犁刀变速齿轮箱体钻孔攻丝双工位组合机床设计（双侧4-M8）【通过答辩毕业论文+CAD图纸】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 摘 要 本设计介绍了 犁刀变速齿轮箱体多轴箱的设计，其中 包含了零件加工工艺的确定，设计中首先要了解工件的加工工艺路线 及工序的计算 ，确定攻螺纹主轴的直径，初步选用电机型号及机床各部分部件。 编制三图一卡（被加工零件工序图，加工示意图，机床联系尺寸图，机床生产率计算卡）。在多轴箱设计中，确定传动系统，计算主轴坐标，传动部件的校核及主轴箱的总图绘制。 本设计将钻孔、攻丝两工艺结合为一体，降低了机器成本，而且节省了加工时间，提高了工作生产效率。 关键词 ： 齿轮箱体 组合机床 总体设计 攻丝多轴箱 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 he on ox of of is to in of to of of of In to of be of as of of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 目录 摘要 . I . 一章 组合机床概述 . 1 第二章 犁刀变速齿轮箱体工艺分析 . 5 加工零件的功用 . 5 编制工艺规程及分析 . 5 加工零件的技术要求 . 5 算生产纲领 . 5 坯的选用 . 6 件加工工艺路线的拟定 . 7 件定位 . 7 位基准的选择 . 8 序的集中和分散 . 8 工工序的设计 . 9 处理的安排 . 9 步拟定工艺规程 . 9 丝切削用量的选择 . 10 第三章 钻孔、攻丝组合机床的结构设计 . 11 合机床的配置形式的选择 . 11 力部件的选择 . 11 用部件选择 . 12 轴箱的轮廓尺寸的确定 . 12 底座 . 13 间底座 . 14 力部件工作行程及循环的确定 . 14 步确定装料高度 . 15 第四章 绘制“三图一卡” . 16 制被加工零件工序图 . 16 制被加工零件加工示意图 . 16 床联系尺寸图的绘制 . 18 用机床生产率计算卡的编制 . 18 产率的计算 . 18 写生产率计算卡 . 20 第五章 组合机床攻螺纹多轴箱设计 . 21 螺纹概述 . 21 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 容及注意事项 . 21 轴外伸尺寸及切削用量 . 22 轴齿轮的确定及计算 发 . 22 轴形式和直径，齿轮模数的确定 . 22 轴箱所需动力计算 . 23 轴箱的传动设计 . 24 多轴箱的传动系统的一般要求 . 25 订多轴箱传动系统的方法 . 25 轴、传动轴坐标计算 . 28 算主轴驱动轴坐标 . 28 算中心误差 . 30 . 31 传动零件进行校核 . 32 的挍核 . 32 轮的挍核 . 33 螺纹装置的设计 . 35 螺纹靠模机构及卡头 . 35 螺纹装置 . 35 螺纹行程的控制 . 36 轴箱总图及零件图的绘制 . 37 视图 . 37 开图 . 37 轴箱技术条件 . 38 第六章 结论 . 40 参考文献 . 41 附录 . 42 致谢 . 43 附录： 纸 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 第一章 组合机床概述 本设计是对 齿轮箱体钻孔、攻丝组合机床总体及攻螺纹多轴箱设计。 通过本次设计掌握组合机床的工作原理，设计方法和了解组 合机床的发展史及未来的发展前景。 动力箱 、 各种工艺切削头和动力滑台是组合机床完成切削主运动或进给运动的动力部件 ， 是组合机床通用部件中最基本的部件 。 其中还有能同时完成切削主运动和进给运动的动力头 。 而只能完成进给运动的动力部件称为动力滑台 。 固定在动力箱上的主轴箱是用来布置切削主轴 ， 并把动力箱输出轴的旋转运动传递给各主轴的切削刀具 。 由于各主轴的位置与具体被加工零件有关 ， 因此主轴箱必须根据被加工零件进行设计 。 不能制造成完全通用的部件 ， 但其中很多零件 （ 如主轴 、 中间轴齿轮和箱体等 ） 是通用的 。 组合机床在目前被广泛应 用。 