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1、编号无锡太湖学院毕业设计（论文）题目： 钻床主轴进给机构改造 变速机构设计 信机 系 机械工程及自动化 专业学 号： 0923822 学生姓名： 沈宇 指导教师： 韩邦华（职称：副教授 ） （职称： ）2013年5月25日 无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚 信 承 诺 书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 钻床主轴进给机构改造变速机构设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械97 学 号： 0923822 作者姓名： 2013 年
2、5 月 25 日无锡太湖学院 信机 系 机械工程及自动化 专业毕 业 设 计论 文 任 务 书一、题目及专题：1、题目 钻床主轴进给机构改造 、专题 变速机构设计 二、课题来源及选题依据课题来源为无锡某机械有限公司。通过毕业设计是为了培养学生开发和创新机械产品的能力，要求学生能够结合普通钻床加工特性，针对实际使用过程中存在的问题，综合所学的机械理论设计与方法，对单轴普通钻床根据多工位加工要求进行改进，从而达到提高生产效率的目的。在设计传动件时，在满足产品工作要求的情况下，应尽可能多的采用标准件，提高其互换性要求，以减少产品的设计生产成本。三、本设计（论文或其他）应达到的要求：该部件工作时，能运
3、转正常；拟定工作机构和传动系统的运动方案，并进行多方案对比分析； 当电动机输入功率时，对主要工作机构进行运动和动力分析；设计基于多工位加工的传动系统结构图1张；设计绘制零件工作图若干； 编制设计说明书1份。四、接受任务学生： 机 械97 班 姓名 沈 宇 五、开始及完成日期： 自 2012 年 11 月 7日 至 2013 年5 月 25 日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师 签名 签名 签名教研室主任学科组组长 签名 系主任 签名年 月 日摘 要随着先进制造技术的发展和进步，数控加工已成为机加工过程中的一种主流技术。这一技术的运用提高了机加工过程中工作效率和加工精度。数控多工位钻床就是
4、提高钻削加工精度和效率的一种很好的机加工工具。本文对数控多工位钻床进行了设计，采用了普通车床设计的步骤和方法，综合考虑数控机床的特点。从切削力入手确定主轴及电机，到整个机床的结构设计和机床的控制。最后到对机床初始化程序设计。本文完成数控多工位钻床的资料收集与国、内外现状的调查比较，提出较为可行的方案;完成机床的机械结构设计计算与电气控制系统设计，初步完成控制系统的软硬件设计。本设计是关于将普通钻床改造为多工位加工钻床的结构设计。普通钻床为单轴机床，且工件安装后需要进行反复调整，工件上有相互位置要求的各表面间的位置精度就会受到很多因素的影响，通过设计改造成快速主轴、移动工作台和具有一定回转精度的
5、能实现多工位加工的钻床后，能大大地缩短加工时间，提高生产效率。因此本设计主要从钻床的主轴箱设计、移动工作台设计及工作台的回转设计几个方面，对普通钻床进行一定的结构改进，实现多工位加工，以符合现代机械加工的要求。关键词：多工位钻床；生产效率；主轴箱AbstractWith the manufacturing development, numerical control manufacturing has become one of the major advanced technologies. efficiency and accuracy has been improved in appli
6、cation of the technology. Numerical control auto-drilling machine is a kind of the new machine tools that can improve the machining accuracy and efficiency. The paner has designed for Numerical control auto-drilling machine, using design method of the ordinary lathe, and considering the characterist
7、ic of the numerical control machine tools synthetically. cutting force has been calculated, the structural and the control system has been designed. Finally, the software routine has been explored.This paner has finished completed a investigation of internal and external of current situation for num
8、erical control multistage-drilling machine, and compared it, put forward a feasible scheme; completed the mechanical structural design an calculated and designed the electric control system, and finished the software and hardware of the control system tentatively.The design is about reconstructing t
9、he ordinary drill to carry out multiple position drill. The ordinary drill is a single drill. The machining accuracy of the work-piece will be affected by the mount. Because the exact position of work-piece will be affected by the adjustment. It will promote its productive efficiency, shorten its pr
10、ocessing time through the design of the rapid spindle, moving and evolution worktable. Hereby, the keystone of this design paper is how to design the rapid spindle, moving and evolution worktable.Key words: multiple drill; productive efficiency; multiple spindle heads目录摘 要IIIAbstractIV目录V1 绪论11.1 钻床
11、的工艺范围11.2 钻床的类型11.2.1 台式钻床11.2.2 立式钻床11.2.3 摇臂钻床21.3 钻削加工的特点21.3.1 多轴加工的特点31.3.1 多工位加工的特点31.4 论文研究的内容及意义31.5 本文所做的工作32 机械传动方案确定42.1 设计内容分析42.2机械传动方案的选择42.2.1 总体传动方案选择42.2.2 总体传动方案确定53 主轴传动部件设计73.1 切削力的计算73.1.1 机床工况要求73.1.2 切削力和切削扭矩的计算73.2 主轴齿轮传动方案确定93.2.1 设定齿轮传动方案93.2.2 主轴传动设计和计算104 工作台纵向进给机构的设计184.
12、1 工作台纵向进给负载分析及计算184.1.1 摩擦阻力计算184.1.2 等效转动惯量计算184.1.3 丝杠摩擦阻力矩的计算194.1.4 等效负载转矩的计算194.1.5 起动惯性阻力矩的计算194.1.6 步进电机输出轴总的负载转矩的计算194.2 纵向进给步进电机选择194.3 纵向进给滚珠丝杠的选择与校核194.3.1 承载能力的校核194.3.2 压杆稳定性验算204.3.3 刚度验算204.4 滑动导轨的结构设计214.4.1 移动导轨的分析214.4.2 移动导轨的预选214.4.3 移动导轨的验算224.5 纵向进给轴承的选择255 横向进给运动机构的设计255.1 横向进
13、给负载分析及计算255.1.1 摩擦阻力的计算255.1.2 等效转动惯量计算255.1.3 丝杠摩擦阻力矩的计算265.1.4 等效负载转矩的计算265.1.5 起动惯性阻力矩的计算275.1.6 步进电机输出轴总的负载转矩的计算275.2 横向进给步进电机选择275.3 横向进给滚珠丝杠的选择与校核275.3.1 承载能力的校核275.3.2 压杆稳定性验算275.3.3 刚度验算285.4 滑动导轨的结构设计285.4.1 移动导轨的分析285.4.2 移动导轨的预选295.4.3 移动导轨的验算295.5 横向进给机构轴承的选择316 回转工作台的结构设计316.1 蜗轮蜗杆的设计计算316.1.1 初选d1/a值316.1.2 中心距计算316.2 传动基本尺寸的确定326.3 传动机构的校核计算326.3.1 蜗轮按齿面接触疲劳强度验算326.3.2 轮齿弯曲疲劳强度验算346.3.3 蜗杆轴绕度验算346.3.4 温度计算356.3.5 润滑油粘度和润滑方法356.3.6 花键的选择35结论与展望36
