绪 论
组合机床是以通用部件为基础，配以少量专用部件，对一种或若干种工件按预先确定的工序进行加工的机床。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、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、车削、铣削、磨削、及滚压等工序，随着组合机床技术的发慌，它能完成的工序的范围日益扩大。在组合机床自动线上可以完成一些非切削工序，例如：打印、清洗、热处理、简单的装配、试验和在线自动检查等工序。
组合机床及其自动线所使用的通用部件是具有特定功能，按标准化、系列化、通用化原则设计、制造的组合机床基础部件。每种通用部件有合理的规格尺寸系列，有适用的技术参数和完善的配套关系。组合机床设计应根据机床性能要求配套液压、气压和电控等系统。
许多大型、形状复杂的工件，需要的加工工序很多，不可能在一台组合机床上全部加工完成，这就需要用多台组合机床加工，按工件加工顺序依次排列，组成组合机床流水线，在组合机床流水线的基础上，发展成组合机床自动线。
组合机床与通用机床、其它专用机床比较，具有以下特点：
(1) 组合机床上的通用部件和标准零件约占全部机床零、部件问题的70%——80%，因此设计和制造周期短，经济效益好。
(2) 由于组合机床采用多刀加工，机床自动化程度高，因而比通用机床生产效率高，产品质量稳定，劳动强度低。
(3) 组合机床的通用部件是经过周密设计和长期生产实践考验的，又有专门厂家成批生产，它与一般专用机床比较，其结构稳定，工作可靠，使用和维修方便。
(4) 组合机床加工工件，由于采用专用夹具、组合夹具和导向装置等，产品加工质量靠工艺装备保证，对操作工人的技术水平要求不高。
(5) 当机床被加工的产品更新时，专用机床的大部分部件要报废。组合机床的通用部件是根据国家标准设计的，并等效于国际标准，因此其通用部件可以重复使用不必另行设计和制造。
(6) 组合机床易于联成组合机床自动线，以适应大规模和自动化生产需求。
目前，我国组合机床已广泛应用到大批、大量生产的行业，例如：汽车、拖拉机、柴油机、电动机和缝纫机等。
摘 要
（一）电机机座钻孔组合机床是大型组合机床，它的配置型式具有固定式液压夹紧的单工位组合机床，这类组合机床夹具和工作台都是固定不动的，动力滑台实现进给运动。滑台上的动力箱实现切削运动，根据工件结构特点，以及精确要求，采用结合面为定值基准面。 在基准面对应的另一圆柱面上，用压块压紧，由于结合面的加工精度较高，以它为基面，完全可以达到要求的加工精度。
（二）几何机床总体设计----三图一卡①“被加工零件工序图”它是组合机床的设计的主要依据，它是制造使用，检修和调整机床的重要技术条件②绘制加工示意图，它是刀具夹具，多轴箱，液压电器装置设计及通用部件选择主要原始资料，它是调整机床，刀具及试车依据。③绘制联系和运动关系及检验机床各部件相对于位置及联系是否满足加工要求，通用部件的选择是否合适，并为进一步开展主轴箱，夹具等专用部件，零件的设计提供依据。④相对生产率计算卡，它用来反映机床的加工过程，完成这一动作所需要的时间，切削用量，机床生产率及机床负荷率。
(三)组合机床主轴箱设计，按专用要求进行设计，由通用零件组成，其主要作用是根据被加工零件的要求，安排各主轴位置并将动力和运动由电机或动力部件传给各主轴，使之得到要求的转速，机床主轴箱选用400*400,用中间传动轴带动主轴传动。
（四）夹具设计
在前述定位基准面选择的前提下，用摆动式压板杠杆夹紧结构，夹紧力经验算可以保证。
关键字：
组合机床 ；动力滑台 ；动力箱 ；主轴箱 ；夹具 ；
Abstract
(一)Combmtvin drilling machine is a large combination machine it adept a dispose form. The form has a fixed fitture’s single working location combination.
This kind of combination machine fitture and working bench are all fixed. Powen-sliding plat makes advam cry mourent. The power box on the power sliding plat from made scatting movement.This comgination and agle in instuit and is comvenient in desxging making and operating .Acording to precision demerd it adopt a datum place fixed in side .It is lined light with après lump on the other lylinder side against the datum palne .Itcan read working prelistion indemard a wording to the datum plane. Bacause of it is high working precision in side besides it has a round hole in high precision in side. It has a threaceling hole on the ohassion.
