毕业设计（论文）-深孔钻床机械结构设计

PAGE42-深孔钻床机械结构设计姓名班级专业学院指导老师2021年4月5日

目录12342_WPSOffice_Level1摘要 426193_WPSOffice_Level1Abstract 515976_WPSOffice_Level1第一章绪论 612499_WPSOffice_Level21.1课题研究的意义和目的 63951_WPSOffice_Level21.2深孔钻床的国内、外现状 78243_WPSOffice_Level31.2.1国内深孔钻床现状 715763_WPSOffice_Level31.2.2国外深孔钻床现状 813852_WPSOffice_Level21.3深孔钻床的发展趋势 823407_WPSOffice_Level21.4深孔钻床的设计的目的、内容 931710_WPSOffice_Level31.4.1设计的目的 929131_WPSOffice_Level31.4.2设计内容 1012549_WPSOffice_Level1第二章深孔钻床的总体设计 1123617_WPSOffice_Level22.1深孔钻床方案的制定 1131745_WPSOffice_Level32.1.1制定工艺方案 1125558_WPSOffice_Level32.1.2确定深孔钻床的配置形式和结构方案 115323_WPSOffice_Level22.2深孔钻床钻销加工的效率确定 128613_WPSOffice_Level22.3多轴箱的设计 13555_WPSOffice_Level32.3.1绘制多轴箱设计原始依据图 1313118_WPSOffice_Level32.3.2齿轮模数选择 1421062_WPSOffice_Level32.3.3多轴箱的传动设计 148152_WPSOffice_Level32.3.4绘制传动系统图 1521450_WPSOffice_Level22.4.4传动零件的校核 1614611_WPSOffice_Level22.5确定机械重块平衡机构 2026591_WPSOffice_Level1第三章深刻钻床的液压系统设计 2328610_WPSOffice_Level23.1液压泵的确定 2314155_WPSOffice_Level33.2液压动力的确定 2414308_WPSOffice_Level1总结 2628791_WPSOffice_Level1参考文献 2727616_WPSOffice_Level1致谢 28

摘要机械制造是在一个国家在经济发展上起着主导的地位。机械制造的水平体现着一个国际的经济实力和科技发展的水平。实现数控化的发展，使用数字化的控制方式，是现代数控技术发展起来的一种高新技术，也是数字化技术对机床技术的运动进行控制的一种方式，由于科学技术水平的不断发展，使得数控深孔钻技术随着高度发展，所以在数控深孔钻机床技术的发展上，体现出一个国家机床行业在智能化程度上的发展程度，也是对一个国家工业水平的体现上一个重要的衡量标准。特殊零件的深孔加工的数控机床的发展，是机床行业上的一个板块，体现出了机床在不同行业上的发展趋势，本次设计的数控深孔钻机床的总体结构系统结构设计，是实现机电一体化设计的一部分，主要设计的传动系统的机械传动结构形式，能够对特殊零件的深孔加工的机床总体结构系统进行深入的了解和学习。在本次的深孔钻床的设计上，根据实际的加工需求，已知的设计参数要求，选择适当的振动参数，实现可控的切削和大小内的形状上的加工要求，实现提高深孔钻床的切削加工的能力，提高深孔加工的精度等级和加工表面的质量的能力。关键词：深孔加工、钻床、数字化、多轴箱

AbstractMachinerymanufacturingplaysaleadingroleintheeconomicdevelopmentofacountry.Thelevelofmachinerymanufacturingreflectsaninternationaleconomicstrengthandthelevelofscientificandtechnologicaldevelopment.Torealizethedevelopmentofnumericalcontrol,theuseofdigitalcontrolmodeisahigh-techdevelopedbymodernnumericalcontroltechnology,anditisalsoawayofdigitaltechnologytocontrolthemovementofmachinetooltechnology.Duetothecontinuousdevelopmentofscienceandtechnology,thenumericalcontroldeepholedrillingtechnologydevelopswithahighdegree,sothedevelopmentofnumericalcontroldeepholedrillingmachinetooltechnologyreflectsanewtrendThedevelopmentdegreeofnationalmachinetoolindustryinthedegreeofintelligenceisalsoanimportantmeasureofacountry'sindustriallevel.ThedevelopmentofCNCmachinetoolsfordeepholeprocessingofspecialpartsisaplateinthemachinetoolindustry,whichreflectsthedevelopmenttrendofmachinetoolsindifferentindustries.TheoverallstructuresystemstructuredesignoftheCNCdeepholedrillingmachinetooldesignedthistimeisapartofrealizingMechatronicsdesign.ThemechanicaltransmissionstructureformofthemaindesigntransmissionsystemcanbeusedfordeepholeprocessingofspecialpartsTheoverallstructureofthemachinetoolprocessingsystemforin-depthunderstandingandlearning.Inthedesignofthedeepholedrillingmachine,accordingtotheactualprocessingrequirements,knowndesignparameters,selecttheappropriatevibrationparameters,realizethecontrollablecuttingandtheprocessingrequirementsoftheshapewithinthesize,realizetheabilityofimprovingthedeepholedrillingmachine'scuttingprocessing,improvetheaccuracylevelofdeepholeprocessingandthequalityofprocessingsurface.Keywords:deepholeprocessing,drillingmachine,digitization,multiaxlebox

第一章绪论1.1课题研究的意义和目的深孔零件的深孔钻销加工机床结构的设计，主要进行的是机械传动结构的设计，通过对总体结构的分析，进行多轴箱传动结构的设计，再选择电机来进行实现传动系统的结构设计。在深孔钻床的使用上，可以满足对各种深孔的加工，实现钻孔，攻丝等表面的钻销加工，达到多功能钻孔的能力，满足一体化的深孔钻销技术要求。在加工上实现深孔钻销的功能较多，满足的能力比较强，所以在多刀具的深孔钻销技术上实现的工作效率是很高的，在切削和钻销上的刀具不断的变化使得切削的作用随之变化，达到自动化的特点。但是由于深孔钻床的多功能性，所以在设计上，深孔钻床的刚度要求和抗震性要求随之增加。深孔零件深孔钻销加工机床，是实现机械和电气电子科技技术的综合体，主要采用电子技术来满足机械传动结构，实现钻攻一体化的加工运用技术。其性能上来说，在数控铣床的基础上进行不断的改变而成，将机床技术运用在深孔钻床设备上的一种技术。与机械加工的铣床相比，深孔钻床的钻铣功能，在满足运动的基础上，采购三个机以上的私服系统代替传统机床上传动进给系统，实现与机床结构外形上和内部结构上的本质区别。在科学技术的发展中，随着数控铣床技术的进步，在一些科学领域。