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多工位小型组合机床【8张图/19000字】【优秀机械毕业设计论文】

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多工位小型组合机床【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

A0-机床装配图.dwg

A1-液压缸与滑台滑鞍.dwg

A1-滑鞍零件图.dwg

A1-立拄加工零件图.dwg

A2-加工工件零件图.dwg

A3-工件加工工位图.dwg

A3-工件加工工序图.dwg

A3-活塞杆连接件.dwg

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关键词：: 多工位小型组合机床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，54页。19000字。
外文翻译一份。
中期检查报告一份。

图纸共8张，如下所示
A0-机床装配图.dwg
A1-液压缸与滑台滑鞍.dwg
A1-滑鞍零件图.dwg
A1-立拄加工零件图.dwg
A2-加工工件零件图.dwg
A3-工件加工工位图.dwg
A3-工件加工工序图.dwg
A3-活塞杆连接件.dwg

摘要
21世纪的钟声刚刚响过，和平与发展是当今时间发展的主体，但霸权主义和强权政治仍然存在。国与国之间的竞争更加激烈，随着知识经济和科学技术的迅猛发展，国与国之间综合国力的竞争主要体现在了科学技术的竞争。组合机床的设计、制造和应用水平是一个国家科学技术水平的重大体现。因此，近年来组合机床的设计和制造水平在我国得到了飞速的发展，组合机床的应用在我国得到的广泛的提高。
这篇毕业设计论文主要阐述了多工位孔加工小型组合机床的设计方法。这种组合机床是庞大机床家族中的一种特殊形式。该机床的设计是对大学四年来我们所学各理论知识的应用和深化，也是对我们大学四年来所学知识的检验。这次的毕业设计可以为我们即将毕业参加工作提供丰富的实践操作经验。
在本次毕业设计中，我主要负责机床整体部分的设计，另外还包括立柱的设计
滑台的设计、滑鞍的设计、冷却系统和润滑系统的设计。在该毕业论文中，首先，我介绍了设计机床的目的——机床加工工件的加工工艺和技术要求。其次，阐述了设计机床所需注意的技术要求，机床的联系尺寸和整体样式。随后又详细地说明了机床立柱、滑台和滑鞍设计的具体过程。最后，进一步阐述了机床冷却系统和润滑系统。
近年来，虽然我国机床设计及制造技术有了长足的发展。但与国外相比，在技术上仍然存在较大的差距，尤其是在数控技术和计算机技术在组合机床上的应用方面。因此，要想确保我国科学技术的先进性和综合国力不断增强，就必须加快机床设计技术的发展，尤其加快先进科学技术在机床设计和制造技术的应用。

Abstract
21 centuries of bell just led loudly , the peace and developments are the corpuses of time development nowadays, but the hegemonism and power politicses still exist .The competition between state-to-state is more vigorous, along with the technical fast fierce development of knowledge-based economy and sciences, a competition that synthesizes the national strength main body now technical competition of science .Combine the design, manufacturing and the application levels of the tool machine are a national science techniques levels of important body now .Therefore , combined the design and the manufacturing levels of the tool machine to get the development fly soon in the our country in recent years, the application of the combination tool machine at extensive exaltation that our country get.
This graduation design thesis mainly elaborated that a bore of many works processes the design method of the small scaled combination tool machine .This kind of combination tool machine is a kind of special form within huge tool machine household .The design of that tool machine is to four in the last yearses of university each theories knowledge that we learn of application and turn deeply, also is to our knowledge that four in the last yearses of university learn of examination .This graduation design can soon graduate to attend the work to provide abundant fulfillment operation experience for us.
In this graduation design, I mainly be responsible for the tool machine design of the whole part, still including the design of sign the pillar moreover
The design of the design, cooling system and lubricate system of the design, slippery saddle of the slippery pedestal .In that graduation thesis, first, I introduced the purpose- tool machine of the design tool machine to process the work piece to process the craft and technique requests .The next in order, elaborated the advertent technique request that the design tool machine need, the contact size and whole styles of the tool machine .Explained that the tool machine signs the pillar in detail again later on, slippery pedestal and slippery concrete process that saddle design .End , further elaborated the tool machine cooling system and lubricate the system.
In recent years, although the our country tool machine design and the manufacturing techniques contain substantial development .But compared with the abroad, still exist the bigger margin on the technique, particularly is at count to control the technique and the calculator techniques at combine applied aspect on the tool machine .Therefore , to want to insure the our country forerunner that science is technical and comprehensive national strengths to strengthen continuously, must speed the technical development of the tool machine design, speed the advanced science technique to design and make the technical application in the tool machine particularly.

