畢業(yè)設(shè)計(論文)-便攜式現(xiàn)場快速修復(fù)鏜孔機的結(jié)構(gòu)設(shè)計

本科畢業(yè)設(shè)計題目:便攜式現(xiàn)場快速修復(fù)鏜孔機的結(jié)構(gòu)設(shè)計英文題目:StructureDesignofBoringMachineRapidRepairPortablefield院部:機電工程學(xué)院專業(yè):機械設(shè)計制造及其自動化姓名:學(xué)號:指導(dǎo)教師:2015年5月15日畢業(yè)設(shè)計獨創(chuàng)性聲明該畢業(yè)設(shè)計是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。文中除了特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或其它機構(gòu)已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。其他同志對本研究的啟發(fā)和所做的貢獻均已在論文中作了明確的聲明并表示了謝意。作者簽名：日期：年月日畢業(yè)設(shè)計使用授權(quán)聲明本人完全了解青島濱海學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)設(shè)計的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留送交畢業(yè)設(shè)計的復(fù)印件，允許被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨既炕虿糠謨?nèi)容，可以采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存該畢業(yè)設(shè)計。保密的畢業(yè)設(shè)計在解密后遵守此規(guī)定。作者簽名：導(dǎo)師簽名：日期：年月日摘要便攜式現(xiàn)場快速修復(fù)機是為現(xiàn)場鏜孔而設(shè)計的。它體積較小，重量比較輕，鏜孔的精度高，鏜孔質(zhì)量有保證；主要用于現(xiàn)場加工管道內(nèi)孔、同心間隔孔、大型設(shè)備的通孔以及孔端面的加工及修復(fù)，適用于挖掘機、起重機、吊車等工程機械等軸孔的修復(fù)。便攜式現(xiàn)場快速修復(fù)機最大的特點就是不受地點和空間的限制，礦場，工程現(xiàn)場等都可以方便的攜帶，隨時隨地的加工。鏜孔機主要由主軸、轉(zhuǎn)動電機、步進電機、鏜刀、聯(lián)軸器、支架結(jié)構(gòu)組成。該設(shè)計主要介紹了鏜孔機的總體設(shè)計方案。關(guān)鍵詞：軸孔修復(fù)鏜孔機

AbstractPortableon-siterapidrepairmachineisdesignedforon-siteboring.Ithastheadvantagesofsmallvolume,lightweight,highprecisionboring,boringqualityassurance;mainlyusedforprocessingandrepairingholesiteprocessingpipehole,holeconcentricinterval,largeequipmentandholeendsurface,anditissuitableforrepairingtheexcavator,crane,cranesandotherconstructionmachineryaxlehole.Portableon-siterapidrepairmachineisthebiggestcharacteristicofregardlessoflocationandspaceconstraints,mine,constructionsiteandsooncanbeconvenienttocarry,wheneverandwhereverpossibleprocessing.Boringmachineismainlycomposedofamainshaft,therotatingmotor,steppingmotor,coupling,boring,framestructure.Thepaperintroducesthedesignoftheoveralldesignschemeofboringmachine.Keywords：TheSaftHoleRepairBoringMachine目錄前言 前言隨著時代的發(fā)展，挖掘機在各行各業(yè)中的應(yīng)用越來越頻繁，大規(guī)模的作業(yè)使得挖掘機的軸孔過度磨損，由于挖掘過程中還會夾雜泥土等雜物，使得軸孔的空隙越來越大，長久以此，挖掘機在工作時就會產(chǎn)生強烈的晃動，這大大減緩了挖掘機的工作效率。