目录
1 前言.............................................................1
2 组合机床总体设计.................................................3
2.1 总体方案设计.................................。................3
2.1.1 加工对象工艺性分析...........................................3
2.1.2 机床配置型式的选择...........................................3
2.1.3 定位基准的选择...............................................4
2.2 切削用量的确定及刀具结构的选择.................................4
2.2.1 切削用量的选择...............................................4
2.2.2 切削力、切削扭矩及切削功率的计算.............................5
2.2.3 刀具结构选择.................................................7
2.3 组合机床总体设计——三图一卡...................................7
2.3.1 被加工零件示意图.............................................7
2.3.2 加工示意图...................................................8
2.3.3 机床联系尺寸图...............................................9
2.3.4 机床生产率计算卡.............................................12
3 组合机床右主轴箱设计.............................................14
3.1 概述...........................................................14
3.1.1 零件工艺性分析...............................................14
3.1.2 右主轴箱设计的基本要求.......................................14
3.2 主轴箱设计的原始依据...........................................14
3.3 主轴箱型式与直径的决定和主轴箱所需动力计算.....................15
3.4 传动系统的动力计算.............................................15
3.4.1 传动系统设计的基本要求.......................................15
3.4.2 主轴分布类型及传动系统设计方案...............................15
3.4.3 主轴箱的润滑和手柄轴的设置...................................17
3.5 主轴箱坐标计算.................................................18
3.5.1 主轴箱坐标原点的确定及坐标计算...............................18
3.6 右主轴箱各零件的确定...........................................19
4 结论.............................................................20
参考文献...........................................................21
致谢...........................................................22
附录...........................................................23

ZH1105柴油机气缸盖扩孔专机总体及右主轴箱设计
摘要：本课题设计了ZH1105柴油机汽缸盖扩孔专机，主要对其总体及右主轴箱进行设计。该组合机床是针对ZH1105柴油机气缸盖的进、排气孔和油泵孔进行加工。本次设计机床总体部分是通过对ZH1105柴油机气缸盖零件进行工艺分析，拟订了机床总体方案，并根据组合机床设计步骤，计算了切削用量、切削力、切削扭矩、切削功率等，最终完成了“三图一卡”的绘制。右主轴箱部分的设计是通过对ZH1105柴油机进行了工艺分析，根据“三图一卡”的计算结果并参考“组合机床设计手册”确定箱体内部齿轮的传动比，决定各轴位置最后绘制装配图及其零件图。本机床设计合理，符合实际应用，满足加工要求，且尽可能多地采用了通用件和标准件，制造成本合理，设备维修方便。大大提高了生产效率，降低了劳动强度，从而降低了零件的加工成本。
关键词：组合机床；扩孔；右主轴箱

The design of the overall and the right spinale box for cylinder head of ZH1105 diesel engine
Abstract: This topic designed ZH1105 diesel engine cylinder cover to drill out the special plane, mainly carried on the design to its overall and the right spinale box. This aggregate machine-tool is aims at ZH1105 diesel engine cylinder cover to enter, the air vent and the oil pump hole carries on the processing. This design engine bed overall part is through carries on the craft analysis to ZH1105 diesel engine cylinder cover components, has drafted the engine bed overall concept, and according to the aggregate machine-tool design procedure, has calculated the cutting specifications, the cutting force, the cutting torque, the cutting power and so on, finally has completed “a three chart card” plan. The right spinale box part design was through has carried on the craft analysis to ZH1105 diesel engine, According to “a three chart card” the computed result and refers to “the aggregate machine-tool design handbook” the determination box body interior gear velocity ratio. According to computed result plan right spinale box assembly drawing and main detail drawing. This engine bed design is reasonable, conforms to the practical application, satisfies the processing request, also many has used the standard part and the standard letter as far as possible, the production cost is reasonable, the equipment service is convenient. Enhanced the production efficiency greatly, reduced the labor intensity, thus reduced the components processing cost.
Key word: Special machine-tool; Milling; The right spinale box

一、设计内容
设计一台ZH1105柴油机气缸盖扩孔专机，具体进行总体设计和右主轴箱设计。
主要内容有：
1．总体设计
1）制定工艺方案，确定机床配置型式及结构方案。
2）三图一卡设计，包括：
(a) 被加工零件工序图， (b) 加工示意图，(c) 机床联系尺寸图，
(d) 生产率计算卡，(e) 有关设计计算、校核。
2．右主轴箱设计
(a) 右主轴箱总装图，(b) 右主轴箱箱体、前、后盖的补充补充加工图，
(c) 主轴、齿轮及其它零件图，(d) 有关计算、校核等。

