汽車發(fā)動機飛輪殼支架鉆削多軸頭及鉆孔夾具設(shè)計【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計+含15張CAD圖紙+帶任務(wù)書+開題報告+中期報告+外文翻譯+35頁加正文1.11萬字】-jxsj09

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汽車發(fā)動機飛輪殼支架鉆削多軸頭及鉆孔夾具設(shè)計

摘要

多軸頭夾具是配合立式鉆床進行左右支臂的鉆孔加工的工藝裝備，利用鉆床主軸驅(qū)動多軸頭各個工作軸，配套夾具進行夾緊和定位。在一次裝夾過程中就可以完成若干孔位的加工，很適合大型汽車廠內(nèi)大批量加工零件上多個孔系的工序，可以顯著提高生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞： 鉆床夾具；多軸頭

Abstract

Multiaxial head is one of type of technical euqipment that just can be used with driller. Multiaxial head’s all axises can be drived by the chief axis of driller. Worker can make multi-hole only in one process with the corresponding fixture. So it much more adapt to large-scale manufacture in today’s manufactory.

Key words： driller; fixture; Multiaxial head

目錄

第一章 概論 1

1.1  課題的來源和目的 1

1.2  可行性分析及系統(tǒng)設(shè)計方案 2

1.3  鉆削系統(tǒng)達到的功能要求和技術(shù)指標(biāo) 3

1.4  鉆削系統(tǒng)研究的重點和難點 4

1.5  預(yù)計課題的經(jīng)濟效益和社會效益 4

第二章 原始資料及設(shè)計要求 5

2.1  原始資料 5

2.1.1  工序卡 5

2.1.2  機床相關(guān)參數(shù) 6

2.2  設(shè)計要求 7

第三章 多軸頭及夾具的總體設(shè)計 8

3.1  多軸頭與夾具導(dǎo)向結(jié)構(gòu)選擇 8

3.2  導(dǎo)向套的選擇 9

3.3 工作軸直徑的計算 9

3.4  刀具接桿類型的選擇 10

3.5 確定多軸頭箱體輪廓尺寸 10

3.6  初定夾具輪廓尺寸 10

第四章 多軸頭的設(shè)計 11

4.1  多軸頭設(shè)計的原始依據(jù)圖 11

4.2  傳動方案的選擇及分析 11

4.3  齒輪的設(shè)計及計算 12

4.4  工作軸的結(jié)構(gòu)形式選擇 14

4.5  工作軸的設(shè)計及計算 15

4.6  軸承的選擇及計算 17

4.7  鍵聯(lián)接的選擇 18

4.8  潤滑與密封 19

第五章 夾具設(shè)計 20

5.1  夾具體上配合及公差的選擇 20

5.2 定位方案的選擇及分析 22

5.3  定位誤差的分析及計算 23

5.4 夾緊方案的選擇 26

5.5  夾緊力的計算 26

5.5.1  夾緊力的大小的計算 26

5.5.2 實際夾緊力的計算 26

5.6  夾緊和定位方案的總體設(shè)計 27

總結(jié) 29

致謝 30

參考文獻 31

畢業(yè)設(shè)計 (論文 )中期報告（學(xué)生用表） 姓名 學(xué)號 專業(yè) 機械設(shè)計制造及 其自動化 院系 論文 (設(shè)計 )題目 汽車發(fā)動機飛輪殼支架鉆削多 軸頭與夾具設(shè)計 校內(nèi)指導(dǎo)教師 校內(nèi)指導(dǎo)教師 開題報告 (打√ ) 外文翻譯 (打√ ) 工作進度 (打√ ) 是否上交 (√ ) 是否批改 (√ ) 是否上交 (√ ) 是否批改 (√ ) 超前 ( ) 正常 (√ ) 滯后 ( ) 學(xué)生填寫課題簡介： 根據(jù) 汽車發(fā)動機飛輪殼左右支架系東風(fēng)汽車 零件，每輛車兩件，年產(chǎn)量 8 萬件。在左右支架底平面上， 采用立式鉆床多軸箱同時鉆削鉆削 4 個Φ 13 通孔， 設(shè)計所用多軸動力箱與機床夾具。 按照任務(wù)書應(yīng)完成的工作內(nèi)容與進展情況（文獻資料查閱、課題調(diào)研與實習(xí)、開題報告、外文翻譯、課題研究與設(shè)計、實施等）：目前查閱的文獻資料主要有：機床夾具設(shè)計、組合機床設(shè)計、機械加工工藝手冊、機械制造裝備設(shè)計、齒輪原理與制造等。已經(jīng)完成了開題報告的撰寫并上交，查閱了 畢業(yè)設(shè)計課題相關(guān)的英文技術(shù)資料 ，選擇了一篇與該課題關(guān)系比較密切的文章進行翻譯，目前已翻譯完畢并上傳。目前已經(jīng) 擬定了 飛輪殼左右支架 鉆削工序加工方案和 飛輪殼左右支架 鉆削工序的 多軸箱總體設(shè)計方案， 飛輪殼左右支架 零件圖 的繪制已經(jīng)完成， 飛輪殼左右支架 鉆削多軸箱總裝配圖及其部件圖的繪制正在進行中。 課題存在的問題及解決辦法： 使多軸頭和夾具能夠協(xié)調(diào)一致的工作。在使用過程中既要滿足工件的定位方便、加工精度得以保證；還要滿足裝夾方便、操作安全的要求。在設(shè)計多軸頭和夾具時要考慮設(shè)備和工裝之間的聯(lián)系尺寸，例如機床的主軸運動極限距離，主軸的外徑，最大扭矩；工件的裝卸空間要合理；工件如何定位才能滿足加工精度的需要。 待完成的工作： 擬定 飛輪殼左右支架 的鉆床夾具總體設(shè)計方案 ，分析其定位、夾緊 和對刀方案，繪制 機床夾具總裝配圖及其主要零件圖 ， 完善畢業(yè)設(shè)計資料、編寫畢業(yè)設(shè)計說明書 ，完善并上交。 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師： 年 月 日 注：此表裝入學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計）資料袋存檔。 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )任務(wù)書 課題名稱 汽車發(fā)動機飛輪殼支架鉆削多軸頭及夾具設(shè)計 系 部 機械工程系 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及自動化 班 級 姓 名 學(xué) 號 任務(wù)起止日期 2011 年 1 月 14 日至 2011 年 5 月 28 日共 15 周 指導(dǎo)教師簽名（校內(nèi)） 指導(dǎo)教師簽名（校外） 教學(xué)主任簽 名 20** 年 1 月 14 日 一、 課題內(nèi)容 根據(jù) 汽車發(fā)動機飛輪殼左右支架系東風(fēng)汽車 零件，每輛車兩件，年產(chǎn)量 8 萬件 。在左右支架底平面上，采用立式鉆床多軸箱同時鉆削鉆削 4 個Φ 13 通孔， 設(shè)計所用多軸動力箱與機床夾具。 所設(shè)計的 多軸箱和配套 夾具應(yīng)能 可靠和穩(wěn)定地保證加工精度，滿足大批量生產(chǎn)要求。 機床夾具應(yīng) 滿足年產(chǎn)設(shè)計鋼領(lǐng)需要 ， 保證鉆孔時 定位可靠， 提高孔位置度精度， 氣動夾緊方式等要求。 二、課題任務(wù)要求 要求學(xué)生具備較扎實的機械設(shè)計、機械制造與裝備方面的知識，有較強的機械設(shè)計和一定的分析問題、解決問題的能力。具體設(shè)計任務(wù)要求包括： 3000 字）。 3000 字以上）。 車發(fā)動機飛輪殼左右支架 零件圖并繪制工藝流程圖。 輪殼左右支架 鉆削工序加工方案。 輪殼左右支架 鉆削多軸箱總體設(shè)計方案。輪殼左右支架 的鉆床夾具總體設(shè)計方案。 輪殼左右支架 鉆削多軸箱總裝配圖及其部件圖。 輪殼左右支架 鉆削鉆床夾具總裝配圖及其主要零件圖。 15000字以上） 三、進程安排 序號 設(shè)計（論文）各階段名稱 日 期 1 明確畢業(yè)設(shè)計任務(wù)、查閱相關(guān)資料，撰寫開題報告。 修改、 完善 并上交畢業(yè)設(shè)計開題報 告 翻譯與畢業(yè)設(shè)計課題相關(guān)的英文技術(shù)資料并上交 繪制 飛輪殼左右支架 零件圖。 