喷油泵下体零件组合机床设计

目录目录 第 1 章 工艺分析 1 第 2 章 夹具体设计 2 2 1 设计夹具体 2 第 3 章 加工示意图部分 3 3 1 切削用量的选择 3 3 2 确定主轴直径 3 3 3 绘制加工示意图如图 4 第 4 章 机床尺寸联系图 5 4 1 动力部件的选择 5 4 2 材料 5 4 2 1 动力箱的选择 5 4 2 2 装料高度的确定 5 4 2 3 具体轮廓尺寸的确定 6 4 2 4 中间底座尺寸的确定 6 4 2 5 机床联系尺寸图见总图 6 4 2 6 生产率计算 7 第 5 章 多轴箱设计部分 8 5 1 绘制多轴箱设计原始依据图 8 5 2 主轴 齿轮的确定及动力计算 9 5 2 1 主轴型式和直径 齿轮模数的确定 9 5 2 2 多轴箱的动力的计算 9 5 3 多轴箱传动设计 9 5 4 传动零件校核 10 5 4 1 验算传动轴直径 10 5 4 2 轴转矩的计算 10 5 4 3 模数在进行速度计算已验算过 10 5 4 4 多轴箱的坐标计算 10 第 6 章 总结体会 12 致 谢 13 参考文献 14 喷油泵下体组合机床设计 1 1 第 1 章 工艺分析 零件 喷油泵下体 按图中加工位置加工右侧面放出螺纹底孔 材料为 HT200 底孔 要求 孔深为 14 孔径为 5 具体尺寸见工序图 具体分析如下 零件为喷油泵下体 要求孔具体有足够的垂直度和圆度要求 本加工属小件批量加工 所以尽量采用同基准 即先加工底面 然后以下底面为粗基准加工上底面 同以上底面 为基准加工下底面 孔加工都采用下底面为精基准 本设计过程为加工侧面孔 采用 一面两孔 组合定位 平面为第一定位基准 孔 46 的中心线为第二定位基准 孔 13 的中心线为第三定位基准 这样可以消除一个 X 转动不定度 加工右侧面的四个孔 经过零件的分析过程 本工序采用右置式卧式机床四孔同时加工 1 1 切削速度选择 根据机床的进给机构强度 需要选择可能大的进给量和切削速度 加工余量 一次加工到位 孔深为 14 孔径为 5 加工切削速度 V 24m min f 0 07mm r n 766r min Vf 53 6m min 常州工学院毕业设计 2 第 2 章 夹具体设计 2 1 设计夹具体 在零件机械加工规程设计的基础上 根据轴箱体夹具图的设计 必需要考虑以下几方 面 保证加工精度 因零件有足够的强度 刚度 应考虑夹具体的定位方案 夹紧方 案及正确的刀具导向方案 合理的尺寸 夹具的总体方案应与纲领相适应 对于此零件大批量生产使用的夹具 因采用液压 等高效夹具装置 提高夹具的通用化和标准化程度 设计此零件时要用夹具通用装置 缩短设计制造 和降低成本 操作方便 安全 具有良好的结构工艺性 便于制造 调整和维修 便于切削的清理维修 最终精 度有调整或修配保证 下图为夹具体示意图 200 50 123 5 170 喷油泵下体组合机床设计 3 3 图 1 1 第 3 章 加工示意图部分 3 1 切削用量的选择 本零件要求右侧面的四孔同时加工 所以需要切削零件 采用机械切削一次性加工 高速切削小进给 但考虑到孔径太小 且材料为 HT200 刀具的强度限制不宜过高 查 组合机床设计简明手册 表 取相应的参数 f 0 07mm r V 24m min 由式 n d 1000 n 766n min Vf 53 6m min 由表 6 20 得 T 10D1 9f0 8HB0 6 10 51 9 0 070 8 200 200 160 0 6 3 1 583 72 N mm F 26Df0 8HB0 6 26 5 0 070 8 200 200 160 0 6 3 1 356 596N F总 4F 1426 384 kv P切削 0 0196 kw D TV 9740514 3 9740 2472 583 3 2 确定主轴直径 查 P43 表 3 4 d