由于傳統(tǒng)的維修方法復(fù)雜，耗費時間較多，不利于工作的有序進行，所以，有一個可以現(xiàn)場操作的便攜式鏜孔機就方便很多，它操作簡單，便于攜帶，節(jié)約時間和成本。便攜式修復(fù)機主要用作挖掘機等大型設(shè)備鏜孔的現(xiàn)場修復(fù)，本文主要介紹修復(fù)機的結(jié)構(gòu)設(shè)計，鏜桿的設(shè)計，鏜刀、軸承的選擇。由于自己的知識經(jīng)驗有限，設(shè)計中難免存在不足之處，懇請各位老師能做批評指教，使自己取得進步。1鏜孔機的總體設(shè)計方案1.1鏜孔機的簡介1.1.1鏜孔機的用途挖掘機在一些大量作業(yè)操作過程中，由于軸和軸孔之間的摩擦，會造成軸孔的變形，便攜式鏜孔機是對磨損失圓的軸孔進行修復(fù)的過程。1.1.2鏜孔機的工作過程便攜式鏜孔機的主要修復(fù)過程操作比較簡單，首先，先在變形的軸孔上均勻補上一層焊，使補焊之后的孔徑小于原來的的標(biāo)準孔徑，然后再用鏜孔機進行鏜孔，從而使孔達到原來的標(biāo)準尺寸。1.1.3鏜孔機的應(yīng)用前景便攜式鏜孔機用起來方便快捷，省時省力，節(jié)約成本，安全可靠，工作效率高，從經(jīng)濟效益的角度上來看，具有較高的市場應(yīng)用前景。1.2鏜孔機的工作原理鏜孔機主要包括鏜桿、旋轉(zhuǎn)電機、步進電機、鏜刀、絲杠、固定和支撐結(jié)構(gòu)組成。鏜孔機的工作過程可分為五個階段：定位、對刀、粗鏜、精鏜、檢測。先將鏜桿進行定位，使孔和鏜桿的同軸度相同，啟動旋轉(zhuǎn)電機，使鏜桿進行旋轉(zhuǎn)，然后啟動步進電機，步進電機帶動絲杠進行旋轉(zhuǎn)，通過絲杠的旋轉(zhuǎn)運動帶動鏜桿進行軸向的進給運動，從而對工件進行修復(fù)。1.2.1定位鏜孔機在工作之前必須進行定位，保證鏜桿與軸孔在同一同軸度上，這樣加工才準確，工作過程才穩(wěn)定。定位裝置如圖1-1所示。圖1-1定位裝置示意圖將此裝置放于鏜桿的兩端，調(diào)節(jié)其中的絲杠來調(diào)節(jié)鏜桿的高度，保證鏜桿和軸孔在同一同軸度上。調(diào)節(jié)好以后，再從鏜桿兩側(cè)分別套入十字鏜模，并調(diào)整鏜桿與孔的軸線重合。將其焊接到工件上，起到緊固的作用，同時減輕震動，減小誤差。在對完刀以后可將定位裝置拆除。1.2.2對刀首先啟動鏜孔機的變速電機，使鏜桿進行轉(zhuǎn)動，再啟動步進電機，步進電機通過聯(lián)軸器與絲杠連接帶動絲杠轉(zhuǎn)動，絲杠轉(zhuǎn)通過螺紋套筒帶動鏜桿整體向前移動進行對刀。1.2.3粗鏜啟動變速電機和步進電機，使鏜桿勻速前進行粗鏜。目的是去除補焊，對孔進行加工。1.2.4精鏜粗鏜結(jié)束后，將鏜桿的轉(zhuǎn)速調(diào)高，進給速度保持不變，對孔精鏜，提高孔的加工精度。1.2.5檢測加工完成后進行檢測，如果符合尺寸就可結(jié)束，如果尺寸相差過大，必須重新加工一次。1.3鏜孔機的類型鏜孔機的主要作用是對孔的加工修復(fù)，但是挖掘機轉(zhuǎn)軸孔的大小也有多種多樣，因此，通過查閱相關(guān)資料，對常規(guī)的挖掘機鏟斗轉(zhuǎn)軸孔來說，將鏜桿的尺寸定為長1500mm,直徑40mm。圖1-2鏜孔機整體結(jié)構(gòu)圖1.4鏜孔機的設(shè)計要求和參數(shù)確定1.4.1鏜孔機的要求1.保證支撐的高度和穩(wěn)定度來適應(yīng)各種環(huán)境，提高加工精度。2.鏜桿的剛度和強度要滿足要求。3.確保鏜刀的硬度。4.圓錐滾子軸承要有足夠的剛度來承受軸向力。5.定位準確，保證鏜桿和轉(zhuǎn)軸孔的同軸度。6.焊接固定要牢固。7.連接元件要保證穩(wěn)定。8.確保供電的充足。1.4.2鏜孔機的參數(shù)確定1.鏜桿的確定通過轉(zhuǎn)軸孔的大小、間距和受力來確定鏜桿的直徑和長度。2.變速電機的確定通過切削時鏜桿的轉(zhuǎn)速來確定。3.步進電機的確定通過鏜桿進給所需要的速度確定。4.固定裝置的確定通過鏜桿的尺寸來確定。5.絲杠的確定通過與步進電機相連的聯(lián)軸器受力，尺寸確定。6.鏜刀的確定通過鏜桿和軸孔的直徑來確定，鏜刀裝在鏜刀塊上，方便調(diào)節(jié)。7.支撐結(jié)構(gòu)底座做成可伸縮的結(jié)構(gòu)，有利于高度的調(diào)節(jié)。

