鋼構(gòu)造在工業(yè)與民用建筑中應(yīng)用廣泛，H鋼鉆孔加工已成為鋼構(gòu)造行業(yè)中核心技術(shù)之一。采用數(shù)控平面鉆床液壓進(jìn)給鉆削動(dòng)力頭實(shí)現(xiàn)H鋼孔加工是較為抱負(fù)加工方式之一。采用模塊化設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)一種數(shù)控平面鉆床自控行程鉆削動(dòng)力頭，規(guī)定運(yùn)動(dòng)行程可控，構(gòu)造簡(jiǎn)樸、緊湊，合理；制導(dǎo)致本低、鉆削過(guò)程簡(jiǎn)樸，可使鉆頭迅速接近工件，（1）查閱資料，熟悉數(shù)控平面鉆床液壓進(jìn)給鉆削（機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)055班[摘要]數(shù)控平面鉆床液壓進(jìn)給鉆削動(dòng)力頭是一種將動(dòng)力頭主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)集為一體設(shè)備。具備構(gòu)湊、體積小、重量輕、剛性好等特點(diǎn)。又由于動(dòng)力頭進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用液壓驅(qū)動(dòng)，因而具本論文采用模塊化設(shè)計(jì)思路，將動(dòng)力頭設(shè)計(jì)分為主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)，液壓進(jìn)給系統(tǒng)四個(gè)方面重要內(nèi)容。主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)重要是選取主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)方式和進(jìn)行與主運(yùn)動(dòng)有關(guān)零件設(shè)計(jì)計(jì)對(duì)液壓缸設(shè)計(jì)計(jì)算與軸向進(jìn)給驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)；控制系統(tǒng)重要是液壓控油回路與PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；機(jī)械構(gòu)造設(shè)計(jì)重要是f壓進(jìn)給鉆削動(dòng)力頭設(shè)計(jì)基本上，學(xué)習(xí)機(jī)床主軸及其有關(guān)機(jī)械加工行業(yè)中，孔加工占重要地位。鉆床加工自鉆床發(fā)展急需改進(jìn)。本課題目在于以自控行程集動(dòng)力頭主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和控制裝置于一體，具備體積過(guò)程簡(jiǎn)樸，可使鉆頭迅速接近工件，及時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換好工進(jìn)行業(yè)鉆、擴(kuò)、鉸加工,具備廣泛應(yīng)用前景。數(shù)控平面鉆床自控行程鉆削動(dòng)力頭。這不但在當(dāng)代機(jī)械制造行業(yè)中，隨著加工零件方式多樣化件辦法也呈現(xiàn)出多樣化，金屬切削加工是運(yùn)用刀具切除械制造行業(yè)中最基本加工辦法，金屬切削加工過(guò)程是由機(jī)床是用切削辦法將金屬毛坯加工成機(jī)器零件機(jī)器，除焊接、沖壓、擠壓和輥軋等，在這其中機(jī)床切削加工工作量約占總制造工作量40%~生產(chǎn)過(guò)程中，手動(dòng)操作、繁鎖裝夾、大量生產(chǎn)動(dòng)化限度低、生產(chǎn)效率低、工作環(huán)境惡劣和產(chǎn)品如何實(shí)現(xiàn)鉆床加工自動(dòng)化、減少生產(chǎn)力投入生產(chǎn)和機(jī)械行業(yè)，機(jī)床有著非常廣泛應(yīng)用。然而鉆削加工依然在機(jī)床加工中鉆床加工工作量在總制造工作量中床，按其構(gòu)造形式不同可以分為搖臂鉆床、立式鉆床、臥鉆床等。而數(shù)控平面鉆床鉆削動(dòng)力頭是數(shù)控平面鉆床核動(dòng)與主運(yùn)動(dòng)集于一體；當(dāng)前鉆削動(dòng)力頭大多數(shù)靠液壓滑位定位由微機(jī)控制進(jìn)行自動(dòng)、精確、迅速定位。