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三孔双向卧式组合镗床设计【7张CAD图纸+毕业答辩论文】

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三孔双向卧式组合镗床设计【全套CAD图纸+毕业答辩论文】.rar

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1-三孔双向卧式组合镗床设计.rar

A0多轴箱装配总图.dwg

A1主轴箱箱体加工示意图.dwg

A1主轴箱补充加工图.dwg

A1卧式组合双面镗床.dwg

A2主轴箱传动系统图.dwg

A2主轴箱箱体.dwg

A3单列向心球轴承主轴.dwg

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关键词：: 双向卧式组合镗床设计全套 cad 图纸毕业答辩论文

资源描述：

内容提要

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。

双向卧式组合镗床设计主要包括卧式单工位双面组合镗床传动系统图的设计和多轴箱设计、夹具、刀具导向装置的设计和夹紧装置的选择。卧式单工位双面组合镗床传动系统图的设计和多轴箱设计、夹具、刀具导向装置的设计和夹紧装置的选择是组合机床的主要组成部分，是保证加工精度的关键部件。它和机床的其它部分有着及其密切的联系。因此，要求组合机床必须具有良好的刚性和足够的夹紧力，以保证在整个加工过程中工件不产生位移。同时，保证工件加工的各项技术要求，要保证工件不允许的变形，提高生产率和降低生产成本，工艺性和实用性要好。

根据加工零件的加工特点，选择一面两孔作为定位基准，所以采用“一面两（孔）销的定位方法清除工件在加工时的六个自由度。为了确保定位精度和稳定性，采用三个固定支承和一个一点自动定位辅助支承。定位销采用液压驱动伸缩式定位销，液压驱动伸缩式定位销采用带防护罩的，用支承板定位系统，它用油缸经过推杆和一系列杠杆实现定位销的插入和拔出。

Summary

Currently, in the machining industry, mechanical products for mass production, modular machine tool has been widely used. Shell complex parts, machining complex, positioning of the workpiece clamping difficult to improve the processing accuracy, efficiency, ordinary machine alone is a difficult task, and in general with complex workpiece machining process, in the operation of the technology has raised higher demands, which urgently request the production of a certain number of combinations machine. This will not only improve the machining precision components and productivity, and low-cost, production cycle broken, suitable for China's economic level, education level and the level of production. More to the fierce competition for enterprises to get more profits, and enhance core competitiveness.

Two-way combination of horizontal boring machine design include horizontal single-boring machine-duplex transmission combination of the design plans and multi-axle box design, Fixture, tool-oriented design and installation of the clamping device choice. Horizontal single-boring machine-duplex transmission combination of design plans and multi-axle box design, fixture, Tool-oriented design and installation of the clamping device choice is the combination of machine tools major components, guarantee the accuracy of the processing of key components. It and other parts of the machine tool and has close ties. Therefore, the request must portfolio machine has good rigidity and sufficient clamping force, to ensure that the entire workpiece machining process does not produce displacement. Meanwhile, to ensure the workpiece machining technical requirements, and to ensure that the deformation of the workpiece impermissible, improve productivity and reduce production costs, technology and practical better.

According to the workpiece on the processing characteristics of a two-choice positioning as a benchmark, Therefore, "a two (hole) marketing methods to remove the positioning of the workpiece machining of six degrees of freedom. To ensure positioning accuracy and stability, using three fixed bearing and an automatic positioning 1:00 auxiliary support. pin using telescopic hydraulic drive pin, Hydraulic telescopic pin used with protective masks, using bearing plates positioning system, Using tanks and after putting a series of levers to achieve pin inserted and the pull-out.

