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设计说明书.doc

ZH1100柴油机齿轮室盖多孔钻组合机床总体及后主轴箱设计【13张图/15200字】【优秀机械毕业设计论文】

资源目录

ZH1100柴油机齿轮室盖多孔钻组合机床总体及后主轴箱设计【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

过程性材料

陈兴富-修改清单.doc---(点击预览)

陈兴富文献资料.doc---(点击预览)

陈兴富实习报告.doc---(点击预览)

钻孔、攻丝公用一个主轴箱的组合机床设计.pdf---(点击预览)

课题申报表.doc---(点击预览)

组合机床行业现状与发展思考.pdf---(点击预览)

组合机床主轴箱箱体机械设计.pdf---(点击预览)

组合机床主轴箱的计算机辅助设计.pdf---(点击预览)

柴油机机体机械加工系统的工艺设计.pdf---(点击预览)

数控三面钻床系统的开发.pdf---(点击预览)

外文翻译－陈兴富2007.doc---(点击预览)

基于Pro-E的多轴箱参数化设计.pdf---(点击预览)

双主轴柔性组合机床的主轴干涉研究.pdf---(点击预览)

传统组合机床进行现代化改装的技术经济分析.pdf---(点击预览)

PLC在钻孔组合机床控制中的应用.pdf---(点击预览)

A0-加工工序图.dwg

A0-加工示意图.dwg

A0-总装图.dwg

A0-机床尺寸联系图.dwg

A1-前盖补充加工图.dwg

A1-后盖补充加工图.dwg

A1-箱体补充加工图.dwg

A2-主轴.dwg

A2-传动轴.dwg

A3-上盖.dwg

A3-侧盖.dwg

A3-齿轮.dwg

A4-轴套.dwg

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关键词：: zh1100 柴油机齿轮多孔组合机床总体整体后主轴箱设计优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份，34页。15200字。
任务书一份。
开题报告一份。

图纸共13张，如下所示
A0-加工工序图.dwg
A0-加工示意图.dwg
A0-总装图.dwg
A0-机床尺寸联系图.dwg
A1-前盖补充加工图.dwg
A1-后盖补充加工图.dwg
A1-箱体补充加工图.dwg
A2-主轴.dwg
A2-传动轴.dwg
A3-上盖.dwg
A3-侧盖.dwg
A3-齿轮.dwg
A4-轴套.dwg

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
2.2切削用量及刀具的选择 5
2.3组合机床总体设计—“三图一卡” 9
3 组合机床后主轴箱设计 15
3.1绘制后主轴箱设计原始依据图 15
3.2主轴结构型式选择和动力计算 15
3.3后主轴箱传动系统的设计与计算 17
3.4后主轴箱坐标计算、绘制坐标检查图 20
3.5轴、齿轮的校核 22
3.6轴承的校核 27
3.7主轴箱体及其附件选择 28
3.8润滑系统的设计 29
4 结论 30
参考文献 31
致谢 32

ZH1100柴油机齿轮室盖多孔钻组合机床总体及后主轴箱设计
摘要：ZH1100齿轮室盖三面钻床的设计，主要是为了提高加工效率和质量，降低加工成本。根据被加工工件的特点以及加工工艺的要求，进行了总体设计。机床采用卧式单工位三面加工的方案，加工和装配的工艺性好，零件装夹方便。采用液压滑台实现刀具进给，借助导套引导刀具实现精度稳定的加工。选定了定位基准，确定了机床的配置形式以及工件的定位夹紧方案，选择了合适的切削用量、刀具及动力部件，绘制了“三图一卡”。在完成总体设计的基础上，绘制了后主轴箱设计的原始依据图，拟订了传动系统，确定了传动参数，设计了轴的结构，进行了齿轮、轴等相关零件的强度校核计算。本设计结构合理，为使组合机床能尽快投入生产应用，配置结构中充分使用了标准及通用部件。工艺性良好、方案可行、有实际使用价值。

关键词：柴油机；组合机床；齿轮室盖；主轴箱

Design of General and Behind Headstock of Modular Machine Tool
for drilling Gear Chamber cover of ZH1100 Diesel Engine
Abstract: In order to improve the working efficiency and product’s quality and make the machining cost lower, the three-side drilling machine for the ZH1100 gear chamber cover was designed. Based on the character and the process analysis of the workpiece, the several design system was made. The modular machine tool uses the horizontal-type single location three-side processing plan, the processing and assembly manufacturability is good, and it clamps conveniently. Using hydraulic sliding unit, with the aid of precisely leads the set of guidance cutting tool to complete dispositional process. After the location datum being designated, the disposition of machine and the clamping system being was determined, the reasonable cutting data, the cutter and the power part being chosen. “Three plans and one card” were drawn up. The primitive basis charts of the behind-side spindle box were drawn, the transmission system and the parameter were drafted. Then, the structure of the axis was designed and the intensity checks of the components of the gear, axis and so on were carried on .This machine can satisfy the requirement of high precision of the hole. Production efficiency and labor strength is improved by this process. The design is reasonable, for the unit built machine tool can be applied as soon as possible, have fully used the standard part and the common part in the structure. The craft is good, the scheme is feasible, and practical value.