進行結(jié)構(gòu)工藝性分析。 繪制工藝流程圖。擬定 飛輪殼左右支架 鉆削工序加工方案。 擬定 飛輪殼左右支架 鉆削工序的多軸箱總體設(shè)計方案。繪制 飛輪殼左右支架 鉆削多軸箱總裝配圖及其部件圖。 擬定 飛輪殼左右支架 的鉆床夾具總體設(shè)計方案 ，分析其定位、夾緊和對刀方案，繪制 機床夾具總裝配圖及其主要零件圖。 完善畢 業(yè)設(shè)計資料、編寫畢業(yè)設(shè)計說明書。 整理、上交畢業(yè)設(shè)計全部資料。 0 總結(jié)，準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計答辯。 、應(yīng)閱讀的主要參考文獻 [1] 馮辛安 等 主編 ．機械制造裝備設(shè)計（第 2版） [M]械工業(yè)出版社， 2008 [2] 李慶余主編 ． 機械制造裝備設(shè)計 [M]械工業(yè) 出版社， 2003 [3] 趙永成主編 北京：中國鐵道出版社， 2002 [4] 范祖堯 主編 ．現(xiàn)代 機械 設(shè) 備設(shè)計 手冊 [M]械工業(yè) 出版社， 1996 [5] 龔定安主編．機床夾具設(shè)計 [M]．西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社， 1992 [6] 肖繼德等主編．機床夾具設(shè)計 [M](第 2版 ) . 北京：機械工業(yè)出版社， 2004 [7] 王光斗等主編．機床夾具設(shè)計手冊 [M]（第 3版） 海科學(xué)技術(shù)出版社出版 ， 2000 [8] 大連組合機床研究所編 M]機械工業(yè)出版社 ,1978 [9] 王先逵主編．機械加工工藝手冊 [M]（第 2版） 械工業(yè)出版社， 2007 畢 業(yè) 設(shè) 計 (論 文 )參 考 文 獻 譯 文 1 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )參考文獻譯文 學(xué)生姓名： 詹 華 萍 系 別： 機 械 工 程 系 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 號 : 20070130136 譯文出處： 19］ et ,776,081 988 可調(diào)式多軸頭加工工具 摘要 ： 在 多軸頭匹配 類型機床上 ， 加工單元包括一個 基于 處理進退運動的 原始 的職位和 一個 加工的位置 ,第一個環(huán)形導(dǎo)軌包括一個可移動的軌道包圍的 加工單元 ,它坐落在原來的位置 ， 第二個環(huán)形鋼導(dǎo)軌和處理在一個地方上的軸向位移的從前導(dǎo)軌 ,分別為 多軸 頭進行的第一和第二支導(dǎo)軌。第一和第二索引機制的 交換 連接頭分別 為多軸 第一和第二導(dǎo)軌等 同 為駕車前往角位移 ,處理和電梯機制從第一次和第二次側(cè)導(dǎo)軌的垂距在一個地方移動為鐵路提供更換 多軸 頭之間的第一個和第二個導(dǎo)軌 ,靜止軌道交通發(fā)展的一個重要組成部分的第一導(dǎo)軌和部 分第二導(dǎo)軌的分歧是生活在一個圓弧鋼軌在一個地方上相應(yīng)的舉升機構(gòu) ,例如 ,電梯機制相互連接組成的電梯扶手電梯的第一和第二 ,升降 導(dǎo)軌是指連接到電梯 ,都還有待提高 ,并降低了之間的第一個和第二個導(dǎo)軌 。 關(guān)鍵詞 ： 多軸頭、 導(dǎo)軌、電梯機制、角位移 本發(fā)明涉及一種 多抽頭 類型機床上 ， 加工單元包括一個基地處理進退運動之間的一個原始的職位和加工的位置 ,第一個環(huán)形導(dǎo)軌包括一個可移動的軌道積分與加工單元和一個固定的軌道包圍了加工單元 ,它坐落在原來的位置 ,第二環(huán)形鋼導(dǎo)軌和處理在一個地方上的軸向位移的從前導(dǎo)軌 ,復(fù)數(shù)個 多軸的 連接頭 每頭進行了第一和第二支導(dǎo)軌 ,第一和第二索引機制的 替代 連接頭分別 多軸的與 第一和第二導(dǎo)軌 多軸頭連接 為駕車前往角位移等處理 ,電梯機制從第一次和第二次側(cè)導(dǎo)軌在一個地方移動鋼軌的垂距提供更換多軸 頭之間的第一和第二支導(dǎo)軌。 型描述 這樣 的多軸頭代替 型機工具 ，是由 通常為人所知的 6 日本出版。與上述常規(guī)機床 不同 ,搭車機制和轉(zhuǎn)移機制的要求 ，是 多軸 頭之間傳遞的第一和第二道軌和電梯機制 ,導(dǎo)致 了 一個復(fù)雜的施工。此外 ,一個空間必須被遺棄在第二個導(dǎo)軌更換 多軸 相應(yīng)減少 ,導(dǎo)致儲存一定數(shù)量的 多軸 頭。 經(jīng) 發(fā)明的 本發(fā)明已經(jīng)完成這樣的情況下 ,它是針對本發(fā)明的對象類型提供一個 多軸 頭 機床 ,所述 頭替換 轉(zhuǎn)移的機制 多軸 頭之間的第一個和第二個道軌和電梯結(jié)構(gòu)簡化 ,同時也增加了一定數(shù)量的 多軸 頭儲存。根據(jù)本發(fā)明的一個組成部分 ,靜止軌道的第一導(dǎo)軌和部分第二軌道的分歧是搭車軌道在在一個地方一個圓弧相應(yīng)的舉升機構(gòu) ,分別為舉升機構(gòu)組成一個電梯設(shè)備相互連接的電梯扶手第一和第二 ,電梯驅(qū)動 導(dǎo)軌是指連接到電梯 ,都還有待提高 ,并降低了之間的第一個和第二個導(dǎo)軌。采用上述的建設(shè) ,多軸 頭可以移動之間的第一個和第二個道軌和另外 ,當(dāng)電梯軌道的第一 導(dǎo)軌移到第二導(dǎo)軌 ,一個 多軸 頭儲存在第二個導(dǎo)軌是撤退出來。因此 ,同樣數(shù)量的 多軸 主管 能夠 儲存在第一和第二支導(dǎo)軌。這就使得它能夠增加適當(dāng)?shù)?多軸 頭儲存為比上年 更佳 和簡化的安排替換運動。這是本發(fā)明的另一個對象類型提供一個 多軸頭替換 機床所取代 多軸 取決于頭是順利的變化對該類型的作品 ,并提高了加工效率。這是本發(fā)明的進一步的對象類型提供一個 多軸頭替換 機床其中所述的上升和降低 多軸 頭運動的穩(wěn)定性。 上述和其他物體、主要特點和優(yōu)點 ,從閱讀以下的描述了優(yōu)先化身會同繪圖形 ， 這項發(fā)明將變得明顯 。 圖紙同類體現(xiàn)本發(fā)明將簡要描述 如下 圖一： 是一個 可調(diào)式多軸頭加工 工具 的全圖 ； 圖二： 是一個 切面 機床的角度 ,顯示在 1 被簡化 部分 ；圖三： 是 截取的圖一中 半切面圖片； 圖四：是對圖三一比一放大的截面圖； 圖五：是截取的圖三中箭頭 V 所示的圖片； 圖六：是對圖四一比一放大的截面圖； 圖七：是截取的圖三中箭頭 示的圖片 ； 圖八：是截取的圖七中箭頭 圖九：是截取的圖三中箭頭 示的圖片； 圖十：對圖三側(cè)面的截圖圖片； 圖十一：對圖三中 一比一放大的圖片； 圖十二：是 圖三中的 一比一放大的圖片 ； 圖十三：可調(diào)多軸頭加工工具的外部圖片 ； 圖十四： 不同種類的可調(diào)多軸頭圖片。 。 圖 4 對圖三一比一放大的截面圖 圖 1 可調(diào)式多軸頭加工 工具 的全圖 圖 2 切面 機床的角度 ,顯示在 1 被簡化 部分 圖 3 截取的圖一中 半切面圖片 。 圖 5 截取的圖三中箭頭 V 所示的圖片 圖 6 對圖四一比一放大的截面圖 圖 7 截取的圖三中箭頭 示的圖片 圖 8 截取的圖七中箭頭 示的圖片 圖 9 截取的圖三中箭頭 示的圖片 圖 10 圖三側(cè)面的截圖圖片 圖 11 圖 三中 一比一放大的圖片 圖 12 圖三中的 一比一放大的圖片 圖 13 可調(diào)多軸頭加工工具的外部圖片 圖 14 不同種類的可調(diào)多軸頭圖片 多軸頭運作圖形的分析 電梯機制在降低 60 圖 14 所示（五）向下移動的多主軸頭，相應(yīng)的第二導(dǎo)軌 6，也向下移動的多主軸頭 其立場相應(yīng)的第一個導(dǎo)軌 5。在這種情況下，一間多主軸頭指數(shù)臂第二個索引機制的關(guān)系是 26 31 順序控制存儲在 99 個同樣，雖然多主軸頭個索引的數(shù)據(jù) 26 99的順序控制存儲在索引手臂協(xié)會與索引機制的第一個 25 28。 在一個由多主軸 加工，多軸頭 從第二個引導(dǎo)降低到第一軌導(dǎo)軌 5 6，以及由多主軸頭 加工，多軸頭 下調(diào)第二導(dǎo)軌 6 入第一個導(dǎo)軌 5。此外白衣更換多軸箱 主軸頭 指導(dǎo)，從第一軌移動到第二個 5 導(dǎo)軌 6。 