2鏜孔機切削部分的設(shè)計2.1切削部分的簡述2.1.1切削部分的介紹切削部分是鏜孔機的整個工作過程中比較重要的部分，也是它的中心環(huán)節(jié)，它主要的工作過程是電動機轉(zhuǎn)動帶動鏜桿轉(zhuǎn)動，步進電機轉(zhuǎn)動帶動絲杠轉(zhuǎn)動，絲杠轉(zhuǎn)動帶動鏜桿做軸向運動向前進給，鏜刀固定在鏜刀塊上，鏜刀塊上安裝鏜刀，鏜刀位置可以根據(jù)孔的大小來自由調(diào)節(jié)，之后對補焊的焊層進行切削，對孔進行修復(fù)。2.1.2切削部分的組成切削部分的主要零件結(jié)構(gòu)圖如圖2-1所示。圖2-1切削部分零件結(jié)構(gòu)圖由上圖我們可以知道切削部分主要組成結(jié)構(gòu)包括鏜刀、鏜桿以及固定裝置。鏜桿起到傳動作用，鏜刀負責(zé)切削，固定裝置起到定位和緊固的作用。通過與其他結(jié)構(gòu)的相互配合來實現(xiàn)切削運動。2.2鏜孔機鏜桿的設(shè)計和計算2.2.1鏜桿的介紹和選擇鏜桿是鏜孔機的重要組成部分，通過鏜桿的傳動才能使鏜刀順利的切削。因為鏜桿要傳遞動力，所以說鏜桿在鏜孔機的運行過程中起到非常重要的作用。由于鏜孔機在工作過程中既要受到在變速電機帶動下的轉(zhuǎn)動運動，又要受到步進電機帶動下的軸向運動，所以在對鏜桿進行設(shè)計時要考慮多方面的因素，主要包括鏜桿的材料選擇、機構(gòu)的設(shè)計、強度和剛度。因此，在保證正常轉(zhuǎn)動的情況下，還要讓鏜桿可以穩(wěn)定的進給。表2-1鋼的力學(xué)性能材料牌號熱處理毛坯直徑屈服點彎曲疲勞極限扭轉(zhuǎn)疲勞極限抗拉強度硬度許用靜應(yīng)力許用疲勞應(yīng)力Mpa不小于MpaMpa45正火25360260150610≤241244173~200正火正火回火回火≤100100~300300~500500~750300290280270240235225215140135130125600180560540170~217162~217156~217240238224216160~184156~180150~173143~165調(diào)質(zhì)≤200360270155650217~255180180~207從鏜桿的受力、剛度、強度和耐磨性等方面，還有鏜桿加工完成后要進行的熱處理工藝方式，以及鏜桿的制作工藝來考慮，要力求經(jīng)濟實惠，性價比最高的材料，既滿足剛度、強度等受力問題，價格又不貴，綜合多種材料和各地的物價來看，選用45號優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，即45號鋼[1]，（這里加了引用）這也是設(shè)計軸時比較常用的材料。45號鋼的力學(xué)性能由表2-1可知。2.2.2鏜桿的尺寸設(shè)計因為在設(shè)計中多個零件與鏜桿相連接，因此，其他零件尺寸的確定都依賴于鏜桿的尺寸，所以鏜桿的設(shè)計必須要事先考慮好。通過搜集和查找資料對挖掘機鏟斗轉(zhuǎn)軸孔的尺寸以及軸孔之間的距離有一定掌握，根據(jù)它的實際情況和鏜孔機的整體結(jié)構(gòu)裝配，鏜桿的設(shè)計尺寸如圖2-2所示。圖2-2鏜桿尺寸示意圖但是由于在實際作業(yè)中挖掘機的型號不同，所以鏟斗轉(zhuǎn)軸孔的尺寸也會有多種多樣，這里設(shè)計的只是一種型號的鏜桿，不同直徑的軸孔設(shè)計不同直徑的鏜桿，這樣就能保證在實際應(yīng)用中鏜孔機可以修復(fù)不同尺寸的挖掘機鏟斗轉(zhuǎn)軸孔。2.2.3鏜桿的裝配鏜桿的運行是整個鏜孔機工作的中心環(huán)節(jié)，必須要有良好的配合才能保證工序的穩(wěn)定有序進行，所以，鏜桿的裝配連接也是十分重要的，圖2-3是鏜桿連接圖。圖2-3鏜桿連接圖加工時，將鏜桿與轉(zhuǎn)軸孔找準在同一軸線上，將十字鏜模從兩側(cè)套入，并且將鏜桿固定住。這樣技能保證鏜桿的旋轉(zhuǎn)運動，又能保證鏜桿的軸向運動。在鏜桿右側(cè)套入一個圓錐滾子軸承，再從圓錐滾子軸承外部套裝上軸承座，在軸承座底部安裝支撐桿,這樣保證軸承與軸承座順利配合，鏜桿可以順利的做軸向進給運動，同時，也要保證支撐架構(gòu)上的孔與軸孔和鏜桿處于同一軸線上，保證切削的準確性。圖2-4支撐座定位調(diào)節(jié)裝置示意圖圖2-4是鏜桿定位時的定位調(diào)節(jié)裝置，用來承載鏜桿的部件，它的直徑與鏜桿的直徑相同，定位時直接將鏜桿安裝在調(diào)節(jié)裝置上即可，然后調(diào)節(jié)定位裝置上的螺紋來調(diào)節(jié)鏜桿的高度。該裝置的主要作用就是調(diào)節(jié)鏜桿的高度來實現(xiàn)鏜桿與鏟斗轉(zhuǎn)軸孔位于同一軸線上，方便對刀。在固定裝置焊接好以后，就可以將該裝置拆卸下來。2.2.4鏜桿的強度計算校核軸的強度校核方法可分為3種，在對軸的強度進行校核計算時，應(yīng)該根據(jù)軸的受力情況，來選擇相對應(yīng)的計算方法，并且恰當(dāng)?shù)倪x擇許用應(yīng)力[2]。引用主要包括：(1)對僅受扭矩的軸按扭矩估算。(2)對僅受彎矩的軸按彎矩估算。(3)對既承受扭矩又承受彎矩的軸按彎扭合成力矩計算。由于鏜孔機主要受到的是扭矩作用，所以就按扭矩進行估算。