ZS175柴油机机体三面钻削组合机床总体及右主轴箱设计说明书[带图纸].doc

盐城工学院本科生毕业设计说明书2009目录1前言.02组合机床总体设计.52.1总体方案论证.52.1.1加工对象工艺性的分析.52.1.2机床配置型式的选择.52.1.3定位基准的选择.52.1.4滑台型式的选择.52.2切削用量的确定及刀具选择.62.2.1切削用量选择.62.2.2切削力、切削扭矩及切削功率的计算.62.3组合机床总体设计三图一卡.72.3.1被加工零件工序图.72.3.2加工示意图.82.3.3机床尺寸联系总图.102.3.4机床生产率计算卡.122.3.4.1理想生产率.122.3.4.2实际生产率.132.3.4.3机床负荷率.143组合机床主轴箱设计.153.1主轴箱原始依据图的绘制.153.2主轴结构型式的选择和动力计算.163.3主轴箱传动设计.163.3.1主轴箱传动路线的拟订.173.3.2根据原始依据图对坐标尺寸的计算.173.3.3传动轴位置及齿轮齿数的确定.173.3.4传动轴直径的确定.193.4主轴箱坐标计算、坐标检查图的绘制.193.5轴、齿轮、轴承、键的校核.213.5.1轴的校核.223.5.2齿轮的校核.223.5.3轴承的寿命校核.243.5.4键的强度计算.253.6主轴箱前、后盖及箱体设计.253.7附件的选择.254结论.27参考文献.28致谢.29附录.30ZS175柴油机机体三面钻削组合机床盐城工学院本科生毕业设计说明书20091总体及右主轴箱设计摘要：组合机床是用按系列化标准化设计的通用部件和按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件组成的专用机床。本课题设计了一台用于ZS175柴油机机体三面钻孔的组合机床。机床采用卧式三面加工的方案，加工和装配的工艺性好，零件装夹方便。设计内容主要分为总体设计和右主轴箱设计两部分。总体设计包括机床配置型式的确定、结构方案的选择以及“三图一卡”的绘制。主轴箱是组合机床的重要部件之一，按专用要求进行设计，由通用零件组成，靠夹具的导向装置来保证孔的加工位置精度。其主要作用是，根据被加工零件的加工要求，安排各主轴位置，并将动力和运动由电机或动力部件传给各主轴，使之得到要求的转速和转向。主轴箱设计包括主轴箱原始依据图的绘制，主轴结构型式的选择和动力计算，主轴箱传动系统的设计与计算，主轴箱坐标计算、坐标检查图的绘制，轴、齿轮、轴承、键的校核，主轴箱前、后盖及箱体设计。本组合机床运转平稳，结构简单，工作可靠，装卸方便，提高了工作效率，达到了设计要求。关键词：组合机床；钻削；主轴DesignoftheGeneralandRightHeadstockofModularMachineToolfordrillingHolesonThree-SideofthebodyofZS175DieselZS175柴油机机体三面钻削组合机床总体及右主轴箱设计2EngineAbstract:Machineisdesignedaccordingtothestandardizationandserializationofgenericcomponentsandpartsareprocessedaccordingtotheshapeanddesignofprocess-specificcomponentsofadedicatedmachine.AModularmachinetoolwasdesignedfortheZS175dieselenginewiththree-sidedrillingholes.Threehorizontalmachineusedforprocessingprogram,processingandassemblyprocessisgood,sparepartstofacilitateclamping.Thefocalpointofthistopiccouldbedividedintotwoparts:thegeneraldesignandtherightheadstockdesign.Thegeneraldesignincludestheconfirmationofthemodularmachinetool,theselectingofthestructuretypeandthecompletingofthetechnologicaldrawingofthepartstobemanufactured,thegeneraldrawingofmodularmachinetool,drawingofcutterdisplayandtheefficiencycardofmanufacturing.Combinationofmachinetoolspindleboxisoneoftheimportantparts,accordingtospecialrequirementsofdesign,fromthecommonpartsofthefixtureontheguidingdevicetoensuretheaccuracyofholelocationprocessing.Itsmainroleistobeprocessedinaccordancewiththeprocessingrequirementsofparts,arrangementofthespindleposition,andpowerandmovementbyelectricalorpowercomponentstothespindle,sothatitcanbetherequirementsofspeedandsteering.Spindleboxspindleboxdesignincludesmappingtheoriginalbasis,thechoiceofspindlestructureanddynamics,thespindleboxdrivesystemdesignandcalculation,spindleboxcoordinates,themappingcoordinatesinspections,shafts,gears,bearings,theschoolbondnuclear,spindleboxbeforethedesignoftherearcoverandcabinet.Combinationofthesmoothfunctioningofthemachine,simplestructure,reliablework,loadingandunloadingconvenience,increasedefficiency,toachievethedesignrequirements.Keywords:ModularMachineTool；Drilling；Headstock盐城工学院本科生毕业设计说明书200931前言组合机床是用按系列化标准化设计的通用部件和按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件组成的专用机床1。组合机床是由万能机床和专用机床发展来的，它既有专用机床结构简单的特点，又有万能机床能够重新调整，能适应新工件加工的特性。组合机床是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备。它的基本组成是以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。它的特征是高效、高质、经济实用，因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业2。组成组合机床的通用部件有如下几类：动力部件动力头、动力滑台和动力箱；工件运送部件回转工作台、移动工作台和回转鼓轮；支承部件立柱、床身、底座和滑座等。控制系统有通用的液压传动装置、电气柜、操纵台等。组合机床的通用部件按功能分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件5类。动力部件为机床提供主运动和进给运动，主要有动力箱（将电动机的旋转运动传递给主轴箱）、切削头（装在各个主轴上，用于各单一工序的加工）、动力滑台（用于安装动力箱或切削头，以实现进给运动）；支承部件用以安装动力滑台，包括各种底座和支架；输运部件用以输送工件或主轴箱至加工工位；控制部件用以控制机床的自动工作循环；辅助部件包括润滑、冷却和排屑装置等。根据配置型式，组合机床可分为单工位和多工位两大类。其中单工位组合机床按被加工面的数量又有单面、双面、三面和四面4种，通常只能对各个加工部位同时进行一次加工；多工位组合机床则有回转工作台式、往复工作台式、中长立柱式和回转鼓轮式4种，能对加工部位进行多次加工3。本小组的课题是ZS175柴油机机体三面钻削组合机床设计。为了达到加工要求，在机床的精度、性能等方面有以下的要求：机床要求运转平稳，结构简单，工作可靠，装卸方便，维修及调整便利；加工精度应符合零件图要求；主轴箱能满足机床总体方案的要求。由于该课题比较大，且难度深，总体设计由我们四人合作完成，我主要负责右主轴箱的设计。整个设计，首先，要有丰富的实践经验，仅靠一些参考资料是远远不够的，这样设计出来的组合机床只是结构完美，外形美观，但实用性差，因此，在设计工作开始前，指导老师特地带我们到江淮动力集团、盐城恒力机床厂等企业进行了实地参观考察，积累了一些宝贵的实践经验。其次，运用四年来所学的专业知识，针对现实中遇到的实际情况，做到举一反三。整个设计过程不仅涉及到以前所学的知识，还涉及到一些新的概念，这就要求我们一面巩固以前的知识，一面还要学习新的知识。最好，通过自身的努力，理论联系实际，从合理性、经济性、工艺性、实用性及对被加工零件的具体要求对现有机床进行研究和分析，找出可以进行改进的地方，通过反复推敲对比，拟订合理的三面钻削组合机床的总体方案。在设计过程中，在指导老师和同学的帮助下和通过自身的努力，理论联系实际，从合理性、经济性、工艺性、实用性及对被加工零件的具体要求对现有机床进行研究和分析，找出可以进行改进的地方，通ZS175柴油机机体三面钻削组合机床总体及右主轴箱设计4过反复推敲对比，确定了设计方案，并最终完成本课题的设计。主轴箱设计是该次设计中一个重要的传动部分的设计。首先在完成对组合机床的总体设计并绘制出“三图一卡”的基础上，绘制主轴箱设计的原始依据图；接着确定主轴结构、轴径以齿轮模数；然后根据被加工孔的位置，拟定传动系统，应注意轴与轴的最小间距应符合规定要求，避免产生干涉，这一步是主轴箱设计的核心部分；然后是计算主轴、传动轴坐标、绘制坐标检查图；最后绘制多轴箱总图，零件图及编制组件明细表1。