液压缸缸筒钻孔专机结构设计【字数：12606】
摘 要本文研究的是在液压缸缸筒表面钻台阶孔的方法，设计出一个液压缸缸筒钻孔专机。旨在提高生产效率，实现自动加工的生产方式，同时具有定位精度高，降低人工操作风险等特点。通过对实际加工情况的分析，以及加工效率、成本等方面的分析，选择“双工位加工”的结构方案。对此结构方案进行机构划分，分为缸筒传送机构、定位夹紧机构、钻孔机构三部分。通过对课题所给定的对液压缸加工的技术指标，对钻孔参数进行计算，同时对气缸作用的长度和所需力的大小等各类参数的计算，选择适应结构的气缸类型以及各类电机和标准件。使用三维建模软件对每个机构进行设计，再对整个系统进行总的装配图绘制以及关键部位零件图的绘制，完成钻孔专机的结构设计。最后对整体的结构框架进行模态分析，防止共振影响加工精度。
目 录
第1章 绪论 1
1.1课题研究的背景 1
1.2课题研究的现状和发展趋势 1
1.3论文的主要内容和意义 2
1.3.1论文研究的主要内容 2
1.3.2论文研究的主要意义 2
第2章 钻孔专机的整体方案设计 3
2.1钻孔专机的技术要求 3
2.1.1技术要求 3
2.1.2机构划分 3
2.2整体方案设计 3
2.3本章小结 5
第3章 钻孔专机的结构设计 6
3.1缸筒传送机构设计 6
3.1.1缸筒传送机构方案设计 6
3.1.2缸筒传送机构结构设计 6
3.1.3气缸参数计算和型号选择 9
3.2定位夹紧机构设计 10
3.2.1径向定位夹紧结构 11
3.2.2轴向定位夹紧结构 12
3.3钻孔机构设计 13
3.3.1钻孔机构结构设计 13
3.3.2钻孔参数计算 15
3.3.3钻孔电机型号选择 18
3.3.4伺服电机型号选择 18
3.4液压缸缸筒钻孔专机的附加工序 22
3.4.1缸筒上料机构 22
3.4.2毛刺清理机构 22
3.5钻孔专机各机构的整合和布局 23
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
/> 3.6本章小结 24
第4章 钻孔专机结构的模态分析 25
第5章 结论和展望 28
5.1结论 28
5.2展望 28
参考文献 30
致谢 31
第1章 绪论
1.1课题研究的背景
随着社会经济的发展进步，基础设施的逐渐增加，许多重型车辆上的液压缸的需求也在急剧增加［］。因此，我国液压缸的消费市场扩大，销量逐年增多。然而在最近的几年里液压缸的销量逐渐缓慢，导致其销量降低因素很多，其一就是国内企业生产的液压缸质量不高，多数被国外高质量的液压缸所取代，说明我国的产品与国外的还存在着一定的差距。面对液压缸这一广大的市场，不能仅仅满足于数量上的需求，更要注重质量上的要求。国内的企业希望能够有更完善的设备来生产加工液压缸，同时有质量和效率上的提升［］。
在如今现代化的社会，大多数的产业都在向着自动化、数字化、智能化方向发展，生产液压缸的方式也在逐步创新。一些老旧的设备也会逐渐被淘汰掉或被升级改造，越来越多的自动化设备将会应用起来，通过这些设备既能实现高效又能实现高质量。对液压缸缸筒的加工有多种工序，企业里人工的操作对精度会产生很大的影响，同时存在安全隐患。因此，改造和创新一种新的专用设备来对液压缸缸筒加工是企业迫切需求的［］。
1.2课题研究的现状和发展趋势
目前在液压缸缸筒表面传统的加工设备有立式钻床、台式钻床、摇臂钻床以及加工中心［］。这些加工设备的现状如下：
（1）摇臂钻床加工：它采用普通钻头时，中间需要更换刀具，效率比较低。若是采用定尺寸的专用钻头，会大大增加成本。同时这种加工方式可能存在突发的情况，容易产生安全问题。
