespindlecaseon.Thatsocallsamultipledrill.Hereby,thekeystoneofthisdesignpaperishowtodesignamultiplespindleheads.Thedesignsubjectsincludetheselectionanddistributionofgearwheel,thedesignofspindle,andtheguidingequipmentandselectionofthemultiplespindleheads,etc.

Keywords:

multipledrill;productiveefficiency;multiplespindleheads

第1章　绪论

1.1多轴加工应用

据统计，一般在车间中普通机床的平均切削时间很少超过全部工作时间的15%。

其余时间是看图、装卸工件、调换刀具、操作机床、测量　以及清除铁屑等等。

使用数控机床虽然能提高85%，但购置费用大。

某些情况下，即使生产率高，但加工相同的零件，其成本不一定比普通机床低。

故必须更多地缩短加工时间。

不同的加工方法有不同的特点，就钻削加工而言，多轴加工是一种通过少量投资来提高生产率的有效措施。

1.1.1多轴加工优势

虽然不可调式多轴头在自动线中早有应用，但只局限于大批量生产。

即使采用可调式多轴头扩大了使用范围，仍然远不能满足批量小、孔型复杂的要求。

尤其随着工业的发展，大型复杂的多轴加工更是引人注目。

例如原子能发电站中大型冷凝器水冷壁管板有15000个ψ20孔，若以摇臂钻床加工，单单钻孔与锪沉头孔就要842.5小时，另外还要划线工时151.1小时。

但若以数控八轴落地钻床加工，钻锪孔只要171.6小时，划线也简单，只要1.9小时。

因此，利用数控控制的二个坐标轴，使刀具正确地对准加工位置，结合多轴加工不但可以扩大加工范围，而且在提高精度的基础上还能大大地提高工效，迅速地制造出原来不易加工的零件。

有人分析大型高速柴油机30种箱形与杆形零件的2000多个钻孔操作中，有40%可以在自动更换主轴箱机床中用二轴、三轴或四轴多轴头加工，平均可减少20%的加工时间。

1975年法国巴黎机床展览会也反映了多轴加工的使用愈来愈多这一趋势。

1.2多轴加工的设备

多轴加工是在一次进给中同时加工许多孔或同时在许多相同或不同工件上各加工一个孔。

这不仅缩短切削时间，提高精度，减少装夹或定位时间，并且在数控机床中不必计算坐标，减少字块数而简化编程。

它可以采用以下一些设备进行加工：

立钻或摇臂钻上装多轴头、多轴钻床、多轴组合机床心及自动更换主轴箱机床。

甚至可以通过二个能自动调节轴距的主轴或多轴箱，结合数控工作台纵横二个方向的运动，加工各种圆形或椭圆形孔组的一个或几个工序。

现在就这方面的现状作一简介。

1.2.1多轴头

从传动方式来说主要有齿轮传动与万向联轴节传动二种。

这是大家所熟悉的。

前者效率较高，结构简单，后者易于调整轴距。

从结构来说有不可调式与可调式二种。

前者轴距　不能改变，多采用齿轮传动，仅适用于大批量生产。

为了扩大其赞许适应性，发展了可调式多轴头，在一定范围内可调整轴距。

它主要装在有万向.二种。

（1）万向轴式也有二种:

具有对准装置的主轴。

主轴装在可调支架中，而可调支架能在壳体的T形槽中移动，并能在对准的位置以螺栓固定。

（2）具有公差的圆柱形主轴套。

主轴套固定在与式件孔型相同的模板中。

前一种适用于批量小且孔组是规则分布的工件（如孔组分布在不同直径的圆周上）。

后一种适用于批量较大式中小批量的轮番生产中，刚性较好，孔距精度亦高，但不同孔型需要不同的模板。

多轴头可以装在立钻式摇臂钻床上，按钻床本身所具有的各种功能进行工作。

这种多轴加工方法，由于钻孔效率、加工范围及精度的关系，使用范围有限。

1.2.2多轴箱

也象多轴头那样作为标准部件生产。

美国Secto公司标准齿轮箱、多轴箱等设计的不可调式多轴箱。

有32种规格，加工面积从300Ｘ300毫米到600Ｘ1050毫米，工作轴达60根，动力达22.5千瓦。

Romai工厂生产的可调多轴箱调整方便，只要先把齿轮调整到接近孔型的位置，然后把与它联接的可调轴移动到正确的位置。

因此，这种结构只要改变模板，就能在一定范围内容易地改变孔型，并且可以达到比普通多轴箱更小的孔距。

根据成组加工原理使用多轴箱或多轴头的组合机床很适用于大中批量生产