曲軸端部法蘭孔的加工設(shè)計及機床控制系統(tǒng)設(shè)計
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- 曲軸端部法蘭孔的加工設(shè)計及機床控制系統(tǒng)的設(shè)計
目錄
第一章 緒 論 1
第一節(jié) 畢業(yè)設(shè)計題目 1
第二節(jié) 課題背景 1
一、選題意義 1
二、曲軸的概述 1
第三節(jié) 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及市場調(diào)查 2
第二章 總體方案分析與設(shè)計 4
第一節(jié) 工藝分析 4
第二節(jié) 總體方案的確定及任務(wù)分配 5
第三章 法蘭孔的主運動設(shè)計及進給運動設(shè)計 6
第一節(jié) 主運動設(shè)計方案的分析 6
第二節(jié) 法蘭主運動所需電機的選擇 7
一、進給量的確定 7
二. 轉(zhuǎn)速與功率的確定 8
三.帶輪的設(shè)計及計算 9
四.法蘭孔加工主軸箱運動設(shè)計的齒輪設(shè)計及計算 11
五 、 法蘭加工主軸箱運動系統(tǒng)所有齒輪數(shù)據(jù)匯總 18
第三節(jié) 法蘭加工主軸箱運動設(shè)計的軸設(shè)計與計算 18
一.軸的材料選擇 18
二、 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 18
三、 軸的剛度校核 22
四、 軸承的校核 24
第四節(jié) 法蘭加工進給系統(tǒng)設(shè)計 25
一、法蘭加工孔進給系統(tǒng)的總體設(shè)計 25
二. 法蘭加工進給系統(tǒng)的計算與設(shè)計 26
第五節(jié) 床身及導(dǎo)軌設(shè)計 36
一.對床身的要求 36
二 、床身的材料及時效處理 36
三、 床身受力分析 37
四、導(dǎo)軌設(shè)計 37
第四章 機床控制系統(tǒng)的設(shè)計 39
第一節(jié) 機床控制系統(tǒng)的分析 39
第二節(jié) 機床法蘭控制系統(tǒng)的設(shè)計 39
一 機床的主要結(jié)構(gòu)及運動、形式 39
二 控制要求 39
三 控制系統(tǒng)的分析 39
四 控制電路分析 41
第三節(jié) 機床豎直孔加工及斜深孔加工控制系統(tǒng)的設(shè)計 43
結(jié)束語 45
致謝 46
參考文獻 47
第二章總體方案分析與設(shè)計
第一節(jié) 工藝分析
正如之前所述所有潤油孔均為深孔鉆削加工，即鉆削孔深與直徑之比（L/D）大于5時稱為深孔鉆削。深孔鉆削加工勢必給工藝造成一定難度，目前深孔鉆削加工的主流方法分為2種,一種為一次進給完成加工，主要采用槍鉆等，另一種為采用標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆或特長麻花鉆分級進給。
這里進行方案對比：
用槍鉆一次進給
優(yōu)點：一次進給完成加工，加工時間短，提高生產(chǎn)效率，降低了工人操作要
求與工作強度。可要達到IT7-11,表面粗糙度1.6-3.2，加工精度高。
缺點：成本高，要專門設(shè)計槍鉆的系統(tǒng)設(shè)備，需要高水平的專業(yè)人員進行安裝、調(diào)試、維護，不易于經(jīng)常更換。
用麻花鉆分級進給
優(yōu)點：成本低，適合大批量生產(chǎn)，安裝維護比較簡單，易于更換。
缺點：需要分級進給，加工時間長，生產(chǎn)效率較低，提高了工人操作的要求
與工作強度，IT可達到10-13，表面粗糙度可達到6.3-12.5，加工精度較低。
以下為查參考文獻[1]深孔加工工藝的各種參數(shù)數(shù)據(jù)如下表1：
表1
刀具種類 適用范圍 刀具材料 加工后孔的精度IT 加工后孔的表面粗糙度
直徑 直徑/孔深
麻花鉆 1-75 每往復(fù)一次≤3 高速鋼 10-13 12.5-6.3
槍鉆 2-20 ≤250 高速鋼 7-10 3.2-1.6
考慮曲軸加工總線的經(jīng)濟成本問題，而且法蘭孔只有6個，所以成本加工成本不是很高，可才用較為通用的、成本低的加工方法。若才用槍鉆則成本較高，而且設(shè)計也很復(fù)雜。所以采用成本較低的麻花鉆進行加工，加工精度低的問題，
可以從機床本身與夾具保證到達加工要求。雖然麻花鉆的加工時間較長，生產(chǎn)效率較低，但由于所加工孔的距離不是很深（29mm），相對于采用槍鉆進行加工而耗費的成本低。因而本次法蘭孔鉆削設(shè)計所采用麻花鉆。
第二節(jié) 總體方案的確定及任務(wù)分配
正如之前課題內(nèi)容所闡述4個方向一共18個孔若采用分步進行加工勢必會增加加工時間，所以專用鉆床采取潤油孔與法蘭孔同時加工的方案，其中所有設(shè)計任務(wù)分為6個部分：
1、斜向潤油孔的主運動系統(tǒng)、進給運動系統(tǒng)的設(shè)計；
2、豎直方向潤油孔的主運動系統(tǒng)、進給運動系統(tǒng)的設(shè)計；
3、法蘭孔的主運動系統(tǒng)、進給運動系統(tǒng)的設(shè)計；
4、專用鉆床的夾具設(shè)計；
5、專用鉆床的結(jié)構(gòu)設(shè)計；
6、專用鉆床的控制操縱系統(tǒng)設(shè)計；
其中，本人主要負(fù)責(zé)第3、第6部分的設(shè)計，具體設(shè)計內(nèi)容如下。
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