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R185柴油机箱体前端面螺纹孔底孔钻孔组合机床设计【全套CAD图纸+毕业论文】【原创资料】

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关键词：: r185 柴油机箱体前端螺纹罗纹底孔钻孔组合机床设计全套 cad 图纸毕业论文原创资料

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摘要

根据设计任务书的要求,本设计说明书针对R175柴油机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轴箱设计两部分。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”，主轴箱设计根据“三图一卡”，整理编绘出主轴箱原始依据图，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：主轴箱；组合机床；夹具

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; fixture

摘要II

Abstract1

1 绪论3

1.1 课题研究意义3

1.2钻孔专用设备应用3

1.3 钻孔专用设备4

1.3.1多轴头4

1.3.2 主轴箱5

1.3.3多轴钻床5

1.3.4 自动更换轴箱机床5

1.4 钻孔专用设备趋势6

1.5 组合机床总体设计6

1.5.1 组合机床的概述6

1.5.2 组合机床的技术发展趋势8

2 组合机床的总体设计10

2.1 组合机床方案的制定10

2.1.1制定工艺方案10

2.1.2确定组合机床的配置形式和结构方案10

2.2 确定切削用量及选择刀具12

2.2.1确定工序间余量12

2.2.2选择切削用量12

2.2.3确定切削力、切削扭矩、切削功率13

2.2.4选择刀具结构14

2.3 钻孔组合机床总设计“三图一卡”的编制14

2.3.1 被加工零件工序图14

2.3.2 加工示意图16

2.3.3机床联系尺寸图20

2.3.4生产率计算卡22

3 主轴箱的设计24

3.1 主轴箱的设计24

3.1.1绘制主轴箱设计原始依据图24

3.1.2齿轮模数选择26

3.1.3主轴箱的传动设计26

3.1.4绘制传动系统图28

3.2 传动轴的直径估算28

3.2.1 确定各轴转速29

3.2.2传动轴直径的估算：确定各轴最小直径29

3.2.3 键的选择30

3.3 传动轴的校核31

3.3.1 传动轴的校核31

3.3.2 键的校核32

3.4 各变速组齿轮模数的确定和校核32

3.4.1 齿轮模数的确定32

3.4.2 齿宽的确定35

3.4.3 齿轮结构的设计35

3.5 齿轮校验36

3.5.1 校核a变速组齿轮36

3.5.2 校核b变速组齿轮38

3.5.3 校核c变速组齿轮39

3.6 轴承的选用与校核41

3.6.1 各轴轴承的选用41

3.6.2 各轴轴承的校核41

3.7 轴组件设计42

3.8 轴的基本尺寸确定42

3. 8.1 外径尺寸D42

3. 8.2 轴孔径d43

3. 8.3 轴悬伸量a44

3. 8.4 支撑跨距L44

3. 8.5 轴最佳跨距的确定44

3.9 轴刚度验算46

3.9.1 轴前支撑转角的验算47

3.9.2 轴前端位移的验算49

4 R185柴油机箱体前端面螺纹孔底孔夹具设计50

4.1 研究原始质料50

4.2 定位、夹紧方案的选择51

4.3切削力及夹紧力的计算51

4.4 误差分析与计算53

4.5 夹具设计及操作的简要说明55

结论55

致谢56

参考文献57

1 绪论

1.1 课题研究意义

市场的开放性和全球化使产品的竞争日趋激烈。而决定产品竞争力的指标是产品的开发时间(Time ) ，产品(Quality)，成本(Cost)，创新能力(Creation)和服务(Service)。用户在追求高质量产品的同时，会更多的追求较低的价格和较短的交货周期。美国制造业在20世纪50至40年代要以扩大生产规模作为企业竞争力的第一要素，而在70年代竞争力的第一要素为降低生产成本，70年代为提高产品质量，90年代为市场响应速度。所以现代企业都期望通过提高自身的科技含量，增强竞争力。

