毕业设计（论文）-汽缸体立式钻孔组合机床设计（全套图纸）.doc

洛阳理工学院毕业设计（论文）汽缸体立式钻孔组合机床设计全套图纸，加153893706摘 要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率专用机床。本次设计的是汽缸体双面钻孔组合机床，汽缸体是发动机的主要部件，属于大批大量生产的零件，从经济性上考虑，为适应生产需求采用组合机床较为合理。根据组合机床的特点，设计步骤主要包括：调查研究、总体方案设计、技术设计、工作设计。调查研究：根据被加工零件图样，研究其尺寸、形状、材料、硬度、重量、加工部位的结构及加工精度和表面粗糙度要求等内容。同时深入调查了解生产现场状况。总之，通过调查研究应为组合机床总体设计提供必要的大量的数据、资料，做好充分的、全面的技术准备。总体方案设计：组要包括制定工艺方案、确定机床配置形式、制定影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构方案。总体设计的具体工作是编制“三图一卡”，即绘制被加工零件工序图、加工示意图、机床尺寸联系图，编制生产效率计算卡。技术设计：根据总体设计已经确定的“三图一卡”，设计机床个专用部件正式总图，如设计夹具、多轴箱等装配图以及根据运动部件有关参数和机床循环要求，设计液压和电气控制原理图。工作设计：当技术设计通过审后即可展开工作设计，即绘制各个专用部件的施工图样、编制各个部件零件明细表。通过以上设计步骤，本次设计的汽缸体双面钻孔组合机床充份满足了生产需求，达到了预期的设计目标。关键词：组合机床，三图一卡，多轴箱，夹具Cylinder body Drilling Modular Machine Tools DesignABSTRACTMachine Tool is required under the workpiece, based on a large number of common components. Accompanied by a small amount of the composition of specific parts of a machine tool with high efficiency. The design of the cylinder body combination double drilling machine, cylinder body is the main engine components, is a large number of mass-produced components, from the economy be considered, to meet the production needs of combination machine tool is reasonable. Machine according to portfolio characteristics, the design steps include: research, overall program design, technical design, job design. Research: According to the parts to be machined patterns, to study the size, shape, material, hardness, weight, structure and machining parts machining accuracy and surface roughness requirements and so on. Also in-depth investigation to find out about on-site conditions. In short, through the research design should provide the necessary combination of machine tool large amounts of data, information, and make full and comprehensive technical preparation. Overall Design: Group program to include the development process to determine the tool