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AD 机床 设计

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自述：各位老师：大家好。我是扬州广播电视大学03计辅班的高宝珠。很快地，我们就到了毕业的时候，在毕业之前，我们要有做毕业设计和参加毕业答辩这两个阶段。对我们来说，这两个环节都很重要。就我个人而言，我这次主要设计的是：1齿飞面双卧多轴组合机床总图 （0号加长图纸）2机体齿飞面工序图 （1号图纸）3齿飞面专机飞面主轴箱总图（0号图纸）4齿飞面专机飞面前盖补充加工图（1号图纸）柴油机简介：102机体齿飞面孔双卧多轴组合机床及CAD设计4102系列柴油机是轻卡、轻客、农用车、船舶等理想的配套动力。机体是柴油机的基础零件，通过它把柴油机的零、组、部件联接成一个整体，它是一个结构复杂，受力严重，技术要求很高的零件。机体的加工质量直接影响柴油机的装配质量，性能和使用寿命，所以对机体的各面和孔加工的尺寸，形状和位置精度都有严格的要求。而齿飞面螺纹孔正是用于连接离合器壳和齿轮室盖等零部件，本机床主要用来加工齿飞面螺纹底孔，后道工序进行攻丝，使至达到图纸尺寸及位置精度等要求。设计参数：一、被加工零件名称：柴油机机体；图号：YZ4102QA-02102；材料：HT250；硬度：187255HBS。二、机床输送高度1060mm，工件输送方向由右向左。生产纲领：3万/年。三、齿面孔：2-8.5深24；8-6.7深20；飞面孔：5-12.5深30；4-6.7深20；所有孔表面粗糙度12.5。组合机床是用按系列化标准设计的通用部件和被加工零件的形状及工艺要求设计的专用部件组成的专用机床。首先来介绍一下机床总图一、机床联系尺寸图1、 要确定机床装料的高度在确定机床装料高度时，要考虑车间运送工件滚道高度、工件最低孔的位置、主轴箱最低主轴高度和通过部件高度尺寸的限制。根据具体情况为便于操作和省力，在此本组合机床装料高度选择1060mm。2、夹具轮廓的尺寸确定3、中间底座尺寸确定 4、主轴箱轮廓尺寸确定5、最大行程的确定二、主轴的计算1、主轴箱齿面被加工孔的计算根据这个计算认为选择Y132S-4135(2) N=5.5kw n=1440r/mm合适的.2、飞面被加工孔的计算二、液压动力滑台根据一写计算结果，在此选择4号动力头、以及与之相应的4号滑台和4号侧底座。接下来介绍工序图我设计的工序图上表示出：1、 被加工零件的形状和轮廓尺寸及与本机床设计有关的部位的结构形状及尺寸。2、 加工用定位基准、夹紧部位及夹紧方向。以便以此进行夹具的定位支承（包括辅助定位支承）、限位、夹紧的设计。3、 本工序图加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形状位置尺寸精度及技术要求，还包括本道工序对前道工序提出的要求（主要指定位基准）。4、 必要的文字说明。如被加工零件编号、名称、材料、硬度、重量及加工部位的余量等均在图上均表示出来了。本工序图保证的尺寸、角度等，均用了方框表示出来。在我的整个设计中，我的设计重点主要是齿飞面专机飞面主轴箱。下面重点介绍主轴箱的设计主轴箱是组合机床的重要组成部分。它是选用通用零件，按专用要求进行设计的，在组合机床设计过程过中，是工作量较大的部件之一。一、主轴箱的概念及其作用主轴箱是组合机床的重要组成部分。