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
2.2切削用量的确定及刀具结构选择 4
2.2.1切削用量的选择 4
2.2.2切削力、切削扭矩及切屑功率计算 5
2.2.3刀具结构选择 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 机床联系尺寸图 9
2.3.4 机床生产率计算卡 12
3左主轴箱设计 14
3.1左主轴箱箱体零件设计 14
3.1.1箱体的选用 14
3.2确定传动轴的位置和齿轮齿数 14
3.3齿轮的校核及参数的确定 17
3.3.1齿轮的校核 17
3.4坐标计算 19
3.5主轴等有关零件的设计 21
3.5.1主轴直径的选定 21
3.5.2主轴结构的选定 22
3.5.3传动轴的选定 22
3.6主轴箱坐标计算、绘制坐标检查图 22
3.6.1计算传动轴坐标 22
3.6.2绘制坐标检查图 23
4.结论 25
参考文献 26
致谢 27
附录 28

ZH1105柴油机气缸盖扩孔专机总体及左主轴箱设计
摘要：本课题设计了ZH1105柴油机汽缸盖扩孔专机，主要对其总体及左主轴箱进行设计。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。在此基础上，绘制了左主轴箱设计的原始依据图，拟订了主轴箱的传动路线，应用最优化方法布置齿轮。确定传动参数，绘制了主轴箱装配图、箱体坐标检查图、前盖及后盖的补充加工图，进行了轴、齿轮等零件的强度校核。该机较好地完成了设计要求，大大提高了工作效率。

关键词：组合机床；扩孔；主轴箱

The design of the overall and the Left spindle 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 jig. 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. By the process of drawing ,the schematic diagram of machining ,the relationship of the machine size and the card of the productivity were drawn. Then the primitive chart for the design of the left-side spindle box was given out. The transmission route was confirmed and the transmission parameter was made. The assembly diagram of the spindle box was drawn. After arranging the gears ,we used the optimized design. The supplement processing diagram of the front side and behind side plate were also made. The intensity of the axises and gears was checked. The machine can satisfy the requirement of the design and the controlling precision was wholly improved.
Key word: Special machine-tool; Milling; spindle 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左主轴箱设计。
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．左主轴箱设计
(a) 左主轴箱总装图，(b) 左主轴箱箱体、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）左主轴箱总装配图 1 张
7）左主轴箱箱体、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左主轴箱设计

内容简介：: 【文章编号】1007008）11道军（机械工业第一设计研究院，安徽蚌埠 233017）【摘要】对目前装载机行业中结构件采用组合机床的加工工艺进行了分析。【关键词】组合机床；装载机；结构件【中图分类号】文献标志码】I,33017,ey 摸爬滚打中走出了一条自主发展的道路，并逐渐发展壮大，牢牢控制了国内90%以上的市场份额。由于装载机应用范围广，因而整个市场受国家宏观调控影响较小，历经“九五”和“十五”期间的高速增长，中国工程机械行业发展迅速，2007年在国内和出口需求的拉动下，工程机械行业全面丰收，特别是行业在国民经济高速发展的带动下，又有不平凡的表现。2007年中国装载机的产销量又有惊人之举，造了新的历史最高纪录。由于产量急剧增大，国内企业原有采用通用机床的加工模式严重制约了装载机产量的提升，值得庆幸的是国内比较大的装载机生产厂家都已逐步认识到这一问题。柳工、厦工、临工、常林、龙工纷纷采用组合机床对动臂、前车架、后车架进行加工，这种方法不仅保证了各孔同轴度、平面度，提高了零件的加工质量，同时提高了生产效率。1 前车架加工的组合机床前车架为装载机的重要部件，共有动臂油缸两组孔、动臂两组孔以及铰接孔需要加工，各组孔的技术要求如下：据前车架的设计特点，共有两种加工方案，一种为动臂油缸两组孔、动臂两组孔在一台组合机床上进行加工，机床左面的为一个滑台，滑台上布置了两个动力头，同时加工左面的两组孔。由于右面的两组孔加工深度不同，右面设置两个滑台分别对动力头进行控制。组合机床布局见图 1。前后车架铰接孔单独设置组合机床进行加工，组合机床为对面布置，同时可加工两组孔。另一种方案为五组孔在同一台组合机床上进行加工，这样在前车架设计时必须为铰接孔加工的动力头留有足够的空间，组合机床布局见图2。图1 前车架加工组合机床布局（第一种加工方案）制造工程设计车架加工组合机床布局（第二种加工方案）2 后车架加工的组合机床根据装载机后车架的结构特点，有两种加工要求，一种为只加工铰接孔，这种组合机床布局相对简单，动力头相对布局，采用6号动力头，后车架垂直装夹在机床中间，加工时对左右铰接孔同时加工。另一种方案为铰接孔、后桥的搭字面同时加工，组合机床设计时，共采用四组动力头，两个镗削动力头加工铰接孔，后桥的搭字面加工采用上下两把铣刀盘，两把铣刀由一个滑台控制，设备布局见图3。该设备具有设备布局合理，结构简单，造价低等特点，适合对后车架有求加工的企业。图3后车架加工组合机床布局3 动臂加工的组合机床装载机动臂是大型焊接件，加工工序少，只需镗孔加工。但外形尺寸大，加工易变形，一般的镗床不易加工。浮动镗加工因主轴长，安装困难，效率较低，因此动臂加工前采用液压校正，消除焊接变形量。液压校正机布局见图4。动臂的镗加工取消所有搭子的刮加工，搭子加工在焊前解决，动臂横梁所有工序在部件完成，共有6组孔需进行加工，各孔的同心度、平行度均有较高要求，其加工精度对装载机的工作状态具有重要作用。因此，动臂加工的组合机床共有6组镗削动力头组成，每面各部置3组。动臂镗加工时以横梁孔和面定位后，6组动力头同时加工，保证零件加工时产生的切削力均衡，零件变形量小。组合机床布局见图5。图4 液压校正机布局图5 动臂加工组合机床布局4 组合机床运用的优点采用组合机床进行加工时，零件一次装夹，多头同时加工，与通用机床单孔逐个加工，效率提高了3倍6倍，而且避免了工件调头而产生的二次定位误差。运用组合机床加工结构件与通用机床相比各孔系坐标精度可以由1高到高到且所有精度均

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