卧式机床设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 在组合机床的设计中，主轴箱加工工艺是关键。“三图一卡 ”包括加工零件工序图 ,加工示意图 , 机床总图 ,生产效率计算卡。其中加工零件工序图是表示一台组合机床对被加工零件应完成的工艺内容的示意图。它包括加工部位尺寸精度 ,表面粗糙度及技术要求等内容。加工示意图表明被加工零件在机床的加工过程 ,刀具 ,辅具的位置状况 ,工件与夹具 ,刀具等机床各零部件间的位置关系，以及机床的工作行程和工作循环等。机床总图表示机床各组成部件相互配合关系及各零件、部件、标准件、通用件等名称、代号、数量及运动关系。以及检验各部件的相对位置 及尺寸之间联系是否满足加工要求，通用部件是否合适等内容。 关键词 ： 组合机床 、 主轴箱 、 “三图一卡” 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 n is a A is a to is It so on is in so on as as so so on is so on a 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 1 组合机床设计内容 . 1 组合机床的特点 : . 1 1 主要用于箱体其零件和杂件的孔面加工。 . 1 2 确定机床加工工 艺 . 1 艺过程分析 . 1 合机床特点 . 2 3 组合机床总体设计 . 2 响总体布置的因素 : . 2 三图一卡 ” 的设计 . 3 加工零件上序图 . 3 工示意图 . 3 择刀具 . 4 定切削用量 . 4 定钻削力 P，钻削扭距 M， 钻削功率 N . 4 向结构的选择 . 4 定主轴类型，尺寸外伸长度 . 4 4 机 床总图 . 5 配总图的设计步骤 . 5 产效率计算 . 6 理想生产率 Q . 6 2 实际生产率 . 6 5 传动系统图 . 8 定传动路线 . 8 算 . 9 轴传动轴上齿轮强度效核 . 9 定公式内的各计算数值 : . 9 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 计计算 . 10 何尺寸计算 . 10 滑系统齿轮的传动链的齿数、模数计算 . 10 6 主轴箱装配总图 . 11 图的作用和内容 . 11 装图的技术要求 . 11 图中液压系统的设计 . 11 力滑台控制的液压原理 图 . 11 用箱体零件 . 13 用主轴 . 13 用传动轴 . 13 用齿轮和套 . 14 据以上的联系尺寸绘制主轴箱装面说图 . 14 轴箱中各轴的坐标计算 . 14 承 . 14 的校核 . 15 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 组合机床设计内容 组合机床是按 系列化 ， 标准化通用件及按工件的形状和加工工艺要求设计的专用件所组成的高效机床 ,组合机床 90%为通用件 ,10%为专用件 ,故来加工产品有很大的优点 。 组合机床的特点 : 1 主要用于箱 体其零件和杂件的孔面加工 。 2 生产高 ,因工序集中 ,可多共面 、 多轴、多刀同时加工 。 3 加工精度稳定 。 4 研制周期短、便于设计、制造和使用维护 ,成本低 。 5 自动化程度高 ,劳动强度低 。 6 配置灵活 ,因结构是横块化 ,组合化 ,可按工件或工序 ,因大量通用部件和少量部件灵活组成或各种类型的组合机床及自动化 。 2 确定机床 加工工艺 艺过程分析 确定造型的分型面 ， 拔模斜度 ； 芯头芯盒的几何尺寸 ； 内外横浇口 ； 直浇口的几何形状尺寸 ； 浇注后的缩水量等工步 。 2. 造型 :采用渗加固化剂的肤腩树脂砂造型 ， 在造型机上制造外型与泥芯经氧化硬化后 ， 进行合模 ， 在外模中下泥芯 ， 然后合箱 ， 扣箱工步制作浇口杯 ， 冒头杯等 。 3. 浇注 :先进行点 ， 将砂型中有机质燃烧排气设置浇冒口 ， 将溶化温度在 1400 左右的铸铁水净化 ， 待气孔渣子上浮 ， 清除干净后 ， 冷却在 1300 左右时进行浇注 。 4. 清砂 : 铸件冷却 1时后 ， 开箱送入掁 动清砂 ， 除去铸件的浇冒口系统 ， 并对坏件进行打磨去毛刺 。 5. 退火 : 清除坏件凝固的内应力 ， 加温在 350 左右 ， 保温在 46 小时并随炉冷却 。 6. 刷涂料 : 在需要加工的四周上刷上红色涂料 。 7. 钳 : 以三个火孔为基准 ， 划四周平面加工线 。 