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江苏 大学 学院 箱体 钻孔 专用 机床 设计 CAD

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江 苏 大 学 京 江 学 院毕 业 设 计（论 文）任 务 书 机械工程 学院 机械13 班级 陈海鑫 学生设计（论文）题目 箱体（）顶面钻孔专用机床设计课题来源 起讫日期 2017 年 3 月 14 日至 2017 年 6 月 10 日共 12 周指导教师（签名） 王园 系（教研室）主任（签名） 课题依据1. 组合机床设计有关理论知识；2. 夹具设计有关理论知识；3. 机械制造工艺有关理论知识；4. 二维绘图软件autocad；5. 零件一年五万件。任务要求：1 毕业设计调研及其专题综述调研、查阅与毕业设计（论文）内容相关的中外文献资料(要求中文文献15篇以上，外文文献5篇以上)，读书报告及调研报告在20003000字左右。2 外文翻译翻译二篇完整外文，5000汉字左右。3 毕业设计工作(1). 查阅专用机床设计和夹具设计的文献和书籍；(2). 根据任务要求总体工艺设计，绘制被加工零件加工工序图、加工示意图、机床联系尺寸图和生产率计算卡；绘制多轴箱和夹具装配图，并对机床液压原理进行设计；(3). 撰写设计说明书，字数不少于1万字，并绘制4张0号图。毕业设计（论文）进度计划：起讫日期工 作 内 容备 注2017.3.13-2017.3.312017.4.1-2017.4.162017.4.17-2017.5.32017.5.4-2017.5.202017.5.21-2017.6.2搜集资料，调研，完成外文翻译、调研报告、文献综述组合机床三图一卡设计和部分CAD图绘制，并做开题报告；多轴箱装备图设计和CAD图绘制专用夹具设计和CAD图绘制文档整理、准备答辩答辩毕业设计(论文)（Graduation Project (Thesis )）课程编号：03360050总学时：12周 实验学时： 总学分：12先修课程：本专业培养计划规定的所有课程适用专业：机械设计制造及其自动化一、毕业设计（论文）目的毕业设计(论文)是机械设计制造及其自动化专业培养计划的重要组成部分，是本专业学生在校期间的最后一个综合性实践教学环节。毕业设计(论文)规定为12学分，安排在最后一个学期。毕业设计(论文)的目的是培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能来对实际问题进行分析、设计计算、研究、解决的能力，是提高专业素质和培养创造能力的重要环节，旨在培养学生独立承担工作和协同工作的能力。具体要求如下：1 培养学生能够运用数学、自然科学和工程基础和机械专业知识，识别与提炼、定义与表达、通过功能需求和系统分析研究机械工程领域相关的复杂工程问题，获得符合功能和性能要求的总体设计方案；2 培养学生了解机械专业和学科前沿发展现状和趋势，能够运用数学、创新与优化方法等手段针对机械产品工艺装备中复杂工程问题的解决方案，设计满足特定功能、性能、成本等需求的机构和结构，实现多种约束条件下的多目标优化和方案改进，同时在设计环节中能够体现创新意识；3 培养学生能够有效地运用各种资源，针对机械产品工艺装备中复杂工程问题的设计方案进行可行性分析、理论计算、综合比较与论证，确定优化的详细设计方案，针对具体的系统、装备、零部件和工艺流程能够进行建模、结构优化设计、工艺设计分析、制定制造规程、绘图与标准应用和性能评价等实践；4 培养学生能够基于工程相关背景知识合理分析、评价机械专业工程实践和复杂工程问题解决方案对经济、环境、法律、安全、健康、伦理的影响，并理解应承担的责任；5 培养学生能够运用文献检索、资料查询及现代信息技术等多形式、多渠道地获取相关机械工程领域的信息，具有调查研究、资料检索、文献查阅及分析比较的能力；6 培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风，强化工程实践意识，在机械工程领域复杂工程问题实践中，具有人文社会科学素养、社会责任感，能理解工程师的职业道德和责任；7 能够就机械工程领域复杂工程问题与行业及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写毕业设计说明书（毕业论文）、答辩稿、陈述发言、清晰表达及问题回答；具有国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力；8 理解工程实践活动中工程管理与经济决策基本知识，并能应用在机械工程的多学科环境工程实践中；9 培养学生对终身学习有正确认识，具有不断自我学习和适应发展的能力。二、毕业设计（论文）对毕业要求及其指标点的支撑毕业设计(论文)支撑专业培养计划中毕业要求1、毕业要求2、毕业要求3、毕业要求5、毕业要求8、毕业要求10、毕业要求11和毕业要求12。1.毕业设计支撑专业培养计划中毕业要求1中的指标点4：能够运用数学、自然科学、工程基础和专业知识解决复杂机械工程问题，占该指标点达成度的40%；2.毕业设计支撑专业培养计划中毕业要求2中的指标点4：能够从数学与自然科学的角度对解决方案进行分析，并试图改进，占该指标点达成度的20%；3. 毕业设计支撑专业培养计划中毕业要求3中的指标点2：能够对解决方案的可行性进行初步分析与论证，占该指标点达成度的10%；4. 毕业设计支撑专业培养计划中毕业要求3中的指标点4：设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素，并得出可接受的指标，占该指标点达成度的40%；5. 毕业设计支撑专业培养计划中毕业要求5中的指标点3：掌握机械工程重要文献资料的来源和获取方法，占该指标点达成度的40%；6. 毕业设计支撑专业培养计划中毕业要求8中的指标点4：在机械工程领域复杂工程问题实践中，具有人文社会科学素养、社会责任感，能理解工程师的职业道德和责任，占该指标点达成度的20%；7. 毕业设计支撑专业培养计划中毕业要求10中的指标点4：了解机械行业相关学科基本知识和机械工程领域的发展现状，对机械工程领域的国际发展现状有基本了解，具有一定的跨文化交流能力，占该指标点达成度的20%；8. 毕业设计支撑专业培养计划中毕业要求11中的指标点2：具有在多学科环境中应用工程管理和经济决策知识的能力，占该指标点达成度的30%；9. 毕业设计支撑专业培养计划中毕业要求12中的指标点2：有不断学习和适应发展的能力，占该指标点达成度的30%。三、毕业设计的基本内容、要求及进度安排1.设计内容包括调研报告、读书报告/文献综述、外文资料翻译、方案论证、理论分析计算、工艺设计分析、结构分析、系统设计、性能分析和优化、撰写说明书（论文）、口头答辩和PPT汇报等训练环节。毕业设计(论文)课题包括以下二类，相应的要求如下。（1）工程设计类：包括产品设计，或加工装备（机床或装置）设计，或工艺装备（模具）、满足功能需求的系统设计等。毕业设计应包括调研报告、读书报告（文献综述）、外文资料翻译、方案论证、分析计算、数据处理、工艺设计分析、结构设计、工艺性能分析和优化、系统分析和装配、计算机绘图等内容。