立式深孔零件深孔钻销加工机床同样得到了发展，在技术发展上，越来越被广泛的应用在深孔钻销技术上，数控类型的深孔钻床，一般在现有的市场上分为立式深孔钻床和卧式深孔钻床两种，一般深孔零件钻床是指在加工深孔钻销技术上实现规格较小的一些深孔钻销要求的加工。使得立式的升降台实现数控深孔钻销和攻丝的能力。其实现加工的工作台一般的宽度大多数在500mm以下，还有一些加工深孔钻销的规格要求比较大的深孔钻销技术数控深孔钻销加工机床，这些要求工作台的尺寸是比较大的。有些工作台的加工能力可以达到500mm以上的深孔钻销尺寸，针对以下大型物件的深孔钻销加工，但是其主要的功能是一样的。都是实现向加工中心一样的工作原理。由加工中心技术慢慢演变成的数控形式的深孔钻床技术。实现深孔钻床数控深孔钻销加工机床功能的机床，一般都是三坐标结构、实现两轴传动联动的加工机床结构，在结构上也称数控两轴半工作结构的控制系统，也就是X向、Y向、Z向三个工作坐标轴的传动实现不同位置加工深孔钻销的系统。制造生产技术和制造装备，是现代人们生活最基本的生产资料，也是数控化先进制造业的核心内容和核心的技术水平，在当今发到国际的制造业的广泛使用上，机床制造业的水平越来越高，对于动态的市场，机床的适用程度和竞争力不断的增加。1.2深孔钻床的国内、外现状1.2.1国内深孔钻床现状在长期发展的状况下，我国深孔钻床的发展和其他发达国家相比，还存在很多的不足，主要是电主轴为代表的主要部件，无论从结构内容和技术方案上的更新，电主轴的可靠性和精度化程度的发展还不够先进，如果得不到更好的发展，电主轴的发展成为我国深孔钻机床的主要发展阻力。在近几年的发展上，我国在机床上的发展越来越有突破，机床的产值在最高的时候达到了50多亿美元的发展。我国在加工技术上的发展还是很迅速的，在振动系统的使用上，深孔小孔的加工上，在符合加工方面得到了很广泛的运用，但是在关键的技术上，相比国外的先进技术水平，还存在很多的不足之处，在以后的发展上，还有很大的空间上可以得到改善和提升，实现更加良好的效果。在世界上也是属于前几个发展最大的国家。在机床的发展中，深孔钻机床的发展是较大的，每年的产量在60000台以上，而深孔钻机床的在每年的产量里面占有很大的比重，深孔钻机床在结构上使用的电主轴，所以机床的发展对电主轴的发展起刀了很大的作用，同样电主轴的发展也是机床精度和发展的重要保障。但是这些高精尖的技术，对我国实施了限制进出口，所有阻碍了我国深孔钻技术的发展。在先进技术的发展上，我国自主研发的能力还是很缺失，在先进制造上未能实现制造业的支撑，未能体现出我国的综合国力和国家的制造业发展的地位。我国在近几年的发展中，由于深孔钻机床技术的切割质量以及环境的不断提高，所有在我国的市场上，每年的需求也在不断的上升，使得我国的深孔钻机床的生产过程中，缺少了实践和研究相互结合的机制，因此制约着我国深孔钻机床的发展前景。1.2.2国外深孔钻床现状在国外的深刻钻床机械结构数控技术发展上，在计算机的技术发展上，推动者数控化技术的不断更新换代，对数控化技术的完善和数控机床的精度有一个质得提升，从机场精度，机床的高速运转上，以及加工的功能上得到了先进数字化的发展。这些高新的技术水平，在欧洲以及美国等，实现数控系统的软件和硬件上的资源发展后，具有开放式的结构体现，在面向最终的用户和使用的过程中，快速的实现了不同品种和不同的制造档次的发开和利用。使得开放式的数控机床结构，在使用上的系统更加的达到通用性和柔性特点，发展的方向更加的有扩展性，想着智能化的方向和网络化的方向不断的发展。在20世纪末，70年代中期，很多的发达国家的加工机床上，很多都有几个使用高兴的技术水平了，美国在机床行业里面，进行钻中心孔的加工中，实现光整的加工技术上，还有拉管和焊机额上，磨削加工的已经处于生产和运用的高峰阶段，在钻孔加工，镗孔加工和车削钻孔加工上，很早就已经使用振动加工的试验机，进行设备的原型使用阶段，在各方面的生产加工上都实现了普及。在很早的时候，日本就在超声深孔钻机床上进行的加工技术的研发，在20世纪的50年代中期，日本已经研发和制造生产了专用用来进行深孔钻加工的切削机床，在很多的大学和机构中不断的进行使用，在很多的大学里面已经开始教学和学习，使得深孔钻机床的发展更是得到了很大的进步。他们将深孔钻的技术运用在很多的生活加工上，实现了深孔钻技术的全面发展，在精密机床的加工中，深孔钻销加工上引入了一些先进的振动加工的技术，实现了配套上的全面发展，达到了振动和切削上的统一，提高了深孔加工和镗削加工上的技术水平。