前言1

1 CK-Ⅱ型机床主轴箱产品工艺过程分析3

2 CK-Ⅱ型数控机床主轴箱粗镗工序及组合镗床总体设计5

2.1 CK-Ⅱ型数控机床主轴箱粗镗工序分析及其机床类型选择5

2.2 加工参数的选择及零、部件的选用6

2.3 计算动力部件的工作循环及行程11

2.4 绘制机床总图时所选通用件12

2.5 液压加紧设备15

2.6 生产率计算卡17

3 卧式单工位双面组合镗床传动系统图设计18

3.1 传动系统图的一般要求18

3.2 拟定传动系统19

3.3传动轴齿轮强度校核设计21

3.4润滑系统齿轮泵上齿轮参数的确定25

4 卧式单一工位双面组合镗床双轴箱的设计26

4.1 主轴的外形、材料27

4.2 计算各轴的直径27

4.3 校核主轴28

4.4 主轴轴承的选择及其极限转数的校核28

4.5 双轴箱润滑系统的设计30

4.6箱体补充加工图31

总结32

参考文献33

致谢34

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。

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A1卧式组合双面镗床.jpg

A1主轴箱补充加工图.jpg

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内容简介：: 邵阳学院毕业设计（论文） 1 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nts邵阳学院毕业设计（论文） 2 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。毕业设计是我们在学习阶段的最后一个重要环节，要求我们能综合运用大学四年所学的专业知识和理论知识，结合实际，独立解决本专业一般问题 ,树立为生产服务，扎实肯干，一丝不苟的工作作风，为将来在机械方面工作打下良好的基础。我设计的课题是粗镗 CK- 型机床主轴箱 73.5,2-58.5三孔双向卧式组合镗床 . 为了做好自己的毕业设计课题，我参照资料对组合镗床的结构构造，工件的加工过程、加工工艺有了一定的了解。在老师的悉心指导下，我查阅了大量的相关设计资料，本着提高自己的动手设计能力，综合掌握自己专业的知识的精神，经过设计和讨论，终于圆满地完成了设计任务。由于本人实践经验的欠缺和知识的局限性，该夹具的实际工作情况及可用性还有待于实践的检验。设计过程中难免出现一些错误，敬请各位领导，老师，同学提出宝贵意见和见解，本人在此表示由衷的感谢！ nts邵阳学院毕业设计（论文） 3 1 CK-型机床主轴箱产品工艺过程分析 CK- 型机床主轴箱是数控机床的主轴箱的箱体，结构如图 1.1。其工艺分析如下：图 1.1 CK- 型机床主轴箱的三视图 1.1 木模：确定造型的分型面，拔模斜度、型芯芯盒的几何尺寸、内外模浇口、直浇口的几何形状及尺寸、浇注后的缩水量等工步。木模为机械制造的第一道工序。 1.2 造型：采用渗加固化剂肤腩树脂砂造型。在造型机上制造外型与泥芯，经氧化渗碳后进行脱模，在外模中下泥芯，然后经合箱，扣箱工步，制作浇口杯，冒口杯等。 1.3 浇注：先进行点火，将砂型中有机原燃烧排气，设置浇冒口，将熔化温度在1400C 左右的铸铁水净化，经气孔，渣子上浮清除干净后，冷却在 1300C 左右时进行浇注。 1.4 清砂：铸件冷却 1 2 小时后，开箱送入振动落砂，上清砂，除去铸件的浇冒口系统，并对坯件进行打磨去刺。 1.5 退火：消除坯件凝固的内应力，加温在 350C 左右保温 4 6 小时，并随炉冷却。 1.6 刷涂料：在需要加工的表面上刷上带色（红色）涂料。 nts邵阳学院毕业设计（论文） 4 1.7 钳：以三个大孔为基准，划四周平面的加工线。 1.8 龙门铣：找正工件，一次粗铣 4 5 个主轴箱体的外表面，并在箱体底平面及两侧留 0.5mm 的精刨余量。 1.9 龙门刨：精刨工件底平面，使之达到图纸要求，精刨孔系两侧平面台图。 1.10 摇臂钻：以钻模为夹具钻加工 8 20 孔，并钻铰 2 16 两销孔。 1.11 粗镗：以卧式单工位双面组合镗床粗镗 73.5、 2 58.5 三大孔，并留单边加工余量 0.5mm。 