它是选用通用零件，按专用要求进行设计的，在组合机床设计过程过中，是工作量较大的部件之一。主轴箱是组合机床的主要部件之一。其主要作用是，根据被设计零件的加工要求，安排好各主轴的位置，并将动力和运动由电机或动力部件传给各工作主轴，使之得到要求的转速和转向。主轴箱用于布置（按所要求的坐标位置）机床工作主轴及其传动零件和相应的附加机构的。它通过按一定速比排布传动齿轮，把动力从动力部件电动机、动力箱、主轴箱等传递给各工作主轴，使之获得所要求的转速和转向等。二、主轴箱的分类主轴箱按其结构大小，可分为大型主轴箱和小型主轴箱两大类。大型又分为通用（亦称标准）主轴箱和专用主轴箱两种。专用主轴箱根据加工零件特点，及其加工工艺要求进行设计，由大量的专用零件组成。其结构与设计方法与通用机床类似。三、确定主轴箱设计的原始依据图主轴箱设计的原始依据图，要包括下述的全部或部分内容：1、所有主轴的位置关系及尺寸；2、要求的主轴转速和转向；3、主轴的工序内容和主轴外伸部分尺寸；4、主轴箱的外形尺寸以及与其他相关部件的联系尺寸；5、动力部件；6、工艺上的要求；7、其他要求；四、齿飞面专机飞面主轴箱设计1、主轴结构型式选择、直径及动力计算、确定主轴型式、主轴直径和齿轮模数的初步确定、主轴直径的确定 (飞面)、齿轮模数的确定目前大型组合机床通用主轴箱中常用的齿轮模数有2、2.5、3、3.5、4等几种，为了便于组织生产，在同一主轴箱中齿轮模数最好不多于两种。经过圆整在此两种齿轮模数都选择2。2、确定箱体结构标准主轴箱的厚度由箱体、前盖和后盖三层尺寸构成。主轴箱体厚为180毫米。前盖有两种尺寸，卧式厚为55毫米；立式厚为70毫米。后盖厚有90毫米和50毫米两种尺寸，通常采用90毫米的后盖。因此，主轴箱总厚度卧式主轴箱通常为325毫米；立式主轴箱通常为340毫米。我主要设计的本专机飞面卧式主轴箱。主轴箱及前、后盖均采用灰铸铁HT250。下面设计主轴箱的宽度、高度和最低主轴高度。主轴箱的宽度B和高度H可按下式来确定：B=b2+2b1 H=h1+h+h2式中：b1最边缘主轴中心至主轴箱外壁的距离(mm)；b2工件上要加工的在宽度方向上相隔最远的两孔距离；h工件上要加工的在高度方向上相隔最远的两孔距离；h1最低主轴中心至主轴箱底平面的距离，即最低主轴高度；h2最低边主轴中心至主轴箱外壁的距离。b2和h是已知的尺寸，但如果确定了b1、h1和h2的尺寸，那同时主轴箱的宽度B和高度H就可以算出来了，随后根据标准箱宽高的标准尺寸系列，选用合适的尺寸BH。主轴箱最低主轴高度h1，我们不能孤立地任意确定，必须考虑到它与工件最低孔的位置、机床配置型式、装料高度和动力部件、滑座、床身的关系，一般应大于85120mm。取h1为88mmB=b2+2b1=530+230=610mm H=h1+h+h2=184.5+88+258=503.5mm根据上述计算结果，按主轴箱轮廓尺寸系列标准，同时为了保证主轴箱内有足够的安排传动齿轮，主轴箱的轮廓尺寸定为 BH=630630mm所以可以确定主轴箱的宽度和高度=630630mm3、主轴箱所需要的动力计算4、传动系统的设计传动系统的设计是主轴箱、特别是大型标准主轴箱设计中最关键的一环。所谓传动系统的设计,就是通过一定的传动链,按要求把动力从动力部件的驱动传递到主轴上去。同时,满足主轴箱其他结构和传动的要求。主轴分布类型及传动系统设计方法、主轴分布类型组合机床所加工的零件是多种多样的，结构有所不同，但被加工零件上孔的分布（也就是主轴箱上主轴的分布），大体可以归纳成下述集中类型：a 单组或多组圆周分布；（如下图a、b所示）b 等距或不等距直线分布；（如下图c、d所示）c 圆周和直线混合分布；（如下图e所示）d 任意分布。