（2）论文研究类：针对某个课题或者团体课题中的相对独立研究内容，独立完成完整的方案设计、建模、实验（数值模拟）设计、实验结果（数值分析或仿真）的图示和分析，毕业论文应包括文献综述、研究方法、建模方法、实验装置、实验过程或模拟分析过程、实验数据处理和结果分析、计算机绘图等内容。2. 基本工作量要求(1) 调研、文献检索与文献综述报告通过调研、查阅与毕业设计（论文）内容相关的中外文献资料(要求中文文献15篇以上，外文文献5篇以上)，熟悉机械设计制造及其自动化专业主要的文献期刊杂志及其查阅方法，或者完成教师指定的文献查阅数量和文献，并写出读书报告/文献综述报告（包括对文献进行分类归纳，对国内外研究现状进行综述和分析，阐述发展趋势和存在不足等）和调研报告（包括调研时间、地点、途径方法、内容及体会等），篇幅分别在3000字和1000字左右。(2) 外文资料翻译翻译与课题有关的外文资料，译文字数不少于5000汉字，可以是12篇外文资料。外文资料所选素材原则上要求取自国外知名的专业期刊（例如学校/上的期刊），论文内容要和毕业设计相关，可以学生自选或者导师指定，如果是自选，搜索关键词和论文内容必须经过导师同意，论文为正规的学术性论文，而不是综述性、广告性、产品说明和应用经验类的文章，发表日期在近5年内。要求全文翻译，不可节选。译文的题目、小标题、摘要、关键词和图名都应译出。图中的文字和英文标示也应译出。图表/公式直接拷贝贴在译文中。参考文献可不译，可直接贴在译文正文后。原文的作者姓名、单位应在大标题下写明，不需要翻译。在译文的结尾应标注译文的出处。如“译自Hongqiang Chen, Jeffrey W. Kysar, Y. Lawrence Yao, 2004, “Characterization of plastic deformation induced by microscale laser shock peening”, Journal of Applied Mechanics,Vol.71,No.3, 2009, pp.713-715”，再给出译者和翻译的日期，如“00412 王刚 2003年11月”。翻译后中文的排版与附录所提供的论文格式一样。(3) 方案论证与开题报告通过培养学生灵活运用已学的各种知识，在查阅有关文献资料基础上，根据课题要求提出设计方案，依据国内外工艺、加工技术、产品、工艺装备、装置、生产设备等设计相关的标准、规范和技术变化，综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素进行不同方案的可行性分析，包括技术可行性分析、经济合理性分析和综合评价与比较，确定最优设计或者试验研究方案，写出开题报告，3500字（包括课题目的意义、国内外现状及存在的问题，课题研究方法及方案对比分析，对方案进行总体设计及原理特点分析等），制作开题报告PPT文档，并在由系组织的毕业设计开题答辩会上做公开口头汇报。(4) 建模、工艺和结构设计及理论分析计算运用所学的如工程图学、数字化设计与制造技术、工程材料及其成型基础、公差与检测技术等专业基础课和专业课，以及现代建模工具，建立模型（数学、物理、力学或产品数字化模型），进行成形工艺分析和结构设计；能够应用数学分析工具或者CAE手段对工艺、结构和设计参数等进行比较和优化，得出最合理的设计，有一定的创新性，并包括必要试验分析、设计计算或者仿真分析等内容。(5) 系统分析和装配、CAD 在结构优化和工艺参数优化的基础上，完成工装、装置、装备、系统的总装，并绘制各关键零部件的零件图或控制原理图，必须有1张0号图纸是计算机CAD绘制，设计类必须完成4张0号图纸的工作量，图纸上严格按照国家标准绘制，包括技术要求、加工精度、装配精度、尺寸精度等。(6) 撰写毕业设计（论文）毕业设计的说明书撰写字数不少于10000字，毕业论文类的撰写字数不少于20000字，要求内容明确、方案可行、论证严密、层次分明、语句通顺、字体端正、表达确切，一律按照毕业设计（论文）说明书规定的格式打印。毕业设计（论文）说明书由标题（中英文）、摘要（中英文）、关键字（中英文）、目录、引言、正文、结论、致谢、参考文献和附录等几部分组成。具体要求见附录：毕业设计（论文）说明书规范要求。（7）毕业设计（论文）资料的装订及归档1） 毕业设计（论文）统一使用学校印制的毕业设计（论文）资料袋。2） 毕业设计（论文）资料袋按要求认真填写，字体要工整，卷面要整洁，手写一律用黑或蓝黑墨水。3） 毕业设计（论文）按统一顺序装订，见附录：毕业设计（论文）说明书规范要求。4） 装订好后放入填写好的资料袋内上交学院。毕业设计（论文）资料袋中应包括：正文、附件（含毕业设计任务书、专题综述报告、调研报告、外文原文及翻译、开题报告）、图纸、答辩记录，以及包括所有资料、模型、图纸及使用说明等内容的电子光盘。（8）答辩答辩前，要准备好发言提纲及其答辩PPT文档、必要的结构图或装置图、图表。介绍毕业设计(论文)内容时要有系统，抓住重点，简明扼要（含课题设计思想、国内外现状、方案选择、设计结论等），发言时间一般为8-10分钟。每位学生答辩时间控制在20分钟以内。3进度安排（学时）（1）第一、二周:文献检索及外文翻译；（2）第二、三周: 调查研究与文献综述(读书报告)；（3）第四、五周: 方案论证、工艺分析、设计计算及仿真分析，并做开题报告；（4）第六、七周: 结构设计、建模、实验设计和分析；（5）第八、九周: 具体零部件设计和计算、工艺和结构优化，实验及结果分析等；（5）第十周: 总装和模具零件图绘制，修改；（5）第十一、十二周:撰写毕业论文；（6）第十二周: 答辩准备、毕业设计（论文）评阅及答辩。四、毕业设计考核与成绩评定1评分比例学生毕业设计(论文)成绩的评定采取指导教师、评阅人和毕业设计(论文)答辩小组分别单独评分，按比例综合评定，最后由毕业设计(论文)答辩委员会综合平衡审定，并填写“江苏大学本科生毕业设计总评分表（工科类专业）”。毕业设计（论文）总评成绩中指导教师评分占30%，评阅人的评分占30%，答辩小组综合评分占40%。计算出总成绩后再折算成五级分制记分：优秀、良好、中等、及格、不及格。要求优秀的比例控制在20%以内。（1） 毕业设计支撑专业培养计划中毕业要求1中的指标点4：能够运用数学、自然科学、工程基础和专业知识解决复杂机械工程问题，占总成绩的20%；（依据论文总体质量、工程问题的复杂程度）（2） 毕业设计支撑专业培养计划中毕业要求2中的指标点4：能够从数学与自然科学的角度对解决方案进行分析，并试图改进，占总成绩的15%；（依据论文总体质量、采用的现代设计工具和优化方法、技术路线，方案对比）（3） 毕业设计支撑专业培养计划中毕业要求3中的指标点2：能够对解决方案的可行性进行初步分析与论证，占总成绩的15%；（依据论文总体质量、模型、详细设计和计算结果的合理性）（4） 毕业设计支撑专业培养计划中毕业要求3中的指标点4：设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素，并得出可接受的指标，占总成绩的10%；（依据论文总体质量、方案部分考核，在方案部分需要专门一节分析环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素对方案的影响）（5） 