1.12 精镗：以卧式单工位，双面组合镗床，精镗上述三大孔位置如图，并倒角145。 1.13 钳：去除加工毛刺。 1.14 检验：检查各加工平面与空的尺寸是否合图。 1.15 钳：在 CK-型数控主轴箱上打印标记。 1.16 入库：涂防锈油，分类堆放。 nts邵阳学院毕业设计（论文） 5 2 CK-型数控机床主轴箱粗镗工序及组合镗床总体设计 2.1 CK-型数控机床主轴箱粗镗工序分析及其机床类型选择 2.1.1 本工序采用的定位方案及其特点：本工序采用 “一面两孔 ”的定位方案，其特点为： “一面两孔 ”的定位方案，广泛用于机加工的面与面的定位，它符合六点定位的原则，但由于一面两孔中有两个圆孔面作定位基准面，易出现过定位现象，为了消除孔的大小，长度的公差，常采用以一孔为定位销，另一孔为辅助定位的削边销方法。 2.1.2 本工序应达到的技术要求：本工序加工时，必须保证的几何尺寸大孔的深度为 41mm，小孔深度为36mm，两孔的距离为 160mm。孔的大小尺寸为 73.5、 58.5 基面到孔中心高度为 200mm 。形位公差、大孔的垂直度保证。孔之间为孔内表面粗糙度为 3.2。工件的材料为 HT200.硬度为 HBS170 200，在生产的铸件不得有气孔，砂孔等铸造缺陷。同时保证铸件毛坯孔的加工余量为 5mm。 2.1.3 本工序采用的夹紧方式：适用于批量生产本工序采用液压夹紧，其特点是快捷、省力、可靠、夹紧力大。 2.1.4 机床类型选择（即机床的布置形式）：本工序加工的孔的中心线与定位基准平行且工件两个垂直侧面上的孔系为同轴度的相互对应孔，故此在选择镗床工件时的组合机床应选用卧式单工位双面组合镗床。 nts邵阳学院毕业设计（论文） 6 2.1.5 组合镗床总体设计图如图 2.1 所示：图 2.1 组合镗床总体设计 2.2 加工参数的选择及零、部件的选用 2.2.1 刀具的选择：刀具材料为硬质合金： YG8，刀具的角度选择前角 0=6，后角 0=6，主偏角 k 60。因为镗孔直径为 73.5 58.5 即 p 4.5。取镗杆直径 d 55.40。镗刀截面 1313、 1616、 1010。 15 2.2.2 切削用量的选择：切削用量包括 ap、 f、 v、 n。 ap 4.5。镗大孔时 v 40m/s； f1=0.6mm/r。 nts邵阳学院毕业设计（论文） 7 rmmfnfnffnfnrdvnmmfmmnffrdvnmm/36.0m in/6.215544010001000m in/8.77m in/8.76m in/6.128794010001000221122211222111112.2.3 切削功率、扭矩、径向力、轴向力计算：在确定机床所加工时必须注意的要素：首先考虑在加工时的受力情况，才能在规定的范围内选取各种配件，以保证加工面条件要求。加工条件为镗孔、刀具材料为硬质合金而工件材料为灰铸铁 HT200。周向力 Fz=51.4apf0.75HB0.551 轴向力 Fx=0.51ap 1.2 f0.65HB1.41 扭矩 T=25.7Daapf 0.75 HB0.551 切削功率 P=FzV/61200 HB HBmax 1/3（ HBmax HBmin） 1901 镗 73.5 孔时： Fz1（主切削力） =51.4apf 0.75HB0.55 =51.4x4.5x0.50.75x200-1/3（ 200-170） =51.4x4.5x0.50.75 x190 =2464.44N 功率 :P1=Fz1.Ve/60000=2.46444KW 轴向力 : Fx1=0.51ap1.2f 0.65HB1.1 =0.51x4.51.2 x0.50.65 x1901.1 =634.43N 扭距 : nts邵阳学院毕业设计（论文） 8 T1=25.7Dapf 0.75HB0.55 =25.7x79x4.5x0.50.75 x1900.55 =97345.24N.mm 镗大孔的主轴箱主轴 : mmMBd 6.34100 24.9 7 3 4 52.6100 441 取 d1=35mm 对于 58.5 的小孔： n1/n2=f2/f1=D2/D1=54/79=f2/0.5 f2=0.34mm/r Fz2=51.4apf0.75HB0.55 =51.4x4.5x0.340.75x1900.55 =1845.44N P2=Fz2.Ve/60000=1.84544KW