當(dāng)一個工作復(fù)本的是經(jīng)過加工的工作工務(wù)局運輸，多軸箱的 以依次帶入到加工位置 效果由個人多軸箱的 順序補體 在由多軸箱的 加工，多軸頭 從第二個引導(dǎo)降低到第一軌指南 6 軌 5 提供一個工作將隨后運送。 例如，在由多主軸頭 加工，多軸 降低到 5 首導(dǎo)軌，如圖 14 所示。在這種情況下，多主軸 上面的第二個指導(dǎo)多軸頭位于 軌道 6。于是，當(dāng) 25 索引機制，使經(jīng)營加工完成后，由多主軸頭 進入加工位置 主軸頭體 二個索引機制也運作方式， 26 到 60 方位取代，如圖所示在圖 14。 如果多主軸頭 要以先進的加工位置國會議員到機器的工作廁所，然后電梯機制 60 解除運動，以提高多主軸頭 第二軌操作指南 6，而在同一撤退時從第二引導(dǎo)多軸頭向 上軌 6 格 圖 14 所示。 此后，第二個索引機制運作方式，轉(zhuǎn) 26 在圖 14 所示的為 60 在一個方向相反的描述，參考圖 14 所示，從而將多主軸頭 電梯導(dǎo)軌 10。 10 在這種條件下，降低電梯的機制使 60 多主軸頭 第一要到 5 導(dǎo)軌在圖 14所示，降低。 在這種方式的多軸箱 每一個 地方 ， ， 以加工成所需的地位，影響到加工到國會議員提出。此外，由于多主軸頭可放置，為后續(xù)加工。此外，由于多主軸頭可放置，為后續(xù)加工，加工效率可提高。此外，由于多軸箱相同數(shù)量可以在第一和第二指導(dǎo)存儲軌 5,6，對多主軸頭數(shù)，可以存儲比以前更多的藝術(shù)。自導(dǎo)柱 61 10 成員是通過連接在電梯 66 和 60 69 大幅機制與基一整體的，也有可能支持一個穩(wěn)定的方式垂直導(dǎo)柱 61。此外，在電梯上升和下降 60 機制，支持 13 個鐵路連接兩個 18 歲以下的電梯導(dǎo)軌為指導(dǎo)的梳 84 和 85，和連鎖塊的多軸箱 36到 生素 在頭部引導(dǎo)會員 86 軸箱 1 至 提出，并在穩(wěn)定地降低。在上下電梯 62 對是相互關(guān)聯(lián)的成員 74 通過連接，并連接到上電梯 62 鏈 77 一雙繞在鏈輪上可旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)柱的上端支持 61 輪 76 個，權(quán)重的平衡鏈被連接到 77。因此，電梯運行了 62 個可以在一個上升和降低其水平與穩(wěn)定的方式維護和另外的態(tài)度，可以通過單動式驅(qū)動器驅(qū)動的動作方式63， 在第一和第二個索引機制， 25 日和 26 日，大幅 U 形從事成員在 38 個被出售的武器 28數(shù)每 31 領(lǐng)先結(jié)束，具有彈性偏置項目的形式領(lǐng)先結(jié)束，加上 44 和指導(dǎo)突起在 45 所提供的中央上部和下部的 38 個成員參與的部分，以及領(lǐng)先結(jié)束鎖定 36 座，形成符合響應(yīng)的導(dǎo)突起 44 和 45，因此，輪廓的上升和下降運動對多軸箱 婚和鎖塊之間的 36 和 28,31 脫離接觸指數(shù)手臂很容易實現(xiàn)，而且每時，國家可以從事堅決維護。 可調(diào)多軸頭 型機床 的的原理和作用 機床上加工單元組成的一對進退之間的原始位置和加工位置，第一個環(huán)形導(dǎo)軌包括一個可移動的軌道積分的動作說加工基地出售單位和一個靜止軌道圍繞加工單元說這是在說，原來的位置，第二個同心環(huán)形導(dǎo)軌與軸向偏移，在處理從一個地方說，第一導(dǎo)軌，一個多主軸頭多元化的每個進行說第一和第二導(dǎo)軌，第一和第二個索引機制釋放地分別連接到多軸箱 上說，第一和第 二駕駛導(dǎo)軌說多軸箱的角位移，和電梯處置機制，從側(cè)面說，第一和第二指導(dǎo)偏移量表示，從一個地方移動軌鐵路提供的多軸箱更換第一和第二之間說導(dǎo)軌，其中一個說：靜止軌道的一部分被劃分為一圓弧如電梯導(dǎo)軌在一個地方，相應(yīng)地說道電梯機制，分別表示電梯機制包括連接到電梯的每一個電梯導(dǎo)軌的說，第一和第二導(dǎo)軌，解除驅(qū)動方式連接到電梯將被提高，降低了第一和第二之間說導(dǎo)軌 。 機床 的作用 ，還包括為提供一個信號后，多主軸頭類型的不同信號發(fā)生器連接到的多軸箱，每年至少一個探測器在固定的位置相應(yīng)的接收信號表示信號發(fā)生器的第一 和第二導(dǎo)軌每處理，表示探測器被連接，用于控制所述第一和第二次指數(shù)序列的機制操作控制，說電梯機制 來存儲各個位置的多軸箱上說，第一和第二導(dǎo)軌在說順序控制，以及用于檢測的工作是要工作的新加工型探測器，探測器的工作表示被連接到一個控制面板，提供了一個預(yù)備動作到順序控制信號，為新的移動工作多主軸頭一首導(dǎo)軌既定立場。 3. 可調(diào)多軸頭 型機床 的作用 ， 第 一次和第二次是在導(dǎo)軌垂直間隔一定距離排列的互相之間的距離，除了表示對首先是導(dǎo)軌之間的配對相同，先說是導(dǎo)軌之間的第二導(dǎo)軌副，每上下電梯導(dǎo)軌副，同樣是集成，通過相互支持的鐵 路 。 4. 可調(diào)多軸頭 型機床 根據(jù)權(quán)利要求為指導(dǎo)不斷上升和下降的升降機 1 或 2，其中指導(dǎo)會員是固定地傾向于垂直擴展。 調(diào)多軸頭 型機床 的作用 ，鎖定對多軸頭安裝在每一個項目對各自的第一和第二導(dǎo)軌內(nèi)，頭部指導(dǎo)會員棄置在一個地方是對應(yīng)于每個電梯導(dǎo)軌的說，是適應(yīng)擴大垂直從事于上升和下降的升降機上升和指導(dǎo)等，后者降低時間鎖定塊 。 1. of to a a on a an a a a a to is in a at a a of on of to on an at a of 2 of is 6. a a of a in a In a be in of in a of F he in it is an of to a a of a is of to a of of a of as a in a at a to an to of of to is to be be of is to on is of de on it to of as to It is of to a a in of a is It is of to a of of of of in to 9. of 8 1 in to 0 8,a 6 is to 9 to to be to of 6 of of of 1 3,B1 3,C1 3 13 a 7 is to 9 to 6 7 of 6 of 1 3,B1 3,C1 3 1 3 to ,8 9 on 4 in of 1 3,3,C1 3 1 3 in to 0,a 1 is on of 1 3,B1 3,C1 3 1 3 a it is in to 8 9. to a 0 is on 9 7 of a in to 1 of of 1 3,3,C1 3 1 3 in to 8. to in of is at a s1,s2,s3,s4 s5 so as to a of A, WC D a 5 is in an to s1 to s5 at of 5 at a to of s1 to of 6 on 5 ,so of of A,WC D is 6 in a i is at a of s1 to an so is at a of s1 to s5,so of A,WC D at of s1 to s5 is 6 at 6 to A 7 is at si A,C D is to so a in 7 is a 8. on a 9 a to of ,so a of of to si is 8 to of 9 In of , it 1 3,B1 3,C1 3 1 3 is of 8 1 ,of a 1 by 9,90, in of to of NC 00 9 ,of in 9 a to P ,in a is on ,of 5 to P ,a is on , of 0 6 to be 5 to P. of of of i to a as 8 9 ,to be by of in 9 to by 9 . of be in 14(a)j)1 3 1 3 on ,1 3 1 3 on ,as 14(a),A,C D to be in to of in a In 1 is P to of a A 2 3 P to of A in of a B ,1 is P as b) to of B ,1,3 a be on at 1 is to by 1. 