第二章 镗瓦机总体设计方案
2.1镗瓦机结构方案的确认
2.1.1采用立式结构的镗瓦机方案

1.机座 2.卡盘 3.卡盘开关 4.镗头 5.挡板 6.摇杆 7.主轴 8.滑架 9.圆杆 10.电机 11.机身 12.镗杆

图2-1 卧式结构镗瓦机

如图2-1所示:机座1上固定有机身11和带卡盘开关3的卡盘2,卡盘2内为圆柱形的空腔,在卡盘2上竖直设置有挡板5,机身11上设置有摇杆6和电动机10,机身11上还设置有竖直穿过滑架8并且伸入机身11里的两根圆杆9,竖直设置的主轴7穿过滑架8伸入到机身11里,主轴7内部的空腔里设置有镗杆12,镗杆12的下端伸出主轴7并且设置有镗头4。

工作时,将卡盘2上的卡盘开关3打开,将待加工的工件固定在卡盘2内,然后合上卡盘开关3。挡板5起固定待加工模具的作用。镗头4上安装刀头,电动机10给在主轴7里的镗杆12提供动力,使得镗杆12沿镗杆12的轴旋转,这样就带动了镗头4上的刀头转动,摇动摇杆6可以使圆杆9上下竖直运动,这样圆杆9就带动滑架8、主轴7、以及镗杆12一起竖直运动,使得镗头4上安装的刀头在合适的位置加工工件。

2.1.2 采用卧式结构镗瓦机方案

1.镗杆 2.工件 3.工件支架 4.镗杆主轴箱 5.升降立柱 6.床身

图2-2 卧式结构镗瓦机

在镗削缸体轴瓦时，将缸体安装在机床床身的垫铁上定位，通过镗具各调整运动实现轴瓦与镗杆的对中。然后，通过主轴箱的升降，使镗杆与机床主轴基本同轴。轴瓦的镗削是依靠镗杆的旋转和轴向进给来实现的，因此机床的传动系统由镗杆的旋转运动、镗杆的进给运动、主轴的升降运动和镗具的调整运动四部分组成。

2.1.3 两种方案对比

方案一镗瓦机包括下端固定有机座的机身，竖直穿过机身的主轴和顶部的滑架连接，竖直设置的圆杆穿过滑架伸入机身中，机身上设置有摇杆和电动机，主轴内设置有镗杆，镗杆的下端伸出主轴和镗头连接，机座上还固定有带卡盘开关的卡盘，卡盘的顶部竖直设置有挡板。解决了普通镗缸机不能镗主轴瓦、连杆瓦、活塞销套的问题，并且镗瓦的精度高。采用立式结构，结构简单，成本低，但是不适用于大型工件。

方案二采用卧室结构，目的是快速、高效、精确地对发动机主轴瓦孔进行维修加工。其结构由床身、进给轴箱、主轴箱升降立柱、辅助支架、底座组成，通过调整各手柄和乎轮来固定发动机工件。本系列产品的优点是：与以往采用刮研的方法维修发动机上轴瓦孔相比，其有快速、高效、加工精度高的优点，非常适用于各维修站、点及个体维修部使用。适应大工件，同时装夹方便。但是整体制作成本较高。

两种设计方案的比较：

1、从使用的目的来说，一个采用立式结构，一个采用卧式结构。两者均可满足生产要求。

2、方案奕初步估计最小功率是7.5kw，而方案二需要最小功率为7.5kw。从节能方面考虑两种都适合。

3、从加工便捷性和通用性方面考虑：方案一采用立式结构，对于比较大的工件肯定需要行车起吊，由于立式结构的特点，装夹大工件非常麻烦。方案二采用卧式结构，对大工件的起吊要方便的多。所以从通用性方便选择方案二比较合适。

经过以上的比较，选择卧式结构镗瓦机，因为随着社会发展，在不会造成很大污染或者能源浪费，又经济又环保的情况下。我选择选择设计卧式结构镗瓦机。

2.2驱动部分的选择

驱动机构是镗瓦机的重要组成部分。根据动力源的不同, 可分为以下四类：

（一）气压传动

气压传动是以压缩空气的压力来驱动执行机构运动。其特点为：输出力大、易于保养、动作迅速、结构简单成本低。但是由于空气具有可压缩的特性，工作速度的稳定性较差、冲击力大、定位精度一般。

（二）液压传动

是以油液压缩的压力来驱动执行机构运动。其特点为：输出力大、传动平稳、结构紧凑、动作灵敏。但是这种驱动形式对密封性要求很高、不易于镗瓦机的保养与维护、受到液体本身的属性影响，不适合在高温或者低温的环境下工作、油的泄漏会导致对其工作性能产生很大的影响、油液过滤要求非常严格，成本高。

（三）电气驱动

是指由电机直接驱动执行机构运动。特点是：响应速度快，运动行程长，定位精度高，并且维护、使用方便，节能无污染。但是其结构较复杂、成本也较高。

镗瓦机的性价比一般取决于驱动方案及相应零部件的配置。本次拟定采用全电动驱动。

2.3 镗瓦机的技术参数

镗孔直径；20～75mm

镗孔长度；135mm

主轴变速；2级

主轴转速；420 r/min～950 r/min

2.4 本章小结

本章从宏观角度对镗瓦机进行了总体方案的设计与分析，并列出了镗瓦机在设计中的一些必要的技术参数。下面的设计计算将以此进行。

第三章 镗瓦机的设计计算
3.1 主运动部分分析

一.了解镗床主轴箱的基本情况和特点---镗床主轴箱的规格系列和类型

1. 通用机床的规格和类型有系列型谱作为设计时应该遵照的基础。因此，对这些基本知识和资料作些简要介绍。本次设计中的镗床主轴箱是普通型镗床主轴箱，其品种，用途，性能和结构都是普通型镗床主轴箱所共有的，在此就不作出详细的解释和说明了。

二.参数确定的步骤和方法

1.极限切削速度umax﹑umin

根据典型的和可能的工艺选取极限切削速度要考虑：工序种类 ﹑工艺要求 刀具和工件材料等因素。允许的切速极限参考值如《机床主轴变速箱设计指导书》。然而，根据本次设计的需要选取的值如下：

取umax=300m/min；

umin=30m/min。

2.主轴的极限转速

计算镗床主轴箱主轴的极限转速时的加工直径，按经验分别取（0.1～0.2）D和（0.45～0.5）D。由于D=75mm，则主轴极限转速应为：

nmax=r/min ……………………………… 2.1

=950r/min ；                                 

nmin=r/min  …………………………… 2.2

=420r/min ；                                   

3.主电机功率—动力参数的确定

合理地确定电机功率N，使用的功率实际情况既能充分的发挥其使用性能，满足生产需要，又不致使电机经常轻载而降低功率因素。

目前，确定机床电机功率的常用方法很多，而本次设计中采用的是：估算法，它是一种按典型加工条件（工艺种类、加工材料、刀具、切削用量）进行估算。根据此方法，中型镗床主轴箱典型重切削条件下的用量：

根据设计书表中推荐的数值：   

取   P=7.5kw