毕业设计支撑专业培养计划中毕业要求5中的指标点3：掌握机械工程重要文献资料的来源和获取方法，占总成绩的5%；（依据读书报告/文献综述、以及毕业设计（论文）参考文献的多少、涉及近5年文献数量；）（6） 毕业设计支撑专业培养计划中毕业要求8中的指标点4：在机械工程领域复杂工程问题实践中，具有人文社会科学素养、社会责任感，能理解工程师的职业道德和责任，占总成绩的5%；（依据毕业设计过程进展以及和到导师互动交流情况、论文撰写的认真程度，以及开题、中期检查、答辩汇报等情况考核）（7） 毕业设计支撑专业培养计划中毕业要求10中的指标点4：了解机械行业相关学科基本知识和机械工程领域的发展现状，对机械工程领域的国际发展现状有基本了解，具有一定的跨文化交流能力，占总成绩的10%；（毕业设计（论文）前言中有没有涉及国内外研究近期课题相关的技术背景，读书报告/文献综述质量，摘要翻译及英文翻译质量，）（8） 毕业设计支撑专业培养计划中毕业要求11中的指标点2：具有在多学科环境中应用工程管理和经济决策知识的能力，占总成绩的10%；（依据毕业设计（论文）总体和详细方案论证中的内容考核，说明书中必须有设计方案的经济可行性分析）（9） 毕业设计支撑专业培养计划中毕业要求12中的指标点2：有不断学习和适应发展的能力，占总成绩的10%。（运用现代设计工具的能力；调研报告的内容）具体的评分比例如下：1指导教师的评分项目包括：（1） 毕业设计(论文)的质量占70%，具体项目为：a.选题及收集阅读资料； 10%b.研究思路及框架； 15%c.分析与解决问题的能力； 15%d.论文论述的质量； 20%e.创新。 10%（2） 平时成绩占30%，具体项目为：a.学习、工作态度及完成任务情况； 5%b.独立工作能力； 20%c.译文准确、通顺；文字流畅。 5%2.评阅人的评分项目包括：a.选题及收集阅读资料； 15%b.研究思路及框架； 20%c.分析与解决问题的能力； 20%d.论文论述的质量； 30%e.创新。 15%3答辩小组的评分项目包括：（1）毕业设计(论文)的质量占70%，具体项目为：a.选题及收集阅读资料； 10%b.研究思路及框架； 15%c.分析与解决问题的能力； 15%d.论文论述的质量； 20%e.创新。 10%（2） 答辩成绩占30%，具体项目为：a.陈述思路清晰、表达清楚； 10%b.回答提问。 20%（二）评分要求1评分时注意区别工作量多少、题目难易、创新能力、独立完成情况等进行综合考虑。对有独特见解者，其他方面无大的原则问题，可评为“优秀”。2有原则错误，抄袭他人的从严，可评为“不及格”。3学生有下列情况之一者，应取消答辩资格，不予评定成绩，必须重修。（1）毕业设计期间，实行考勤制度。学生作息时间按正常上课时间要求，学生应按学院规定的时间和地点进行设计。在毕业设计过程中，一般不准请假，确因特殊情况需要请假时，按有关规定办理，并且必须事先经过指导教师同意。学生缺勤（包括病、事假）累积超过毕业设计时间1/3以上者，取消答辩资格。（2）学生必须独立完成毕业设计，一旦发现有抄袭或代做，取消答辩资格。 （3）学习不努力、不认真、敷衍了事、回避指导，未完成指导教师规定的各阶段任务及严重违纪者，取消答辩资格。（4）论文有严重错误者，取消答辩资格。（5）对同一论文题目，若出现两份毕业设计（论文）有30%以上的内容相同，则视为相互抄袭，取消答辩资格。（6）在企业实习做毕业设计要求：毕业设计（论文）选题要经过学校导师和企业导师的双方肯定，在企业期间的进程由企业导师进行过程控制，每周向学校导师定期汇报进展。最终回校统一答辩。（三）评分标准（与前面的毕业设计（论文）总评成绩总体要求、指导教师、评阅人和答辩小组的评分标准很不一致）1. 优秀（1）独立完成毕业设计(论文)课题所规定的各项任务，综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力强，刻苦钻研，努力拓宽知识，严肃认真，并在某些方面具有一定的创见；（2）图纸齐全、整洁、结构方案合理，视图、线条和尺寸标注正确，符合国家标准；（3）毕业设计说明书(论文)完整，内容正确，概念清楚，文理通顺，书写工整；（4）能顺利阅读外文资料，具有一定的外文写作能力，独立工作能力较强；（5）答辩时能熟练地、正确地回答问题，逻辑性较强，并按规定时间完成论述。2良好（1）独立完成毕业设计(论文)课题所规定的各项任务，综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力比较强，努力拓宽知识，毕业设计(论文)的关键问题或主要问题的质量较高；（2）图纸齐全、整洁、结构方案合理，视图，线条和尺寸标注正确，符合国家标准；（3）毕业设计说明书(论文)完整，内容正确，概念清楚，文理通顺，书写工整；（4）能顺利地阅读外文资料；（5）答辩时能正确地回答问题。3中等（1）完成毕业设计(论文)课题所规定的各项任务，综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力一般；（2）图纸齐全，结构方案比较合理，视图、线条和尺寸标注基本正确，符合国家标准；（3）毕业设计说明书(论文)基本完整，内容正确，但有个别遗漏，概念基本清楚；（4）尚能阅读外文资料；（5）答辩时基本论点正确，无原则性错误，经提示，主要问题能回答正确。4及格（1）基本完成毕业设计(论文)课题所规定的各项任务，但分析问题和解决问题的能力较差；（2）图纸齐全，但不整洁；结构方案基本合理，但有个别错误；视图、线条和尺寸标注有个别错误，基本符合国家标准；（3）毕业设计说明书(论文)基本完整，但有个别错误或遗漏，概念基本清楚；（4）阅读外文资料较困难；（5）答辩时回答问题重点不突出，并有个别错误；某些问题经启示，尚能回答。5不及格（符合以下一条或一条以上者）（1）未能达到毕业设计(论文)课题所规定的任务要求，或设计(论文)中存在着原则性的错误，或弄虚作假，缺乏工程设计的基本能力；（2）图纸不齐全或有较多的错误；（3）毕业设计说明书(论文)概念不清楚或有较多的错误和遗漏；（4）基本上不能阅读外文资料；（5）答辩时有原则错误，经启发后仍不能正确回答。五、大纲说明毕业设计安排在第八学期，毕业设计工作由系按教学讲程安排：包括选题、选派指导教师、指导设计（论文）、进度监控、组织毕业答辩、评定成绩等。毕业设计选题应有一定的深度和广度，满足教学的基本要求，提倡与生产实践或科研相结合，有利于学生得到较全面的训练。毕业设计题目由指导教师提出（也可由学生提出，经指导教师初审后提出），经系主任审查批准后，于第七学期末（最迟限第八学期第二周前）向学生公布，并组织学生选题。毕业设计任务书由指导教师填写并签字，任务书应明确设计题目、原始数据、设计进度安排及对设计任务的要求等。任务书由系主任签字，于毕业设计的第一周下发给学生，并填写“江苏大学本科生毕业设计（论文）课题安排表”，经主管教学院长审核后报教务处备案。毕业设计指导教师一般应由讲师以上有一定教学经验和学术水平的教师担任。教师按设计进度，有针对性地对学生进行启发式辅导，每天辅导时间应不少于2小时（含指导上机时间）。毕业设计开始后第7-8周左右由学院教学指导委员会统一组织进行毕业设计中期检查。 