经济型专用双轴深孔钻床进给系统的结构设计

覃莉莉++罗洪波

摘 要：该文比较了几种常用的自动控制方法，选择“开环伺服系统”作为控制方法，设计了麻花钻自动进给机构，满足深孔加工的要求。研究的结果，对工程技术人员设计深孔加工专用设备，具有参考意义。

关键词：深孔钻 麻花钻 自动控制 进给

中图分类号：TH132.46 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（a）-0067-03

作为一种传统的孔加工方法，麻花钻在孔加工工艺中的应用最为广泛。近年来，麻花钻越来越多地应用于深孔加工领域。跟“枪钻”、“BTA深孔钻”、“喷吸钻”、“DF深孔钻”等深孔加工方法相比，麻花钻的优点在于刀具和机床的结构简单，加工成本低廉。主要的缺点包括：不能连续排屑、刀具润滑性较差、切削冷却条件差、切削温度高、刀具磨损快。这些缺点限制了切削速度和进给速度的提高，从而影响了生产率。

把传统的麻花钻加工方法跟现代自动控制技术相结合，在保证低成本的同时，满足深孔高效切削的要求是机械制造领域值得重视的课题。

1 问题的提出

某工程机械刹车制动夹钳，材料为QT450-10。工艺上要求对两个Φ6，深165的深孔进行加工，要求能达到每小时12件的产能。出于成本上的考虑，选择麻花钻作为深孔加工的方法设计专用机床。为解决钻削过程中的排屑和散热问题，采用在加工的过程中，间歇地将钻头退出，进行倒屑的方式完成整个进给行程。165 mm的进给行程，需要往复多次才能完成，这个过程希望能实现自动控制，以降低劳动强度。

2 自动控制方法的选择

本项目的控制要求为：通过自动控制的方式，带动执行机构多次往复运动，分段完成165 mm的进给行程。所加工孔为油孔，要求与油道相贯即可，孔深允差为±3 mm，精度要求不高。为达到设计需要的产能，减掉装夹及准备时间30秒，自动控制机构需要带动执行元件在4分30秒内走完所有行程。常用的可能满足本项目控制要求的控制方法如下。

2.1 开环伺服系统

开环伺服系统没有位置反馈装置，是数控机床中最简单的伺服系统，其驱动元件通常为功率步进电动机，如图1所示，数控装置发出的指令脉冲经驱动电路放大送到步进电动机，电动机输出轴转过一定的角度，再通过齿轮副和丝杠螺母副带动机床工作台移动。步进电动机轴转过的角度跟指令脉冲的个数成正比，旋转速度的大小跟指令脉冲的频率成正比。由于没有检测反馈装置，系统中各部分的误差，如步进电机的步距角误差、机械系统的误差等综合为系统的位置误差，所以精度较低，速度也受到步进电动机性能的限制，低速不平稳、高速扭矩小。但开环系统结构简单，易于控制与调整，一般用于轻载、负载变化不大，精度要求不高的场合，在经济型数控机床和普通机床改造中应用广泛。

2.2 开关式电液驱动系统

开关式电液驱动系统先把信号放大后再去驱动电磁阀，以控制液压油的流量、压力和方向，然后带动执行机构工作。因为它只有“通”或“断”两个位置，所以称开关式。

2.3 伺服式电液驱动系统

这是一种把电信号变换成液压信号，再经过液压传动环节去拖动执行机构的方法。执行机构的位移经过变换器变成电信号，反馈到系统的输入端与控制信号比较。

图2为一个常用的伺服式电液驱动部件的工作原理图，该系统由电磁铁、衔铁、弹簧、固定节流孔、挡板、喷嘴等原件组成。其中左、右两个喷嘴分别与执行机构（液压缸）的左、右腔相通。工作原理及工作过程如下：