1.3深孔钻床的发展趋势在未来的发展中，先进的技术水水平将会越来越好，实现的加工技术更会涉及到更加广泛的领域中，在每个行业的发展上，起到更加突出的适用作用。但是在现有的技术水平上，在工艺和设备上海需要进一步的进行研发和制造，提升机床在现代制造上的水平，实现智能化和先进行的要求。在未来的深孔钻销机床的发展上。振动切削技术，随着机床行业上的传统加工技术的不断改善和一些和高新的技术不断的被运用，使得振动的切削方式和技术，在以后的机床上的发展更加的高精度和高效率化，实振动上的研究更加的深入，主要包括：1、研制和开发一些新型的刀具，满足深孔的加工和加工难度极高的地方上进行加工，对机械的加工穿的精度上实现更好的提升，更好的发挥材料刀具的使用效果和研发的效果。2、对振动方式的加工中，实现切削机理的深入研究和开发，在当前的时期中，实现振动加工的研究主要集中在振动切削上的刀具和工件上，需要在这两个方面进行更进一步的提高。3、椭圆振动方式的切削加工研发和推广，椭圆振动的加工方式，在国外比较常见，一些发到国家，美国，日本和德国等，在椭圆振动的加工方式上，技术上的发展是很好的，可以实现对脆硬材料的加工和超高精度的加工；复合加工技术，在现有的加工水平上，符合加工的方式哟电火花等加工的内容，实现对复合三元的加工技术上进行较快的发展，针对现代化模具的加工上，复合技术的加工是很有用的，只有复合的加工才能达到加工的目的。更好的完成早复杂结构上的加工；微细加工技术，微细的技术加工方法，在现有的技术上运用的比较少，随着微细三维上的技术水平的成熟，使得硬质的材料在微细上的加工技术已经成为世界上强国制造上的一种高新技术，主要的加工的手段有光刻机技术，电火花技术加工，激光加工和特种加工等。此外，在现代化技术水平不断发展的今天，加工机床的技术在不断的发展，在制造工业上已经成为一种广泛的运用技术，目前的加工技术中主要的精密加工，难加工的材料上，实现的高精度的加工上，可以知道，在未来的发展上，加工技术的发展在各个行业里面的发挥的作用是不可小视的，也是最具有发展前景的技术手段之一。1.4深孔钻床的设计的目的、内容1.4.1设计的目的通过对深孔钻床的结构设计，可以实现对机械传动结构的设计和分析，了解传动系统的结构形式，在设计上提高深孔钻床的工作性能和钻销深孔加工的精度等级，以及底深孔钻床的工作效率进行提高，采用多轴箱的结构实现传动上的设计。体现出本次设计的优势和设计上的特点，解决在现有的市场上的深孔钻床的短板。通过查阅相关的设计资料，进行总体结构的设计，结构方案的合计机传动结构的设计，树立正确的设计方案，实现设计方法的学习，培养自我设计的能力和对深孔钻床结构的了解和分析的能力。1.4.2设计内容在本次的深孔钻床的设计上，主要设计的内容有以下几点：运动设计通过本次设计的深孔加工零件，确定机床的结构形式，确定传动结构及传动多轴箱的齿轮传动结构，实现主轴的实际转速的计算设计。动力设计根据给定的工件，初算传动轴的直径、齿轮的模数；确定动力箱；计算多轴箱尺寸及设计传动路线。完成装配草图后，要验算传动轴的直径，齿轮模数否在允许范围内。结构设计进行主运动传动轴系、变速机构、主轴主件、箱体、润滑与密封等的布置和机构设计。即绘制装配图和零件工作图。撰写设计说明书第二章深孔钻床的总体设计2.1深孔钻床方案的制定2.1.1制定工艺方案零件加工工艺将决定深孔钻床的加工质量、生产效率、总体布局和夹具结构等。所以，在制定工艺方案时，必须计算分析被加工零件图，并深入现场了解零件的形状、大小、材料、硬度、刚度，加工部位的结构特点加工精度，表面粗糙度，以及定位，夹紧方法，工艺过程，所采用的刀具及切削用量，生产效率要求，现场所采用的环境和条件等等。并收集国内外有关技术资料，制定出合理的工艺方案。在保证加工精度的情况下，提高生产效率减轻工人劳动量，而工件也是大批量生产，由于夹具在本设计中没有考虑，因此在设计时就认为是人工夹紧。2.1.2确定深孔钻床的配置形式和结构方案一般来说，孔中心线与定位基准面平行且需由一面或几面加工的零件宜用卧式机床，立式机床适宜加工定基准面是水平的且被加工孔与基准面垂直的工件，而不适宜加工安装不方便或高度较大的细长工件。根据以上立式数控深刻钻床机械结构的设计参数，选择的设计参数，满足设计参数的加工深刻需求，在设计上，总体的结构布局基本要求根据设计要求满足深刻钻床机械结构的设计满足设计的要求，符合加工行程，工作进度等级高，生产效率高，符合设备的生产经济性要求。