变径精密镗刀的设计答辩稿.ppt

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1、毕业设计：变径精密镗刀的设计 学院：机电学院 班级：姓名：学号：导师：目录：1.背景 1.1研究背景与意义 1.2国内外研究现状 1.2.1 美国研制使用的镗刀 1.2.2日本研制使用的镗刀 1.2.3我国现代研制使用的镗刀2.可行性分析 2.1具备的条件 2.2待解决的问题3.研究的主要内容4.研究方案5.创新点6.预期目标7.进度安排8.主要参考文献1.1研究背景与意义 精镗刀是保证孔径精度的，保证位置度，粗糙度，圆度等，在加工中心上一般精镗刀都是带微调的，有直径方向0.01MM调整量，还有0.001MM调整量的。随着装备制造业的飞速发展，产品需求多样化精细化，一些“大肚子”孔零件步入深加

2、工领域，此零件是中部扩孔余量较大且精度和表面质量要求较高超细长深孔零件，而且此种深孔带有圆柱面，锥面等异形曲面，常规的镗孔刀，扩孔刀无法制作，这对现代深孔加工技术提出了更高的要求，传统的深孔内扩孔刀，要么扩孔余量小适合大而短的浅孔，要么功能上不能径向自动伸缩实现曲面加工，要么没有自导向和强制排屑功能，因此传统的技术根本无法到到要，从而有生产变径精密镗刀的需要，用以解决现代深孔加工技术领域一大难题。1.2国内外研究现状美国：1972年，美国的邦沙和拉古兰开展了物理气相堆积法，在硬质合金或高速钢刀具外表涂覆碳化钛或氮化钛硬质层。外表涂层办法把基体资料的高强度和韧性，与表层的高硬度和耐磨性分离起来，

3、从而使这种复合资料具有更好的切削性能。从此，美国镗刀制造技术崛起。美国Komet公司生产提供的KomTronic镗刀，这种新型镗刀可缩短工艺过程中的调刀时间，帮助用户高速、小批量地生产产品，从而保证工厂和车间及时完成生产加工任务。此外，这种镗刀自身可进行自动调节、修正磨损、补偿误差或自动成形。日本：日本的Makino公司使用的是Smart系列智能刀具。Makino公司采用切削液使其通过刀具，在流经切削区润滑和冷却前，迫使切削液起到另一个作用，那就是帮助清除切屑。一种称作冷却液可调镗杆或CABB的双重镶刀片设计形式的镗刀，其中包含一个内部的尼龙气囊。随着压力的增加，气囊随之膨胀，迫使含有镶刀片刀

4、架上的两个刀片向外扩张，因此使刀具的直径扩大。然而，为了适应气囊的要求，镗刀所需的局限直径至少应为51mm。为了使这一机构能缩套在镗刀上，其直径应小到25.4mm，为此，设计组开发了一种“简易密封”装置。Makino公司在两个镶刀片之间增加了一个夹心钢片。这一中心件是固定的，随着压力的增加，里面的液体将推动刀片向外分离。我国：改革开放几十年来，机械工业充分利用国内外两方面的技术资源推动了国民经济的发展，为我国做出了很大的贡献。随着我国引进产品的不断增多，如日本小松系列压力机及德国阿尔富特多连杆压力机在我国的生产，大型零件大孔径的精加工问题不断突出。以往的加工方法之一是在大孔刀盘上夹一把普通镗刀

5、加工时径向上刀是工人用小锤一点一点地往外敲镗刀体，这样径向半径增大了多少，只能凭经验，一些不太熟练的青年工人无法掌握，加工时容易造成废品，或者效率太低，无法满足正常的生产需要。近年来，台湾的世邦公司制造的微调精镗刀性能极好，满足当前的市场需求。微调镗刀是精密孔加工中不可缺少的重要刀具,其加工孔的精度能达到IT6级,表面粗糙度可达到Ra0.81.6m。利用微调精镗镗刀头设计制造了系列专用镗杆,解决了壳体类零件在普通镗床上加工高精度孔时,因对刀困难而出现辅助时间过长并易产生废品的问题,使生产效率和产品质量得到大幅度提高。2.可行性分析2.1具备的条件(1)多年来，国内外很多的镗刀研究者对变径精密

6、镗刀进行了大量的研究，并取得了一些重大的突破，积累了很多宝贵的成功经验，为我提供了大量的理论参考条件。(2)国内很多农业机械厂商生产了不同型号及用途的镗刀，用来机械加工制造。这些问题为我提供了大量的实际参考。(3)在校期间，在老师的谆谆教导下以及本人对于农业机械设计相关课程有着一定的学习和理解，并且有资深学识的廖老师的帮助和指导下，完成本设计指日可待。2.2待解决的问题主要存在的问题：变径精密镗刀，功能多，采用连续自动前排屑，多排导向条导向，单边伸缩量大，从而导致设计时十分复杂，加工精细，需要成熟的机械工艺制作技术。3.研究的主要内容（1）提出变径精密镗刀的设计方案，并设计镗刀简图；（2）刀片