当控制信号uc增大时，比较器输出的偏差uE及放大器的输出都增大，电磁铁线圈中的电流增大，电磁铁的吸力也增大。衔铁因电磁铁吸力增大而左摆。挡板偏向左喷嘴，使左喷嘴内背压大于右喷嘴的背压。液压缸左腔压力大于右腔，活塞右移，使负载向右移动。与此同时，与活塞同轴的齿条带动齿轮转动，齿轮轴使滑线电位器触点移动，从而改变了反馈电压ui。调节过程继续，直到ui等于uc，比较器输出为零时，电磁铁线圈失电，挡板回到中间位置，活塞才停止移动。

这种驱动系统适应性宽、特性好、控制精度高、抗干扰能力强，在工业自动化控制中应用广泛。

以上控制方法中，不带反馈装置的“开关式电液驱动系统”由于液压的泄漏和可压缩性大等问题，行程精度难以控制，在传动链出现误差时，难以通过“点动”的方式实现比较精确对微调，容易出现累积误差，导致加工的孔深超差。“伺服式电液驱动系统”控制精度高，能完全满足本项目的控制要求，但系统复杂，成本高，不予采用。“开环伺服系统”能满足控制的要求，成本低廉。但由于步进电机步距角精度不高，运动的过程中容易出现失步的问题，高速扭矩小，低速运行时容易出现低频振动，加速性能差，不能满足本项目频繁带动执行机构往复运动的要求。交流伺服电机的步距角精度高，在运动的过程中不容易出现失步的现象，高速扭矩大，低速运转平稳，加速性能好。用单片机容易实现对交流伺服电机的开环控制，控制系统简单。只要传动链的误差控制得当，传动精度能满足孔深允差控制在±3 mm的要求。

综上所述，为简化控制系统，降低成本，保证足够的行程精度，本项目采用“开环伺服系统”，选择交流伺服电机作为驱动执行机构的动力源。传动链的设计上，遵循传动链尽量短的原则，避免过大的机械传动误差。出现较大的行程误差时，可以通过在装夹工件前“点动”伺服电机的方式或者手动调整进给轴的方式来进行修正。

3 经济型专用双轴深孔钻床自动进给系统的设计

3.1 进给传动系统设计

进给传动系统图如图3所示。进给运动的动力源来自主轴箱内的进给电机。进给电机为0.75 kW的伺服电机。伺服电机采用单片机嵌入式控制器进行控制，其操作以及参数的调整可以在控制面板上进行。

机构设计了手动、自动两种操作方式。手动方式能保证伺服系统出故障时，能继续使用机床，减少停机时间。自动方式可以减少工作强度，提高生产率。当离合器打到“自动”运行的档位时，伺服电机的转动通过链传动传递到一个40∶1的涡轮蜗杆减速器上。减速器的输出运动通过另一个链轮传动机构把运动传递到进给轴上，进给轴上装有两个外啮合齿轮，齿轮的转动可以带动主轴1和主轴2的齿筒上的齿条机构，从而实现两根主轴的进给运动。

3.2 进给传动系统的结构设计

进给系统结构如图4所示。进给传动轴中部设计有圆周齿式离合器，圆周齿式离合器包括内齿半离合器和外齿半离合器。链轮通过螺纹连接的方式与内齿半离合器作固定连接，链轮和内齿半离合器空套在进给轴上。外齿半离合器通过花键跟进给轴相连。进给轴后端装有端面齿式离合器（图中未表示），位于外侧的端面齿式半离合器上安装有转动手柄（图中未表示），端面齿离合器进入啮合，可以通过手柄带动进给轴作手动进给。伺服电机的转动通过链传动传递到一个40∶1的涡轮蜗杆减速器上，伺服电机端链轮齿数为14，对应相减速器上链轮齿数为14。减速器的输出运动通过另一个链轮传动机构把运动传递到进给轴上，此链轮机构中减速器端链轮齿数为14，对应进给轴端链轮齿数为27。因此，可以计算得到总的传动比i为14∶14×（1∶40）×（14∶27）=7∶540。进给轴上装有两个外啮合齿轮，齿轮的转动可以带动主轴1和主轴2的齿筒上的齿条机构，从而实现两根主轴的进给运动，该齿轮齿条机构的模数m为3 mm，进给轴上外啮合齿轮齿数Z为12，主轴套筒齿条总行程为280 mm，因此进给轴每旋转一周，主轴进给量为齿轮分度圆直径Dh=mz=36 mm，周长L=πmz=113.04 mm。经计算，适当地选择伺服电机的速度，能满足1小时12件的产能要求。