在结构的设计上，机械结构满足设计的需求，传动结构正确，不会存在干涉等问题，简化设计内容，降低制造成本，提高实质性要求。深刻钻床机械结构结构设计的框架及支架的刚性满足工作受力要求，减少加工振动引起的变形和噪音机床的设计要满足在深刻的过场中，可视加工过程，便于检测加工过程的正确性和宾语操作。提高维修的便捷性，设计结构便于搬运和运输，装卸工件简单，外部结构做好安全防护，确保操作上的安全。深刻钻床机械结构的结构设计上要简单，传动系统结构合理可靠，在使用上便于底孔加工和工件的拆卸和装夹。深刻钻床机械结构的设计上要考虑材料的选型，降低机体的体积，设计结构简单，重量轻，达到节约成本，节省材料的作用。外观设计美观，在满足总体布局的前提下，进行考虑工件的表面加工的精度要求。2.2深孔钻床钻销加工的效率确定生产效率计算卡是反映所设计机床的工作循环过程、动作时间、切削用量、生产效率、负荷率等技术文件，通过生产效率计算卡，可以分析拟定的方案是否满足用户对生产效率及负荷率的要求。计算如下：切削时间：T切=L/vf+t停=2×26/47.8＋2×15/478=1.151min式中：T切——机加工时间（min）L——工进行程长度（mm）vf——刀具进给量（mm/min）t停——死挡铁停留时间。一般为在动力部件进给停止状态下，刀具旋转5～15r所需要时间。这里取15r辅助时间T辅=+t移+t装=（150＋176）×2/12000+0.1+1.5=1.654min式中：L3、L4——分别为动力部件快进、快退长度（mm）vfk——快速移动速度（mm/min）t移——工作台移动时间（min）,一般为0.05～0.13min,取0.1mint装——装卸工件时间（min）一般为0.5～1.5min,取1.5min机床生产效率Q1=60/T单=60/（T切+T辅）=60/（1.151+1.654）=21.39件/h机床负荷率按下式计算η=Q1/Q×100%=Q1tk/A×100%=21.39×1950/60000×100%=70%式中：Q——机床的理想生产效率（件/h）A——年生产纲领（件）tk——年工作时间，单班制工作时间tk=1950h2.3多轴箱的设计2.3.1绘制多轴箱设计原始依据图多轴箱设计原始依据图是根据“三图一卡”绘制的如图2-1所示:如图2-1钻孔深孔钻床多轴箱原始依据图图中多轴箱的两定位销孔中心连线为横坐标，工件加工孔对称，选择箱体中垂线为纵坐标，在建立的坐标系中标注轮廓尺寸及动力箱驱动轴的相对位置尺寸。主轴部为逆时针旋转（面对主轴看）。2.3.2齿轮模数选择本深孔钻床主要用于钻孔，因此采用滚珠轴承主轴。齿轮模数m可按下式估算：m=(30～32)=32×=1.76式中：m——估算齿轮模数P——齿轮所传递率（kw）Z——对啮合齿中的小齿轮数N——小齿轮的转速（r/min）多轴箱输入齿轮模数取m1=3，其余齿轮模数取m2=2。2.3.3多轴箱的传动设计（1）根据原始依据图（图2-1），画出驱动轴、主轴坐标位置。如下表：表2—7驱动轴、主轴坐标值坐标销O1驱动轴O主轴1主轴2主轴3主轴4X－1750－959595－95Y094.51801808080（2）确定传动轴位置及齿轮齿数1）最小齿数的确定由《机械零件设计手册》知，如图2－10所示齿轮t=33.3mm,当m1=3时。驱动轴上最小齿轮齿数为：2（t/m1+2+1.25）－d0/m1=2×(33.3/3+2+1.25)－30/3=18.9所以驱动轴齿数要大于等于19。当m2=2，d=20时，齿轮t=23.3mm。主轴上最小齿轮齿数为：2（t/m2+2+1.25）－d0/m2=2×（23.3/2+2+1.25）－20/2=19.8所以主轴齿数要大于等于20。2）传动轴11为主轴1，2，3，4都各自在同一同心圆上。多轴箱的齿轮模数按驱动轴出轮估算m≥传动轴的转速为:由于前面选取了主轴直径为30，显然传动轴直径都选取20，这样为了减少传动轴种类和设计题目需要由于传动轴转速是，则驱动轴至传动轴的传动比为:所以选择两级传动，且传动比分配为：一级为1.2×1.2;二级为1.4×1.0。驱动轴的直径为30mm，由《机械零件设计手册》查得知：t=33.3mm,当m=3时，驱动轴上的齿数为：Zmin≥去驱动齿轮齿数Z=45。使各主轴转速的相对转速损失在5%以内。