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中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院2015屆畢業(yè)設(shè)計(jì)·
中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院
本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)
題目 多用途小型鉆銑床設(shè)計(jì)
系 別 工程技術(shù)系
專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué)生姓名 王碩
學(xué) 號(hào) 05211611
指導(dǎo)教師 于建波
職 稱(chēng) 高級(jí)工程師
2015 年 03 月 20 日
摘 要
本次設(shè)計(jì)的主題主要是通過(guò)對(duì)通用部件為基礎(chǔ)的研究，在配上根據(jù)被需要加工的工件的特定的形狀和特定的加工工藝，從而來(lái)確定的專(zhuān)用的部件等部分組成的專(zhuān)業(yè)型組合式機(jī)床。
多用途小型鉆銑床主要由動(dòng)力部分，底座部分，進(jìn)給部分以及工作臺(tái)部分組成，然后通過(guò)對(duì)原始數(shù)據(jù)的分析，對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算，以及對(duì)設(shè)計(jì)方案的論證，完成對(duì)多用途小型鉆銑床的總體設(shè)計(jì)。
通過(guò)目前我們學(xué)習(xí)到的機(jī)械只是和組合鉆銑床的技術(shù)掌握。在目前科技允許的情況下，能夠做到把小型鉆床和銑床結(jié)合起來(lái)，做到工序集中，多工位同時(shí)運(yùn)行加工的多用途小型鉆銑床，使之具有設(shè)計(jì)制造周期短，勞動(dòng)強(qiáng)度低，操作簡(jiǎn)單、安全低成本，高效率的優(yōu)點(diǎn)，能夠在大批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，從而可以組成一條完整的生產(chǎn)線，該機(jī)床可以適用于多種環(huán)境，可以具有能耗低，成本小，噪聲小的特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：多用途小型鉆銑床； 組合機(jī)床； 高效率； 低成本
ABSTRACT
This design mainly studies the common components based on design process, and according to the specific shape and the workpiece in the line of sight, and determine the special professional tools and parts.
Multi purpose small milling is mainly composed of a power part, the base part, part material and the work table, and then through the analysis of the original data, the calculation of the relevant data, and it is proved that the design scheme, completed the overall design of multi-purpose small drilling and milling machine.
Through the grasp of our mechanical and combination of drilling milling technology. In the current technology allows it, can do small drilling and milling machine combined, the process of doing so, multiple operation processing at the same time, a small multi function drilling and milling machine, it has the design and manufacturing cycle is short, low labor intensity, simple operation, safety, low cost, high efficiency, and can be widely used in mass production, and can form a complete production line, the machine can be used in various environments, the advantages of low energy consumption, can have low cost, low noise characteristics.
Key words:Versatile small milling machine; combination machine; high efficiency; low cost.
目 錄
1、緒論 1
1.1 多用途小型鉆銑床的加工產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展態(tài)勢(shì) 1
2、多用途小型鉆銑床的組成、特點(diǎn)及設(shè)計(jì) 2
2.1 多用途小型鉆銑機(jī)床的分類(lèi)及基本配置型式 2
2.2 多用途小型鉆銑床的組成以及特點(diǎn) 3
2.3 多用途小型鉆銑床的總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 4
2.4 小型鉆銑組合式機(jī)床的設(shè)計(jì)方法 4
2.5 小型鉆銑床和其他組合式機(jī)床的工藝范圍及加工精度 5
3、動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6
3.1主軸箱的設(shè)計(jì) 6
3.1.1主軸箱的主要簡(jiǎn)介 6
3.2主軸箱的設(shè)計(jì) 7
3.2.1電動(dòng)機(jī)選取 7
3.2.2轉(zhuǎn)速初定 7
3.2.3帶輪計(jì)算 7
4、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10
4.1 參數(shù)計(jì)算 10
4.1.1 切削力 10
4.1.2 切削功率的計(jì)算 11
4.2 工作臺(tái)外形概述以及尺寸和對(duì)重量估算 13
4.2.1 機(jī)床基礎(chǔ)作用 13
4.2.2機(jī)床類(lèi)型 14
4.3機(jī)床導(dǎo)軌 14
4.3.1 X方向工作臺(tái)尺寸確定 15
4.3.2 Y方向工作臺(tái)尺寸的確定 15
4.3.3 重量估算 15
4.4 滾動(dòng)導(dǎo)軌參數(shù)確定 16
總 結(jié) 20
參考文獻(xiàn) 21
致 謝 22
1、緒論
1.1多用途小型鉆銑床的加工產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展態(tài)勢(shì)
顧名思義，多用途小型鉆銑床的意思就是把小型鉆床和小型銑床結(jié)合起來(lái)，是組合機(jī)床能夠把鉆孔、銑平面和銑鍵槽的一些特種加工方法組合起來(lái)加工工件，從而獲得所要求零件的幾何形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量。機(jī)床的作業(yè)主要是用來(lái)加工一些機(jī)器部件的設(shè)備。在一般普通的機(jī)械零件的制造中，組合式機(jī)床的使用大概占機(jī)械加工行業(yè)中所有技術(shù)加工裝備的總臺(tái)數(shù)的60%—80% 。鉆銑床是一種同時(shí)具備鉆床和銑床兩種功能的綜合型組合式銑床，其設(shè)計(jì)原理主要是根據(jù)鉆床的主要特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)的，除了可以實(shí)現(xiàn)鉆孔擴(kuò)孔、鉸孔外，還具有銑床的銑削和鏜削等多項(xiàng)作用。它主要是由電動(dòng)機(jī)、底盤(pán)、滑套、導(dǎo)向套、工作臺(tái)（支撐工件）、絲錐固定套、皮帶輪、軸承套等結(jié)合零件組成。
