电动机转速n=730r/min 标准减速器的公称传动比i=10
查阅手册资料,扩孔钻的转速一般在200r/min左右,不超过210r/min,这也是小齿轮的转速。
所以取小齿轮的转速即:大小齿轮的传动比
n小?200r/min
i1?n小n大?200?2.74 73查《机械制造装备设计》表3-6,可选:
小齿轮的齿数:z1=29; 大齿轮的齿数:z2=112-27=83。
注: 20
4 夹具设计
夹具设计是本次多轴钻床设计的一个重要组成部分,它和机床、刀具、工件组成的加工工艺系统,能够根据工艺的要求,迅速实现工件的定位和夹紧,并在加工过程中保持它们之间的正确相对位置。本次为多轴钻床所设计的专用夹具,可提高加工精度和保证加工质量;提高劳动生产率和降低加工成本;扩大机床的工艺范围和减轻工人的劳动强度。因此,我们对以下两个方面进行了分析和研究:
1 工件分析及设计要求
2 夹紧机构的选择和工艺性分析
4.1 工件定位分析及夹具设计要求
4.1.1 定位分析
利用六点定位的原理来分析该工件的定位,工件的简图如图4—1所示。
图4-1 工件的简图
在钻扩的加工过程中,工件的主要受力如图4-2所示。
注: 21
图4-2:工件的主要受力示意图
F1 液压缸的推力;F2 工件受的自重;F3 压料板和弹簧的压力;F4 钻头的切削力。
由图可见,工件在加工过程中所受的力主要有液压系统向上的推力,钻头的钻削力,工件的自重以及工件的夹紧力。其中钻头的钻削力可分为沿钻头的轴向力P0和扭矩M,由设计的原始资料得:
(1)被加工零件
名称及编号:汽车轮辐8.5-20-I,STR扩孔。 材料及硬度:碳结构钢Q235B 重 量:20~25kg (2)加工余量 ¢26.5-¢23.5=3.0mm
则每个孔的直径上加工余量为3.0mm (3)技术条件
1)本机床加工前应保证零件图上的所有尺寸; 2)本机床保证:
a、加工后各对称孔的中心距不变; b、加工后的孔的尺寸为¢26.5±0.2; c、其余尺寸不变。
注: 22
根据轴向力公式:
P0?Cp?Dqp?txp?Syp?K料?(公斤力)
式中:t?0.5?(D?d)
D——为钻头直径。(mm) d——为工件扩孔前直径。(mm)
S?0.9mm/r(查《机械制造手册》——辽宁出版社) [工件的材料为Q235碳结构钢]
CM?0.09 , qM?1.0 , xM?0.9 , yM?0.8 ,
Cp?37.8 ,xp?1.3 , yp?0.7 。
(以上轴向力、力矩公式和数值来自
《专用机床设计与制造》——黑龙江人民出版社 P679)
K料??6????? ,np?0.75
75??np?b?235Mp?23.5公斤力/mm2
K料?则:
?6??????75?np?23.5?????75?0.75?0.42
?26.5?23.5?M?0.09?26.5???2??1.00.9?0.90.8?0.42
?1.33(公斤力?米)
P0?37.8??0.5?(26.5?23.5)??0.90.8?0.42
1.3(公斤力) ?24.72
注: 23
根据受力情况可见,工件的主要受力在竖直方向上,次要受力方向为水平面,试确定工件的定位方案如图4-3所示,现根据六点定位原理对其进行分析。
图4-3:工件在夹具中的定位简图
如图所示,定位基准1为主基准,它限制了工件在z方向上的位移以及工件在 x和y方向上的旋转;基准2起到了定心作用,限制工件在x和y方向上的位移;基准3用来限制工件在z方向上的转动。
根据六点定位的原理,工件可以采用该原理进行定位。下面对工件的定位误差作简单的分析。
4.1.2 定位误差分析
在批量生产中是采用调整法加工,在不考虑磨损、多次换刀误差及工艺系统受力变形和热变形的情况下,可以认为加工表面的位置是不变的。因此,定位误差实际上是由于工序基准的位置变化引起的,即定位误差是工序基准在加工尺寸方向上的位置变动量(?DW)。
定位误差太小,说明定位精度高,加工要求容易保证,但会提高定位基准和定位元件的制造精度,并会增加组装困难,所以定位误差应合理。一般情况下,定位误差与相应尺寸?应满足下面不等式:
11?DW?(?)?
530.2因为所加工工件是在板状工件上加工均布的10个加工孔?26.3?工件以底?0.2,
平面及定心和定位孔为定位基准。
0.2如图4-3所示:孔的孔径?26.3?加工尺寸3mm的工?0.2是由刀具尺寸保证的,
序基准是工件孔的轴线,因为是用定心与工件中心孔配合实现在x和y方向上的定位,定心也是定位基准。尽管工序基准与定位基准重合,但因中心孔和定心的直径都有制造误差,所以工序基准3在x和y方向的位置仍然是变化的,其起最大变动量即为工件的定位误差,即 ?DW?0.2?0.2?0.4mm?1??0.56mm 5
注: 24