7、材料、紧固形式、切削刃长度等参数的选用及设计的机夹可转位车刀刀头的设计（3）变径精密镗刀的设计主要包括刀架机构，推拉机构和刀具本体。同时对易损件进行强度、疲劳校核；（4）绘制变径精密镗刀各个部件零件草图及总装配图；4.研究方案精镗加工和车床加工不同，加工中心加工时由于刀具转动，便不可能在加工中及时掌握刀尖的情况来调节进刀量等。也不可能像数控车床那样可以只调节数控按扭就可以改变加工直径。这便成了完全自动化加工的一个很大的障碍。也正因为这样所以就要求镗刀必须具有微调机构或自动补偿机能.为了使孔获得高的尺寸精度，精加工用镗刀的尺寸需要准确地调整。微调镗刀可以在机床上精确地调节镗孔尺寸，它有一个精密游

8、标刻线的指示盘，指示盘同装有镗刀头的心杆组成一对精密丝杆螺母副机构。当转动螺母时，装有刀头的心杆即可沿定向键作直线移动，借助游标刻度读数精度可达0.001毫米。镗刀的尺寸也可在机床外用对刀仪预调。用对刀仪对过的精镗刀，一定要经过试切削，然后尺寸才是准确的，一般精镗孔时，要用精镗刀先镗一个试口，确认尺寸后，再继续加工。精镗刀的刀头,若能方便而准确地径向微调,微调后紧固时又能不致破坏原调整精度,对提高精镗的质量和效率极为重要。加工时,镗杆与刀具的联系是非常密切的,所以镗孔刀具的设计,除了刀块或刀片外,还应包括镗杆设计。5.创新点理论上，变径精密镗刀具有微调机构或自动补偿机能，克服了加工过程中不能及

9、时掌握刀尖的情况以及调节进刀量的障碍，从而有利于机械加工工艺的完全自动化。切削参数的选择要综合考虑工件材质，硬度，热处理状况，表面粗糙度以及主轴转速，同时兼顾扩孔，精镗特点。结构上，选用合理的机构来组成更优秀的变径精密镗刀，以便于接解决相关问题。可以在数控机床上一次装夹可完成扩孔，粗镗，半精镗，极大避免了多次定位误差的积累。微调镗头安装在镗头座上，可以根据需要实现镗刀的精确调整；刀片直接装在微调镗头上。本实用新型效地扩大了孔的加工范围，具有方便调整、定位精度高、互换性较好、刀具成本较低的优点。6.预期目标拟制变径精密镗刀图纸，依照教科书上各个零件的计算公式，求解出变径精密镗刀工作时各部件的参数

10、从而顺利设计出变径精镗刀。具体预期目标如下：（1）拟制变径精密镗刀的工作原理图；（2）拟制变径精密镗刀各个部件相关图纸；（3）在可能的情况下，找厂家进行试生产各个零件，能使用即可。（4）制成各个零件后，进行零件的装配与调试，成功制造一个像样的精密镗刀。7.进度安排(1)2016年4月前完成开题报告，并提交导师审查。同时，根据初步确定的思路，搜集、整理有关文件资料；(2)2016年10月12月，若有时间，进行收集资料，设计精镗的结构；如果有条件，可去有关公司和企业参观实习；(3)2017年2月3月初步完成论文撰写，并送导师审阅；(4)2017年4月5月份在导师指导下，完成论文的修改工作；(5)

11、2017年6月进行论文、设计图纸的打印，并准备论文答辩。8.主要参考文献1黄丽，赵书军，张文光，伸缩式双孔镗刀设计及有限元分析【J】.机械设计与制造，2008（11）：6-82高本河，吴序堂，熊振琴.两端小中间大的深小孔镗削装置【J】机械工艺师，2000(7):23-25.3王为民.作径向进给的镗刀机构【J】机械制造1999（7）,34-35.4MICHAEL HOBOHM，Digibore【J】WORLD MANUFACTURING ENGINEERING&MARKET,2010（4）：1225沈福金，镗刀的设计及分析【J】WMEM，2011（8）：122-124.6刘峰，镗刀的设计【M】工

12、具技术,2015(12):87-897梁景新，王群，丛媛【J】组合机床与自动化加工技术,2001(8):12-138罗魁元，范志明【M】工具技术,2003,37(10):45-469方绍英，于学全【J】内燃机,2004(6):31-3210王志明【J】机械制造,1962(10）；22-2411马廷壁，微精调镗刀的设计【J】现代制造工程,1985(6)；85-87.13王世清,深孔加工技术【M】.西安：西北工业大学出版社，2003（8)；55-56.14冯之敬，机械制造工程原理【M】北京：清华大学出版社，1997(5)；75-77.15卢万强，罗忠良，西庆坤，【M】工具技术,1988(9)，56-58.谢谢观看！欢迎老师和同学提问