Keywords：Diesel engine; modular machine tool; Gear chamber cover; Headstock

一、设计内容
设计一台加工柴油机齿轮室盖多孔钻组合机床，具体进行总体/后主轴箱设计。
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) 后主轴箱装配图；(b) 后主轴箱箱体、前盖、后盖等补充加工图；
(c) 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：ZH1100型柴油机；
3．被加工零件：齿轮室盖（附零件图）；
4．工件材料：，材料HT200，硬度HB190-240；
5．加工内容：
（1）左侧：（A）加工6-M6-7H螺纹底孔，钻孔至尺寸6-φ5，Ra12.5；
（B）锪6-φ20平面，Ra12.5；
（2）右侧：（A）加工6-φ10，钻孔至尺寸6-φ9.6，深38（通），Ra12.5；
（B）加工M14 1.5-6H，钻孔至尺寸φ12.5，Ra12.5；
（D）加工3-φ10，钻孔至尺寸3-φ9.6，深78（通），Ra12.5；
（3）后侧：（A）加工3-φ9，钻孔至3-φ8.7，Ra12.5；
（B）加工M12 1.25-6H螺纹底孔，钻孔至尺寸φ10.75，Ra12.5；

6. 生产纲领：年产12万只。

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．机床各动力部件使用气控制；
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。过
程要求：装配图需提供手工草图；
6．毕业设计说明书相关要求；
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1万字。
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）后主轴箱装配图 1 张
7）后主轴箱箱体、前盖、后盖等补充加工图 1 张
8）其它零件图若干张
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）内容必须与毕业设计课题相关；
3）所选外文资料应是近10年的文章，并标明文章出处。
五、毕业设计进度计划

起讫日期工作内容备注
3月17日～3月18日布置任务
3月19日～4月1日调查研究，毕业实习
4月2日～4月15日方案论证，总体设计
4月16日～4月30日技术设计（部件设计）
5月8日～5月23日工作设计（零件设计）
5月24日～6月7日撰写毕业设计说明书
6月8日～6月10日毕业设计预答辩
6月11日～6月18日修改资料
6月19日～6月21日评阅材料
6月22日～6月24日毕业答辩
6月25日～6月28日材料整理装袋

六、主要参考文献：
[1] 叶伟昌主编.机械工程及自动化简明设计手册(上册).北京：机械工业出版社，2001
[2] 叶伟昌主编.机械工程及自动化简明设计手册(下册).北京：机械工业出版社，2001
[3] 胡家秀主编.机械零件设计实用手册.北京：机械工业出版社，1999
[4] 李益民主编.机械制造工艺设计手册.北京：机械工业出版社，1995
[5] 艾兴等主编.金属切削用量手册.北京：机械工业出版社，1996
[6] 范云涨等主编.金属切削机床设计简明手册.北京：机械工业出版社，1993
[7] 孟宪椅等主编.机床夹具图册.北京：机械工业出版社，1991
[8] 韩敬礼等主编.机械电气设计简明手册.北京：机械工业出版社，1994
[9] 谢家瀛主编.组合机床设计简明手册.北京：机械工业出版社，1999
[10]杨培元等主编.液压系统设计手册.北京：机械工业出版社，1995
[11] 大连组合机床研究所编.组合机床设计.北京：机械工业出版社，1986
[12] 大连组合机床研究所编.组合机床设计参考图册.北京：机械工业出版社，1986
[13] 张进生主编.机械制造工艺与夹具设计指导. 北京：机械工业出版社 1995.9
[14] 张龙勋主编.机械制造工艺学课程设计指导书及习题. 北京：机械工业出版社
1996.5
[15] 赵长发主编.机械制造工艺学. 哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社 2004

课题名称：ZH1100柴油机齿轮室盖多孔钻组合机床总体及后主轴箱设计
一、课题来源、课题研究的主要内容及国内外现状综述
1. 课题来源
课题来源于江淮动力集团。ZH1100柴油机是该集团大批量生产的产品之一，为了提高产品质量及生产效率，因此需要设计一些高效率的专用组合机床,来改善目前柴油机齿轮室盖上多孔的生产状况。
2. 课题研究的主要内容
1）组合机床特点，作用及现代发展状况；
2）组合机床的总体设计及相关计算机辅助技术；
3）组合机床的后主轴箱设计。
3. 本课题国内外发展概况
组合机床是以系列化、标准化的通用部件为基础，配以少量的专用部件组成的专用机床。这种机床既具有专用机床的结构简单、生产率和自动化程度较高的特点，又具有一定的重新调整能力，以适应工件变化的需要，组合机床可以对工件进行多面、多主轴加工。
组合机床装备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。
组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；结构上采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性等。