B 7 34 9 2mm10mm 4 10T 43 1072 58310 标准系列表取 d 15mm 再查表 3 6 通用主轴系列参数 再主轴外伸长度及外伸轴直径 因主轴采用滚珠轴承 由 d3 15 栏中查到长主轴 D d1 25 16mm L 85mm 接杆为莫氏圆锥 1 号 按要求取加长锥柄麻花钻头 总长为 132 刀刃长为 90 莫氏锥度可选 1 号 查表 8 1 得可调接杆为 常州工学院毕业设计 4 Tr16 1 5 接杆长为 182mm 调整中的选择见表 8 2 由名义尺寸 16 查得 d1 Tr16 1 5 d2 24 6 h 12mm 为保证加工精度 一般需要设导向套 而由于 V 24m min 取固定导向装置 查表 8 4 得导向套的有关规格 由 d刀 4 6 系列得 D 10mm 配合取 6 7 H H D1 15mm 配合取 6 7 H H D2 18mm L 选短单面后导向方式 由于所钻孔都为盲孔 所以无切入长度 选切入长度为 10mm 且加工部位为 L 14mm 取切出长度为 10mm 则 LZ L1 L L2 10 14 10 34mm 本机床快退时 刀具回到夹具 取前备量为 30mm 后备量为 40mm L行 34 30 40 104mm 快进为 178mm 快退为 212mm 本设计中对工件采用单面加工 且四孔一样 所以四根主轴的参数差全一样 3 3 绘制加工示意图如图 加工示意图如图 06 按机床实际加工状态绘制 并且是机床加工绘制状态 所以尺寸链及参数如图所示 动力部件的长度为 250mm 插表 5 1 取动力滑台为 1HY25 选取配套为侧底座为 1CC251 喷油泵下体组合机床设计 5 5 第 4 章 机床尺寸联系图 本设计采用多轴箱 动力滑台结构 4 1 动力部件的选择 影响动力部件选择的主要因素有 切削功率 作为动力箱选用依据 进给力 快进速度 行程 多轴箱的轮廓尺寸 动力滑台精度和导轨 4 2 材料 4 2 1 动力箱的选择 共驱动功率由多轴箱的所用动力的功率 选用 多轴箱所用电机功率为 P主 P切 P零 P损 P主 n Pn Px 0 098 kw n P主 8 0 0196 0 4 多轴箱传动功率有加工黑色金属时为 0 8 P114 表 5 38 根据选定的切削用量 计算的总的进给力 考虑工作的稳定性 取 TD25IA 的动力箱 电机的型号为 Y100L 6 电机的功率为 1 5kw 电机转速为 940m min 驱动轴的转速为 520r min 4 2 2 装料高度的确定 由支承块高度为 H 夹具底座高度为 H2 中间底座高度为 H3 也可由其至联系尺寸来 确定 H h1 h2 h3 h4 hmin 其中 h1 158mm 等轴箱最低轴底部的高度 hmin 52mm 常州工学院毕业设计 6 h2 多等轴箱底面到滑动面的距离为 h2 0 5mm h3 滑台的高度 取 h3 250mm h4 侧底面高度 取 h4 560mm H h1 h2 h3 h4 h5 hmin 560 250 0 5 158 52 916 5mm 4 2 3 具体轮廓尺寸的确定 本设计为主轴箱的外廓尺寸的设计 据表 4 4 表 3 6 B b 2b1 40 2 100 240mm H h h1 b1 52 124 5 100 274 5mm 据 P135 据 7 1 取多轴箱的尺寸为 400 320 4 2 4 中间底座尺寸的确定 中间底座轮廓尺寸 在长度方向应满足夹具的安装要求 根据有关要求取其尺寸 取 L 600mm 该尺寸的确定经过多次反复才能以确定 H 630mm 喷油泵下体组合机床设计 7 7 4 2 5 机床联系尺寸图见总图 128277325320114 50158 0 5 136 110 250560 500 52 46 5 240630 190 150 60090080 104 1604 700 