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。

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内容简介：: 毕业设计 (论文 )开题报告题目： R185 柴油机箱体前端面螺纹孔底孔钻孔组合机床设计学院：专业：学生姓名：学号：指导老师：年月日 nts 开题报告填写要求 1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。 2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。 3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于 10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括 1 篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。 4统一用 A4 纸，并装订单独成册，随毕业设计（论文）说明书等资料装入文件袋中。 nts 毕业设计（论文）开题报告 1 文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2500 字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。关于组合机床的综述 1. 前言组合机床是以通用部件作为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用主轴箱和夹具，组成的半自动或自动专用机床。组合机床是一种专用高效自动化技术装备，目前，它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，因而被广泛应用于许多工业生产领域。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，组合机床及其自动线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。矿车轮在矿山机械技术领域用途极为广泛。而本题目就包含了这两种在机械领域都有着重要用途的设备。 2. 组合机床发展历史 1908 年，美国福持汽车公司率先制造出第一台组合机床，用于汽车零件的加工。1928 年，前苏联开始生产组合机床。我国的组合机床制造技术是从“一五”计划期间，“ 汽”、洛拖引进组合机床开始的。 1956 年 3 月，当时的第一机械工业部第二机器管理局批准成立了第一专业设计处 (即现大连组合机床研究所的前身 )，全面引进了前苏联的组合机床通用部件和设计指导资料，开始了我国组合机床的创业阶段。并于同年在大连机床厂制造出我国的第一台组合机床、 1961 年，又制造出我国第一条组合机床自动线。组合机床设计制造从“一所一厂”起步已发展到如今个独立的配套齐全的行业。 3 我国组合机床制造技术的发展大体经历以下四个阶段 1 引进消化，开创我国组合机床技术标准体系 2 普及组合机床技术，发展形成行业 3 组织科技攻关，努力担高组合机床技术水平 4 柔性制造技术的发展，推动了组合机床传统制造技术的转变 nts 3. 组合机床的发展现状和发展趋势国内组合机床的发展现状近十多年来，组机床及其自动线在高效、高生产率，柔性化以及采用并行 (同步 )工程制订更为合理、更为节省的方案方面取得了不小的进展。尤其是汽车工业，为了提高汽车的性能，对零件的加工精度提出了一些新的要求，因此对机床性能的要求也更高了。 4 近年来，随着数控技术，电子技术，计算机技术的发展，组合机床的服务对象已经由过去的农用机械，载货汽车向以轿车工业为重点的转移，组合机床行业开展了针对轿车零件关键工艺研究开发的科研攻关，采取引进技术，合作生产和自行开发相结合；组合机床也由过去的刚性组合机床向具有一定柔性，可实现多品种加工方向的变化 ,先后开发了转塔组合机床 ,主轴移动式组合机床 ,自动更换主轴箱式组合机床 ,同时又应用数控技术发展了三坐标加工单元等数控组合机床 ,把纯刚性的设备变为具有一定柔性 ,可变可调的装备；组合机床的加工精度以过去多完成粗加工，半精加工向精加工方向转化。组合机床行业开发了针对汽车发动机五大件加工的关键工艺设备，使行业在精加工机床的品种上有了较大扩充，为提供成套设备创造了条件；组合机床制造技术由过去的以机加工为主的单机及自动化向综合成套方向转换，加强了相应配套技术与产品的研究开发，行业的已经初步具备了向用户提供自毛坯上线，经机械加工和非机械加工至成品下线的成套技术装备，包括整个车间的切屑和冷却处理系统；组合机床的控制技术由传统的程序控制技术向数控，计算机管理与监控方向发展。组合机床行业企业生产的组合机床的控制技术，已完成了由接触 -继电器控制向可编程控制的转变，从而大大的提高了组合机床的可靠性，故障率大为降低；组合机床的开发已经又过去的人工设计转向计算机辅助设计。