二、解决方案及预期效果
1．解决方案
组合机床是针对被加工零件的特点及工艺要求，按高度集中工序原则设计的一种高效率专用机床。在进行设计组合机床时，首先应根据柴油机齿轮室盖上孔的位置精度、表面粗糙度及其他技术要求，确定被加工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。经过分析比较，以确定被加工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。如果确定可以利用组合机床加工，那么，为使加工过程顺利进行，并达到要求的生产率，在分析被加工零件加工工艺资料的基础上，通盘考虑影响制定零件工艺方案、机床配置型式、结构方案以及应注意的问题。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，保证了孔的位置精度，同时提高了生产效率，降低了工人的劳动强度。
2. 预期效果
本课题设计的组合机床应该可以满足加工多孔的齿轮室盖，完全可以保证孔的位置精度，同时提高了生产效率，降低了工人的劳动强度，利于实现自动化，符合大批量生产需要。
三、课题进度安排
3月19日～ 4月1日．毕业实习阶段
毕业实习，市场调查，到多个公司实践，撰写开题报告。
4月2日～4月15日．设计开题阶段
提出总体设计方案及草图，或论文总体构思方案，填写开题报告。
4月16日～5月23日．设计初期阶段
完成总体设计图、部件图、零件图。毕业论文撰写和完成论文初稿。
5月24日～6月7日．设计中期
中期检查，编写毕业设计说明书，毕业论文整改。
6月8日～6月10日．毕业设计预答辩
6月11日～6月13日．毕业设计定稿阶段
图纸修改、设计说明书、论文修改、定稿，材料复查。
6月19日～6月21日．毕业设计材料评阅
6月22日～6月24日．毕业答辩
6月25日～6月28日．材料整理装袋

