圆钢端面打中心专机设计（自动对心及钻削设计）
摘 要本次毕业设计涉及钻削设备的设计、自动对心夹持装置的设计、调心装置的设计。设计了带轮并进行了校核，设计了轴并进行了校核，滑台、电机、联轴器、双向滚珠丝杠等标件的选择。通过solidworks三维制图软件建立各个零件的模型，生成各零件的二维零件图、部件图及整体结构的装配图。
目 录
绪 论 1
1.总体方案的设计和安装使用说明 2
1.1总体方案的设计 2
1.1.1设计目的 2
1.1.2设计原理 2
1.2安装使用说明 2
1.2.1安装与调试说明 2
1.2.2专机操作说明 2
1.2.3日常维护 3
2.钻孔装置的设计 4
2.1钻孔装置的结构 4
2.2宝塔式V带轮传动设计 4
2.2.1宝塔式V带轮的设计要求 4
2.2.2宝塔式V带轮材料 4
2.2.3V带轮结构的设计 5
2.2.4V带传动设计与分析 6
2.2.5V带的校核： 8
2.3钻孔设备电动机的选择 11
2.3.1电动机选择概述 11
2.3.2钻头切削用量的计算 11
2.4轴的设计与校核 12
2.4.1最小轴径的确定 12
2.4.2轴材料的选择 12
2.4.3轴的校核： 12
2.5轴承的选用与校核 18
2.5.1轴承的概述 18
2.5.2轴承的选择 18
2.5.3轴承的校核 18
2.6推进装置的选择 20
2.7硬性限制装置的设计 20
2.7钻孔降温装置的运用 21
2.8塔轮保护罩的设计 21
3.对中心夹持装置的结构设计 22
3.1对中心夹持装置概述 22
3.2自动对中心结构设计 23
3.2.1V型块的运用与设计 24
3.2.2V型块镶嵌结构的设计 25
3.2.5联轴器的选择 28
3.2.6气动马达的
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
运用： 29
3.3支架结构的设计 31
3.4调心装置的设计 32
3.4.1斜楔机构的运用 32
3.4.2调心装置中标件的选型 33
3.4.3关于横向误差调整的分析及解决方案 34
参考文献 35
附录一： 36
附录二： 37
致谢 38
绪 论
在工业生产中，要将直径在φ75φ90圆钢需要进行预打中心孔，中心孔直径φ16以上，中心孔与外圆的同轴度小于0.15毫米，整套过程要在一专机内实现。在这专机内最主要的就是自动对中心机构的设计。这个过程的实现，就不需要人工参与测量，人工控制钻床的进给，能显著的提高生产产量，节约大量的劳动力，在同样的时间里，钻中心孔的圆钢是以前的好几倍，从而减少了投资的成本，为公司增加很高的效益，在日益竞争激烈的社会中，赢得企业的竞争优势。
本次毕业设计的专机，主要由自动钻孔装置，自动推进装置，自动对中心夹持装置，上下位移调节装置构成，其中最主要是自动对中心夹持装置的设计，该装置不仅要能夹持加工的圆钢，保持同轴度，还要简单可靠便于加工。整个钻孔的过程的控制都由一控制箱来实现控制。
1.总体方案的设计和安装使用说明
1.1总体方案的设计
1.1.1设计目的
本课题来自常熟市盈丰钢管有限公司的实际课题,在穿孔之前，直径在φ75φ90圆钢需要进行预打中心孔，中心孔直径φ16以上，中心孔与外圆的同轴度小于0.15毫米，现在要求设计一套专机，专门用来进行打中心孔用，圆钢的长度2300毫米，产量每分钟12支，要求自动打孔，圆钢料已经下好，联排放置在输送滚道上，加工完成后，要求自动滚动到收集器中间，要求最终设计结果稳定可靠，实用，经济实惠为原则。
1.1.2设计原理