configurations, the machine tool to develop the overall layout and technical performance of the main components of the structure of the program. Overall design of the concrete work is the preparation of the three plans a card, drawn by processing parts that process map, process diagram, machine size contact map, the preparation of production efficiency calculation card. Technical design: According to the overall design has been identified three map one card design tool dedicated official general plan components, such as the design of fixtures, and other multi-axle box assembly diagram and the parameters under the moving parts and machine cycle requirements, design of hydraulic and electrical control schematic. Work Design: When the technical design through post-trial to begin work as designed, or drawn construction drawings of various specific components, the preparation of the various components parts list. The above design steps, this design of cylinder body Drilling Modular Machine Tools fully meet the production needs to reach the desired design goals. KEY WORDS: machine tool, the three plans for a card, multi-axle box, fixture2目录前言1第1章 组合机床总体设计31.1 工艺方案拟定31.1.1 确定组合机床工艺方案的基本原则及注意问题31.1.2 组合机床工艺方案的拟定31.1.3 确定组合机床配置型式及结构方案应考虑的问题51.2 切削用量的确定51.2.1 组合机床切削用量选择的特点、方法及注意问题61.2.2 确定切削力、切削转矩、切削功率及刀具耐用度61.3 组合机床总体设计“三图一卡”71.3.1 被加工零件工序图71.3.2 加工示意图81.3.3 机床联系尺寸总图101.3.4 机床生产率计算卡13第2章 组合机床多轴箱设计162.1 组合机床右多轴箱设计162.1.1 绘制多轴箱设计原始依据图162.1.2主轴、齿轮的确定及动力计算172.1.3多轴箱传动设计182.2 组合机床左多轴箱设计202.2.1 绘制多轴箱设计原始依据图202.2.2主轴、齿轮的确定及动力计算212.2.3多轴箱传动设计22结论24谢 辞25参考文献26外文资料翻译27前言组合机床是一种专用高效自动化技术装备，由于它仍是大批量机械产品实现高效、高质量和经济性生产的关键装备，因而被广泛应用于汽车、拖拉机、内燃机和压缩机等许多工业生产领域。其中 ，特别是汽车工业，是组合机床最大的用户。如德国大众汽车厂在Salzgitter的发动机工厂，90年代初所采用的金属切削机床主要是组合机床自动线(60%)、组合机床(20%)和加工中心(20%)。显然，在大批量生产的机械工业部门，大量采用的设备是组合机床。因此，组合机床的技术性能和综合自动化水平，在很大 程度上决定了这些工业部门产品的生产效率、产品质量和企业生产组织的结构，也在很大程度上决定了企业产品的竞争力。 现代组合机床为机电一体化产品，它是控制、驱动、测量、监控、刀具和机械组件等技术的综合反映。