毕业设计CW6163说明书.doc

第第 1 1 章章 error!error! nono bookmarkbookmark namename given.given. 绪绪 论论 本次设计是为了提高 cw6163 主轴箱传动箱体的生产率，最重要的是我们的大学生 活即将结束，为了使我们具备综合运用所学理论知识和实践技能的能力，初步解决本专 用范围内的工程技术问题的能力，善于运用新工艺、新技术、新材料以及具备一定的创 新思维;同时，应当具备使用各种工具手册，查阅科技文献资料的能力；最后，也能使我 们深刻认识理论联系实际的重要性。也为我们以后从事工作奠定坚实良好的理论基础。 纵观组合镗床的发展，卧式镗床是镗床中应用最广泛的一种。它主要是孔加工， 镗孔精度可达 it7-9 级。主轴水平布置、主轴箱能沿前导轨移动。使用卧式镗床加工 时，刀具装在主轴上，通过主轴箱可获得需要的各种转速和进给量。工件安装在工作 台上，工作台可随滑座作纵横向移动，以适应各种加工情况。 近几年来，国内外卧式钻镗床和落地钻镗床的技术发展非常快,其特点是产品结构不 断更新，新技术应用层出不穷，工艺性能复合化，速度、效率不断提高，突出精细化制 造。 卧式钻镗床的主要关键部件是主轴箱，安装在移动工作台上，这种结构最大特点是 刚性、平衡性、散热性能好，为主轴箱高速运行提供了可靠保证。但是，这种结构不便 于维护保养，是当今采用的厂家不多的原因。主轴箱移动多通过电机驱动滚珠丝杆进行 传动，是主轴驱动核心传动装置，多采用静压轴承支承，由伺服电机驱动滚珠丝杆进行 驱动。由于主轴转速越来越高，主轴升温快，现在，已有很多厂家将采用油雾冷却以替 代油冷却，更有效地控制主轴升温，使其精度得到有效保证。 主轴系统主要有两种结构型式，一种是传统的刀杆伸缩式结构，具有钻深孔及大功 率切削的特点；另一种是现代高速电主轴结构，具有转速高，运行速度快，高效、高精 的优点。 综上所述，当代卧式钻镗床技术发展非常快，主要体现在设计理念的更新和机床运 行速度及制造工艺水平有很大的提高，另一方面是机床结构变化大，新技术的应用层出 不穷。卧式钻镗床的结构向高速电主轴方向发展，这将是今后一个时期技术发展的新趋 势。 本次设计是为了提高 cw6163 主轴箱传动箱体的生产率，最重要的是我们的大学生活即将结束， 为了使我们具备综合运用所学理论知识和实践技能的能力，初步解决本专用范围内的工程技术问题的 能力，善于运用新工艺、新技术、新材料以及具备一定的创新思维;同时，应当具备使用各种工具手册， 查阅科技文献资料的能力；最后，也能使我们深刻认识理论联系实际的重要性。也为我们以后从事工 作奠定坚实良好的理论基础。 2 第第 2 2 章章 零件分析零件分析 2 21 1 零件作用零件作用 所给的题目是cw6163 床头箱工艺规程及工艺装备。主要是用来安装各齿轮和 轴，其主要作用是在机器中起到支撑和定位各传动轴，借传递各种速度和动力。 2 22 2 零件工艺分析零件工艺分析 cw6163 床头箱加工表面有图示的 a、b、c、d、面，60 度斜面及前面。 工艺表 2-1 工序号工序内容 1划线，检查毛坯缺陷及加工余量，划 a、b、c、d、前面及上面各面加 工。 2按线找正，粗铣上面。 3精铣上面，保证粗糙度 3.2 平面度 0.04。 4以上面为基准，粗铣 a、b 面。 5精铣 a、b 面，保证尺寸 480，a、b 面平面度为 0.04。 6刮 a、b 面至 16 点/25 25，保证 b 面对 a 面垂直度 0.025。 7以 a 面为基准，粗铣前面。 8精铣前面，保证平面度为 0.05，对 a 面的垂直度为 0.08。 9粗铣 60 度斜面，保证尺寸 110，粗糙度 6.3。 10以 a 为基准，粗铣 c、d 面。 11精铣 c、d 面，保证尺寸 8500.45，c、d 面平面度为 0.04，c、d 面与 a、b 面垂直度为 0.10 12粗镗、孔（专用夹具）。 13精镗、孔。 14粗镗、孔。 15精镗、孔。 16前面钻：4-m6、10-m8 15 后面：2-m12-6h 深 25，2-m16-6h 深 35 钻 m20 孔。 