组合机床是根据工件加工需要，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，它能够对工件进行多刀，多轴，多面，多工位同时加工。在组合机床上可以完成钻孔，攻丝，铰孔，车削，镗削，磨削及液压等工序。组合机床结构稳定，工作可靠，使用和维修方便，有可重新改装的优越性。其通用零部件可以多次重复使用。它可以同时从几个方向采用多把道具，对几个工件进加工，大大提高了生产率，而且他还具有设计制造周期短，占地面积小等特点。所以组合机床越来越广泛的被广泛的被应用到各行各业。 组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、 多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。 组合机床的通用部件有：床身（侧底座）、底座（包括中间底座和立柱底座）、立柱、动力箱、动力滑台、各种工艺切削头等。对于一些按顺序加工的多工位组合机床，还具有移动工作台和回转工作台。 因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。 图 1种组合机床 配置 方案示意图 13. 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 图 1组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件 (如飞轮、汽车后桥半轴等 )的外圆和端面加工。 近年来组合机床的主要用户汽车制造厂为了提高产品质量和加强竞争力，对加工设备提出了一些新的要求，如高生产率、缩小加工尺寸 的分散度、高可靠性、高利用率和柔性化；此外要求组合机床价格低，交货期短，售后服务好。这对组合机床行业是一种新的挑战，其中有一些要求相当苛刻的。在不断革新和采用新技术以及一些有关工业及配套件厂的共同努力下，有不少要求已得到满足，在技术上取得了一些新的进展。例如，在对组合机床高生产率方面，要求单线（不采用并联线）加工大件（指缸体、缸盖、变速箱体、变速器壳）的生产率达到 120 /h （ 100%负荷时），也就是节拍时间为20更短。又如，车削活塞变椭圆裙部的数控专门化车床，转速高达 5000r/产率可达 500件 /h。它采用了 新颖的往复运动刀架（直线伺服电动机驱动、采用计算机磁盘驱动和定位原理，以及滚动导轨铝质套筒形密封结构）和高抗振性聚合物人造花岗岩床身等新技术；其加工的外圆公差可达 为图纸要求公差的 1/2，可以不必再分组的办法进行选择装备，便可做到互换装配，从而减少零件的库存量和分组、保管、配对等手续和管理上的麻烦，更加便于实现“准时制生产”。对于组合机床来说买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 达到完全互换装配的加工精度尚有些距离，能达到 高可靠性和利用率方面，部分组合机床自动线可达到三班制常年生产（利用班休间隔进行换刀）。 当前不但有一个国家内各组合机床制造厂之间存在着竞争，同时还在各国著名机床厂之间也出现了竞争。如美国较著名的组合机床厂 1991 年被 司收购而消失了。美国是汽车工业发达、需要组合机床及其自动线较多的国家。近年来，德国、意大利的几个较著名的组合机床制造厂纷纷打入美国市场， 1991、 1992两年 输入美国的组合机床及其自动线价钱金额达 由于柔性制造设备和技术的发展和广泛应用，特别是加工箱体件柔性制造单元和柔性制造系统的应用，取代了一部分单一品种生产用的组合机床及其自动线，预计 90 年代组合机床在机床市场中所占的比例将继续降低。一份 1990 年发表的美国机床市场调查及预测报告（表 1明，组合机床在机床市场中所占的份额（金额计算），从 80年代中期的平均占 15%，将到 989年的 预计 90年代前半期还将继续下降到 而加工中心所占比例将上升 3 个百分点（由 18%升至 21%）。另一 份报告（美国8）指出， 1990美国柔性制造系统和柔性制造单元的产值将从 7亿美元。美国组合机床市场会进一步缩小，也是一种必然的趋势。各国情况不同，但适应市场对产品多样化的要求，利用柔性较大的设备进行多品种生产和易于实现产品的更新换代 则是一种必然的趋势，虽然组合机床也在向柔性化发展，但其柔性毕竟不及柔性制造系统，其应用总是受到一定限制，组合机床市场的缩小将会程度不同地出现。 