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1、四 川 理 工 学 院毕 业 设 计（论 文）说 明 书题 目 镗削动力头及 主 轴 组 件 设计 学 生 系 别 机电工程系 专 业 班 级 机制03.3班 学 号 指 导 教 师 四川理工学院毕业设计（镗削动力头及操作装置设计）1摘 要主轴及其主轴组件，是组合机床的核心部件，是组合机床进行加工的执行者，在组合机床的发展过程中占有相当重要的地位。一台组合机床的加工精度主要取决于动力头及其主轴组件的精度。现在，很多动力头基本上已经标准化，这为机床的制造，改装带来了很大的方便，但为了提高精度，工作效率，就需要设计出更专用化的动力头部件。本次设计的镗削动力头主要是用于镗削加工 VF-67 型空压机
2、上减荷阀体 的孔。在设计动力头的过程中，主要是依据镗削加工时所需要的切削用量，087.95H进行动力源、动力传动、主轴及其组件设计。最后通过校核计算，验算所设计动力头的合理性该镗削动力头结构简单，工作可靠，可适用于加工 40200 mm 孔，加工精度较高，与通用动力头相比，结构简单、紧凑，可以更好的发挥动力装置的能力，大大提高劳动生产率和加工精度。通过实际调查，目前，组合机床在工厂中占有很大的比重，需进行镗内孔加工的零件数量也很多，所以，镗削动力头有很大的发展空间和广阔的运用前景。它将会降低机床成本，极大的减轻工人的劳动强度，也更容易实现自动化生产。关键词：组合机床；动力头；镗削加工。四川理工
3、学院毕业设计（镗削动力头及操作装置设计）2ABSTACTThe main axle and its the main axle module, is the aggregatemachine-tool core part, is performer which the aggregate machine-toolcarries on the processing, holds the quite important status in theaggregate machine-tool developing process. A aggregate machine-toolprocessing
4、 precision mainly is decided by the power head and its themain axle module precision. Now, very many power heads basically already standardize, this for theengine bed manufacture, the reequipment has brought very bigconvenient, but in order to increase the precision, the workingefficiency, needed to
5、 design the special-purposer power head part.The design of Boring is the main driving force for the first Boring VF-6/7 air compressor on a valve by the 087.95Hhole. In the first design, dynamic process, which is mainly Boring processing required when cutting consumption, power sources, power transm
6、ission, Spindle assembly design. Finally, checking, checking dynamic design of the first reasonable The first Boring power structure simple and reliable and can be applied to the processing of 40-200 mm hole, high precision machining, and General Dynamics compared to the first, simple and compact st
7、ructure, we can better play the power plant capacity greatly improve labor productivity and accuracy. Through actual investigations, at present, the combination machine in a factory has a huge proportion require boring hole machining of parts is also a lot of volume, so Boring power head has plenty
8、of room for development and broad application prospects. It will lower the cost of machine, greatly reducing the labor intensity, it would be easier to achieve automated production. Keywords : portfolio machine; Dynamic head; Boring四川理工学院毕业设计（镗削动力头及操作装置设计）3目 录中文摘要英文摘要第一章 绪论第二章 动力头参数计算2.1 零件分析2.2 确定加