制定人：王匀、崔承云 审定人：王 匀 批准人：陈 炜 年 月 日附录1：毕业设计（论文）格式（1） 标题标题应该简短、明确、有概括性。标题字数要适当，不宜超过20个字。如果有些细节必须放进标题，可以分成主标题和副标题。（2） 论文摘要论文摘要简要陈述研究课题的内容，创新见解和主要论点，中文摘要在300500字左右，摘要的最后应列出35个关键词。英文摘要及关键字应与中文摘要相对应，中外文各一页。（3） 目录目录按三级标题编写（即：1 、1.1 、1.1.1 ），要求标题层次清晰。目录中的标题应与正文中的标题一致。每一章节后应标明起始页码。（4） 正文正文包括绪论、正文主体与结论，其内容分别如下： 引言：说明本课题的意义、目的、研究范围及要达到的技术要求；简述本课题在国内外的发展概况及存在的问题；说明本课题的指导思想；阐述本课题应解决的主要问题。 方案：说明设计原理并进行方案选择，阐明为什么要选择这个设计方案（包括各种方案的分析、比较）以及所采用方案的特点；必须有独立的“经济可行性分析”一节或者一章；在方案论证中需要专门一节或者一章分析环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素对方案影响。 过程论述：指作者对自己的研究工作的详细表述。要求论理正确、论据确凿、逻辑性强、层次分明、表达确切。 结果分析：对研究过程中所获得的主要的数据、现象进行定性或定量分析，得出结论和推论。 结论：对整个研究工作进行归纳和综合，阐述本课题研究中尚存在的问题及进一步开展研究的见解和建议。结论要写得概括、简短。（5） 谢辞谢辞应以简短的文字对在毕业设计过程中曾给予帮助的人（例如指导教师、答疑教师及其他人员）表示自己的谢意。（6） 参考文献参考文献是毕业设计（论文）不可缺少的组成部分，所引用的文献必须是本人真正阅读过的，近期发表的与设计或论文工作直接有关的文献。它反映毕业设计（论文）的取材来源、材料的广博程度和材料的可靠程度，列入主要的文献可10篇以上，其中外文文献在2篇以上。严格按照文后参考文献著录规则写出参考文献。（7） 附录附录是对于一些不宜放在正文中，但又直接反映完成工作的成果内容。如图纸实验数据计算机程序等材料附于毕业设计（论文）之后，附录所包含的材料是毕业设计（论文）的重要组成部分。附录2：毕业设计（论文）正文装订顺序:封面（专业统一）毕业论文（设计）任务书中文题目、中文摘要及关键字（中文摘要300500字左右，关键字35个），单独一页英文题目、英文摘要及关键字（英文题目、英文摘要及关键字应与中文摘要相对应），单独一页目录正文 （分章、节等，一般4-6章，每一章从新的一页开始，最后有本章小结）致谢参考文献附录部分附录A 附加图、表附录B 主要源程序 （选取主要部分，应含有必要的注释）附录 （其它部分，如：使用说明书和光盘）毕业设计（论文）附件装订顺序：附件单独装订成册，且加装毕业论文（设计）附件封面，内容及顺序包括附件封面附件目录 附件一：毕业实习调研报告 附件二：读书报告/文献综述报告（包括参考文献） 附件三：开题报告（包括方案论证） 附件四：外文翻译译文部分附件五：外文翻译原文部分 （内容应与课题或专业有联系，应说明出处） 附件六：毕业论文（设计）原始过程记录等附录3：江苏大学毕业设计（论文）写作规范J I A N G S U U N I V E R S I T Y本 科 毕 业 设 计 （论文）箱体（I）顶面钻孔专用机床设计The box (I) Top Drilling Special Machine Design学院名称： （四号宋体） 专业班级： （四号宋体） 学生姓名： （四号宋体） 指导教师姓名： （四号宋体） 指导教师职称： （四号宋体） 年 月29目 录1 绪论11.1 课题研究意义11.2钻孔专用设备应用11.3 钻孔专用设备11.3.1多轴头21.3.2 动力箱21.3.3多轴钻床31.3.4 自动更换轴箱机床32 零件的分析42.1 零件的结构特点42.2零件的结构特点及要求42.3 零件的生产批量与机床的使用条件52.4 确定组合机床的配置形式和结构方案52.5 确定切削用量及选择刀具62.5.1确定工序间余量62.5.2选择切削用量62.5.3确定切削力、切削扭矩、切削功率72.5.4选择刀具结构82.6 钻孔组合机床总设计“三图一卡”的编制82.6.1 被加工零件工序图82.6.2 加工示意图92.6.3机床联系尺寸图132.6.4生产率计算卡153 动力箱的设计183.1 动力箱的设计183.1.1绘制动力箱设计原始依据图183.1.2齿轮模数选择193.1.3动力箱的传动设计193.1.4绘制传动系统图213.2 各变速组齿轮模数的确定和校核214 钻孔夹具设计244.1 研究原始质料244.2 定位、夹紧方案的选择244.3 切削力及夹紧力的计算244.4 误差分析与计算264.5 钻套、衬套、钻模板设计与选用274.6 夹具设计及操作的简要说明29结 论30致 谢31参考文献32 箱体（I）顶面钻孔专用机床设计专业班级： 学生姓名： 指导教师： 职称：摘要:根据设计任务书的要求,本设计说明书针对箱体（）机床的设计及专用夹具设计进行说明。要内容包括组合机床工艺方案的制定、组合机床配置型式的选择、组合机床总体设计以及轴箱设计。全文要包括组合钻床的总体设计和动力箱设计两部分。机床总体设计要是在选定工艺方案并确定机床配置形式、结构方案基础上确定“三图一卡”， 动力箱设计根据“三图一卡”，整理编绘出动力箱原始依据图，重点分析传动系统，经过各种方案的比较，最后确定最优方案。此外，为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量，需设计专用夹具。关键词：动力箱；组合机床；夹具The Design of the Box (I) Top Drilling Special Machine Abstract:According to the requirements of the mission design, design for wallboard machine and special fixture for the design specification is described. The main contents include aggregate machine-tool craft plan formulation, combined machine tool configuration choice, aggregate machine-tool system design and main shaft case design.The full text mainly includes overall design and main shaft box combination milling machine design two parts. The overall design of machine tool is mainly in the selected process and determine the basis of machine tool configuration, structure scheme to determine the