前言……………………………………………………6
第一章机床总体方案设计的依据…………… ………8
1 .1概述 …………………………………………………8
1 .2 设计工件 … ……………………………………..…. ..9
1 .3 本次毕业设计任务 ………………………………11
第二章工件的加工工艺分析………………………………………13
2.1 工艺方法对钻床结构和性能的影响………………………13
2.2工件夹具设计对机床加工精度的影响 ……………15
2.3 钻床的运动 ……………………………………24
2.4绘制加工示意图 ………………………………………………27
第三章机床的总体布局……………………………28
3 .1总体布局 ……………………………………………………………28
3 .2 运动的分配 ……………………………………29
3 .3提高加工精度………………………………………………………30
3.4缩小机床占地面积 ………………………………………………30
3.5机床的传动形式……………………………………………………30
3.6 机床的支承形式 …………………………………………………31
3.7 立柱的设计 ………………………………………………………35
3.8机床导轨的设计……………………………………………………41
3.9动力部件的驱动部分——动力滑台………………………43
3 .10 工作台的设计……………………………………………………47
第四章导轨的润滑………………………………………………………49
结束语 …………………………………………………………………………51
致谢………………………………………………………………………………52
参考文献 ……………………………………………………………………53

多功能清雪车总体布置设计[汽车]