我國(guó)是當(dāng)今世界上機(jī)床產(chǎn)量最多的國(guó)家,其中包括山東滕州，遼寧沈陽(yáng)，中國(guó)臺(tái)灣，浙江杭州等地方，不同的生產(chǎn)產(chǎn)地所生產(chǎn)的機(jī)床都是不同的，即便是這樣，我國(guó)生產(chǎn)的機(jī)床在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)中還是處于較低的水平；雖然在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)也面臨著嚴(yán)峻的形勢(shì)，一個(gè)方面是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)各類(lèi)機(jī)床產(chǎn)品的使用都有嚴(yán)格的需求，而另外一方面則是國(guó)外的機(jī)床產(chǎn)品充斥國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，使國(guó)產(chǎn)的機(jī)床滯銷(xiāo)積壓。在90年代的，國(guó)外生產(chǎn)的機(jī)床在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的占有率僅達(dá)到15%左右，但是到了95年代卻已達(dá)到了77%，這種現(xiàn)象使我國(guó)小型式組合機(jī)床的自主發(fā)展受到了嚴(yán)重影響。
造成這種現(xiàn)象的發(fā)生，除了在經(jīng)營(yíng)上、產(chǎn)品質(zhì)量上和促銷(xiāo)手段上出現(xiàn)的原因外，另一個(gè)主要的原因是我國(guó)生產(chǎn)的機(jī)床品種、性能和結(jié)構(gòu)都不夠先進(jìn)，而新產(chǎn)品(包括基礎(chǔ)型、改變型和專(zhuān)用機(jī)床)的開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，從而不能夠及時(shí)針對(duì)用戶(hù)的需求來(lái)提供令人滿(mǎn)意的產(chǎn)品。具體地來(lái)說(shuō)，這個(gè)問(wèn)題反映在下列五個(gè)方面：
(1)目前，我國(guó)的大部分機(jī)床生產(chǎn)廠家開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)型產(chǎn)品的周期約為15～18個(gè)月，其中設(shè)計(jì)時(shí)間就大約需要5～8個(gè)月，占總周期的40%左右。而國(guó)外一些先進(jìn)機(jī)床生產(chǎn)廠對(duì)此同類(lèi)基型產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期為6～9個(gè)月，其中設(shè)計(jì)的時(shí)間約1.5～2個(gè)月，只占25%。從而得出的結(jié)論說(shuō)明無(wú)論我國(guó)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的總周期還是設(shè)計(jì)所占的時(shí)間比例均與國(guó)外先進(jìn)水平存在很大的差距。
(2) 由于科學(xué)技術(shù)落后，使得我國(guó)工廠缺乏設(shè)計(jì)所需的科學(xué)分析工具(如分析和評(píng)價(jià)軟件、整機(jī)結(jié)構(gòu)有限元分析方法以及機(jī)床性能測(cè)試裝置等)，從而自行開(kāi)發(fā)的新產(chǎn)品大多基于原有直觀經(jīng)驗(yàn)和類(lèi)比設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)一次性成功的幾率降低，往往需要反復(fù)實(shí)驗(yàn)才能定型，從而就可能錯(cuò)過(guò)新產(chǎn)品推向市場(chǎng)的良機(jī)。
(3) 一些用戶(hù)根據(jù)使用需要，在訂貨時(shí)往往提出一些特殊要求，甚至有些客戶(hù)在產(chǎn)品即將投產(chǎn)時(shí)又臨時(shí)提出一些要求，這就需要工作人員迅速根據(jù)要求變更設(shè)計(jì)和修改相應(yīng)的圖紙及技術(shù)文件。在國(guó)外，這些修改工作在計(jì)算機(jī)的輔助下一般僅需數(shù)天到一周的時(shí)間，而在我國(guó)機(jī)床廠用手工操作修改就至少需要1～2個(gè)月的時(shí)間，并且由于這些圖紙
和文件涉及多個(gè)部門(mén)，常會(huì)出現(xiàn)漏改和失誤的現(xiàn)象發(fā)生，從而影響了產(chǎn)品的質(zhì)量和交貨期。
(4) 現(xiàn)在我國(guó)工廠設(shè)計(jì)和操作人員中青年占大多數(shù)，他們的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)不足，但又擔(dān)負(fù)著開(kāi)發(fā)的重任，所以壓力可想而知。
(5)由于長(zhǎng)期發(fā)張形成的設(shè)計(jì)、工藝和制造部門(mén)的分立，缺乏部門(mén)之間有效的協(xié)同與開(kāi)發(fā)的模式，使之不能從制訂機(jī)床方案的開(kāi)始就融入各方面的意見(jiàn)，所以就造成了產(chǎn)品的反復(fù)修改，直至延長(zhǎng)了開(kāi)發(fā)的周期。
因此為了開(kāi)始了此次課題設(shè)計(jì)。
2、 多用途小型鉆銑床的組成、特點(diǎn)及設(shè)計(jì)
2.1多用途小型鉆銑機(jī)床的分類(lèi)及基本配置型式
多用途小型鉆銑機(jī)床就是一種組合式機(jī)床，把立式鉆床和立式銑床有效的組合在一起，使之能夠發(fā)揮更大的作用。通常情況下，組合式機(jī)床一般分為大型組合式機(jī)床和小型組合式機(jī)床兩大類(lèi)，這兩類(lèi)不僅在體積和運(yùn)轉(zhuǎn)的功率上有大小之別，而且還在結(jié)構(gòu)組成上和配置型式等方面也有很大的差異。根據(jù)設(shè)計(jì)題目“多用途小型鉆銑床”的要求，我們這里主要運(yùn)用的小型組合式機(jī)床的配置形式。下面來(lái)介紹一下組合式機(jī)床的配置形式：
組合式機(jī)床的配置型式可以分為三大類(lèi)：
一、具有平臺(tái)的固定式夾具的工位組合式機(jī)床
這一類(lèi)組合式機(jī)床的夾具和機(jī)床的工作臺(tái)都是固定不動(dòng)的，通過(guò)動(dòng)力滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，然后使得滑臺(tái)上的動(dòng)力箱實(shí)現(xiàn)切削主運(yùn)動(dòng)。這一類(lèi)機(jī)床的配置型式有以下幾種：
1、臥式組合式機(jī)床（動(dòng)力箱是水平安裝的）；
2、立式組合式機(jī)床（動(dòng)力箱是垂直安裝的）；
3、傾斜式組合式機(jī)床（動(dòng)力箱是傾斜安裝的）；
4、復(fù)合式組合式機(jī)床（動(dòng)力箱具有上述兩種或兩種以上的安裝狀態(tài)的機(jī)床）。
二、具有移動(dòng)式夾具的（多工位）組合式機(jī)床
這一類(lèi)組合式機(jī)床的夾具一般都安裝在通過(guò)直線移動(dòng)的工作臺(tái)或通過(guò)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的工作臺(tái)上，并且能按照一定的節(jié)拍做間歇移動(dòng)或間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，使得工位得到轉(zhuǎn)換。這類(lèi)機(jī)床的配置型式常見(jiàn)的主要有以下四種：
1、具有移動(dòng)的工作平臺(tái)的組合機(jī)床；
2、具有回轉(zhuǎn)的工作平臺(tái)的組合機(jī)床；
3、鼓輪式組合機(jī)床；
4、中央立柱式組合機(jī)床。
三、轉(zhuǎn)塔主軸箱式組合機(jī)床