近20年来，这些技术有长足进步，同时作为组合机床主要用户的汽车和内燃机等行业也有很大的变化，其产品市场寿命不断缩短，品种日益增多且质量不断提高。这些因素有力地推动和激励了组合机床和自动线技术的不断发展。十多年来，作为组合机床重要用户的汽车工业，为迎合人们个性化需求，汽车变型品种日益增多，以多品种展开竞争已成为汽车市场竞争的特点之一，这使组合机床制造业面临着变型多品种生产的挑战。为适应多品种生产，传统以加工单一品种的刚性组合机床必须提高其柔性。 在国外许多公司中，组合机床设计已普遍采用CAD工作站，在设计室几乎很难见到传统的绘图板。CAD除应用于绘图工作外，并在构件的刚度分析(有限元方法)、组合机床设计方案比较和选择，以及方案报价等方面均已得到广泛应用，从而显著地提高了设计质量和缩短了设计周期。加之国外许多公司在组合机床组成模块方面的系列化和通用化程度很高(一般达90%以上)，使组合机床的交货期进一步缩短。目前，在机械加工工业中，机械产品大批量生产中，组合机床已得到广泛运用。一些复杂的壳体类零件，加工工艺复杂、定位夹紧困难的工件，要提高其加工精度、生产效率，单凭普通机床是很难办到的，而在用普通机床加工复杂工件的过程中，对操作者的技术也提了较高的要求，这就迫切的要求生产一定数量的组合机床。这样，不但可以提高零件的加工精度和生产率，而且成本低、生产周期断，适合我国的经济水平、教育水平和生产水平。更能够在激烈的竞争中为企业获得更多利润、提高企业核心竞争力。目的意义：(1)提高机床的加工精度和生产率。(2)提高我们国家整个机械加工行业的水平和实力。(3)减轻工人的劳动强度。(4)降低工件成本、加工工艺难度、操作者的技术要求。 第1章 组合机床总体设计1.1 工艺方案拟定1.1.1 确定组合机床工艺方案的基本原则及注意问题1.确定组合机床工艺方案的基本原则（1）粗精加工分开原则（2）工序集中原则 1）适当考虑相同类型工序的集中 在条件允可时，把相同工序集中在一台机床或同一工位上加工，能简化循环和结构。2)有相对位置精度要求的工序应集中加工2. 确定组合机床工艺方案应注意的问题（1）按一般原则拟定工艺方案时的一些限制 1）孔间中心距的限制。2)工件结构工艺性不好的限制。（2）其他应注意的问题 1)精镗孔时应注意孔表面是否允许留有退刀刀痕。2)对相互结合的两壳体零件，均应分别从结合面加工联接孔。这样能更好的保证联接孔的位置精度，便于装配。3）钻阶梯孔时，应先钻大孔后钻小孔。4）平面一般采用铣削加工。5）在制定加工一个工件的几台成套机床或流水线的工艺方案时，应尽可能使精加工集中在所有粗加工之后，以减少内应力变形影响，有利于保证加工精度。攻螺纹工序应尽量放在最后进行，以减少油腻污垢对基面的影响。 1.1.2 组合机床工艺方案的拟定拟定组合机床工艺方案的一般步骤如下。1. 分析、研究加工要求和现场工艺见图1-1，本设计加工零件为汽缸体，汽缸体是发动机的重要组成部分，其结构呈品字形，为一系列汽缸体的腔体结构，外部形状较为复杂，本道工序加工的孔位于汽缸体的顶面和底面，一个为平面、一个为斜面，平面度都为0.025，粗糙度分别为Ra1.6和 Ra3.2。 图1-1从图1-1可以看出，在本机床上需要钻下列孔：顶面上的两个12mm的孔（孔号1-2）；底面上的一个15mm的孔（孔号3）。孔的粗糙度分别为Rz50和Ra3.2，属于粗加工。此类零件一般采用组合机床钻削加工，多孔同时加工，在定位夹紧方式上，普遍采用气动或液动夹紧，一面两孔的定位方式和一面一孔一点的定位方式。采用普通麻花钻进行切削加工，生产效率较高。2定位基准的和夹紧部位的选择组合机床一般为工序集中的多刀加工，不但切削负荷大，而且工件受力方向变化。因此，正确选择定位基准和夹紧部位是保证加工精度的重要条件。由于本工序属于钻孔粗加工，精度要求不高，根据图1-1，分析零件孔的加工要求，所有孔的位置度都是相对L面和H面提出的，根据定位基准与设计基准重合的原则，采用A面和H面和底面进行定位。工件的定位面为：底面（限制三个自由度），H面（限制二个自由度）和A面（限制一个自由度）；工件的四个夹压点在顶面。3影响工艺方案的主要因素（1）加工的工序内容和加工精度 本工序共加工三个孔，加工精度低，属于粗加工。（2）被加工零件的特点 工件的材料为灰铸铁HT250，硬度为180250HBS，加工部位为平面结构，工件刚性好，点位基面精度高。（3）零件的生产批量 此零件属于大批大量生产，工序安排一般趋向分散，而且粗加工、半精加工也宜分开。本工序属于其中的粗加工。