导轨系统部装图A1
目录
摘要I
Abstract II
1绪论1
1.1设计目的和意义1
1.2扩孔技术要求1
1.3应解决的问题1
1.4设计项目的发展情况2
1.5设计原理2
2总体设计3
2.1总体设计原则3
2.2工艺分析3
2.3总体方案的比较3
2.3.1刀杆的安装形式3
2.3.2进给方式4
2.3.3升降运动形式4
2.3.4机床运动的分配4
2.3.5选择传动形式和支撑形式4
3力能参数计算6
3.1镗削用量的选择及转矩、功率的确定原则6
3.2最佳切削用量的选择6
3.2.1现有镗孔工艺参数6
3.2.2镗削切削速度、扭矩和切削功率公式7
3.2.3主要镗削参数的计算7
3.3选择电机9
4扩孔机传动系统设计10
4.1确定总传动比10
4.2分配传动装置的传动比10
4.3计算总的机械效率11
4.4计算传动装置各轴的运动和动力参数11
4.5带传动设计12
4.6传动斜齿轮的设计计算14
4.6.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数14
4.6.2按齿面接触强度设计14
4.6.4几何尺寸计算17
4.6.5计算Ⅰ－Ⅱ轴间圆柱斜齿轮18
4.6.6齿轮的结构设计18
4.7轴的结构设计18
4.7.1轴设计的主要内容18
4.7.2轴的材料19
4.7.3轴的设计计算19
4.7.4按扭转强度初步估算轴径19
4.7.5轴的机构设计20
4.7.6求轴上的载荷21
4.7.7按弯扭合成应力校核的轴的强度22
4.7.8精确校核轴的疲劳强度23
4.7.9对轴Ⅱ进行设计25
4.8对所有选用键进行强度校核30
4.9对承受较大载荷的圆锥滚子轴承进行校核31
4.10镗刀系统设计33
4.10.1镗刀头33
4.10.2镗杆选择33
4.11箱体的结构设计34
5导轨设计36
6镗刀强度及镗杆的稳定性验算38
7工艺试验42
结论43
参考文献44
附录A: E1立辊轧机机架加工工序图45
附录B: E2立辊轧机机架加工工序图46
致谢47
解决攀钢热轧板厂三期技改工程（立辊轧机宽度自动控制系统（AWC））改造后，需对现有的立辊轧机机架进行扩孔，以便安装长行程伺服油缸。立辊轧机机架扩孔如果送入设备制造厂进行加工，质量保证可靠，但机架还原难于保证安装质量、精度。为了降低技改工程费用，决定在立辊轧机现场对机架进行扩孔加工。经过潜心研究，结合现场实际情况设计专用扩孔设备专用镗床。再结合专用设备的扩孔工艺，提出了切实可行的解决方案，该方案具有经济、实用、可行等特点。
设计的特色：解决了现场安装及镗杆的刚度问题；满足了扩较大孔的要求；此专用设备镗刀系统采用卧式镗床的平旋盘结构，可方便调整刀具切削深度；导轨采用组合式导轨，使运动平稳，安装便捷；支撑采用组合机床型式支撑，便于拆卸安装，可大大提高生产率。
1.1设计目的和意义
攀枝花新钢钒股份有限公司为了适应钢铁市场需求，实现了全连铸，热轧系统进行了大规模的改造，以提高热轧产品质量、成材率和作业效率，以及为冷轧提供高质量的原料，同时提高热轧产品的市场占有率。为了提高热轧板的外观增强带钢的市场竞争力，决定在热轧板厂三期技改工程中，对现有的E1、E2立辊轧机进行改造增添宽度自动控制系统（AWC），使热轧带钢产品质量达到国内先进水平。
立辊轧机宽度自动控制系统（AWC）改造用长行程伺服液压缸替代原电动机械侧压系统，为保证缸的行程满足原侧压轧辊位置变化要求，在安装伺服油缸位置，需对现有的立辊轧机机架孔进行扩孔，以便安装长行程伺服油缸。
立辊轧机机架扩孔实施方案比较突出，如果拆除，送入设备制造厂进行加工，质量保证可靠，但机架还原难于保证安装质量。为了降低技改工程建设费用，决定在立辊轧机现场对机架进行扩孔加工。
为了采用经济实用的方案解决机架现场扩孔，结合现场实际情况设计专用扩孔设备，再结合专用设备编制详细的扩孔工艺，提出了切实的解决方案，该方案具有经济、实用、可行等特点。
1.2扩孔技术要求
E1立辊轧机机架：所加工孔从300mm扩孔至520mm，孔实际长度292mm,上下孔中心距1500mm，孔与油缸间隙单边5mm。
E1立辊轧机机架下孔相对地面标高为+200mm，上孔标高为+1700mm，安装面标高为-1600mm。
E2立辊轧机机架：所加工孔从260mm扩大到420mm，孔的实际长度108mm，上下孔中心距1240mm，孔与油缸间隙单边5mm。
E2立辊轧机机架下孔相对地面标高为+320mm，上孔标高为+1560mm，安装面标高为-1600mm。
1.3应解决的问题
如何对较大孔进行扩孔，刀杆系统的稳定性；现场条件的限制问题；由于机架未拆卸下来只能在机器上加工扩孔，必须考虑现场空间大小问题,以及专用镗床的生产成本问题。
1.4设计项目的发展情况
专用镗床主要用于特殊孔的加工，结构简单，应用范围较广。国内外专用镗床主要向标准化、高精度、高生产率方向发展，以适应复杂多变的生产环境。
1.5设计原理
该专用镗床主要由刀具系统、变速装置、动力装置构成。
镗刀可分为镗刀头和镗刀块。
镗杆按支撑形式分为悬臂式和双支撑式镗杆。
变速装置可由齿轮变速或电机无极变速装置构成，本课题考虑到机械结构及成本因素，选用齿轮组变速。
动力装置主要由各类电机供给。
本设计根据现有坐标镗床及相关组合机床综合设计利用刀具在导轨上做进给运动，导轨类似CA6140导轨。利用组合支架提供不同高度的孔加工。
扩孔机装配A0
镗刀系统部装图A1
齿轮A3
刀座零件图
平旋盘零件图A2
丝杠
轴零件图
