包缝机机座孔钻孔组合机床总体及左主轴箱设计说明书[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.12组合机床总体初步设计.22.1组合机床工艺方案的制定.22.1.1切削用量的计算.22.1.2切削力、切削扭矩及切削功率计算.42.2组合机床总体设计三图一卡52.2.1被加工零件工序图.52.2.2加工示意图.62.2.2.1刀具的选择.62.2.2.2导向装置的选择.72.2.2.3各主轴直径的确定.72.2.2.4选择接杆.82.3机床联系尺寸总图.82.3.1动力箱型号的选择.82.3.2动力滑台导轨型式.92.3.3确定机床装料高度H.102.3.4确定夹具轮廓尺寸.112.3.5确定中间底座尺寸.112.3.6确定多轴箱轮廓尺寸.112.4机床生产率计算卡123组合机床多轴箱设计（左主轴箱）.153.1绘制左主轴箱设计原始依据图153.2主轴型式和直径、齿轮模数的确定163.3主轴箱传动系统的设计与计算163.4多轴箱坐标计算183.4.1驱动轴、主轴的坐标计算.193.4.2计算传动轴的坐标.184零件强度校核.224.1齿轮校核224.1.1校核齿根弯曲疲劳强度.224.1.2校核接触疲劳强度.234.2传动轴直径的确定和轴的强度校核244.2.1轴的直径的确定.244.2.2轴的强度校核.244.3轴承和键的校核274.3.1键的校核.274.3.2轴承的校核.28盐城工学院本科生毕业设计说明书20095主轴箱体附件的选择设计.295.1分油器295.2油杯285.3油塞285.4叶片泵的设置286结论.29参考文献.31致谢.32附录.33包缝机机座孔钻孔组合机床总体及左主轴箱设计摘要：本课题为包缝机机座钻孔组合机床总体及左主轴箱设计。该机床设计主要分为总体设计和部件设计两部分。在全面了解被加工零件的结构特点、加工部位和技术要求等基础上，首先完成了组合机床的总体设计。具体内容是在确定总体方案的基础上，绘制出三图（被加工零件工序图，机床联系尺寸图，加工示意图）和生产率计算卡。本课题的重点是对左主轴箱的部件设计，首先，在完成组合机床总体设计的基础上，主要完成拟订了主轴箱的传动路线；然后，根据绘制出的主轴箱原始依据图，确定了具体传动方案，应用最优化方法布置齿轮，确定传动参数，设计了轴的结构；最后，进行齿轮、轴承等相关零件的强度校核计算。在满足加工精度的条件下，本方案采用液压滑台来实现进给运动。设计过程中尽量采用了标准零部件，设计出的组合机床结构简单，操作方便，加工精度高，减轻了劳动强度，提高了加工效率，具有较好的经济性和适用性。关键词：组合机床；钻孔；左主轴箱PackagecombinationofsewingmachinebaseboredandthedesignoftheleftoverallmachinetoolspindleboxAbstract:Thetopicforthepackagecombinationofsewingmachinebaseboredandthedesignoftheleftoverallmachinetoolspindlebox.Toimprovethemachiningefficiencyandtosatisfytheprocessingrequirements,thecombinemachine-toolwasdesignedfordrillingandboringthebodyoftheR180dieselenginecylinderwiththreefacingset.The盐城工学院本科生毕业设计说明书20091focalpointofthistopicisthetotaldesignandthedesignoftherightheadstock.Basingonstudyingcomprehensivelythecomponentsinstructurecharacteristic,processingspotandspecificationandsoon,theoveralldesignofthecombinemachine-toolwascompleted.Itsconcretecontentistofinishthreedrawings(processcomponentsworkingprocedurechart,enginebedrelationdimensionaldrawing,processingschematicdrawing)andtheproductivitycomputationcardonthefoundationoftheoverallplan.Thekeyofthismodularistherightheadstockpartdesign.Firstly,Onthebasisofcompletingthetotaldesignofmachinetoolsystem,thedrivingrouteoftheheadstocksweredrawnup.Thenaccordingtoheadstockprimitivebasischartandthemethodsofoptimization,theconcretetransmissionplanwasdetermined,thecogwheelsaredisposed,thedrivingparameterweredetermined.Atlast,thestructureofprincipalaxisweredesignedandthestrengthofpartsarecheckedsuchasthecogwheelsandtheaxletree.Undertheconditionofsatisfyingtheprocessingprecision,theliquidoperatedslidingtableisusedforrealizingthemovement.Thisdesignusesthestandardheadstock.Theheadstockusesstandarddetails.Thismodularmechanicaltoolhassuchadvantages:highefficiency,lowcost,highprocessingprecision,easilyoperatedanditreducestheworkerslaborintensity,andenhancestheproductivity.Keywords:Modularmachinetool；Bored；Leftspindlebox包缝机机座孔钻孔组合机床总体及左主轴箱设计21前言我国的组合机床经历了一个从无到有、从点到面、从低到高的逐步发展的历史时期。进入90年代，组合机床行业加快发展，行业的整体实力和新产品的质量及水平有了显著的提高。目前的现状的是：a.组合机床制造技术由过去的以加工为主的单机及自动线向综合成套方向转化。b.组合机床控制技术由传统程序控制技术向数控、计算机管理与监控方向发展。c.组合机床的开发设计手段由过去的人工设计，转向计算机辅助设计。组合机床行业虽然取得了较大的进步与发展，但是，在制造技术高速发展的今天，由于基础薄弱，从整体上看，与国外先进水平、与国内用户的要求还存在着一定的差距，主要表现在：产品可靠性较差；可调可变性差；缺少必要的适应多品种加工的新品种；系列化、通用化、模块化程度低，致使制造周期过长，满足不了用户要求。80年代以来，国外组合机床技术在满足精度和效率要求的基础上，朝着综合成套和具备柔性的方向发展。组合机床的加工精度、多品种加工的柔性以及机床配置的灵活多样方面均有新的突破性发展，实现了机床工作程序软件化，工序高度集中，高效短节拍和多种功能的自动监控。组合机床技术的发展趋势是：广泛应用数控技术；发展柔性技术；发展综合自动化技术；进一步提高工序集中程度。设计师们在开展任何一种产品的设计时，都要运用自己的思维，力求创新，使产品具有较高的竞争性。本课题为包缝机机座孔钻孔组合机床总体及左主轴箱设计，主要目的是为了提高加工效率、精度和降低加工成本。组合机床的设计，主要是针对被加工工件左、右两个面同时钻孔的加工工艺要求来设计主轴箱的传动系统。认真分析研究并确定设计方案，估计所需的功率，设计出符合本工序加工的组合机床，来满足加工条件的要求。然后根据被加工工件的特点，按组合机床设计原理，结合各种影响机床性能的因素，经分析后拟订出可靠的工艺设计方案。在设计主轴箱时，根据被加工的工件工序图所设计的组合机床需完成的工艺内容确定、加工部件的尺寸、精度、表面粗糙度及技术要求、定位基准、压紧部件等，拟订了传动系统，确定了传动参数，设计了轴的结构，进行了齿轮、轴等相关零件的强度校核计算。盐城工学院本科生毕业设计说明书200932组合机床总体初步设计2.1组合机床工艺方案的制定拟订工艺方案是组合机床设计的关键一步。因为工艺方案在很大程度上决定了组合机床的结构配置和使用性能。因此，应根据工件的加工要求和特点，按一定的原则、结合组合机床常用的工艺方法、充分考虑各种因素，并经技术经济分析后拟订出先进、合理、经济、可靠的工艺方案。包缝机机体呈长方体的形状，由HT200铸造而成的箱体结构。其硬度在HB190-240之间。共计有20个孔需要加工，在本工序之前各主要表面、主要孔已加工完毕。此次设计的组合机床是完成包缝机机座孔的两面钻孔组合机床，主要完成机身左右面上20个孔的加工，其具体的加工工艺如下：机身左面钻11个孔,其中有两个5孔，深13；两个5孔，深18；两个4.2孔，深12；一个4.2孔，深9；两个3.3孔，深10；两个3.3孔，深9.机身右面钻9个孔，其中有七个3.3孔，深11；一个3.3孔，深12；一个3.3孔，深9。A.机床定位和夹紧：组合机床一般为工序集中的多刀加工，不但切削负荷大，且工件受力方向变化。因此正确选择定位基准和夹压部位是保证加工精度的重要条件。B.“一面两销”定位方法它的特点是：a.可以简便地消除工件的六个自由度，使工件获得稳定可靠定位。b.有同时加工零件两个表面的可能，能高度集中工序。初步拟定“一面两销”定位方法，该定位方案限制的自由度叙述如下：本机床加工时采用的定位方式是一面两销，以底面为定位基准面，限制三个自由度；在左侧有一个圆柱销，限制两个自由度；在后面用一个菱形销剩下的一个自由度。这样工件的6个自由度被完全约束了也就得到了完全的定位。2.1.1切削用量的计算在被加工的11中，都是钻孔加工，其切削用量均可通过查表法来进行选择，从文献1表6-11中选取。由于钻孔的切削用量还与钻孔深度有关，其随孔深的增加而逐渐递减，其递减值可在文献1表6-12选取得出。组合机床的加工精度、生产率、刀具耐用度、机床的布局形式及正常工作均与切削用量选择是否合理密切相关。组合机床多轴箱上所有的刀具共用一个进给系统，通常采用标准动力滑台。查文献1得知当硬度为HB200-241时，高速钢钻头的切削用量如表2-1