8. 龙门铣 : 打正工件一次粗铣 4轴箱体的外表面 ， 并在箱体平面及侧平面上留买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 创余量 。 9. 龙门铣 : 精创工件的底平面全图 ， 及有孔系西侧平面合图 。 10. 摇臂钻 : 以钻模夹具 ， 钻加工 8 ， 并钻气堂 销孔 。 11. 粗镗 : 以卧式工位双面组 合镗床 ， 粗镗 100 三个大孔 ， 并留单边余量 即中 100 留 99， 60 留 59。 12. 精镗 : 以卧式单工位双面组合镗 ,精镗上述三个大孔 ， 制位合图 ， 倒角 1*45 。 13. 钻孔 : 以大 100 为基准 ， 采用活动钻模板 ， 在单工位 ， 卧式组合钻床加工 6- 176 个孔 。 14. 钳 : 去除粗加工毛刺 。 15. 检验 : 检验各加工平面与孔的尺寸是否合图 。 16. 钳 : 在 控机床主轴箱上打印标志 。 17. 入库 : 涂刷油漆 。 合机床特点 3. 加我精度稳定 4. 研制固期短 5. 自动化程度高 6. 配置灵活 3 组合机床总体设计 被加工零件的名称 :主轴箱箱体 材料 : 工内容 : 钻 6 加工精度 : 孔的位置度 产批量 : 6 万台 /年 响总体布置的因素 : 根据工件的结构特点 ， 以及考虑定位基准与设计基准重合的原则 ， 必须选择顶面 A 及两孔 100， 20 的销孔为定位基准 (见加工示意图 )， 确定基准后 ，组合机床总体布置大体上可以确定 ， 同时还需考虑下列因素的影响 ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 1. 加工精度 的影响 :工件的精度要求较高 ， 应采用具有固定夹的单工位组合机床 ， 因为位置精度要求较高 ， 所以应从两个方面对工件进行钻削加工的机床布置形式 ， 而选用卧式钻床 ， 本课题的位置精度要求为 再考虑到工件装卸方便 ， 故应采用与夹具及定位销定位的活动模扳和固定钻 ， 使位置精度达到图纸要求 。 2. 工件大小 ， 形状和加工部位特点的影响 。 由于工件大小 ， 所以应采用单工位机床 ,被加工孔的中心线与定位基准平行 ， 又要从二个平面同时加工 ， 所以应采用卧式钻床 ， 同时卧式钻床有利于排屑方便 ， 因为机床的空间高度可以调节 。 三图一卡 ” 的设计 加工零件上序图 它是指根据已确定的工艺方案 ， 表示一台机床式自动浅对该加工零件应完成的工艺内容的示意图 ， 它包括加工部位尺寸精度 ， 表面粗糙度及技术要求等内容 ， 但它不能用产品的零件图代替 ， 而须在图的基础上 ， 突出本机床式自动线的加工内容依据 ，也是制造使用检验和高速机床的重要技术文件 ， 其内容应包括 : 1. 表示被加工零件的形状 ， 轮廓尺寸及与本机床设计有关的部位的结构形状和尺寸 。 2. 表示出加工定位基准 ， 夹紧部位及夹紧方向 ， 以便依此进行夹具的定位支承 ， 限位 ， 夹紧及导向系统的设计 。 3. 表示出本道工序 加工 ， 部位的尺寸 ， 尺寸精度 ， 表面粗糙度 ， 形状位置精度及技术要求 ， 另外 ， 还应表示出本道工序对前道工序提出的要求 (主要是指定位基准 )。 4. 表示出必要的文字说明 ， 如被加工零件的编号 ， 名称 ， 材料 ， 硬度 ， 重量及加工部位的余量等 。 工示意图 被加工零件工序图的工艺方案 ， 表示一台组合机床对被加工零件应完成的工艺内容的示意图 。 它包括加工部位尺寸精度 ， 表面粗糙度及技术要求等内容 。 它不能用产品的零件图代替 ， 其内容包括 : 1 表示出被加工零件的形状和轮廓尺寸及本机床设计相关的部位的结构形状和尺寸 。 2 表示出加工用 定位基准 ， 夹紧部位及夹紧方向 。 以便进行夹具的定位支承 ， 限位 ， 夹紧及导向系统的设计 。 3 表示出本道工序加工部位的尺寸 ， 尺寸精度 ， 表面粗糙度 ， 形状位置精度及技术要求 。 另外还应该表示出本道工序对前道工序提出的要求 。 4 表示出必要的文字说明 ， 如被加工零件的编号 ， 名称 ， 材料硬度 ， 重量及加工买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 部位的余量等 。 绘制被加工零件工序图注意事项 : 1 绘制时按一定比例 ， 选择足够的视图和剖视图突出加工部位 ， 并把零件的轮廓及机床 ， 夹具设计有关部位表示清楚 。 2 应注明零件加工对机床提出的某些特殊要求 。 