ZH1100柴油机齿轮室盖多孔钻组合机床总体及后主轴箱设计

内容简介：: 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2007 目录 1 前言 . 1 2 组合机床总体设计 . 3 体方案论证 . 3 削用量及刀具的选择 . 5 合机床总体设计 “三图一卡” . 9 3 组合机床后主轴箱设计 . 15 制后主轴箱设计原始依据图 . 15 轴结构型式选择和动力计算 . 15 主轴箱传动系统的设计与计算 . 17 主轴箱坐标计算、绘制坐标检查图 . 20 、齿轮的校核 . 22 承的校核 . 27 轴箱体及其附件选择 . 28 滑系统的设计 . 29 4 结论 . 30 参考文献 . 31 致谢 . 32 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2007 1 前言本课题是设计油机齿轮室盖多孔钻组合机床，课题来源于盐城市江动集团，为了保证零件的加工精度，在整个设计过程中应满足以下几点要求：构简单，工作可靠，装卸方便，维修及调整便利；速，转向，功率，坐标要求）。本课题将有 4人来进行设计，本人将主要进行后主轴箱设计。为了保证加工零件的质量、产量和降低成本。首先制定了合理的工艺方案，然后按工艺方案的需求确定机床的配置型式，选择通用部件，设计专用部件和工作循环的控制系统。为了表达该组合机床设计的总体方案，在设计时要绘制“三图一卡”，即油机齿轮室盖多孔钻组合机床的加工工序图、加工示意图、机床联系尺寸图和生产率计算卡。然后将根据“三图一卡”进行组合机床的设计、调整和验收。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，广大工人和工程技术人员总结自己设计、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 ” 。这种组合机床就不需要每次按具体加工对象进行专门设计和生产，而是可以设计成通用品种，组织成批生产，然后按被加工的零件的具体需要，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。为了使组合机床能在中小批量生产中得到应用，往往需要应用成组技术，把结构和工艺相似的零件集中在一台组合机床上加工，以提高机床的利用率。组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系统和多轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造系统等。现代组合机床的主要通用部件制造厂相继发展了直流伺服驱动和交流伺服驱动滑台、数控滑台、数控三坐标加工模块、多轴箱储存和多轴箱更换装置等新一代通用部件。德国许勒惠勒公司的机械进给部件采用谐波减速器，与常用的圆柱齿轮减速器或行星减速器相比，具有降速比大、体积小、结构简单、承载能力大、传动效率高、噪音低、传动平稳等优点。现代组合机床也已逐渐打破了通常认为只适应于箱体类零件加工的模式，其功能和应用范围正在不断延伸和扩展。其自动线主要用于大批量生产，虽然技术已很成熟，但一般利用率低、缺乏柔性，难以适应现代中批量轮番生产的需要。 4 现代机械制造工业发展的特征是：产品更新换代的周期缩短，多品种、中小批量轮番生产已成为普遍的生产方式。因此，具有一定柔性，能对多品种、小批量生盐城工学院本科生毕业设计说明书 2007 1产方式作出快速响应，是现代组合机床及加工系统发展的必然趋势。国外已推出转塔与换箱结合，换箱和换刀结合的自动换箱机床，它们各自结合两者优点，使组合机床进一步柔性化。设计出来的组合机床总体达到：机床应能满足加工要求，保证加工精度；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；机床尽量能用通用件以便降低制造成本；机床各动力部件用电气控制。柴油机齿轮室盖多孔钻组合机床总体及后主轴箱设计 2 2 组合机床总体设计组合机床是按高度集中工序原则，针对被加工零件的特点及工艺要求设计的一种高效率专用机床。体方案论证加工零件的特点本设计的组合机床加工对象为油机齿轮室盖，材料是硬度了能达到质量好，效益高，我们采用了工序集中的原则进行设计。影响机床工艺方案制定的主要因素 a被加工零件的加工精度和加工工序虽然齿轮室盖的本道工序加工粗糙度要求不怎么高，但有一定的形状精度与位置精度的要求，安排工艺应在一个工位上对 26个孔同时进行加工，因齿轮室盖上孔的间距很小，应用立式加工时，有利于切削落下导向，造成导向精度早期走失，不利于保证加工精度，所以应选用卧式床身。为了保证机床在加工过程中的稳定性，钻头滑台应选用液压矩形导轨型式。 b被加工零件的特点被加工的齿轮室盖体本身为铸铁，且孔分布在不同的端面上，孔的直径又是不怎么大，考虑到重心、振动、齿轮室盖的形状及重量与安装方便等原因，宜用单工位、卧式机床加工较合适。 c零件的生产批量本组合机床是为了适应多为连续生产机床，此时应尽量将工序集中到一台或少数几台机床进行加工，以提高机床的利用率。 d机床的使用条件本机床使用场地条件较好，车间温度在三十度之里，使用液压传动能较好的发挥机床的工作性能，其它机床结构亦能很好的适应使用条件。从上述因素分析，本方案是最佳、可行的。