200 400 600 630240170 900 1130 第6组刀具第7组多轴箱第2组夹具第4组传动装置 总行程104 Y1002 b 1 5kw 940r min 400 x320 1TD25IA 1HY25IA 1CC251 第11组中间底座 第80组润滑装置 第10组滑台侧底座 第50组液压装置 第30组电气装置 4 2 6 生产率计算 机床实际生产率 Q 辅机 TT 60 L1 178 L2 34 L3 212 Vf1 53 6m min Vf2 5m min Vf3 3m min t1 0 01min t2 73min t3 1 5min T机 t1 0 1 0 29min 2 1 f V L 6 53 25 T辅 t1 t3 0 12 1 5 2 2 f V L 3 3 f V L 3000 34 1800 212 166min Q1 30 76 件 h 66 1 29 0 60 机床负荷率 常州工学院毕业设计 8 1 2 Q Q 当二班时 机床的理想生产率 Q2 24 6 件 h 4046 100000 则 1006 79 9 3076 246 第 5 章 多轴箱设计部分 多轴箱定组合机床的主要部件之一 按专门要求进行设计 由通用零件组成 其主要作 用是根据被加工零件加工要求 安排后主轴位置 并将动力和运动由电机或动力部分传给 工作主轴 使之得到要求的转速和转向 通用多轴箱由箱体 主轴 传动轴 齿轮 轴套 轴承等零件和通用 专门 附加机构 组成 在多轴箱体前后壁之间各安厚度为 24mm 或 32mm 的齿轮分别为 3 排和 2 排 在后盖和 前盖安一排齿轮 本设计为钻削类多轴箱 经结合各种因素 采用滚动轴承后支承为向心球轴承 因推力 轴承设置在前端 能承受反向的轴向反力 适用于钻孔主轴 本设计用刚性连接 即选用多轴箱前外伸长度为 85mm 采用接杆直接相连 主轴材料为 45 钢经热处理 即可达到相应要求 剪 2 9186MPa 31MPa WP T 3 102 0 72 583 通用传动轴也可以用 45 钢 多轴箱的通用齿轮有 传动齿轮 动力箱 齿轮电机齿轮 喷油泵下体组合机床设计 9 9 三种型号的选用 多轴箱用套详见表 7 24 因本设计 d 32 不需要用防油套 本设计采用 多箱型式 1 4 根据主轴式号为 15 170722 41 5 6 8 的型式代号为 20 170731 41 20 170731 42 以下为多轴箱具体设计过程 5 1 绘制多轴箱设计原始依据图 A A B B 前盖 后盖与多轴箱连接用的定位销 前盖 后盖 多轴箱体 4 25Q5b 1 2 20ZIQ45 44 20ZIQ45 4 31 2 B 20ZIQ45 4 后盖与动力箱 1TD 连接用的定位销 动力箱 多轴箱后盖 22HBQ45 3 32 22ZHBQ45 3 31 多轴箱后盖 25H7 h6 20H7 h6 16H7 h6 2525 22 16H7 h6 22H7 h6 主要根据 三图一卡 绘制的 首先根据机床联系尺寸图绘制多箱外形图 并标注轮廓尺寸得动力箱驱动轴的相对 位置 根据联系尺寸图和加工示意图 标注所有主轴位置尺寸及工件与主轴 主轴承驱动轴 相对位置尺寸 当主轴逆时针转向可不标 只标清顺时针方向 对后轴的情况有所标注 5 2 主轴 齿轮的确定及动力计算 5 2 1 主轴型式和直径 齿轮模数的确定 主轴直径及外伸长度尺寸先按加工示意图所示 主轴类型及外伸尺寸初步确定 经校核 确定 传动轴直径暂定选 20mm 齿轮模数一般用类此法确定用公式 常州工学院毕业设计 10 m 30 32 n d 2 3 确定 m 0 321 因为多轴箱中齿轮模数常用 2 2 5 3 3 5 4 等几种 但一般情况下一传动轴及主 轴齿轮模数不超过 2 种 经过几次计算验证得知确定本机床使用模数为 3 和 2 的两种模数 齿轮 驱动齿轮取 Z 