其簡(jiǎn)樸、迅速，不具備電腦操作經(jīng)驗(yàn)者也可在很短時(shí)價(jià)格在于僅針對(duì)鋼構(gòu)造加工之特點(diǎn)與精度規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，床、車(chē)床、鉆床）設(shè)備構(gòu)造較為簡(jiǎn)樸，加工精度規(guī)定較低大跨度鋼橋構(gòu)件。船舶、機(jī)械制造框架構(gòu)造。件加工、汽車(chē)工業(yè)、摩托車(chē)制造業(yè)、電梯制造業(yè)等行業(yè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)鏈盡量簡(jiǎn)短在保證明現(xiàn)功能規(guī)定前提下，應(yīng)盡量采用構(gòu)建數(shù)和運(yùn)動(dòng)副數(shù)少機(jī)構(gòu)，這樣可以簡(jiǎn)化機(jī)器構(gòu)造，從而減輕重量，減選取運(yùn)動(dòng)副高副機(jī)構(gòu)可減少構(gòu)建數(shù)運(yùn)動(dòng)副數(shù)，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)樸。但低副機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副元素加工以便，容易保證配合精度以及有較高承載能設(shè)計(jì)規(guī)定全面衡量得失，盡量做到揚(yáng)長(zhǎng)避短。在普選取原動(dòng)機(jī)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)與原動(dòng)機(jī)形式密切有關(guān)。當(dāng)前，電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)使用機(jī)構(gòu)在機(jī)械系統(tǒng)中不但傳遞動(dòng)力，同步還要傳動(dòng)動(dòng)采用對(duì)稱(chēng)布置機(jī)構(gòu)。對(duì)于高速運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其往復(fù)運(yùn)回轉(zhuǎn)構(gòu)建慣性力和慣性力矩較大，在選取機(jī)構(gòu)時(shí)任何機(jī)械系統(tǒng)都是由人類(lèi)設(shè)計(jì)，并用來(lái)為人類(lèi)服務(wù)來(lái)操作和使用，因而在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，必要考2.2總體方案擬定本論文數(shù)控平面液壓進(jìn)給鉆削動(dòng)力頭，采用個(gè)重要某些：主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)某些，進(jìn)給系統(tǒng)某些過(guò)齒輪把運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力傳遞給主軸，而是使用變頻器化提供應(yīng)主軸運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)速。然后通過(guò)帶輪把變頻電機(jī)輪傳動(dòng)，為了避免帶輪打滑而影響運(yùn)動(dòng)傳遞，在此相配套機(jī)械滑臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)移動(dòng)副。這種鉆削為一種整體。這種鉆削動(dòng)力頭體積小，鉆削平穩(wěn)，案采用內(nèi)外結(jié)合方式，即液壓缸置于主軸座外部又能提高其工作行程。因此本論文采用第三種動(dòng)與動(dòng)力直接通過(guò)同步帶輪傳遞給主軸。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由稱(chēng)置于主軸座外邊，然后通過(guò)彈簧緩沖裝置（起減小液收到信號(hào)后可控制液壓回路系統(tǒng)，使主軸座工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)距離，當(dāng)鉆頭鉆透或者鉆到一定距離時(shí)候，主軸暫停預(yù)制，當(dāng)鉆透或鉆到一定深度，暫停）——快退（暫停預(yù)定迅速退回）——原始停止（退到原始位置，遇到位置擋塊本論文所研究鉆削動(dòng)力頭，重要針對(duì)H鋼鉆孔加工，采用該數(shù)控平面鉆床液壓進(jìn)給且行程可控；其鉆削動(dòng)力頭工作時(shí)，主軸先依照所速進(jìn)給，鉆頭接觸到工件后變?yōu)楣みM(jìn)，當(dāng)?shù)毒咩@至所需所需重要參數(shù)，本論文中選用整體麻花鉆作為計(jì)算評(píng)估刀具。