轉(zhuǎn)塔主軸箱式組合機(jī)床，這一類(lèi)機(jī)床主要分為兩類(lèi)：?jiǎn)屋S轉(zhuǎn)塔動(dòng)力頭式組合機(jī)床和多軸轉(zhuǎn)塔動(dòng)力頭式組合機(jī)床。這一類(lèi)機(jī)床的配置型式有以下兩種：
1、轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床的主軸箱只能實(shí)現(xiàn)切削運(yùn)動(dòng)，被加工零件安裝固定在滑臺(tái)上，由滑臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)工件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
2、轉(zhuǎn)塔式機(jī)床的主軸箱一般都安裝在滑臺(tái)上，轉(zhuǎn)塔式機(jī)床的主軸箱既實(shí)現(xiàn)機(jī)床的切削主運(yùn)動(dòng)又實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
2.2多用途小型鉆銑床的組成以及特點(diǎn)
多用途小型鉆銑床是針對(duì)被加工零件的特點(diǎn)及加工工藝要求，按照高度集中工序的原則設(shè)計(jì)的一種高效率、低成本的專(zhuān)用組合式機(jī)床。組合式機(jī)床的各個(gè)部件都是具有一定獨(dú)立功能性的部件，并且大都已經(jīng)形成系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化、和通用化的通用部件。
組合機(jī)床相比于其它機(jī)床具有以下幾點(diǎn)特點(diǎn)：
（1）主要具有銑；鉆；鏜；磨；攻絲等多種切削功能，也用于棱體類(lèi)零件和雜件的孔面加工。
（2）生產(chǎn)率高。因?yàn)楣ば蚣校僮黛`活，可以運(yùn)用多軸面進(jìn)行加工。
（3）加工精度比較穩(wěn)定。因?yàn)楣ば蚴枪潭ǖ?，可選用較為成熟的通用部件、精密夾具來(lái)保證加工精度的一致性；
（4）因?yàn)闄C(jī)床所具有的通用化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化程度高，所以研制周期變短，便于機(jī)床設(shè)計(jì)、制造和日常的使用維護(hù)，且成本低。
（5）半自動(dòng)化程度高，可有效降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；
（6）配置靈活。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)組合化。可按固定工件或工序的要求，使用大量通用部件和少量專(zhuān)用部件組成各種類(lèi)型的組合機(jī)床或者自動(dòng)線，機(jī)床易于改裝，產(chǎn)品或工藝變化時(shí)，通用部件一般還可以重復(fù)利用。
因此組合式機(jī)床適宜用于加工箱體類(lèi)額零件。根據(jù)組合機(jī)床完成工藝的一些限制及組合機(jī)床的各種工藝方法能達(dá)到的加工精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，可以確定用組合機(jī)床來(lái)鉆EQY-112-90汽車(chē)減速箱后面孔系的六個(gè)孔是經(jīng)濟(jì)合理的。
2.3多用途小型鉆銑床的總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)
此次多用途小型鉆銑床的方案設(shè)計(jì)主要包括功能設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和性能設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面。
功能設(shè)計(jì)，即為在調(diào)研分析，確定了所設(shè)計(jì)的多用途組合式機(jī)床的工作參數(shù)（運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力以及外形尺寸）之后，通過(guò)功能分析，創(chuàng)新出或者是類(lèi)比出可以實(shí)現(xiàn)加工所要求的各種總體布局的方案。創(chuàng)新設(shè)計(jì)，主要通過(guò)對(duì)組合式機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能過(guò)程的分解以及合成來(lái)確定其布局的方案，這對(duì)于設(shè)計(jì)加工具有特殊要求的特定零件的一些專(zhuān)用機(jī)床較為有效。而所謂的變型設(shè)計(jì)或者類(lèi)比設(shè)計(jì)主要通過(guò)查詢(xún)比較確定可以參照的機(jī)床布局的方案，大量用于設(shè)計(jì)一般的通用性機(jī)床需要。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在總體布局的方案基本確定后，對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)件進(jìn)行主要形狀和尺寸的設(shè)計(jì)和加工，這同樣有類(lèi)比和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的兩類(lèi)。類(lèi)比設(shè)計(jì)是建立在成組技術(shù)和模塊化技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用參數(shù)化設(shè)計(jì)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。而創(chuàng)成式的設(shè)計(jì)主要是按照設(shè)計(jì)人員的意志，通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)模塊的一些實(shí)體進(jìn)行拼裝、重迭等操作來(lái)實(shí)現(xiàn)這一規(guī)程的。
性能設(shè)計(jì)是根據(jù)機(jī)床的總體性能要求對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的誤差、精度和剛度等一些部分進(jìn)行設(shè)計(jì)分配，并綜合應(yīng)用有限元法、邊界元法、分布參數(shù)法等方法快速計(jì)算，然后比較各種可能方案的優(yōu)劣，從而確定有效可行的方案。
2.4小型鉆銑組合式機(jī)床的設(shè)計(jì)方法
(1).優(yōu)化設(shè)計(jì)：這種設(shè)計(jì)是指在能滿(mǎn)足客戶(hù)需求的功能條件下使產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)做到最合理，用料消耗做到最少，成本做到最低，同時(shí)，工作性能還要最好。這種設(shè)計(jì)所采用的方法是以數(shù)學(xué)最優(yōu)化的原理為基礎(chǔ)下，在能滿(mǎn)足各種約束條件的前提下，能過(guò)做到合理性選擇設(shè)計(jì)的變量數(shù)值，以此來(lái)獲得在一定意義上可以達(dá)到最佳的方案和最完美的設(shè)計(jì)方法，一般都采用計(jì)算機(jī)處理。
(2).可靠性設(shè)計(jì)：這種設(shè)計(jì)是指在產(chǎn)品或系統(tǒng)規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，按照客戶(hù)給定的條件，使工件產(chǎn)品或系統(tǒng)的運(yùn)行處于“最完滿(mǎn)的狀態(tài)”，即無(wú)故障或故障率低的情況出現(xiàn)，失效率也非常的低，可靠性非常高。做到這樣的一般采用的方法是：必須做到明確可靠性要求，確立可靠性的指標(biāo)，然后進(jìn)行可靠性分配，從而減輕部件或者系統(tǒng)的負(fù)荷，必須要做到安全、謹(jǐn)慎的使用。進(jìn)行應(yīng)力分析時(shí)，必須使零部件的變動(dòng)應(yīng)力變得最小，做成簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)使達(dá)到組合化技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)以及利用成熟的技術(shù)，適當(dāng)?shù)娜哂嘣O(shè)計(jì)（如安全因數(shù)、保鮮期等），還可以通過(guò)利用預(yù)測(cè)方法（機(jī)床的可靠性、維修性、故障性），從而進(jìn)行可靠性試驗(yàn)、審查設(shè)計(jì)。