（如下图f所示）、传动系统的设计方法主轴的分布尽管有各种各样类型，但通常采用的经济而又有效的传动是：用一根传动轴带动多根主轴。因此，设计传动系统时，首先把所有的主轴分成尽可能少的若干组同心圆，然后在各组同心圆圆心上放置一根传动轴，来带动各自一组的主轴。接着再用尽可能少的传动轴把各组轴与动力部件驱动轴连接起来。这就是通常的传动布置次序，即由主轴处布置起，最后再引到动力部件的驱动轴上。对于一些简单的、主轴数量较少或其他特殊情况，也可以采用别的布置次序。当采用液压驱式动力头时，其驱动轴的转速、转向和相对主轴箱的位置是固定的（特殊情况下，当主轴箱对称中心线相对动力头驱动轴中心线也可以有偏移）；而动力部件为电机时，其转速、转向和在主轴箱上的安装位置，可视具体情况而定。5、齿轮传动路线的设计、齿轮传动的路线的概述所谓齿轮传动路线的设计，是指驱动轴（减速箱输出轴或电动机）的运动通过什么样的传动路线、采用多少及齿轮传动，这些传动齿轮布置在主轴箱什么位置上，最后把运动传到主轴上，使主轴获得规定的转速，通常称为、这个过程为排齿轮，齿轮传动路线的设计，原则上应为求在保证足够的强度和刚性条件下，使传动链最短，即采用最少的传动转和动齿轮实现传动，通常采用一根传动轴传动几根主轴的方法来实现。6、主轴及驱动轴传动比驱动轴0驱动13、14；轴13、14又分别驱动12、15和18；轴12驱动轴轴10、11；轴15驱动轴16、17、24；轴18驱动轴19、20、21；轴10驱动轴6、9；轴11驱动轴7、8；轴16驱动轴5；轴17驱动轴2；轴24驱动轴25；轴19驱动轴4；轴20驱动轴3；轴21驱动轴23；轴23驱动轴22；轴22驱动轴1。7、多轴箱加工坐标计算坐标计算是组合机床多轴箱设计中的一个特殊问题。坐标设计就是根据已知的驱动轴和主轴的位置及传动关系，计算出中间传动轴的坐标，以便在绘制多轴箱箱体零件补充加工图时，将各孔的坐标完整地标注出来，并用以绘制坐标检查图，作为对传动系统设计的全面检查。、主轴箱坐标系原点的确定为了计算主轴箱各主轴坐标，对于每个主轴箱都必须选择一个坐标原点。当主轴箱是直接安装在动力滑台或床身上时，一般选取主轴箱体底平面与通过其定位销孔的垂直线交点为坐标原点。对于安装在动力头或动力箱上的主轴箱，一律选取主轴箱体的定位销孔为坐标原点。在此我选择第二种，即选择如图所示的定位销的圆心。 如下图a所示。、坐标计算的顺序主轴箱坐标的计算顺序是：首先计算主轴的坐标，然后计算与这些主轴有直接啮合关系的传动轴坐标，再按顺序计算其余轴的坐标。、主轴坐标的计算主轴坐标的计算是按主轴箱设计的原始依据或被加工零件工序图进行的。为了确保主轴坐标的正确性，一般应按被加工零件图进行一次验算。主轴坐标的计算精度，要求精确到小数点后第三位数字。 、传动轴坐标的计算传动轴坐标计算是主轴箱坐标计算中工作量最大的一步。它可分为与一轴定距的传动轴坐标的计算，与二轴定距的传动轴坐标的计算与三轴等距的传动轴坐标的计算等情况。、与一轴定距的传动轴坐标的计算时，只根据一根轴（一根主轴或一根转动轴）的坐标和给定的齿轮啮合中心距来计算传动轴的坐标。其实质是求直角三角形斜边一端点的坐标。计算这种坐标时，是用勾股弦定理。、与二轴定距的传动轴坐标的计算 计算时根据两根轴的坐标和给定的两个齿轮啮合中心距，来算出传动轴的坐标。即已知啮合三角形的两个顶