麻花鉆材料為WCrV0XF.fYF.KF0FC材料系數(shù)，依照材料查表得C=600.4；FFd------鉆削孔徑，此式中d=30mm；FFf進(jìn)給量，此式中f=0.75mm/r；K------工件硬度系數(shù)，取K=1.0。FFFFd------鉆削孔徑，此式中d=10mm；FFf------進(jìn)給量，此式中f=0.18mm/r；K------工件硬度系數(shù)，取K=1.0。FFXM.fYM.K.103M0MMMd------工件加工孔徑，d=30mm；MMf------進(jìn)給量，f=0.75mm/r；K------工件硬度系數(shù)，K=1.0。MM23式中：P------鉆削過(guò)程中所需要功率，KW；MM------鉆削扭矩，M=217.35N.m。大修年限為8年，每年工作300天，每天2班制，每班工作8小時(shí)。那么大修間隔傳動(dòng)，再通過(guò)滑移花鍵把運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給主軸。那么主普通老式鉆床，都是通過(guò)齒輪傳動(dòng)把電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)傳使用變頻調(diào)速電機(jī)作為主運(yùn)動(dòng)動(dòng)力源，不但頭構(gòu)造變得簡(jiǎn)樸；同步滿(mǎn)足了主軸轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)極調(diào)速變頻三相異步電機(jī)，重要是靠調(diào)節(jié)供電頻率來(lái)后，電動(dòng)機(jī)可以在很低頻率和電壓下以無(wú)沖擊電一種，就可以實(shí)現(xiàn)調(diào)速，其中變化電源頻率f是比較以便和有效辦法，因此只要變化了依照鉆削動(dòng)力頭切削功率計(jì)算已知P=5.23kw。由傳動(dòng)效率公式Mη------主軸軸承傳動(dòng)效率，η=0.98；得DM動(dòng)帶。當(dāng)積極帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)用帶輪和傳動(dòng)帶間），以鋼絲繩為抗拉層，外面包覆聚氨醋或氯丁橡膠而構(gòu)成距橫向齒環(huán)形傳動(dòng)帶，帶輪輪面也制成相應(yīng)齒形，工作帶與帶輪無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，能保持兩輪圓周速度同步，故稱(chēng)不會(huì)打滑，傳動(dòng)比精確，架構(gòu)緊湊，傳動(dòng)效率較高等。dA得b依照P和n周節(jié)制，查圖，取原則值P=12.7mm，H型同步帶。1（4）小帶輪節(jié)圓直徑d12（8）大帶輪節(jié)圓直徑d2查原則表取d=242.55mm2（9）初定中心距a00為使構(gòu)造緊湊，減小體積，盡量縮小中心距。初選中心距a=300mm。0=600+507.99+21.8（11）實(shí)際中心距：am10（14）基準(zhǔn)額定功率p0s式中：K——小帶輪嚙合齒數(shù)系數(shù)，由z≥b查表，得K=1.sp表4.1同步帶輪各尺寸參數(shù)齒輪z節(jié)徑d外徑dr0g0b12兩倍節(jié)跟距2δ帶輪寬度bf00工作可靠。如果預(yù)緊力局限性，會(huì)使同步帶松弛嚙合而導(dǎo)致磨損，有時(shí)還導(dǎo)致同步帶在傳遞運(yùn)動(dòng)而從帶輪上脫落。預(yù)緊力過(guò)大，會(huì)使同步到繃得張緊輪安在松邊內(nèi)測(cè)，使帶輪只受單向彎曲；張小帶輪上包角。