内容简介：: 河南理工大学本科毕业设计（论文）中期检查表指导教师：焦锋职称：副教授所在系部（单位）：机械与动力工程学院教研室（研究室）：机制教研室题目多工位小型组合机床学生姓名郭付增专业班级机设 02 学号 02080102 一、选题质量该生此次所选择的题目为多工位小型组合机床，内容涉及机床整体设计、液压和夹具等方面，有机床整体设计联系尺寸、机床应用和动力部件的联系，这些设计都与专业课程紧密联系，符合专业培养目标，在设计工作中，需要对所学知识综合地加以运用，使之能够熟练应用有关参考资料、计算图表、手册；熟悉有关的国家标准和部颁标准，体现了综合训练的要求。在课题研究方面，有不小的难度，工作量大，课题与生产，经济，社会等的结合紧密，选题质量较高。二、开题报告完成情况从适合实际工作要求出发，确定了明确的课题设计方向；对相关产品和发展方向有了一定的认识和了解；已经开始对课题进行设计计算，并有了突破性的进展，设计过程已经快速地展开，确定了工作的内容和方法；同时，已完成了对相关资料的查阅，对课题有了总体的分析。开题报告顺利完成。三、阶段性成果机床的总体布局方案和各部件的联系方式已确定，并完成一些标准件的选型及和大多数零部件的设计计算工作。机床的动力滑台和润滑部分正在进行设计中，机床总装配图的绘制正在进行中，外文翻译工作和实习报告已结束，设计说明书刚刚开始写。四、存在主要问题计内容不够连贯，系统性不强；在整体结构及零部件结构上存在一定问题；在选用零件和确定结构工艺参数时缺少经验和参考；料较陈旧，绘图方面存在一些错误。五、指导教师对学生在毕业实习中，劳动、学习纪律及毕业设计（论文）进展等方面的评语郭付增同学在毕业实习中吃苦耐劳，认真遵守实习工厂的各项规章制度，与工人师傅融洽相处，能够虚心向厂技术部的工程师请教，认真整理毕业实习笔记，广泛收集毕业设计的资料，毕业设计过程中虚心向指导老师请教设计进展中遇到的问题，毕业设计进展顺利。指导教师：焦锋（签名） 2006 年 6 月 1 日河南理工大学本科毕业设计说明书（论文）翻译部分注： 1 材料处理技术日记圆筒形磨削程序中多参数的最佳化和控制来自中国长春市、吉林大学、机械科学和工程学学院短文摘要：这个论文提到的氧化点超过了传统不敢想象的氧化极限，实验显示最适宜策略是允许氧化在粗打磨阶段中出现，但是到氧化的最后阶段氧化层到底能累计变形到哪里。以最基本的磨削模型为基础，在这张纸上，多参数的打磨程序所最需的客观功能和限制功能被建立，非线性的最适宜磨削控制的参数已经通过计算机模拟被获得。而且真实的打磨程序已经被这些参数所控制。实验的结果证实了最适宜的模型和最适宜的策略可行性的正确。这张纸已经在打磨自动化、虚拟打磨和智能打磨系统方面引起了一些新的情况。 1. 简介：对传统的打磨过程众所周知，打磨氧化被完全禁止，所以研究人员总是专门去寻找提高打磨的效率和控制加工过程中不氧化的方法，因此控制打磨氧化变形，成了提高打磨加工效率必须考虑的因素。这个论文提到的氧化点超过了传统不敢想象的氧化极限，根据传统的多参数最优化的理论，一个客观的功能模型和系列约束功能模型的建立，和一个多参数优化策略的提前提出，允许了打磨氧化在粗加工阶段的出现，但是氧化堆积层能被去除在打磨加工的最后阶段。河南理工大学本科毕业设计说明书（论文）翻译部分注： 2 当要求加工高质量系统化令人满意的加工工件时，平常的最佳化目标是在圆筒形的钻进打磨中将时间减少到最少。这个时间作为典型的周期在被举例说明。 1t 代表以一个高速范化的横向进给速度 1u 加工的粗加工阶段， 2t 代表以一个较慢的速度加工时的最后加工阶段，3表以一个横向速度3统化参数在磨削过程中扮演重要角色。精品加工质量通常与热损害、表面粗糙度、尺寸公差和外圆有关。通常情况下，整个磨削过程能被 9个参数描述。粗横向进给速度 1u ，最后横向进给速度 2u ，粗加工时间 1t ,完成加工时间 2t ，精磨加工时间3t，轮子打磨深度子打磨加工长度子的线性速度 V 和精细加工线性速度 v。事实上，最合适的打磨过程能被大大地简化，轮子到达打磨目的地后能改变打磨路线不能改变打磨深度虑到打磨安全，轮子速度 V 作为一个常数被控制，精细加工速度 v 常常作为一个不重要的参数被忽略掉。根据上面的分析，打磨参数影响整个打磨过程，这些参数包含： 1u ， 2u ， t ， 2t ， 3t ， V 和 v,但是与最佳化有关的独立变量只有 6个：根据多参数的最佳化理论，获得最短打磨时间的主要函数被表示为 =) 对限制的主题有； 0 (不氧化限制 ) （ 2）河南理工大学本科毕业设计说明书（论文）翻译部分注： 3 0 (氧化限制 ) （ 3） 0 (粗限制 ) （ 4） 0 (粗限制 ) (5) g5=r( r=0 (尺寸限制 ) （ 6） g6=0, i=1,2 (比较低的进给限制 ) (7) g7=0, i=1,2 (较高的进给限制 ) （ 8）在以上的式子中， P 代表粗打磨阶段的动能，和 Z 代表氧化层深度，和 q 代表随后终结阶段移动的深度（当， z=0 时，这个限制转入到不氧化限制）。