17 d 面：钻 8-m8 孔，铰 8h7 孔要求； c 面：钻 15-m8 20 及配合 4-m8 25 底孔 6.7。 钻、扩、铰轴 28h7 孔 钻、扩、铰轴 30h7 孔 钻、扩、铰轴 42h7 孔。 18 上面：钻 8-m8-6h 深孔 15 6-6.8 孔 下面：钻 2-m20-6h 深 45 孔深 50 钻 12-m6-6h 深 10 配作 钻 2-22 孔 38 锪平 19 钻 0.7、10、8 油孔。 第第 3 3 章章 工艺规程设计工艺规程设计 3 31 1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式 毛坯为：ht200 材料，选择铸件毛坯。 3 32 2 基面的选择基面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面的选择的正确与合理可以使加 工质量得到保证，生产率得以提高否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会 造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。 .1 粗基准的选择粗基准的选择 对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准；而对有若干不加工表面的工件， 则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面为粗基准。 .2 精基准的选择精基准的选择 主要应该考虑基准重合的问题。 3 33 3 制定工艺路线制定工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要 求得到合理保证，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采用组合机床和专业夹具，并 尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效益，以便使生产成本尽量 下降。综合考虑之后确定出一下工艺路线 1.工序：检查毛坯缺陷，确定机加工余量，划 a、b、c、d 前面及上面各面加工线。 2.工序：粗铣上面 加工材料ht200,b =200hbs; 工件尺寸宽度 ae=534.5mm, 长度 l=850mm;铣刀铣削，加工余量 h=5mm 加工要求用标准硬质合金端铣刀铣削，加工余量 h=2.5mm 机床专用卧式铣床。 （1）刀具 （2）切削用量 （3）基本工时 (1)选择刀具 根据参考文献 1 表 1-2，选择 yg6 硬质合金刀片。 根据参考文献 1 表 3-1.铣削深度 ap5 时，端铣刀直径 d0为 550mm,ae为 535mm。但铣削 宽度为 535 mm，故应根据铣削宽度 ae550mm,选择 d0=550mm.由于采用标准硬质合金端 铣刀，顶齿数 z=32，参考文献 1 表 3-16 铣刀几何形状 由于 b =220hbs，故选择 r0=00，a0=80,a0=80,kr=600,s=-200 (2)选择切削用量 1)决定铣削深度 ap 由于加工余量 h=5mm.故在一次走到内切完，则 ap=5mm 2)决定每齿进给量 fz.采用不对称端铣以提高进给量。 根据参考文献 1 表 3-5.当使用 yg6，铣床功率为 13.3kw，,参考文献 1 表 3- 30，xa5032 型立铣说明书时。 fz=0.14-0.24mm/z 但因采用不对称端铣，故取 fz=0.24mm/z 3)选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据参考文献 1 表 3-7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.5mm；由于铣刀直径 d0=550mm,故刀具寿命 t=450min 4 4)决定铣削速度 vc 和每分钟进给量 vf根据参考文献 1 表 3-16， 当 d0=550mm，z=32, ap5mm,fz0.24mm/z 时， vt=60m/min,nt=40r/min,vft=200mm/min 各修正系数为：kmv=kmn=kmvt= 1 ksv=ksn=ksvt=0.8 故 vc=vtkv=60 0.8 1=48 m/min n=ntkm=40 0.8 1=154.84 r/min vf=vftkvt=200 0.8 1=160 mm/min 根据立铣说明书。