It can make full use of the strulture charactlst of the work piece. To design two short round cancel in the round hole in the side. To limit three degrees .To design acutside cancel on the bassface the battom. To limit one free degree. To limit three free degree one the deofimtine datum plane.It definet up a ccnrately and it’s fixture power is depene.
(二)To desing the combination machine body-therr draning and one carcl that is ① the working orther draning of the working spares . it’s the major basis of the combination maching body. It’s a important paper in making using excmining and rensing maching .②To draw working schematw. Drawing it’s for design a cutting tool. Assist tool afixture a multiple axle box hydravlive,pressure and a deetric capacity derise and important first hand date of the natirrad. Pants chovced and it’s a rewse machine kinf tool and the mgor basis for the test run.③ To draw the relation dimension drawing the relation dimension drawing is to impress the matual .assembly nelation and the motin redation of the each form spanes of the machine.in order to enamine the relative .Pustion of all the machine spares and if the dimersion nelational .Spares is fix ,in the disigerents of dere loping the main axle box fixtrer’s special purpose pats.④Todesign the machin productirilg planning card .It’swod to report the working process of the machine to finish the need tine the cutting capacity the machine producticity and machine’s rate for the cach activity.
(三)To design the comuination machine main axle box .To design it a cocording to the special cemoncl.It’s made up of the mational pants.As magin use is to arrange the position of all the mational axle box and transrnit the power and the motion to all the main axle by the electrical machinery or the power pants .According to the working demands of the worked pants and make it taget the demand transpont speed.The machine main axle is mode in side 400*400. It’sdraved by the mediwm drive.
(四)To desing the fixture
First to choice the forer word fixed position datum plane.It’s fixed by swing depressor fixtume structure the despower can be assured by checking computations.
Kdyword:
The combination machine ；Powen-sliding plat ；The power box ；The main axle box ；The fixture
目 录
1 组合机床总体设计…………………………………………………………1
1.1 组合机床方案…………………………………………………………1
1.1.1 组合机床的制定方案制定的主要因素…………………………1
1.1.2 分析被加工工件…………………………………………………3
1.1.3 制定本设计的机床方案…………………………………………3
1.2 确定切削用量及选择刀具……………………………………………3 1.2.1 根据工件的材料及加工孔直径确定切削用量…………………3
1.2.2 确定切削力、切削转矩、切削功率及刀具耐用度……………3
1.2.3 刀具的选择………………………………………………………7
1.3 初步确定主轴及传动轴直径…………………………………………7
1.4 三图一卡………………………………………………………………8
1.4.1 被加工零件工序图………………………………………………8
1.4.2 加工示意图………………………………………………………8
1.4.3 机床联系尺寸图…………………………………………………14
1.4.4 组合机床生产率计算卡…………………………………………15
2 多轴箱的设计 ……………………………………………………………20