（4）使用厂后方车间制造能力 本工序采用的为普通标准的麻花钻，刃磨简单对其制造能力要求低，能够达到要求。 4工序间余量的确定，由于本工序属于钻孔粗加工无需确定。 5刀具结构的选择 正确的选择刀具结构，对保证组合机床的正常工作极为重要。根据工艺要求和加工精度不同，常用刀具有一般刀具（标准）、复合刀具及特种刀具等。根据本工序零件的特点采用普通高速钢麻花钻。 1.1.3 确定组合机床配置型式及结构方案应考虑的问题根据工件的结构特点、工艺要求、生产率要求及工艺方案等，可大体确定机床采用固定式夹具单工位组合机床，确定机床配置型式和结构方案时应注意考虑以下主要问题。1不同配置型式和结构方案对加工精度的影响在确定机床配置型式和结构方案时，首先要考虑如何稳定地保证零件的加工精度。影响加工精度的主要因素有夹具误差和加工误差两方面。夹具误差：一般精加工的夹具公差为零件公差的1/31/5；粗加工时，夹具精度可略低，但不能太低。夹具型式也有影响。固定式夹具单工位组合机床可达到加工精度最高；移动（或回转）式夹具多工位组合机床，因存在移（转）位、定位误差，其加工精度一般比固定式夹具低。2其他应注意的问题（1）要注意排屑通畅（2）注意相关联的机床夹具结构的统一性（3）注意机床使用条件1.2 切削用量的确定1.2.1 组合机床切削用量选择的特点、方法及注意问题1组合机床切削用量选择的特点1）组合机床常采用多刀多刃同时切削，为尽量减少换刀时间和刀具的消耗，保证机床的生产效率及经济效果，选用的切削用量应比通用机床单刀加工时低30%左右。2）组合机床通常用动力滑台来带动刀具进给。因此，同一滑台带动的多轴箱上的所有刀具（除丝锥外）的每分钟进给量相同，即等于滑台的工进速度。2组合机床切削用量选择目前常用查表法，参照生产现场同类工艺，必要时经工艺试验确定切削用量。参照组合机床设计简明手册表6-11表6-19，切削用量选择如下：1）加工两个12mm的孔（孔号12）：刀具：高速钢长直柄麻花钻 l=215mm l1=134mm;切削用量：切削速度v=18m/min 进给量f=0.15mm/r。2）加工一个15mm的孔（孔号3）：刀具：高速钢长直柄麻花钻 l=245mm l1=147mm；切削用量：切削速度v=15m/min 进给量f=0.18mm/r。1.2.2 确定切削力、切削转矩、切削功率及刀具耐用度根据选定的切削用量（主要指切削速度v及进给量f），确定进给力，作为选择动力滑台及设计夹具的依据；确定切削转矩，用以确定主轴及其他传动件（齿轮、传动轴）的尺寸；确定切削功率，用作选择主传动电机（一般指动力箱电机）功率；确定刀具耐用度，用以验证所选用量或刀具是否合理。参照组合机床设计简明手册第六章表6-20，切削力，切削转矩、切削功率计算如下：(1) 切削力F（N）：F=26Df0.8HB0.6 HB=HBmax1/3（HBmaxHBmin） =2501/3（250180）HBS =227HBS1）加工两个12mm的孔：F1=26120.150.82270.6N =1773N2)加工一个15mm的孔：F2=26150.180.82270.6N =2563.88N （2）切削转矩T（Nmm）：T=10D1.9f0.8HB0.6：1）加工两个12mm的孔：T1=10121.90.150.82270.6 Nmm =6382 Nmm2）加工一个15mm的孔：T2=10151.90.180.82270.6 Nmm =11282.54Nmm(3)切削功率P（KW）：1) 加工两个12mm的孔：P1 =0.626KW2)加工一个15mm的孔：P2=KW =0.3689KW1.3 组合机床总体设计“三图一卡” 1.3.1 被加工零件工序图被加工零件工序图是根据制订的工艺方案，表示所设计的组合机床（或自动线）上完成的工艺内容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技术要求，加工的定位基准、夹紧部位以及被加工零件的材料、硬度和本机床加工前的加工余量、毛坯、或半成品情况的图样。除了设计合同外，它是组合机床设计的具体依据，也是制造、使用、调试和检验机床精度的重要文件。其主要内容包括：1) 被加工零件的形状和主要轮廓尺寸以及与本工序机床设计有关部位结构形状和尺寸。当需要设置中间导向时，则应把设置中间导向临近的工件内部肋、壁布置及有关结构形状和尺寸表示清楚，以便检查工件、夹具、刀具之间是否相互干涉。2) 本工序所选用的定位基准、夹压部位及夹紧方向。以便据此进行夹具的支承、定位、夹紧和导向等机构设计。