(3).設(shè)計(jì)決策方法：這種方法是指在工件設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)計(jì)算、工件評(píng)價(jià)選擇的過(guò)程中，能顧做到正確的使用的決策方法，以求得問(wèn)題的解決合理性和系統(tǒng)運(yùn)行的最優(yōu)化。一般采用的方法有：直接決策法，確定性和非確定性決策法，風(fēng)險(xiǎn)決策法，決策樹(shù)，培欣決策法，試驗(yàn)決策法，多目標(biāo)決策法等一系列的方法。
(4).三化設(shè)計(jì)（包括系列、通用、標(biāo)準(zhǔn)化）：這種設(shè)計(jì)是指著眼于開(kāi)發(fā)通用性，多功能和高性能的產(chǎn)品來(lái)滿(mǎn)足各種用戶(hù)的需求。這種設(shè)計(jì)主要采用的方法就是開(kāi)發(fā)一些系列產(chǎn)品內(nèi)部的零、部件設(shè)計(jì)的通用化等部分，把單個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)改變?yōu)橄盗挟a(chǎn)品的設(shè)計(jì)，從而提高產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化的程度。
(5).成組技術(shù)：這種技術(shù)是指在多品種生產(chǎn)中能夠做到統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)化的零件的結(jié)構(gòu)（尺寸、材料要素等），從而減少零件和一些部件的數(shù)量，還可以擴(kuò)大增加能夠重復(fù)的使用已有的設(shè)計(jì)的成果，可以有效的減少設(shè)計(jì)人員的重復(fù)性勞動(dòng)，以及工件工藝設(shè)計(jì)和制造的重復(fù)性勞動(dòng)，還可以縮短工件生產(chǎn)周期，降低工件生產(chǎn)成本。這種設(shè)計(jì)所采用的方法是利用相似性的原理，對(duì)那些實(shí)現(xiàn)多品種生產(chǎn)的零件和一些部件進(jìn)行簡(jiǎn)化，統(tǒng)一化，標(biāo)準(zhǔn)化，建立設(shè)計(jì)和加工工藝的指導(dǎo)資料。從而能夠規(guī)范的形成加工工藝的數(shù)據(jù)庫(kù)、工件圖形庫(kù)，這些都為以后組織成組生產(chǎn)、社會(huì)化協(xié)作生產(chǎn)、柔性自動(dòng)化打下基礎(chǔ)。
(6).模塊化設(shè)計(jì)：這種設(shè)計(jì)是以通用性、標(biāo)準(zhǔn)性的組件和部件為模塊，通過(guò)組合，形成積木化，從而能夠組成功能不同的多品種產(chǎn)品，可以滿(mǎn)足客戶(hù)的特定需求，還能最大限度的縮短設(shè)計(jì)周期，降低加工成本。這種設(shè)計(jì)系統(tǒng)是是促進(jìn)模塊通用化，擴(kuò)大模塊的使用，以此來(lái)改變傳統(tǒng)以產(chǎn)品為單位的設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)。
(7).面向制造（和工件裝配）的設(shè)計(jì)：這種設(shè)計(jì)方法是在保證被加工產(chǎn)品的功能和性能的前提下，從考慮毛坯的組成、加工如何能夠提高生產(chǎn)率，加工的安全性，工件質(zhì)量的穩(wěn)定性，加工的低成本，有效的減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善制造環(huán)境的方法?？紫抵睆绞且粋€(gè)方面變化，做到孔端盡可能的不加工，可以使用通用機(jī)床和通用刀具，以防止細(xì)長(zhǎng)、薄壁件的出現(xiàn)，考慮到刀具的進(jìn)、退，來(lái)明確加工基面，來(lái)減少手工勞動(dòng)，做到遵守已有的各種標(biāo)準(zhǔn)。
2.5小型鉆銑床和其他組合式機(jī)床的工藝范圍及加工精度
組合式機(jī)床可完成的工藝有鉆孔、擴(kuò)孔、鏜孔、鉸孔、攻絲、倒角、鉆深孔、且槽，還能做到銑平面、刮平面、車(chē)平面、車(chē)端面等各方面工作。隨著綜合技術(shù)的發(fā)展，組合式機(jī)床可完成的工藝范圍也在不斷擴(kuò)大，除了上述工藝外，有的組合式機(jī)床還可完成車(chē)外圓、車(chē)錐面、車(chē)弧面、車(chē)削內(nèi)外的螺紋、鉆滾壓孔、拉削內(nèi)外的圓柱面和平面，以及工件的磨削、拋光、珩磨等，甚至有的組合式還可以進(jìn)行工件沖壓、工件的焊接、熱處理、裝配、自動(dòng)測(cè)量和檢查工件等。
現(xiàn)階段下，在小型鉆銑組合式機(jī)床上加工大平面的平面度已達(dá)到1m長(zhǎng)，誤差在0.02~0.04mm之間。粗糙度可以達(dá)到0.4~0.8；鉆孔的孔徑精度達(dá)到~；鉆孔的圓度和圓柱度的精度可以達(dá)到0.0015~0.055；一些定位銷(xiāo)的孔的中心距精度也可達(dá)到0.013mm；一般孔位的精度可以達(dá)到0.02~0.025mm之間；一些單向鏜孔的同軸度可以達(dá)到0.005~0.01mm；一些雙向鏜孔的同軸精度可以達(dá)到0.015~0.02mm之間；還有一些特種加工工藝的精度，精度可達(dá)到0.015~0.02mm，另外缸蓋閥座以及導(dǎo)管孔的同軸度也可以達(dá)到0.0075~0.01mm之間。
3、動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.1、主軸箱的設(shè)計(jì)
3.1.1主軸箱的主要簡(jiǎn)介
主軸箱是多用途小型鉆銑組合式機(jī)床的重要的組成部件，主要是用于裝備布置組合式機(jī)床工作的主軸及其傳動(dòng)零件的連接和相應(yīng)的附加機(jī)構(gòu)存在的。
主軸箱一般采用多級(jí)齒輪傳動(dòng)，通過(guò)一定的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的帶動(dòng)，通過(guò)主軸箱內(nèi)各個(gè)位置上的傳動(dòng)齒輪和傳動(dòng)軸的帶動(dòng)，最后把運(yùn)動(dòng)傳遞到主軸上，從而使主軸獲得規(guī)定的轉(zhuǎn)速和方向。
主軸箱的傳動(dòng)系統(tǒng)方面的設(shè)計(jì)，以及主軸箱各部件之間的加工工藝將直接影響機(jī)床的性能優(yōu)劣。
圖3-1.主軸箱的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖
3.2主軸箱的設(shè)計(jì)
3.2.1電動(dòng)機(jī)選取
根據(jù)實(shí)際要求和功率的取值；故電動(dòng)機(jī)選擇：
550W 1400r/min 電機(jī)是四級(jí)電機(jī)
3.2.2 轉(zhuǎn)速初定
根據(jù)要求主軸轉(zhuǎn)速定為5級(jí)
轉(zhuǎn)速分別為560 980 1400 2100 3500
圖3-2.帶輪的變速
3.2.3帶輪計(jì)算
圖3-3.帶輪的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
1. 設(shè)計(jì)功率的計(jì)算
式中： ——工況系數(shù)；自動(dòng)鉆床一般為空載啟動(dòng)取=1.2
——傳遞功率；取電動(dòng)機(jī)額定功率=550W
計(jì)算出=660W。
2. 選擇帶型
根據(jù)=660W，=1400 r/min，根據(jù)查《機(jī)械設(shè)計(jì)》中的皮帶規(guī)格手冊(cè)，可以得出選用Z型V帶。
3. 電機(jī)帶輪的直徑和、中心距以及帶長(zhǎng)的計(jì)算
公式為：
傳動(dòng)比的公式：i=/
其中式子中：
——鉆床主軸帶輪直徑；
——鉆床主軸帶輪直徑；
——小帶輪的轉(zhuǎn)速 r/min；
——大袋輪的轉(zhuǎn)速r/min；
——滑動(dòng)率；取=0.01~0.02。
傳動(dòng)比的公式：i=/
①.軸帶輪直徑 80mm
電機(jī)帶輪直徑 2.5X80X（1—0.02）=196mm
取標(biāo)準(zhǔn)值200mm