對軸的強度的強度校核時需要用到功率P和轉(zhuǎn)速n，所以在計算之前應(yīng)先將變速電動機選擇好，通過查閱《機械工程師設(shè)計手冊電子版》[3]，選定電動機型號為YS系列三相異步電動機，額定功率為1.5KW的電動機。因為便攜式鏜孔機的主軸轉(zhuǎn)速不需要很快，所以設(shè)主軸轉(zhuǎn)速為140r/min,之前設(shè)計的主軸直徑為40mm,現(xiàn)在計算鏜桿的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力是否符合標(biāo)準的數(shù)值，若計算得出的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力小于許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，證明設(shè)計的鏜桿的尺寸符合規(guī)定，若得出的數(shù)值與標(biāo)準數(shù)值相差較大，則證明之前設(shè)計的鏜桿的直徑尺寸不符合規(guī)定，就必須對鏜桿的軸徑進行修改，然后再次驗證是否與許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力相吻合，如果吻合，那證明所設(shè)計的鏜桿的直徑是正確的，就可以正常的進行旋轉(zhuǎn)鏜孔。因為鏜孔機的的鏜桿為實心軸，所以由扭轉(zhuǎn)強度計算公式得：因為已經(jīng)設(shè)了鏜桿的直徑為40mm，鍵槽深度為5mm,所以扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力得：T為軸受到的扭矩，N·mm為軸的抗扭截面系數(shù)，n為軸的轉(zhuǎn)速，r/mind為鏜桿的直徑，mm P為電動機的額定功率，KW為軸受到的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，Mpa為軸的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，Mpa的值與材料的種類有關(guān)，不同的材料，的值不相同，常用的軸的材料值如表2-2。因為設(shè)計的鏜桿主軸材料用的是45號鋼，由表2-2可以知道45號鋼的值為25Mpa45Mpa，上面求得的值為11.93，可以知道<,所以，鏜桿主軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力符合標(biāo)準，鏜桿主軸的強度達到標(biāo)準，所以把鏜桿主軸的直徑定為40mm是可行的。表2-2軸的材料及許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力軸的材料Q235-A、20Q275、35451Cr18Ni9Ti40Cr,35SiMn3Cr13,42SiMn40MnB,38SiMnMo/Mpa152520352545152535552.2.5鏜桿的安全系數(shù)計算校核對于鏜桿的設(shè)計，應(yīng)該詳細考慮影響鏜桿強度的因素，按照安全系數(shù)來校核危險截面，以此來確定鏜桿的安全程度。危險截面是最大內(nèi)力所在的界面上。鏜桿的安全系數(shù)校核包括：疲勞強度安全系數(shù)和靜強度安全系數(shù)[4]。疲勞強度是指材料在無限多次交變載荷作用下產(chǎn)生破壞的最大應(yīng)力。疲勞強度安全系數(shù)校核是經(jīng)過初步的計算和設(shè)計之后，根據(jù)鏜桿軸的尺寸，材料，內(nèi)力等影響因素，計算鏜桿主軸的危險截面處的疲勞安全系數(shù)是否滿足要求[5]。疲勞強度是根據(jù)作用在鏜桿主軸上的最大變載荷來進行計算，判斷依據(jù)是，當(dāng)式滿足時，則安全系數(shù)符合，當(dāng)不能滿足時，應(yīng)對鏜桿的結(jié)構(gòu)進行修改，降低應(yīng)力的集中。疲勞強度安全系數(shù)S計算公式如下：為只考慮彎矩作用時侯的安全系數(shù)為只考慮扭矩作用時候的安全系數(shù)為按疲勞強度計算的許用安全系數(shù)——對稱循環(huán)應(yīng)力下的材料彎曲疲勞極限（Mpa）——對稱循環(huán)應(yīng)力下的材料扭轉(zhuǎn)疲勞極限（Mpa）、——彎曲和扭轉(zhuǎn)時的有效應(yīng)力集中系數(shù)——表面質(zhì)量系數(shù)、——彎曲和扭轉(zhuǎn)時的尺寸影響系數(shù)、——材料拉伸和扭轉(zhuǎn)的平均應(yīng)力折算系數(shù)、——彎曲應(yīng)力的應(yīng)力幅和平均應(yīng)力（Mpa）、——切應(yīng)力的應(yīng)力幅和平均應(yīng)力（Mpa）因為鏜桿主軸的彎矩不考慮，通過查找機械工程師設(shè)計手冊，所以由以上式子可得：表2-3扭轉(zhuǎn)安全系數(shù)條件[S]載荷確定精確，應(yīng)力計算準確1.3~1.5載荷確定不夠精確，應(yīng)力計算較接近1.5~1.8載荷確定不精確，應(yīng)力計算較粗略，軸徑較大1.8~2.5脆性材料制造的軸2.5~3通過表2-3可以看出，所求得的S>[S]，所以設(shè)計的鏜桿主軸的疲勞強度符合標(biāo)準。