1 3 in to 0 8 to by 0 ,as c)1 to up to a to 3 to ,in 3 is 9 ,1 1 is in 0,a 1 in 6 1 is in 9. 1 3,2 1 by 6 to be 0 in a ,as d). 1 is a to 8. 0 is as e) to 3 to to to 1 to to . In a 3 1 of 6 is in 9,1 to 6 in 9 is in 8 of 5. is in at by 2 3. At by 2, 2 is , at by 3 , 3 is . 2 3,2 3 to . a C of B , 1 , C2 3 be P to by 1 , C2 3. by 1, C2 3, 1, to a D be by 2, 2 is ,as f). In 3 is 2 on . 5 is to 3 P of by 2, 6 is to 0, as g). If 3 is to be to P to C, 0 is to 3 to , at 1 ,as h). 6 is to 0 as i) in a to to g), 3 0. 10 In of 0 3 to be , as j). In of 1 #, 3,C1 3 1 3 be P as to be to be to be of be on ,6,of be is in 1 6 9 in 0, it is to 1 in a stab湖北汽車工業(yè)學(xué)院機械工程系 畢 業(yè) 設(shè) 計 開 題 報 告 課題名稱 汽車發(fā)動機飛輪殼支架鉆削多軸頭 與夾具設(shè)計 課題來源 生產(chǎn)實際 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 完成日期 一、 題課的來源、目的、意義 此課題來源于生產(chǎn)實際， 汽車發(fā)動機飛輪殼左右支架事東風(fēng)汽車 的零件，而我所要設(shè)計的 汽車發(fā)動機飛輪殼鉆削多軸頭及其夾具是用來輔助生產(chǎn)汽車發(fā)動機飛輪殼左右支架的。 多軸頭是附加在立式鉆床上的一種裝置 。它通過傳動桿與機床主軸相連，由傳動桿驅(qū)動多軸頭箱體內(nèi)部的各個齒輪和工作軸旋轉(zhuǎn)，工作軸的位置按照設(shè)計與工件上孔位置相對應(yīng)，工作軸上裝有刀具，例如鉆頭，锪刀，倒角鉆，鏜刀等，可以實現(xiàn)在一個工步內(nèi)對工件上的多個孔進行多個工藝內(nèi)容的加工?；诎l(fā)動機飛輪殼左右支架的結(jié)構(gòu)特點（零件圖見圖 1），采用鉆削多軸頭進行輔助加工，四個孔可以同時加工，完成多個工步內(nèi)容，加工效率極高。 圖 1 在采用多軸頭的同時，還要有與之對應(yīng)的夾具的輔助。 機床夾具是在金屬加工過程中，用以準(zhǔn)確的確定工件位置，并將其牢固的夾緊，以接受加工的工藝裝備。其主要作用是：可靠的保證工件的加工質(zhì)量，提高加工效率，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的工藝性能。因此，機床夾具在機械制造中占有重要的地位。本課題為 汽車發(fā)動機飛輪殼支架 43 孔多軸頭及其配套夾具的設(shè)計就是屬于傳統(tǒng)的機械加工工裝設(shè)計，其主要目的就是要解決在一般的機械加工過程中常見的多孔位加工問題。 通過多軸頭配合夾具對零件同時進行一個平 面內(nèi)的多個孔的加工，從而可以顯著的提高加工效率。 二、 可行性分析及系統(tǒng)設(shè)計方案 汽車工業(yè)是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，在生產(chǎn)中應(yīng)用了各種加工工藝方法。從原材料進廠到產(chǎn)品出廠的整個過程中，都離不開工藝。所以汽車生產(chǎn)的工藝工作十分復(fù)雜。汽車產(chǎn)品具有諸如零件精度高、結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、產(chǎn)量大、零部件的互換性要求高、安全性要求高等特點。在汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程中其中有大量的零部件產(chǎn)品需要經(jīng)過機械加工，而在零部件的機械加工過程中很多都需要使用專用的工裝夾具來保證其加工的過程的順利進行。此外，汽車零件的結(jié)構(gòu)大都很復(fù)雜，而且多孔，為了提高零 件的生產(chǎn)效率，多軸頭的使用已經(jīng)成為一種很常見的工藝手段。 多軸頭分為通用多軸頭和專用多軸頭，在汽車零部件加工廠里，多使用專用多軸頭，它與通用多軸頭的區(qū)別是工作軸不可調(diào)，適用于大量生產(chǎn)的工廠。專用多軸頭的各工作軸多采用懸掛式的鉆模板進行刀具的導(dǎo)向定位。懸掛式鉆模板是通過滑柱、彈簧和多軸頭等懸掛在鉆床的主軸上，工件以支承塊、銷、限位件、定位壓塊為定位件，其中定位壓塊兼為夾緊件。當(dāng)鉆模板上的定位件隨鉆床主軸下降到與工件接觸時，則工件完成最終定位，鉆模板不再下降，但多軸頭仍繼續(xù)下降，此時滑柱上的兩根彈簧產(chǎn)生越來越大 的壓力通過鉆模板上的定位壓塊將工件壓牢。當(dāng)工件上的孔加工透后，鉆模板隨鉆床主軸一起上升，直到便于裝卸工件時，鉆床主軸才停止上升。 多軸頭雖然在多孔加工方面有很明顯的優(yōu)點，但是也有它自身的局限性，例如，一旦多軸頭箱體設(shè)計加工完畢，則其各個工作軸的軸間距就已經(jīng)固定，不能改變，此多軸頭就只能用來加工單一產(chǎn)品。此外，由于多軸頭的專業(yè)性較強，它也不適合用于新產(chǎn)品的調(diào)試加工。多軸頭的各個部件的要求精度較高，所以它的制造費用要比一般的工裝夾具要高。不僅如此，由于多軸頭的工作軸前端需要有軸承支承，受支承軸承的外形尺寸的限制 ，其加工孔的孔距也不可能很近，超出一定范圍才可能使用多軸頭加工。 該課題所涉及的加工零件的工序尺寸如圖 2 所示： 由工序圖可知被加工孔的最小孔距為 51，孔徑為φ 13。根據(jù)以上已知條件，按《組合機床設(shè)計》表 5用主軸的最小軸間距可以查得多軸頭的最小軸間距為 36。由于此軸間距大于所規(guī)定的最小軸間距，所以對于 汽車發(fā)動機飛輪殼左右支架底平面上的 43 孔是可以選用多軸頭進行加工的。 基于以上的資料和條件的分析可以對整個設(shè)計方案做出一個大體的框架即：多軸頭與 式鉆床相聯(lián)接，而夾具安裝在鉆床的平臺上，多軸頭 和夾具之間的定位靠多軸頭上的導(dǎo)桿和夾具上的導(dǎo)套配合完成。由于工件的尺寸較大，選擇一次只加工一件。 圖 2 三、系統(tǒng)達到的功能要求、技術(shù)指標(biāo) 本 鉆 削 多 軸 頭 及 其 配 套 夾 具 是 用 于 加 工 零 件 發(fā) 動 機 飛 輪 殼 1042 左右支架。其左右支架是通過支架將飛輪殼固定在發(fā)動機上。它主要承受飛輪殼的重量。 零件 1042 左 /右支臂系東風(fēng)汽車 零件。每車用量兩件，每種年產(chǎn)量位 80， 000 件屬于大批量生產(chǎn)型。為了提高零件機械加工的效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，就需要采用先進的工藝裝備，而 本多軸頭及其夾具的特點則能夠滿足上述要求。采用多軸頭同時加工零件底平面上的 4 的Φ 13 通孔，可以大幅度提高加工精度和加工效率，能夠滿足大批量生產(chǎn)的需要。同時，還應(yīng)該滿足如下幾個要求： 1. 由于多軸頭要配合夾具使用來完成對工件上 4 個通孔的加工，故在設(shè)計中要滿足夾具應(yīng)便于裝夾，排屑方便等要求。 2. 提高機械加工勞動生產(chǎn)率，滿足生產(chǎn)要求。 3. 夾具操作方便，夾緊可靠安全，有較合理的裝卸空間。 4. 保證工件的加工精度。 5. 結(jié)構(gòu)合理，便于加工、裝配和維修。 四、系統(tǒng)研究的重點和難點 整個設(shè)計過程中的重點和難點主要有以下兩點： 1. 使多軸頭 和夾具能夠協(xié)調(diào)一致的工作。在使用過程中既要滿足工件的定位方便、加工精度得以保證；還要滿足裝夾方便、操作安全的要求。在設(shè)計多軸頭和夾具時要考慮設(shè)備和工裝之間的聯(lián)系尺寸，例如機床的主軸運動極限距離，主軸的外徑，最大扭矩；工件的裝卸空間要合理；工件如何定位才能滿足加工精度的需要。 夾具操作方便，夾緊可靠安全，有較合理的裝卸空間。 