双面卧式组合钻床设计
31页 16000字数+说明书+开题报告+3张CAD图纸【详情如下】
传动轴.dwg
双面卧式组合钻床设计开题报告.doc
双面卧式组合钻床设计说明书.doc
多轴箱总图A0.dwg
尺寸联系图A0.dwg
摘 要
本课题需要设计一台加工箱体零件的两侧孔的卧式组合钻床，主要完成机床总体和主轴箱的设计及主轴轴承的设计。
根据课题要求，本文先拟定一个两侧需要钻孔的箱体零件，根据加工工件的结构特点、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度及生产率等要求，确定该机床为双面卧式组合机床；根据零件的大小及被加工孔的位置确定主轴箱的轮廓尺寸，通过计算扭矩确定主轴和传动轴的直径；根据受力情况，选择主轴轴承，并验算轴承的寿命。设计过程中，在满足设计要求的同时，应该注意相互间的合理配合，这样才能从整体上把握组合机床的性能和结构。
关键词：组合钻床 传动系统 多轴箱 箱体
目 录
摘 要1
前 言1
1.1 机床在国民经济的地位及其发展简史2
1.2 组合机床的国内、外现状4
1.2.1 国内组合机床现状4
1.2.2 国外组合机床现状5
2 组合机床总体设计6
2．1 组合机床工艺方案的制定6
2．2 组合机床配置型式及结构方案的确定7
2．3 各侧具体零部件的设计、计算及选择7
2.3.1刀具的选择7
2.3.2 两侧面钻9-Φ97
3 组合机床多轴箱设计（两边主轴箱对称布置）11
3.1绘制右多轴箱设计原始依据图11
3.2 主轴、齿轮的确定及动力计算12
3.2.1 主轴型式和直径、齿轮模数的确定12
3.2.2 主轴箱的动力计算12
3.3主轴箱传动系统的设计与计算13
3.3.3 确定传动轴位置和齿轮齿数14
3.4 多轴箱坐标计算、绘制坐标检查图18
3.5 多轴箱中变位齿轮的计算21
3.6 变位齿轮的设计22
3.7 齿轮强度校核23
3.8 传动轴直径的确定和轴的强度校核25
3.9 主轴箱轴承及其它件设计28
参考文献30
前 言
组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。
组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。
组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件(如飞轮、汽车后桥半轴等)的外圆和端面加工。
2 组合机床总体设计
组合机床总体设计，通常是根据与用户签定的合同和技术协议书,针对具体加工零件，拟订工艺和结构方案，并进行方案图样和有关技术文件的设计。
2．1 组合机床工艺方案的制定
工艺方案的拟订是组合机床设计的关键一步。因为工艺方案在很大程度上决定了组合机床的结构配置和使用性能。因此，应根据工件的加工要求和特点，按一定的原则、结合组合机床常用的工艺方法、充分考虑各种因素，并经技术经济分析后拟订出先进、合理、经济、可靠的工艺方案。
此次设计的组合机床是用于加工某零件两侧孔专用组合钻床，其具体的加工工艺如下:
钻6－Φ9孔（深38）， 右侧面；
钻3－Φ9孔（深78）， 右侧面；
钻6－Φ9孔（深38）， 左侧面；
钻3－Φ9孔（深78）， 左侧面；
正确选择组合机床加工工件采用的基准定位，是确保加工精度的重要条件。
本设计的某零件是箱体类零件，箱体类零件一般都有较高精度的孔和面需要加工，又常常要在几次安装下进行。
2．2 组合机床配置型式及结构方案的确定
根据选定的工艺方案确定机床的配置型式，并定出影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构方案。既要考虑能实现工艺方案，以确保零件的精度、技术要求及生产率，又要考虑机床操作方便可靠，易于维修，且润滑、冷却、排屑情况良好。对同一个零件的加工，可能会有各种不同的工艺方案和机床配置方案，在最后决定采取哪种方案时，绝不能草率，要全面地看问题，综合分析各方面的情况，进行多种方案的对比，从中选择最佳方案。
各种形式的单工位组合机床，具有固定式夹具，通常可安装一个工件，特别适用于大、中型箱体类零件的加工。根据配置动力部件的型式和数量，这种机床可分为单面、多面复合式。利用多轴想同时从几个方面对工件进行加工。但其机动时间不能与辅助时间重合，因而生产率比多工位机床低。
在认真分析了被加工零件的结构特点及所选择的加工工艺方案，又由单工位组合机床的特点及适应性，确定设计的组合机床的配置型式为单工位卧式组合机床。
2．3 各侧具体零部件的设计、计算及选择
2.3.1刀具的选择
考虑到工件加工尺寸精度，表面粗糙度，切削的排除及生产率要求等因素，所以加工18个孔的刀具均采用标准锥柄长麻花钻。
2.3.2 两侧面钻9-Φ9
a. 切削用量的选择
右侧是钻削6-Φ9（深38）及3-Φ9（深78）
根据孔径的大小和深径比，以及被加工材料的硬度查参考文献[9]表2.17知：主轴的进给量f为0.1～0.18mm/r，切削速度vc=10～18m/min。
钻孔的切削用量还与钻孔的深度有关，当加工铸铁件孔深为钻头直径的6～8倍时，在组合机床上通常都是和其他浅孔一样采取一次走刀的办法加工出来的，不过加工这种较深孔的切削用量要适当降低些，因此选择切削速度vc=13m/min 进给量f=0.13mm/r，由此主轴转速n由公式3.9.2 主轴箱的选择设计
该钻组合机床主轴箱选用630×630的通用主轴箱体,主轴箱体材料为HT200,前后盖的材料是HT150,虽然主轴箱是通用的，但为了满足具体的使用要求,故在此基础上进行了一系列的补充加工。
3.9.3主轴箱上的附件材料的设计
a. 分油器
本主轴箱中分油器选用B-ZIR31-2-36型分油器,其作用是把油分成几路,分别润滑不同排数的齿轮及轴承,以便于保证轴承,齿轮有一定的使用寿命,减少摩擦和磨损,降低振动,消耗发热。
b. 油杯
油杯是用来给箱体注油用的,以保证箱体内油量满足使用要求。
c. 油塞
油塞是用来放油用的,应该置在箱体的底部,由于该主轴箱是卧式组合机床,故活塞放置在箱体上,放油孔螺母与凸台之间应加封油圈密封。
d. 油标
油标是用来指示油的高度的,应该放置在便于检查及油面较稳定处,该主轴箱选用管状油标(GB1162-79)放置在箱体侧面上。
参考文献
1、机械设计，濮良贵，高等教育出版社，?2001-06-01
2、从风延，迟建山.组合机床设计[M].上海：上海科学技术出版社,1993.
3、机械设计手册，机械设计手册编委会，机械工业出版社，2004年
4、谢家瀛.组合机床设计简明手册[M].北京：机械工业出版社,2002-08
5 艾兴等主编.金属切削用量手册.北京：机械工业出版社，1996
6 范云涨等主编.金属切削机床设计简明手册.北京：机械工业出版社，1993
7 孟宪椅等主编.机床夹具图册.北京：机械工业出版社，1991
8 韩敬礼等主编.机械电气设计简明手册.北京：机械工业出版社，1994.
9 谢家瀛主编. 组合机床设计简明手册.北京：机械工业出版社，1992
10 杨培元等主编.液压系统设计手册.北京：机械工业出版社，1995
11 大连组合机床研究所编.组合机床设计.北京:机械工业出版社,1995
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