臺式鉆床調速的設計改進
2019-1-15 來源： 無錫工藝職業(yè)技術學院 作者： 裴紅蕾 劉剛 李亞璇
摘 要:本文設計研究一種可以無極調速的臺式鉆床，調速時不需要停止臺鉆轉動，可以實現(xiàn)無極調速; 在加工工件的操作中根據(jù)需要可隨時調整轉速，調速安全，不存在任何操作危險，調速快捷方便，使生產(chǎn)效率大幅度提高。擴大了普通臺鉆的使用范圍，滿足生產(chǎn)上的需要。大幅度減輕了勞動強度，制造成本低。
關鍵詞:調速 臺式鉆床 模型仿真
1、前 言
現(xiàn)有的臺式鉆床，其動力靠皮帶輪傳遞，轉速的大小同樣是靠皮帶輪調整的，目前在國內(nèi)外市場上制造銷售使用的皮帶輪式各種臺鉆，均系用塔型皮帶輪調整轉速。而臺式鉆床的操作過程是在需要調換轉速的時候，先將工作中的臺式鉆床停止，然后將皮帶罩給打開，松開電機和皮帶。為了實現(xiàn)臺式鉆床降速或者升速的目的，要將皮帶從一個槽轉移到另一個槽里。
然后固定好電機，將皮帶張緊，最后將皮帶罩蓋好，調速就完成了。這種調速的過程操作復雜，生產(chǎn)效率低，并且極不安全。根據(jù)車間現(xiàn)有的臺式鉆床進行改造使其可以實現(xiàn)無極調速，從而提高工作效率，保障學生操作時的安全系數(shù)，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確固定在帶罩里，本設計做了一塊支撐板。鉆頭旋轉為主運動，鉆頭的軸向移動為進給運動，和其它鉆床比較來說，加工精度較低。此次經(jīng)改造的鉆床工作原理是通過齒輪變速箱里面齒輪的變速將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，最后再通過用皮帶傳動來帶動變速箱，在鉆床的套筒上有齒條，主軸就是裝在套筒里面，從而做到變速箱由齒輪經(jīng)過多級變速之后將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 臺鉆實體的繪制選用 PＲO / E 繪圖軟件，用 CAXA 來進行仿真
如圖 1 所示，這是臺鉆沒有改動時候的內(nèi)部結構，只有一個塔型帶輪，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板
。為調速器和電機的安裝提供合適的位置。
圖 1 帶罩內(nèi)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，進入界面之后按“ctrl + N”快速創(chuàng)建，選擇“零件”，然后選擇“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，然后上面的倒角為 35，下面的兩個倒角為 16，為了讓他看起來效果好一些，分別給它們倒圓角，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(qū)域。“抽殼”這個當然是面對的底部。
然后是“拉伸”，那個圓柱小凸臺，在圓柱小凸臺上面畫一個小圓，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 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，這里改變的地方有兩個，如圖 4 所示的是裝了一個小的支撐板，用來支撐調速器，因為下面原本不怎么平整，所以就手動用銼刀把它磨平，之后用手槍鉆在上面打了兩個直徑 6mm 的孔，然后手動攻螺紋。
小的支撐板剛開始也是自己做了一個，后來發(fā)現(xiàn)原料有點太軟，會影響使用，所以之后又換了一塊。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(xiàn)在不需要了，把調速器放在這里，因為這兩個多余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 進行鉆孔加工
3． 4 同步帶輪的實體造型與安裝
如圖 6 所示，這里用普車進行的鉆孔加工，同步輪正在進行孔加工，鉆頭一開始選用的是 20MM 的，不至于孔太大，然后用鉸刀進行擴孔，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臺式鉆床上加工的，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，這里用角向機把它的頭部去掉，然后調整合適的長度，然后開了個一字槽，這里真的有點難控制，用角向機做的一字槽，安裝后如圖 8所示。
圖 7 同步輪安裝 圖 8 安裝后效果圖
4 、結 語
改造后裝置具有成本地、結構簡單、對工人技術要求不高、無噪聲等特點，在現(xiàn)有機構上進行改進的一種創(chuàng)新機構設計，所改造機器能廣泛的應用于學校車間和企業(yè)實際加工，具有很大的前景。裝置能夠實現(xiàn)自動化，而且操作簡便、安全。
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