五、預(yù)計課題的經(jīng)濟效益和社會效益 在該零件底面孔加工工序中，使用多軸頭有很多好處。在加工時，可以一次加工多個孔，完成多個工步內(nèi)容，加工效率極高，可以縮短切削加工的單位時間；可以縮短輔助時 間；由于是在一次裝夾過程完成的切削，孔位的加工精度很高；同時可以使工人的操作安全和方便，并能夠減輕體力勞動強度；可以使技術(shù)等級較低的工人擔(dān)任加工精度教工的工件，并能夠保證工件的加工精度。 六、畢業(yè)設(shè)計進度安排 序號 設(shè)計（論文）各階段名稱 日 期 1 明確畢業(yè)設(shè)計任務(wù)、查閱相關(guān)資料，撰寫開題報告。 修改、 完善 并上交畢業(yè)設(shè)計開題報告 翻譯與畢業(yè)設(shè)計課題相關(guān)的英文技術(shù)資料并上交 繪制 飛輪殼左右支架 零件圖。 進行結(jié)構(gòu)工藝性分析 。 繪制工藝流程圖。擬定 飛輪殼左右支架 鉆削工序加工方案。 擬定 飛輪殼左右支架 鉆削工序的多軸箱總體設(shè)計方案。繪制 飛輪殼左右支架 鉆削多軸箱總裝配圖及其部件圖。 擬定 飛輪殼左右支架 的鉆床夾具總體設(shè)計方案 ，分析其定位、夾緊和對刀方案，繪制 機床夾具總裝配圖及其主要零件圖。 完善畢業(yè)設(shè)計資料、編寫畢業(yè)設(shè)計說明書。 整理、上交畢業(yè)設(shè)計全部資料。 0 總結(jié)，準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計答 辯。 、參考文獻 [1] 馮辛安主編 ．機械制造裝備設(shè)計（第 2版） [M]械工業(yè)出版社， 2008 [2] 大連組合機床研究所編 M]機械工業(yè)出版社 ,1978 [3] 王先逵主編．機械加工工藝手冊 [M]（第 2 版） 械工業(yè)出版社， 2007 [4]唐金松主編 ． 簡明機械設(shè)計手冊 [M]2000 [5] 肖繼德等主編．機床夾具設(shè)計 [M](第 2版 ) . 北京：機械工業(yè)出版社， 2004 [6] 趙永成主編 北京：中國鐵道出版社 ， 2002 [7] 候家駒主編 機械工業(yè)出版社 ,1991 [8] 北京機械學(xué)院主編 科學(xué)出版社 ,1971 開 題 報 告 要 求 1、 開題報告必須在 收集和閱讀有關(guān)資料，考查生產(chǎn)現(xiàn)場，參考類似產(chǎn)品，進行分析、對比、論證的基礎(chǔ)上進行撰寫。 2、 開題報告的內(nèi)容一般包括： 課題的來源、目的、意義、國內(nèi)外的現(xiàn)狀及發(fā)展；進行可行性分析及系統(tǒng)設(shè)計方案；系統(tǒng)達到的功能要求、技術(shù)指標(biāo)；所應(yīng)用的新技術(shù)、新工藝、新裝置等及關(guān)鍵技術(shù)；系統(tǒng)研究的重點和難點；預(yù)測課題的經(jīng)濟效益和社會效益 以及可能取得的成果等。 3、 開題報告不得少于 3000 漢字，并附有畢業(yè)設(shè)計計劃安排。 4、 開題報告要求在畢業(yè)設(shè)計前四周內(nèi)完成。 導(dǎo)師評語（應(yīng)根據(jù)“開題報告要求”，組織所指導(dǎo)的學(xué)生進行交流，對學(xué)生開題報告的內(nèi)容、設(shè)計方案、應(yīng)用技術(shù)以及預(yù)測成果等進行綜合評價。） 導(dǎo)師簽名： 200 年 月 日 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 摘要 多軸頭夾具是配合立式鉆床進行左右支臂的鉆孔加工的工藝裝備，利用鉆床主軸驅(qū)動多軸頭各個工作軸，配套夾具進行夾緊和定位。在一次裝夾過程中就可以完成若干孔位 的 加工，很適合大型汽車廠內(nèi)大批量加工零件上多個孔系的工序 ，可以顯著 提高生產(chǎn)效率。 關(guān)鍵詞 ： 鉆床夾具；多軸頭 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 is of of be s be by of in So it to in s 北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 目錄 第一章 概論 ............................................................. 1 課題的來源和目的 ....................................................................................................... 1 可行性分析及系統(tǒng)設(shè)計方案 ....................................................................................... 2 鉆削系統(tǒng)達到的功能要求和技術(shù)指標(biāo) ....................................................................... 3 鉆削系統(tǒng)研究的重點和難點 ....................................................................................... 4 預(yù)計課題的經(jīng)濟效益和社會效益 ............................................................................... 4 第二章 原始資料及設(shè)計要求 ............................................... 5 原始資料 ....................................................................................................................... 5 工序卡 ................................................................................................................... 5 機床相關(guān)參數(shù) ....................................................................................................... 6 設(shè)計要求 ....................................................................................................................... 7 第三章 多軸頭及夾具的總體設(shè)計 ........................................... 8 多軸頭與夾具導(dǎo)向結(jié)構(gòu)選擇 ....................................................................................... 8 導(dǎo)向套的選擇 ............................................................................................................... 9 作軸直徑的計算 ......................................................................................................... 9 刀具接桿類型 的選擇 ................................................................................................. 10 定多軸頭箱體輪廓尺寸 ........................................................................................... 