实积的外圆和 r(整个加工过程的总的横向加工时间和 r 表示径向经打磨余量的外延长度。速度极限，当表示粗加工阶段和 i=2 表示最河南理工大学本科毕业设计说明书（论文）翻译部分注： 4 后加工阶段。多参数优化策略包含 3 个主要情况。第一个是关于在不氧化阶段的传统不氧化过程，加工的能量要比氧化点处的能量低许多在整个打磨阶段，和从（ 2） -（ 8）的全部函数出（ 3）外。第二个是在临界氧化阶段要求不等式应该使 0。最后一个是在粗加工下的氧化过程中，这个过程包含了函数（ 3） -（ 8）的全部，不等式化层厚度的总计，因为打磨所需的能量要比整个打磨过程产生的能量高的多，因此打磨技术必须大大地提高。个磨削过程的实际横向进给根据获得的最高量纲的精确性，知道计算整个磨削过程实际横向进给量，和用实际横向进给量 r(来代替粗加工阶段的控制横向进给量 u 用 r(代替在最后加工阶段的 u2 u1 非常重要的。外部圆筒形进给磨削系统能被作为以下面方程式的形式描述出来。如：（ 9）是整个打磨系统的常量和是与磨轮有关的系数。 r 实际进给率， x 是控制进给率，在整个粗加工阶段 x =在最后加工阶段 x =整个热加工阶段 x =,。在粗加工阶段， 9）能被表示成：（ 10）从上面的方程式可以看出，由在粗加工阶段整个打磨加工时间 t 实际进给量 r(t)和打磨深度（ t）河南理工大学本科毕业设计说明书（论文）翻译部分注： 5 如下面所示：（ 11）其中此，当粗加工阶段结束时，实际横向进给和打磨深度在加工时间为能表示为（ 12）在最后加工阶段， 9)转换成：（ 13）这时整个实际横向进给和打磨深度在整个完成阶段能被表示为（ 14）这样最后阶段完成时，实际横向进给量和打磨深度在时间能被表示成（ 15）河南理工大学本科毕业设计说明书（论文）翻译部分注： 6 在热加工阶段，整个磨削系统方程式是：（ 16）这时在完成阶段实际横向进给量和磨削深度能被表示成：（ 17）实际横向进给量和整个加工进程的磨削深度能被表示为：（ 18）在限制函数的 (6)中的实际横向进给量日 r(准确的空间位置能被轻易的解决。削动力在多参数优化进程中，磨削动力是最重要的要素，（ 19）参数是一个完全根据经验得到的指数， k 是系统规定参数， dw+平均均方直径，以 11）、（ 14）和（ 17）计算打磨深度后，第一阶段的磨削动能被计算出来在19)在最适宜的工艺过程中，粗加工阶段的动能能被计算出来在 12)和河南理工大学本科毕业设计说明书（论文）翻译部分注： 7 （ 19）。下一步，根据热传递理论和磨削经验，氧化临界出能量根据下面的式子能被计算出来，（ 20）在这里，控制函数能解决不氧化这类问题。粗加工阶段的氧化层深度和在完成阶段的移动深度在完成阶段的移动总量 12)和（ 15）中计算出了（ 21）粗加工阶段中在氧化过程中的氧化深度有下面的经验公式：（ 22）式子中的是精加工中的经验参数，是热发射系数，是弧的联络长度，和是精加工的热温度。这样限制函数就能被建立。热加工中的精品粗糙度通过方程式（ 18）计算出打磨深度后，磨削最后的粗糙度能被计算出来根据 5：（ 23）这个式子中， K， m 都是经验常数，和时系统函数能被建立。热加工中的精品粗糙度根据 6和方程式（ 17）中的进给量，精品在热加工中的圆柱度能被计算出来：（ 24）这里 2.4 m ,时系统要素函数能被建立。河南理工大学本科毕业设计说明书（论文）翻译部分注： 8 3 多参数最优化模型在最优化方程式的基础上，这张纸已经设计出了在件上对整个磨削过程的模型。优化模型的结果是能提前用来控制实际磨削过程。化价值的获得建立模型的程序是版软件的基本功能，为了建立一个固定的最适宜价值通过反复计算，一个延迟操作系统被建立表格 1 显示了模型磨削加工的情形和经过。表格 2 显示了对 3 种情况下的，模型表现情况。当 3 个优化阶段能被得到在执行加工过程中，输入模型加工过程的磨削情况和表面情况，可得出 6 个非线性的控制参数。表格 3 列出了多参数最优化的结果，表格4 列出了规范炒操作过程的好处优点。表格 1 磨削情况 ds( 400 k(kg/165 dw(59 b(25 V(m/s) nw( 150 v(m/s) ad( 120 m ( ) 42 河南理工大学本科毕业设计说明书（论文）翻译部分注： 9 C ) 950 (kg/7800 dg( 格 2 原始状态 r( uu(mm/s) mm/s) m) m) 格 3 最佳的价值尺寸表 4 控制价值尺寸 A 南理工大学本科毕业设计说明书（论文）翻译部分注： 10 型的确认根据实际横向进给模型， 3 个阶段的横向进给量能被计算出来，3 个最佳状态的磨削时间内的动能能通过函数（ 19）计算出来磨削加工动能，这样第三阶段氧化层的深度就也能被算出，对磨削动能和氧化深度的模拟结果能在是第一阶段是最长的。接下来，因为考虑到在整个控制模型中的轮磨，对于在热加工中横向进给量在第一种情况下能全部达到控制的尺寸，因为在最优化多参数进程中轮状磨削的影响能被合计出来，和空间的准确性能被保证。