普通车床改装深孔加工机床结构设计

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1、中北大学2007届本科毕业设计说明书目录1绪论11.1深孔概念11.2深孔加工中存在的问题11.3深孔加工发展历史12深孔加工系统32.1深孔加工系统介绍32.1.1枪钻系统32.1.2枪钻系统的缺陷32.1.3BTA系统42.1.4BTA系统的缺陷42.1.5喷吸钻系统52.1.6喷吸钻系统的缺陷52.1.7DF系统62.1.8DF系统的缺陷62.1.9SIED系统62.1.10SIED系统的优点72.2深孔加工中设备要求72.2.1深孔加工机床要求72.2.2深孔加工附件要求82.3车床改造原因83课

2、题分析93.1机床参数对比93.1.1深孔钻床主要技术参数93.1.2普通车床主要技术参数93.2机床结构对比103.3机床加工对比123.4改造可行性分析133.4.1加工方法分析13第19页共50页中北大学2007届本科毕业设计说明书3.4.2加工受力分析143.4.3加工功率分析163.5改造方案194设计过程214.1负压抽屑分析214.1.1负压抽屑原理214.1.2影响负压抽屑效应的因素224.2SIED抽屑器参数的选取264.3SIED抽屑器结构设计274.3.1钻柄卡头设计284.3.2后

3、喷嘴设计304.3.3管联接件设计314.3.4前喷嘴设计324.3.5密封垫设计334.3.6前帽设计344.3.7后盖设计354.3.8箱体设计364.3.9装配效果374.4SIED输油器结构的选取384.4.1密封套设计384.4.2后堵设计394.4.3后盖设计404.4.4定径套设计414.4.5前内套设计424.4.6前盖设计434.4.7输油器箱体设计444.4.8装配效果454.5总体改装图45结论47第19页共50页中北大学2007届本科毕业设计说明书参考文献48致谢501绪论1.1深

4、孔概念在机械制造行业中，一般规定孔深L与孔径do之比大于5的圆柱孔（内圆柱面）称为深孔[1]，即L／do＞5的孔称为深孔，L／do≤5的孔称为浅孔。孔加工分为浅孔加工和深孔加工两类。孔深度与直径之比,决定了孔加工艺系统的刚度及刀具结构上的特点。L／do增大,工艺系统刚度降低，切屑排出及冷却润滑的难度加大。1.2深孔加工中存在的问题(1)钻孔时不能直接观察刀具的切削情况，工作过程中只能凭听声音、看切屑、观仪表(油压表及电表等)、摸振动等外观现象，来判断切削过程是否正常。(2)孔的深径比大，钻杆细而长，刚性低

5、，易振动，钻孔易走偏，因此，支承导向极为重要。(3)切屑排除困难，必须要保证可靠地断屑。切屑的长短和形状要加以控制，如果切屑堵塞则会引起刀具损坏。由于排屑空间受到钻杆的限制，套料钻钻孔有料芯的干扰，排屑条件更为恶劣，因此需要强制排屑。(4)切削热不易散出，工作条件恶劣，必须采用有效的冷却方式。1.3深孔加工发展历史最早用于加工金属的深孔钻头是扁钻。它发明干18世纪初，1860年美国入对扁钻做了改进，发明了麻花钻，在钻孔领域迈出了重要的一步。在20世纪初期，德、英、美等国家的军事工业部门先后发明了单刀钻孔工

6、具，因用于加工枪孔而得名枪钻。在1943午，德国海勒公司研制出毕斯涅耳（Beisner）加工系统(即我国常称的内排屑深孔钻削系统)。战后，英国的维克曼公司、瑞典的卡尔斯德特公司、德国的海勒公司、美国的孔加工协会、法国的现代设备商会等联合组成了深孔加工国际孔加工协会(BoringandTrepanning第19页共50页中北大学2007届本科毕业设计说明书Association)，简称BTA协会。经过他们的努力,这种特殊的加工方法又有了新的发展，并被定名为BTA法，在世界各国普遍应用。后来瑞典的山特维克公司

7、首先设计出可转位深孔钻及分屑多刃错齿深孔钻，使BTA法又有了新的飞跃。20世纪70年代中期，出日本冶金股份有限公司研制出的DF(DoubleFeeder)法为单管双进油装置，它是把BTA法与喷吸钻法两者的优点结合起来的一种加工方法，目前广泛应用于中、小直径内排屑深孔钻削。20世纪80年代初至21世纪初，中北大学机械制造工艺研究所王峻教授等人完成了SIED深孔加工集成技术及装备的研制开发，并在生产实践中获得成功应用。SIED技术是在归纳现有的枪钻、BTA钻、双管喷吸钻、DF系统等各种深孔加工技术优点，并最大

8、限度避免其缺点的基础上形成的一种具有创新性和实用性的深孔加工技术体系。第19页共50页中北大学2007届本科毕业设计说明书2深孔加工系统2.1深孔加工系统介绍深孔加工系统是以深孔加工中所用的冷却、排屑装置来分类的。目前，国内、外常用的深孔加工系统有枪钻系统、BTA系统、喷吸钻系统、DF系统和SIED系统。这些系统除用于与之对应的钻头进行钻削外，亦可以用于其它深孔刀具切削加工，如深孔镗削、铰削和珩磨等。2.1.1枪钻系统枪钻系统