10 初定夾具輪廓尺寸 ..................................................................................................... 10 第四章 多軸頭的設(shè)計 .................................................... 11 多軸頭設(shè)計的原始依據(jù)圖 ......................................................................................... 11 傳動方案的選擇及分析 ............................................................................................. 11 齒輪的設(shè)計及計算 ..................................................................................................... 12 工作軸的結(jié)構(gòu)形式選擇 ............................................................................................. 14 工作軸的設(shè)計及計算 ................................................................................................. 15 軸承的選擇及計算 ..................................................................................................... 17 鍵聯(lián)接的選擇 ............................................................................................................. 18 潤滑與密封 ................................................................................................................. 19 第五章 夾具設(shè)計 ........................................................ 20 夾具體上配合及公差的選擇 ..................................................................................... 20 位方案的選擇及分析 ............................................................................................... 22 定位誤差的分析及計算 ............................................................................................. 23 緊方案的選擇 ........................................................................................................... 26 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 夾緊力的計算 ............................................................................................................. 26 夾緊力的大小的計算 ......................................................................................... 26 際夾緊力的計算 ............................................................................................... 26 夾緊和定位方案的總體設(shè)計 ..................................................................................... 27 總結(jié) ................................................................... 29 致謝 ................................................................... 30 參考文獻 ............................................................... 31 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 1 第一章 概論 課題的來源 和 目的 此課題來源于生產(chǎn)實際，汽車發(fā)動機飛輪殼左右支架 系 東風(fēng)汽車 的零件，而我所要設(shè)計的汽車發(fā)動機飛輪殼鉆削多軸頭及其夾具是用來輔助生產(chǎn)汽車發(fā)動機飛輪殼左右支架的。 多軸頭是附加在立式鉆床上的一種裝置。它通過傳動桿與機床主軸相連，由傳動桿驅(qū)動多軸頭箱體內(nèi)部的各個齒輪和工作軸旋轉(zhuǎn)，工作軸的位置按照設(shè)計與工件上孔位置相對應(yīng)，工作軸上裝有刀具，例如鉆頭，锪刀，倒角鉆，鏜刀等，可以實現(xiàn)在一個工步內(nèi)對工件上的多個孔進行多個工藝內(nèi)容的加工?；诎l(fā)動機飛輪殼左右支架的結(jié)構(gòu)特點 如圖 采用鉆削多軸頭進行輔助加工，四個孔可以同時加工，完成多個工步內(nèi)容，加工效率極高。 在采用多軸頭的同時，還要有與之對應(yīng) 的夾具的輔助。機床夾具是在金屬加工過程中，用以準(zhǔn)確的確定工件位置，并將其牢固的夾緊，以接受加工的工藝裝備。其主要作用是：可靠的保證工件的加工質(zhì)量，提高加工效率，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的工藝性能。因此，機床夾具在機械制造中占有重要的地位。本課題為汽車發(fā)動機飛輪殼支架 43孔多軸頭及其配套夾具的設(shè)計就是屬于傳統(tǒng)的機械加工工裝設(shè)計，其主要目的就是要解決在一般的機械加工過程中常見的多孔位加工問題。 通過多軸頭配合夾具對零件同時進行一個平面內(nèi)的多個孔的加工，從而可以顯著的提高加工效率。 圖 右 支 架 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 2 可行性分析及系統(tǒng)設(shè)計方案 汽車工業(yè)是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，在生產(chǎn)中應(yīng)用了各種加工工藝方法。從原材料進廠到產(chǎn)品出廠的整個過程中，都離不開工藝。所以汽車生產(chǎn)的工藝工作十分復(fù)雜。汽車產(chǎn)品具有諸如零件精度高、結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、產(chǎn)量大、零部件的互換性要求高、安全性要求高等特點。在汽車產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程中其中有大量的零部件產(chǎn)品需要經(jīng)過機械加工，而在零部件的機械加工過程中很多都需要使用專用的工裝夾具來保證其加工的過程的順利進行。此外，汽車零件的結(jié)構(gòu)大都很復(fù)雜，而且多孔，為了提高零件的生產(chǎn)效率，多軸頭的使用已經(jīng)成為 一種很常見的工藝手段。 多軸頭分為通用多軸頭和專用多軸頭，在汽車零部件加工廠里，多使用專用多軸頭，它與通用多軸頭的區(qū)別是工作軸不可調(diào)，適用于大量生產(chǎn)的工廠。