对在第三种情况在粗加工阶段开始时，磨削氧化由于地磨削能的原因不会出现，但是随着磨削加工深度的增加，磨削氧化会迅速的出现，氧化层厚度在最后阶段被计算出来，在最后加工阶段的精细加工表面不会出现氧化。在三种最佳情况下的横向加工尺寸河南理工大学本科毕业设计说明书（论文）翻译部分注： 11 化的最佳化深度根据各种各样的优化模型、优化策略和优化模型结论，优化控制经验被应用在最佳化的模型中在实验中软件被应用在实际磨削过程中。化控制的经验原则一个分阶最优化策略被应用到一个号的半自动化磨床上，磨床上装有一个河南理工大学本科毕业设计说明书（论文）翻译部分注： 12 分阶马达横向传动推进力。控制系统被举例说明在。在实验中，控制系统调用了多参数控制模型主要辅助程序，辅助程序回复了一些优化控制参数，这样控制系统通过电盘和分阶控制马达推助器来控制分阶马达，同时用分阶马达进给方案来代替最初的水力马达。一个电子显示仪能在线测量出马达的主要运转动能和精确快捷的完成刀具的调刀。一个现代电子旋转感应器能在线测量出光线的大小、尺寸和圆周度。信号通过电子感应原件可以输入到计算机上，依靠一个换器进行抽样，计算机控制系统完成磨削信号和模型的计算。第三种情况的实验结果示的对第三种情况模拟和试验对比结果，在多参数优化的粗加工阶段，精细加工的表面一定会被氧化，但是在最后阶段氧化层被迅速的移动了，这样在热加工中在上面那种情况下。河南理工大学本科毕业设计说明书（论文）翻译部分注： 13 精细加工过程就不会被氧化，和磨削效益也会在两级并联下得到提高。这张纸呈现出了一个当对对圆筒形磨削加工时间要求较低并保证部分加工质量时该加工过程的优化系统。同时对比上述的系统，呈现出了一个较为逼真的位置比较完整的系统化参数，同时也考虑了时间的因素，模拟模型和实验证明了优化模型的精确和优化策略的可行性。优化控制系统实行产业化已经大大减少了磨削加工时间。河南理工大学本科毕业设计说明书（论文）注： 1 摘要 21 世纪的钟声刚刚响过，和平与发展是当今时间发展的主体，但霸权主义和强权政治仍然存在。国与国之间的竞争更加激烈，随着知识经济和科学技术的迅猛发展，国与国之间综合国力的竞争主要体现在了科学技术的竞争。组合机床的设计、制造和应用水平是一个国家科学技术水平的重大体现。因此，近年来组合机床的设计和制造水平在我国得到了飞速的发展，组合机床的应用在我国得到的广泛的提高。这篇毕业设计论文主要阐述了多工位孔加工小型组合机床的设计方法。这种组合机床是庞大机床家族中的一种特殊形式。该机床的设计是对大学四年来我们所学各理论知识的应用和深化，也是对我们大学四年来所学知识的检验。这次的毕业设计可以为我们即将毕业参加工作提供丰富的实践操作经验。在本次毕业设计中，我主要负责机床整体部分的设计，另外还包括立柱的设计滑台的设计、滑鞍的设计、冷却系统和润滑系统的设计。在该毕业论文中，首先，我介绍了设计机床的目的机床加工工件的加工工艺和技术要求。其次，阐述了设计机床所需注意的技术要求，机床的联系尺寸和整体样式。随后又详细地说明了机床立柱、滑台和滑鞍设计的具体过程。最后，进一步阐述了机床冷却系统和润滑系统。近年来，虽然我国机床设计及制造技术有了长足的发展。但与国外相比，在技术上仍然存在较大的差距，尤其是在数控技术和计算机技术在组合机床上的应用方面。因此，要想确保我国科学技术的先进性和综合国力不断增强，就必须加快机床设计技术的发展，尤其加快先进科学技术在机床设计和制造技术的应用。河南理工大学本科毕业设计说明书（论文）注： 2 1 of of is of a of of a of of to in in of at a of of of is a of of is to in of we of is to in of of to to In I be of of he of of of In I of to to in of in In 南理工大学本科毕业设计说明书（论文）注： 3 on is at to at on to to is to of to in 河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 1 - 摘要 21 世纪的钟声刚刚响过，和平与发展是当今时间发展的主体，但霸权主义和强权政治仍然存在。国与国之间的竞争更加激烈，随着知识经济和科学技术的迅猛发展，国与国之间综合国力的竞争主要体现在了科学技术的竞争。组合机床的设计、制造和应用水平是一个国家科学技术水平的重大体现。因此，近年来组合机床的设计和制造水平在我国得到了飞速的发展，组合机床的应用在我国得到的广泛的提高。这篇毕业设计论文主要阐述了多工位孔加工小型组合机床的设计方法。这种组合机床是庞大机床家族中的一种特殊形式。该机床的设计是对大学四年来我们所学各理论知识的应用和深化，也是对我们大学四年来所学知识的检验。这次的毕业设计可以为我们即将毕业参加工作提供丰富的实践操作经验。在本次毕业设计中，我主要负责机床整体部分的设计，另外还包括立柱的设计滑台的设计、滑鞍的设计、冷却系统和润滑系统的设计。在该毕业论文中，首先，我介绍了设计机床的目的机床加工工件的加工工艺和技术要求。其次，阐述了设计机床所需注意的技术要求，机床的联系尺寸和整体样式。