台式钻床本科论文.docx
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台式钻床本科论文
引言
台式钻床在工作时，需要把要加工的工件装夹在作业台上，但是作业台上装夹后，工件不能进行位置的变动，如果要变换钻孔位置，需要取下工件二次装夹才能完成。
这大大的增加了加工误差以及加工时间，要想解决这个问题，就要把作业台改成机床工作台这种可以运动的工作台。
手摇工作台光可以在钻床加工上使用，还可以在钳工的划线还有在攻丝时使用，不仅方便快捷，而且方便装夹使用。
一、手摇工作台的发展趋势
在机械加工中，钻床应用非常广泛，在加工中，像手摇工作台这种可以提高加工效率，降低加工误差的装置可以更广泛的应用，在进行改进后，可以在更多方面使用。
二、手摇工作台的功能
手摇工作台主要用于钻床加工时，工件的定位和位置的变化进行调整，如果改进后，工作台有了X、Y两轴运动，或可以旋转运动，那么就可以进行普遍应用，极大的方便了加工。
三、手摇工作台的使用
1.手摇工作台的特点
能有效利用传动机构来对工作台进行调整，使应用范围广，使用简单、方便。
（1）根据生产变化,进行工作台位置调整方便加工和使用。
（2）简单易学。
（3）调整钻床工作位置方便,迅速。
。
（4）工作台制造材料多样，方便在任何工作条件下使用。
用途：
手摇工作台应用很广泛，使用时能很好利用传动机构去工作，能很好完成工作要求，降低工件的废品率，降低成本，提高工作效率。
2.手摇工作台的工作原理
手摇工作台是利用螺纹传动原理，使工作台移动到指定位置。
应用时可根据刻度来精确定位，降低误差。
螺旋传动：
螺旋传动是通过螺旋（或称螺杆）与螺母进行的，主要用来传递动力或起重。
螺旋传动可以把回转运动变为直线运动，也可以把直线运动变为回转运动。
这种传动由于构造简单，加工方便，工作平稳，易于自锁，所以在机床、起重设备、锻压机械，测量仪器及其它工业设备中得到广泛应用。
其缺点是传动摩擦损失较大，效率低。
3.工作台的使用方法
（1）使用前必须检查机床手摇工作台是否正常，各部件是否灵活，加工工件是否可以在工作台上正常装夹使用。
（2）将工作台按要求移动到指定位置，看是否发生干涉和超程。
（3）无异常后按加工要求摇动手摇轮使工作台移动，从而完成工件加工。
4.使用注意事项
（1）使用过程中必须严格按照要求操作，不能违规使用。
（2）工作台上的夹具装置应固定牢靠，夹具装夹工件不能超出装夹范围。
（3）工作时要按照加工工艺来正确选择加工速度、切削用量。
三、设计及加工方案的确定
1.绘图软件
在AutoCAD和CAXA等专业制图软件没有出现以前，机械制图一直采用的是手工绘图的方法进行绘图，即采用二维的投影图来表达目标物体的各种信息，这与当时在工程设计与生产中的一半采用图纸设计的方法是相符合的。
在机械制图中引入AutoCAD和CAXA技术，可以更直观、形象、高效、准确的解决机械设计中的设计复杂、资源利用率低等难题，缩短零件制作时间，具有巨大的作用。
2.主要尺寸设计
通过对工作台工作特性的了解，并查阅大量书籍资料、网上资料、向老师请教及对机床工作台实际了解等。
初步确定模拟图形，并利用画图软件画出三维图形，建立初步数据，根据初步设计进行图纸绘制，再经过再三的模拟、验证、讨论最终确定尺寸，精确加工要求。
3.零件各部分的分析与加工
梯形螺纹的加工：
图一件一图纸
如图件一所示，用数控车床加工，刀具参数选择如下：
序号
刀具名称
刀具规格
背吃刀量
（mm）
进给量
（mm/r）
主轴转速（r/min）
备注
1
端面刀
80度
1
0.2
600
2
外圆刀
35度
12
0.20.1
600∕1200
3
螺纹刀
60度
/
/
800
4
梯形螺纹刀
30度
/
/
600
5
切槽刀
4mm
/
0.1
400
6
中心钻
/
/
/
1200
表一加工工序
件1加工工艺及加工安排
序号
工艺安排
1
夹住工件左端露出50mm，平端面见平
2
用中心钻钻出中心孔
3
将工件拆下，露出270mm，用顶尖顶住
4
粗精车外轮廓至尺寸
5
加工M30*1.5三角螺纹
6
切工件末端退刀槽
7
加工Tr40*6梯形螺纹
8
切断工件
表二加工工艺
件1程序：
O0001（右端外轮廓）O0002（加工M30*1.5三角螺纹）
M3S600M3S800
T0101F0.2T0202
G0X50Z2G0X32Z2
G71U2R1G92X29.5Z-20F1.5
G71P1Q2U1X29
N1G0X27X28.6
G1Z0X28.3
X29.85Z-1.5X28.1
Z20X28.05
X30G0X100
Z-60Z100
X34M05
X39.8Z-63M30
Z-264
N2G0X50
M3S1200
T0101F0.1
G0X50Z2
G70P1Q2
G0X100
Z100
M05
M30
O0003（切件1左端退刀槽）O0004（加工件1梯形螺纹）
M3S400M3S800
T0303F0.1T0404
G0X45G0X45Z6
Z2#1=40
Z-254N1#1=#1-0.2
G1X20G0X#1
G0X45G32Z-255F6
Z-257G0X45
G1X20Z6
G0X45IF[#1GT33]GOTO1
Z-260G0X100
G1X20Z100
G0X100M05
Z100M30
M05