專用多軸頭的各工作軸多采用懸掛式的鉆模板進行刀具的導(dǎo)向定位。懸掛式鉆模板是通過滑柱、彈簧和多軸頭等懸掛在鉆床的主軸上，工件以支承塊、銷、限位件、定位壓塊為定位件，其中定位壓塊兼為夾緊件。當(dāng)鉆模板上的定位件隨鉆床主軸下降到與工件接觸時，則工件完成最終定位，鉆模板不再下降，但多軸頭仍繼續(xù)下降，此時滑柱上的兩根彈簧產(chǎn)生越來越大的壓力通過鉆模板上的定位壓塊將工件 壓牢。當(dāng)工件上的孔加工透后，鉆模板隨鉆床主軸一起上升，直到便于裝卸工件時，鉆床主軸才停止上升。 多軸頭雖然在多孔加工方面有很明顯的優(yōu)點，但是也有它自身的局限性，例如，一旦多軸頭箱體設(shè)計加工完畢，則其各個工作軸的軸間距就已經(jīng)固定，不能改變，此多軸頭就只能用來加工單一產(chǎn)品。此外，由于多軸頭的專業(yè)性較強，它也不適合用于新產(chǎn)品的調(diào)試加工。多軸頭的各個部件的要求精度較高，所以它的制造費用要比一般的工裝夾具要高。不僅如此，由于多軸頭的工作軸前端需要有軸承支承，受支承軸承的外形尺寸的限制，其加工孔的孔距也不可能很近，超出 一定范圍才可能使用多軸頭加工。 該課題所涉及的加工零件的工序尺寸如圖 由工序圖可知被加工孔的最小孔距為 51，孔徑為φ 13。根據(jù)以上已知條件，按 [5]表56。由于此軸間距大于所規(guī)定的最小軸間距，所以對于汽車發(fā)動機飛輪殼左右支架底平面上的 43 孔是可以選用多軸頭進行加工的。 基于以上的資料和條件的分析可以對整個設(shè)計方案做出一個大體的框架即：多軸頭與夾具安裝在鉆床的平臺上，多軸頭和夾具之間的定位靠多軸頭上的導(dǎo)桿和夾具上 的導(dǎo)套配合完成。由于工件的尺寸較大，選擇一次只加工一件。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 3 圖 工序圖 鉆削 系統(tǒng)達到的功能要求 和 技術(shù)指標(biāo) 本鉆削多軸頭及其配套夾具是用于加工零件發(fā)動機飛輪殼的 1042左右支架。其左右支架是通過支架將飛輪殼固定在發(fā)動機上。它主要承受飛輪殼的重量。 零件 1042 左 /右支 架 系東風(fēng)汽車 零件。每車用量兩件，每種年產(chǎn)量位 80， 000件屬于大批量生產(chǎn)型。為了提高零件機械加工的效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，就需要采用先進的工藝裝備，而本多軸頭及其夾具 的特點則能夠滿足上述要求。采用多軸頭同時加工零件底平面上的 4的Φ 13通孔，可以大幅度提高加工精度和加工效率，能夠滿足大批量生產(chǎn)的需要。同時，還應(yīng)該滿足如下幾個要求： 1. 由于多軸頭要配合夾具使用來完成對工件上 4 個通孔的加工，故在設(shè)計中要滿足夾具應(yīng)便于裝夾，排屑方便等要求。 2. 提高機械加工勞動生產(chǎn)率，滿足生產(chǎn)要求。 3. 夾具操作方便，夾緊可靠安全，有較合理的裝卸空間。 4. 保證工件的加工精度。 5. 結(jié)構(gòu)合理，便于加工、裝配和維修。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 4 鉆削 系統(tǒng)研究的重點和難點 整個設(shè)計過程中的重點和難點主要有以下兩點： 1. 使多軸頭和夾具 能夠協(xié)調(diào)一致的工作。在使用過程中既要滿足工件的定位方便、加工精度得以保證；還要滿足裝夾方便、操作安全的要求。在設(shè)計多軸頭和夾具時要考慮設(shè)備和工裝之間的聯(lián)系尺寸，例如機床的主軸運動極限距離，主軸的外徑，最大扭矩；工件的裝卸空間要合理；工件如何定位才能滿足加工精度的需要。 2. 多軸頭的傳動系統(tǒng)的設(shè)計也是本課題設(shè)計中所需仔細考慮的地方。根據(jù)切削加工時刀具所承受的扭矩來計算工作軸的直徑，由此選擇工作軸的類型、箱體的尺寸。并根據(jù)孔位的分布情況來確定傳動路線，并合理的設(shè)計和選擇各個傳動部件，避免出現(xiàn)機械上的干涉；確保傳動系 統(tǒng)設(shè)計能保證工作軸的轉(zhuǎn)速滿足工藝要求的參數(shù)，最后還要對選擇的部件中的關(guān)鍵項進行必要的校驗，以確保使用的安全和壽命。 預(yù)計課題的經(jīng)濟效益和社會效益 在該零件底面孔加工工序中，使用多軸頭有很多好處。在加工時，可以一次加工多個孔，完成多個工步內(nèi)容，加工效率極高，可以縮短切削加工的單位時間；可以縮短輔助時間；由于是在一次裝夾過程完成的切削，孔位的加工精度很高；同時可以使工人的操作安全和方便，并能夠減輕體力勞動強度；可以使技術(shù)等級較低的工人擔(dān)任加工精度教工的工件，并能夠保證工件的加工精度。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 5 第二章 原始資料及設(shè)計要求 原始資料 本多軸頭及其夾具是為了加工零件 1042 設(shè)計的，用于加工 50 序鉆底平面 43通孔，其原始資料如下： 零件為 和右支 架 ，生產(chǎn)綱領(lǐng) 80， 000件。 每車數(shù)量：左支 架 和右支 架 各一件。 材料規(guī)格： 毛坯重量左右支臂均為 零件凈重左右支臂均為 工序卡 機械加工工序卡：由于左支 架 、右支 架 的工藝過程基本相同，故只列出左支 架 的工藝卡。 表 機械加工工序卡 工序 工序內(nèi)容 單件工時 加工設(shè)備 １ 銑底平面 式銑床 銑筋 式銑床 銑Φ 66凸臺兩側(cè)面 式銑床 鉆孔Φ 22 式鉆床 鉆孔 43通孔 式鉆床 銑凹面， 式銑床 孔口倒角 式鉆床 清洗零件 洗機 ９ 終檢 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 6 50序鉆 43孔，保證尺寸 ， 43+ 及位置尺寸 51， 165， 43孔的位置精度Φ 糙度 時加工 4 孔） 刀具：麻花鉆 13；輔具：中間套筒、刀具接桿；鉆夾頭 0～ 15。 夾具：多軸頭及其配套夾具 量具：游標(biāo)卡尺 0～ 200/削用量：切削長度： L=25深 t=進給量： S=r;主軸轉(zhuǎn)速 n=290r/切削速度： v=削液：乳化液 設(shè)備：立式鉆床 機床相關(guān)參數(shù) 要使多軸頭與 合使用，需要 床的機床相關(guān)尺寸 ， 尺寸如下 : ? 最大鉆孔直徑φ 35 ? 主軸中心線至導(dǎo)軌面距離 335 主軸端面至工作臺距離 750北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 7 ? 主軸行程 250 主軸箱行程 200 主軸轉(zhuǎn)速范圍 1400r/ 主軸轉(zhuǎn)速級數(shù) 12級 ? 進給量范圍 r ? 進給量級數(shù) 9級 ? 主軸莫氏錐度號 4 號 ? 主軸最大進給抗力 16000N ? 主軸最大扭矩 350N/m ? 主電機功率 3 工作臺行程 300 工作臺尺寸 5603 480 機床外形尺寸 10903 9053 2530設(shè)計要求 屑方便。 足生產(chǎn)需求。 緊可靠安全，有較合理的裝卸空間。 于加工、裝配和維修。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 8 第 三 章 多軸頭及夾具的總體設(shè)計 多軸頭 是安裝在機床上的一種附加裝置，利用它可以完成多孔位同時加工。而工件是裝夾在夾具上，靠夾具定位來確定加工尺寸和位置的。所以在多軸頭和夾具設(shè)計時需要考慮其和機床以及他們相互之間的總體的配合，避免出現(xiàn)運動干涉和使用 中 可能出現(xiàn)的不利情況。 多軸頭與夾具導(dǎo)向結(jié)構(gòu)選擇 該工序由于時在立式鉆床上進行加工，故選擇導(dǎo)桿直徑為Φ 30桿數(shù)量取 2根。鉆模板沒有快速更換的要求，故采用固定時圓螺母鎖緊即可。其具體結(jié)構(gòu)如圖 為保證加工時鉆模板具有足夠的穩(wěn)定性，鉆模板在夾具上必須維持足夠的定位壓力，對于本多軸 頭，其總重量未超過 80桿上加裝彈簧以利于壓緊工件。 多軸頭和夾具靠兩根導(dǎo)桿進行定位套導(dǎo)向。導(dǎo)桿前端加工成錐度利于插入夾具上的導(dǎo)套。導(dǎo)套座與夾具有確定的位置關(guān)系，故可以滿足多軸頭加工時的相對于工件的位置精度。 圖 立式鉆床結(jié)構(gòu)圖 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 9 導(dǎo)向套的選擇 對于鉆孔加工過程中，由于鉆頭的強度和剛性較差容易出現(xiàn)加工的孔歪斜。