随后又详细地说明了机床立柱、滑台和滑鞍设计的具体过程。最后，进一步阐述了机床冷却系统和润滑系统。近年来，虽然我国机床设计及制造技术有了长足的发展。但与国外相比，在技术上仍然存在较大的差距，尤其是在数控技术和计算机技术在组合机床上的应用方河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 2 - 面。因此，要想确保我国科学技术的先进性和综合国力不断增强，就必须加快机床设计技术的发展，尤其加快先进科学技术在机床设计和制造技术的应用。 1 of of is of a of of a of of to in in of at a of of of is a of of is to in of we of is to in of of to to 南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 3 - In I be of of he of of of In I of to to in of in In on is at to at on to to is to of to in 河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 4 - 前言 6 第一章机床总体方案设计的依据 8 1 述 8 1 计工件 . . 9 1 次毕业设计任务 11 第二章工件的加工工艺分析 13 艺方法对钻床结构和性能的影响 13 件夹具设计对机床加工精度的影响 15 床的运动 24 制加工示意图 27 第三章机床的总体布局 28 3 体布局 28 3 动的分配 29 3 高加工精度 30 小机床占地面积 30 床的传动形式 30 床的支承形式 31 河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 5 - 柱的设计 35 床导轨的设计 41 动力滑台 43 3 作台的设计 47 第四章导轨的润滑 49 结束语 51致谢 52 参考文献 53 河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 6 - 前言毕业设计是对大学期间所学知识的一次总的检验和巩固，是一次很好的理论联系实际的锻炼，相比以前的几次课程设计，毕业设计对所学基础知识和专业知识的涉及面更加广泛，是知识与实践的有机结合。做好本次毕业设计可以为以后的工作打下坚实的基础和积累丰富的经验，因此本次毕业设计具有很重要的意义。本次毕业设计的主要任务是设计用于减振器活塞支承座上活塞孔的加工组合机床 .。因此毕业设计说明书对活塞孔的加工组合机床做了系统的设计与介绍。活塞孔的加工组合机床主要部分是主轴箱、工件夹具和工作台液压传动系统，它在机床加工过程中起着关键部位和有着非常重要的作用，应用范围相当广泛。设计活塞孔的加工组合机床计时，在保证得到所要求孔在加工的同时，其安全性、精确性和机床的效率也是至为重要。在这次设计中，我查阅了大量的参考资料，在毕业实习中对多家工厂进行了参观学习，并请教老师和现场的技术工人，积累了一些双面活塞孔的加工组合机床设计方面的知识，并在此基础上尽量做到优化设计。组合机床的设计 ,目前基本上有两种情况：其一 ,根据具体加工对象的具体情况进行专门设计 ,这是当前最普遍的一种 ,其二 ,随着组合机床在我国机械行业的广泛应用 ,一些工人根据自己生产和使用组合机床的经验 ,发明了具有通用部件的组合机床 ,叫做 “专能组合机床 ”。这次的双面活塞孔的加工组合机床就是属于前一种。毕业设计的基本要求是：工件设计要求河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 7 - 1 对减振器活塞支撑座的孔粗加工 3 减振器活塞支撑座表面均匀分布 8 个大孔直径 3匀分布 8 个小孔直径 4 加工工件材料：一级铸铁及易切削钢。 5 批量条件：大批量生产。 6 制造条件：一般制造条件，中型工厂生产。设计内容 1 设计方案的选择与计算。 2 总体结构的设计，成套图纸及说明书。设计关键 1 选择合适的加工工艺方法、主轴及主轴箱、合适的夹具和工作台的液压转动装置。 2 设计适合中型工厂生产的零部件。 3 必须保证产品的精度和经济性。河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 8 - 第一章机床总体方案设计的依据述：设计机床的第一步，是确定总体方案。即在调查和分析的基础上，提出所设计机床的工艺方法、运动和布局、传动和控制、结构和性能等的初步方案。总体方案是部件和零件的设计依据，对整个机床设计的影响较大。因此，在拟定总体方案的过程中，必须综合地考虑，使所定方案技术上先进，经济效果好。确定机床的总体方案，包括下列内容：（ 1）调查研究包括调查和分析工件、了解使用要求和制造条件、调查研究现有同类型机床等。（ 2）工艺分析包括确定机床上的工艺方法、运动等。