4 结语

与先进的深孔加工技术相比，麻花钻用于深孔加工，加工条件差，加工精度不高，刀具容易磨损。但在孔深精度要求不高的情况下，配合自动控制的手段，可以设计出满足加工要求、成本低廉的专用自动机床。

参考文献

[1] 罗洪波.经济型全自动双轴深孔钻床的研究与设计体化系统设计与应用[D].南宁：广西大学，2013.

[2] 濮良贵，纪名刚.机械设计[M].北京：高等教育出版社，2010.

[3] 张燏.机电一体化概论[M].人民邮电出版社，2009.

[4] 彭朝霞.C6163车床的深孔钻床改造技术[J].科技传播，2012（11）：117-118.

[5] 黄晓斌.可重构深孔机床设计研究[D].太原：华北工学院，2003.endprint

摘 要：该文比较了几种常用的自动控制方法，选择“开环伺服系统”作为控制方法，设计了麻花钻自动进给机构，满足深孔加工的要求。研究的结果，对工程技术人员设计深孔加工专用设备，具有参考意义。

关键词：深孔钻 麻花钻 自动控制 进给

中图分类号：TH132.46 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（a）-0067-03

作为一种传统的孔加工方法，麻花钻在孔加工工艺中的应用最为广泛。近年来，麻花钻越来越多地应用于深孔加工领域。跟“枪钻”、“BTA深孔钻”、“喷吸钻”、“DF深孔钻”等深孔加工方法相比，麻花钻的优点在于刀具和机床的结构简单，加工成本低廉。主要的缺点包括：不能连续排屑、刀具润滑性较差、切削冷却条件差、切削温度高、刀具磨损快。这些缺点限制了切削速度和进给速度的提高，从而影响了生产率。

把传统的麻花钻加工方法跟现代自动控制技术相结合，在保证低成本的同时，满足深孔高效切削的要求是机械制造领域值得重视的课题。

1 问题的提出

某工程机械刹车制动夹钳，材料为QT450-10。工艺上要求对两个Φ6，深165的深孔进行加工，要求能达到每小时12件的产能。出于成本上的考虑，选择麻花钻作为深孔加工的方法设计专用机床。为解决钻削过程中的排屑和散热问题，采用在加工的过程中，间歇地将钻头退出，进行倒屑的方式完成整个进给行程。165 mm的进给行程，需要往复多次才能完成，这个过程希望能实现自动控制，以降低劳动强度。

2 自动控制方法的选择

本项目的控制要求为：通过自动控制的方式，带动执行机构多次往复运动，分段完成165 mm的进给行程。所加工孔为油孔，要求与油道相贯即可，孔深允差为±3 mm，精度要求不高。为达到设计需要的产能，减掉装夹及准备时间30秒，自动控制机构需要带动执行元件在4分30秒内走完所有行程。常用的可能满足本项目控制要求的控制方法如下。

2.1 开环伺服系统

开环伺服系统没有位置反馈装置，是数控机床中最简单的伺服系统，其驱动元件通常为功率步进电动机，如图1所示，数控装置发出的指令脉冲经驱动电路放大送到步进电动机，电动机输出轴转过一定的角度，再通过齿轮副和丝杠螺母副带动机床工作台移动。步进电动机轴转过的角度跟指令脉冲的个数成正比，旋转速度的大小跟指令脉冲的频率成正比。由于没有检测反馈装置，系统中各部分的误差，如步进电机的步距角误差、机械系统的误差等综合为系统的位置误差，所以精度较低，速度也受到步进电动机性能的限制，低速不平稳、高速扭矩小。但开环系统结构简单，易于控制与调整，一般用于轻载、负载变化不大，精度要求不高的场合，在经济型数控机床和普通机床改造中应用广泛。