3) 本工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技术要求以及对上道工序的技术要求。4) 注明被加工零件的名称、编号、材料、硬度以及加工部位的余量。本设计的工序图见图1-2。 图1-2 1.3.2 加工示意图1加工示意图的作用和内容加工示意图是在工艺方案和机床总体方案初步确定的基础上绘制的。是表达工艺方案的具体内容的机床工艺方案图。它是设计刀具、辅具、夹具、多轴箱和液压、电气系统以及选择动力部件、绘制机床总联系尺寸图的主要依据；是对机床总体布局和性能的原始要求；也是调整机床和刀具所必须的重要技术文件。加工示意图应表达和标注的内容有：机床的加工方法，切削用量，工作循环和工作行程；工件、刀具及导向、托架及多轴箱之间的相对位置及其联系尺寸；主轴结构类型、尺寸及外伸长度；刀具类型、数量和结构尺寸（直径和长度）；接杆（包括镗杆）、浮动卡头、导向装置、攻螺纹靠模装置等结构尺寸；刀具、导向套间的配合，刀具、接杆、主轴之间的连接方式及配合尺寸等。图1-3为本机床的加工示意图。 图1-32选择刀具、导向及有关计算（1）刀具的选择1）加工两个12mm的孔（孔号12）：刀具：高速钢长直柄麻花钻 l=215mm l1=134mm;2）加工一个15mm的孔（孔号3）：刀具：高速钢长直柄麻花钻 l=245mm l1=147mm；（2）导向结构的选择 参照组合机床设计简明手册表8-4进行选择如下：1）加工两个12mm的孔（孔号12）：通用导向套长型。 2）加工一个15mm的孔（孔号3）：通用导向套长型。（3）确定主轴类型、尺寸、外伸长度主轴轴颈尺寸规格应根据选定的切削用量计算出切削转矩T，参照组合机床设计简明手册表3-4和表3-5初定主轴直径d，并考虑便于生产管理。选择结果如下：1）加工两个12mm的孔（孔号12）：滚珠主轴 轴径d=20mm 外伸长度L=100mm 外伸尺寸接杆莫氏圆锥号1。2）加工一个15mm的孔（孔号3）：滚珠主轴 轴径d=25mm 外伸长度L=450mm 外伸尺寸 接杆莫氏圆锥号2。（4）选择接杆、浮动卡头 接杆已经标准化，通用标准接杆号可根据刀具尾部结构（莫氏号）和主轴头部内孔直径d1参照组合机床设计简明手册表8-1、表8-2选取。选取结果如下：1）加工两个12mm的孔（孔号12）：d=20mm A型短接杆l1=40mm。2）加工一个15mm的孔（孔号3）：d=28mm 非标浮动接杆 l1=42mm。 卡头的选择参照组合机床设计简明手册图8-1，选择结果分别为1号和2号，莫氏圆锥1号和2号。（5）动力部件工作循环及行程的确定 1）工作进给长度L工的确定 左边L工=38mm 右边L工=28mm。 2）快速引进长度的确定 左边为82mm 右边为72mm。 3）快速退回长度的确定 左边为120mm 右边为100mm。 4）动力部件总行程的确定 左边为500mm 右边为630mm。1.3.3 机床联系尺寸总图 1机床联系尺寸总图的作用与内容 机床联系尺寸总图是以被加工零件工序图和加工示意图为依据，并按初步选定的主要通用部件以及确定的专用部件的总体结构而绘制的。是用来表示机床的配置型式、主要构成及各部件安装位置、相互联系、运动关系和操作方位的总体布局图。用以检验各部件相对位置及尺寸联系能否满足加工要求和通用部件选择是否合适；它为多轴箱、夹具等专用部件设计提供重要依据；它可以看成是机床总体外观简图。由其轮廓尺寸、占地面积、操作方式等可以检验是否适应用户现场使用环境。图1-4为本设计的机床联系尺寸总图。 2绘制机床联系尺寸总图之前应确定的主要内容 （1）选择动力部件 动力部件的选择主要是确定动力箱和动力滑台。动力箱规格要与滑台匹配。参照组合机床设计简明手册表5-1、表5-2和表5-3进行选择，结果如下： 图1-4 滑台的选择 左滑台 =5127.8N 右滑台=7092N 左滑台选择1HY25B型；右滑台选择1HY32B型。 动力箱的选择 左动力箱= =0.738KW =0.8198KW 右动力箱= =1.252KW =1.565KW 左动力箱选择1TD25-型；右动力箱均选择1TD32-型。 左电机型号Y100L1-6型；右电机型号Y100L2-4型。 （2）确定机床装料高度 H H=1000mm （3）确定中间底座尺寸 高560mm 长1000mm 宽800mm （4）确定多轴箱轮廓尺寸 标准通用钻、镗多轴箱的厚度是一定的、卧式为325mm，立式为340mm。 