艺路线的确立被加工零件需要在组合机床上完成的加工工序，以及应保证的加工精度是制定机床方案的主要依据。本设计是为钻削 6个孔的工序而专门设计的，为了能达到质量好、效率高。我们采用了工序集中的原则进行设计。拟订步骤： a 分析研究加工要求和现场工艺； b 定位基准和夹压部件的选择； c 影响工艺方案的主要因素；盐城工学院本科生毕业设计说明书 2007 3d 工序间余量的确定。本次设计的组合机床是用于加工柴油机齿轮室盖的钻孔专用组合机床，其工艺方案为钻孔，其具体的加工工艺如下：表面；表面；表面；表面；、后孔；左侧面： 7（深 15）； 20孔（深 10）；右侧面： 10孔至 6 38)； 14 6 20）； 8 6 10 孔至 3 78)；后侧面： 9孔至 3 12 6 (12)。床配置型式的选择机床的配置型式有立式和卧式两种。立式机床的优点是占地面积小，自由度大，操作方便，其缺点是机床重心高，振动大。卧式机床的优点是加工和装配工艺性好，振动小，运动平稳，机床重心较低，精度高，安装方便，其缺点是削弱了床身的刚性，占地面积大。机床的配置型式在很大程度上取决于被加工零件的大小、形状及加工部位等因素。卧式机床多用于加工孔中心线与定位基准面平行的情况，而立式机床则适用于加工定位基面是水平的，而加工的孔与基面相垂直的工件。考虑到汽车变速箱箱体的结构为卧式长方体，从装夹的角度来看，卧式平放比较方便，也减轻了工人的劳动强度。通过以上的比较，考虑到卧式机床振动小，装夹方便等因素，选用卧式组合机床。位基准的选择柴油机齿轮室盖多孔钻组合机床总体及后主轴箱设计 4 组合机床是针对某种零件或零件某道工序设计的。正确选择定位基准，是确保加工精度的重要条件，同时也有利于实现最大限度的集中工序，从而收到减少机床台数的效果。本设计的柴油机齿轮室盖是箱体类零件，箱体类零件一般都有较高精度的孔和面需要加工，又常常要在几次安装下进行。因此，定位基准选择“一面双孔”是最常用的方法，因此该被加工零件采用 “一面两销”的定位方案，定位基准和夹压点见零件的工序图。该定位方案限制的自由度叙述如下：以工件的右侧面为定位基准面，约束了 y、 z 向的转动和 x 向的移动 3 个自由度。圆柱销约束了 y、 z 向的移动 2 个自由度。削边销约束了 x 向的转动 1 个自由度。这样工件的 6 个自由度被完全约束了也就得到了完全的定位。台传动型式选用本组合机床采用的是液压滑台。与机械滑台相比较，液压滑台具有如下优点：在相当大的范围内进给量可以无级调速；可以获得较大的进给力；由于液压驱动，零件磨损小，使用寿命长；工艺上要求多次进给时，通过液压换向阀，很容易实现；过载保护简单可靠；由行程调速阀来控制滑台的快进转工进，转换精度高，工作可靠。但采用液压滑台也有其弊端，如：进给量由于载荷的变化和温度的影响而不够稳定；液压系统漏油影响工作环境，浪费能源；调整维修比较麻烦。本课题的加工对象是油机齿轮室盖左、右、后三个面上的 26 个孔，位置精度和尺寸精度要求较高，因此采用液压滑台。由此，根据已定的工艺方案和机床配置形式并结合使用及修理等因素，确定机床为卧式双面单工位液压传动组合机床，液压滑台实现工作进给运动，选用配套的动力箱驱动多轴箱钻孔主轴。削用量及选择刀具确定削用量选择切削用量选择是否合理，对组合机床的加工精度、生产率、刀具耐用度、机床的布局形式及正常工作均有很大影响。组合机床多轴箱上所以的刀具共用一个进给系统，通常为标准动力滑台。由查文献 1得硬度，高速钢钻头的切削用量如下表：在选择切削速度时，要求同一多轴箱上各刀具每分钟进给量必须相等并等于滑台的工进速度位为 mm/，因此，一般先按各刀具选择较合理的转速位为 r/每转进给量位为 mm/r），再根据其工作时间最长、负荷最重、刃磨较困难的所谓“限制性刀具”来确定并调整每转进给量和转速，通过“试凑法”来满足每分钟进给量相同的要求，根据文献 1中表 (6表（ 6定加工各孔的切削用量如下：即盐城工学院本科生毕业设计说明书 2007 5表 2速钢钻头切削用量加工材料加工直径 1d（切削速度v (m/进给量 f (mm/r) 铸铁 190 2406 12 10 18 6 12 2211（ 2 在选择了转速后就可以根据公式 1000 （ 2 式中： v 切削速度，单位 m/ d 加工（钻头）直径，单位 f 进给量，单位 mm/r； n 每分钟转数，单位 / 选择合理的切削速度。 A 左侧面钻孔： a) 加工 6纹底孔，钻孔至尺寸 6，查表 2 ： v =1 0 8 /f m m r1 1000 8 1 6 / m i 1 4 b) 锪 60 平面，查表 2 ： v = 0 /f m m r2 1000 2 1 8 / m i 1 4 B 右侧面钻孔： a) 加工 60，钻孔至尺寸 6 38（通），查表 2 ： v = 0 /f m m r3 1000 5 2 9 . 4 / m i 1 4 b) 加工孔至尺寸查表 2 ： v = 0 4 /f m m r4 1000 3 7 8 . 9 / m i 1 4 c) 加工 30，钻孔至尺寸 3 78（通），查表 2 ： v = 0 /f m m r柴油机齿轮室盖多孔钻组合机床总体及后主轴箱设计 6 6 1000 5 2 9 . 