中心距：由于機(jī)器較小所以中心距取值較小。
中心距選定要求：
初定224mm 符合此要求。
帶長(zhǎng)計(jì)算：
帶長(zhǎng)計(jì)算公式：
Ld0=448+436.6+87.5=887.6mm
取標(biāo)準(zhǔn) 880mm
確定實(shí)際中心距a。
公式：
a≈224+(880-887.6)/2
=220.2mm。
②. 帶輪計(jì)算：
軸帶輪直徑 120mm
電機(jī)帶輪直徑 1.5x120x（1-0.02）=176.4mm
取標(biāo)準(zhǔn)值175mm
帶長(zhǎng)Ld0=2x224+463.15+97=1008.15mm
取標(biāo)準(zhǔn)值為1000mm
中心距：
中心距取平均值224mm
介于1#和2#帶輪之間的關(guān)系
V帶取值1000mm
中心距取平均值224mm
③. 帶輪計(jì)算：
電機(jī)帶輪直徑 150mm
軸帶輪直徑 1.0X150X(1-0.02)=147mm
取標(biāo)準(zhǔn)值150mm
中心距：初定280mm
帶長(zhǎng)取平均值Ld0=1111mm
取平均值為1100mm
中心距：a≈294mm
④. 帶輪計(jì)算：
軸帶輪直徑 175mm
電機(jī)帶輪直徑 0.7x175x（1-0.02）=120.05mm
取標(biāo)準(zhǔn)值120mm
中心距：初定285mm
帶長(zhǎng)：Ld0=1131mm
取平均值為1100mm
中心距：a=290mm
介于3#和4#帶輪之間的關(guān)系：
帶長(zhǎng)取1100mm
中心距取平均值292mm
⑤. 帶輪計(jì)算
軸帶輪直徑 200mm
電機(jī)帶輪直徑0.4x200x（1-0.02）=78.4mm
取標(biāo)準(zhǔn)值為80mm中心距：初定285mm
帶長(zhǎng)取為L(zhǎng)d0=1078mm
取平均值為1100mm
中心距的平均值為291mm
⑥.傳動(dòng)比的計(jì)算
在一般的皮帶傳動(dòng)中，因滑動(dòng)率不大（0.01~0.02），故可以不考慮滑動(dòng)率的大小。所以，兩個(gè)五級(jí)塔輪從上到下的傳動(dòng)比為：
i1=0.16；i2=0.47；i3=1；i4=2.14；i5=6.25
4. 驗(yàn)算帶速
帶速的計(jì)算公式為：
由以上確定的數(shù)值，分別代入可計(jì)算出帶速分別等于5.86；8.98；18.84；13.19；14.65。在5～20范圍之間，帶速合適
4、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)
多用途小型鉆銑床的機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括：機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的慣性計(jì)算、工件傳動(dòng)及導(dǎo)向元件的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)計(jì)算及制造零件的選用。
4.1 參數(shù)計(jì)算
4.1.1 切削力
1）、鉆削力的計(jì)算公式為：
=(N)
其中，式中 ——軸向力系數(shù) ;
——鉆孔直徑mm;
——鉆削進(jìn)給量mm;
其中：，，——修正系數(shù)。
考慮到鉆銑床不僅除了實(shí)現(xiàn)鉆孔外，還具有擴(kuò)孔，鉸孔、攻絲紋和銑削、鏜削等多項(xiàng)作用，所以工件材料以鐵來(lái)設(shè)計(jì)，其中d的最大孔徑為14mm，銑槽的寬度為10mm來(lái)計(jì)算。通過(guò)查機(jī)械加工手冊(cè)，可以得出=304.11，=1，=0.8，=1的固定值，進(jìn)給量f查得0.18~0.22，其中取f=0.20。
則有：
=304.11×14××1=1174.85(N)
2）、多用途小型鉆銑床的銑削力的計(jì)算
其中銑削圓周力
式中 ——銑削寬度mm；
——銑削深度mm；
——每齒進(jìn)給量mm；
——銑刀直徑mm；
Z——銑刀齒數(shù)mm。
將數(shù)據(jù)帶入公式可以求得 =123(N)
對(duì)于機(jī)床的銑削加工，刀具走刀的抗力與圓周銑削力相等，則刀具走刀抗力＝123N。
4.1.2 切削功率的計(jì)算
1）. 切削扭矩：
（N·M）
通過(guò)查機(jī)械加工手冊(cè)，可知：=0.117，=2.0，=0.8，=1.0，所以，
切削扭矩（N·M）
2). 切削速度的公式：
其中式中：T——刀具耐用度（min），查機(jī)械手冊(cè)標(biāo)準(zhǔn)表，取20min。
通過(guò)查機(jī)械加工手冊(cè)表，可知：=28.1，，，，m=0.125，因此將數(shù)據(jù)帶入可以得出，
（m∕min）
3) . 切削功率的公式為：
將數(shù)據(jù)帶入可以得出下列式子：
（kW）
4).軸徑的計(jì)算：
根據(jù)金屬切削的原理可以得出，鉆銑床的主軸切削功率的計(jì)算公式為：
式中：—— 軸向切削力（N）
—— 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量(mm)
n——主軸固定轉(zhuǎn)速（r/min）
—— 切削力矩（N·M）
將這些數(shù)值代入公式中可以計(jì)算出功率=0.8KW
因?yàn)檫€有軸承的傳動(dòng)效率（根據(jù)手冊(cè)可以查得為0.99）和平鍵的傳動(dòng)效率（可以查得為0.98），所以可計(jì)算出鉆床主軸要傳遞的功率P為：
P=/(0.99×0.99×0.98)=0.83KW
由工況分析可知，在鉆床的切削加工過(guò)程中，鉆床主軸主要受到切削扭矩和軸向進(jìn)給力的作用。軸向進(jìn)給力是沿主軸軸向的，在主軸保持其與工作臺(tái)的垂直度的情況下，軸向力作用產(chǎn)生的彎矩基本為零，可忽略不計(jì)。所以，鉆床主軸為僅受轉(zhuǎn)矩作用的軸類(lèi)。查《機(jī)械設(shè)計(jì)》得鉆床最小直徑的計(jì)算公式如下：
選C=110，計(jì)算出dmin=9.3mm
根據(jù)以上的計(jì)算結(jié)果可知，在滿(mǎn)足鉆銑床加工條件的情況下，組合機(jī)床的主軸最小直徑不能小于9.3mm，根據(jù)組合式鉆銑床的主軸結(jié)構(gòu)，現(xiàn)選擇機(jī)床的直徑為30mm。
因?yàn)闄C(jī)床傳動(dòng)的效率可以得出，鉆銑床的主軸要傳遞的轉(zhuǎn)矩為：M=Mk/（0.99×0.99×0.98）=0.54 N·M
其主軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度約束條件為：
式中：τT——軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力（MPa）
M——軸的傳遞轉(zhuǎn)矩(N·mm)
WT——軸的抗扭截面模量（mm3）
[τT]——軸的許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力（）
根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》可以得出主軸抗扭的截面的模量WT的計(jì)算公式為：
式中： d1——鍵的內(nèi)徑（mm）
b——鍵的齒寬(mm)
z——鍵的齒數(shù)
D——鍵的外徑（mm）
把選擇的平鍵的基本參數(shù)代入公式中可計(jì)算出WT=42.73，所以可以得出鉆銑床主軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力=0.12。
因?yàn)閇]=35，可以得出≤[]，所以，軸滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。
4.2 工作臺(tái)外形概述以及尺寸和對(duì)重量估算
4.2.1機(jī)床基礎(chǔ)作用
組合式機(jī)床的受到的全部載荷都是由其底座下面的底層所承受的，受組合式鉆銑機(jī)床影響的哪個(gè)部分稱(chēng)為地基，機(jī)床向地基傳遞基本載荷的結(jié)構(gòu)就是機(jī)床的基礎(chǔ)，機(jī)床的基礎(chǔ)都是應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的，并可以滿(mǎn)足機(jī)床控制振動(dòng)的要求，以此來(lái)確保機(jī)床良好的運(yùn)轉(zhuǎn)。