二、设计依据
1．课题来源：盐城市江动集团
2．产品名称：ZH1105型柴油机
3．被加工零件：气缸盖（附零件图）
4．工件材料：HT250
5．加工内容：扩图纸上φ39孔至φ37，φ16孔至φ15，φ45孔至φ43，倒φ39
孔口角为φ44.4，φ45孔口角为φ51，并扩φ29.5孔至φ29.2，扩φ24.4孔至
φ23.6，φ12孔至φ11.6。
6. 生产纲领：生产按两班制进行，每班工作６小时，年产量130000件。
7. 批量：本机床设计、制造一台。

三、设计要求
1．机床应能满足加工要求，保证加工精度；
2．机床应运转平稳，工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整；
3．机床尽量能用通用件（中间底座可自行设计）以便降低制造成本；
4．机床各动力部件用电液控制。
5．设计图样总量：折合成A0幅面在3张以上；工具要求：应用计算机软件绘图，要
应有三维软件设计的零件。过程要求：装配图需提供手工草图。
6．毕业设计说明书见相关要求
7．查阅文献资料10篇以上，并有不少于3000汉字的外文资料翻译；
8．到相关单位进行毕业实习，撰写不少于3000字实习报告；
9．撰写开题报告

四、毕业设计物化成果的具体内容及要求

1、毕业设计说明书要求：
按教务处毕业设计（论文）格式规范统一编排、打印，字数不少于2万字。
1）毕业设计说明书 1 份
2）被加工零件工序图 1 张
3）加工示意图 1 张
4）机床联系尺寸图 1 张
5）生产率计算卡 1 张
6）右主轴箱总装配图 1 张
7）右主轴箱箱体、前、后盖补充加工图 1 张
8）其它零件图若干张（待指定）
2、外文资料翻译（英译中）要求
1）外文翻译材料中文字不少于3000字。
2）内容必须与毕业论文课题相关；
3）所选外文资料应是近10年的文章，并标明文章出处。