多轴箱宽度B=b+2b1 多轴箱高度H=h+h1+b1 h1=h2+H-(0.5+h3+h4) 式中 b为工件在宽度方向相距最远的两孔距离，单位为mm； b1为最边缘主轴中心至箱体外壁距离，单位为mm; h为工件在高度方向相距最远的两孔距离，单位mm； h1为最低主轴高度，单位mm; h2为工件最低孔位置，单位mm； h3为滑台高度，单位mm； h4为侧底座高度，单位mm。 根据上述公式得：左多轴箱B=132+280 =292mm H=150+100 =250mm 右多轴箱B=502+260 =622mm H=400+64 =464mm 根据上述结果选取左多轴箱尺寸为；右多轴箱尺寸均为。1.3.4 机床生产率计算卡 表1-1为机床生产效率计算卡。所有各孔，同时钻出。因此，加工时间都是相重合的。机动时间，取决于加工时间最长的那个孔。各孔直径相差不多（最小12mm，最大15mm），但加工长度相差较大（最小10mm，最大21mm。以上均可见图1-3）。可以判断，加工时间最长的是左滑台钻15mm孔，深21mm。工作行程应等于加工长度加510mm，使滑台到达快终点时，钻头尖离工件表面还有一定的距离，以免碰撞工件。令工作行程为38mm。其余各孔也同法计算，填入生产率计算卡的“加工长度”“工作行程”三栏中。钻孔切削速度一般不超过20mm/r。如取0.105mm/r，则进给速度为。既然右滑台进给速度定为，滑台各主轴的转速等于或高于左滑台主轴，故计算出的每转进给量必定低于左滑台主轴。计算结果填入“进给量”的两栏。机动时间等于工作行程长度除以每分钟的进给。右滑台的机动时间。计算结果填入“工时”的“机动时间”栏。左滑台各轴可按上法计算。考虑到右滑台的行程（28mm）比左滑台（38mm）短，而进给速度差不多是相同的，故机动时间一定比左滑台短。右滑台各主轴的加工时间又是与左滑台重合，所以也可以不计算。加工前，滑台带动动力头和主轴箱快进；钻孔完毕，应短暂停留；最后，快退回原位。设快退距离为180mm，则快进距离等于此距离减去工作行程。即左滑台快进，右滑台快进。滑台的快进快退速度为6000mmmin，故左滑台快进的辅助时间为，右滑台也近似地取此值。快退时间均为。死挡铁停留一律为0.015min。以上计算结果填入“工时”的“辅助时间”栏。在“工时”的“共计”栏内，按动作的次序填入。重合工时不填。表中，左滑台与右滑台重合，左滑台的机动时间又比右滑台短，故左滑台不填。把“共计”栏的各数值加起来，即为表右下角的“总计”和“单件工时”1.36mm。要求的机床生产效率为，即每2min1件。故机床的负荷率为。这是比较合适的。表1-1 生产效率计算卡被加工零件图号YTR2(3、4)105、020101毛坯种类铸 件名称气 缸 体毛坯重量15kg材料铸 铁H T 2 5 0硬 度180250HBS工序名称上 下 面 钻 孔工 序 号序号工步名称被加工零件数量加工直径（mm）加工长度（mm）工作行程（mm)切削速度（m/min）转速（r/mm）进给量工 时 （min）(mm/r)(mm/min)机动时间辅助时间共 计1装卸工件10.500.502左滑台钻孔快进820.0250.025钻1个15孔152138153200.1857.60.620.62死挡铁停留0.0150.015快退1200.030.033右滑台钻孔快进720.025钻2个12孔121028184780.1571.70.39死挡铁停留0.015快退1000.03备注总计1.215min单工时间1.36min机床生产效率49.38件/时机床负荷率68%第2章 组合机床多轴箱设计2.1 组合机床右多轴箱设计2.1.1 绘制多轴箱设计原始依据图多轴箱设计原始依据图是根据“三图一卡”绘制的。其主要内容及注意事项如下：（1）根据机床联系尺寸图，绘制多轴箱外形图，并标注轮廓尺寸及与动力箱的相对位置关系尺寸。（2）根据联系尺寸图和加工示意图，标注所有主轴位置尺寸及工件与主轴、主轴与驱动轴的相对位置尺寸。在绘制主轴位置时，要特别注意：主轴和被加工零件在机床上是面对面安放的，因此，多轴箱主视图上的水平方向尺寸正好相反；其次多轴箱上的坐标尺寸基准和零件工序图上的基准经常不重合，应根据多轴箱与加工零件的相对位置找出统一基准，并标注其相对位置关系尺寸，然后根据零件工序图各孔位置尺寸，算出多轴箱上各轴坐标值。（3）根据加工示意图标注各主轴转速及转向，主轴逆时针不标，只标注顺时针转向。（4）列表标明各主轴的工序内容、切削用量及主轴外伸尺寸等。（5）标明动力部件型号及其性能参数等。图2-1所示为做多轴箱的设计原始依据图。