（ 3）机床总体布局一般包括：工件加工方式、分配运动、选择传动形式和支承形式、安排手柄等操作件的位置、拟定从布局上改善机床性能和技术经济指标的措施等。最后，绘制机床的总联系尺寸图，以表达所采用的总体布局，规定联系尺寸，并确定主要技术参数。（ 4）参考同类机床设计：如下立式钻床，立式钻床，立式钻床。另外，当机床的传动和控制较复杂时，须拟定机床传动系统的草图。对于不同类型的机床，拟定总体方案的侧重点也是不同的。通用机床的工艺比较定型，一般是侧重于机床的系列化工作、对现有同类型机床的调查分析以及新技术、新结构河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 9 - 的应用。此次毕业设计所设计的机床以双面 10 工位 16 轴的小型组合机床为基型，为提高其生产效率，以及为了利用液压传动的优点，工作台的旋转采用了液压传动的方式驱动。件设计组合机床总体方案的主要依据包括：工件类型、同类型机床、有关的科研成果、使用要求以及生产条件和工厂加工技术设备情况等。工件是机床的工作对象，是机床总体方案设计的主要依据。因此，必须明确工件的特点和加工要求，如：被加工孔的尺寸精度、加工表面各个孔之间的相互位置精度、孔的加工深度等。选择典型工件进行分析 : （见图 1 1）图 1 1 减振器活塞支承座工件在一圆盘上钻大孔 3孔中 3表面粗糙度为 m, 圆盘上钻小孔河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 10 - 面粗糙度也为 m，大小孔的加工深度均为 10盘总厚度22小孔的内表面粗糙度要求不高，所以不在加工设计要求范围，正常情况都可以达到。零件材料为 45 号钢，考虑到零件的用途及在工作中受力不很大的情况，我们可以利用铸件（砂型铸造），然后再利用调质、热处理过程，以达到零件的技术要求： 40。此生产类型为中批生产，应尽量提高生产率，降低生产成本。此加工工件的重量较轻，可采用手动装卸。由于此工件要求的加工精度不高，故采用一次成型加工，不需经过钻孔、扩孔、镗孔等过程。用要求将所设计立式双面 10 工位 16 轴的小型组合机床列入自动线或流水线内时，须与线内其他的机床有相同的节拍（工作循环时间）和装料高度，并尽可能采用统一的夹具和输送装置，以便于自动输送和装卸工件。造条件了解制造条件和技术水平：如：工件的铸造过程工件的热加工条件工件的机械加工条件河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 11 - 工件的装配条件工件的材料及外协情况在拟定组合机床床身整体结构的过程中，要随时考虑到制造的可能性和经济合理性，使设计方案落到实处，使所设计钻床好用、好造、好修。对生产批量大，生产率要求高时，机床布局应有下特点：机床的主轴和工作台的设计更有利于工件的装卸和加工。次毕业设计任务本次毕业设计是在普通组合钻床的基础上设计一台加工减振器活塞支承座的立式 10 工位 16 轴的小型组合机床。主要是为了提高加工该工件的效率，使加工更专门化、分工更精细、劳动效率更高。什么是组合机床？组合机床是用按系列化标准化设计的通用部件和按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专门部件组成的专用机床。组合机床根据加工零件的不同，可以分为专用机床和通用机床两大类。本次毕业设计设计的是用来专门加工减振器活塞支承座的专用多工位加工组合机床。由于加工工件尺寸比较小，一次加工使多个轴承之间间隔较小，易产生较大的内应力，不利于提高工件的质量和寿命，故采用多工位加工，由于需加工 8 个大孔和 8 个小孔，所以采用了 10 工位 16 轴的小型孔加工组合机床，其中每个工位加工两个大孔或两个小孔。中间还有一个装卸工位和一个空工位。在这种机床的加工作用下，各个动力头每向下工加工一次后，工作台就在液压河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 12 - 传动作用下旋转 36，使各个加工工件移动到下一个加工工位的位置，进行下一步的加工，如此不间断的进行加工，有利于提高生产效率，节省各个工件装卸时间，缩短工件的加工工时。另外：由于本次设计加工的工件要求加工孔的加工精度不高，故机床设计过程中只要设计了各个孔的定位精度，而对各个孔的加工采用了一次钻成型加工。所以本次毕业设计要在传统立式钻床的基础上设计一台专用式立式钻床，以便提高加工精度和工件生产率。河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 13 - 第二章工件的加工工艺分析艺方法对钻床结构和性能的影响机床上的工艺方法是多种多样的。按工种可分为车、铣、刨、钻、镗、磨、研磨、电加工、超声波加工以及激光加工等；每一工种还可细分，如钻加工工艺有钻孔、扩孔、铰孔、锪孔、攻螺纹等加工；按加工精度和表面光洁度可分为粗加工、半精加工、精加工、提高光洁度加工等；按工序集中程度可分为单刀、多刀、单工件、多工件、单工位、多工位等；按作业形式可分为平行作业、顺序作业、平行及顺序作业等；按刀具结构可分为简单刀具、复合刀具等。