主要作用為：
1.承受機(jī)床的負(fù)荷并吸收機(jī)床工作時(shí)的振動(dòng)，從而能夠有效的保持機(jī)床的精度和使用壽命。
2.可以提高組合機(jī)床的床身和支撐立柱等大件的剛度。
3.增加組合鉆銑機(jī)床的系統(tǒng)的動(dòng)剛度，消減和隔離所受外界振動(dòng)的影響。
4.還需要保證各分離器部件之間的相對(duì)位置的精度；如落地式、坑式等重型機(jī)床。
4.2.2機(jī)床類(lèi)型
組合式機(jī)床按其大小、重量可以劃分為：
中、小型機(jī)床 單機(jī)重量大概是≤10tf
大型機(jī)床 單機(jī)重量大概是10~30 tf
重型機(jī)床 單機(jī)重量大概是30~100 tf
超重型機(jī)床 單機(jī)重量大概是≥100 tf
我們現(xiàn)所設(shè)計(jì)的是小型機(jī)床，一般都廣泛應(yīng)用于小型工件的加工。
4.3機(jī)床導(dǎo)軌
機(jī)床的導(dǎo)軌的要求應(yīng)滿(mǎn)足：（1）精度高，使用壽命長(zhǎng)，剛度及承載能力比較大；（2）摩擦阻力小，平臺(tái)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，組裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于工件的加工、裝配和調(diào)整，還要做到維修成本低。
因此次所設(shè)計(jì)的機(jī)床主要是用于小型個(gè)體戶(hù)的機(jī)械加工，不是大型工廠所需要的設(shè)備，故此次選用的是滑動(dòng)導(dǎo)軌。因滑動(dòng)導(dǎo)軌的構(gòu)成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造起來(lái)比較，比較容易進(jìn)行維護(hù)，而且成本比較低，使用的壽命長(zhǎng)，其中粘結(jié)的塑料復(fù)合導(dǎo)軌板造成磨損后還可以更換，還可以廣泛應(yīng)用于普通機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌。
機(jī)床的導(dǎo)軌截面形式：
1.矩形導(dǎo)軌（其中包括：1）寬式組合；2）窄式組合；兩個(gè)方面）
2.雙三角型導(dǎo)軌；
3.矩形和三角型導(dǎo)軌；
4.矩形和燕尾型組合；
5.燕尾型導(dǎo)軌；
6.凸V型和燕尾型導(dǎo)軌的組合；
7.雙V型對(duì)頂組合；
8.雙圓柱式導(dǎo)軌；
9.雙圓柱式與矩形的導(dǎo)軌結(jié)合；
綜合各種導(dǎo)軌的性能、以及導(dǎo)軌的實(shí)際應(yīng)用、組成結(jié)構(gòu)和美觀程度，此次設(shè)計(jì)我選用了燕尾導(dǎo)軌，其應(yīng)用情況具體如下：
由于作用于固定部件高度的尺寸受限的場(chǎng)合限制，如車(chē)床橫滑的座臺(tái)溜板導(dǎo)軌，和刀架式導(dǎo)軌。
4.3.1 X方向工作臺(tái)尺寸確定
拖板尺寸公式=長(zhǎng)×寬×高=250mm×135mm×50mm
其中上導(dǎo)軌為X方向
可以取動(dòng)導(dǎo)軌長(zhǎng)度：＝240mm
其中動(dòng)導(dǎo)軌行程：＝220mm
所以可以算出支承導(dǎo)軌長(zhǎng)度：＝＋＝460mm
同時(shí)可以算出保持器長(zhǎng)度：＝＋/2＝350mm
4.3.2 Y方向工作臺(tái)尺寸的確定
拖板尺寸公式=長(zhǎng)×寬×高=110mm×120mm×45mm
其中下導(dǎo)軌 為Y方向
可以取動(dòng)導(dǎo)軌長(zhǎng)度：＝100mm
已知，動(dòng)導(dǎo)軌行程：＝80mm
其中支承導(dǎo)軌的長(zhǎng)度為＝＋＝180mm
可以算出保持器長(zhǎng)度為＝＋/2＝140mm
4.3.3 重量估算
根據(jù)實(shí)際要求可知以下數(shù)據(jù)：
（1）上拖板重量：＝200×80×50×10-3×7.8×10-2=80.0(N)
（2）下拖板重量：＝450×220×8×10-3×7.8×10-3=79.20(N)
（3）X方向?qū)к壷亓浚?×(460＋140)×30×20×7.8×10-2×10-3≈56.16(N)
（4）Y方向動(dòng)導(dǎo)軌重量：(350+140)×30×20×7.8×10-2×10-3≈22.93(N)
（5）夾具及工件重量：約180N。
所以X工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)部分的重量為
＝(1)＋(3)/2＋(5)＝80＋56.16/2＋180＝288.08(N)
工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)部分總重量為：
＝(1)＋(2)＋(3)＋(4)＋(5)＝80＋79.20＋56.16＋22.93＋180=418.29(N)
4.4 滾動(dòng)導(dǎo)軌參數(shù)確定
機(jī)床工作臺(tái)的滾動(dòng)導(dǎo)軌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，是為了控制固定平臺(tái)元件和移動(dòng)平臺(tái)元件之間最大的接觸面積，這樣的設(shè)計(jì)不但能提高機(jī)床系統(tǒng)的承載被加工元件能力，而且組合鉆銑床的系統(tǒng)還可以承受工作時(shí)產(chǎn)生的間歇切削或產(chǎn)生的重力切削的沖擊力，從而能夠把所受到的作用力可以廣泛擴(kuò)散，然后可以擴(kuò)大工作臺(tái)承受力的面積。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)要求，所以工作臺(tái)導(dǎo)軌系統(tǒng)的溝槽形狀就有很多不同的樣式，其中具有代表性的有兩種樣式，一種是稱(chēng)為哥特式可以叫做尖拱式的，這種樣式的形狀是一個(gè)半圓的延伸，他的接觸點(diǎn)為他的頂點(diǎn)；另一種形式為圓弧形，同樣能起到和哥特式導(dǎo)軌的相同作用。無(wú)論是這兩種的哪一種結(jié)構(gòu)形式，他的目的只有一個(gè)，那就是力求使把滾動(dòng)鋼球的半徑與工作臺(tái)導(dǎo)軌的接觸(固定元件)。其決定組合機(jī)床的系統(tǒng)的性能特點(diǎn)的因素是：滾動(dòng)導(dǎo)軌元件怎樣才能做到與導(dǎo)軌的完美導(dǎo)軌接觸，這才是是問(wèn)題的關(guān)鍵。
根據(jù)機(jī)床運(yùn)動(dòng)的要求，工作臺(tái)在左右平移時(shí)可以選用雙Ｖ形滾珠導(dǎo)軌，在工作臺(tái)前后移動(dòng)時(shí)可以才用燕尾式導(dǎo)軌。
①雙V型滾珠導(dǎo)軌：導(dǎo)軌的制作工藝比較好，可以提高加工工件時(shí)的加工精度，但這種導(dǎo)軌在工價(jià)加工時(shí)所受到的接觸應(yīng)力比較大，容易被工件壓出溝槽，損壞導(dǎo)軌。當(dāng)組合式機(jī)床工作時(shí)部作件移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)軌內(nèi)的鋼球就在導(dǎo)軌支架的溝槽中做循環(huán)的流動(dòng)，在滾動(dòng)的過(guò)程中把導(dǎo)軌支架之間產(chǎn)生的磨損量平均分?jǐn)偟礁鱾€(gè)鋼球上，這樣工作可以延長(zhǎng)直線滾珠導(dǎo)軌的使用壽命。同時(shí)，為了消除工作臺(tái)支架與滾珠導(dǎo)軌之間產(chǎn)生的間隙，然后可以預(yù)加工作時(shí)的負(fù)載，可以提高導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而可以預(yù)加工作負(fù)荷的獲得．這樣就是在滾珠導(dǎo)軌和工作臺(tái)支架之間安裝的鋼球超了尺寸。安裝的鋼球的直徑公差一般為±20微米，以0.5微米為增量變化，可以根據(jù)這個(gè)規(guī)格將鋼球進(jìn)行篩選分類(lèi)，然后在分別把分好的鋼珠裝入導(dǎo)軌上，預(yù)加負(fù)載產(chǎn)生的大小，一般都決定于鋼球上受到的作用力。如果鋼球上受到的作用力比較大，經(jīng)受的預(yù)加的負(fù)荷的時(shí)間比較長(zhǎng)，從而導(dǎo)致了工作臺(tái)支架的運(yùn)動(dòng)阻力增強(qiáng)，這樣就出現(xiàn)了工作平衡時(shí)的問(wèn)題；還有為了提高工作系統(tǒng)的靈敏度，減少運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的阻力，對(duì)應(yīng)地還要減少導(dǎo)軌所受的預(yù)加負(fù)荷，而為了提高機(jī)床運(yùn)動(dòng)時(shí)精度和保持精度的準(zhǔn)確性，就必須要求要有足夠的預(yù)加負(fù)數(shù)，這就是產(chǎn)生矛盾的兩方面。