ZH1105柴油机气缸盖扩孔专机总体及右主轴箱设计

内容简介：: 105一线技术钻削类组合机床主轴轴承部件的选择文金铁兴（辽宁格瑞特公司）侯志敏（沈阳汽车工业学院）组合机床是近代发展起来的一种高效专用机床 , 其通用部件已经标准化、系列化 , 但其专用部件必须按被加工零件的形状和加工工艺要求进行设计。为了缩短设计周期 , 本文提出了组合机床中主轴轴承部件的选型设计公式 , 作为组合机床多轴箱主轴设计时的参考。钻削类组合机床广泛应用于汽车、拖拉机、电机和军工企业 ,可以完成钻孔、扩孔、铰孔工序 , 其在工艺过程中表现出来的载荷构成、运动特性及支承结构等 , 使选型设计公式的提出具有方便快捷的特色。一、钻削类主轴的一般支承结构钻削类组合机床按支承形式 , 分为下列几种结构 :(1) 前后支承均为圆锥滚子轴承。(2) 前支承为推力球轴承和向心球轴承 , 后支承为向心球轴承 ( 或圆锥滚子轴承 ) 。(3) 前后支承均为滚针轴承和推力球轴承。二、钻削类主轴的力学计算模型钻削类刀具工作受载构成 : 可以简化为只受一个扭矩 T 和一个轴向力各种典型支承结构的力学计算模型 , 如下图三种情况所示。三、受力分析设计机床时 , 可依据选定的切削用量 ,计算刀具加工时受到的扭矩 T 刀及轴向力F a 刀 , 有经验公式 :T 刀 T 刀（ D,HB,f ）F 刀 F 刀（ D,HB,f ）式中： T 刀刀具工作时所受到的转矩刀具工作时所受到的轴向力T 刀、 F a 刀可能为刀具切削部分直径 D 、切削用量和布氏硬度函数 , 见下表。T 刀 =T 1 =d 1 F 2式中 F 承载齿轮所受到的圆周力 d 1 承载齿轮的分度圆直径轴向载荷为附加轴向载荷S A =F 2Y S B =F 2 F A 处轴承所受到的径向力 F B 处轴承所受到的径向力轴向外载荷为： F a 刀 =F a 刀 (D,HB,f)Y 取径向载荷系数 X 、轴向载荷系数Y 系数Y 取径向载荷系数 X 、轴向载荷系数Y 系数表中的 re 值。由以上各式、轴向力的平衡关系 , 可求出支承处轴承所受到的轴向力 F F 径向载荷由力的平衡方程得F rA l F nl l 0 F rB l F nl l 0求得： F F nl l l F F nl l l F F 齿轮工作时所受到的法向力F 齿轮工作时所受到的圆周力齿轮压力角轴承工作的当量动载荷 :对于圆锥滚子轴承、工作时受轴向载荷的深沟球轴承而言 :当量动载荷 : P r =f p (F a )对于受纯径向载荷的深沟球轴承、滚针轴承当量动载荷当量动载荷 a 式中的四、设计选型公式由轴承的基本寿命计算公式：6670C/得。对于机床主轴轴承 ,推荐值为2000030000h 。 ( 上接 104 页 ) 隔时间不超过 3 天，遇到位移或沉降速率超过控制标准时，观测频率加密，并实行动态跟踪。预压期即路基填筑至设计标高后，预压期第一个月观测频率为每周 1 次， 2 3 个月为半个月一次，以后为每月 1 次。表面沉降观测成果与分析00 +740 路段分设 11 个断面，分别按照实验方案布置了表面沉降观测仪器。从 2005 年 5 月 6 日开始抽真空，至 2006年 3 月 6 日结束，共抽真空 10 个月。路堤堆载从 2005 年 5 月 18 日开始，与 2005 年11 月 15 日结束。 50 50 路段分设 3 个断面，从 2005 年 7 月 8 日开始抽真空，至 2006 年 4 月 28 日结束，共抽真空 9 个月。路堤堆载从 2005 年 8 月 20 日开始，到 2005 年 1 月 22 日结束。实验段内最大沉降为沉降速率曲线如图 5所示，从图中可以看出在真空 - 堆载联合预压阶段沉降速率普遍较大，远大于堆载预压规范要求的 /d ，停止抽真空后日沉降速率小于 2 /d 。根据现场周边观察，随着真空加栽时间的延长，加固区软基固结的侧向位移（指向加固区）越来越明显，在加固区四周，土体因向在加固区收缩产生多处裂缝。由于加固区始终处于负压状态，土体产生向内的收缩变形，可以抵消由填土产生的向外的挤出变形，较好的解决了路堤填筑过程中的稳定性问题。真空 - 堆载联合预压法的加固效果可以从一些监测资料分析得到，主要监测内容有：表面沉降、分层沉降、孔压观测、侧向位移观测等，下面是宁波六标段55 断面的真空 - 堆载联合预压加固软基的沉降监测资料整理：图 2 断面表面沉降曲线图 3 断面表面沉降速率曲线四、体会总结通过对真空 - 堆载联合预压加固宁波绕城高速公路为例，有以下几点体会总结：用真空 - 堆载联合预压法加固高速公路软基，加固效果明显，沉降速率较快，最大速率远远超过堆载预压规范允许值 10 /d ；具有真空预压和堆载预压的双重加固效果，在堆载过程中地基土产生的侧向挤出变形与真空荷载作用下产生的侧向收缩变形相抵消；另一方面真空荷载作用下地基土已发生固结，强度有所增长，从而可以使堆载速度很快而不至于发生失稳破坏；比堆载预压加固深度较大，可以加速下卧软弱土层的主固结，减少下卧软弱土层部分次固结沉降，减少了工后沉降；施工管理和质量检验简单易行；是一个累积的连续的变化过程，最大固结土深度可以达到 18 米左右。它的深度远大于大气压的影响的深度。五、真空堆载预压施工工艺的不足之处通过宁波绕成高速公路对真空堆载处理软基的应用，认为这种工艺有待进一步的研究，存在一些不足之处：对周围地基的影响比较大，尤其是对周围地基造成的沉降，最大可达 2 米之多。从而会导致周围建筑物的破坏；对相邻段落的影响较大，由于真空抽水作用，地基沉降，相邻的侨台桩施工不能同时进行，只能在抽真空稳定后才能进行，需要工期加长。因此认为真空联合堆载预压处理软基的工艺有待进一步的研究，

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