该专机在运行期间，所要加工的圆钢通过输送机构输送到机床所在的支架上（支架主要承受着圆钢的质量），圆钢头部直接伸入自动对中心夹具中，自动对中心夹具由气动马达带动丝杠收紧，这时圆钢端面中心已经确定，之后由钻孔装置进行切削，钻孔装置通过机械滑台进行水平位移，钻孔装置传动方式为带传动，动力源为Y型三相异步电动机，机械滑台动力源为伺服电机。打孔深度无特定要求，可由安置在滑台上的限位开关来实现水平位移上的定位。
1.2安装使用说明
1.2.1安装与调试说明
该圆钢端面打中心专机需要在安装后进行调试后才能加工圆钢，针对不同批次不同直径的圆钢，在加工前都要调试。
待所要加工批次的圆钢送至于支架上，需转动支架下方的调心装置来实现支架在竖直位移上的调整，保证圆钢中心与自动对心夹持装置中心基本一致。
1.2.2专机操作说明
当圆钢输送装置将圆钢输送至支架（圆钢已碰致前置挡板），按下控制箱上气动马达开关，自动对心夹紧装置夹紧圆钢实行定中心。
按下控制箱上的普通电机开关和伺服电机开关，这时钻机启动，伴随着机械滑台的前进。
钻机切削完毕后，伺服机反转带动滑台向后移动，在设定的时间内再次向前移动，这时输送圆钢装置又将圆钢输送至指定位置，如此往复。
工人在同一位置只要控制气动马达的开与闭和整个机构的启动和停止。
1.2.3日常维护
支架下方调心装置和滑台导轨处时常要加润滑油，经常性检查各部件是否有松动或磨损，如有，要及时予以更换。
2.钻孔装置的设计
2.1钻孔装置的结构
图21 钻孔装置的结构
2.2宝塔式V带轮传动设计
2.2.1宝塔式V带轮的设计要求
质量要轻，结构工艺性简单便于加工，铸造的时候不能产生过大的内应力，并且质量分布均匀，承受载荷均匀（槽与槽之间加工距离与角度要保持相同），槽的表面粗糙度要小，以免造成皮带的大量磨损。
2.2.2宝塔式V带轮材料
在实践生产中，皮带轮的材料一由铸铁锻造而成，广泛使用的有两种牌号：HT150和HT200，但是，在带轮转速要求比较高的时段，可采用铸钢来成为皮带轮的材料。
2.2.3V带轮结构的设计
本自动对心切削专机，采用宝塔式V带轮的结构，实现三级变速，速度分别为v1=1500r/min v2=900r/min v3=500r/min
示意结构如图：
目 录
绪 论 1
1.总体方案的设计和安装使用说明 2
1.1总体方案的设计 2
1.1.1设计目的 2
1.1.2设计原理 2
1.2安装使用说明 2
1.2.1安装与调试说明 2
1.2.2专机操作说明 2
1.2.3日常维护 3
2.钻孔装置的设计 4
2.1钻孔装置的结构 4
2.2宝塔式V带轮传动设计 4
2.2.1宝塔式V带轮的设计要求 4
2.2.2宝塔式V带轮材料 4
2.2.3V带轮结构的设计 5
2.2.4V带传动设计与分析 6
2.2.5V带的校核： 8
2.3钻孔设备电动机的选择 11
2.3.1电动机选择概述 11
2.3.2钻头切削用量的计算 11
2.4轴的设计与校核 12
2.4.1最小轴径的确定 12
2.4.2轴材料的选择 12
2.4.3轴的校核： 12
2.5轴承的选用与校核 18
2.5.1轴承的概述 18
2.5.2轴承的选择 18
2.5.3轴承的校核 18
2.6推进装置的选择 20
2.7硬性限制装置的设计 20
2.7钻孔降温装置的运用 21
2.8塔轮保护罩的设计 21
3.对中心夹持装置的结构设计 22
3.1对中心夹持装置概述 22
3.2自动对中心结构设计 23
3.2.1V型块的运用与设计 24
3.2.2V型块镶嵌结构的设计 25
3.2.5联轴器的选择 28
3.2.6气动马达的
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
运用： 29
3.3支架结构的设计 31
3.4调心装置的设计 32
3.4.1斜楔机构的运用 32
3.4.2调心装置中标件的选型 33
3.4.3关于横向误差调整的分析及解决方案 34
参考文献 35
附录一： 36
