内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）第一章 绪论1.1设计题目：Z3063型摇臂钻床设计1.1.1设计参数机床型号：Z3063型。最大钻孔直径：63mm。被加工零件的材料：钢、铸铁。刀具材料：高速钢、硬质合金。机床精度：参考“GB4017-83 型摇臂钻床精度”标准确定。1.1.2设计任务Z3063型摇臂钻床传动系统图，1张A0图；Z3063型摇臂钻床主轴箱展开图，1张A0图；指定零部件图，折合1.5-2张A0图。编写说明书：按内蒙古科技大学毕业设计（论文）撰写与装订规范要求撰写说明书。翻译资料：按机械工程学院“毕业生设计工作细则”的要求，完成与设计题目相关或相近的英文资料翻译一篇。专题论文：参照内蒙古科技大学学报论文撰写基本要求，撰写与题目相关的论文一篇，不少于3000字。1.2 Z3063型摇臂钻床的用途、特点及主要技术参数。1.2.1 Z3063型摇臂钻床的用途 该机床主轴箱可在摇臂上移动，并随摇臂绕立柱回转的钻床（见下图）。摇臂还可沿立柱上下移动，以适应加工不同高度的工件。较小的工件可安装在工作台上，较大的工件可直接放在机床底座或地面上。摇臂钻床广泛应用于单件和中小批生产中，加工体积和重量较大的工件的孔。摇臂钻床的主要变型有滑座式和万向式两种。滑座式摇臂钻床是将基型摇臂钻床的底座改成滑座而成，滑座可沿床身导轨移动，以扩大加工范围，适用于锅炉、桥梁、机车车辆和造船等行业。万向摇臂钻床的摇臂除可作垂直和回转运动外,并可作水平移动,主轴箱可在摇臂上作倾斜调整，以适应工件各部位的加工。摇臂钻床钻床是一种孔加工设备，可以用来钻孔、扩孔、铰孔、攻丝及修刮端面等多种形式的加工。按用途和结构分类，钻床可以分为立式钻床、台式钻床、多孔钻床、摇臂钻床及其他专用钻床等。在各类钻床中，摇臂钻床操作方便、灵活，适用范围广，具有典型性，特别适用于单件或批量生产带有多孔大型零件的孔加工，是一般机械加工车间常见的机床。Z3063型摇臂钻床适用于加工中、小型零件。它可以进行钻孔、扩孔、铰孔、锪平面和攻螺纹等工作，装置其它工艺装备时，还可以进行镗孔。 该机床主轴转速和进给量变换时采用液压预选变速机构；主轴箱、摇臂、内外立柱夹紧是采用液压-菱形块夹紧机构，夹紧力大，夹紧前后主轴偏心量小；摇臂升降有保险螺母和电器保险机构，进给有钢珠安全离合器等保护装置。1.2.2 z3063型摇臂钻床的特点（1）Z3063型摇臂钻床的主要结构 摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱及工作台等部分组成。 内立柱固定在底座的一端，在他的外面套有外立柱，外立柱可绕内立柱回转360度。摇臂的一端为套筒，它套装在外立柱做上下移动。由于丝杆与外立柱连成一体，而升降螺母固定在摇臂上，因此摇臂不能绕外立柱转动，只能与外立柱一起绕内立柱回转。主轴箱是一个复合部件，由主传动电动机、主轴和主轴传动机构、进给和变速机构、机床的操作机构等部分组成。主轴箱安装在摇臂的水平导轨上，可以通过手轮操作，使其在水平导轨上沿摇臂移动。（2）z3063型摇臂钻床的运动形式 当进行加工时，由特殊的加紧装置将主轴箱紧固在摇臂导轨上，而外立柱紧固在内立柱上，摇臂紧固在外立柱上，然后进行钻削加工。钻削加工时，钻头一边进行旋转切削，一边进行纵向进给，其运动形式为：（1）摇臂钻床的主运动为主轴的旋转运动；（2）进给运动为主轴的纵向进给；（3）辅助运动有：摇臂沿外立柱垂直移动，主轴箱沿摇臂长度方向的移动，摇臂与外立柱一起绕内立柱的回转运动。（3）z3063型摇臂钻床电气拖动特点及控制 （1）摇臂钻床运动部件较多，为了简化传动装置，采用多台电动机拖动。例如Z3040型摇臂钻床采用4台电动机拖动，他们分别是主轴电动机，摇臂升降电动机，液压泵电动机和冷却泵电动机，这些电动机都采用直接启动方式。（2）为了适应多种形式的加工要求，摇臂钻床主轴的旋转及进给运动有较大的调速范围，一般情况下多由机械变速机构实现。主轴变速机构与进给变速机构均装在主轴箱内。（3）摇臂钻床的主运动和进给运动均为主轴的运动，为此这两项运动有一台主轴电动机拖动，分别经主轴传动机构，进给传动机构实现主轴的旋转和进给。（4）在加工螺纹时，要求主轴能正反转。摇臂钻床主轴正反转一般采用机械方法实现。因此主轴电动机仅需要单向旋转。（5）摇臂升降电动机要求能正反向旋转。（6）内外主轴的夹紧与放松、主轴与摇臂的夹紧与放松可用机械操作、电气机械装置，电气液压或电气液压机械等控制方法实现。若采用液压装置，则备有液压泵电机，拖动液压泵提供压力油来实现，液压泵电机要求能正反向旋转，并根据要求采用点动控制。