YZ4110柴油机气缸体三面钻削组合机床的设计

目    录

1  前言1

2  组合机床总体设计3

2.1 总体方案论证3

2.1.1 工艺路线的确立3

2.1.2 机床配置型式的选择3

2.1.3 定位基准的选择3

2.1.4 滑台型式的选择4

2.2 切削用量的确定及刀具选择4

2.2.1 选择切削用量4

2.2.2切削力、切削扭矩及切削功率的计算6

2.3  组合机床总体设计—三图一卡7

2.3.1 被加工零件工序图7

2.3.2 加工示意图8

2.3.3机床尺寸联系总图10

2.3.4 机床生产率计算卡13

3  组合机床右主轴箱设计16

3.1 主轴箱原始依据图16

3.2主轴结构型式的选择和动力计算17

3.2.1主轴结构型式的选择17

3.2.2主轴直径和齿轮模数的确定17

3.3主轴箱传动系统的设计与计算17

3.3.1根据原始依据图计算坐标尺寸18

3.3.2拟订主轴箱传动路线18

3.3.3确定传动轴位置及齿轮齿数18

3.3.4传动轴的选择21

3.3.5轴承的寿命校核22

3.3.6齿轮的选择23

3.3.7平键的选择26

3.3.8坐标检查图26

4零部件的设计28

4.1主轴箱的装配图及零件图28

4.2主轴箱的选择设计28

4.3润滑系统的设计28

5  结论29

参考文献30

致   谢31

附  录32

1  前言

本次毕业设计的课题是来源于盐城市江动集团的关于YZ4110柴油机气缸体三面钻削组合机床设计。YZ4110柴油机是该集团大批量生产的产品之一，为保证柴油机气缸体三面孔的加工和相应的位置精度,提高生产效率而设计一台三面钻孔的卧式组合机床。

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专用机床[1]。这种机床既具有结构简单、生产率和自动化程度较高等特点，又具有一定的重新调整能力，以适应工件变化的需要，它还可以对工件进行多面、多主轴同时加工。组合机床应尽可能选用标准件，降低制造成本，同时需考虑实际生产条件，并从机床的合理性、经济性、工艺性、实用性及对被加工零件的具体要求出发，确定设计方案。本机床设计吸取了现有机床加工优点，设计布局合理。满足机体孔系加工质量要求。组合机床行业虽然取得了较大的进步与发展，但是，在制造技术高速发展的今天，由于自身的基础比较薄弱，从整体上看，国外的先进水平、与国内用户的要求还存在着一定的差距，满足不了用户要求。80年代以来，国外组合机床技术在满足精度和效率要求的基础上，正朝着综合成套和具备柔性的方向发展。

组合机床主要用于棱体类零件和复杂的孔面加工，生产率高。加工精度稳定，研制周期短，便于设计、制造和使用维护，成本低。因为通用化、系列化、标准化程度高，通用零部件占70%-90%,通用件可组织批量生产进行预定或外购。自动化程度高，劳动强度低。

组合机床的设计，目前基本上有两种情况：其一，是根据具体加工对象的具体情况进行专门设计，这是当前最普遍的做法。其二，随着组合机床在我国机械行业的广泛使用，广大工人总结自己生产和使用组合机床的经验，发现组合机床不仅在其组成部件方面有共性，可设计成通用部件，而且一些行业在完成一定工艺范围内组合机床是极其相似的，有可能设计为通用机床，这种机床称为“专能组合机床”。这种组合机床不需要每次按具体加工对象进行专门设计和生产，可以设计成通用品种，组织成批生产，然后按被加工零件的具体需要，配以简单的夹具及刀具，即可组成加工一定对象的高效率设备。组合机床的发展思路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。复合、多功能、多轴化控制装备的前景亦被看好。然而更关键的是现代通信技术在机床装备中的应用，信息通信技术的引进使得现代机床的自动化程度进一步提高。在这些方面组合机床装备还有相当大的差距，因此组合机床技术装备高速度、高精度、柔性化、模块化、可调可变、任意加工性以及通信技术的应用将是今后的发展方向。目前，我国组合机床的研究涉及机床设计研究[2][3]、加工工艺[4][5] 、加工质量改进[6]等，在机床自动化、柔性化等方面的研究与国际发展水平相比还有不小的差距。

课题由4人来进行设计，本人主要进行组合机床的总体设计及右主轴箱设计。在对组合机床的主轴箱设计之前，需对被加工零件孔的分布情况及所要达到的技术要求进行具体分析[7]，如各部件尺寸、材料、形状、硬度及加工精度和表面粗糙度等内容。充分了解组合机床的特点，通过分析主轴箱的工作原理，进行机床的总体方案设计。首先是总体方案论证，组合机床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、机床联系尺寸图，编制生产率计算卡。其次是部件设计和零件设计，在主轴箱设计时，需要绘制主轴箱原始依据图，选择主轴箱的规格、型号，选择切削用量[8]，计算切削功率，确定各轴的结构、排布、配合关系[9][10]，轴的强度、刚度校核等。还需对主轴箱前盖、后盖、箱体及附件的设计[11][12]。在主轴箱设计中，设计的主要思路是把原有的多道工序的单孔加工改为多孔同时加工，这样设计主要是为了解决由多次装夹引起的定位误差问题，保证孔的位置精度。