金屬加工技術

台式鑽床調速的設計改進

轉載 :  caifu50225.cn   2019年03月05日

  1、前 言

  現有的台式鑽床,其動力靠皮帶輪傳遞,轉速的大小同樣是靠皮帶輪調整的,目前在國内外市場上制造銷售使用的皮帶輪式各種台鑽,均系用塔型皮帶輪調整轉速。而台式鑽床的操作過程是在需要調換轉速的時候,先将工作中的台式鑽床停止,然後将皮帶罩給打開,松開電機和皮帶。為了實現台式鑽床降速或者升速的目的,要将皮帶從一個槽轉移到另一個槽裡。

  然後固定好電機,将皮帶張緊,最後将皮帶罩蓋好,調速就完成了。這種調速的過程操作複雜,生産效率低,并且極不安全。根據車間現有的台式鑽床進行改造使其可以實現無極調速,從而提高工作效率,保障學生操作時的安全系數,使車間工作井然有序。

  2、 結構改進及工作原理

  為了能夠把可調速電機準确固定在帶罩裡,本設計做了一塊支撐闆。鑽頭旋轉為主運動,鑽頭的軸向移動為進給運動,和其它鑽床比較來說,加工精度較低。此次經改造的鑽床工作原理是通過齒輪變速箱裡面齒輪的變速将電機的旋轉運動轉換為齒條的直線運動。

  主要就是電機在做動力,最後再通過用皮帶傳動來帶動變速箱,在鑽床的套筒上有齒條,主軸就是裝在套筒裡面,從而做到變速箱由齒輪經過多級變速之後将它的動力傳遞給主軸從而作為旋轉動力來轉動。

  3 、建立模型和仿真以及加工組裝

  3. 1 台鑽實體的繪制選用 PRO / E 繪圖軟件,用 CAXA 來進行仿真

  如圖 1 所示,這是台鑽沒有改動時候的内部結構,隻有一個塔型帶輪,是要進行改造的,換成同步帶輪。顯然這個保護罩是無法支撐一個電機的,所以選擇增加一個支撐闆,為調速器和電機的安裝提供合适的位置。

  

  圖 1 帶罩内部結構 圖 2 底座示意圖

  3. 2 機座的實體造型

  圖 2 的底座示意圖,首先打開 Pro/E 這個軟件,進入界面之後按“ctrl + N”快速創建,選擇“零件”,然後選擇“實體”進 入 繪 圖 界 面。第 一 步 選 擇“拉伸”,通過“放置”“定義”來選擇基準平面,繪制一個 293 × 185 的矩形,拉伸高度為 41mm,然後上面的倒角為 35,下面的兩個倒角為 16,為了讓他看起來效果好一些,分别給它們倒圓角,圓角尺寸為 3。接下來是“拉伸”,拉伸的位置是固定件周圍的區域。“抽殼”這個當然是面對的底部。

  然後是“拉伸”,那個圓柱小凸台,在圓柱小凸台上面畫一個小圓,實行陣列,在畫圖的過程中用的最多的就是拉伸、抽殼、陣列、反向拉伸、倒角。

  3. 3 主軸箱的實體造型與改造

  

  圖 3 主軸箱造型 圖 4 加裝支架圖

  主軸箱如圖 3 所示,這裡改變的地方有兩個,如圖 4 所示的是裝了一個小的支撐闆,用來支撐調速器,因為下面原本不怎麼平整,所以就手動用锉刀把它磨平,之後用手槍鑽在上面打了兩個直徑 6mm 的孔,然後手動攻螺紋。

  小的支撐闆剛開始也是自己做了一個,後來發現原料有點太軟,會影響使用,所以之後又換了一塊。如圖 5 所示,從圖中主軸箱可以看出,正在切除的地方,原本是固定電機的,但是現在不需要了,把調速器放在這裡,因為這兩個多餘的在工作中帶來不便,在允許的情況下進行切除處理。

  

  圖 5 去除材料 圖 6 進行鑽孔加工

  3. 4 同步帶輪的實體造型與安裝

  如圖 6 所示,這裡用普車進行的鑽孔加工,同步輪正在進行孔加工,鑽頭一開始選用的是 20MM 的,不至于孔太大,然後用鉸刀進行擴孔,兩個孔都是同樣的方法加工出來的 。因為電機的軸徑和主軸軸徑不一樣,電機軸徑是22mm,主軸的軸徑是 27mm,而且兩個同步輪的外徑也是不一樣的,我選擇的40mm 和 60mm 的。因為要獲得更高轉速比,裝在電機上面的同步輪,我選擇裝 60mm 的。這樣可以提升速度。如圖 7 所示,可以看出同步輪上的孔,這個是用來固定同步輪的。

  這個孔在加工的時候是在台式鑽床上加工的,比較方便一些,加工的是一個通孔。孔加工,用的手用絲錐來進行的螺紋加工。小螺絲自己也是有些小改變,原本是十字的螺絲,這裡用角向機把它的頭部去掉,然後調整合适的長度,然後開了個一字槽,這裡真的有點難控制,用角向機做的一字槽,安裝後如圖 8所示。

  

  圖 7 同步輪安裝 圖 8 安裝後效果圖

  4 、結 語

  改造後裝置具有成本地、結構簡單、對工人技術要求不高、無噪聲等特點,在現有機構上進行改進的一種創新機構設計,所改造機器能廣泛的應用于學校車間和企業實際加工,具有很大的前景。裝置能夠實現自動化,而且操作簡便、安全。

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