（2）立式、台式钻床加工：主要用于加工小型零件上的各种小孔，它们比较灵活，同时加工精度高，但同摇臂钻床有着近似的缺点。
（3）加工中心加工：它采用先进的数控系统，有完备的刀具组，能够自动换刀、对刀，进行多种工序的连续加工，加工精度高。但是它也需要人工装夹，所以对加工缸体表面的阶梯孔效率不是很高，成本也比较高，不适合选用。企业需要一种能够对多工序进行整和并且实现自动化加工的设备，才能满足市场的需求。
面对多种多样的孔加工设备，我国与国外的设备仍有较大的差距。国外在缸体表面钻孔的技术相对比较成熟，能够实现自动加工生产，但费用昂贵。我国在此方面的技术也在逐步创新，日益进展。近年来，GFM公司生产的超声波数控加工设备被很多高尖端科技企业引进。其超声加工设备是使用硬质合金尖刀的六轴超声波振动切削机床。它能够加工圆筒面，实现对构件精确而高效的切边和钻孔。它是采用基于柔性夹持系统的加工工艺。该技术是基于真空吸盘的可重构柔性夹持系统，同时与五轴数控设备结合，是一种复合式的数控加工系统。高速钻孔设备是正在研发的一个重要方向，而针对筒状类的构件，设计研发一套占地面积小，成本低的高速钻孔设备是十分必要［］。
因此我国在数控技术方面的研究还是和国外的水平存在一定的差距，大力加强我国的数控化、自动化技术才能满足当代企业生产的需求［］。
1.3论文的主要内容和意义
1.3.1论文研究的主要内容
论文根据在液压缸缸筒上钻孔位置及深度的要求设计液压缸缸筒钻孔专机，并且以机构的功能和作用对各个机构进行定义后再进行设计。最终保证整个钻孔专机具有可行性，稳定性。具体内容分为以下几部分：
1.通过查阅资料和文献，初步了解液压缸缸筒钻孔钻机的结构，并对其进行分析完成方案设计。
2.根据拟定的方案完成液压缸缸筒钻孔专机结构设计，对每个机构进行分析建模，最终完成三维模型的总装配图。
3.确定各个零件的具体外形尺寸。同时对机构的零部件参数计算和主轴所受的转矩和扭矩计算，选择合适的气缸和电机，对机构的布局合理，保证运动过程可靠。
4.绘制整个系统的装配图，同时对关键机构及零部件绘制零件图。
1.3.2论文研究的主要意义
目 录
第1章 绪论 1
1.1课题研究的背景 1
1.2课题研究的现状和发展趋势 1
1.3论文的主要内容和意义 2
1.3.1论文研究的主要内容 2
1.3.2论文研究的主要意义 2
第2章 钻孔专机的整体方案设计 3
2.1钻孔专机的技术要求 3
2.1.1技术要求 3
2.1.2机构划分 3
2.2整体方案设计 3
2.3本章小结 5
第3章 钻孔专机的结构设计 6
3.1缸筒传送机构设计 6
3.1.1缸筒传送机构方案设计 6
3.1.2缸筒传送机构结构设计 6
3.1.3气缸参数计算和型号选择 9
3.2定位夹紧机构设计 10
3.2.1径向定位夹紧结构 11
3.2.2轴向定位夹紧结构 12
3.3钻孔机构设计 13
3.3.1钻孔机构结构设计 13
3.3.2钻孔参数计算 15
3.3.3钻孔电机型号选择 18
3.3.4伺服电机型号选择 18
3.4液压缸缸筒钻孔专机的附加工序 22
3.4.1缸筒上料机构 22
3.4.2毛刺清理机构 22
3.5钻孔专机各机构的整合和布局 23
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
/> 3.6本章小结 24
第4章 钻孔专机结构的模态分析 25
第5章 结论和展望 28
5.1结论 28
5.2展望 28
参考文献 30
致谢 31
第1章 绪论
1.1课题研究的背景
