转K4侧架磨耗板安装孔加工专机的研制

摘要

文章的重点在专机的钻削动力头的设计。由于受加工空间的限制，整个动力头设计得十分紧凑。动力头要实现两轴同步切削，通过机床自身的精度来保证孔的位置精度。在设计过程中，通过多种方案的比较，最终采用齿轮的一传二来实现。主轴组件是影响工件加工精度的关键部件，文章采用计算模型，对多种组件形式的计算结果进行评比，选择动力头的主轴组件。运用序列二次规划的优化算法，对主轴进行优化设计，并且对主轴的危险截面进行弯扭合成应力的安全系数校核，使主轴在满足使用要求的前提下，尺寸最小。在动力头箱体设计时，为了使箱体的壁厚取值合理、箱体满足强度和刚度时重量最轻、箱体在切削力作用时的变形不影响零件的加工精度，文章借助I-DEAS软件，对箱体进行有限元的分析计算，比较不同壁厚的箱体在切削力作用时的应力、应变以及产生的位移状况，选取最合适的壁厚值。然后对该壁厚值的箱体再进行应力、应变和位移的分析，确保结果的理论正确性。文章还分析了加工过程中工件的定位和夹紧问题，设计出专用气动夹具，缩短工件加工的辅助时间，降低工人的劳动强度。文章最后根据整机的运行情况和加工过程中出现主轴轴承温度过高和夹具动作卡死的问题，进行原因的分析，给出了解决问题的方案，最终完善了整个专用机床的设计。