美国组合机床（其包括内容 与我国比较接近）的产值在金切机床产值中占的比例较高，大多数年份都在 20%以上，表明美国组合机床行业是比较发达的。从单台（条）的平均价值金额看，美国较高，表明美国组合机床自动线的产量较多。意、法两国组合机床的产量和产值虽然较少，但其在金切机床年产值中的比例却高于德国和日本，表明这两国重视组合机床的生产。美国组合机床的常量很少，所占比例较低，未受重视。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 表 1组合机床的更新情况，可以每隔几年一次机床拥有量普查中有关各类机床役龄的统计及其所占百分比的数据中推算出来。 美国是机床普查工作进行得比较好的国家，其分类及役龄统计都比较完整。美国 1968次机床普查。组合机床（包括自动线）的拥有量、构成比及役龄的百分比表明组合机床的构成比有些变化，但变化不大；70年代后期构成比最大， 80年代又 逐渐减少，可以认为 70年代后期组合机床在美国的应用达到高潮。从役龄的百分比来分析组合机床的更新情况是， 1983年和 1989年的 06%和 14%，而调查是每五年进行一次，大约每年有 3%的新组合机床投入使用，总量变化不大，可以认为其更新率约为 3%。从其他几个役龄 上看， 50%， 20 年以上役龄的减少了 16%，组合机床的役龄是更年轻化了。这种情况可以认为有比较普遍的意义。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 第 二 章 犁刀变速齿轮箱体工艺 分析 加工零件的 功用 箱体的功用箱体零件是机械制造中加工工序较多，劳动量较大的，精度要求高的典型零件。 变速箱体是专用机床的关键零件，箱体的质量直接影响到机床的使用功能，箱体内装有许多零件，所以箱体上相应部件作为零件的装配部件的基础，它们之间的相对位置基本上是由箱体来保证的，所以箱体的加工表面的尺寸、形状、位 精度都有非常严 格的要求。 编制工艺规程及分析 加工 零件的技术要求 犁刀变速齿轮箱体 材料为 材料有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，适用承受教大应力、要求耐磨的零件。 该零件主要加工 表 面为 直接影响旋耕机与拖拉机变速箱的接触精度及密封。 2 面的垂直度 面相 对 接影响犁刀传动对 臂壳及右臂壳 体孔轴线的同轴度。 因此，再加工他们时，最好能在一次装夹下将 两孔或两面同时加工出来。 2 14 14 面及 响旋耕机与变速箱连接时的正确定位，从而影响犁刀与变 速箱倒挡齿 轮的啮合精度。 算 生产纲领 犁刀变速齿轮箱体，该产品年生产量为 50000件，设其备品率为 16%，机械加工废品率为 2%，现制定该零件的机加工工艺规程技术要求 ： （ 1） 铸件消除内应力。 （ 2） 未注明铸造圆角为 3。 （ 3） 铸件表面不得有粘砂、多肉、裂纹等缺陷。 （ 4） 允许有非聚集的孔眼存在，其直径不大于 5度不大 于 3距不小买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 于 30个铸件孔眼不多于 10个。 （ 5） 未注明倒角为 45 。 （ 6） 所有螺孔锪 90锥孔至螺纹外径。 （ 7） 去毛刺，锐边倒 角。 （ 8） 同一加工平面上允许有直径不大 3度不大于 15数不超过 5个孔眼，两孔之间不小于 3 （ 9） 涂漆按 计算犁刀变速齿轮箱体年产量 N： N=+a%+b%)=50000 1 1+16%+2%) （ 2 1） =59000件 /年 该零件的质量为 7据生产类型与生产纲领的关系。查表 31 生产类型可确定为大量生产。 坯 的 选用 根据零件材料 已知零件生产纲领为 59000件 /年，该零件约为 7知，其生产类型为大批量生产。毛坯的制造方法选用砂型机器造型。又由于箱替零件的内腔及 2还应安放型芯。此外，为消除残余应力，铸造后安排人工时效。 （ 1） 铸件尺寸公差分为 16级，由于是大量生产，毛坯制造方法采用砂型机器造型。