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本科毕业设计说明书（论文）第Ⅰ页共Ⅰ页目录1绪论111组合机床及发展概况112本文研究的主要内容32组合钻床总体设计421组合钻床工艺方案的制定422组合钻床配置型式及结构方案的确定523主要参数的计算63组合机床总体结构设计三图一卡931被加工零件工序图932加工示意图的设计1133机床联系尺寸图的绘制1634生产率计算卡194主轴箱设计2241绘制主轴箱设计原始依据图2242主轴箱传动系统的设计及计算2243主轴箱通用轴类零件选择285主轴箱总图设计3151主轴箱技术要求3152主轴箱主要零件图设计3153绘制补充加工图3154其他零件图设计316组合机床主轴箱的装配32结束语33致谢34参考文献35本科毕业设计说明书（论文）第1页共35页1绪论根据下达的任务书要求，6MF28风力灭火机是用与森林灭火的消防器材，前半曲轴箱是其上面的重要零件，为提高生产效率，节约成本，现需设计一台双面钻专用专机进行加工。11组合机床及发展概况111组合机床的由来组合机床是按系列化、标准化设计的通用部件和按被加工零件的形状及工艺要求设计的专用部件组成的一种高效专用机床1。其主要部件由动力部件、支撑部件、传动部件、控制部件和辅助部件等五类部件组成2。按工序集中原则设计的，即在一台机床上可以同时完成许多同种工序或多种不同工序的加工3。可多轴、多边、多工序和多端面同时进行钻、镗、铣和铰、扩孔及攻丝等加工工作3。它是随着生产的发展，由万能机床和专用机床发展来的4。既有专用机床效率高结构简单的特点，又有万能机床能够重新调整，以适应新工件加工的特点。为此，将机床上带动刀具对工件进行切削运动的部分以及床身、立柱、工作台等设计制造成通用的独立部件，称为“通用部件”。根据工件加工的需要，用这些通用部件配以部分专用部件就可组成机床，这就是组合机床。当加工对象改变了，用这些通用部件，只将部分专用部件改造，又可以组成加工新工件的机床3。112组合机床技术装备现状与发展趋势组合机床及其自动线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5。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。我国传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制，它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件近年研制的组合机床加工连杆、板件等也占一定份额，完成钻孔、扩孔、铰孔，加工各种螺纹、锉孔、车端面和凸台，在孔内镗各种形状槽，以及铣削平面和成形面等。组合机床的分类繁多，有大型组合机床和小型组合机床，有单面、双面、三面、卧式、立式、倾斜式、复合式，还有多工位回转台式组合机床等；随着技术的不断进步，一种新型的组合机床柔性组合机床越来越受到人们的青睐，它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换，配以可编程序控制器PLC、数字控制NC等，能任意改变工作循环控制和驱动系统，并能灵活适应多品种加工的可调可变的组本科毕业设计说明书（论文）第2页共35页合机床。另外，近年来组合机床加工中心、数控组合机床、机床辅机清洗机、装配机、综合测量数控组合机床、试验机、输送线等在组合机床行业中所占份额也越来越大6。由于组合机床及其自动线是一种技术综合性很高的高技术专用产品，是根据用户特殊要求而设计的，它涉及到加工工艺、刀具、测量、控制、诊断监控、清洗、装配和试漏等技术。我国组合机床及组合机床自动线总体技术水平比发达国家要相对落后，国内所需的一些高水平组合机床及自动线几乎都从国外进口。工艺装备的大量进口势必导致投资规模的扩大，并使产品生产成本提高。因此，市场要求我们不断开发新技术、新工艺，研制新产品，由过去的“刚性”机床结构，向“柔性”化方向发展，满足用户需求，真正成为刚柔兼备的自动化装备7。随着市场竞争的加剧和对产品需求的提高，高精度、高生产率、柔性化、多品种、短周期、数控组合机床及其自动线正在冲击着传统的组合机床行业企业，因此组合机床装备的发展思路必须是以提高组合机床加工精度、组合机床柔性、组合机床工作可靠性和组合机床技术的成套性为主攻方向。一方面，加强数控技术的应用，提高组合机床产品数控化率；另一方面，进一步发展新型部件，尤其是多坐标部件，使其模块化、柔性化，适应可调可变、多品种加工的市场需求。从2002年年底第21届日本国际机床博览会上获悉，在来自世界10多个国家和地区的500多家机床制造商和团体展示的最先进机床设备中，超高速和超高精度加工技术装备与复合、多功能、多轴化控制设备等深受欢迎。据专家分析，机床装备的高速和超高速加工技术的关键是提高机床的主轴转速和进给速度。该届博览会上展出的加工中心，主轴转速10000～20000R/MIN，最高进给速度可达20～60R/MIN；复合、多功能、多轴化控制装备的前景亦被看好8。在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时,加工的形状却日益复杂。多轴化控制的机床装备适合加工形状复杂的工件。另外，产品周期的缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新的变化，满足各种各样产品的加工需求。然而更关键的是现代通信技术在机床装备中的应用，信息通信技术的引进使得现代机床的自动化程度进一步提高，操作者可以通过网络或手机对机床的程序进行远程修改，对运转状况进行监控并积累有关数据，通过网络对远程的设备进行维修和检查、提供售后服务等。在这些方面我国组合机床装备还有相当大的差距，因此我国组合机床技术装备高速度、高精度、柔性化、模块化、可调可变、任意加工性以及通信技术的应用将是今后的发展方向7。本科毕业设计说明书（论文）第3页共35页12本文研究的主要内容零件原始图如图11所示，有9个孔待加工，若采用的加工方案是在普通钻床上逐孔加工，工人频繁忙于装夹工件、启动机床、进刀、退刀、停车及卸工件等，不仅工人劳动强度大，而且生产率也低，不利于保证产品加工精度。因此，本设计在对这9个孔进行精度、相互之间位置要求以及零件的装配要求分析的基础上，重新制定出合理的机械加工工艺方案，将其中9个孔安排在一道工序上完成，从而使需在多工序完成的钻削加工在同一工步完成。动力头、滑台、主轴箱、底座等通用部件的合理选用；齿轮箱排箱结构紧凑；机械化程度高；减轻工人的劳动强度是本文研究的主要内容。图11原始数据图