three charts and a card, the headstock design according to three charts and a card, reorganizes the compilation to leave the headstock primitive basis chart, the key analysis transmission system, through the comparison of various schemes, and finally to determine the optimal scheme. In addition, in order to improve labor productivity, reduce labor intensity, guaranteed the processing quality, need to design special jig.Keywords: spindle box; modular machine tool; fixture1 绪论1.1 课题研究意义制造业是国家重要的基础工业之一，制造业的基础是。是众多机械制造的母机，它的发展水平，与制造业的生产能力和制造精度有着直接关系，关系到国家机械工业以至整个制造业的发展水平.是先进制造技术的基本单元载体，机械产品的质量、更新速度、对市场的应变能力、生产效率等在很大程度上取决于的效能。因此，制造业对于一个国家经济发展起着举足轻重的作用我国是世界上产量最多的国家.根据德国工业协会(VD W )2000年统计资料，在要的生产国家中，中国排名为世界第五位。但是在国际市场竞争中仍处于较低水平:即使在国内市场也面临着严峻的形势:一方面国内市场对各类产品有着大量的需求，而另一方面却有不少国产滞销积压，国外产品充斥市场。1.2钻孔专用设备应用据统计，一般在车间中普通机床的平均切削时间很少超过全部工作时间的15%。其余时间是看图、装卸工件、调换刀具、操作机床、测量以及清除铁屑等等。使用数控机床虽然能提高75%，但购置费用大。某些情况下，即使生产率高，但加工相同的零件，其成本不一定比普通机床低。故必须更多地缩短加工时间。不同的加工方法有不同的特点，就钻削加工而言，钻孔专用设备是一种通过少量投资来提高生产率的有效措施。虽然不可调式多轴头在自动线中早有应用，但只局限于大批量生产。即使采用可调式多轴头扩大了使用范围，仍然远不能满足批量小、孔型复杂的要求。尤其随着工业的发展，大型复杂的钻孔专用设备更是引人注目。例如原子能发电站中大型冷凝器水冷壁管板有15000个20孔，若以摇臂钻床加工，单单钻孔与锪沉头孔就要742.5小时，另外还要划线工时151.1小时。但若以数控八轴落地钻床加工，钻锪孔只要6.81.6小时，划线也简单，只要1.9小时。因此，利用数控控制的二个坐标轴，使刀具正确地对准加工位置，结合钻孔专用设备不但可以扩大加工范围，而且在提高精度的基础上还能大大地提高工效，迅速地制造出原来不易加工的零件。有人分析大型高速柴油机30种箱形与杆形零件的2000多个钻孔操作中，有40%可以在自动更换轴箱机床中用二轴、三轴或四轴多轴头加工，平均可减少20%的加工时间。1975年法国巴黎机床展览会也反映了钻孔专用设备的使用愈来愈多这一趋势。1.3 钻孔专用设备钻孔专用设备是在一次进给中同时加工许多孔或同时在许多相同或不同工件上各加工一个孔。这不仅缩短切削时间，提高精度，减少装夹或定位时间，并且在数控机床中不必计算坐标，减少字块数而简化编程。它可以采用以下一些设备进行加工：立钻或摇臂钻上装多轴头、多轴钻床、多轴组合机床心及自动更换轴箱机床。甚至可以通过二个能自动调节轴距的轴或动力箱，结合数控工作台纵横二个方向的运动，加工各种圆形或椭圆形孔组的一个或几个工序。现在就这方面的现状作一简介。1.3.1多轴头从传动方式来说要有带传动、齿轮传动与万向联轴节传动三种。这是大家所熟悉的。前者效率较高，结构简单，后者易于调整轴距。从结构来说有不可调式与可调式二种。前者轴距不能改变，多采用齿轮传动，仅适用于大批量生产。为了扩大其赞许适应性，发展了可调式多轴头，在一定范围内可调整轴距。它要装在有万向.二种。（1）万向轴式也有二种:具有对准装置的轴。轴装在可调支架中，而可调支架能在壳体的T形槽中移动，并能在对准的位置以螺栓固定。（2）具有公差的圆柱形轴套。轴套固定在与式件孔型相同的模板中。前一种适用于批量小且孔组是规则分布的工件（如孔组分布在不同直径的圆周上）。后一种适用于批量较大式中小批量的轮番生产中，刚性较好，孔距精度亦高，但不同孔型需要不同的模板。多轴头可以装在立钻式摇臂钻床上，按钻床本身所具有的各种功能进行工作。这种钻孔专用设备方法，由于钻孔效率、加工范围及精度的关系，使用范围有限。1.3.2 动力箱也象多轴头那样作为标准部件生产。美国Secto公司标准齿轮箱、动力箱等设计的不可调式动力箱。有32种规格，加工面积从300300毫米到6001050毫米，工作轴达60根，动力达22.5千瓦。Romai工厂生产的可调动力箱调整方便，只要先把齿轮调整到接近孔型的位置，然后把与它联接的可调轴移动到正确的位置。因此，这种结构只要改变模板，就能在一定范围内容易地改变孔型，并且可以达到比普通动力箱更小的孔距。根据成组加工原理使用动力箱或多轴头的组合机床很适用于大中批量生产。为了在加工中获得良好的效果，必需考虑以下数点：（1）工件装夹简单，有足够的冷却液冲走铁屑。（2）夹具刚性好，加工时不形变，分度定位正确。（3）使用二组刀具的可能性，以便一组使用，另一组刃磨与调整，从而缩短换刀停机时间。（4）使用优质刀具，监视刀具是否变钝，钻头要机磨。（5）尺寸超差时能立即发现。1.3.3多轴钻床这是一种能满足钻孔专用设备要求的钻床。诸如导向、功率、进给、转速与加工范围等。巴黎展览会中展出的多轴钻床多具液压进给。其整个工作循坏如快进、工进与清除铁屑等都是自动进行。值得注意的是，多数具有单独的变速机构，这样可以适应某一组孔中不同孔径的加工需要。1.3.4 自动更换轴箱机床为了中小批量生产合理化的需要，最近几年发展了自动更换轴箱组合机床。(1) 自动更换轴机床自动更换轴机床顶部是回转式轴箱库，挂有多个不可调轴箱。纵横配线盘予先编好工作程序，使相应的轴箱进入加工工位，定位紧并与动力联接，然后装有工件的工作台转动到轴箱下面，向上移动进行加工。当变更加工对象时，只要调换悬挂的轴箱，就能适应不同孔型与不同工序的需要。(2)多轴转塔机床转塔上装置多个不可调或万向联轴节轴箱，转塔能自动转位，并对夹紧在回转工作台的工件作进给运动。通过工作台回转，可以加工工件的多个面。因为转塔不宜过大，故它的工位数一般不超过46个。且轴箱也不宜过大。当加工对象的工序较多、尺寸较大时，就不如自动更换轴箱机床合适，但它的结构简单。(3)自动更换轴箱组合机床它由自动线或组合机床中的标准部件组成。不可调动力箱与动力箱按置在水平底座上，轴箱库转动时整个装置紧固在进给系统的溜板上。轴箱库转动与进给动作都按标准子程序工作。换轴箱时间为几秒钟。工件夹紧于液压分度回转工作台，以便加工工件的各个面。好果回转工作台配以卸料装置，就能合流水生产自动化。在可变生产系统中采用这种装置，并配以相应的控制器可以获得完整的加工系统。