M30
M3S400（切断）
T0303F0.1
G0X45
Z2
Z-264
G1X1
G0X100
Z100
M05
M30
梯形螺纹牙型和加工难点
牙型：
梯形螺纹牙型为梯形，牙型角为30度，这种螺纹在传动螺旋中应用最广泛，特别是用在金属切削机床的传动螺旋中。
这种螺纹加工较易，由于有30度的倾斜角，磨损后可利用对开螺母来消除磨损间隙，以保证旋合的正确性，从而保证传动精度。
缺点是传动效率较矩形螺纹有所降低，但因其强度较高，因此应用较广，并已经标准化了，多用于车床的丝杠传动及起重螺旋等。
加工难点：
在加工过程中，易产生振动，工件在振动下尺寸会超差，螺纹误差很明显，在旋合时会感到振动，有异响。
加工过长时，振动尤其明显。
梯形螺纹加工时可用手磨刀和成型刀两种，手磨刀使用时由于刀尖的尺寸不够，需要借到车削，易产生误差，成型刀加工简单、快捷，加工尺寸达到要求会有倒角生成。
解决难点的方法是：
在加工过程中减少吃刀量，加工过长工件时，除了减少吃刀量还要用顶尖顶住，以减少振动。
件二加工
图二件二图纸
如图件二所示，用数控车床加工，刀具参数选择如下：
序号
刀具名称
刀具规格
背吃刀量
（mm）
进给量
（mm/r）
主轴转速（r/min）
备注
1
端面刀
80度
1
0.2
600
2
外圆刀
35度
12
0.20.1
600∕1200
3
切槽刀
4mm
/
0.1
400
4
中心钻
/
/
/
1200
表二加工工序
件2加工工艺及加工安排
序号
工艺安排
1
夹住工件左端露出50mm，平端面见平
2
用中心钻钻出中心孔
3
将工件拆下，露出250mm，用顶尖顶住
4
粗精车外轮廓至尺寸
5
切削件二左端阶台
6
切断工件
表四加工工艺
件二程序：
O0010（加工件二右端外轮廓）O0011（加工件二左端槽子）
M3S600M3S400
T0101F0.2T0202F0.1
G0X40Z2G0X32
G71U2R1Z-274
G71P1Q2U1G1X10
N1G0X9G0X32
G1Z0Z-277
X10Z-0.5G1X10
Z-10G0X32
X30，c0.5Z-280
Z-284G1X10
N2G0X40G0X32
M3S1200Z-284
T0101F0.1G1X1
G0X40Z2G0X100
G70P1Q2Z100
G0X100M05
Z100M30
M05
M30
件二加工难点：
在加工件二时，由于工件长度太长，以至于在加工过程中易产生振动，工件外轮廓尺寸前后会有误差。
所以在加工过程中，要减小吃刀量，控制尺寸时，要在工件上多处位置测量，调整程序来达到尺寸要求。
件三加工
图三件三图纸
如图件3所示，用数控车床加工，刀具参数选择如下：
序号
刀具名称
刀具规格
背吃刀量
（mm）
进给量
（mm/r）
主轴转速（r/min）
备注
1
端面刀
80度
1
0.2
600
2
外圆刀
35度
12
0.20.1
600∕1200
3
切槽刀
4mm
/
0.1
400
4
中心钻
/
/
/
1200
表五加工工序
件3加工工艺及加工安排
序号
工艺安排
1
夹住工件左端露出50mm，平端面见平
2
用中心钻钻出中心孔
3
将工件拆下，露出250mm，用顶尖顶住
4
粗精车外轮廓至尺寸
5
切削件二左端阶台
6
切断工件
表六加工工艺
件三程序：
O0010（加工件三右端外轮廓）O0011（加工件三左端槽子）
M3S600M3S400
T0101F0.2T0202F0.1
G0X40Z2G0X32
G71U2R1Z-274
G71P1Q2U1G1X10
N1G0X9G0X32
G1Z0Z-277
X10Z-0.5G1X10
Z-10G0X32
X30，c0.5Z-280
Z-284G1X10
N2G0X40G0X32
M3S1200Z-284
T0101F0.1G1X1
G0X40Z2G0X100
G70P1Q2Z100
G0X100M05
Z100M30
M05
M30
件三加工难点：
在加工件二时，由于工件长度太长，以至于在加工过程中易产生振动，工件外轮廓尺寸前后会有误差。
所以在加工过程中，要减小吃刀量，控制尺寸时，要在工件上多处位置测量，调整程序来达到尺寸要求。
4.数车加工总结
在加工过程中，最大的问题就是工件长度太长，导致尺寸以及配合产生误差，加工时对于尺寸的控制不好把握，由于工件的配合要求较高，所以在加工过程中，采用电脑画图进行工件加工，可以很好的把握尺寸及加工长轴。
加工过程中用到了CAXA数控车软件，这款软件使用简单，易于学习使用，对于复杂工件以及尺寸要求较高的工件，加工起来非常方便，它可以按要求自动生成程序，传输到机床进行工件的加工。
四、数铣加工
件一加工：
件一图纸：
件一加工工序：
工步号
工艺内容
刀具号
切削用量
加工特性
S（r/min）
F（mm/r）
αp（mm）
1
夹紧工件，平端面
T1
1500
200
0.3
基准面手动铣削
2
粗铣工件外轮廓
T2
800
100
5
留有0.2mm余量
3
粗铣工件内轮廓
T2
800
100
5
留有0.2mm余量
4
粗精铣工件内位轮廓
T3
1200
150
20
根据粗铣后测量的尺寸进行精铣
5
反面装夹，去除余量
T1
1500
200
1
去除余量
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