随着社会经济的发展进步，基础设施的逐渐增加，许多重型车辆上的液压缸的需求也在急剧增加［］。因此，我国液压缸的消费市场扩大，销量逐年增多。然而在最近的几年里液压缸的销量逐渐缓慢，导致其销量降低因素很多，其一就是国内企业生产的液压缸质量不高，多数被国外高质量的液压缸所取代，说明我国的产品与国外的还存在着一定的差距。面对液压缸这一广大的市场，不能仅仅满足于数量上的需求，更要注重质量上的要求。国内的企业希望能够有更完善的设备来生产加工液压缸，同时有质量和效率上的提升［］。
在如今现代化的社会，大多数的产业都在向着自动化、数字化、智能化方向发展，生产液压缸的方式也在逐步创新。一些老旧的设备也会逐渐被淘汰掉或被升级改造，越来越多的自动化设备将会应用起来，通过这些设备既能实现高效又能实现高质量。对液压缸缸筒的加工有多种工序，企业里人工的操作对精度会产生很大的影响，同时存在安全隐患。因此，改造和创新一种新的专用设备来对液压缸缸筒加工是企业迫切需求的［］。
1.2课题研究的现状和发展趋势
目前在液压缸缸筒表面传统的加工设备有立式钻床、台式钻床、摇臂钻床以及加工中心［］。这些加工设备的现状如下：
（1）摇臂钻床加工：它采用普通钻头时，中间需要更换刀具，效率比较低。若是采用定尺寸的专用钻头，会大大增加成本。同时这种加工方式可能存在突发的情况，容易产生安全问题。
（2）立式、台式钻床加工：主要用于加工小型零件上的各种小孔，它们比较灵活，同时加工精度高，但同摇臂钻床有着近似的缺点。
（3）加工中心加工：它采用先进的数控系统，有完备的刀具组，能够自动换刀、对刀，进行多种工序的连续加工，加工精度高。但是它也需要人工装夹，所以对加工缸体表面的阶梯孔效率不是很高，成本也比较高，不适合选用。企业需要一种能够对多工序进行整和并且实现自动化加工的设备，才能满足市场的需求。
面对多种多样的孔加工设备，我国与国外的设备仍有较大的差距。国外在缸体表面钻孔的技术相对比较成熟，能够实现自动加工生产，但费用昂贵。我国在此方面的技术也在逐步创新，日益进展。近年来，GFM公司生产的超声波数控加工设备被很多高尖端科技企业引进。其超声加工设备是使用硬质合金尖刀的六轴超声波振动切削机床。它能够加工圆筒面，实现对构件精确而高效的切边和钻孔。它是采用基于柔性夹持系统的加工工艺。该技术是基于真空吸盘的可重构柔性夹持系统，同时与五轴数控设备结合，是一种复合式的数控加工系统。高速钻孔设备是正在研发的一个重要方向，而针对筒状类的构件，设计研发一套占地面积小，成本低的高速钻孔设备是十分必要［］。
因此我国在数控技术方面的研究还是和国外的水平存在一定的差距，大力加强我国的数控化、自动化技术才能满足当代企业生产的需求［］。
1.3论文的主要内容和意义
1.3.1论文研究的主要内容
论文根据在液压缸缸筒上钻孔位置及深度的要求设计液压缸缸筒钻孔专机，并且以机构的功能和作用对各个机构进行定义后再进行设计。最终保证整个钻孔专机具有可行性，稳定性。具体内容分为以下几部分：
1.通过查阅资料和文献，初步了解液压缸缸筒钻孔钻机的结构，并对其进行分析完成方案设计。
2.根据拟定的方案完成液压缸缸筒钻孔专机结构设计，对每个机构进行分析建模，最终完成三维模型的总装配图。
3.确定各个零件的具体外形尺寸。同时对机构的零部件参数计算和主轴所受的转矩和扭矩计算，选择合适的气缸和电机，对机构的布局合理，保证运动过程可靠。
4.绘制整个系统的装配图，同时对关键机构及零部件绘制零件图。
1.3.2论文研究的主要意义
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