柴油机曲轴螺纹孔加工组合机床总体及主轴箱设计说明书[带图纸].doc柴油机曲轴螺纹孔加工组合机床总体及主轴箱设计说明书[带图纸].doc

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盐城工学院本科生毕业设计说明书2009柴油机曲轴螺纹孔加工组合机床总体及主轴箱设计摘要设计这组合机床的目的在于加工2个G1/2〞柴油机曲轴螺纹孔。一次装夹,同时完成钻孔、扩孔、攻螺纹等三道工序。本文介绍了用于曲轴孔加工的组合机床总体方案的论证和主轴箱设计的步骤和方法。在设计过程中借鉴了国内一些现有组合机床的设计资料,结合被加工零件的结构特征,其主要内容包括机床结构方案的分析和确定、组合机床总体设计和组合机床的部件设计。本课题主要完成主轴箱的设计。设计中采用V型块定位,可以有效地定位。本次设计能够保证加工精度和生产率,并且较大部分采用通用件和标准件,结构简单、成本较低和使用方便。主轴箱设计是本次设计中一个重要的传动部分的设计。在主轴箱设计方面,原有机床采用多工序加工,加工效率低,加工尺寸不容易保证,而且位置精度也不高,通过改进不仅提高了加工效率,还保证了孔的加工尺寸,同时也解决了位置精度问题,降低了工人的劳动强度。关键词组合机床;总体设计;主轴箱柴油机曲轴螺纹孔加工组合机床总体及主轴箱设计DESIGNOFDIESELENGINECRANKSHAFTTHREADEDHOLESPROCESSINGMODULARMACHINETOOLOVERALLANDHEADSTOCKABSTRACTAIMATMACHININGTWOG1/2〞HOLESOFTHECRANKSHAFTOFTHEZH1105WADIESELENGINEATTHESAMETIME,THISMODULARMACHINETOOLISDESIGNEDANATTIRECLAMPS,SIMULTANEOUSLYCOMPLETESTHEDRILLHOLE,THEBROACHING,THETAPPINGANDSOONTHREEWORKINGPROCEDURESTHEAPPROACHANDMETHODOFDESIGNONPROJECTANDHEADSTOCKAREINTRODUCEDINTHISTHESISITINCLUDESTHEDESIGNOFPROJECT,HEADSTOCKOFMODULARMACHINETOOLANDTHEPARTSOFMODULARMACHINETOOLTHISTASKISTOCOMPLETETHEDESIGNOFTHEHEADSTOCKDESIGNUSEDINVBLOCKPOSITIONING,CANBEEFFECTIVELYTARGETEDTHISDESIGNCANGUARANTEETHEPROCESSINGPRECISIONANDTHEPRODUCTIVITY,ANDMAJORITYOFUSESTHESTANDARDPARTANDTHESTANDARDLETTER,THESTRUCTURESIMPLE,THECOSTISLOWANDTHEEASYTOOPERATETHEHEADSTOCKDESIGNISANIMPORTANTTRANSMISSIONPARTINMODULARMACHINETOOLDESIGNINGINHEADSTOCKDESIGNASPECT,THEORIGINALMACHINEADOPTSMUCHPROCESSANDTHEEFFICIENCYISLOW,PROCESSINGSIZEDONOTGUARANTEEEASILYTOO,ALSOLOCATIONPRECISIONDONOTBEFOLDERHIGHAFTERIMPROVING,MODULARMACHINETOOLCANMAKETHEDRILLING,REAMINGANDTAPPINGATTHESAMETIME,THUSNOTONLYHAVERAISEDPROCESSINGEFFICIENCY,GUARANTEEDTHEPROCESSINGSIZEOFHOLE,SOLVEDLOCATIONPRECISIONPROBLEM,BUTALSOREDUCEDTHELABORSTRENGTHOFWORKERKEYWORDSMODULARMACHINETOOL;SYSTEMDESIGN;HEADSTOCK盐城工学院本科生毕业设计说明书2009目录1前言12组合机床总体方案论证321被加工零件工艺方案的拟订3212工艺基准的选择322组合机床配置型式的选择3221单工位加工机床3222转塔动力箱式组合机床4223多工位双面卧式组合机床4224双面卧式组合机床53组合机床的总体设计531被加工零件工序图532加工示意图6321刀具的选择7323确定切削扭矩,切削功率及刀具耐用度8324导向结构的确定9325接杆的选择11326确定动力部件的工作循环及工作行程1133机床联系尺寸图13331动力头的选择13332装料高度H的确定14333主轴箱轮廓尺寸的确定1434生产率计算卡15341理想生产率15342实际生产率15343机床负荷率17344生产率计算卡174主轴箱设计1841绘制多轴箱设计原始依据图1842确定主轴、齿轮及模数1943主轴箱传动系统的设计19431对主轴箱传动系统的一般要求19432拟定多轴箱传动系统的基本方法19433确定轴的位置与齿轮齿数2044轴上零件的设计选用与校核24451主轴箱中齿轮的校核计算24452轴的强度设计27453主轴箱中轴承的校核计算295电气控制系统设计3251攻丝工位电气控制设计326样机试验测试34柴油机曲轴螺纹孔加工组合机床总体及主轴箱设计61组合机床空运转试验34611样机试验要求34612样机试验结果3462组合机床切削试验34621组合机床试验过程34622组合机床试验结果347结论35参考文献36致谢37附件清单38盐城工学院本科毕业设计说明书200911前言组合机床是根据工件的加工需要,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。目前,组合机床主要用于平面加工和孔加工两类工序。平面加工包括铣平面、锪平面、车端面;孔加工包括钻、扩、铰、镗孔以及倒角、切槽、攻螺纹、锪沉孔、滚压孔等。随着综合自动化的发展,其工艺范围正扩大到车外圆、行星铣削、拉削、推削、磨削及抛光冲压等工序。此外,还可以完成焊接、热处理、自动装配和检测、清洗和零件分类及打印等非切削工作。组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器仪表、军工及缝纫机、自行车等轻工行业大批大量生产中已获得广泛的应用;一些中小批量生产的企业,如机床、机车、工程机械等制造行业中也已推广应用。组合机床最适宜于加工各种大中型箱体类零件,如汽缸盖、汽缸体、变速箱体、电机座及仪表壳等零件;也可用来完成轴套类、轮盘类、叉架类和盖板类零件的部分或全部工序的加工1。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20~60M/MIN;复合、多功能、多轴化控制装备的前景亦被看好。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
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