Fx2 =0.51ap1.2f0.65 HB1.1 =0.51x4.51.2x0.340.65x1901.1 =493.76N T2 扭距 =25.7D2.ap.f 0.75HB0.55 =25.7x54x4.5x0.350.75x1900.55 =49826.81N.mm 总功率： P 总 =P1+2P2=6.15532KW 小孔主轴直径： mmMBd 3.29100 81.4 9 8 2 62.6100 442 2.2.4 本道工序导向尺寸的确定：导向装置的作用是：保证刀具的相对工件的正确位置，保证各刀具相互间的正确位置，提高刀具系统的支承刚性。本道工序因是镗孔，所以选用固定式导向装置，这种导向精度较高，可以较好nts邵阳学院毕业设计（论文） 9 地满足镗孔的精度要求。设装置由中间套，可换导套和压套螺钉组成。中间导套采用间隙配合。在导套磨损后，可以较为方便地更换。考虑到以上各种因素，最后选择卧式单列圆锥滚子轴承导向套（ T0605-05），导套内径 100mm，中间导套采用 H7/jsb 的间隙配合，可换导套采用 H7/n6 的过盈配合。轴与中间导套配研。导向长度的确定必须保证刀具刚切入工件时，已进入导套内的导向长度 L 不小于一个导向部分的直径 d，再考虑到加工完毕，退刀后，取出工件的方便，最后确定导套的长度为 260mm。固定导向支座与工件支承座因相距很远，使用同一支承座，其尺寸为两导套的距离为 880mm。 2.2.5 选择浮动卡头、夹紧螺母、圆螺母：选用大浮动量卡头，型号均为 T6112。 1 镗大孔 73.5 的夹紧螺母取： Tr442。 1 镗小孔 58.5 的夹紧螺母取： Tr362。 1 镗大孔 73.5 的圆螺母取 M441.5。 5 镗小孔 58.5 的圆螺母取 M361.5。 5 2.2.6 导向结构的选择：导向装置的作用是：保证刀具相对工件的正确位置，保证刀具相互间的正确位置，提高刀具系统的支撑刚度。由于 CK- 型数控机床主轴箱 73.5 2-58.5 孔的精度要求较高，故选用固定式导向装置，此种导向装置精度较高，可以满足加工要求。此导向装置由中间套，可换导套和压套螺钉组成。如图： 2.2 所示。 nts邵阳学院毕业设计（论文） 10 图 2.1 导向装置结构图根据工件形状取：镗大孔 73.5时： 105； D 115； D1 1223。 1 镗小孔 58.5时： 65； D 75； D2 83。 1 其配合公差为：6775JsH67115 JsH(间隙配合 ) 6783KH67123KH(过盈配合 ) 65 与 105 均是在配合是配研，使之达到镗孔所能达到的位置精度。达到镗孔所要求的位置精度。镗孔 73.5 时， L1 取 210 1 取 8 2 取 40。 1 镗孔 73.5 的固定异向套顺序与镗 58.5 孔的导向套相同。故 L2、均与 L、的长度相同。 nts邵阳学院毕业设计（论文） 11 2.3 计算动力部件的工作循环及工作行程动力部件的工作行程指加工时动力部件从原始位置开始运动到加工终了位置又返回到原来的动作过程，包括快进工进快退。动力部件的进给长度： L 工进 L1+L 加工长 +L2 L 加工长加工部位长度（以最深孔来计算） L1 刀具切入量。 L2 刀具的切出长度。 L 加工长 40 L1 取 5 取： L2 10。 1 则 L 工进 5+40+10 55。动力部件快速退回长度（ L 快退） L 快退 L 工进 +L 快进为了装卸工件方便，取 L 快进 100 即 L 快退 55+100、动力部件快速退回的长度 L 快退必须保证有所有刀具均退回夹具的刀套内，而不影响工件的装卸。所绘的加工示意图： L 10+40+40 90 155即 L L 快退。则刀具可完全退回导套内，即设计合理。动力部件的总行程的确定： L 总 L 工作行程 +L 前备量 +L 后备量。 L 工作行程动力部件的工作行程，即 L 快退。 L 前备动力部件尚可调节的距离。 L 后备刀具从接杆中或接杆连同刀具一起从主轴孔中得到所需的轴向距离。 L 工作行程 155 L 前备 30 L 后备 255 L 总 255+30+155 400。 nts邵阳学院毕业设计（论文） 12 工作循环图如 2.3 图所示：图 2.3 工作循环图总结：绘制加工示意图时应注意的问题：加工示意图应与机床实际加工状况一致，刀具应画在终了位置。