3 对工件毛坯应有要求 ， 对孔的加工余 量要认真分析 。 4 当本工序有特殊要求应注明 。 择刀具 直径 D=17高速钢头硬度为 零件上钻孔深 40 定切削用量 查表得 :f= r V=25m/ 确定钻 削力 P， 钻 削扭距 M， 钻 削功率 N 计算硬度 : 00(200190 P=26*6*17*=10*0*=740D= T= (9600*=323 (d B(M/100)00) 所以选取 d=25主轴直径 。 向结构的选择 组合机床加工孔时 ， 除采用刚性主轴加工方法外 ， 零件上孔的位置精度主要靠刀具的导向装置来保证的 ， 在组合 机床上使用钻头等校准刀具时 ， 通常采用可以调节轴向尺寸的接轩和尖头等中间工具安装在主轴孔中 。 定主轴类型 ， 尺寸外伸长度 主轴类型主要依据工艺方法和刀杆与主轴的联接结构确定 ， 由设计的课题选择通用钻削类主轴 ， 材料为 40钢热处理 。 因为刀具与主轴为刚性连接 ， 且用于组合双面钻床 ， 由表选主轴为长主轴 。 且轴端的外径与内径之比为 38/26， 外伸长为 115。 接杆的材料为 45 钢 ， 由接杆的莫氏锥号为 2， 接杆为 641， A 类 。 0， 8。 图螺体宽度为 12， L 为230， 即采用接杆连接且 D*t 为 26*2。 刀具切出工长度确定 : +(38)=10 动力部件工作进经光度 : L 工进 =L 切入 +L 切出 +L 加工大 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 取 L 切入 =5 那么 L 工进 =55 快进 =125 以 L 快退 = L 工进 + L 快进 =180 力部件的总行程 L 总 L 工件行程 + L 前备 + L 后备 L 前备 =20 L 后备 =400 所以 L 总 =600 加工示意图与机床实际加工状况一致 由钻孔 17 的活动钻套为 27 与钻头的配合为 H7/固定钻套为 35H7/活 动导向板与工件距离为 3。 活动钻套外伸长度为 。活动钻模板的深度为 20。 4 机床总图 机床总图表示各组成件的相互配件关系及各零件部件 ， 标准件 ， 通用件的名称 、代号 、 数量和运动关系 ， 以检验机床各部件的相对位置及尺寸之间的联系 ， 是否满足加工要求 ， 通用部件的选择是否适度 ， 它是由主轴箱 ， 夹具等专用部件为零件设计的依据 。 选择动力部件 : P 多轴箱 =P 切削 /n=， 长 800导轨形式 :双矩形 行程为 I 型 400， 允许进给力 2000N， I 进速度 齿轮动力箱 动力箱与动力滑台的组合面尺寸 500*400， 配套通用部件 : 侧底座 夹具采用 :液压夹紧 ,活采用 72活杆为 42活上方用两个 圆螺母拧紧 ,由缸底面采用 :螺母固定 。 机床的装料高度 H=1111 配总图的设计步骤 1 工件及液压夹紧系统 2 活动钻模板及导杆 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 3 多轴箱 4 动力箱 5 电气设备 6 工作滑台 7 侧底座 8 中间底座 活动钻模板导杆的选用 ， 在卧式钻床上 ， 导杆的悬件伸长度应等 400考虑到实际问题 ， 导杆长应选为 50弹簧则选为 6*65*320。 导杆与导向板的配合为 Hg/画的形式为工作状态时 ， 弹簧被压缩形式 。 多轴箱型号 其 B*H=400*400 产效率计算 理想生产率 Q Q=A/K =6 104/4600 = /时 2 实际生产率 1=60/T 单 T 单 生产一个零件所需时间 . T 单 =t 切 +t 辅 =(L/ 停 )+(L 快速 +L 快退 /V+K+力 停 +T 装卸 ) 别为刀具第、工作进行形程长度 0 4m/m/T 移 =装卸 单 =(40/24+8 60/720)+(142+200) 10+以 0/t 单 =60/ 所以 切削刀量与机 床设计方案合理 床的生产效率计算卡 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 被加工零件 图号 坯种类 铸 件 名称 数控车床主轴箱箱体 毛坯重量 材料 坯硬度 序名称 钻 17 孔 工序号 13 序 号 工步 名称 被加工零件数量 加工直径（ 加工长度 作行程 削速度 m/ 速 进刀量 工时（ mm/r 动时间 辅 助 时 间 共 计 1 装卸工件 1 力部件 滑台快进142 6 个17 孔 17 40 24 720 台快退 注 1. 