台式钻床的自动化改造.pdfVIP

鼹决方案 霞翳螽蕊 工艺，工装 ／壤具 ／论断 ／检溺 ／维修 ／改造 台式钻床的自动化改造 熊顺源。 童幸生 (江汉大学 机电与建工学院，武汉 430056) 摘 要：从机械、液压,ogq~三个方面介绍了将普通台式钻床改造为自动钻床的方法。通过设计计算，确定了钻床主轴的 结构和主要参数，拟定了液压系统原理图，选择了液压元件，给出了自动钻床的功能表图，并对其顺序控制的过程、功能 和特性进行了描述。 关键词：改造方案 主轴结构 液压系统设计；控制流程 中图分类号：TG525 文献标识码：B 文章编号：1002—2333(2008)11—0124—02 某T厂加工一批产品，其中一道工序是钻 12mm的 削转矩为 ：13．5Nm·、轴向切削力为 =2595N，主轴传 通孔，钻孔深度 15ram，工件材料为Q235。为了实现 自动 递的功率为P=-I．25kW。主轴材料选用45钢，根据功率P 化加工、提高生产效率 、降低劳动强度，特将一台普通台 求得主轴最小直径 d =13mm。根据主轴的结构要求，选 式钻床进行 自动化改造，方案如下。 定前轴颈直径为40ram，后轴颈直径为35ram。 1 改造方案的确定 3 液压系统设计 根据生产要求，自动 3．J 负载分析 钻床的动作流程如下：启 液压缸的负载 由六部分组成，即工作阻力、摩擦阻 动 (电源及控制模块)一主 力、惯性力、重力、密封阻力和背压力。根据工作要求，快 轴快进一主轴工进一主轴 进行程为70mm，工进行程为20ram，主轴快进、快退速度 停留一主轴快退一主轴快 为 3m／min，工进速度为 0．17m／rain，加速 、减速时间At= 退停止一主轴电机和液压 0．2s；取主轴长度 =／550mm，可求得主轴重力为55N。考虑 泵 电机停转。 到轴上零件和活塞杆的重力，现取整个主轴组件的重力 普通台式钻床的主运 G=200N，由此计算出惯性力： 动是主轴的旋转运动，由 ： ： 5N 电动机经皮带轮传给主轴；钻床的进给运动由齿轮齿条 g At 机构完成。改造后的钻床主运动仍然 由电动机经皮带轮 式中g为重力加速度， 为从静止到3rrdmin的速度变 传给主轴，但进给运动采用液压传动，如图l所示。 化量。 2 主轴的设计 工作阻力即轴向切 表 1 液压缸各运动阶段负载表 2． 主轴 的结构 削力 Ff=2595N；摩擦阻 在钻床的切削加 力在机械效率中考虑 ， 工过程中，主轴作高 取机械效率叼=0．9；快进 速的旋转运动和直线 时，在不考虑背压的情 进给运动 ，由于液压 况下 ，主轴在重力的作用下 自动下移；工进时，液压缸要 克服工作阻力和摩擦阻力，此时重力起到动力作用，为了 缸活塞杆不宜作高速 的旋转运动，因此主 使液压缸有足够的液压作用力，计算时取重力的一半代 轴采用套装结构 ：主 入公式。主轴