《《可变轴距多轴钻床设计》-公开DOC·毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《可变轴距多轴钻床设计》-公开DOC·毕业论文（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘 要本设计是关于可变轴距多轴钻床的设计。设计一种钻床用钻轴均布可调多轴头。该多轴头各轴在圆周方向均布却可方便地沿直径方向同步调整，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。本设计涉及一种可调间距的多轴钻床，包括机身，底座，工作台，主电机，主轴箱设置在机身上并位于工作台的上方，所述的主轴箱内设有万向节，万向节的上端通过齿轮或带轮与主电机相连接，万向节的下端与钻头主轴相连接，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。不过国内现在多轴钻床传动箱大都采用万向节连杆式传动结构，其缺点是钻杆位置调节由万向节和连杆
2、实现，调节麻烦，调节位置不准确，万向节的存在还使传动箱的轴向尺寸增大，传动刚性很差，这些缺点都可使工件孔的位置精度和尺寸精度不易保证，造成装配困难。关键词： 多轴钻床; 可调轴距; 多轴箱AbstractThis design is about the variable wheelbase multi-axis drilling machine design. Introduction of a drilling machine drill shaft can be adjustable multi spindle heads. The multiple spindle axis in are
3、 uniformly distributed in the circumference direction can easily along the diameter direction synchronous adjustment, the ordinary drill is a single axis machine tool, but mounted on the spindle becomes a multi-axis drilling machine, transformed into a machine, can greatly shorten the processing tim
4、e, improve production efficiency. The utility model relates to a adjustable multi spindle drilling machine, comprising a body, do more, work table, the main motor, the spindle box is arranged in the body and is positioned on the worktable, wherein the spindle box is provided with a universal joint,
5、the upper end of the universal joint through gear or belt wheel is connected with the main motor, universal joint the lower end of the drill bit is connected with the main shaft, the design includes the selection and distribution of gear wheel, shaft design, selection of the multiple spindle heads,
6、guiding device design. But now the domestic machine transmission box adopts universal joint connecting rod type transmission structure, its disadvantages are the drill rod position adjustment by the universal joint and the connecting rod to realize the trouble, regulation, regulation of position is
7、not accurate, universal existence also causes gearbox axial size increases, drive rigidity is poor, these shortcomings can make the workpiece bore location accuracy and dimensional accuracy can not be guaranteed, causing difficulty in fitting.KEY WORDS: multiple drill;adjust; multiple spindle heads目
8、录摘要IAbstractII第1章 绪 论11.1 可变轴距多轴加工的介绍11.2 多轴加工的应用11.3 多轴加工优势11.4 多轴加工的设备11.4.1 多轴头21.4.2 多轴箱21.4.3 多轴钻床21.4.4 自动更换主轴箱机床21.5 可变轴距多轴加工趋势3第2章 可变轴距多轴钻床的概述42.1 可变轴距多轴钻床的定义42.2 可变轴距多轴加工的特点42.3 可变轴距多轴钻床的工作原理42.4 可调轴间距多轴头的结构52.4.1 连接部分52.4.2 传动部分52.4.3 轴间距的调整部分52.4.4 钻头的装夹部分5第3章 可调轴距多轴钻床总体设计63.1 生产任务63.2 可调
9、多轴立式钻床的选型63.2.1 计算所需电机功率63.2.2 立式钻床的确定73.2.3 立钻型专机设计计算书8第4章多轴齿轮传动箱的设计94.1 设计前的准备工作94.2 传动系统的设计与计算10第5章 导向装置及接杆刀具的设计155.1 导向装置组成155.2 接杆刀具15总结16参考文献17致谢18第1章 绪 论1.1 可变轴距多轴加工的介绍钻孔加工在机械加工中是再普通不过的工序了。在中小批量的生产中，通常采用普通立式钻床，一次钻一个孔，然后移位钻另一个孔。这种加工方法效率很低，而且孔的位置度难以保证。为了解决这一矛盾，我们设计了用于普通立式钻床的可调式多轴钻孔头。在设备、人力不增加的情
10、况下，配上可调式多轴钻孔头，不仅可使加工效率成倍增加，而且加工精度及孔的位置度得到保证。1.2 多轴加工的应用据统计，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。文献11.3 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
11、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20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
12、、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。 1.4 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。1.4.1 多轴头从传动
13、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，
14、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。1.4.2 多轴箱 也像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300300毫米到6001050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
15、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。为了在加工中获得良好的效果，必需考虑以下数点：（1）工件装夹简单，有足够的冷却液冲走铁屑。（2）夹具刚性好，加工时不形变，分度定位正确。（3）使用二组刀具的可能性，以便一组使用，另一组刃磨与调整，从而缩短换刀停机时间。（4）使用优质刀具，监视刀具是否变钝，钻头要机磨。（5）尺寸超差时能立即发现。1.4.3 多轴钻床 这是一种能满足多轴加工要求的钻床。诸如导向、功率、进给、转速与加工范围等。巴黎展览会中展出的多轴钻床多具液压进给。其整个工作循坏如快进、工进与清除铁屑等都是自动进行。值得注意的是，多数具有单独的变速机构，这样可以适应某一组孔中不同孔径的加工需要。1.4.4 自动更换主轴箱机床为了中小批量生产合理化的需要，最近几年发展了自动更换主轴箱组合机床。(1) 自动更换主轴机床 自动更换主轴机床顶部是回转式主轴箱库，挂有多个不可调主轴箱。纵横配线盘予先编好工作程序，使相应的主轴箱进入加工工位，定位紧并与动力联接，然后装有工件的工作台转动到主轴箱下面，向上移动进行加工。当变更加工对象时，只要调换悬挂的主轴箱，就能适应不同孔型与不同工序的需要。