附录二： 37
致谢 38
绪 论
在工业生产中，要将直径在φ75φ90圆钢需要进行预打中心孔，中心孔直径φ16以上，中心孔与外圆的同轴度小于0.15毫米，整套过程要在一专机内实现。在这专机内最主要的就是自动对中心机构的设计。这个过程的实现，就不需要人工参与测量，人工控制钻床的进给，能显著的提高生产产量，节约大量的劳动力，在同样的时间里，钻中心孔的圆钢是以前的好几倍，从而减少了投资的成本，为公司增加很高的效益，在日益竞争激烈的社会中，赢得企业的竞争优势。
本次毕业设计的专机，主要由自动钻孔装置，自动推进装置，自动对中心夹持装置，上下位移调节装置构成，其中最主要是自动对中心夹持装置的设计，该装置不仅要能夹持加工的圆钢，保持同轴度，还要简单可靠便于加工。整个钻孔的过程的控制都由一控制箱来实现控制。
1.总体方案的设计和安装使用说明
1.1总体方案的设计
1.1.1设计目的
本课题来自常熟市盈丰钢管有限公司的实际课题,在穿孔之前，直径在φ75φ90圆钢需要进行预打中心孔，中心孔直径φ16以上，中心孔与外圆的同轴度小于0.15毫米，现在要求设计一套专机，专门用来进行打中心孔用，圆钢的长度2300毫米，产量每分钟12支，要求自动打孔，圆钢料已经下好，联排放置在输送滚道上，加工完成后，要求自动滚动到收集器中间，要求最终设计结果稳定可靠，实用，经济实惠为原则。
1.1.2设计原理
该专机在运行期间，所要加工的圆钢通过输送机构输送到机床所在的支架上（支架主要承受着圆钢的质量），圆钢头部直接伸入自动对中心夹具中，自动对中心夹具由气动马达带动丝杠收紧，这时圆钢端面中心已经确定，之后由钻孔装置进行切削，钻孔装置通过机械滑台进行水平位移，钻孔装置传动方式为带传动，动力源为Y型三相异步电动机，机械滑台动力源为伺服电机。打孔深度无特定要求，可由安置在滑台上的限位开关来实现水平位移上的定位。
1.2安装使用说明
1.2.1安装与调试说明
该圆钢端面打中心专机需要在安装后进行调试后才能加工圆钢，针对不同批次不同直径的圆钢，在加工前都要调试。
待所要加工批次的圆钢送至于支架上，需转动支架下方的调心装置来实现支架在竖直位移上的调整，保证圆钢中心与自动对心夹持装置中心基本一致。
1.2.2专机操作说明
当圆钢输送装置将圆钢输送至支架（圆钢已碰致前置挡板），按下控制箱上气动马达开关，自动对心夹紧装置夹紧圆钢实行定中心。
按下控制箱上的普通电机开关和伺服电机开关，这时钻机启动，伴随着机械滑台的前进。
钻机切削完毕后，伺服机反转带动滑台向后移动，在设定的时间内再次向前移动，这时输送圆钢装置又将圆钢输送至指定位置，如此往复。
工人在同一位置只要控制气动马达的开与闭和整个机构的启动和停止。
1.2.3日常维护
支架下方调心装置和滑台导轨处时常要加润滑油，经常性检查各部件是否有松动或磨损，如有，要及时予以更换。
2.钻孔装置的设计
2.1钻孔装置的结构
图21 钻孔装置的结构
2.2宝塔式V带轮传动设计
2.2.1宝塔式V带轮的设计要求
质量要轻，结构工艺性简单便于加工，铸造的时候不能产生过大的内应力，并且质量分布均匀，承受载荷均匀（槽与槽之间加工距离与角度要保持相同），槽的表面粗糙度要小，以免造成皮带的大量磨损。
2.2.2宝塔式V带轮材料
在实践生产中，皮带轮的材料一由铸铁锻造而成，广泛使用的有两种牌号：HT150和HT200，但是，在带轮转速要求比较高的时段，可采用铸钢来成为皮带轮的材料。
2.2.3V带轮结构的设计
本自动对心切削专机，采用宝塔式V带轮的结构，实现三级变速，速度分别为v1=1500r/min v2=900r/min v3=500r/min
示意结构如图：
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