(4) 数控八轴落地钻床大型冷凝器的水冷壁管板的孔多达15000个，它与支撑板联接在一起加工。孔径为20毫米，孔深6.80毫米。采用具有内冷却管道的麻花钻，57巴压力的冷却液可直接进入切削区，有利于排屑。钻尖磨成90供自动定心。它比普通麻花钻耐用，且进给量大。为了缩短加工时间，以7轴数控落地加工。2 零件的分析2.1 零件的结构特点该零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于零件来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。2.2零件的结构特点及要求零件加工工艺将决定组合机床的加工质量、生产率、总体布局和夹具结构等。所以，在制定工艺方案时，必须计算分析被加工零件图，并深入现场了解零件的形状、大小、材料、硬度、刚度，加工部位的结构特点加工精度，表面粗糙度，以及定位，夹紧方法，工艺过程，所采用的刀具及切削用量，生产率要求，现场所采用的环境和条件等等。并收集国内外有关技术资料，制定出合理的工艺方案。根据被加工零件（箱体（）的零件图（图2.1），加工7个孔的工艺过程：(1) 加工孔的要技术要求。7个直径均为6.8mm。工件材料为HT200要求生产纲领为（考虑废品及备品率）年产量5万件，2班制生产，每班6小时，每年工作300天。(2) 工艺分析加工该孔时，孔的位置度公差为0.05mm。根据组合机床的工艺方法及能达到的精度，可采用如下的加工方案：一次性加工通孔，孔径为6.8mm。 (3) 定位基准及夹紧点的选择加工此零件上的孔，以上表面限制三个自由度和右端面限制三个自由度，位于中间的孔通过螺杆起到了很好的夹紧作用。在保证加工精度的情况下，提高生产效率减轻工人劳动量，由于工件是大批量生产，因此在设计时就认为是人工夹紧。2.3 零件的生产批量与机床的使用条件组合机床是以大量的约（70%-90%）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。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，是制造机床方案的要依据。箱体（）钻孔的精度要求较高，可采用钻孔组合机床。为了加工出表面粗糙度为Ra1.6um的孔，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措施就可以了。2.4 确定组合机床的配置形式和结构方案(1)被加工零件的加工精度为此，机床通常采用尾置式齿轮动力装置，进给采用液压系统，被加工零件图如图2.1所示图2.1 箱体（） (2) 被加工零件的特点这要指零件的材料、硬度加工部位的结构形状，工件刚度定位基准面的特点，它们对机床工艺方案制度有着重要的影响。此箱体（）的材料是HT200孔的直径为6.8mm。采用多孔同步加工，零件的刚度足够，工件受力不大，振动，及发热变形对工件影响可以不计。一般来说，孔中心线与定位基准面平行且需由一面或几面加工的箱体宜用卧式机床，立式机床适宜加工定位基准面是水平的且被加工孔与基准面垂直的工件，而不适宜加工安装不方便或高度较大的细长工件。对大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。此零件的加工特点是中心线与定位基准平面是垂直的，并且定位基准面是水平的，工件较小，其孔分布较密集，动力箱体积较大，一次钻孔，选择钻床。(3) 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、自动线或按中小批量生产特点设计组合机床的重要因素。按设计要求生产纲领为年生产量为5万件，从工件外形及轮廓尺寸，为了减少加工时间，采用多轴头，为了减少机床台数，此工序尽量在一台机床上完成，以提高利用率。(4) 机床使用条件根据使用组合机床对车间布置情况、工序间的联系、技术能力和自然条件等的要求来选择适合的组合机床。综合以上所述：通过对箱体（）零件的结构特点、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技术要求、定位、夹紧方式、工艺方法，并定出影响机床的总体布局和技术性能等方面的考虑，最终决定设计四轴头组合钻床。2.5 确定切削用量及选择刀具2.5.1确定工序间余量为使加工过程顺利进行并稳定的保证加工精度，必须合理地确定工序余量。生产中常用查表给出的组合机床对孔加工的工序余量，以消除转、定位误差的影响。6.8mm的孔在钻孔时，直径上工序间余量均为0.2mm。2.5.2选择切削用量确定了在组合机床上完成的工艺内容了，就可以着手选择切削用量了。因为所设计的组合机床为多轴同步加工在大多数情况下，所选切削用量，根据经验比一般通用机床单刀加工低30%左右多轴轴箱上所有刀具共用一个进给系统，通常为标准动力滑台，工作时，要求所有刀具的每分钟进给量相同，且等于动力滑台的每分钟进给量（mm/min）应是适合有刀具的平均值。因此，同一轴箱上的刀具轴可设计成同转速和同的每转 进给量（mm/r）与其适应。以满足直径的加需要，即：2.1式中： 各轴转速（r/min） 各轴进给量（mm/r） 动力滑台每分钟进给量（mm/min）由于箱体（）钻孔的加工精度、工件材料、工作条件、技术要求等，按照经济地选择满足加工要求的原则，采用查表的方法查得：孔钻头直径D=6.8mm，进给量f=0.2mm/r、切削速度v=6.8m/min2.5.3确定切削力、切削扭矩、切削功率根据选定的切削用量（要指切削速度v及进给量f）确定切削力，作为选择动力部件（滑台）；确定切削扭矩，用以确定轴及其它传动件（齿轮，传动轴等）的尺寸；确定切削功率，用以选择传动电动（一般指动力箱）功率，通过查表计算如下：切削力： =262.2 =266.8=4372N切削扭矩： =102.3 =10 =30463.4Nmm切削功率： =2.4 =30463.46.8/(97403.146.8)=0.76.8kw 式中： HB布氏硬度 F切削力（N） D钻头直径（mm） f每转进给量（mm/r） T切削扭矩(Nmm) V切削速度（m/min） P切削功率(kw)2.5.4选择刀具结构箱体（）的布氏硬度在HB6.80-241，孔径D为6.8mm刀具的材料选择高速钢钻头（W6.8Cr4V），为了使工作可靠、结构简单、刃磨简单，选择标准6.8mm的麻花钻。孔加工刀具的长度应保证加工终了时刀具螺旋槽尾端与导向套之间有3050mm的距离，以便排出切屑和刀具磨损后有一定的向前的调整量。2.6 钻孔组合机床总设计“三图一卡”的编制总体设计方案的图纸表达形式“三图一卡”设计，其内容包括：绘制被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图、编制生产率卡。2.6.1 被加工零件工序图1、被加工零件工序图的作用及内容被加工零件工序图是根据选定的工艺方案，表示一台组合机床完成的工艺内容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技术要求，加工用的定位基准、夹具部位及被加工零件的材料、硬度等状况的图纸。它是在原零件图基础上，突出本机床的加工的内容，加上必要的说明绘制成的，是组合机床设计的要依据，也是制造、使用、检验和调整机床的重要技术文件。