加工轴承端盖4-Φ12孔——工艺装备钻床设计.docVIP

第一章 绪论 1.1 课题的研究背景和意义 钻床是具有广泛用途的通用性机床，可对零件进行钻孔、扩孔、铰孔、锪平面和攻螺纹等加工。在钻床上配有工艺装备时，还可以进行镗孔,在钻床上配万能工作台还能进行钻孔、扩孔、铰孔。如图1所示为钻床的实物图。 图1 钻床实物图 钻床主要用钻头在工件上加工孔（如钻孔、扩孔、铰孔、攻丝、锪孔等）的机大型钻床车间床。机械制造和各种修配工厂必不可少的设备。根据用途和结构主要分为以下几类： 1、立式。工作台和主轴箱可以在立柱上垂直移动，用于加工中小型工件。 2、台式。简称台钻。一种小型立式钻床，最大钻孔直径为12～15毫米，安装在钳工台上使用，多为手动进钻，常用来加工小型工件的小孔等。 3、摇臂式。主轴箱能在摇臂上移动，摇臂能回转和升降，工件固定不动，适用于加工大而重和多孔的工件，广泛应用于机械制造中。 4、深孔钻床。用深孔钻钻削深度比直径大得多的孔（如枪管、炮筒和机床主轴等零件的深孔）的专门化机床，为便于除切屑及避免机床过于高大，一般为卧式布局，常备有冷却液立式钻床输送装置（由刀具内部输入冷却液至切削部位）及周期退刀排屑装置等。如图3所示。 图3 深孔钻床 5、中心孔钻床。用于加工轴类零件两端的中心孔。 6、铣钻床。工作台可纵横向移动，钻轴垂直布置，能进行铣削的钻床。 7、卧式钻床。主轴水平布置，主轴箱可垂直移动的钻床。一般比立式钻床加工效率高，可多面同时加工。 轴承端盖用以固定轴承、调整轴承间隙并承受轴向力。轴承端盖的结构有嵌入式和凸缘式两种。每种又有闷盖和透盖之分。嵌入式轴承端盖结构简单、紧凑，无需固定螺钉，外径小，重量轻，外伸轴尺寸短。但装拆端盖和调整轴承间隙困难，密封性能差，座孔上开槽，加工费时。嵌入式轴承端盖多用于重量轻、结构紧凑的场合，其结构和尺寸见表1。凸缘式轴承端盖安装、拆卸、调整轴承间隙都比较方便，密封性能也好，所以应用广泛。但缺点是外廓尺寸大，又需一组螺钉来联接。其结构和尺寸见表2 。 表1 嵌入式轴承端盖的结构尺寸 e 2 =5～10mm s=10～15mm m由结构确定 D 3 =D+e 2 , 装有o型圈的，按o型圈外径取整 d1、b1等由密封尺寸确定 ? 表2 凸缘式轴承端盖的结构和尺寸 do =d3 +1mm ， d3 —端盖联接螺栓直径，尺寸见右表。 D1=D+2.5d3 D2 =D1 +2.5d3 e=1.2d3 e 1 ≥ e m 由结构确定 D4 =D- （ 10～15 ） mm b1、d1由密封尺寸确定 b=5～10mm h=(0.8～1)b 轴承外径 D 螺栓直径 d 3 端盖上螺栓数目 ? ? 45～65 70～100 110～140 150～230 ? ? 6 8 10 12～16 ? ? 4 4 6 6 当端盖与孔的配合处较长时，为了减少接触面，在端部铸出或车出一段较小的直径，但必须保留有足够的长度 e1，一般此处的配合长度为e1=（ 0.10~0.15 ）D，D为轴承外径，图中端面凹进δ值，也是为了减少加工面，如图4所示。 图4 轴承端盖端部结构 ???由于端盖多用铸铁铸造，所以要很好考虑铸造工艺。例如在设计穿通式轴承端盖图5时，由于装置密封件需要较大的端盖厚度（图5a），这时应考虑铸造工艺，尽量使整个端盖厚度均匀，如图5bc所示是较好的结构。 图5 轴承端盖端部结构 1.2 轴承端盖的概述 轴伸出端的密封的作用是防止轴承处的润滑剂流出和箱外的污物、灰尘和水气进入轴承腔内，常见的密封种类有接触式密封和非接触式密封两大类，接触式密封有毡圈密封、 O 形橡胶圈密封、唇形密封，非接触式密封有沟槽密封和迷宫密封。 下面主要介绍毡圈密封和 O 形橡胶圈密封。 （ 1 ）毡圈密封 ???? 将矩形毡圈压入梯形槽中使之产生对轴的压紧作用而实现密封，如图6。它的结构简单，价格低廉，安装方便，但接触面的摩擦磨损大，毡圈寿命短，功耗大，一般用在轴颈圆周速度 v ＜ 5m/s 、工作温度 t ＜ 90 0 C 、脂润滑的轴承中。安装前，毡圈需用热矿物油（ 80～90° C ）浸渍。 图6 毡圈密封装置 （ 2 ） O 形橡胶圈密封???? 利用安装沟槽使 O形橡胶圈受到压缩而实现密封，在介质作用下产生自紧作用而增强密封效果。 O形橡胶圈有双向密封的能力，其结构简单，O形橡胶圈为标准件，可直接选用。 1.3 本课题主要研究内容 1）总体设计及方案分析：总体方案设计、不同方案的分析及确定。主要为：夹具、多轴头及钻摸板（包括： 主要结构工作原理分析、动力分析和运动分析）。 2）校核计算：在初步的结构设计的完成后，对设计方案进行进一步的校核、计算；对主要零