表2-1右多轴箱原始数据表轴号主轴外伸长度切削用量（mm）L（mm）工序内容12100钻12478180.1534100钻12478180.15 图2-12.1.2主轴、齿轮的确定及动力计算1主轴型式和直径、齿轮模数的确定主轴的型式和直径，主要取决于工艺方法、刀具主轴联接结构、刀具的进给抗力和切削转矩。本设计为钻孔选用滚珠轴承主轴。主轴直径按加工示意图所示主轴类型及外伸尺寸可初步确定。传动轴的直径也可参考主轴直径大小初步选定。本设计的主轴直径为20mm，传动轴初步选为25mm。齿轮模数m（单位为mm）一般用类比法确定，本设计选为2mm。2多轴箱所需动力的计算多轴箱的动力计算包括多轴箱所需的功率和进给力两项。传动系统确定后，多轴箱所需功率按下列公式计算： 式中 为切削功率，单位KW； 为空转功率，单位KW； 为与负荷成正比的功率损失，单位KW。计算得：=多轴箱所需的进给力2.1.3多轴箱传动设计拟定传动路线确定驱动轴、主轴、传动轴等各轴的坐标位置，具体见右多轴箱总装图。利用AUTOCAD进行右多轴箱的轴和齿轮排布。 根据预先算好的主轴转速，初步确定主轴上齿轮的齿数，进一步确定传动轴上部分齿轮的齿数，最终完成各轴和齿轮的排布。注意事项如下：（1）相邻各轴轴心之间的最小距离应大于两者轴承外圈的直径和的一半。为彻底避免此问题，所选齿轮的分度圆直径必须大于轴承外圈直径，同时也可避免润滑时烧伤轴承。（2）相邻两轴同一排齿轮的分度圆间最小距离必须大于两者的齿顶高之和，本设计必须模数为3mm的齿顶高为3mm，模数为2mm的齿顶高为2mm。（3）除第四排齿轮外，各齿轮分度圆与轴之间的距离必须大于齿顶高。（4）油泵轴的安装位置其最大安装孔径为115mm，如果在其范围内有传动轴则采用埋头轴，如果有主轴和手柄轴则不能安放在这个位置。（5）保持齿轮与箱体壁间的距离，箱体壁厚度为35mm。（6）其他注意事项参照组合机床设计简明手册第四章组合机床多轴箱设计。各轴坐标位置及齿轮等具体情况见表2-2。表2-2轴号轴径（mm）齿 数坐 标转速（）03021（265.0000,94.50000）71512025（14.0000,380.0000）47822025（141.0000,380.0000）47832025（389.0000,380.0000）47842025（516.0000,380.0000）47852529（36.9600,331.1200）41562529 （116.1200,332.0700）4157252929（107.8700,240.0700）41582529（165.3600,247.7200）41592529（413.8800,332.0700）415102529（493.0400,331.1200）41511252929（422.1300,240.0700）415122529（364.6400,247.7200）41513252828（199.1900,201.8400）43014252828（330.8100,201.8400）4301525223027（213.2800,153.8700）55016252227（316.7200,153.8700）550172016（380.8600,147.0500）938183030（153.2800,153.8700）55019252929（77.0500,289.2100）41520252929（452.9500,289.2100）415传动轴的校核 参照组合机床设计手册表3-4，因为当传动轴与主轴等直径的情况下承受转矩是主轴的两倍左右，本设计选用的传动轴都至少比主轴大一个等级，也就是说传动轴轴承受转矩至少是主轴的5倍。本设计中所有主轴转矩之和不超过 ，而最细的传动轴所能承受的转矩为13.，所以远远满足要求。齿轮模数的验算 经验算满足要求。 2.2 组合机床左多轴箱设计2.2.1 绘制多轴箱设计原始依据图多轴箱设计原始依据图是根据“三图一卡”绘制的。其主要内容及注意事项如下：（1）根据机床联系尺寸图，绘制多轴箱外形图，并标注轮廓尺寸及与动力箱的相对位置关系尺寸。（2）根据联系尺寸图和加工示意图，标注所有主轴位置尺寸及工件与主轴、主轴与驱动轴的相对位置尺寸。在绘制主轴位置时，要特别注意：主轴和被加工零件在机床上是面对面安放的，因此，多轴箱主视图上的水平方向尺寸正好相反；其次多轴箱上的坐标尺寸基准和零件工序图上的基准经常不重合，应根据多轴箱与加工零件的相对位置找出统一基准，并标注其相对位置关系尺寸，然后根据零件工序图各孔位置尺寸，算出多轴箱上各轴坐标值。（3）根据加工示意图标注各主轴转速及转向，主轴逆时针不标，只标注顺时针转向。