双班制： 件每年，满足 6万件 /年的要求。 2装卸工件时间取决于操作者的熟练程度，对本机床，计算时取 3 总计 件工时 床生产率 /h 机床负荷率 72% 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 5 传动系统图 结合要加工的工件 ， 对多轴箱传动设计步骤和方法分析如下 : 定传动路线 把主轴 1、 2、 3、 4、 5、 6 视为一组同悄圆主轴 ,在其圆心处设中心传动轴 7。 在中心传动轴 150 的方向设与原轴相连接轴。 圆心处在 向上设驱动轴 0。 具体方安如图所示 。 20r/ n 主 = 24 1000/（ 17） =449 r/ 2）（ =i(1,/2)= 取 :4,M=3,M,=2, L=150 30 720 4 49） =57 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 算 A= n 实 /n 理 100N/合理 滑系统齿轮的传动链的齿数、模数计算 由于所设计的中等尺寸的主轴箱，可来用一个润滑泵系统 ， 参考 组合机床设计 应采用 ， 叶片泵的转速范围一般为 400叶片泵的中心线离油面的高度不应大于 400采用阀号为78642的齿轮 泵 ， 该转速为 925r/输油量为 则有： 1）（ 4）（ 5,） =925=n 主 即： 720（ 24/57）（ 57/（ 7） =925 取 3 5 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 则：左 =935=n 主 , 故： =（ n 主 ,- n 主 ） / n 主 =（ 935 3 5 17 6 主轴箱装配总图 图的作用和内容 表示机床各组成部件相互配合关系及各零件、部件、标准件、通用件等名称、代号、数量及运动关系。以检验各部件的相对位置及尺寸之间联系是否满足加工要求，通用部件是否合适，其内容有： 以适当数量视图，按一定比例画出机床所有部件、零件、通用件、标准件等完整表明装配关系。 运动零件的极限位置及行程开关，应在图中表示且完整。 装图的技术要求 本机床为批量生产 数控车床主轴床。 本机床安装调试时，其导轨水平面度控制在 内，如钻一安装在多轴箱的定位导柱中心线的同轴度控制在 内。 本机床的夹具和工作台进给液压系统采用 25m 压力，工作进给速度为125不小 4mm/免油路系统产生爬行，影响产品质量。 本机床用 20#油润滑，每三年定期更换一次。 本机床内表面涂上红色硝基防锈漆，其外表面涂遍油漆腻子和底漆进行，次打磨，一次水磨抛光，烘干后进行喷漆烘干，主色为翠绿色。 本机床一件产品所 需时间 产 6 万台。 图中液压系统的设计 力滑台控制的液压原理 图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 动力滑台控制的液压系统是一种以速度变换为主、最高工作压力不超过 压夹紧元件示意图 压 板2 支撑杆3 油 缸4 工 件液压夹紧力的计算： 油缸压力 F 油 P(s 活 +s 杆 ) 18（ 60 540 作用在工件上的正压力 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 F 油 P（ l1+ F 油 l1+ = 540= 246 N 上图知 覆力矩 : 2 p/2F 切消力 X h 2 246 300/22930 200 即 :7380058460 用箱体零件 箱件通用零件参见箱体图 ,右盖的材料为 基本尺寸例标准 9 种定义天才用滑鞍宽度表示 ,多轴箱体宽度和高度是根据配置滑台的规格按规定的系列尺寸表 7择 。 多轴箱右盖与动力箱尺寸如表 7示 ,其结合而上联接螺孔 ,定们销孔及其位置与动力箱联系尺寸 。 多轴箱的标准厚度为 180,卧式多轴箱的前盖厚度为 55右厚度为 90 用主轴 其支承型式为 :轴承 ,前后轴承均为轴承 。 这种轴承可以承受较大的轴向力 ,且结构简单 ,装配调查方便 ,轴径 25要装上推轴承 ,便于钻铰孔等加工 。 在生产过程中 ,我们采用由外伸长 115长主轴 。 固其它轴孔较长 。 与刀具尾部联接接角面加长 ， 增强了刀具与尾部连接的接触面 ， 增强了刀具与主轴的连接刚度 。为了不使刀具前端下垂 ,采用标准导向或单导向 ， 用于钻孔 ， 扩孔倒角 ， 总平面总工序 。 其主轴型号标注见表 4为 d= 。 轴承组件装配结构 ,配套零件及联系尺寸见第七章第二节 。 