由于機(jī)床工作的時(shí)間比較長(zhǎng)，鋼球就開(kāi)始磨損，其機(jī)床作用在鋼球上的預(yù)加負(fù)載減弱了，然后導(dǎo)致了機(jī)床的工作各部件的運(yùn)動(dòng)精度降低了。但是，如果要保持機(jī)床工作的初始精度，就必須要更換導(dǎo)軌的支架，甚至要更換導(dǎo)軌。如果組機(jī)床已經(jīng)喪失了的系統(tǒng)精度，那唯一的方法就是更換滾動(dòng)的元件。
圖4-1.滾珠導(dǎo)軌的簡(jiǎn)圖
②燕尾式導(dǎo)軌：這種導(dǎo)軌是銑床上的專(zhuān)用導(dǎo)軌，參數(shù)一般都是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的具體參數(shù)，導(dǎo)軌的形狀是燕尾形的，即像等腰梯形的形狀。一般導(dǎo)軌的零件為HT200，其技術(shù)的主要要求是：燕尾導(dǎo)軌面的直線度為0.008，其中兩個(gè)燕尾面的之間的平行度為0.010，而導(dǎo)軌與底面的垂直度為0.020，另外，工作導(dǎo)軌的的平行面還有導(dǎo)軌的平行度和表面粗糙度等方面的要求。但是這些精度的的高低將直接影響著組合機(jī)床的刀具的加工進(jìn)給精度，所以必須要得到嚴(yán)格保證。
圖4-2.燕尾型導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
2）、其中滾動(dòng)體尺寸與數(shù)目的確定
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)滾珠導(dǎo)軌實(shí)物可以選出滾珠的直徑。
滾珠的直徑可以取為=6mm,數(shù)目根據(jù)決定。
由于上導(dǎo)軌的 ＝299.8N
故有=12.9
已知方向的導(dǎo)軌長(zhǎng)度＝180mm,取=13，兩滾珠之間的間距=15mm。
可以得出下導(dǎo)軌所受到的力為：
=391.5N
故有=16.8
所以可以取=15，=9mm。
3）、導(dǎo)軌上滾珠所用的負(fù)荷計(jì)算
導(dǎo)軌上平均每個(gè)滾珠上的最大負(fù)荷可以用公式計(jì)算,從而得出
其中式中 導(dǎo)軌的欲加負(fù)荷，按最大負(fù)荷的1/2計(jì)算。
機(jī)床在銑削時(shí)軸承所受的復(fù)合比鉆削小，故根據(jù)鉆孔驗(yàn)算，有
X方向?qū)к壸畲筘?fù)荷為：
=34.6N
Y方向?qū)к壸畲筘?fù)荷為：
=39.5N
許用的負(fù)荷為
查機(jī)械加工表可以得出得60N,考慮到制造精度比較高，且運(yùn)行導(dǎo)軌短，k可以提高為50%，k取100N，查表得，故
由此可知 < ，<
所以選用的導(dǎo)軌是可用的。
總 結(jié)
通過(guò)這次課題設(shè)計(jì)，使我更深層次的了解到了設(shè)計(jì)工作的困難與不易。在設(shè)計(jì)過(guò)程中首先需要了解非常全面的各種理論的知識(shí)。打個(gè)比方說(shuō)，設(shè)計(jì)過(guò)程中僅軸上裝配的軸承的一個(gè)臺(tái)階就涉及到了很多方面的知計(jì)算知識(shí)。因此機(jī)械設(shè)計(jì)也是一個(gè)非常細(xì)致的活。
這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我們跨進(jìn)了機(jī)械設(shè)計(jì)工作的門(mén)檻，此次課題的設(shè)計(jì)讓我們能夠更加深入的了解到了設(shè)計(jì)工作的種種方法與不容易。整臺(tái)組合式機(jī)床的設(shè)計(jì)并不僅僅是設(shè)計(jì)一個(gè)零件那么簡(jiǎn)單，必須要做到零件與零件之間需要進(jìn)行相互配合，能夠相互連接，同時(shí)還在位置的配合以及體積的大小的上尤為突出。組合式機(jī)床的每個(gè)零件為了便于裝配，都需要經(jīng)過(guò)反復(fù)的修正，既保證了零件本身的合格，又很最大程度上的配合其零件的裝配。這個(gè)過(guò)程中需要一次又一次的否決設(shè)計(jì)好的零件，還要一遍又一遍的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正計(jì)算，這不僅僅是光需要工作的細(xì)致，更重要的是需要工作的耐心。
在機(jī)械設(shè)計(jì)的同時(shí)還考驗(yàn)了我們對(duì)有關(guān)機(jī)械市場(chǎng)的分析能力，對(duì)各類(lèi)不同的機(jī)械材料，各種材質(zhì)的金屬的處理方式的應(yīng)用。要在經(jīng)濟(jì)方面和實(shí)用方面尋找到平衡點(diǎn)，通過(guò)對(duì)各類(lèi)機(jī)械材料性能的了解以及對(duì)熱處理方式的應(yīng)用將設(shè)計(jì)組合式機(jī)床的成本盡量的降到最低。
此次的進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要目的是為了培養(yǎng)我們綜合的分析能力和如何解決本專(zhuān)業(yè)的一般機(jī)械工程技術(shù)問(wèn)題的獨(dú)立性工作能力依稀來(lái)拓寬和深化我們所學(xué)到的知識(shí)，同時(shí)也需要培養(yǎng)我們樹(shù)立了正確的設(shè)計(jì)思想思維，從而可以更好的掌握機(jī)械設(shè)計(jì)這一方面的一般步驟和方法，再就是培養(yǎng)我們?nèi)绾文軌蛘_的使用現(xiàn)成的技術(shù)資料、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的工作手冊(cè)、以及圖冊(cè)工具書(shū)所進(jìn)行的設(shè)計(jì)計(jì)算，來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，編寫(xiě)一些與技術(shù)相關(guān)的文件等方面的工作能力，最重要的就是培養(yǎng)我們?nèi)绾芜M(jìn)行調(diào)查研究，從而能夠面向?qū)嶋H情況，來(lái)進(jìn)行工件的生產(chǎn)，還需要向工人和技術(shù)人員學(xué)習(xí)他們的基本的工作態(tài)度和工作作風(fēng)。
通過(guò)本次的設(shè)計(jì)，我深深的覺(jué)得自己在每個(gè)方面都很欠缺。經(jīng)驗(yàn)欠缺，這是不可避免的，經(jīng)驗(yàn)是必須要長(zhǎng)時(shí)間的累積。知識(shí)面得欠缺，這就必須通過(guò)學(xué)習(xí)，通過(guò)翻閱各類(lèi)資料來(lái)彌補(bǔ)。在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，從開(kāi)始的對(duì)成型設(shè)備的選型的參考選擇，到后來(lái)對(duì)于機(jī)械成型設(shè)計(jì)的制造與制定的幾個(gè)必要的環(huán)節(jié)來(lái)進(jìn)行的設(shè)計(jì)。還有重點(diǎn)是缺乏工作效率，在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的一些小問(wèn)題和小細(xì)節(jié)上的思考上，造成了時(shí)間的耽誤緊張，無(wú)法進(jìn)一步完善整體設(shè)計(jì)。由于學(xué)生的設(shè)計(jì)水平有限，再加上時(shí)間倉(cāng)促，本次設(shè)計(jì)的說(shuō)明書(shū)中難免會(huì)有錯(cuò)誤和欠妥之處，懇請(qǐng)各位老師的批評(píng)指正。
參考文獻(xiàn)
[1]濮良貴，紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì).第4版.北京:高等教育出版社.
