毕业设计（论文）-多工位飞锤钻孔专用机床设计(8)

M———主轴承受的转矩(N·mm)

B——系数，当材料的剪切弹性模量G=8．1×104N／mm时，非刚性主轴取

7.3，传动轴为6.2。

为使轴的强度足够，每个键槽处直径增加5％，计算结果按通用传动轴的系列参数圆整。由于是圆锥滚子轴承传动轴，材料选45钢，手柄轴和油泵传动轴均采用45钢。

选择结果如下表3—5所示。

表3—5各传动轴盘径及选材 轴号 0 1 2 3 4 5 6 7 直径 30 20 20 15 15 20 20 20 材料 45 45 45 45 45 45 45 45 各传动轴大小及其分布如图3-6所示 图3-6 各传动轴大小及其分布图

3．6主轴及通用传动轴结构形式的选择方案

主轴结构型式由零件的加工工艺，并考虑主轴的工作条件和受力情况，采用长主轴。因是钻削加工主轴，需承受较大的单向轴向力，所以优选向心球轴承和推力球轴承组合的支承结构，且推力球轴承配置在主轴前端。传动轴则采用圆锥滚子轴承。

3．7通用齿轮及其他通用件及传动轴轴承型号的选用

1.齿轮包括动力箱齿轮和传动齿轮。为提高齿轮强度，大多采用的材料为20CrMnTi，动力头齿轮和受载较小的齿轮采用45钢。 2．本组台钻床主轴所采用的支承结构

（1）前支承为推力球轴承和向心球轴承组合，后支承为向心球轴承。 （2）前后支撑均为圆锥滚子轴承

3．润滑泵轴和手柄轴的安置

多轴箱常采用叶片油泵润滑，油泵供油至分油器经油管分送至各润滑点。油泵安装在箱体前壁上，泵轴尽量靠近油池。油泵轴的齿轮齿数为30，模数为2mm，转速应当不高与800r/min。通常油泵齿轮放在第Ⅰ排，以便于维修。当泵体或管接头和传动轴相碰时，可改用埋头传动轴。本设计中选用油泵传动轴，直径为

?20。

多轴箱一般设手柄轴，用于对刀、调整或装配检修时检查主轴精度。手柄轴转速尽量高些，其周围应有较大孔间。

4.主轴箱上除上述通用件外，还有隔套、键套、防油套、定位销及锁紧螺母、 放松垫圈等。均按照丛风廷.迟建山所编的《组合机床设计》一书设计。

第四章 夹具设计

4.1 机床夹具的概述

夹具是组合机床的重要组成部件，是根据机床的工艺和结构方案的具体要求而专门设计的。它是用于实现被加工零件的准确定位、夹压、刀具的导向、以及装卸工件时起限位作用的。夹具设计是整个组合机床设计的重要部分之一。

1．机床夹具的组成

(1)定位元件和定位装置 用于确定工件正确位置的元件或装置，如V形块，定位销，凡是夹具都有定位元件，它是实现夹具基本功能的元件。

(2)夹紧元件和夹紧装置 用于固定工件以获得的正确位置的元件或装置。工件在夹具定位之后引进加工之前必须将工件夹紧，使其在加工时在切削力的作用下不离开已获得的定位，有时同一个元件既能定位，也具有夹紧的双重功效。

(3)导向元件 确定刀具的位置并引导刀具的元件，它也可以供钻镗类夹具在机床上安装时做基准找正用。

(4)夹具体 夹具体也称为夹具本体，用于将各种元件，装置连于一体，并通过它将整个夹具安装在机床上，一般采用铸铁制造，它是保证夹具的刚度和改善夹具动力学特性的重要部分。如果夹具体的刚性不好，加工时将要引起较大的变形和震动，产生较大的加工误差。

2.机床夹具的类型

机床夹具的种类很多，形状千差万别，为了设计和制造方便，一般按某一属性进行分类，如按所使用的机床分：车床夹具，铣床夹具，镗床夹具，磨床夹具和钻床夹具。

3.本机床的夹具有以下几个特点： (1)稳定地保证工件的工序位置精度

采用固定式钻模，可使尺寸公差和位置公差稳定地达到O．10mm。 (2)确保了最佳经济效益

夹具是确保产品质量及产量的重要工装之一，因此应处理好工件质量、生产率及经济效益三者的关系。在设计16孔单工位组合钻床夹具时，遵循以稳定地确保工件质量为前提而又不给夹具留过大的精度储备。考虑夹具的工作效率时与工件的生产纲领相协调，没有盲目地追求先进。从而取得最佳经济效益。 (3)改善工人的劳动条件 快速螺旋夹紧机构的应用，不仅提高了劳动生产率，而且极大地减轻了工人的劳动强度。