组合机床行业大力推行 CAD，为提高设计速度，保证设计质量，缩短供货周期创造了有利的条件。国内该行业虽然取得了很大的进步与发展，但是，在制造技术高速发展上的今天，由于基础比较薄弱，从整体看，与国外先进水平与国内的用户的要求还存在一定的差距，主要表现在产品的可靠性太差，难以适应大批量生产的需要，可调可变性，柔性较差，缺少必要的适应多种加工的新产品，系统化，通用化，模块化程度底，致使制造周期过长，满足不了用户的要求，科学管理，成本控制水平不高，在市场上缺乏竞争力等不足之。组合机床的发展趋势 (1)、高速化：由于机构各组件分工的专业化，在专业主轴厂的开发下，主轴高速化日益普及。过去只用于汽车工业高速化的机种（每分钟 1.5 万转以上的机种），现在已成为必备的机械产品要件。 (2)、精密化：由于各组件加工的精密化，微米的误差已不是问题。以电脑辅助生nts 产（ CAM）系统的发展带动数控控制器的功能越来越多。 (3)、高效能：对机床高速及精密化要求的提高导致了对加工工件制造速度的要求提高。同时，由于产品竞争激烈，产品生命周期缩短，模具的快速加工已成为缩短产品开发时间所必须具备的条件。对制造速度的要求致使加工模具的机床向着高效能专业化机种发展。 (4)、系统化：机床已逐渐发展成为系统化产品。现在可以用一台电脑控制一条生产线的作业，不但可缩短产品的开发时间，还可以提高产品的加工精度和产品质量。 (5)、复合化：产品外观曲线的复杂化致使模具加工技术必须不断升级，机床五轴加工、六轴加工已日益普及，机床加工的复合化已是不可避免的发展趋势。 4.课题的提出及其意义机床工业是现代工业特别是现代制造业的基础，在国民经济中占有重要的战略地位。对我国而言，机床工业不仅仅具有重要的经济意义，而且还具有重要的国防战略意义。研究机床工业的特点，有助于我们了解机床工业的特殊规律，从而找到适合我国国情的机床工业发展之路。机床工业的发展带动了制造业和工业的发展。对一个国家而言，本土的机床工业与本土的制造业及工业紧密相连，高水平的本土机床工业有助于提升本土制造业及工业的水平。机床工业与一个国家的工业竞争力、制造业发展水平紧密相关，本国的机床工业水平越高，工业和制造业竞争力越强。我国工业竞争力和制造业发展水平不高，一定程度上是与我国机床工业发展水平不高相联系的。加快我国机床工业的发展，提高我国机床工业技术和管理水平，将有利于我国工业和制造业发展。所以对机床的研究设计意义是极其重大的。毕业设计是高等教育体系中非常重要的环节，它可以检验自己对专业知识理解与掌握的程度，也可以提高自己综合运用所学知识的能力，也能在分析问题和解决问题的过程中学到更多新的知识。就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。 nts 5结语组合机床装备的发展思路必须是以提高组合机床加工精度、组合机床柔性、组合机床工作可靠性和组合机床技术的成套性为主攻方向。一方面，加强数控技术的应用，提高组合机床产品数控化率；另一方面，进一步发展新型部件，尤其是多坐标部件，使其模块化、柔性化，适应可调可变、多品种加工的市场需求。参考文献 1 黄奇葵、钟华珍、张福润 . 机械制造基础 2李庆余、张佳 . 机械制造装备设计 .机械工业出版 3佟璞玮 . 中国组合机床市场 . 1999 中国机电产品市场展望 . 4 裘愉 . 从几个侧面看组合机床的发展动向 . 组合机床与自动化加工技术 1994年第 11期 . 5 李明、王合增、张应午 . 组合机床的发展趋势及企业的对策机械产品与科技 2002 年第 1 期 . 6 李如松组合机床和自动线的技术发展组合机床与自动化加工技术， 1999 (1)： 510 nts 毕业设计（论文）开题报告开题报告：一、课题的目的与意义；二、课题发展现状和前景展望；三、课题主要内容和要求；四、研究方法、步骤和措施开题报告一、课题的目的与意义机床工业是现代工业特别是现代制造业的基础，在国民经济中占有重要的战略地位。对我国而言，机床工业不仅仅具有重要的经济意义，而且还具有重要的国防战略意义。研究机床工业的特点，有助于我们了解机床工业的特殊规律，从而找到适合我国国情的机床工业发展之路。机床工业的发展带动了制造业和工业的发展。对一个国家而言，本土的机床工业与本土的制造业及工业紧密相连，高水平的本土机床工业有助于提升本土制造业及工业的水平。机床工业与一个国家的工业竞争力、制造业发展水平紧密相关，本国的机床工业水平越高，工业和制造业竞争力越强。我国工业竞争力和制造业发展水平不高，一定程度上是与我国机床工业发展水平不高相联系的。加快我国机床工业的发展，提高我国机床工业技术和管理水平，将有利于我国工业和制造业发展。所以对机床的研究设计意义是极其重大的。毕业设计是高等教育体系中非常重要的环节，它可以检验自己对专业知识理解与掌握的程度，也可以提高自己综合运用所学知识的能力，也能在分析问题和解决问题的过程中学到更多新的知识。