4 / m i 1 4 C 后侧面钻孔： a) 加工 3，钻孔至尺寸 3 查表 2 ： v = 0 1 /f m m r7 1000 4 2 0 / m i 1 4 b) 加工纹底孔，钻孔至尺寸查表 2 ： v = 0 /f m m r8 1000 2 9 9 / m i 1 4 削力、切削扭矩及切削功率计算根据文献 1表 (6公式（ 2 1 . 9 0 . 8 0 . 610T D f H B （ 2 9740（ 2 )( m i nm a a x （ 2 式中： F 轴向切削力，单位 N； D 加工（钻头）直径，单位 f 进给量，单位 mm/r；布氏硬度； T 切削转矩，单位 N P 切削功率，单位 A. 左侧面钻孔 a) 加工 6纹底孔，钻孔至尺寸 6， 0 8 /f m m r 8 1 6 / m 1 1 . 8 1 1 2 / m i 240190 0 . 8 0 . 62 6 3 3 5 . 5 0 5F D f H B N 1 . 9 0 . 8 0 . 61 0 7 0 5 . 9 3 3T D f H B N . 0 4 69740 b) 锪 60平面， 0 /f m m r 2 1 8 / m 1 3 . 6 9 0 4 / m i 240190 0 . 8 0 . 62 6 3 8 7 6 . 7 5F D f H B N 1 . 9 0 . 8 0 . 61 0 2 2 1 0 1 . 2T D f H B N 城工学院本科生毕业设计说明书 2007 70 . 4 9 4 6 79740 6 0 . 0 4 6 6 0 . 4 9 4 6 7 3 . 3 2 2 7 4P K W 左 B. 右侧面钻孔 a) 加工 60，钻孔至尺寸 6 38（通）， 5 2 9 m i 1 5 m 240190 . 2 39740 b) 加工孔至尺寸 0 4 /f m m r 3 7 8 m i 1 4 m 240190 0 . 8 0 . 62 6 2 5 1 8 . 0 5F D f H B N 1 . 9 0 . 8 0 . 61 0 9 4 0 3 . 9 5T D f H B N . 3 69740 c) 加工 30，钻孔至尺寸 3 78（通），。 5 2 9 m i 1 5 m 240190 . 2 39740 6 0 . 2 3 0 . 3 6 3 0 . 2 3 2 . 4 3P K W 右 C 后侧面钻孔 a) 加工 3，钻孔至尺寸 3 49 240190 0 . 8 0 . 62 6 1 0 7 3 . 1 2 4F D f H B N 1 . 9 0 . 8 0 . 61 0 2 8 9 2 . 3T D f H B N 柴油机齿轮室盖多孔钻组合机床总体及后主轴箱设计 8 0 . 1 2 59740 b）加工孔至尺寸 87 240190 0 . 8 0 . 62 6 1 7 3 4 . 5 3 5F D f H B N 1 . 9 0 . 8 0 . 61 0 5 6 5 5 . 5 8 1T D f H B N . 1 7 49740 3 0 . 1 2 5 0 . 1 7 4 0 . 5 4 9P K W 后合机床总体设计 “三图一卡” 组合机床“三图一卡”，就是针对具体零件在选定的工艺和结构方案的基础上，进行组合机床总体方案图样文件设计，其内容包括：绘制被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸总图和编制生产率计算卡。加工零件工序图被加工零件工序图是根据选择的工艺方案，表示在机床上完成工序内容加工部位的尺寸及精度、技术要求、加工定位基准、夹压部位以及被加工零件的材料、硬度和机床加工前毛坯情况的图纸。它是设计及验收机床的重要数据，也是制造使用时调节机床的重要技术文件。 A 被加工零件名称及编号：齿轮室盖料及硬度： 240 B 图中符号夹紧点定位基面见附图加工示意图零件加工的工艺方案要通过加工示意图反映出来。加工示意图表示被加工零件在机床上的加工过程，刀具、辅具的布置状况以及工件、夹具、刀具等机床各部件间的相对位置关系，机床的工作行程及工作循环等。 A. 刀具的选择在编制加工示意图的过程中，首先遇到刀具的选择。而一台机床刀具的选择是否合理，直接影响到机床的加工精度，生产率，工作情况。因而正确选择刀具是一个相当重要的工作。刀具的选择要考虑到工件加工尺寸精度，表面粗糙度，切屑的排除及生产率要求等因素。钻孔刀具其直径应与加工终了时刀具螺纹螺旋槽后端和导向套外端有一定的距离。本工序加工 3 选用高速钢麻花钻头；加工城工学院本科生毕业设计说明书 2007 9可选用速麻花钻头；加工 6 5选用 5高速钢麻花钻头；加工 6 20选用 20高速钢麻花钻头；加工 9 选用高速钢麻花钻头；加工选用高速钢麻花钻头。 B. 导向结构的选择组合机床钻孔时，零件上孔的位置精度主要是靠刀具的导向装置来保证的。导向装置的作用是：保证刀具相对工件的正确位置；保证刀具相互间的正确位置；提高刀具系统的支承刚性。