箱体（）钻孔组合机床的被加工零件工序图如2.2所示。图上要内容：（1）被加工零件的形状，要外廓尺寸和本机床要加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形位精度等技术要求，以及对上道工序的技术要求等。（2）本工序所选定的定位基准、夹紧部位及夹紧方向。（3）被加工零件的名称、编号、材料、硬度及被加工部位的加上余量等。2、绘制被加工零件工序图的注意事项（1）为了使被加工零件工序图清晰明了，一定要图出被本机床的加工内容。绘制时，应按一定的比例，选择足够的视图及剖位视图，突出加工部位（用粗实线），并把零件轮廓及与机床、夹具设计有关粗实线标记。如图2.2中定位基准，机械夹压位置及方向，辅助支承均须用规定的符号部（用细实线）表清楚，凡本道工序保证的尺寸、角度等，均应在尺寸数值下方面用表示出来。图2.2箱体（）工序图（2）加工部位的位置尺寸应由定位基准注起，为便于加工及检查，有时因所选定位基准与设计基准不重合，则须对加工部位要求位置尺寸精度进行分析换算。2.6.2 加工示意图1、加工示意图的作用和内容加工示意图是被加工零件工艺方案在图样上的反映，表示被加工零件在机床上的加工过程，刀具的布置以及工件、夹具、刀具的相对位置关系，机床的工作行程及工作循环等，是刀具、夹具、动力箱、电气和液压系统设计选择动力部件的要依据，是整台组合机床布局形式的原始要求，也是调整机床和刀具所必需的重要文件。图2.3为箱体（）钻孔的加工示意图图2.3加工示意图在图上应标注的内容：（1）机床的加工方法，切削用量，工作循环和工作行程。（2）工件、夹具、刀具及动力箱端面之间的距离等。（3）轴的结构类型，尺寸及外伸长度；刀具类型，数量和结构尺寸、接杆、导向装置的结构尺寸；刀具与导向置的配合，刀具、接杆、轴之间的连接方式，刀具应按加工终了位置绘制。2、绘制加工示意图之前的有关计算（1）刀具的选择 刀具选择考虑加工尺寸精度、表面粗糙度、切削的排除及生产率要求等因素。刀具的选择前已述及，此处就不在追述了。（2）导向套的选择 在组合机床上加工孔，除用刚性轴的方案外，工件的尺寸、位置精度要取决于夹具导向。因此正确选择导向装置的类型，合理确定其尺寸、精度，是设计组合机床的重要内容，也是绘制加工示意图时必须解决的内容。1）选择导向类型 根据刀具导向部分直径和刀具导向的线速度v=6.8m/min，选择固定式导向。2）导向套的参数 根据刀具的直径选择固定导向装置固定导向装置的标准尺寸如下表：表2.1 固定导向装置的标准尺dd1DD1D2ll1l2l3l4L56.86.8403034150406.8126.846固定装置的配合如下表：表2.2 固定装置的配合导向类别工艺方法DDD1刀具导向部分外径固定导向钻孔G7（或F7）H7/g6H7/n6g6固定导向装置的布置如图2.4所示图2.4 固定导向装置的布置（3）初定轴类型、尺寸、外伸长度因为轴的材料为40Cr，剪切弹性模量G=71.0GPa,刚性轴取14（0）m,所以B取2.316，根据刚性条件计算轴的直径为： dB2.59式中： d轴直径（mm）（24.65） T轴所承受的转矩（Nmm）B系数本设计中轴直径d=6.8mm,轴外伸长度为：L=115mm，D/为40/27。（4）选择刀具接杆 由以上可知，动力箱各轴的外伸长度为一定值，而刀具的长度也是一定值，因此，为保证动力箱上各刀具能同时到达加工终了位置，就需要在轴与刀具之间设置可调环节，这个可调节在组合机床上是通过可调整的刀具接杆来解决的,连接杆如图2.5所示， 图2.5 可调连接杆连接杆上的尺寸d与轴外伸长度的内孔D配合，因此，根据接杆直径d选择刀具接杆参数如表2.3所示：表2.3 可调接杆的尺寸dD1(h6)d2d3Ll1l2l3螺母厚度27Tr272莫氏1号12.061366.8551425012（5）确定加工示意图的联系尺寸从保证加工终了时轴箱端面到工件端面间距离最小来确定全部联系尺寸，加工示意图联系尺寸的标注如图2.3所示。其中最重要的联系尺寸即工件端面到动力箱端面之间的距离（图中的尺寸321mm）,它等于刀具悬伸长度、螺母厚度、轴外伸长度与接杆伸出长度（可调）之和，再减去加工孔深度和切出值。（6）工作进给长度的确定 如图2.6工作进给长度应等于工件加工部位长度L与刀具切入长度和切出长度之和。切入长应应根据工件端面误差情况在510mm之间选择，误差大时取大值，因此取=7mm，切出长度=1/3d+(37)= x6.8+712mm，所以=7+12+12=32mm.（7）快进长度的确定 考虑实际加工情况，在未加工之前，保证工件表面与刀尖之间有足够的工作空间，也就是快速退回行程须保证所有刀具均退至夹具导套内而不影响工件装卸。这里取快速退回行程为120mm，快退长度等于快速引进与工作工进之和，因此快进长度120-45=75mm.2.6.3机床联系尺寸图图2.7 机床联系尺寸图1、联系尺寸图的作用和内容一般来说，组合机床是由标准的通用部件动力箱、动力滑台、立柱、立柱底座加上专用部件组合而成。联系尺寸图用来表示机床各组成部件的相互装配和运动关系，以检验机床各部件的相对位置及尺寸联系是否满足要求，通用部件的选择是否合适，并为进一步开展轴箱、夹具等专用部件、零件的设计提供依据。联系尺寸图也可以看成是简化的机床总图，它表示机床的配置型式及总体布局。如图2.7所示，机床联系尺寸图的内容包括机床的布局形式，通用部件的型号、规格、动力部件的运动尺寸和所用电动机的要参数、工件与各部件间的要联系尺寸，专用部件的轮廓尺寸等。2、选用动力部件选用动力部件要选择型号、规格合适的动力滑台、动力箱。（1）滑台的选用 通常，根据滑台的驱动方式、所需进给力、进给速度、最大行程长度和加工精度等因素来选用合适的滑台。1）驱动形式的确定 根据对液压滑台和机械滑台的性能特点比较，并结合具体的加工要求，使用条件选择HY系列液压滑台。2）确定轴向进给力 滑台所需的进给力=74372=34976N 式中： 各轴加工时所产生的轴向力由于滑台工作时，除了克服各轴的轴的向力外，还要克服滑台移动时所产生的摩擦力。因而选择滑台的最大进给力应大于34.976KN。3）确定进给速度 液压滑台的工作进给速度规定一定范围内无级调速，对液压滑台确定切削用量时所规定的工作进给速度应大于滑台最小工作进给速度的0.51倍;液压进给系统中采用应力继电器时，实际进给速度应更大一些。本系统中进给速度=nf=6.8mm/min。所以选择1HY32A液压滑台，工作进给速度范围20650mm/min，快速速度10m/min。4）确定滑台行程 滑台的行程除保证足够的工作行程外，还应留有前备量和后备量。前备量的作用是动力部件有一定的向前移动的余地，以弥补机床的制造误差以及刀具磨损后能向前调整。本系统前备量为20mm，后备量的作用是使动力部件有一定的向后移动的余地，为方便装卸刀具，这里取70mm,所以滑台总行程应大于工作行程，前备量，后备量之和。即：行程L120+20+70=220mm，取L630mm。综合上述条件，确定液压动力滑台型号1HY32A,以及相配套的滑台底座（1CC321型）。（2）由下式确定动力箱的选用 动力箱要依据多轴所需的电动机功率来选用，在动力箱没有设计之前，可算 2.64*0.76.80.73.5KW式中：动力箱传动效率，加工黑色金属时0.70.9；有色金属时0.70.7，本系统加工HT200，取0.7动力箱的电动机功率应大于计算功率，并结合轴要求的转速大小选择。因此，选用电动机型号为Y132M1-6的1TD32I型动力箱，动力箱输出轴至箱底面高度为6.80mm。要技术参数如下表：表2.4电机型号及参数电机传动型号转速范围（r/min）电机功率（）配套轴部件型号电机转速输出转速D50 Y160M-69704707.51HY32A,1CC321,1CD3213、配套支承部件的选用立柱底座1CD322。4、确定装料高度装料高度指工件安装基面至机床底面的垂直距离，在现阶段设计组合机床时，装料高度可视具体情况在H5701060mm之间选取，本系统取装料高度为700mm。5、中间底座轮廓尺寸中间底座的轮廓尺寸要满足滑台在其上面联接安装的需要，又考虑到与立柱底座相连接。因此，中间底座采用侧底座1CD321。6、确定动力箱轮廓尺寸本机床配置的动力箱总厚度为400mm，宽度和高度按标准尺寸中选取。计算时，动力箱的宽度B和高度H可确定为：B=400，H=400根据上述计算值，按轴箱轮廓尺寸系列标准，最后确定轴箱轮廓尺寸BH=400400mm。2.6.4生产率计算卡生产率计算卡是反映所设计机床的工作循环过程、动作时间、切削用量、生产率、负荷率等技术文件，通过生产率计算卡，可以分析拟定的方案是否满足用户对生产率及负荷率的要求。计算如下：切削时间： T切= L/vf+t停2.7 = 45/74.710/415 =0.66.8 min式中： T切机加工时间（min） L工进行程长度（mm） vf 刀具进给量（mm/min） t停死挡铁停留时间。一般为在动力部件进给停止状态下，刀具旋转510 r所需要时间。这里取10r辅助时间 T辅 = +t移+t装2.7 = （75120）/1000+0.13+2= 2.36.8min 式中： L3、L4 分别为动力部件快进、快退长度（mm） vfk 快速移动速度（mm/min） t移 工作台移动时间（min）,一般为0.050.13min,取0.13 min t装 装卸工件时间（min）一般为0.51.5min,本例取2min机床生产率 Q1 = 60/T单2.9 = 60/（T切+T辅） =60/（0.66.8+3.295） =15.3 件/h机床负荷率按下式计算 = Q / Q1100%2.10 = A / Q1tk100% =20000/15.31950100% =67.04% 式中：Q机床的理想生产率（件/h） A年生产纲领（件） tk年工作时间，单班制工作时间tk =1950h表2.5 生产率计算卡3 动力箱的设计3.1 动力箱的设计3.1.1绘制动力箱设计原始依据图动力箱设计原始依据图是根据“三图一卡”绘制的如图3.1所示:图3.1 钻孔组合机床动力箱图中动力箱的两定位销孔中心连线为横坐标，工件加工孔对称，选择箱体中垂线为纵坐标，在建立的坐标系中标注轮廓尺寸及动力箱驱动轴的相对位置尺寸。轴部为逆时针旋转（面对轴看）。轴的工序内容，切削用量及轴尺寸及动力部件的型号和性能参数如表3.1所示：表3.1 轴外尺寸及切削用量轴号轴外伸尺寸工序内容切削用量D/dLN（r/min）V(m/min)f(mm/r)Vf(mm/min)1、2、3、45、67、740/27115钻6.84156.80.6.874.7注：1被加工零件编号及名称：箱体材料：HT200 JB297-62；硬度: HB6.80-241， 前、后、侧盖等材料为HT1502动力部件型号：1TD32I动力箱，电动机型号Y160M-6；功率P7.5kw。3.1.2齿轮模数选择本组合机床要用于钻孔，因此采用滚珠轴承轴。齿轮模数m可按下式估算： m=(3032)=322.32.11式中：m估算齿轮模数 P齿轮所传递的功率（kw） Z对啮合齿中的小齿轮数 N小齿轮的转速（r/min）为了模数计算还需要满足中心距的关系动力箱输入齿轮模数取m=2.5。取m=2.5齿轮分配可以圆整3.1.3动力箱的传动设计（1）根据原始依据图（图3.2），画出驱动轴、轴坐标位置。如下表：表3.2 驱动轴、轴坐标值坐标销O1驱动轴O轴1轴2轴3轴4X6.8503737-37-37Y076.5103.56.89.56.89.5103.5（2）确定传动轴位置及齿轮齿数图3.2 齿轮的最小壁厚2）传动轴2为轴1，2，3，4都各自在同一同心圆上。动力箱的齿轮模数按驱动轴齿轮估算 2.6.8动力箱输入齿轮模数取m=2.5。轴1，2，3，4要求的转速一致且较高，所以采用降速传动。轴齿数选取Z=20，传动齿轮采用z=22齿的齿轮，变位系数。传动轴的转速为:2.15由于前面选取了轴直径为40，显然传动轴直径都选取40，这样为了减少传动轴种类和设计题目需要由于传动轴转速是，则驱动轴至传动轴的传动比为:2.16所以选择两级传动，且传动比分配为：一级为1.01.0;二级为1.41.0。驱动轴的直径为40mm，由组合机床简明设计手册查得知：t=33.3mm,当m=3时，驱动轴上的齿数为：Zmin2.6.8去驱动齿轮齿数Z=24。通用的齿轮有三种，即传动齿轮、动力箱齿轮和电机齿轮。材料均为45钢，热处理为齿部高频淬火G54。本机床齿轮的选用按照下表选用表3.2 齿轮种类及参数齿轮种类宽度（mm）齿 数模数（mm）孔径（mm）驱动轴齿轮24326.850连续6.8702、2.5、32、2.5、3、415、20、30、35、406.8、30、35、40、50传动轴齿轮44（B型）21-2436.8、30、35、40、50输出轴齿轮3221-2436.8、22、27、32、36计算各轴转速使各轴转速的相对转速损失在5%以内，由公式：V= 知：n1=n2=n3=n4=6.8x1000/3.6.8/6.8=415r/min2.6.83.1.4绘制传动系统图传动系统图是表示传动关系是示意图，即用以确定的传动轴将驱动轴和各轴连接起来，绘制在动力箱轮廓内的传动示意图，如图3.3所示图3.3 钻孔动力箱传动系统图图中传动轴齿轮和驱动轴齿轮为第排。在图中标出齿轮的齿数、模数、变位系数，以校核驱动轴是否正确。另外，应检查同排的非啮合齿轮是否齿顶干涉；还画出轴直径和轴套直径，以避免齿轮和相邻的轴轴套相碰。3.2 各变速组齿轮模数的确定和校核齿轮模数的估算。通常同一变速组内的齿轮取相同的模数，如齿轮材料相同时，选择负荷最重的小齿轮，根据齿面接触疲劳强度和齿轮弯曲疲劳强度条件按【5】表7-6.8进行估算模数和，并按其中较大者选取相近的标准模数，为简化工艺变速传动系统内各变速组的齿轮模数最好一样，通常不超过23种模数。先计算最小齿数齿轮的模数，齿轮选用直齿圆柱齿轮及斜齿轮传动，查【4】表10-7齿轮精度选用7级精度，再由【4】表10-1选择小齿轮材料为40C(调质)，硬度为270HBS：根据【5】表7-6.8；有公式：齿面接触疲劳强度：齿轮弯曲疲劳强度：、a变速组：分别计算各齿轮模数，先计算最小齿数27的齿轮。齿面接触疲劳强度：其中: -公比 ； = 2；-齿宽系数=；-齿轮许允接触应力，由【5】图7-6按MQ线查取;-计算齿轮计算转速;K-载荷系数取1.2。=650MPa， 根据【6】表10-4将齿轮模数圆整为4mm 。齿轮弯曲疲劳强度：-齿宽系数=；-齿轮许允齿根应力，由【5