2.1 多轴箱材料的选择……………………………………………………20
2.2 多轴箱轮廓尺寸的确定………………………………………………20
2.3 轴类零件的选用………………………………………………………20
2.3.1 钻削类主轴………………………………………………………20
2.3.2 传动轴……………………………………………………………21
2.3.3 轴的材料…………………………………………………………21
2.4 齿轮型式的选择………………………………………………………21
2.5 设计计算………………………………………………………………21
2.5.1 绘制多轴箱设计原始依据图……………………………………21
2.5.2 主轴结构型式的选择……………………………………………22
2.5.3 传动系统的设计计算……………………………………………22
2.5.4 多轴箱结构设计…………………………………………………32
2.5.5 主轴的设计………………………………………………………34
2.5.6 手柄轴的设计……………………………………………………40
2.5.7传动轴的设计 ……………………………………………………42
2.5.8 叶片泵轴的设计 …………………………………………………44
2.5.9 动力箱输出轴的设计 ……………………………………………45
2.6 轴的校核 ………………………………………………………………46
2.6.1 求各轴的功率及转矩 ……………………………………………46
2.6.2 主轴的校核 ………………………………………………………47
2.6.3 手柄轴的校核 ……………………………………………………48
2.7 轴承的校核 …………………………………………………………52
2.7.1 主轴上推力球轴承的校核 ………………………………………52
2.7.2 主轴上深沟球轴承的校核 ………………………………………52
3 夹具的设计…………………………………………………………………53
3.1 机床夹具介绍 …………………………………………………………53
3.1.1 夹具的分类 ………………………………………………………53
3.1.2 专用夹具的组成 …………………………………………………53
3．2 夹具的设计……………………………………………………………54
3.2.1 定位装置的设计 …………………………………………………54
3.2.2 夹紧装置的设计 …………………………………………………55
3.2.3 夹紧方案的制定 …………………………………………………55
3.3.4 夹具图 ……………………………………………………………56
结 论 …………………………………………………………………………57
参考文献 ………………………………………………………………………58
致 谢 …………………………………………………………………………59
附录 1 …………………………………………………………………………60
附录 2 …………………………………………………………………………61
１ 组合机床总体设计
1.1 组合机床方案
1.1.1 组合机床的制定方案制定的主要因素
一、被加工零件的加工精度和加工工序
被加工零件需要在组合机床上完成的加工工序及应保证的加工精度，是
制定机床方案的主要依据。例如精度为H7的孔加工工序，不仅工步数较多（通常为3－4个），而且对于不同尺寸的孔径，也须采取不同的工艺方法（镗或铰）。当孔与孔之间有较高的位置精度要求时，安排工艺应考虑在一个安装工位上对所有孔同时进行最终精加工。如果同一轴线上几个孔的同轴度要求较高时，其最后精加工应从一面进行。又如，为了加工精度为H6、表面粗糙度R0.4m的孔，除采取提高机床原始制造精度和工件定位基准精度并减少夹压变形等一般措施外，机床须采取主轴高速、低进给量的加工方法，以使切削力尽量小，还须尽量消除主轴振动的影响，并确保稳定的小进给量（一般f0.01mm/r）。为此，机床通常采用皮带传动的精镗头，主轴设卸载装置，进给采用液压增稳系统。又如加工精度为H6-H7、直径为80-150mm的气缸孔，机床一般采用立式刚性主轴结构，而不采用浮动主轴带导向加工。因为采用前、后导向加工，不仅机床结构复杂、庞大，还常因气缸孔间距较小而不便安置导向套，同时立式加工时，切屑也易落入下导向，造成导向精度早期走失，不利于保证加工精度。
采用刚性主轴结构方案时，必须根据被加工零件的材料、加工部队特点及加工精度要求来选择主轴结构型式及具体参数，以使主轴有足够的刚性及抗振性。还必须合理布置镗刀位置，力求减少切削径向力在加工过程中产生的振动。当气缸体缸孔孔间距及平等度要用由单个精镗头组成的多轴机床结构方案，目的是各精镗头可单独调整位置。为提高机床工作过程中的稳定性，镗头应配置高精度动力力滑台，并把机床设计成10或45倾斜型式。
二、被加工零件特点
被加工零件特点主要指零件的材料、硬度、加工部位的结构形状、零件
刚性、定位基准面的特点等。它们对机床工艺方案制定有着重要的影响。同样精度的孔，因材料、硬度的不同，其工艺方案也不同，如钢件一般比铸件的加工工步多。加工薄壁易振的工件，安排工序时，必须考虑防止共振。加工箱体零件多层壁同轴线等直径孔，通常在一根镗杆上安装多个镗刀头进行镗削，退刀时，要求工件（夹具）“让刀”，镗刀头周向定位。
若工件刚性不足，安排工序就不能过于集中，以免因同时加工表面多造成工件受力大，振动及发热变形而影响加工精度。
还必须十分重视被加工零件在组合机床加工前所完成的工序及毛坯或半成品质量，对加工余量很大或铸造质量较差的零件应安排预加工工序。
被加工零件的特点在很大程度上决定了机床采取的配置形式。一般来说，孔中心线与定位基面平行且需由一面或几面加工的箱体件宜采用卧式机床；立工机床适宜加工定位基面是水平的且被加工孔与基面相垂直的工件，而不适宜加工安装不方便或高度较大的细长工件。对在型箱体件，采用单工位机床加工较适宜；而中小型零件则多采用多工位机床加工。
三、被加工零件的生产批量
零件的生产批量是决定采用单工位、多工位或自动线，还是按中小批生产特点设计组合机床的重要因素。有时从工件外形及轮廓尺寸看，本来可以采取单工位固定式夹具的机床配置形式，但由于生产批量较大，就不得不采取多工位的机床方案以使装卸工件时间与机动时间重合。
被加工零件的生产批量越大，工序安排一般趋于分散。而且，其粗、半精、精加工庆分别在不同机床上完成。
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