由于本次设计为钻孔专机,只用于加工多孔的工序,简单的传动系统就能满足,不需要变速,因此采用一级齿轮传动即可,这样可以直接达到钻削所需要的速度。
法兰盘材料为铝合金,根据其切削性能及各类多孔钻的尺寸参数,在相比较下选择合适的刀具。从而确定进给量来计算出切削参数,即加工时所需的钻削力、钻削率和钻削转矩。通过这些数据,可选择出适合的电动机作为动力源。同时,根据这些切削参数设计计算出传动系统的参数。
2.2 钻床刀具的选择
在多孔加工中,使用钻头、内排屑深孔钻虽然具有很多优点,但由于需要专用的机床(或改装的普通车床)以及一套辅助设备,投资较大,多孔加工受到一定的条件限制。麻花钻具有投资少、见效快、无需特殊多孔加工装备等优点,是一般多孔加工中行之有效的加工方法。
在本次设计中,则采用直柄麻花钻(整体硬质合金)来完成切削任务。其主要的尺寸参数可在表2-1中查询,图2-1为其尺寸结构图。
表2-1 直柄麻花钻(摘自GB/T 6135.3-1996)
Table3-1 Straight shank twist drills (from GB/T 6135.3-1996)
Dh8    L    L1
8.00    75    117
9.00    81    125
10.00    87    133
11.00    94    142
12.00    101    151
13.00        
14.00    108    160
图2-1 直柄麻花钻尺寸结构图
注:  ——麻花钻全长; ——麻花钻工作部分长度;d——麻花钻的直径。
此次多孔加工的孔法兰盘4-φ10孔,工作部分长度满足此长度即可,因此可选 =87的直柄麻花钻,材料为整体硬质合金。
2.3 钻床传动系统的设计
2.3.1 切削参数的确定
多孔钻削的功率由最大钻孔直径决定(即钻床的功率),因此应根据深孔钻削最大参数进行计算。
切削功率的计算:
目前,还没有成熟的计算深孔钻削功率的经验公式,一般可用麻花钻的功率计算公式近似计算。
钻削扭距
                            (2-1)
式中   ——钻削扭距,N•m;
       ——钻孔直径,mm;
       ——钻孔进给量,mm/r。
钻削轴向力
                       (2-2)        
式中   ——钻削轴向力,N。   (2-3)
式中   ——钻削功率,kW;  
       ——钻孔转速,r/s。

式2-1、2-2、2-3中的 和 可从表2-2中查询。
根据表2-2选择切削速度为           =75.4 (m/min)
进给量为                           =0.15 (mm/r)
则主轴转速:
    r/min
式中   ——主轴转速;
 ——切削速度;
       ——工件(或刀具直径),mm。
则根据式2-1、2-2、2-3得:    
2.3.2 电动机的选择
一般用于驱动金属切削机床的电动机为异步电动机。其中,低压电动机中的Y系列三相异步电动机尤为合适。
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