9、工刀具材料2.3 确定镗削时主轴最佳转速2.4 运动参数2.4.1 主运动速度范围2.4.2 确定传动级数2.4.3 确定主轴的标准转速2.5 作转速图2.6 动力头结构简图2.7 电动机的选择2.7.1 计算电动机功率以及各轴上的传递功率2.7.2 选择电动机的型号第三章 主轴设计3.1 主轴材料的选择3.2 主轴轴承的选用3.3 主轴热处理3.4 确定主轴的结构3.5 主轴结构参数3.5.1 确定主轴最小直径3.5.2 确定主轴前轴颈3.5.3 确定主轴后轴颈3.5.4 确定主轴内孔3.5.5 主轴前端尺寸的确定四川理工学院毕业设计（镗削动力头及操作装置设计）43.5.6 主轴各具体尺寸的
10、确定第四章 齿轮设计4.1 计算传动比4.2 确定齿轮参数4.2.1 确定齿轮的齿数4.2.2 计算齿轮的宽度4.2.3 计算齿轮的模数4.2.4 分度圆直径4.3 齿轮和主轴的联接第五章 滚动轴承的选取5.1 前支承选取5.2 后支承选取5.3 主轴轴承精度的选择第六章 主轴组件的检验校核6.1 镗削切削力6.2 主轴的校核6.2.1 主轴刚度的验算6.2.1.1 主轴端部绕度6.2.1.2 主轴的倾角6.2.2 主轴强度验算6.3 滚动轴承额定寿命6.4 主轴齿轮的校核6.4.1 按接触疲劳强度校核6.4.2 按齿根弯曲疲劳强校核第七章 定位元件设计7.1 定位环7.2 压块锁紧螺母7.3
11、 套筒7.4 轴用弹性挡圈第八章 主轴箱体设计第九章 润滑密封装置设计参考文献四川理工学院毕业设计（镗削动力头及操作装置设计）5致谢第一章绪 论进入 20 世纪以来,机器是人类进行生产以减轻体力劳动和提高劳动生产率的主要工具，使用机器进行生产的水平是衡量一个国家的技术水平和现代化程度的重要标志。机械制造在国民经济中占有重要地位，是一个国家或地区发展的重要支柱。组合机床它独有的优势：低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。逐渐在金属切削机床中显现出它独有的特色，赢得很多机械制造工厂的青睐。而主轴及其组件则是组合机床的重要执行部件，它对加工的精度有很大的影响，
12、尽管现在动力头很多都被标准化，但为了提高对镗削 40200 mm 的孔的组合机床其专用化的程度，提高加工精度和工作效率，降低机床成本，仍然要对其动力头部件重新设计。四川理工学院毕业设计（镗削动力头及操作装置设计）6第二章 动力头参数计算主传动的运动设计的任务是运用转速图的基本原理，从而拟定满足给定的转速的传动方案。其主要内容包括选择变速组及其传动副数，确定各变速组中的齿轮传动比，以及计算齿轮齿数，以及计算胶带轮直径等。2.1 零件分析要求设计一种专用机床的动力头，用于镗削加工 VF67 型空压机上的减荷阀体 的内孔。材料为 HT200，重 13.5kg，加工要求为：表面粗糙度值：087.95H
13、Ra=5um；加工精度等级 IT9。材料为 HT200，查机械设计课程设计手册 P23 页表 2-3：HT200 的硬度范围1为 148222HBS,在此取 180HBS。因为被加工表面粗糙度值：Ra=5um；加工精度等级IT9，查机械制造技术基础 P241 页表 6-4，根据对零件图的分析比较最后得出加2工方案：粗镗精镗。定位基准为：工件的下底面。 2.2 确定加工刀具材料通过对零件的工艺分析，取切削深度 =3mm， =0.5mm/r。 （机械加工工艺pf手册 P987 页表 4.1-6，选取刀具材料为 YG6A） 。3选择通孔镗刀，得到通孔镗刀的外形参数 B=12mm,H=12mm,L=1
14、25、150mm， l=40、60 ， d =12mm。查 机械加工艺手册P1064 页表 4.363。2.3 确定镗削时主轴最佳转速 根据加工要求，选择通孔镗刀，查机械加工艺手册P1064 页表 4.363。确定镗削加工时主轴转速和功率查机械加工工艺手册P511 页表 2.466 附表 2.49；得硬质合金镗刀的切削速度为 v=0.99m/s，所需要的切削功率为 Pm=2.1kw。镗销动力头主轴最佳转速：n = m/min （21）601dv公式出处 机械制造装备 P150 页；4式中 v 切削速度，单位为 m/min；d 工件（或刀具）直径，单位为 mm。把上面的各个参数代入式（21）可得
15、：n = 609514.30= 200 r/min四川理工学院毕业设计（镗削动力头及操作装置设计）72.4 运动参数2.4.1 主运动速度范围根据已知条件，要求镗销加工孔的范围为 40200 mm。加工40200 mm 的孔时取切削深度 p=3mm，f =0.3mm/r。查机械加工工艺手册P987 页表 4.1-6：选取刀具材料为 YG6A。查机械加工工艺手册P511 页表 2.466附表 2.49：得硬质合金镗刀的切削速度为 Vmax=1.45m/s、 Vmin=1.30m/s。把上面的各个参数代入式 22 可得 ：（22） mininax10vdmaxaxin10vd= 64.35=692 r/min= min10.2=124.2 r/min= = （23）nRmizx1公式出处 机械制造装备P152 页；式中 z 传动级数。将 n ,n 代入公式 23 可得：maxi= = nRmizx2.1469= 5.57 62.4.2 确定传动级数将式（23）两边取对数可得：z =( log log ) + 1