（4）列表标明各主轴的工序内容、切削用量及主轴外伸尺寸等。（5）标明动力部件型号及其性能参数等。图2-3所示为做多轴箱的设计原始依据图。表2-3左多轴箱原始数据表轴号主轴外伸长度切削用量（mm）L（mm）工序内容1.2450钻15320150.182.2.2主轴、齿轮的确定及动力计算1主轴型式和直径、齿轮模数的确定主轴的型式和直径，主要取决于工艺方法、刀具主轴联接结构、刀具的进给抗力和切削转矩。本设计为钻孔选用滚珠轴承主轴。主轴直径按加工示意图所示主轴类型及外伸尺寸可初步确定。传动轴的直径也可参考主轴直径大小初步选定。本设计的主轴直径为25mm，传动轴初步选为30mm。齿轮模数m（单位为mm）一般用类比法确定，本设计选为3和2mm。2多轴箱所需动力的计算多轴箱的动力计算包括多轴箱所需的功率和进给力两项。传动系统确定后，多轴箱所需功率按下列公式计算： 式中 为切削功率，单位KW； 为空转功率，单位KW； 为与负荷成正比的功率损失，单位KW。计算得：=多轴箱所需的进给力图2-2左多轴箱设计原始依据图 2.2.3多轴箱传动设计拟定传动路线确定驱动轴、主轴、传动轴等各轴的坐标位置，具体见左多轴箱总装图。利用AUTOCAD进行左多轴箱的轴和齿轮排布。 根据预先算好的主轴转速，初步确定主轴上齿轮的齿数，进一步确定传动轴上部分齿轮的齿数，最终完成各轴和齿轮的排布。注意事项如下：（1）相邻各轴轴心之间的最小距离应大于两者轴承外圈的直径和的一半。为彻底避免此问题，所选齿轮的分度圆直径必须大于轴承外圈直径，同时也可避免润滑时烧伤轴承。（2）相邻两轴同一排齿轮的分度圆间最小距离必须大于两者的齿顶高之和，本设计必须模数为3mm的齿顶高为3mm，模数为2mm的齿顶高为2mm。（3）除第四排齿轮外，各齿轮分度圆与轴之间的距离必须大于齿顶高。（4）油泵轴的安装位置其最大安装孔径为115mm，如果在其范围内有传动轴则采用埋头轴，如果有主轴和手柄轴则不能安放在这个位置。（5）保持齿轮与箱体壁间的距离，箱体壁厚度为35mm。（6）其他注意事项参照组合机床设计简明手册第四章组合机床多轴箱设计。各轴坐标位置及齿轮等具体情况见表2-4。表2-4轴号轴径（mm）齿 数坐 标转速（）03021（137.0000,114.50000）52012534（71.6300,120.0000）32022534（203.6300,120.0000）3203301919（101.7300,47.0000）572430192519（173.5200,47.0000）57253032（227.2800,43.1400）47862017（134.1800,149.8600）64372019（107.5600,195.0000）575传动轴的校核 参照组合机床设计手册表3-4，因为当传动轴与主轴等直径的情况下承受转矩是主轴的两倍左右，本设计选用的传动轴都至少比主轴大一个等级，也就是说传动轴轴承受转矩至少是主轴的5倍。本设计中所有主轴转矩之和不超过 ，而最细的传动轴所能承受的转矩为13.，所以远远满足要求。齿轮模数的验算 经验算满足要求。24结论毕业临近，三年大学生活即将过去。我忠心诚挚感谢三年来各科老师的辛苦教导，在这里我想说一句：“老师，你们辛苦了”。 对于该课题的说明，我们了解到，通过对组合机床的总体设计及工艺的研究与应用，在机床、夹具、刀具、工艺流程等方面进行合理设计和选择，有效提高了加工效率和产品质量，扩大了加工适应范围，提高了可靠性，具备一定的先进性，取得了良好的经济效益和社会效益，为解决此类多孔同时加工问题举了一件实例。该课题设计制造的机床为六轴钻孔立式、双面、单工位组合机床。我们将钻削作为机械传动，而进给系统为液压系统控制，使在满足使用要求的前提下降低了成本、提高了生产率。作为关键部件的液压滑台采用国产通用部件。以比较简单的方式完成旋转运动和直线运动的同步进行，非常实用。本机床所用夹具的通用性强，工件采用气动定位夹紧，快速方便。此外，定位采用定位销、定位基准面、调节支承、定位销、垫铁等。夹紧采用气动夹紧，螺钉夹紧。以及辅助支承等。采用这种方式定位和夹紧工件完全能够满足其精度要求。而且简易方便，制造成本低，通用性好。在设计的过程是艰辛的，在设计过程中必须要考虑到方方面面的问题。由于所学的知识的有限，因此在设计过程中查阅了大量的相关资料以及老师们的帮助和指导，特别是我的指导老师帮助下，以改善和尽量完善自己的不足之处，让我完成了在大学里的最后一次设计。 由于本人能力有限，经验不足，设计过程中有错误和不足