軸的靜強度校核是為了評定塑性變形的抵抗力。靜強度校核是根據(jù)在軸上作用的最大瞬時載荷，校核的標(biāo)準也是S>[S]。危險截面安全系數(shù)校核的公式為：式中——只考慮彎曲時的安全系數(shù)——只考慮扭轉(zhuǎn)時的安全系數(shù)其中：式中、——材料的拉伸和扭轉(zhuǎn)屈服點（Mpa）；一般、——軸危險截面上的最大彎矩和最大轉(zhuǎn)矩（N·m）——靜強度的許用安全系數(shù)、——軸危險截面抗彎和抗扭的截面系數(shù)（）因為鏜桿主軸的彎矩不考慮，所以通過查找機械工程師設(shè)計手冊,由以上式子可以得出：表2-4扭轉(zhuǎn)安全系數(shù)0.45-0.550.55-0.70.7-0.9鑄造軸1.2-1.51.4-1.81.7-2.2.1．6-2.5 通過表2-4與結(jié)果對比來看，所求得的S>[S]，所以設(shè)計的鏜桿主軸的靜強度符合標(biāo)準。2.2.6鏜桿的剛度計算校核剛度是材料或零件在受力時抵抗彈性變形的能力。軸在內(nèi)力的作用下，會產(chǎn)生彎曲或者扭轉(zhuǎn)變形，如果變形量過大，超過了允許的范圍，軸就會發(fā)生變形，影響設(shè)備正常穩(wěn)定的工作，甚至?xí)C器造成性能上的破壞。所以，在對鏜桿主軸進行設(shè)計時，剛度的檢驗是必須要進行的一個環(huán)節(jié)[6]。鏜桿主軸的扭轉(zhuǎn)變形用每米軸長的扭轉(zhuǎn)角來表示,因為設(shè)計的鏜桿主軸為實心圓柱軸，所以計算公式為：式中T——軸傳遞的扭矩，N·md——軸的直徑，mm由上式可以求得：軸的扭轉(zhuǎn)剛度校核條件為是每米長的允許扭轉(zhuǎn)角通過表2-5和上面的計算結(jié)果可以得知，求得的，每米軸長扭轉(zhuǎn)角小于每米軸長允許扭轉(zhuǎn)角，所以設(shè)計的鏜桿主軸的剛度滿足要求，符合標(biāo)準，可以在工作中正常使用。表2-5軸的許用扭轉(zhuǎn)角每米軸長許用扭轉(zhuǎn)角一般軸0.5°-1°精密傳動軸0.25°-0.5°精度要求不高的傳動軸≥1°2.3鏜孔機鏜刀的設(shè)計和計算鏜刀是鏜孔機在工作過程中用來切削的重要組成部件，鏜刀在切削過程中要承受很大的切削力，所以鏜刀的設(shè)計必須要保證有足夠的剛度、強度，還有包括在耐磨性等方面都必須達到足夠的要求，這樣才能保證鏜孔機的正常運作，不至于在工作時造成鏜刀的損壞，減少不必要的麻煩。通過查閱相關(guān)資料等，刀片的材料選用Cr2，這也是比較常見的刀片的材料。Cr2鋼相較于碳素工具鋼Cr的含量要相對高一些，而且Cr2鋼在成分上和滾珠軸承鋼GCr15相當(dāng)。所以，它的淬透性、硬度和耐磨性相對來說要高于其他材料，刀片可選用菱形國際通用刀片，它的刀尖角是55°，法向后角是7°，厚度為3.97，圓角半徑為0.4±0.1mm，根據(jù)精度要求，選用M級精度?？梢源_定刀片的型號為DCMT11T304-V1[7]。已知刀片法向后角為7°，刀片刃傾角為0°，車刀的獨立角度為62.5°，刃傾角為4°，預(yù)選后角為4°。刀桿槽主偏角為62.5°，刀桿刃傾角為-4°，經(jīng)過計算可得后角為3.99°，跟預(yù)選后角大致相同，所以說，預(yù)選后角符合規(guī)定。鏜刀選用鏜刀塊結(jié)構(gòu)，這里需要選擇的是轉(zhuǎn)位鏜刀塊，使用轉(zhuǎn)位鏜刀塊可以便于刀具的安裝和拆卸，在鏜孔時便于調(diào)節(jié)鏜刀的位置，準確控制微調(diào)的量的多少，保證鏜孔的精度準確[8]。鏜刀塊的結(jié)構(gòu)包括刀片、刀墊、刀柄和螺釘?shù)仍?，刀片安裝在滑動刀柄上，并用螺釘將其緊固，滑動刀柄通過縱向的螺釘緊固在鏜刀塊上，鏜刀塊的孔徑選擇40mm，上下偏差為+0.272和+0.112，鏜刀塊直接穿過鏜桿主軸，并通過螺釘緊縮在主軸上，滑動刀柄上有調(diào)節(jié)刀柄位置的刻度，鏜孔的范圍是2mm-150mm，精度是0.01mm，通過調(diào)節(jié)刻度，來調(diào)節(jié)刀的位置，對孔進行加工。2.4鏜孔機的固定裝置2.4.1固定裝置的用途鏜孔機在切削加工的過程中，因為鏜桿主軸要旋轉(zhuǎn)，所以要承受比較大的扭轉(zhuǎn)力，再加上還要保持進給運動，因此，還要承受比較大的徑向力，而且在鏜孔加工的過程中，肯定產(chǎn)生振動，采用固定裝置可以將鏜桿主軸有效的緊固住，減少鏜孔加工過程中振動，保證鏜孔機工作的有序進行。