尺寸应完整，尤其是从主轴箱端面到刀尖的轴向尺寸应完整。加工示意图上应标出各主轴的切削用量和被加工零件的图号，材料硬度，加工余量以及是否冷却液等。加工示意图上应表示加工过程的工作循环及各行程的长度。 2.4 绘制机床总图时选用通用件 2.4.1 选择动力箱型号：本说明书已算出 P 切 4.36kw。 P 电 P 切 /k （ k 0.8）则 P 电 5.46kw 动力箱所取的型号为 ITD40V1 电动机型号为： Y132M2-61 电动机功率： P 5.5kw L3=4351 2.4.2 选择其他通用部件：液压滑台所选型号为 HY40IA 型 23 侧底座所选型号为 IFF401 型 23 所得主轴箱宽度为 325，长度为 500，高度为 500。 45 去中间底座长度为 1250、高为 560、宽度取 630。 6 支撑台高度取 376、宽度为 560、长为 560。 6 nts邵阳学院毕业设计（论文） 13 液压夹具的结构设计及其液压图：如图 2.4， 2.5 所示图 2.4 液压夹具的结构设计图 nts邵阳学院毕业设计（论文） 14 图 2.5 液压夹具的液压图 nts邵阳学院毕业设计（论文） 15 2.5 液压夹紧设备 2.5.1 油缸的向下压力 F 油 F 油 2P(S1-S2) P-单位液压力（ 15-20kg/cm2） S1-活塞面积 (60-80cm2) S2-活塞杆面积（ 30-40cm2） F 油 220(80-30) 2000kg 2.5.2 若一边的多轴箱的刀具先接触工件，此时该边刀具切削所产生的轴向力，将对工件产生颠覆力矩，与之同时作用工件的上面，两油缸产生的正压力所形成的压力矩应与之平衡，该压力矩应大于颠覆力矩，工件才能牢固可靠地被加工，其中F 切削轴向力某一边先切削时产生的推倒工件的颠覆力。 2.5.3 作用于工件的正压力：按作用臂力臂的比例距离计算可以得到： F 油 2000kg F 正压力 F 油 g 2000g kg 受力如图 2.6 所示：（以镗大孔为例）图 2.6 工件受力图 nts邵阳学院毕业设计（论文） 16 其中 F 切削力 F 轴向力 h 合力作用线至工件底面高度 h 200 P 300 M1 2F 正压力 P/2 220009.8150 5.88106Nmm M2=F 切 h 2857.7200 5.71105Nmm M1M2 则不会产生颠覆现象。即所选液压设备合理。小结：（ 1）绘制机床总图时应注意的问题：机床总图要按照加工终了时的状态画出。应注明电动机型号、功率、转速、应注明动力部件的总行程。应表明液压系统和电气控制按钮等的安装位置当工件上加工部位对其中心线不对称时，而使动力部件对夹具和中心底座不对称时，应注明动力部件中心线与夹具中心线之间的偏移量。（ 2）本机床总图需要的技术要求：本机床为批量生产 CK- 型主轴箱专业双面卧式组合镗床。本机床在安装调试时，其导轨水平面控制在百分之 0.5mm 之内。如镗孔：安装在主轴箱定位导柱中心轴线的同轴度控制在 0.5 内。本机床的夹具和工作台进给液压系统采用 2.5-8m。压力工作进给速度为 12.5-500mm/min，但不小于 4mm/min，以免油路系统产生爬行，影响工件的加工质量。本机床 20 40 机油润滑，每三年定期更换一次。本机床内表面涂上红色硝基防锈漆，其外表面涂上三遍油漆和底漆进行三次打磨，一次水磨抛光烘干后进行喷漆烤干，主色为浅绿色。本机床生产一件产品所需时间为一分钟，机床的年产量为六万台。本机床的装料高度： h 装料高多轴箱刀具中心线至多轴箱底部高度滑台滑座高度侧底座高度 254+320+560 1134 nts邵阳学院毕业设计（论文） 17 2.6 生产率计算卡： 2.6.1 机床理想生产率 1的计算： 1 60/T 单 60/T 机 T 辅 T 单单件工时 T 机机加工时间（包括快进时间、快退时间、工作台直线移动或转位时间、工件装卸时间等）查表得： T 机 0.71 T 辅 1.83 2.6.2 机床负荷率的计算： Q2/Q1 Q1机床理想的生产率 Q 24 件 /时 Q1=2Q Q2 使用单位时间的生产率（全年工时以单位工制计算，需此类机床 2 台）Q2 38 件 /时 Q2/Q1 79 nts邵阳学院毕业设计（论文） 18 3 卧式单工位双面组合镗床传动系统的设计卧式单工位双面组合镗床传动系统图如图： 3.1 0图 3.1 主轴箱传动系统图 3.1 传动系统的一般要求：（ 1）尽量用一根传动轴带动多根主轴，当齿轮中心距不符合标准时，可采用变位齿轮。