故在鉆孔加工中為保證刀具相對于工件的正確位置和各刀具相互件的正確位置和提高刀具系統(tǒng)的支撐剛性通常采用導(dǎo)向套對刀具進行引導(dǎo)。 由于該加工工序孔徑較小，摩擦表面線速度 V＝ 22所以應(yīng)取小齒輪的參數(shù)進行計算。 2. 按輪齒彎曲強度設(shè)計 設(shè)齒輪按 8級精度制造，取載荷系數(shù) K＝ [9]表 11齒寬系數(shù)為ψ d＝ 小齒輪上的轉(zhuǎn)距從 ＝ 103N2 u＝ 按輪齒的彎曲強度設(shè)計公式計算齒輪的模數(shù)為： m≧3 21[）（ψ ?＝3 231 2 ?????）＋（＝ 數(shù)按標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) 選取 m＝ 2 此時應(yīng)再重新計算各個齒輪的齒數(shù)和各軸間距如下： z2＝)251()2165(2 22 ? ＝2) 22 ?? ＝2 ＝ 計算數(shù)據(jù)可以知道初定的大小齒數(shù)分別為 22， 64。兩齒輪齒數(shù)和為86與上述計算基本吻合，所以適合，無需再重新選擇和計算齒數(shù)。 此時的工作軸和主軸的實際中心距為： a 理論 ＝2 )( 21 ＝2 )(2 21 ?＝ 86際中心距和理論中心距有偏差Δ＝ |a 實際 論 |＝ 時為配湊中心距需將齒輪做成變位齒輪。其變位參數(shù)的計算如下： y＝論實際 －a＝2 ＝ 位后的嚙合角 ＝ α實際理論 ?北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 14 α’＝ 變位后的漸開線函數(shù)為： α’＝ ?? 注嚙合時的漸開線函數(shù)為： ＝ ??20180π＝ 變位系數(shù)為： Σx ＝ α ）－α ’（α＋ in v2 ta n 1 ＝ ）－（＋ ???? in v 2 0in v 2 0 . 6 3t a n 2 02 6422 ＝ 小齒輪的輪齒比大齒輪工作頻率要高，所以將此變位系數(shù)全部分配給小齒輪。大齒輪 為標(biāo)準(zhǔn)齒輪。 大小齒輪的齒寬 24. 驗算輪齒的接觸強度 2 13＋（ ＝ 2 33 86. 351242. 91 ? ???? ）＋（ ＝ [9]圖 11d） 知 1125表 全系數(shù) ][ σ ＜ ][ 所以安全。 4. 齒輪的圓周速度 v＝100060 1?π＝100060 ???＝ s 對照 [9]表 11級精度是合宜的。 工作軸的結(jié)構(gòu)形式選擇 鉆削類主軸在工作時因為鉆頭在切削過程中橫刃的切削條件很差，會產(chǎn)生嚴 重的擠壓，軸向切削力較大，所以在工作軸的結(jié)構(gòu)上通常采用滾 動 軸承或止推軸承作為支承。 在此多軸頭中工作軸的結(jié)構(gòu)中前支承采用滾 動 軸承，后支承采用止推軸承和滾 動 軸承組合以承受軸向載荷。 工作軸的具體結(jié)構(gòu)如 圖 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 15 圖 工作軸結(jié)構(gòu)圖 工作軸的設(shè)計及計算 1. 輪齒上的作用力 ? 小齒輪上的轉(zhuǎn)距 6 ?＝ ??=16080N2 圓周力 122160802 ??＝ 徑向力 α ?? 法向力 垂直面的支承反力 (如圖 822?8 ＝ 北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 16 r ?=. 水平面的支承反力（如圖 6822? 68 ＝ F 1? =. 繪制垂直面的彎矩圖（如圖 圖 ＝ m 4. 繪制水平面的彎矩圖（如圖 圖 ＝ m 5. 求合 成彎矩（如圖 22 )()(M ?＝ 22 )? ＝ m 6. 求軸傳遞的扭矩（如圖 M＝21 ?＝ 2 m 7. 求危險截面的當(dāng)量彎矩 從圖可見， a－ 當(dāng)量彎矩為：如認為軸的扭切應(yīng)力是脈動循環(huán)應(yīng)力，取折合系數(shù) a＝ 0.6 22 )( ＝ 22 )? ＝ 2 m 8. 計算危險截面處軸的直徑 軸的材料采用 40質(zhì)處理，由 [9]表 14σ ＝ 750表 14[10： d≧3[σ ＝ 慮到鍵槽對 軸 的削弱，實際的 直 徑應(yīng)比 d 大，由 知初選軸徑為 d＝ 20適。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 17 圖 軸承的選擇及計算 1. 軸承型號的確定 根據(jù) d＝ 20 手冊可以確定滾 動 軸承的型號為 6204，止推軸承的型號為 8205。 2. 軸承承受的軸向載荷 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 18 滾 動 軸承 1所承受的徑向載荷為： 1 2121 F ? ＝ 22 ＝ 動 軸承 2所承受的徑向載荷為： 2 2222 F ? ＝ 22 ＝ 推軸承所承受的軸向載荷為： F＝ . 軸承所承受的當(dāng)量動載荷 滾 動 軸承因只承受徑向載荷，所以其當(dāng)量動載荷 2 1 推軸承因只承受軸向載荷，所以其當(dāng)量動載荷 P3＝. 計算所需的基本額定動載荷 軸的結(jié)構(gòu)要求兩端選擇相同尺寸的軸承，今 2 1故應(yīng)以軸承 2的徑向當(dāng)量動載荷 工作狀況平穩(wěn)無沖擊，所以查 [9]表 16作溫度正常，查表 161；查表 16h＝ 15000h。所以 2 3162 )1060(f ＝ 316 )1 50 0 010 2 9160(1 ?? ＝ 163 )1060( f＝316 )1 50 0 010 2 9160(1 9 ??＝ . 軸承的校核 由 [9]附表 2 可以查得 滾動軸承 6204 的徑向基本額定動載荷 9880N。因為 20所以該夾緊機構(gòu)可靠 ，如圖 示 ： 圖 于加工時工件的底面朝上，而底板的另一側(cè)并沒有加 工，所以工件在夾具上安裝時為確保加工精度需要將底板的毛坯面用浮動機構(gòu)支撐配合校平裝置找平，然后再由懸掛式鉆模板下降將其壓緊，同時工件的加工表面也處于水平狀態(tài)。具體的機構(gòu)如圖 圖 具體加工圖 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 29 總結(jié) 這次 所 設(shè)計 的汽車發(fā)動機飛輪殼支架鉆削 多軸頭及其夾具 ， 是將多軸頭附加在立式鉆床上，它通過傳動桿與機床主軸相連。而對應(yīng)的夾具 用以準(zhǔn)確的確定工件位置，并將其牢固的夾緊，以接受加工 。采用這種 方法， 可以實現(xiàn)在一個工步內(nèi)對 飛輪殼支架底面上的4 個 孔同時加工 ，從而 提高了 加工效率 ， 使得工序更加集中 ，更重要的是提高了這四個孔的位置精度。加工后， 飛輪殼支架底面上的 43孔的位置度可以達到 整個設(shè)計過程涉及到多方面的知識， 如夾具、工藝、制圖、刀具、金工等。所以若要進行夾具設(shè)計，不僅要看自己平常對理論知識的掌握程度，還要看個人對所學(xué)各方面知識的綜合能力，以及實踐經(jīng)驗的多少。實際上夾具設(shè)計也可以看成一門藝術(shù)， 需要發(fā)揮我們的創(chuàng)造力。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 30 致謝 本次的畢業(yè)設(shè)計是在葉仲新老師的悉心指導(dǎo)下完成的。在整個設(shè)計過程中，葉老師提出了很多寶貴的建議，并及時指出 方案設(shè)計中的錯誤和不妥之處，這些都為設(shè)計的完成提供了極大的幫助。謹以此向葉老師表示衷心的感謝和崇高的敬意。 此外，在設(shè)計中還參考了許多學(xué)者專家的文章和著作，還有一些沒有在參考文獻中列出。在此向這些對畢業(yè)設(shè)計提供參考資料的作者們表示感謝。 最后感謝學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)、老師以及給予我極大幫助的同學(xué)們，感謝你們在本次畢業(yè)設(shè)計中提供的支持和幫助。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 31 參考文獻 [1] 燕山大學(xué) ,洛陽大學(xué) 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