[2]郭克希，王建國(guó).機(jī)械制圖.第7版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.8.
[3]左健民.液壓與氣壓傳動(dòng).第4版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.5.
[4]王伯平主編.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ).第2版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.12.
[5]劉鴻文主編.材料力學(xué).第4版.北京:高等教育出版社,2004.
[6]于永泗，齊民.機(jī)械工程材料.大連:大連理工大學(xué)出版社,2007.2.
[7] 李云主編.《機(jī)械制造及設(shè)備指導(dǎo)手冊(cè)》[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1997.8
[8] 哈爾濱工業(yè)大學(xué)編.《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》[M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1981年5月
[9] 上海市金屬技術(shù)協(xié)會(huì)編.《金屬切削手冊(cè)》[M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1994.4年
[10] 東北重型機(jī)械學(xué)院,洛陽(yáng)工學(xué)院.第一汽車(chē)制造廠職工大學(xué)編寫(xiě)，《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》第
[11] IF TOMM International Micro mechanism Symposium [M]. Tokyo Institute of Thechnology.to-kyo.June 1-3.1993.
[12] Robert J.Schilling.Fundamentals of Robotics-Analysis and Control[M]. New Jersey: Prentice Hall.1990.
[13] B.D.Choat.Jips. Tools and Fixtures Design[M].The Institution of Production Engineers.1972.
致 謝
這次設(shè)計(jì)是在于建波老師的悉心指導(dǎo)之下。于老師為我的設(shè)計(jì)提供了非常多的的指導(dǎo)，不管是遇到什么問(wèn)題，于老師都會(huì)耐心的教導(dǎo)我克服各種困難。為此，特向于建波老師致以深深的敬意，老師您辛苦了！
在設(shè)計(jì)過(guò)程曲折復(fù)雜，圍繞多用途小型鉆銑床的精加工，低成本的設(shè)計(jì)步驟來(lái)進(jìn)行進(jìn)行，并力求使機(jī)床的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝，調(diào)整和維修，但由于我知識(shí)水平和實(shí)踐機(jī)會(huì)有限，所在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)課題的深度和廣度，難免有出現(xiàn)漏洞及不如意之處，加上時(shí)間有限，對(duì)整個(gè)機(jī)床的全部設(shè)計(jì)還有較多工作做的不是很完整，這都需要在今后的工作中使自己更加努力學(xué)習(xí)，不斷完善自己，最終不斷促進(jìn)自己。
? 四年的艱苦學(xué)習(xí)，五個(gè)月的精心準(zhǔn)備，畢業(yè)論文終于到了劃句號(hào)的時(shí)候，心頭按說(shuō)該如釋重負(fù)，但寫(xiě)作過(guò)程中常常出現(xiàn)的輾轉(zhuǎn)反側(cè)和力不從心之感卻揮之不去，論文寫(xiě)作的過(guò)程并不輕松，工作的壓力時(shí)時(shí)襲擾，知識(shí)的積累尚欠火候，于是，我只能一次次埋頭于圖書(shū)館中，一次次在深夜奮筆疾書(shū)。我第一次費(fèi)如此長(zhǎng)的時(shí)間和如此多的精力，完成一篇具有一定學(xué)術(shù)價(jià)值的論文，其中的艱辛與困難難以訴說(shuō)，但曲終幕落后留下的滋味，值得我一生慢慢品嘗。敲完最后一個(gè)字符，重新從頭細(xì)細(xì)閱讀早已不陌生的文字，我感觸頗多。雖然其中沒(méi)有什么值得特炫耀的成果，但對(duì)我而言，這些都是寶貴的財(cái)富。它是指導(dǎo)老師無(wú)數(shù)教誨、關(guān)愛(ài)和幫助的結(jié)果。
??我要感謝我的指導(dǎo)教師于老師。于老師雖身負(fù)教學(xué)、科研重任，仍抽出時(shí)間，不時(shí)召集我和同門(mén)以督責(zé)課業(yè)，耳提面命，殷殷之情盡在諄諄教誨中。這篇論文更傾注了她的大量心血。從初稿到定稿，于老師不厭其煩，一審再審，大到篇章布局的偏頗，小到語(yǔ)句格式的瑕疵，都一一予以指出，同時(shí)，我要感謝長(zhǎng)城學(xué)院所有給我上過(guò)課老師，是他們傳授給我方方面面的知識(shí)，拓寬了我的知識(shí)面，培養(yǎng)了我的功底，對(duì)論文的完成不無(wú)裨益。我還要感謝學(xué)院的各位工作人員，他們細(xì)致的工作使我和同學(xué)們的學(xué)習(xí)和生活井然有序。
??謹(jǐn)向我的父母和家人表示誠(chéng)摯的謝意。他們是我生命中永遠(yuǎn)的依靠和支持，他們無(wú)微不至的關(guān)懷，是我前進(jìn)的動(dòng)力；他們的殷殷希望，激發(fā)我不斷前行。沒(méi)有他們就沒(méi)有我，我的點(diǎn)滴成就都來(lái)自他們。
??讓我依依不舍的還有各位學(xué)友、同門(mén)和室友。在我需要幫助的時(shí)候，同學(xué)們伸出溫暖的雙手，鼎立襄助。能和他們相遇、相交、相知是人生的一大幸事。
??本論文的完成遠(yuǎn)非終點(diǎn)，文中的不足和淺顯之處則是我新的征程上一個(gè)個(gè)新的起點(diǎn)我將繼續(xù)前行！
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