由工艺人员手册查得，铸件尺寸公差等级为 取铸件 箱值为 （ 2） 铸件机械加工余量 对成批 大量的铸件加工余量由工艺人员手册 3 查得，选取 级，各表的总余量见表 2 1。由工艺人员手册可查得铸件主要尺寸公差见表 2 2。 表 2 1 各加工表面总余量 /工表面 基本尺寸 加工余量等级 加工余量数值 说明 R 面 Q 面 N 面 凸台面 孔 268 168 168 106 80 G H G G H 4 5 5 4 3 底面，双侧加工（取下行数据） 顶面降一级，双侧加工 侧面，单侧加工（取上行数据） 侧面单侧加工 孔降一级，双侧加工 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 表 2 2 主要毛坯尺寸及公差 /要面尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差 面轮廓尺寸 N 面轮廓尺寸 N 面距孔 80 中心尺寸 凸台 面距孔 80 中心尺寸 孔 268 168 46 100+6 80 4+5 5 4 3+3 168 177 51 110 70 4 4 件 加工工艺路线的拟定 件 定位 工件 在夹具中定位的主要任务是：使同一工序中的一批工件都能在夹具中占据正确的位置。工件位置的正确与否，用加工要求来衡量。能满足加工要求的为正确，反之不正确。一批工件逐个在夹具上定位时，各个工件在 夹具中占据的位置不可能完全一致，也不必要求其完全一致，但各个工件的位置变动量必须控制在加工要求所允许的范围内。 工件定位定则（六点定则）： 在空间直角坐标系中，工件可以沿 X、 Y、 Z 轴有不同的位置，称工件沿 X 、 Y 、 Z 表示；也可以绕 X、 Y、 工件绕 X、 Y、 X 、 Y 、 Z 表示。用于描述工件不确定性的 X Y Z X Y Z ，称为工件的六个自由度。 用于限制工件自由度的固定点，称为定位支承点，简称支承点。 用合理分布的六个支承点限制工件六个自由度的法则，称为六点法则。 对 六个自由度的限制可分为以下几类定位： （ 1） 工件在夹具中定位，若六个自由 度都被限制时，称为完全定位。 （ 2） 工件在夹具中定位，若六个 自由 度没有被全部限 制时，称为部分定位 （不完全定位） 。 在工件定位时，以下情况允许不完全定位： 加工通孔或通槽时，沿贯通的位置自由度可不限制。 毛坯（本工序加工前）是轴对称时，绕对称轴的角度自由 度 可不限制。 加工贯通的平面时，除可不限制沿两个贯通的位置自由度外，还可不限制绕垂直买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 加工表面的角度自由度 3. （ 3） 工件在夹具中定位时，若实际定位支撑点或实际限制的 自由 度个数少于工序加工要求应予限制的 自由 度个数，则工件定位不足，称为欠定位。 （ 4） 工件在夹具中定位，若几个支撑点 重复限制同一个或几个 自由 度时，称为重复定位。 位基准的选择 （ 1） 精基准的选择。犁刀变速齿轮箱体的 是设计基准，用它们作 为 精基准，能使加工遵循“基准重合”原则，实现箱体零件“一孔二面”的典型定位方式；其余各面和孔的加工也能用它定位，这样工艺路线 遵循了“基准统一”的原则。此外， 位比较稳定、加紧方案也比较简单、可靠，操作方便。 （ 2） 粗基准的选择。考虑到以下几点要求，选择箱体零件的重要孔（ 2与箱体内壁作为 粗基准 保证各 加工 表 面均有加工余量的情况下，使重要孔的加工余量尽量均匀； 装入箱内的 旋转零件（如齿轮、轴套等）与箱体内壁有足够的间隙； 能保证定位 夹 紧可靠 。 序的集中和分散 （ 1） 集中工序的特点： 减少设备的数量，减少了操作工人和生产面积。 减少工序的数目，减少运输工作量，简化了生产计划工序缩短了生产 周期。 减少装夹次数不仅有利于提高生产率，而且由于在一次装夹加工许多表面，也易于保证这些表面间的位置精度。 因为采用的专用设备和专用工艺装备数量多而复杂，因此机床的工艺 装备的调整维 修也很费事，生产准备工作量很大。 （ 2） 分散的特点： 采用比较简单的机床和工艺装备，调整容易。 对工人的技术要求低或只经过较短时间的训练。 生产准备工作量小，易于变换产品。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 设备数量多，生产面积大。 