差動無級變速器箱體單面鉆孔機(jī)床設(shè)計

張秀艷

(大連科技學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院，遼寧 大連 116052)

0 前言

差動無級變速器箱體單面鉆孔機(jī)床，課題來源于生產(chǎn)實(shí)踐。基于被加工零件的無級變速器箱體鉆孔的加工特點(diǎn)，為了方便以后鉆孔組合機(jī)床的維修，整個無級變速器箱體組合機(jī)床的大部分通用件和標(biāo)準(zhǔn)件配置，都采用了新的標(biāo)準(zhǔn)。同時還考慮鉆孔機(jī)床在鉆孔時加工的特點(diǎn)，確定其鉆削加工的示意圖。在對組合機(jī)床總體設(shè)計之前，需對被加工差動無級變速器箱體零件孔的分布情況及所要達(dá)到的要求進(jìn)行分析，如各部分的尺寸、材料、形狀、硬度及加工精度和表面粗糙度等內(nèi)容，然后還必須深入基層進(jìn)行實(shí)地觀察，發(fā)現(xiàn)組合機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)。

1 零件分析

1.1 生產(chǎn)節(jié)拍

在實(shí)際工廠生產(chǎn)差動無級變速器箱體零件時，該箱體生產(chǎn)綱領(lǐng)是20000件/年，取備品率3%，廢品率為2%，W=Q×N(1+β%)(1+υ%)

Q—年產(chǎn)量20000件/年

N—每臺產(chǎn)品中該零件的個數(shù) 1件/輛

β%—備品率 3%

υ%一廢品率2%

W=20000×(1+3%)(1+2%)=21010件

生產(chǎn)時間為[365-(52×2+3×2+5)]×8×60=120000 min

因此，生產(chǎn)節(jié)拍t=生產(chǎn)時間÷生產(chǎn)總數(shù)=120000÷21010=5.71min/件。

毛坯重25kg，零件為重型零件，由組合機(jī)床加工的生產(chǎn)類型和生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，確定生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。

1.2 零件加工要求

差動無級變速器箱體的加工質(zhì)量不僅影響其裝配時的精度及運(yùn)動時的精度，而且影響到機(jī)器的工作精度、使用的壽命。

圖1 零件圖

2 組合機(jī)床總體設(shè)計

差動無級變速器箱體加工示意圖按展開圖形式畫出。差動無級變速器箱體工件在圖中允許只畫該工序的加工部位，距離較近的主軸要盡量畫在一起，要檢查是否可能相碰，刀具按加工終止的位置畫出，結(jié)構(gòu)相同的主軸允許只畫一根。

圖2 加工示意圖

繪制差動無級變速器箱體加工示意圖后，根據(jù)孔深以及加工要求，選擇錐柄麻花鉆為此組合機(jī)床的切削刀具。為保證加工該零件時的加工精度，夾具上設(shè)有對應(yīng)的鉆模板作為鉆孔正確位置的導(dǎo)向裝置。對于鉆頭的切入長度一般為5～10mm，根據(jù)工件端面的誤差情況確定；切出長度為1/3+(3～8)，本課題所涉及的16個孔大小相等，均為Φ20的孔，所以計算的鉆頭的切出長度為13mm。

3 夾緊方案設(shè)計

考慮到零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和定位方式，可設(shè)計出2種符合要求的夾緊點(diǎn)設(shè)置方案。方案Ⅰ，夾緊點(diǎn)設(shè)置于工件底部大平面的上表面。方案Ⅱ，夾緊點(diǎn)設(shè)置于工件頂部φ60外圓柱面上。

圖3 工作進(jìn)給長度

圖4 夾緊力方向示意圖

方案Ⅰ夾緊點(diǎn)距離加工點(diǎn)距離較遠(yuǎn)，且不處于支撐面幾何中心，進(jìn)行切削加工時切削力對工件的翻轉(zhuǎn)力矩較大，易出現(xiàn)工件振動、位移乃至偏轉(zhuǎn)等現(xiàn)象。因此，夾緊點(diǎn)的設(shè)置采用方案Ⅱ，即夾緊點(diǎn)設(shè)置于工件頂部φ60外圓柱面上。

夾緊力位置設(shè)計十分重要，在保證夾緊的前提下，進(jìn)行受力點(diǎn)受力分析，保證工件不易變形，切削力得到利用。

4 結(jié)論

差動無級變速器箱體在組合式機(jī)床上加工有很大的優(yōu)越性，對差動無級變速器箱體零件工序進(jìn)行合理分析，對差動的夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計，完成了元件的選擇。該差動無級變速器箱體組合機(jī)床可以廣泛應(yīng)用在組合機(jī)床相同產(chǎn)品中，具有實(shí)用性。