在加工開始前使用支架結(jié)構(gòu)可以有效的調(diào)節(jié)鏜桿高度，保證對刀的準確性，操作起來方便快捷，可以更有效的在現(xiàn)場使用[9]。2.4.2固定裝置的注意事項鏜桿固定的主要受力點是圓錐滾子軸承，圓錐滾子軸承選用352208E這一型號，內(nèi)徑為40mm，外徑為80mm,主要材質(zhì)為Cr,可承受的軸向力為128KN，因為設(shè)計的鏜桿主軸直徑為40mm,所以這里選用內(nèi)徑為40mm的圓錐滾子軸承，但是要帶有一定的偏差，保證圓錐滾子軸承與鏜桿主軸之間有一定的游走間隙，可以順利的進行軸向的滑動，圓錐滾子軸承套在鏜桿上時的注意事項：1)在加工制作連接架時，要保證每一個連接架的尺寸大小要相同，保證固定時的穩(wěn)定性。2)在焊接連接架時，要保證連接架所成的角度相同，防止受力不均勻的現(xiàn)象發(fā)生。3）選用的制作連接架的材料必須要有足夠的剛度和硬度，這樣可以防止在將連接架敲下來得時候發(fā)生彎曲變形，影響下一次的使用。4）連接架在焊接時要焊接適當(dāng)牢固，不可以太緊，負責(zé)加工結(jié)束后敲不下來，也不可以過于松懈，過于松懈在加工過程中容易震落[10]。

3鏜孔機進給部分的設(shè)計和計算3.1進給部分的概況介紹3.1.1進給部分的工作原理進給部分也是鏜孔機設(shè)計中的重要一個環(huán)節(jié)。鏜孔機進給運動的工作原理首先是步進電機的轉(zhuǎn)動來使得齒輪轉(zhuǎn)動，通過齒輪的轉(zhuǎn)動帶動絲杠的轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)電動機固定在帶有套筒的一個平臺上，平臺底面兩端分別焊接有兩個套筒，分別套在連接固定鏜桿主軸的豎直平臺的兩根光滑導(dǎo)桿上，使套筒和光滑導(dǎo)桿可以做相對的滑動運動，導(dǎo)桿的目的也是為了承載電動機的重量，然后通過絲杠和套筒的配合轉(zhuǎn)動來使旋轉(zhuǎn)電動機進行軸向的進給運動。同時，鏜桿主軸和旋轉(zhuǎn)電動機相連的部分要用聯(lián)軸器進行連接，來保證運動的平穩(wěn)性[11]。3.1.2進給部分的組成介紹圖3-1，圖3-2是連接結(jié)構(gòu)和傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖3-1連接傳動機構(gòu)圖圖3-2連接傳動示意圖如圖3-2所示，主要的組成結(jié)構(gòu)有：絲杠、滑桿、套筒、步進電機、支撐架、聯(lián)軸器。鏜孔機前段支架與地面連接，通過圓錐滾子軸承與鏜桿的主軸相連接，在支架的中間部分有兩根滑桿，滑桿上套有套筒，滑桿直接連接到后端的支架，主要用來承重，在后端支架上焊接上可以用來放置步進電動機的承重板，然后通過聯(lián)軸器與絲杠連接，絲杠上有帶有螺紋的套筒，通過轉(zhuǎn)動可以帶動電動機和鏜桿進行軸向進給。3.2步進電動機的設(shè)計3.2.1步進電動機的工作原理步進電動機是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的機電元件。選擇步進電機的好處是沒有誤差，結(jié)構(gòu)簡單，使用維修方便，而且步進電動機帶動負載慣量的能力大，而且適用的速度精度要求不高[12]。3.2.2步進電動機的選擇要確定步進電動機的型號，應(yīng)該先計算步進電動機的負載情況。因為整體結(jié)構(gòu)是絲杠驅(qū)動水平運動負載，所以計算公式為：T為負載力矩；M為負載重量；為螺距；為效率；i為傳動比，因為絲杠螺距沒定，所以設(shè)為6mm，可通過后面設(shè)計驗證是否合理，質(zhì)量大約為50KG，效率為90%，可以得出負載力矩約為5.308N·m，可以選出步進電機型號為86HS85，步距角為1.8°，靜力矩為8.5N·m,長度118mm,重量為3.8KG[13]。3.3絲杠的設(shè)計3.3.1絲杠的原理及作用絲杠在鏜孔機的工作過程中起到傳遞的作用。它主要是將步進電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為軸向的進給運動。3.3.2絲杠的尺寸設(shè)計表3-1載荷性質(zhì)載荷性質(zhì)無沖擊平穩(wěn)運轉(zhuǎn)一般運轉(zhuǎn)有沖擊和振動運轉(zhuǎn)1-1.21.2-1.51.5-2.5表3-1滾道實際硬度滾道實際硬度≥58555045401.01.111.562.43.85表3-3精度系數(shù)精度系數(shù)1、23、45101.03可以將絲杠的行進的螺紋長度設(shè)為600mm，工作載荷約為5KN，直徑為40mm,平均轉(zhuǎn)速為100r/min,使用壽命約為15000h，材料為CrWMn,滾道的硬度為58-62HRC,傳動的精度要求為±0.03mm。