由公式：V=知：2.3.4绘制传动系统图传动系统图是表示传动关系是示意图，即用以确定的传动轴将驱动轴和各主轴连接起来，绘制在多轴箱轮廓内的传动示意图，如图2－2所示图2－2箱盖钻孔多轴箱传动系统图图中多轴箱箱体内只排放一排37mm宽的齿轮，离箱体前壁4.5mm，离箱体后壁9.5mm，传动轴齿轮和驱动轴齿轮为第Ⅱ排。在图中标出齿轮的齿数、模数、变位系数，以校核驱动轴是否正确。另外，应检查同排的非啮合齿轮是否齿顶干涉；还画出主轴直径和轴套直径，以避免齿轮和相邻的主轴轴套相碰。2.4.4传动零件的校核（1）验算传动轴的直径校核传动轴以承受的总扭矩最大传动轴11，由它驱动的有主轴1、4和液压泵轴7。主轴扭矩：T1=T4=3274.45N·mm液压泵轴的扭矩：查得R12-1A液压泵的最高压力为0.3MPa、排量为5.88ml/r。假设在理想无泄漏状态，即：P·q=T·ω式中：P——液压泵的压力N/㎡q——液压泵的排量m3/sT——输入扭矩N·mω——输入角速度rad/s单位换算：P=0.3MPa=0.3×106Pan=655.338r/min=10.9223r/sq=5.88×10.9223=64.22ml/r=64.22×10-6m3/sω=2πn/60=2×3.14×655.338/60=68.56rad/s代入公式：P·q=T·ω64.22×10-6×0.3×106=68.56T7解得：T7=280N·mmT5=T1/i5-1+T4/i5-4+T7/i5-7=2×3274.45/0.914+280/0.667=7584.89N·mm根据d=B=2.316×=21.6mm<30mm因此传动轴1、2、3、4是符合要求的。（2）齿轮模数的验算校核计算：接触疲劳极限бHlim由图12.17c得бHlim=410MPa齿轮5的圆周速度v5v5===1.37m/s精度等级选9级精度使用系数KA由表12.9KA=1.1动载系数KV由图12.9KV=1.24齿间载荷分配系数KHα由表12.10先求Ft=2T5/d5=2×7584.89/60=252.83NKAFt/b=1.1×252.83/37=7.52N/mm<100N/mmεα=[1.88－3.2×(+)]cosβ(β=0)=1.88－3.2×(+)=1.67Zε===0.88由此得KHα===1.29齿向载荷分布系数KHβ由表12.11知KBβ=A+B[1+0.6·（）·2]（）·2+C·10-3b=1.17+0.16×[1+0.6×(37/60)×2]×(37/60)×2+0.61×10-3×37=1.28载荷系数KK=KAKVKHαKHβ=1.1×1.24×1.29×1.28=2.25弹性系数ZE由表12.12ZE=189.8节点区域系数ZH由图12.16（X1X2）/(Z1Z2)=0.005ZH=2.62接触最小安全系数SHmin由表12.14SHmin=1.25总工作时间thth=10×365×8×0.39=11481.6h应力循环次数NL1=60γn5th=60×3×436.892×11481.6=9.03×108NL2=60γn1th=60×1×478×11481.6=3.2×108接触寿命系数ZN由图12.18ZN1=1.14ZN2=1.24许用接触应力[σH][σH1]===373.92MPa[σH2]===406.7MPa验算σH=ZE·ZH·Zε=189.8×2.62×0.88×=301.95MPa<373.92MPa计算表明：接触疲劳强度是合适是，齿轮尺寸无须调整。齿根弯曲疲劳强度验算重合度系数YεYε=0.25+0.75/εα=0.25+0.75/1.67=0.7齿间载荷分配系数KFα由表12.10KFα=1/Yε=1/0.7=1.43齿向载荷分配系数KFβb/h=37/(2.25×2)=8.22由图12.14KFβ=1.2载荷系数KK=KAKVKFαKFβ=1.1×1.24×1.43×1.2=2.34齿形系数YFα由图12.21YFα1=2.37YFα2=2.56应力修正系数YSα由图12.22YSα1=1.68YSα2=1.62弯曲疲劳极限σFlim由图12.23cσFlim=380MPa弯曲最小安全系数SFmin由表12.14SFmin=1.25应力循环系数NLNL1=60γn5th=9.03×108NL2=60γn1th=3.2×108弯曲寿命系数YN由图12.24YN1=0.98YN2=1.0尺寸系数Yx由图12.25Yx=0.85许用弯曲应力[σF][σF1]==380×0.98×0.85/1.25=253.25MPa[σF2]==380×1×0.85/1.25=258.4MPa验算σf1=YFα1YSα1Yε=×2.37×1.63×0.7=21.62MPa<[σf1]σf2=σf1=21.62×=22.52MPa<[σf2]传动无严重过载，故不做静强度校核。