本课题中加工 26 孔时，导向表面定转线速度小于 20m/ 由参考文献 1表 8得导套的具体数值如下：左面加工 5 的孔 D=10586， L=12 短型导套） l=82 e=工 20 的平面 D=3002=448， L=25 短型导套） l=106 e=29 右面加工孔 D=15266， L=16 短型导套） l=82e=工 =2202=348， L=20 短型导套） l=106e=24 后面加工孔 D=10266， L=16 短型导套） l=82 e=工孔 D=181=2608， L=16 短型导套） l=102 e=22 尺寸主轴用于钻孔，选用滚珠轴承主轴，又因为自动卡头与刀具刚性连接，所以该主轴为长主轴，故本机床中的主轴场为滚珠轴承长主轴，根据由选定的切削用量计算得到切削转矩 T 由文献 1 4 10d B T （ 2 式中 :d 轴直径 B 系数本课题中主轴为刚性主轴，故取 B=设计是三面加工，采用锥柄钻扩复合刀具加工，考虑到安装过程中轴的互换性，安装方便等因素，其中左面加工为 12 个孔，根据前面计算所得的切削扭矩，及公式 4 10d B T ，查 1表 3轴径都可以选 20根据 D/ 32/20，主轴外伸尺寸为 115主轴箱端面到零件加工表面的距离为 330 325用2列接杆，莫氏圆锥度为；右面加工 10 个孔，根据前面计算所得的切削扭矩，得轴径都可以选 20 D/ 32/20，主轴外伸尺寸为 115用2列接杆，莫氏锥度为 1；后面加工 4 个孔， 1根据前面计算所得的切削扭矩，得轴径都可以选 20 D/ 32/20， 4 孔根据前面计算所得的切削扭矩，得轴径都可以选 25 D/ 40/28，主轴外伸尺寸都为 115采用 2列接杆，莫氏锥度为 1。 D. 动力部件工作循环及行程的确定柴油机齿轮室盖多孔钻组合机床总体及后主轴箱设计 10 a) 工作进给长度等于应加工部位长度 (多轴加工接最长孔计 )与刀具切入长度切出长度切入长度一般为 5据工件段面的误差情况确定，钻孔时切出长度按 )83(312 （ 2 21工（ 2 三个面上钻孔时的工作进给长度见下表表 2作进给参数主轴箱 L d I 左主轴箱 15 5 5 8 28 右主轴箱 78 7 0 95 后主轴箱 13 5 27 b) 进给长度的确定快速进给是指动力部件把刀具送到工作进给位置。左动力头工作循环中，快进的长度为 252右动力头工作循环中，快进的长度为 185 后动力头工作循环中，快进的长度为 143 c) 快速退回长度的确定快速退回长度等于快速进给和工作进给长度之和。由已确定的快速进给和工作进给长度可知，一般在固定式夹具钻孔或扩孔的机床上动力头快速退回的行程只要把所有的刀具都退回至导套内，不影响工件装卸即可。 d) 动力部件总行程的确定动力部件的总行程，除能保证实现上述工作循环外，还要考虑装卸和调整刀具的方便性，即要考虑前、后备量。前备量是由于刀具的磨损成为了补偿安装制造的误差，动力部件要向前调整的距离，此距离不小于 15备量考虑刀具从主轴孔和夹具导套孔取出所要的距离，保证刀具退离导套外端面的距离要大于刀杆插入主轴孔内的长度。动力部件的总行程为快退行程与前后备量之和。机床左动力部件在工作循环中，前备量 55备量 80 机床右动力部件在工作循环中，前备量 30备量 100 机床后动力部件在工作循环中，前备量 36备量 34 加工示意图如附图示。床联系尺寸图机床联系尺寸图是用来表示机床的配备型式和布局，各部件的轮廓尺寸和相互关系的图纸。联系尺寸图也可看成是简化的机床总图，它表示机床的配备型式和布局。通用部件的选择是否合适为进一步发展通用多轴箱夹具等专用部件、零件的设计提供依据。 A 选择动力部件组合机床的动力部件是配置组合机床的基础。包括用以实现刀具主轴旋转主运盐城工学院本科生毕业设计说明书 2007 11 动的动力箱、切削用头及动力滑台、各主要性能参数及配套关系。 3 . 3 2 2 7 4 4 . 1 5 3 4 2 50 . 8 W 左主轴左（ 2 2 . 4 3 3 . 3 7 50 . 8 W 右主轴右1 . 3 7 3 W后主轴后因电机输出经动力箱时还有功率损耗，所以由参考文献 1表 5面和右面选择功率为电机，其型号为：132 4，选取 1动力箱， 95机转速 1440 r/力箱的主轴转速 720r/后面选择功率为 3电机，其型号为132 6，选取 1动力箱， 95机转速 960r/力箱主轴转速 480r/ B 滑台及底座的选择由于液压驱动，零件损失小，使用寿命长，所以选择液压滑台。由于 =800参考文献 1表 5面和右面、后面都选择 1 C 多轴箱轮廓尺寸的设计确定机床的装料高度，新颁国家标准装料高度为 1060际设计时常在 8501060间选取，选取装料高度为 1000 多轴箱的宽度与高度的大小与被加工零件的加工部位有关，可按下列关系式确定： B=b+2 （ 2 H=h+h1+ （ 2 式中： b=340 荐 70 100 00。 h=238 因为滑台与底座的型号都已经选择，所以侧底座的高度为已知值 560 滑台滑座总高 320座与侧底座的调整垫厚度一般取 5轴箱底与滑台滑座台面间的间隙取故 1+1000-(+320+560)=常推荐 85 140以合通常推荐值。同理：对于后主轴箱 1+1000-(+320+560)= 故右主轴箱的轮廓尺寸为 B=b+240+2 100=540 H=h+h1+38+11+1000-(+320+560） +100= 柴油机齿轮室盖多孔钻组合机床总体及后主轴箱设计 12 按照取 6 3 0 5 0 0 由左面和右面尺寸相近，所以取 6 3 0 5 0 0 后主轴箱轮廓尺寸为 5 0 0 5 0 0 根据以上计算得出动力箱的参数如表 2 2力箱参数表主轴箱动力箱型号电动机型号电动机功率电动机转速输出轴转速左主轴箱 1132440 720 右主轴箱 1132440 720 后主轴箱 1 60 480 组合机床联系尺寸图如附图示。