21 m 3 5 2 2 多轴箱的动力的计算 传动轴系统确定后 P 多轴箱按下列公式计算 P多 P切 P P损 0 3 0 001 0 003 0 3 0 0196 kw 按所选的动力部件符合要求 5 3 多轴箱传动设计 按传动系统的设计 一般要求 力求使传动轴 齿格规格数量为最少 本设计的系列的方法如下 驱动轴 0 轴由助力箱带动 驱动轴 0 轴通过 m 3 n 520 Z 21 齿轮带齿轮 m 3 Z 18 8 号轴传动 n 606 由 8 号轴上的 m 3 Z 18 齿轮道啮合 m 3 Z 19 带动 5 号轴 和 6 号轴 同时 5 号和 6 号轴 的 m 2 Z 24 的齿轮分别带动 1 2 3 4 轴上的齿轮 m 2 Z 18 使主轴运动 由 6 号轴上的 m 2 Z 26 带动齿轮泵 m 2 Z 24 以 n 623r m 的 速度运转 因为主轴转速为 n 766 转 把动轴转速为 n 520r min 总传动为 U 0 68 766 520 轴号 012345678 转速 r min 520766766766766574574625606 每根的转速为上表 1 1 5 4 传动零件校核 5 4 1 验算传动轴直径 每根传动轴至主轴间传动比为 U 0 75 T总 0 75 4 583 1749 Nm 代入下式 3 4 5 4 2 轴转矩的计算 T总 T1u1 T2u2 Tnun 喷油泵下体组合机床设计 11 11 作用在每根轴的转矩 T1 T2 T3 T4 583 72 Nm d B 5 2 11 2 mm 4 10T 4 101749 传动轴取 d 20mm 符合要求 5 4 3 模数在进行速度计算已验算过 根据以上方案查表 8 19 油标 8 19 圆螺母 8 16 分油器 8 10 止动垫圈 图 7 5 主 轴滚 轴承组件 传动轴组件查图 7 7 动力齿轮表 7 22 套由表 7 24 查 液压泵图表 7 11 传动 齿轮见 7 21 5 4 4 多轴箱的坐标计算 4 根主轴与一根驱动轴的坐标 Y X 0 0 183 0 1245 20 158 20 158 20 208 20 208 各轴的坐标分布如下图 常州工学院毕业设计 12 105 5 183 55 5 183 20 208 20 208 55 5 183 20 158 0 124 5 0 183 20 158 0 X Y 绘制多轴箱及展开图为图 02 喷油泵下体组合机床设计 13 13 第 6 章 总结体会 心得体会 这次的毕业设计是大学3年中的最后一个环节 是对3年的学习生活中所学的知识一个汇 总和概括 使我们每个人都能了解自己学道了什么 理解多少 会运用多少 还有多少知 识不了解 需要进一步了解 加深理解 所以 在以后的工作中 继续学习和加深 在此 我非常感谢常戴老师在设计过程中对我的指导和帮助 由于是第一次做毕业设计难免有所不足之处 还望老师谅解 毕业设计是培养我们综合运用所学的基础理论和专业理论知识 独立解决机床设计问 题的能力的一个重要的实践性教学环节 通过这次设计 使我们对原来所学的知识有了新 的理解 而且将我们原来所学的知识学的联系不大的知识相互联系起来 对整个的机床设 计过程有了一个全面的认识 通过设计 我懂得了以下几方面的知识 1 初步掌握了正确的设计思想和设计的基本方法 步骤巩固 深化和扩大所学知识 培养理论联系实际的工作方法和独立工作能力 2 获得机床总体设计 结构设计 零件计算 编写说明的方法 通过绘制部件总图 展开图 装配图 和零件工作图的等方面的基本技能 3 更加熟悉基准 规格及手册 资料的运用 4 对现有机械结构具有一定的分析能力和设计能力 常州工学院毕业设计 14 致 谢 本文是在尊敬的戴老师及孙老师的精心指导和悉心关怀下完成的 她们以其渊博的知 识 严谨的治学态度 开拓进取精神和高度的责任心 给我的学习 工作以很大的影