（ 2）尽量避免用主轴兼传动轴。（ 3）用于粗加工主轴上的齿轮尽可能分布在第排，以减少主轴扭转变形。（ 4）主轴箱传动齿轮传动比一般单与 1/2,最佳传动比为 1 1.5，后盖内传动比大于 1/3 1/3.5，尽可能避免升速传动，若采用其传动比应小于 2,且传动比最好放在传动链的最末一、二级上，以减少功率损失。（ 5）齿轮排数的安排：不同轴上的齿轮不相碰时，可将齿轮放在箱体内的同一排上。不同轴上的齿轮与轴或轴套不相碰时，可将齿轮放在箱体内不同排上。齿轮与轴相碰时，可将齿轮放在后箱盖内。 nts邵阳学院毕业设计（论文） 19 (6) 在拟定传动系统图时，一般采用“计算、作图和多次试凑”的方法。 (7) 动力箱齿轮一般位于多轴箱中间位置。 3.2 拟定传动系统 3.2.1 主轴箱所选用尺寸为 500500。得到驱动轴在主轴箱内距离底座高度为 159.5。电动机输出转速 n0=480r/min。镗大孔转速 n1=128r/min。镗小孔的转速 n2=216。 1 取动力箱齿轮 m 3 z 23。 2 齿轮传动如图 3.2 所示：图 3.2 齿轮传动图 nts邵阳学院毕业设计（论文） 20 444100 主nZZZZn 1282 )(m 44 ZZ m=2 n0=480 n 主 4=128r/min Z0=23 取 Z1=402 解得 Z4=39 Z4=81 222100 主nZZZZn 1002 )(m 22 ZZ m=2 n0=480 n 主 2=216r/min Z0=23 Z1=40 解得 Z2=44 Z2=56 3.2.2 主轴的传动齿轮获得的实际转速的核定：因为齿数必须取整数，故此在加工示意图中所确定的转速 n 与实际转速有一定的误差，但误差率不得超过 5 。即： nts邵阳学院毕业设计（论文） 21 理论理论实际 5nnn n4 实际 n0Z 0/Z1Z 4/Z4=48023/4039/81 132.89 582.31 0 01 2 8 1 2 889.1 3 21 n2 实际 n0Z 0/Z1Z 2/Z2=48023/4044/56 216.857 54.0100216 216857.2162 1、 2 均小于 5。齿轮设计合理。 3.3 传动齿轮强度校核设计 3.3.1 由公式计算：验证 Z0 的强度（ Z0 为最薄弱齿轮所受扭转最大） 23 11 132.2 HEtt IZuud Tkd 取最大齿轮材料为 40Cr，并经调质及表面淬火。大小齿轮均选硬齿面，齿面硬度为 48-55HRC。因为从齿轮传递的功率小，所选用直齿圆柱齿轮。选取 7 级精度齿轮。小齿轮 Z0 23 大齿轮 Z1 40。初选 Kt 1.3。计算小齿轮传递的扭矩： T1 95.5105P 1/Np 95.51055.5/480 1.09105Nmm。 d 取 0.4。查得 ZE=189.8MPa。查得 H(lim1) H（ lim2） 1170MPa。查得 KHN1 0.88 KHN2 0.90。计算接触疲劳需用应力（取失效率为 1、安全系数 S 1） nts邵阳学院毕业设计（论文） 22 H1 KHN1H（ lim1） 1030Mpa H2 KHN2H（ lim2） 1053Mpa 3.3.2 计算： (1) 3253211t10308.1891. 7391739.14.01009.13.132.232.2u1ud1 HEZTKtd(2) 计算圆周速度： smdv t /55.1100060 48085.61100060 1101 (3) 计算宽度： b dd1t 0.461.85 24.74mm。 (4) 计算齿宽与齿高之比 b/h：模数 mt d1t/Z0=61.85/23 2.69。齿高 h 2.25mt 2.252.69 6.05。 b/h 24.74/6.05 4.09。 (5) 计算载荷系数：根据 v 1.82m/s 7 级精度查得： Kv 1.03. 直齿轮，假设 KAFt/b100N/mm 查得： KHa KFa 1.1 查得： KA 1 KH 0.43 KF 1.3。故载荷系数： K KAK VK K A 11.031.11.43 1.62。 (6) 按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径： mmKKddtt 04.693.162.185.61 3311 (7) 计算模数： m d1/Z0 69.04/23 3.00 3.3.3 按齿根弯曲疲劳强度设计校核：由公式：3 2 2FSaFa YYdZkm nts邵阳学院毕业设计（论文） 23 1、确定公式内个计算值： (1) 查得 FE1 FE2 680MPa。 (2) 查得 KFN2 0.9 KFN1 0.88。 (3) 计算疲劳许用应力：取弯曲疲劳安全系数 S 1.4 由公式： F1 KFN1FE1 /S 0.88680/1.4 427.4MPa F2 437.14Mpa (4) 计算载荷系数： K KAKVKKF 11.21.11.3 1.72 (5) 查得齿形系数： YFa1=2.69 YFa2 2.40。 (6) 查得应力校正系数： YSa1=1.575 YSa2=1.67。 (7) 计算 1 11 F SaFaYY 并比较大小齿轮： 1 11 F SaFaYY 00 99.04.42 7 57 5.169.2 2 22 F SaFaYY 00 92.014.43 7 67.140.2 小齿轮数值大。 2、设计计算： 50.20099.0234.0 1009.172.123 2 5 m 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数 m 略大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数。由于齿轮模数 m 的大小取决于弯曲强度所确定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力仅与齿轮直径有关。可取由弯曲强度算得的模数 2.60，并就近圆整 m 3。按接触强度算得的分度圆直径nts邵阳学院毕业设计（论文） 24 d1 69.04。由： Z d1/m 69.04/3 23.01 取 Z0 23 Z1 uZ0 40。模数即为 3。 3.3.4 几何尺寸计算：模数圆整 m 3。 1. 计算分度圆直径： d1 mZ0=323 69 Z1=40 d2 mZ2 340 120 2. 计算中心距： a（ d1+d2） /2（ 69 120） /2 94.5。 3. 计算齿轮宽度： b dd1 0.469 27.6。圆整 B1 28 B2 也可取 28。 4. 验算： Ft 2/d1 21.09105/69 3159.4N。 mmNmmNb FK tA /100/83.11228 14.3159 选择合适。因为齿轮传递的扭矩较小，故齿根弯曲强度可略去不计。经上分析计算 Z0 23 Z1 40 所选合适。 nts邵阳学院毕业设计（论文） 25 3.4 润滑系统齿轮泵上齿轮参数的确定润滑用齿轮泵的传动系统有 5、 6 轴传入 Z5 23 Z5 齿轮与 Z1 44 齿轮啮合，且与 Z0/Z1 处于同一排， 5、 6 轴用 Z36、 Z47齿轮连接。 Z5 的模数取 3。 Z36、 Z37 的模数取 2。 d5 mZ5 323 69。 1、 2 轴之间的距离为 60。 d560 故第 5 轴需偏移一段距离。取 5 轴偏移 30。 m i n/7.6 2 63647234040234 8 0364751100 rZZZZZZnn 泵n 泵在 400 800r/min 范围之内所选。 R12-2 型叶片泵，满足要求。nts邵阳学院毕业设计（论文） 26 4 卧式单工位双面组合镗床多轴箱设计多轴箱的装配图如图 4.1 所示： 42321244321232122 3213213562140n = 7 2 0n = 9 2 5124图 4.1 多轴箱的装配图多轴箱是组合机床的重要专用部位，它是根据加工示意图的加工孔位置和数量，切削量和主轴类型设计传递各主轴运动的动力部件。通用多轴箱由通用零件如箱体、主轴、传动轴、齿轮和附加机构构成；箱体类零件：箱体、前后盖、侧盖等。活动类零件有：主轴、传动齿轮动力箱等；润滑及防油元件有：叶片泵、分油器、注油杯、排油塞、油盘和防油套。 nts邵阳学院毕业设计（论文） 27 4.1 主轴的外形、材料多轴箱主轴选用圆锥滚子轴承主轴，前后支撑的为圆锥滚子轴承，此类轴承可承受较大的径向力和轴向力，且结构简单、装配调整方便，适用于两个方向都有轴向力时宜采用此结构。