2.2 开关式电液驱动系统

开关式电液驱动系统先把信号放大后再去驱动电磁阀，以控制液压油的流量、压力和方向，然后带动执行机构工作。因为它只有“通”或“断”两个位置，所以称开关式。

2.3 伺服式电液驱动系统

这是一种把电信号变换成液压信号，再经过液压传动环节去拖动执行机构的方法。执行机构的位移经过变换器变成电信号，反馈到系统的输入端与控制信号比较。

图2为一个常用的伺服式电液驱动部件的工作原理图，该系统由电磁铁、衔铁、弹簧、固定节流孔、挡板、喷嘴等原件组成。其中左、右两个喷嘴分别与执行机构（液压缸）的左、右腔相通。工作原理及工作过程如下：

当控制信号uc增大时，比较器输出的偏差uE及放大器的输出都增大，电磁铁线圈中的电流增大，电磁铁的吸力也增大。衔铁因电磁铁吸力增大而左摆。挡板偏向左喷嘴，使左喷嘴内背压大于右喷嘴的背压。液压缸左腔压力大于右腔，活塞右移，使负载向右移动。与此同时，与活塞同轴的齿条带动齿轮转动，齿轮轴使滑线电位器触点移动，从而改变了反馈电压ui。调节过程继续，直到ui等于uc，比较器输出为零时，电磁铁线圈失电，挡板回到中间位置，活塞才停止移动。

这种驱动系统适应性宽、特性好、控制精度高、抗干扰能力强，在工业自动化控制中应用广泛。

以上控制方法中，不带反馈装置的“开关式电液驱动系统”由于液压的泄漏和可压缩性大等问题，行程精度难以控制，在传动链出现误差时，难以通过“点动”的方式实现比较精确对微调，容易出现累积误差，导致加工的孔深超差。“伺服式电液驱动系统”控制精度高，能完全满足本项目的控制要求，但系统复杂，成本高，不予采用。“开环伺服系统”能满足控制的要求，成本低廉。但由于步进电机步距角精度不高，运动的过程中容易出现失步的问题，高速扭矩小，低速运行时容易出现低频振动，加速性能差，不能满足本项目频繁带动执行机构往复运动的要求。交流伺服电机的步距角精度高，在运动的过程中不容易出现失步的现象，高速扭矩大，低速运转平稳，加速性能好。用单片机容易实现对交流伺服电机的开环控制，控制系统简单。只要传动链的误差控制得当，传动精度能满足孔深允差控制在±3 mm的要求。

综上所述，为简化控制系统，降低成本，保证足够的行程精度，本项目采用“开环伺服系统”，选择交流伺服电机作为驱动执行机构的动力源。传动链的设计上，遵循传动链尽量短的原则，避免过大的机械传动误差。出现较大的行程误差时，可以通过在装夹工件前“点动”伺服电机的方式或者手动调整进给轴的方式来进行修正。

3 经济型专用双轴深孔钻床自动进给系统的设计

3.1 进给传动系统设计

进给传动系统图如图3所示。进给运动的动力源来自主轴箱内的进给电机。进给电机为0.75 kW的伺服电机。伺服电机采用单片机嵌入式控制器进行控制，其操作以及参数的调整可以在控制面板上进行。

机构设计了手动、自动两种操作方式。手动方式能保证伺服系统出故障时，能继续使用机床，减少停机时间。自动方式可以减少工作强度，提高生产率。当离合器打到“自动”运行的档位时，伺服电机的转动通过链传动传递到一个40∶1的涡轮蜗杆减速器上。减速器的输出运动通过另一个链轮传动机构把运动传递到进给轴上，进给轴上装有两个外啮合齿轮，齿轮的转动可以带动主轴1和主轴2的齿筒上的齿条机构，从而实现两根主轴的进给运动。