2.5确定机械重块平衡机构（1）计算Z轴液压滑台滑鞍的质量V1=500×55.5×250×+2×500×44.68×40=8.72×10-3m3m1=ρV=7.8×103×8.27×10-3=68.016Kg（2）查得1TD25IA动力箱的质量m2=120Kg（3）计算多轴箱的质量a、箱体的质量Va=400×(90×320－57×264+141×320－51×260+70×320－5×260)+(57×264×28+51×260×30+5×260×10)=26.685×10-3+1.61×10-3=28.345×10-3m3ma=ρVa=7×103×28.345×10-3=198.415Kgb、主轴的质量Vb=4×[115×+(141+70)×]=0.32×10-3m3mb=ρVb=7.8×103×0.32×10-3=2.5㎏c、传动轴的质量Vc=2×(141+57)×=0.28×10-3m3mc=ρVc=7.8×103×0.28×10-3=2.2㎏d、齿轮的质量Vd=32×(3.14×282×4+3.14×302×2+3.14×34.52+3.14×40.52×2+3.14×202)=0.99×10-3m3md=ρVd=7.8×103×0.24×10-3=7.722㎏e、查表R12-1A的质量me=5.5㎏f、连杆的质量Vf=3.14×102×188×4=0.24×10-3m3mf=7.8×103×0.24×10-3=1.9㎏g、麻花钻的质量Vg=4×3.14×52×128=0.04×10-3m3mg=7.8×103×0.04×10-3=0.312㎏m总=m1+m2+ma+mb+mc+md+me+mf+mg=68.016+120+198.415+2.5+2.2+7.722+5.5+1.9+0.312=406.57㎏考虑到套筒和润滑油未计算，总质量就略取大些，取m总=420㎏

第三章深刻钻床的液压系统设计3.1液压泵的确定（1）液压泵的最大工作压力Pp(Pa)液压缸的最高工作压力出现在工作工进阶段，此时液压力要克服切削力和摩擦力F摩=G－F`式中：F摩——滑台克服摩擦力（N）G——动力箱、多轴箱等移动部分总重量（N）F`——平衡块的拉力（N）代入式中F摩=m总g－m平衡块g=420×10－357×10=630N切削力：F切=1071.79NF=F摩+F切=630+1071.79=1701.79NHY25IA液压滑台的油缸直径为63mm,活塞杆直径为35mm.A===0.62×10-3㎡则：P1=F/A=1701.79/0.62×10-3=2.75MPaPpP1+△P=2.75+0.5=3.25MPa考虑压力储备，液压泵的最高压力为Pp=3.25×（1+25%）=4.06MPa（2）液压泵的最大流量液压泵的最大供油量qPK(Σq)max式中：K——系统的泄漏系数(Σq)max——同时动作时的液压执行器的最大流量（m3/s）计算qP按液压缸的最大流量（16L/min）进行估算，取泄漏系数K=1.1，则：qP1.1×16=17.6L/min（3）液压泵的规格查得：YBN-20N-JB型限压式变量叶片泵能满足上述估算得出的压力和流量要求：该泵的流量为18.75L/min,调压范围为2.0～7.0MPa,开始变量之压力为5.0MPa,最大转速为1800r/min，最小转速为600r/min。（4）液压泵的驱动功率计算与电动机的选取叶片泵的总效率ηＰ＝0.75，则ＮＰ＝＝＝1.59kw式中：ＮＰ——液压泵的驱动功率（kw）查得：Y100L2－4型封闭式三相异步电动机满足上述要求。其转速为1430r/min,额定功率3.0kw3.2液压动力的确定（1）液压泵的最大工作压力Pp(Pa)Y轴液压缸要驱动工件、夹具、工作台等。工作台的质量V工＝630×320×45＝9.072×10-3m3m工=ρV工=7.0×103×9.072×10-3=63.504㎏液压滑台滑块的质量V滑＝630×250×56+2×630×40×45＝11.09×10-3m3m滑=7.1×103×11.09×10-3=77.63㎏由于夹具未设计，估算m夹＝10㎏则总质量m总＝m+m工+m滑+m夹=9.156+63.504+77.63+10=160.29