4．2定位支承系统设计

4．2．1定位支承系统的设计原则 在组合钻床上加工工件对，必须使被加工零件与刀具及其导向保持正确的相互位置关系，这是靠夹具的定位支承系统来实现的。在设计定位支承系统时，遵循以

下原则：

(1)合理布置定位支承元件，力求使其组成较大的定位支承平面。 (2)提高刚度，减少定位支承系统的变形。

(3)提高定位支承系统精度及其元件的耐磨性，以便长期保持夹具的定位精度。 (4)可靠地排除落入定位支承系统的切屑。 4．2．2定位支承元件及其布置 1.定位原理

由于飞锤R801外部形状比较不规则，所以对飞锤的定位设计可以寻找加工好的面或者不需要加工的面。由于不存在孔或者圆柱面，根据六点定位原理，可选择两个垂直平面（其中一个面用两个支撑钉，避免重复定位）和一个点来完成定位。由于钻孔为通孔，而且双面同时钻孔，因此，不需要控制六个自由度，控制五个自由度就能满足加工要求。因此考虑两个垂直平面（其中一个面用两个支撑钉，避免重复定位）来完成定位。 2.定位元件

（1）夹具体，如夹具体装配图中所示，其一个水平面控制了两个转动自由度和一个移动自由度。

（2）支撑钉，支撑钉规格为A52mm JB/T 8029.2—1999。如图4—1所示

图4—1支撑钉结构示意图

4．3导向装置设计

4．3．1导向装置的作用

在组合钻床上完成孔加工工序中，除采用刚性主轴jjn-r方法外，切削刀具都在导向装置中工作，因此，具有精密的导向是组合机床刀具工作的保障。组合机床夹具上的导向装置是作为引导刀具对工件进行切削加工的重要装置。其作用在于：保证刀具对于工件的正确位置；保证各刀具相互问的正确位置和提高刀具系统的支承刚度。因此，它对于保证加工精度和机床的可靠工作具有重要的影响。 4．3．2固定式导套的设计 1固定式导套的组成

导套是钻模的特有元件。其作用是引导刀具防止引偏、对定及保证夹具相对于 机床取得正确位置并减小加工时产生的振动。固定导套结构简单，能达到较高的位置精度要求。因此本组合钻床采用固定式导套，它由3个元件组成：压套螺钉、

H7配合直接压入钻模板。可换导套外部装n6上中间导套，其目的在于：当导套磨损后进行更换时，不至于破坏钻模体上的孔，从而有利于保持导向的精度。可换导套压入钻模板的衬套孔中，并用螺钉的肩部沿轴向夹压，以防止导套在钻孔过程中转动和轴向位移。可换导套与衬套采用之F7配合。可换导套磨损后可随时更换。 k62．固定式导套主要参数确定

可换导套、中间套。中间套外径d以

由采用麻花钻在导套内进行钻孔的一系列研究表明，导套的长度L1对钻孔位置 的影晌并不显著，因此根据导套在钻模板上紧固的可靠性选用L1较小的导套。从导向设计的角度出发，提高这一精度的措施主要在于缩短导套至工件端面的距离

L2和减小导套的配合间隙。L2对导套的影响很大，随着L2的增大，钻头对于其

轴线的偏移量也增大。因此，导套至工件端面的距离L2选取尽可能小的值。导套的配合间隙对孔的位置精度也有颇大的影响。这里的配合间隙包括钻头与导套之间的间隙，还包括中问套和钻模体之间的配合间隙。为了提高孔的位置精度，适当的提高导套的制造精度和选用较紧的配合。固定式导套的布置及其主要参数确定见第二章表2-4，因此不再叙述，结果如下：

d(F7) 0..226??0.010 0.0288??0.013 D(k6) 0.01010??0.001 0.01212??0.001 D1 18 22 D2 15 18 L 12 12 L1 20 22 m 5.5 7 配合螺钉GB∕数量 T8045.5-1999 M6 4 M6 4

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