床生产率计算卡根据选定的机床工作循环所要求的工作行程长度、切削用量、动力部件的快速及工进速度等，就可以计算机床的生产率并编制生产率计算卡，用以反应机床的加工过程、完成每一动作所需的时间、切削用量、机床生产率及机床负荷率等。 A 理想生产率 Q 理想生产率是指完成年生产纲领（包括备品及废品率）所要求的机床生产率。 (2120000 2 5 /4800 件小时式中， A 年生产纲领，大批大量，取 A 为 120000 件； K 双班制生产 800小时。 B 实际生产率设计的机床每小时实际生产的零件数量。单01 (2式中， T 单生产一个零件所需的时间，它可根据下式计算：装卸快退快进停辅切单式中， L 刀具工作进给长度；刀具工作进给量； t 停当加工倒角时，动力滑台在死挡铁上的停留时间。通常指刀具在加工终了位置时无进给状态下旋转 5 10 转所需时间；动力部件快速行程速度，液压动力部件取 10m/ t 装卸工件装、卸所需时间，取根据组合机床年产量 12 万件，可选用下列数据进行计算，取0m/ 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2007 13 对于多面多工位加工机床，在计算时应以所有工件单件加工最长的时间作为单件工时，所以，选 2 . 1 8 m i nt t t 切辅单，则1 60 2 7 . 5 3 /2 . 1 8Q 件小负则125 0 . 9 02 7 . 5 3 （ 2 生产率计算卡见附表柴油机齿轮室盖多孔钻组合机床总体及后主轴箱设计 14 3 组合机床后主轴箱设计主轴箱是组合机床的重要专用部件。它是根据加工示意图所确定的工件加工孔的数量和位置、切削用量和主轴类型设计的传递各主轴运动的动力部件。其动力来自通用的动力箱，与动力箱一起安装于进给滑台，可完成钻、扩、铰、镗孔等加工工序。本课题的设计任务是由总体设计部分可知，需设计的主轴箱轮廓尺寸为 500 500，属于大型通用主轴箱，该类型的主轴箱结构典型，能利用通用的箱体和传动件；采用标准主轴，借助导向套引导刀具来保证被加工孔的位置精度。大型通用主轴箱由通用零件如箱体、主轴、传动轴、齿轮和附加机构等组成。标准通用卧式钻孔类主轴箱的厚度是一定的，为 325本课题中主轴箱由箱体、前盖和后盖三个部分组成。箱体、前盖、后盖材料为体的标准厚度为 180盖厚度为 55盖厚度为 90 主轴的类型为滚珠轴承长主轴，主轴材料采用 40处理通用传动轴一般用 45钢，调质通用齿轮有传动齿轮、动力箱齿轮和电动机齿轮三种。在主轴箱箱体内腔，可安排三排 24体后壁与后盖之间安排一排 24 通用主轴箱设计的顺序是：绘制主轴箱设计原始依据图；确定主轴结构、轴径及模数；拟订传动系统；计算主轴、传动轴坐标，绘制坐标检查图；绘制主轴箱总图，零件图及编制组件明细表。制后主轴箱原始依据图主轴箱原始依据图是根据“三图一卡”绘制的图 2示为齿轮室盖多孔钻组合机床后主轴箱设计原始依据图。表 3轴外伸尺寸及切削用量轴号主轴外伸尺寸（）切削用量备注 D/d L 工序内容 n(r/v(m/f(mm/r) 1 3 32/20 115 钻 20 4 40/28 115 轴结构型式的选择和动力计算轴结构型式的选择主轴结构的选择包括轴承型式的选择和轴头结构的选择。轴承型式是主轴部件结构的主要特征，本课题中主轴进行钻削加工，轴向切削力较大，用推力球轴承承受轴向力，用深沟球轴承承受径向力。又因钻削时轴向力是单向的，因此推力球轴承应安排在主轴前端。本课题中主轴采用的是滚珠轴承长主轴。长主轴其轴头内孔较长，可增大与刀盐城工学院本科生毕业设计说明书 2007 15 具尾部连接的接触面，因而增强刀具与主轴的连接刚度，减少刀具前端下垂。钻孔时常采用标准导套导向。轴头用圆柱孔与刀具连接，用单键传扭矩，固定螺钉作轴向定位。轴直径和齿轮模数的确定主轴直径已在总体设计部分初步确定， 1 3 轴轴径均为 20 ， 4 轴轴径为 25 。齿轮模数 m （单位为）一般用类比法确定，也可按文献 2式估算，即 3( 3 0 3 2 ) Pm 3 图 3 轴箱设计原始依据图注：轮室盖。材料及硬度： 190 240 1P 主 =3n=960r/ 式中， P 齿轮所传递的功率，单位为 z 一对啮合齿轮中的小齿轮齿数； n 小齿轮的转速，单位为 r/ 柴油机齿轮室盖多孔钻组合机床总体及后主轴箱设计 16 主轴箱中的齿轮模数常用 2、 3、 4 几种。为了便于生产，同一主轴箱中的模数规格不要多于两种。由于本主轴箱为钻孔多轴箱，主轴转速误差较小，且加工孔的位置比较集中，可以根据实际需要选出齿轮模数为 2、 3 两种。主轴箱传动系统的设计与计算主轴箱传动设计，是根据动力箱驱动轴位置和转速、各主轴位置及其转速要求，设计传动链，把驱动轴和各主轴连接起来，使各主轴获得预定的转速和转向。据原始依据图计算坐标尺寸根据原始依据图 3算驱动轴、主轴的坐标尺寸，如表 3示表 3动轴、主轴坐标值坐标销 1O 驱动轴 O 主轴 1 主轴 2 主轴 3 主轴 4 X 0 000 0 000 拟订多轴箱传动路线该主轴箱有 4根主轴，这 4根主

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