就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。二、课题发展现状和前景展望课题发展现状 1953 年，美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则。 1973 年，国际标准化组织（ ISO）公布了第一批组合机床通nts 用部件标准。 1975 年，中国第一机械工业部颁布了中国的第一批组合机床通用部件标准。组合机床的通用部件按功能分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件5 类。动力部件为机床提供主运动和进给运动，主要有动力箱（将电动机的旋转运动传递给主轴箱）、切削头（装在各个主轴上，用于各单一工序的加工）、动力滑台（用于安装动力箱或切削头，以实现进给运动）；支承部件用以安装动力滑台，包括各种底座和支架；输运部件用以输送工件或主轴箱至加工工位；控制部件用以控制机床的自动工作循环；辅助部件包括润滑、冷却和排屑装置等。根据配置型式，组合机床可分为单工位和多工位两大类。其中单工位组合机床按被加工面的数量又有单面、双面、三面和四面 4种，通常只能对各个加工部位同时进行一次加工；多工位组合机床则有回转工作台式、往复工作台式、中长立柱式和回转鼓轮式 4 种，能对加工部位进行多次加工。组合机床一般可完成的工艺范围有：铣平面、刮平面、车端面、车锥面、钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、倒角、切槽、以及加工螺纹、滚压、拉削、磨削、抛光工序。前景展望组合机床及其自动线是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备。它的特征是高效、高质、经济实用 ,因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业。我国传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制 ,它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件 (近年研制的组合机床加工连杆、板件等也占一定份额 ) ,完成钻孔、扩孔、铰孔 ,加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台 ,在孔内镗各种形状槽 ,以及铣削平面和成形面等。组合机床的分类繁多 ,有大型组合机床和小型组合机床 ,有单面、双面、三面、卧式、立式、倾斜式、复合式 ,还有多工位回转台式组合机床等 ;随着技术的不断进步 ,一种新型的组合机床柔性组合机床越来越受到人们的青睐 ,它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换 ,配以可编程序控制器 ( PLC) 、数字控制 (NC) 等 ,能任意改变工作循环控制和驱动系统 ,并能灵活适应多品种加工的可调可变的组合机床。另外 ,近年来组合机床加工中心、数控组合机床、机床辅机 (清洗机、装配机、综合测量机、试验机、输送线 ) 等在组合机床行业中所占份额也越来越大。由于组合机床及其自动线是一种技术综合性很高的高技术专用产品 ,是根据用户特殊要求而设计的 ,它涉及到加工工艺、刀具、测量、控制、诊断监控、清洗、装配和试漏等技术。我国组合机床及组合机床自动线总体技术水平比发达国家要相对落后 ,国内所需的一些高水平组合机床及自动线几乎都从国外进nts 口。工艺装备的大量进口势必导致投资规模的扩大 ,并使产品生产成本提高。因此 ,市场要求我们不断开发新技术、新工艺 ,研制新产品 ,由过去的“刚性”机床结构 ,向“柔性”化方向发展 ,满足用户需求 ,真正成为刚柔兼备的自动化装备。三、课题主要内容和要求；根据任务书的已知条件，对材料为 HT200，抗拉强度为 200N 的 R185 柴油机箱体，在选定的工艺和结构方案的基础上，绘制被加工零件工序图、加工示意图和编制生产率计算卡等。需根据加工零件示意图所确定的工件加工孔的数量、位置和切削用量和速度。主要完成夹具的设计，确定其定位方案，夹紧方式等，从而保证 R185柴油机箱体 R185 柴油机箱体前端面螺纹孔底孔精度和位置精度的要求。四、研究方法、步骤和措施研究方法根据组合机床完成工序的一些限制及组合机床各种工艺方法能达到的加工精度、表面粗糙度及技术要求，解决零件是否可以利用组合机床加工以及采用组合机床加工是否合理的问题。必须要在掌握了大量的零件加工工艺资料的基础上，统盘考虑影响制定零件工艺方案、机床配置型式、结构方案的各种因素及应注意的问题。经过分析比较，以确定零件在组合机床上合理可行的加工方法、确定工序间加工余量、选择合适的切削用量、相应的刀具结构、确定机床配置型式等等。经过努力，可以设计出一台能满足加工要求，保证加工精度，运转平稳，工作可

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