張緊輪輪齒與帶輪相似，且直徑不大于帶大大MP大P大rra兩個(gè)液壓缸是對(duì)稱(chēng)安裝在主軸座外面，同步動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)分析，液壓缸活塞桿可以直接與主軸活塞鏈接是從工作受力條件來(lái)看，由于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是可實(shí)現(xiàn)無(wú)極變通過(guò)度析進(jìn)給系統(tǒng)構(gòu)造，把發(fā)送進(jìn)給動(dòng)作信號(hào)裝置感應(yīng)信號(hào)器都發(fā)出動(dòng)作信號(hào)才算有效，這樣就避免某個(gè)彈簧會(huì)緩沖壓縮，彈簧壓縮變形到一定范疇時(shí)感應(yīng)制液壓缸所提供進(jìn)給速度，使主軸做工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；當(dāng)鉆頭鉆削到指定深度或鉆透時(shí)，同一道理，由控制系統(tǒng)接受信號(hào)控制主軸暫停一定式液壓缸具備構(gòu)造緊湊，性能可靠，工作輸出壓兀得ηA——液壓缸有效面積，m2；2由公式為液壓缸內(nèi)徑橫截面積，為活塞桿橫表5.1液壓缸工作壓力30~504.0~5.020~303.0~4.0表5.2機(jī)床液壓缸活塞桿直徑推薦值由式中：q——調(diào)速閥最小穩(wěn)定流量，q=0.05L/min；min得2通取n=5。FFfjjf——為花鍵副動(dòng)摩擦系數(shù)，f=0.046。ff最小工作載荷P=150N，彈簧高度H=55mm；最大工作載荷P=350N，彈簧高度H=35mm；2jnj彈簧絲直徑d工作極限下單圈載荷變形量fjf=9.156mmjd查表取原則值n=6.51jjn0021系統(tǒng)油路走向及液壓缸運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)主軸作快行機(jī)構(gòu)為液壓進(jìn)給系統(tǒng)某些，涉及液壓缸、主軸活裝置某些重要涉及液壓泵、油箱、閥及管路等。位液壓進(jìn)給系統(tǒng)依照加工工藝不同，有不同工作循環(huán)。本論文為研究對(duì)象。液壓進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)給動(dòng)作順序?yàn)椋嚎煲簤合到y(tǒng)工作原理：迅速邁進(jìn)時(shí)，先按下啟動(dòng)按鈕，電磁鐵1YA通電，三位四通電磁換向閥工作位置在液壓缸動(dòng)作。當(dāng)主軸進(jìn)給到預(yù)定位置時(shí)或者鉆孔鉆透時(shí)++ + + PLC（ProgrammablelogicController可編程控制器），是一種用軟件手段來(lái)實(shí)現(xiàn)各種控制功能、以微解決器為核心新型工業(yè)控制器。它把計(jì)算機(jī)功能完備，靈活性、程語(yǔ)言和模塊化軟件構(gòu)造，使變成辦法和程序輸入更加制，由最初邏輯控制為主發(fā)展到能進(jìn)行模仿量控制，具依照前面所設(shè)計(jì)液壓回路系統(tǒng)，設(shè)計(jì)鉆削動(dòng)力頭進(jìn)給運(yùn)動(dòng)PLC控制系統(tǒng)，使主軸可22表6.1I/O通道分派和遠(yuǎn)見(jiàn)循環(huán)12123主軸作為鉆削加工工作主體，它構(gòu)造尺寸、形狀和大影響。主軸設(shè)計(jì)也和其她零件設(shè)計(jì)相似，涉及構(gòu)造設(shè)計(jì)和工作能力計(jì)算量方面內(nèi)容。鉆削動(dòng)力頭主軸構(gòu)造設(shè)計(jì)是依照軸上零件安裝，定地?cái)M定軸構(gòu)造形式和尺寸。軸構(gòu)造設(shè)計(jì)不合理，會(huì)所謂裝配方案，就是預(yù)定出主軸上重要零件裝轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力，然后由同步帶輪和花鍵把轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)設(shè)計(jì)成與同步帶輪配合花鍵，同步帶輪與主軸尾部給主軸，讓主軸作直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。主軸是由帶輪花鍵傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力同步又能接受活塞套筒傳遞承，不但受到軸向力，還受到徑向力。為了滿(mǎn)足受球軸承可同步承受徑向載荷及軸向載荷，也可以單要想把軸向直線運(yùn)動(dòng)傳遞給主軸，那么主軸理?xiàng)l件，需要把軸肩設(shè)計(jì)在滾動(dòng)軸承兩側(cè)，但這樣主軸女裝一種套筒在前端軸承