載荷額定動載荷按照的原則，通過查表可知表3-4絲杠的型號規(guī)格型號公稱導(dǎo)程絲杠外徑鋼球直徑絲杠內(nèi)徑循環(huán)圈數(shù)動負荷FFZD5006-550648.93.96945.76526.4可選則FFZD5006-5型號的絲杠。因為鏜孔機的絲杠固定是兩端固定的，所以不會失穩(wěn)[14]。滾珠絲杠在工作負載F和轉(zhuǎn)矩T共同作用下的每個導(dǎo)程變形量為：A為絲杠的截面積為絲杠的極慣性矩G為絲杠切變模量P為公稱導(dǎo)程T為轉(zhuǎn)矩N·m取F最大時絲杠在工作長度上面的彈性變形引起的誤差為：一般來說，絲杠的導(dǎo)程誤差小于傳動精度的1/2,查表可知：<15um剛度滿足要求滾珠絲杠的傳動效率為：滿足要求在90%-95%之間，所以選擇的絲杠符合使用要求。求得的螺距為6mm，與設(shè)計前假設(shè)的吻合，所以步進電動機也符合要求,可以選用。3.4聯(lián)軸器的設(shè)計3.4.1聯(lián)軸器的用途聯(lián)軸器的作用是把兩個分離的軸連接到一起并且在運行過程中保證不能分離，而且在維修時拆卸簡便。3.4.2聯(lián)軸器的選擇在對聯(lián)軸器進行選擇時要考慮以下幾點：(1)對轉(zhuǎn)矩大小的要求。(2)聯(lián)軸器的制作成本和安裝成本。(3)保證兩軸盡量不發(fā)生相對的偏移[15]。首先，根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式可知，旋轉(zhuǎn)電動機的功率和轉(zhuǎn)速已知，K=1.7，所以T可知為332.17N·m，則N·m，通過查找機械工程師設(shè)計手冊，鏜桿主軸與旋轉(zhuǎn)電動機相連的聯(lián)軸器為彈性柱銷齒式聯(lián)軸器，型號為LZ3，Y型2562、40112。步進電動機和絲杠的連接也采用聯(lián)軸器，已知所選型號的步進電動機T為8.5N,則N·m，為了方便連接連接，所以將絲杠前段做成階梯式，軸承采用單列圓錐滾子軸承，尺寸為35mm。通過查找機械工程師設(shè)計手冊，絲杠與步進電動機相連所選聯(lián)軸器選為彈性套柱銷聯(lián)軸器，型號為LT2，Y型1432、1942。

總結(jié)經(jīng)過幾個月毫不松懈的努力，畢業(yè)設(shè)計終于在經(jīng)過一步一步的量變最終達到了基本完成的質(zhì)變，已經(jīng)不只是簡單的喜悅而是自我知識方面的提高。通過這次從頭到尾完完整整的畢業(yè)設(shè)計，使我對知識的理解和掌握又向上提高了一個層次，并且對以前不明白和不了解的東西經(jīng)過一開始的晦澀難懂，到現(xiàn)在有了一個新的認識和理解。本文是自動下料機的設(shè)計，使其結(jié)構(gòu)、操作更加的簡單便利。設(shè)計的主要內(nèi)容包括了電動機的選擇，傳動系統(tǒng)的設(shè)計，電動機的選擇，和自動下料機整體架構(gòu)的概述，以及運用AUTOCAD對自動下料機整體結(jié)構(gòu)的繪制。在畢業(yè)設(shè)計的過程中，通過在學(xué)校圖書館和中國知網(wǎng)上相關(guān)資料的查找，不僅使我的視野更加寬廣，更使我對未來的職業(yè)規(guī)劃有了一定的打算，讓我在自己專業(yè)方面有了更加深入詳盡的了解。畢業(yè)設(shè)計不僅僅是做到完成就可以的，更是幫助我們掌握好知識并實際應(yīng)用到工作與生活中的一塊良好的基石。畢業(yè)設(shè)計涉及的知識面很廣，當(dāng)我面對自動下料機這一課題一開始也是茫然無措的，因為發(fā)現(xiàn)雖然通過這幾年的專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，但發(fā)現(xiàn)自己還是懂的東西太少，掌握的知識太少，領(lǐng)悟到專業(yè)知識還有很多值得去深究去學(xué)習(xí)的內(nèi)容。通過此次畢業(yè)設(shè)計，我懂得了一個道理：知識是一個積累的過程，不能急于求成，眼高手低，否則是不能取得進步的。萬事開頭難，從一開始拿到題目時的茫然，到經(jīng)過不懈努力把畢業(yè)設(shè)計論文做成型，中間也是經(jīng)歷了許多各式各樣的困難，許多不懂的問題都需要查找資料，詢問同學(xué)，如果還有弄不明白的就需要請教指導(dǎo)老師。現(xiàn)在終于完成了，有一種如釋重負的感覺。但是我發(fā)現(xiàn)知識光是學(xué)會了還是不夠的，也要懂得投入到實際中去運用，只有真正能夠熟練運用所學(xué)到的知識了才算是真正的掌握了這些知識。由于才疏學(xué)淺，這次畢業(yè)設(shè)計仍有很多不足之處，希望老師能批評指正。參考文獻[1]成大先.機械設(shè)計手冊(第五版).化學(xué)工業(yè)出版社,2008.[2]趙東博,張擎宇,陸文杰.現(xiàn)代礦業(yè).