主轴的外行如图 4.2 所示： 3.280.012 B?40A-AB-BC-CAABBCCAB8图 4.2 主轴主轴材料宜用 40Cr 热处理，通用传动轴用 45 钢调质。 4.2 计算各轴的直径 2、 3 轴： 275.301006.5 6 8 5 72.6100 44 2 MBd d2、 d3 取 35mm。 4 轴： 89.371002.1 3 9 5 1 72.6100 44 4 MBd d4 取 40mm。计算 1 轴的直径： 56442.5 6 8 5 1 72.1 3 9 5 1 725644281394 ZZMZZMMnts邵阳学院毕业设计（论文） 28 d1 取 40mm。 0、 5 轴 d 取 30mm。 4.3 校核主轴进行轴的强度校核，只需校核所受扭矩最大的那根轴。即校核 1 轴。 1) 按扭转强度条件计算： M P adNTZTT23.12402.0 61.1565222.0 61.156522 33111 2) 作出轴的计算简图轴所受载荷是从轴上零件传来的计算时，常将轴上各力载荷简化为集中力，其作用点取为载荷分布段的中心点，作用在轴上的扭矩一般从传动轮轮毂宽度的中心算： 3) 作出弯矩图：分别按水平面和垂直面计算各力产生的弯矩，并按照计算结果分别作出水平面的弯矩 MH 和垂直面上的弯矩 Mr 图，按下式作 M 图：如图 4-1 所示。 22 rH MMM 4.4 主轴轴承的选择及其极限转数的校核 d 30mm，圆锥滚子轴承 E7506 306221 对于 2、 3 轴 d 35，选择轴承。 1 E207 E8207 对于 4 轴 d 40 选择轴承 E7508 nts邵阳学院毕业设计（论文） 29 图 4-1 平面的弯矩 MH 和垂直面上的弯矩 Mr 图 nts邵阳学院毕业设计（论文） 30 载荷的核定：在进行轴承寿命计算时，必须把实际载荷转换为与确定基本额度载荷的条件相一致，动载荷 P=XR+YA。由于轴承只承受纯径向力载荷 R P 1.7R R F8 5060.32N 轴承预期计算寿命： pcnLh m60106 c 29.90 q 10/3 P 1.75060.32 8602.544N Lh 176.676 故轴承所选合理。 4.5 多轴箱润滑系统的设计润滑油泵安排：油泵轴的位置要尽可能靠近油池，高度不大于 4050mm，油泵轴转速须根据工作条件而定，轴的数目多的油泵转速须取高些，本例中选用 R12 型叶片泵，转速在 400-800r/min 范围内，箱体宽度为 500,采用一个油泵。为了便于维修，油泵齿轮布置在第排上，油泵的位置要使回转方向保证排油口转过 270。 nts邵阳学院毕业设计（论文） 31 4.6 箱体补充加工图主轴箱一般为铸件，材料为 HT200，为通用铸件，但由于加工对象不同，需要在通用铸件的基础上进行加工，如图 4.3 所示：根据设计的不同要求，需要在箱体铸件的两个地方修改模型或钻孔。在绘制中凡需要补充的部分用粗实线划出，通用铸件原有部分的轮廓一律用细实线划出。安装轴承外径的孔公差去 K7。 199,531,57,56013560156433196,5 175,543,5? 5630202,54,5 4,5+ 0 . 0 1 4-0.0111.61.61 . 61.66.3 6 . 37.8镗孔 3 . 4 镗孔2- 0 . 0 1 1+ 0 . 0 1 4 + 0 . 0 1 4- 0 . 0 1 1镗孔1 镗孔5+ 0 . 0 1 4- 0 . 0 1 1铣平面镗孔6 镗孔 7 . 8+0.3+0.3? 42+ 0 . 0 2 502- ? 12+ 0 . 0 1 8检查深 2 500+0.3+0.30 0+0.330? 48? 60? 5230? 72.5? 66? 58? 50? 46图 4.3 箱体补充加工图nts邵阳学院毕业设计（论文） 32 总结毕业设计是我大学四年学习阶段的最后一个学习环节，是培养我综合运用四年所学的理论专业知识，独立解决本专业一般工程技术问题的能力，培养我独立创新设计的能力，树立正确的设计思想和优秀的工作作风。毕业设计是把实际生产中的问题变为力学、数学模型，然后加以求解

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