主轴材料采用 40热处理 用传动轴 采用液珠轴承动轴 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 传动轴结构 ,配套零件及联系尺寸 ， 详见第七章第二节传动轴组件 ， 材料用 45钢 ， 调质 用齿轮和套 通用齿轮有 :传动齿轮 ， 动力箱 齿轮 ， 泵齿轮 。 其结构型式 ， 尺寸参数及制造装配要求 。 详见表 多轴箱用套和防油套综合表参见表 据以上的联系尺寸绘制主轴箱装面说图 通过主轴箱总图设计包括总视图 ， 尺开图 ， 编制装配表制定 ， 技术条件等四部分 . 主视图 ， 尺开图 ， 装配 ， 表技术条件都在图中表示出来 ， 主轴箱补充加工图 。 轴箱中各轴的坐标计算 轴 1: X=175+75=241= 2: X=175+75=241 3: X=211+75 = 4 X=175= 5 X=175= 6 X= 7 X= 8 X= 9 X=孔 10 X= 轴承 在选择轴承时 ， 由于考虑到珠轴承间主要是面接触宜用于承受较大的轴向载荷 。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 (查表 止推轴承 25*47*15 滚珠轴承 25*52*15 30*62*16 35*72*17 的校核 键是一种标准键 ， 用来实现轴与轮谷之间的固定用 来传递尺矩 ， 我选用普通平键联接 (A 型 ) 键 B 8*22 h=8 b=12 L=22 T*1000/k d k= P=20mm 主轴 : 2*000)/(4*10*25)= 键联接的许用挤压应力 表 =40 所以传动轴采用双键 ,两个平键在沿周向相隔 1800， 采用 珠轴承以承受径向力 ， 所有轴承都手用润滑脂润滑 。 参考 机械零件课程设计 载荷的核定 ， 在进行轴承寿命计算时 ， 必须把实际载荷转换为与确定其核定的载荷的载荷条件相一致 。 当量为动载荷 P=A， 主轴的承受轴向 930N。 径向(q/2)=17/2)= A/R=2930/查机械设计表 13 e=e 则查 X=Y=查机械设计表 13 载荷系数 以 p= R+930)=h=(106 /60n)(c/p)= 106/(60*468) (1990*3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 =2269 h 球軸承 : =3 c=1990 n=468r/ 减压阀 2 溢流阀 3 双联叶体泵 4 卸荷阀 5 单向阀 6 调速阀 7 电磁换向阀控制切架慢速转换 8 电磁换向阀 (控制刀架转向 ) 9 电磁换向阀 (通电控制 ) 10 电磁换向阀 (手动控制 ) 刀架分由纵向进给液压缸以及横向进给液压缸驱动 可在纵横向快进 ， 工进 ， 快退等四种清下动作 。 系统中的二位四通换向阀用于控制刀架运动方向的变换 ， 二位五通电磁换向阀用于控制刀架工付行程和快速空行程的转换 ， 刀架的动作与各电磁阀电磁铁通电状态 。 背压阀在刀架工付行程时对进给液压缸的回油形成背压力 ， 以保证力架运动平稳 。 单向阀保证系统不供油时 ， 刀架进给液压缸进油管 P 的油不回流 (使位置的力架不下滑 )。 截止阀用于调查刀架的行程挡铁的切断油路 ， 使刀架保留在所需的位置上 。 液压夹紧计算 : a)油缸的受力 F 油 = 油 杆 )=18*(60540 N b)作用到工件上正压力 F 切削轴向力 :为某一边切削时产生的推工件的力 h:为合力的作用在线工件底面高度 p:多轴箱中刀具中心线为合力的作用线 p=260 h=180 即 2*F 正 *(p/ )F p*h 所以 F 正压力 5803 N 轴的强度核算 : 主轴上受力分析 ,水平反力 930N 垂直分力 c=平分力 : 作出弯矩图 930*(17/2)=(N * (N 则 M= ( 1/2=48835 (N 作出扭矩图 作出计算弯矩图 ,算出 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 (21/2 式中是考虑扭矩和弯矩的加载情况及产生应力循环特性差异的系数 ,在计算时 = T=0 5 P0/ 0 所以 T=04 N 所以 (48835) 2 +(2*04) 1/2 = N w w :抗弯拉扭截面系数 查机械设计表 15-4 w= *103/机械设计表 15 40用彎曲應力 =70所以合理 。 多轴箱润滑系统的设计 在摩擦加入润滑剂可降低摩擦 、 减轻磨损 、 保护零件不遭锈蚀 ,而在采用循环时还能起到降温作用 。 由于液体