馬鞍山礦山研究院,2013.[3]機械工程師設(shè)計手冊電子版.[4]紀名剛.機械設(shè)計（第七版）.高等教育出版社,2005.[5]哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研組.理論力學(xué)[M].高等教育出版社,2002.[6]黃常藝.嚴晉強.機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)[M].機械工藝出版社,2005.[7]陸元章.現(xiàn)代機械設(shè)備設(shè)計手冊.機械工業(yè)出版，1996．[8]劉品,徐曉希.機械精度設(shè)計與檢測基礎(chǔ)[M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2004.[9]濮良貴,紀名剛.機械設(shè)計.北京:高等教育出版社,2006.[10]劉美玲,雷振德.機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京:科學(xué)出版社,2005.[11]徐鄢.機械設(shè)計手冊.機械工業(yè)出版社,1992.[12]楊曉輝.簡明機械實用手冊[M].北京:科學(xué)出版社,2006.[13]朱龍根.簡明機械零件設(shè)計手冊（第二版）.機械工業(yè)出版社,2005.[14]VDIRichtlinien2230.Systematiccalculationofhighdutyboltedjointswithonecylindricalbolt,2003.[15]EricksonD.Beltselectionandapplicationforengineers.MarcelDekkerInc,1997.致謝時光飛逝，伴隨著畢業(yè)設(shè)計的完成，4年的大學(xué)生活也即將畫上句點。做畢業(yè)設(shè)計的這幾個月雖然緊張，但是過的卻很充實，會給我留意難以忘卻的記憶。畢業(yè)設(shè)計作為畢業(yè)前對我們的最后的考驗，是對我們的綜合能力的測試和我們4年來的學(xué)習(xí)生涯的一次檢驗和總結(jié)。通過做畢業(yè)設(shè)計，做到理論和實踐相結(jié)合，為我們以后的擇業(yè)打下一定的基礎(chǔ)，為我們即將步入社會的學(xué)生提供了寶貴的經(jīng)驗。在做畢業(yè)設(shè)計的期間，得到了指導(dǎo)教師殷淑芳老師和同學(xué)的很多幫助。在此，我要對殷淑芳老師和幫助我的同學(xué)們表示衷心的感謝。在做畢業(yè)設(shè)計的過程中，通過查閱資料，與同學(xué)討論，使自己學(xué)到了很多知識，也培養(yǎng)了做事認識的態(tài)度，樹立了信心，我相信這對我以后的工作生活會有很大的幫助的。成功不是一朝一夕可以完成的，是需要經(jīng)過長時間的積累才可以達到。再次感謝老師和同學(xué)的幫助。這次的畢業(yè)設(shè)計我收獲了巨大的知識財富，這將使我受益終身?；贑8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設(shè)計及其應(yīng)用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設(shè)計和應(yīng)用基于單片機的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構(gòu)建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機應(yīng)用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設(shè)計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設(shè)計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機的疊圖機研究與教學(xué)方法實踐基于單片機嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實驗中的應(yīng)用研究基于單片機系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機與Internet互聯(lián)的研究與實現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機控制器的研究基于單片機γ-免疫計數(shù)器自動換樣功能的研究與實現(xiàn)基于單片機的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)HYPERLINK"/deta