综上所述 攻箱体螺纹可采用集中攻螺纹 ， 即箱体上大量螺纹工序集中在一台机床上加工，并与钻床工序分开。这样便于考虑统一的润滑、简化多轴箱传动 工 工序的 设计 确定工序尺寸的一般方法是，由于加工表面的最后工序往前推算 ，最后工序的尺寸只与工序的加工余量有关。有基准转换时，工序尺寸 用工 艺尺寸链解算。 处理的安排 变速箱体是形状复杂的铸件，必须消除内应力，防止加工和装配以后产生变形，必须合理安排时效处理工序，采用自然或人工时效处理。 步拟定 工艺规程 工艺规程：把工艺过程的操作方法按一定的格式用文件的形式规定下来。 通过对箱体的工艺分析和箱体的技术要求来制定箱体的加工路线，由于箱体的年产量为 59000 台 /年，为大批量生产，尽量选用专用机床加工，提高生产率。 拟订的加工工艺 : 序号 工序内容 简要说明 铸造 时效 消除内应力 涂底漆 防止生锈 10 粗铣 先加工基准面 20 钻 扩铰 2口倒角 145 。钻孔 4 精铰余量 30 粗铣 面 先加工面 40 铣凸台面 50 精镗孔 2口倒角 145 后加工孔粗加工结束 60 精铣 精加工开始 70 精铰孔 2艺要求） 提高工艺精准度 80 精铣 面 先加工面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 90 精铰孔 2加工孔 100 钻 20。扩铰球形孔 4口倒角 1 45 ，攻 螺纹 4要加工面在后面加工 110 锪平面 42 120 钻 8口倒角 1 45 ，钻铰 孔2口倒角 1 45 130 攻螺纹 8序分散平衡节拍 140 检验 150 入库 丝切削用量的选择 查机械加工工艺手册 3 选取所需刀具，选用 柄机用丝锥 。 攻螺纹切削转矩： 1 4195T P 由已知得螺纹直径 D=12取 P = 1 . 51 . 4195 1 . 7 512T =14600削功率 P740（ 2 2） T 切削转矩（ N V 切削速度 （ m/ 由螺纹直径和螺距查机械制造工艺设计手册表 3=速 1 0 0 0 v 1 0 0 0 8 . 8 8= 2 3 5 . 7 / m i . 1 4 1 2n r 。查机床设计手册表 6速钢丝锥攻螺纹切削速度为 48m/工材料为铸铁 )，即转速较大，取实际转速 n=200r/实际切削速度 v=n d/1000= 2 1000=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 第 三 章 钻孔 、攻丝组合 机床的结构设 计 合机床的配置形式的选择 本设计是对犁刀齿轮箱体 钻孔、 攻丝的组合机床设计。根据犁刀齿轮箱体结构和大批量生 产采用双面加工的组合机床和液压自动加紧结构以便提高生产效率。 图 3床总体布置图 其 总体布置 如图 3 1 所示。 力部件的选择 动力部件的选择主要是确定动力箱和动力滑台。已经确定为卧式双面齿轮传动组合机床，选用配套的动力箱驱动多轴箱攻螺纹主轴。 动力箱规格要与滑 台匹配，其驱动功率主要依据多轴箱所传递的切削功率来选用 。 切削P （ 3 1） 消耗主轴的切削功率总和 多轴箱的传动功率 机床共有四根主轴加工工件，故 P4 动功率 加工黑色金属时取 工有色金属时取 轴传动复杂时 取小值，反之取大值。故本设计取 组合机床 简明 手册 2 表 5 39 选用 动力箱 ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩必过 1 动机 型号 动机功率 动机转速 n=940r/出转速 n=470r/20 用部件选择 选择通用部件，主要是确定动力部件的驱动方式和规格（即大小），其他如床身、立柱、挡铁等部件根据动力部件的规格，按通用部件配套表选用 13. 轴箱的轮廓尺寸的确定 标准通用钻、镗类多轴箱的厚度是一定的、卧式为 325立式为 340此，确定多轴箱 尺寸的宽度 B 和高度 H 及最低主轴高度 图 3 2 所示 ： b 1点画线表示，多轴箱尺寸用实线表示，多轴箱宽度 B、高 度 H 的大小主要与被加工零件孔的分布有关， 多轴箱轮的宽度 B 和高度 H 通常按下式确定： B=b1+b+ （ 3 2） H=h+h1+ （ 3 3） 00 00 b= 60 h= 3 2