,参考文献 1 表 3-30 选择 nc=37.5r/min vfc=190mm/min 因此实际切削速度和毎齿进给量为： vc=d0n/1000=(3.14 550 37.5)/1000=64.8m/min fzc=vfc/ncz=190/37.5 32=0.16mm/z 5)校验机床功率 根据参考文献 1 表 3-24，当 b=200hbs，ae535mm,ap5mm, d0=550mm, z=32,vf=190mm/min. 近似为： pcc=13.3kw 根据立铣说明书,参考文献 1 表 3-30，机床主轴允许的功率为： pcm=7.5 0.75kw=5.63kw; 故 pcc84mm,选择 d0=100mm.由于采用标准硬质合金端铣刀，顶齿数 z=10,参考 文献 1 表 3-16 2)铣刀几何形状 由于 b =220hbs，故选择 r0=00，a0=80,a0=80,kr=600,s=-200 (2)选择切削用量 1）决定铣削深度 ap 由于加工余量 h=1.5mm.故在一次走刀内切完，则 ap=1.5mm 2) 决定每齿进给量 fz.采用不对称端铣以提高进给量。 根据参考文献 1 表 3.5.当使用 yg6，铣床功率为 17.5kw,参考文献 1 表 3-30 时。 fz=0.14-0.24mm/z 但因采用对称端铣，故取 fz=0.14mm/z 3) 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据参考文献 1 表 3-7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 1.5mm；由于铣刀直径 d0=100mm,故刀具寿命 t=180min 8 4）决定铣削速度 vc 和每分钟进给量 vf 根据参考文献 1 表 3-16，当 d0=100mm，z=10, ap1.5mm,fz0.14mm/z 时， vt=110m/min,nt=352r/min,vft=394mm/min 各修正系数为：kmv=kmn=kmvt=1 ksv=ksn=ksvt=0.8 故 vc=vtkv=110 0.8 1=88 m/min h=ntkm=352 0.8 1=281.6 r/min vf=vftkvt=394 0.8 1=315.2 mm/min 根据,参考文献 1 表 3-30 选择 nc=300r/min vfc=375mm/min 因此实际切削速度和毎齿进给量为： vc=d0n/1000=(3.14 100 300)/1000=94.2m/min fzc=vfc/ncz=375/300 10=0.125mm/z 5) 校验机床功率 根据参考文献 1 表 3-24，当 b=200，ae80mm,ap1.5mm,d0=100mm,z=10,vf=375mm/min. 近似为： pcc=1.9kw 根据 xa5032 型立铣说明书,参考文献 1 表 3-30，机床主轴允许的功率为： pcm=17.5 0.75kw=13.125kw; 故 pcc （n 切+n 进）/（kw） -传动效率，当主轴箱的主轴少于 15 时取其值为 0.9，主轴多于 15 时取 0.8 n 动1.5/0.9=1.7kw 故选其功率值为 5.5kw （2)进给力的选择 每一型号都有其最大允许进给力，选用时计算的切削进给力必须稍小于动力头允许 的最大进给力，并注各主轴切削力的合力中心应处在动力头接合面范围内，力求使其处 在动力头接合面的下方，为此，应将重负荷的粗加工工序安排在主轴箱的下部。 （3）进给速度的选择 每一种型号的动力头都有快速行程速度，最小进给量的规定对于机械动力头来说， 其进给量是有级的，选用时必须按主轴转速及进给变换齿轮来验算每分钟的进给量及其 主轴每一转的进给量，对于精加工机床：实际使用的进给量应大于其 0.51 倍，还必须注 意在采用压力继电器装置时动力头所能实现的最小进给量数值还应加大。 （4）最大行程的确定 选用动力头时必须考虑其最大允许行程，除满足机床工作循环的要求外，还必须保 证调整和装卸刀具的方便性。对于多工位移动工作台式机床，要保证移动时工作台上的 刀具不与刀具发生碰撞等。 （5） 主轴箱最大轮廓尺寸的影响 为了使动力头在加工进程中有良好的稳定性，需根据主轴箱的轮廓尺寸来选择相应 规格的动力头，同时要考虑主轴箱上刀具的分布情况，力求使各刀具进给抗力的合力中 心不超出主轴箱与动力头的接合面，并使其在垂直方向上尽量接近油缸的中心。 40 结结 论论 设计本着降低成本提高生产率的目的就兰州机床厂 cw6163 机床传动箱体的加工工 艺过程进行改进和优化。整个过程本着理论联系实际的要求，在老师的指导下经过分析 研究制定了几套工艺方案，经过多方面考虑选择了一套比较实用的方案。依这套方案绘 制了零件毛坯图，夹具图，加工示意图，机床联系尺寸图，主轴箱装配图。整个过程是 进行了大量的计算，查阅了大量的文献资料。本次毕业设计是对大学三年所学课程和生 产综合实习的检测和应用，将课本上所学的和实习中看到的结合起来，在此基础上，发 挥自己的创造力，进行实际设计工艺过程和夹具。因此，本次设计不仅加强了对自己所 学专业课程的理解和认识，而且也对自己的知识面进行了拓宽。此外，本次设在绘图的 过程中，使用了 autocad 绘图软件，并同时进行了手工绘图，这些都不同程度地使我 们学到了更多的知识，进一步提高了我们绘图识图的能力。 但知识所学有限，实际经验更加不足，因此我的设计还存在着很多的不足之处。如： 在夹具设计中，加紧机构为手动，尽管降低成本，但过于简单。这些在以后的设计中都 是需要改进的。 最后，在这里，感谢老师的认真指导和同学们的帮助。 致致 谢谢 本论文是在我的指导老师老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。她严肃的教 学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。她不仅在学 业上给我精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，在此谨向罗老师致 以诚挚的谢意和崇高的敬意。我还要感谢在一起愉快的度过毕业设计小组的同学们，正 是由于你们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本设计的顺利完成。 在设计即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到设计的顺利完成，有 多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意! 最后，再次对关心、帮助我的老师和同学表示衷心地感谢！ 42 参考文献参考文献 1 马名祥,梁秋蓉,阎慕良.参考文献 1 .四川科学技术出版社.1979 2 艾兴,肖诗纲.参考文献 2.机械工业出版社.1985 3 大连组合机床研究所. 组合机床设计.第一册.机械工业出版社.1975 4 谢家瀛.参考文献 4. 机械工业出版社,1975 5 大连组合机床研究所.组合机床设计参考图册.机械工业出版社，1975 6 徐嘉元,曾家驹.机械制造工艺学.机械工业出版社，1999 7 机械设计手册编委会.机械设计手册.北京.机械工业出版社，2004. 8 万苏文.机械设计基础.重庆，重庆大学出版社， 2005. 9 徐起贺,孟玲琴,刘静香.现代机械原理.西安.山西科学技术出版社，2004. 10 潘兆庆,周济主编.现代设计方法概论.北京：高等教育出版社， 1991. 11 高玉芬,卜桂玲.机械制图.大连理工大学出版社，2006. 12 刘小年.机械制图.北京：机械工业出版社，1999. 13 钱可强.机械制图.北京：化学工业出版社，2001. 14 元正有,宫波.公差配合与测量技术.大连：大连理工大学出版社，2004. 15 傅祥志.机械原理.2 版.武汉：华中科技大学出版社，2000. 16 董刚,李建功,潘风章.机械设计.3 版.北京：机械工业