Z3132移动万向摇臂钻床设计.docVIP

第一章 移动万向摇臂钻床的总体设计 Z3132移动万向摇臂钻床的设计是为适应在大中型零件上完成任何角度的钻孔，铰孔，锪孔，平面及攻螺纹等工作，以及为适应钻孔前后各种平面的微量铣削。该机床可用于小批量，单件生产，是机械制造行业特别是机械维修部门常用的机床之一。在对待特大工件附进或吊装在零件上进行加工。要求该机床机动灵活，节省工时，适用于重型机械，机床，内燃机，电机，船舶制造及军工行业。 一机床设计应满足的基本要求 1工艺范围 z3132的设计要求完成在各种零件上完成任何角度的孔加工。包括钻孔，扩孔，铰孔，锪平面，加工螺纹等。还要求其能完成立铣床所能完成的部分工艺范围，以适应部分修配厂机床单一的需要。 Z3132属于摇臂钻床组。按设计要求，用标准高速钢麻花钻钻头在中等抗拉强度的刚才上钻孔，最大钻孔直径为32mm，最小钻孔直径为5mm. 2自动化程度： 为了提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度和更好地保证加工精度和稳定性，机床应尽量提高自动化程度。但是Z3132钻床用途较广，工件变化较大，不容易实现全面自动化。同时，Z3132机床的设计要面向的对象是机器修配厂。提高机床的自动化程度必然提高机床的价格。这对机床的销路不利。所以综合各种考虑因素，Z3132的进给系统设计成机动进给。于是，手动微量进给及快速手动进给。摇臂在水平方面的移动拟订为手动，靠手柄转动实现小齿轮转动，通过齿轮齿条传动实现摇臂水平移动。摇臂水平移动到位后同样用手动方式实现摆臂夹紧。主轴绕立柱中心回转，主变速轴绕摇臂中心旋转，由于并不经常运动，拟定用手工即可。 为了适应机床般运的灵活性，本机床不打地基固定，在机床下面设四个千斤顶。用四个千斤顶触地支撑机床即可。机床下面安装滚轮。移动机床时，只需滚轮着地，靠人工推动机床即可。 3机床寿命 对机床寿命的要求，由于Z3132属于小型通用机床，要求其寿命约为8年左右。机床中齿轮和轴承寿命定为T=15000小时。滚动轴承T=10000小时。确保机床寿命，主要是提高关键性零件的耐磨性。并相应提高主要件的疲劳强度。 二．Z3132传动原理图的分析与确定 钻削加工需要两个成行运动；刀具的旋转运动B1（主运动）和刀具沿其轴线的移动A2（进给运动）。根据机床所需要的成形运动，拟定如图1所示的机床传动原理图 图 1 Z3132传动原理图 主运动为：电动机—1—2—uv—3—4—主轴（B1）。主轴转速通过调整换置器官uv的传动比来实现。 进给运动链：主轴(B1)—4—5—uf—6—7—齿条--（A2） 钻孔时，进给链是外联系传动链。进给量以主轴在其每一转时的轴向移动量来计算。通过调整换置器官的传动比uf实现所要求的进给量。攻螺纹时，主轴的转动B1轴向移动A2之间需保持严格的关系，在这种情况下，进给运动链是内联系传动链。 三 Z3132机床总体布局的确定 确定Z3132机床总提布局时，主要由工艺要求决定，由工艺要求决定机床所需的运动，完成每个运动又有相应的部件。这就是可以确定各部件的相对运动和相对位置关系，机床总布局也就大体能确定下来了。确定时主要考虑两方面因素；一方面从机床内部考虑，要处理好工件与刀具间对关系；另一方面还要考虑机床外部因素即人机关系。 由于Z3132加工的孔，主要是普通孔而不是深孔，所以一定钻头同时作回转主运动和轴向进给运动。经过分析各种因素，考虑现在机床总布局，拟定总布局如果2所示 图2 Z3132总布局图 四 机床主要参数确定 机床主要参数包括尺寸参数，运动参数与动力参数 Z3132的尺寸参数包括Z3132的主参数：即最大钻孔直径32MM，根据现场调研及同类机床的分析与比较确定出Z3132的其它尺寸参数如下： 主轴中心线到立柱母线距离：最大700mm，最小为345 mm。 摇臂在水平方向移动距离为400 mm； 主轴端面至工作台距离：最大670 mm，最小为20 mm。 主轴孔锥度：钻削头为莫氏4号，铣削头为7：24锥度 主轴移动行程为160 mm； 主轴绕立柱中心回转角度为 主轴机床进给级数为3级。最小0.08 mm /R,最大0.3 mm /R. 横臂升降速度为1.2m/min 工作台面积（长宽）为1150 680 mm Z3132运动参数包括主轴最低，最高转速。根据现场调研和同类机床的分析与比较，并兼顾铣削与钻削加工的各自特点。拟定 动力参数的确定 动力参数主要是主电动机和摇臂升降电动机的功率。电动机功率的选取应适当，功率过大，使机床笨重，浪费电力，降低电机寿命；如果电动机功率确定得过小，将影响机床性能的发挥。确定的方式是调查研究与实验经验公式相组合。 在Z3132进给运动和主运动共用一个电机，进给运动所消耗的功率与主运动相比是很小的，因此，计算时忽略进给所消耗的功率