3.2 进给传动系统的结构设计

进给系统结构如图4所示。进给传动轴中部设计有圆周齿式离合器，圆周齿式离合器包括内齿半离合器和外齿半离合器。链轮通过螺纹连接的方式与内齿半离合器作固定连接，链轮和内齿半离合器空套在进给轴上。外齿半离合器通过花键跟进给轴相连。进给轴后端装有端面齿式离合器（图中未表示），位于外侧的端面齿式半离合器上安装有转动手柄（图中未表示），端面齿离合器进入啮合，可以通过手柄带动进给轴作手动进给。伺服电机的转动通过链传动传递到一个40∶1的涡轮蜗杆减速器上，伺服电机端链轮齿数为14，对应相减速器上链轮齿数为14。减速器的输出运动通过另一个链轮传动机构把运动传递到进给轴上，此链轮机构中减速器端链轮齿数为14，对应进给轴端链轮齿数为27。因此，可以计算得到总的传动比i为14∶14×（1∶40）×（14∶27）=7∶540。进给轴上装有两个外啮合齿轮，齿轮的转动可以带动主轴1和主轴2的齿筒上的齿条机构，从而实现两根主轴的进给运动，该齿轮齿条机构的模数m为3 mm，进给轴上外啮合齿轮齿数Z为12，主轴套筒齿条总行程为280 mm，因此进给轴每旋转一周，主轴进给量为齿轮分度圆直径Dh=mz=36 mm，周长L=πmz=113.04 mm。经计算，适当地选择伺服电机的速度，能满足1小时12件的产能要求。

4 结语

与先进的深孔加工技术相比，麻花钻用于深孔加工，加工条件差，加工精度不高，刀具容易磨损。但在孔深精度要求不高的情况下，配合自动控制的手段，可以设计出满足加工要求、成本低廉的专用自动机床。

参考文献

[1] 罗洪波.经济型全自动双轴深孔钻床的研究与设计体化系统设计与应用[D].南宁：广西大学，2013.

[2] 濮良贵，纪名刚.机械设计[M].北京：高等教育出版社，2010.

[3] 张燏.机电一体化概论[M].人民邮电出版社，2009.

[4] 彭朝霞.C6163车床的深孔钻床改造技术[J].科技传播，2012（11）：117-118.

[5] 黄晓斌.可重构深孔机床设计研究[D].太原：华北工学院，2003.endprint

摘 要：该文比较了几种常用的自动控制方法，选择“开环伺服系统”作为控制方法，设计了麻花钻自动进给机构，满足深孔加工的要求。研究的结果，对工程技术人员设计深孔加工专用设备，具有参考意义。

关键词：深孔钻 麻花钻 自动控制 进给

中图分类号：TH132.46 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（a）-0067-03

作为一种传统的孔加工方法，麻花钻在孔加工工艺中的应用最为广泛。近年来，麻花钻越来越多地应用于深孔加工领域。跟“枪钻”、“BTA深孔钻”、“喷吸钻”、“DF深孔钻”等深孔加工方法相比，麻花钻的优点在于刀具和机床的结构简单，加工成本低廉。主要的缺点包括：不能连续排屑、刀具润滑性较差、切削冷却条件差、切削温度高、刀具磨损快。这些缺点限制了切削速度和进给速度的提高，从而影响了生产率。

把传统的麻花钻加工方法跟现代自动控制技术相结合，在保证低成本的同时，满足深孔高效切削的要求是机械制造领域值得重视的课题。

1 问题的提出

某工程机械刹车制动夹钳，材料为QT450-10。工艺上要求对两个Φ6，深165的深孔进行加工，要求能达到每小时12件的产能。出于成本上的考虑，选择麻花钻作为深孔加工的方法设计专用机床。为解决钻削过程中的排屑和散热问题，采用在加工的过程中，间歇地将钻头退出，进行倒屑的方式完成整个进给行程。165 mm的进给行程，需要往复多次才能完成，这个过程希望能实现自动控制，以降低劳动强度。