（7）摇臂的移动严格按照摇臂松开移动摇臂夹紧的程序进行。因此摇臂的夹紧与摇臂升降按自动控制进行。（8）冷却泵电动机带动冷却泵提供冷却液，只要求单向旋转。（9）具有连锁与保护环节以及安全照明、信号指示电路。（4）z3063型摇臂钻床操作规则 （1）、操作者必须熟悉摇臂钻床操作顺序和性能，严禁超性能使用摇臂钻床。（2）操作者必须经过培训、考试或考核合格后，持证上岗。（3）开机前，按润滑图表注油，检查各手柄是否放在规定的位置上。（4）开启鸿昌摇臂钻床总电源。（5）按压主轴箱与立柱松开按钮，按压摇臂升降按钮，并移动主轴或转动摇臂。（6）选择低速档，调好进给量，空转10分钟后，可试自动进给。（7）进给退出，主电机停止，按压总停按钮。（8）关闭摇臂钻床电控总开关，关闭电控柜空气开关。（9）清洁机床，按设备润滑图表注油，立柱、摇臂抹油。1.2.3 z3063型摇臂钻床的主要技术参数主要技术参数最大钻孔直径63mm主轴中心线到立柱母线的距离400-1150mm主轴箱水平移动距离500-2000mm主轴端面到底座面间的距离1600mm摇臂升降距离600mm摇臂升降速度1.2米/分摇臂回转角度360主轴前端孔锥度莫氏五号主轴转速范围（16级）20-1600mm进给量范围（16级）0.04-3.2毫米/转主轴行程400mm第二章、机床的方案及结构的选择 我本次设计的题目要求是：用高速钢或硬质合金刀具在=52-60的钢材上最大钻孔直径为63毫米；在中型或大型箱体零件上钻孔、扩孔、铰孔、锪孔、攻丝等。机床除适用于单件或成批生产的机械加工车间，也应适用于工、农、和运输业的修配站。因此设计机床前应该掌握关于设计题目的大体相关资料：1. 被加工零件的生产规模；2. 零件加工的工艺过程；3. 所加工零件的技术要求，零件的材料，加工余量，刀具的材料等；4. 加工孔径范围的大小。产品系列化、零件通用化和标准化简称为“三化”，其目的是便于机床设计、使用与维修；对机床产品的品种、规格、数量和生产效率等有着重要的意义，他是一项重要的技术-经济政策。机床品种系列化工作包括三部分的工作：制定机床的参数标准；编织机床的参数标准；编制机床的系列型谱；进行机床系列设计。摇臂钻床最大钻孔直径系列为25、40、63、80、100、125mm。其中63mm以下公比为1.58、大于63mm一段公比为1.26。如下表所示：摇臂钻床系列型谱最大钻孔直径/mm25406380100125主轴行程/mm250315400450500560主轴端面至底座工作面的最大距离/mm100012501600200025002500跨距/mm800/10001250/16002000250031504000主轴圆锥孔莫氏三号莫氏四号莫氏五号莫氏六号莫氏六号公制部件通用化是把类似的机床的若干部件或零件相互通用起来，这样可以扩大零件的生产批量，充分发挥已有工艺装备的能力，因而可以明显地降低制造成本，是设计和制造周期大大缩短，此外，由于部件、零件都是经过生产考验的，因此，还可以提高机床的可靠性。下表是表示普通摇臂钻床的通用化情况。普通摇臂钻床的通用化情况机床型号通用零件种数通用零件总种数零件总种数通用化程度（）被通用机床Z304016Z306320Z308025Z30100031Z302510772772.5Z304016356Z30632013513538635.0Z30802511914126039466.0Z30100315718219644621.0Z301254058162229038645784.8将国内外所收集的资料加以整理后，就可以得到如下图表所示不同工厂制造的摇臂钻床技术规格综合表：不同工厂制造的摇臂钻床技术规格综合表型号Z302510Z302510Z304016Z304016Z306320Z306320最大钻孔直径（毫米）252540406363主轴端至底面距离（毫米）250-900250-1000350-1250350-1250400-1600400-1600主轴中心线至立柱表面距离（毫米）200-1000300-1000350-1600350-1600450-2000450-2000主轴转速级数121216181616范围（转/分）50-250050-235025-200025-200020-160020-1600主轴行程（毫米）250250315315400400电机功率主电机1.51.53.03.05.55.5总容量42.66.2256.2257.9258.95重量毛重22.54.54.37.58净重1.51.63.53.577外包装箱直径 长宽高（毫米）200010602360210013