2 自动控制方法的选择

本项目的控制要求为：通过自动控制的方式，带动执行机构多次往复运动，分段完成165 mm的进给行程。所加工孔为油孔，要求与油道相贯即可，孔深允差为±3 mm，精度要求不高。为达到设计需要的产能，减掉装夹及准备时间30秒，自动控制机构需要带动执行元件在4分30秒内走完所有行程。常用的可能满足本项目控制要求的控制方法如下。

2.1 开环伺服系统

开环伺服系统没有位置反馈装置，是数控机床中最简单的伺服系统，其驱动元件通常为功率步进电动机，如图1所示，数控装置发出的指令脉冲经驱动电路放大送到步进电动机，电动机输出轴转过一定的角度，再通过齿轮副和丝杠螺母副带动机床工作台移动。步进电动机轴转过的角度跟指令脉冲的个数成正比，旋转速度的大小跟指令脉冲的频率成正比。由于没有检测反馈装置，系统中各部分的误差，如步进电机的步距角误差、机械系统的误差等综合为系统的位置误差，所以精度较低，速度也受到步进电动机性能的限制，低速不平稳、高速扭矩小。但开环系统结构简单，易于控制与调整，一般用于轻载、负载变化不大，精度要求不高的场合，在经济型数控机床和普通机床改造中应用广泛。

2.2 开关式电液驱动系统

开关式电液驱动系统先把信号放大后再去驱动电磁阀，以控制液压油的流量、压力和方向，然后带动执行机构工作。因为它只有“通”或“断”两个位置，所以称开关式。

2.3 伺服式电液驱动系统

这是一种把电信号变换成液压信号，再经过液压传动环节去拖动执行机构的方法。执行机构的位移经过变换器变成电信号，反馈到系统的输入端与控制信号比较。

图2为一个常用的伺服式电液驱动部件的工作原理图，该系统由电磁铁、衔铁、弹簧、固定节流孔、挡板、喷嘴等原件组成。其中左、右两个喷嘴分别与执行机构（液压缸）的左、右腔相通。工作原理及工作过程如下：

当控制信号uc增大时，比较器输出的偏差uE及放大器的输出都增大，电磁铁线圈中的电流增大，电磁铁的吸力也增大。衔铁因电磁铁吸力增大而左摆。挡板偏向左喷嘴，使左喷嘴内背压大于右喷嘴的背压。液压缸左腔压力大于右腔，活塞右移，使负载向右移动。与此同时，与活塞同轴的齿条带动齿轮转动，齿轮轴使滑线电位器触点移动，从而改变了反馈电压ui。调节过程继续，直到ui等于uc，比较器输出为零时，电磁铁线圈失电，挡板回到中间位置，活塞才停止移动。

这种驱动系统适应性宽、特性好、控制精度高、抗干扰能力强，在工业自动化控制中应用广泛。

以上控制方法中，不带反馈装置的“开关式电液驱动系统”由于液压的泄漏和可压缩性大等问题，行程精度难以控制，在传动链出现误差时，难以通过“点动”的方式实现比较精确对微调，容易出现累积误差，导致加工的孔深超差。“伺服式电液驱动系统”控制精度高，能完全满足本项目的控制要求，但系统复杂，成本高，不予采用。“开环伺服系统”能满足控制的要求，成本低廉。但由于步进电机步距角精度不高，运动的过程中容易出现失步的问题，高速扭矩小，低速运行时容易出现低频振动，加速性能差，不能满足本项目频繁带动执行机构往复运动的要求。交流伺服电机的步距角精度高，在运动的过程中不容易出现失步的现象，高速扭矩大，低速运转平稳，加速性能好。用单片机容易实现对交流伺服电机的开环控制，控制系统简单。只要传动链的误差控制得当，传动精度能满足孔深允差控制在±3 mm的要求。

综上所述，为简化控制系统，降低成本，保证足够的行程精度，本项目采用“开环伺服系统”，选择交流伺服电机作为驱动执行机构的动力源。传动链的设计上，遵循传动链尽量短的原则，避免过大的机械传动误差。出现较大的行程误差时，可以通过在装夹工件前“点动”伺服电机的方式或者手动调整进给轴的方式来进行修正。

3 经济型专用双轴深孔钻床自动进给系统的设计

3.1 进给传动系统设计

进给传动系统图如图3所示。进给运动的动力源来自主轴箱内的进给电机。进给电机为0.75 kW的伺服电机。伺服电机采用单片机嵌入式控制器进行控制，其操作以及参数的调整可以在控制面板上进行。

机构设计了手动、自动两种操作方式。手动方式能保证伺服系统出故障时，能继续使用机床，减少停机时间。自动方式可以减少工作强度，提高生产率。当离合器打到“自动”运行的档位时，伺服电机的转动通过链传动传递到一个40∶1的涡轮蜗杆减速器上。减速器的输出运动通过另一个链轮传动机构把运动传递到进给轴上，进给轴上装有两个外啮合齿轮，齿轮的转动可以带动主轴1和主轴2的齿筒上的齿条机构，从而实现两根主轴的进给运动。

3.2 进给传动系统的结构设计

进给系统结构如图4所示。进给传动轴中部设计有圆周齿式离合器，圆周齿式离合器包括内齿半离合器和外齿半离合器。链轮通过螺纹连接的方式与内齿半离合器作固定连接，链轮和内齿半离合器空套在进给轴上。外齿半离合器通过花键跟进给轴相连。进给轴后端装有端面齿式离合器（图中未表示），位于外侧的端面齿式半离合器上安装有转动手柄（图中未表示），端面齿离合器进入啮合，可以通过手柄带动进给轴作手动进给。伺服电机的转动通过链传动传递到一个40∶1的涡轮蜗杆减速器上，伺服电机端链轮齿数为14，对应相减速器上链轮齿数为14。减速器的输出运动通过另一个链轮传动机构把运动传递到进给轴上，此链轮机构中减速器端链轮齿数为14，对应进给轴端链轮齿数为27。因此，可以计算得到总的传动比i为14∶14×（1∶40）×（14∶27）=7∶540。进给轴上装有两个外啮合齿轮，齿轮的转动可以带动主轴1和主轴2的齿筒上的齿条机构，从而实现两根主轴的进给运动，该齿轮齿条机构的模数m为3 mm，进给轴上外啮合齿轮齿数Z为12，主轴套筒齿条总行程为280 mm，因此进给轴每旋转一周，主轴进给量为齿轮分度圆直径Dh=mz=36 mm，周长L=πmz=113.04 mm。经计算，适当地选择伺服电机的速度，能满足1小时12件的产能要求。

4 结语

与先进的深孔加工技术相比，麻花钻用于深孔加工，加工条件差，加工精度不高，刀具容易磨损。但在孔深精度要求不高的情况下，配合自动控制的手段，可以设计出满足加工要求、成本低廉的专用自动机床。

参考文献

[1] 罗洪波.经济型全自动双轴深孔钻床的研究与设计体化系统设计与应用[D].南宁：广西大学，2013.

[2] 濮良贵，纪名刚.机械设计[M].北京：高等教育出版社，2010.

[3] 张燏.机电一体化概论[M].人民邮电出版社，2009.

[4] 彭朝霞.C6163车床的深孔钻床改造技术[J].科技传播，2012（11）：117-118.

[5] 黄晓斌.可重构深孔机床设计研究[D].太原：华北工学院，2003.endprint