由于工艺方法的多样性，加工同一工件可以有多种不同的工艺方法。而且工件的加工还分一定的工序，如本次加工的减振器活塞支承座工件，就先后经历了：毛坯铸造调质处理热处理各个面粗加工表面精加工活塞孔的加工过程。其中的毛坯铸造采用 45 号钢铸造加工是由于考虑到零件的用途及在工作中受力不是很大的情况，铸造后利用调质、热处理过程，就可以达到零件的技术要求。调质处理和热处理是为了增加工件的强度和韧性，提高工件的加工工艺和应用质量。各个表面的粗加工和精加工是工件表面尺寸的精确化，是工件成型加工，它的加工有利于下一步工序孔加工的进行。河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 14 - 工件的孔加工的最后一道加工工序，也是成型工序，也是最重要的一道工序。根据工件的加工要求（前面已经讲过了），所设计的机床采用了 10 工位 16轴的加工工艺，如下图所示的工件加工编号图和左右动力头工作循环图：图 2工件加工编号 I 左右动力头工作循环河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 15 - 其中工作台回转方向为顺时针方向。由以上两图可以看出：机床共有 8 加工工位 V、，一个装卸工位 I 和一个空工位床配有两个立式动力头，每个动力头都装有跨 4 个工位的主轴箱。每个工件都要经过 8 个加工工位才能完成全部空的加工，这样是为了避免该加工零件的尺寸过小，孔与孔之间的间距过小的限制。件夹具设计对机床加工精度的影响钻床夹具在结构上主要是有下列全部或部分元件和部件组成：定位元件、夹紧元件、导向装置钻套及其钻模板，辅助装置（如分度转台）、夹具体。床通用夹具：特点：通用程度高，适应性强，一般无需调整或稍加调整（包括稍作补充加工和配换少数零、部件），就可加工不同工件，故可减少专用夹具的品种；结构、尺寸已典型化、规格化，可预先生产出成品或半成品以供选用，故选用此夹具能缩短生产准备时间。钻床通用夹具适用于多品种、中小批量生产，也适用于单一品种的大量生产。机床所选取得夹具该工件的位置加工精度是小于大于此可见位置加工精度要求也不是太高，只用专门设计一个工件夹具，就可以很容易的达到要求。河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 16 - （ 1）夹具设计方案的初步设定：如下图图 2工件定位图 2工件定位从以上设计可以看出，工件定位图 2设计是结合工件机构的特点采用一面一孔的定位方案来限制工件的 5 个自由度。同时，为了确保夹具和孔的配合以及便于工件的装卸，决定采用碟形弹簧片来夹紧心轴（如：工件定位图 2示）（ 2）夹具具体方案设计在组合机床上加工时，工件依靠夹具上的定位支撑系统，获得刀具及其导向的正确相对位置，还要依靠夹具上的加紧机构，来消除工件因受切削力和工件自重的作用而产生的位移或震动，使工件在加工过程中能继续保持定位所得到的正确位置。河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 17 - 加紧机构通常由三个部分组成：加紧动力部分、中间传动机构和加紧元件。这三部分起着不同的作用：加紧力部分用于产生力源，并将作用力传给中间传动机构；中间传动机构能够改变作用力的方向和大小，即作为增力机构，同时能产生自锁作用，以保证在加工过程中，当力源消失时，工件在切削力或震动作用下仍能可靠加紧；加紧元件则用以承受由中间传动机构传递的加紧力，并与工件直接接触而执行加紧动作。但是，并非全部加紧机构都具备上述三部分，有时可能缺少其中的某一部分，例如手动机构往往就很简单。组合机床夹具的加紧机构，就其加紧特性而言，可以分为直接加紧机构和自锁加紧机构两大类。如果按加紧动力的来源区分，可以分为手动加紧机构和自动加紧机构，在自动加紧中，又有气动加紧、液压加紧、自动扳手加紧和弹簧加紧等机构。设计夹具机构时，应满足的要求如下：保证加工精度加紧机构应能保证工件可靠地接触相应的定位基面，加紧后不破坏工件的正确位置。加紧后工件在加工削过程中，不应由于切削力的作用而产生位移和晃动。为此，必须保证加紧机构能产生足够的加紧力，同时还要求具有较高的刚性。由于组合机床通常都是多面多刀同时加工的，夹具往往在较大的切削力作用下工作，提高加紧机构的刚性，是十分重要的。加紧工件时，不应破坏工件的以加工表面，也不应引起工件过大的变形，加紧机构应力求使工件加紧稳定和变形较小，为此，应当正确的选择加紧部位和设置辅助支撑等。 2 保证生产率加紧机构应当具有适当的自动化程度，加紧动作要力求河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 18 - 迅速。 3 保证工作可靠具有自锁功能，加紧机构除了应当能产生足够的加紧力外，通常还要求具有自锁性能，以保证它的工作可靠性。 4 结构紧凑简单在保证加工精度、满足生产率要求和工作可靠性的原则下，加紧力应越小越好，这样可以避免使用庞大而复杂的加紧机构和减小加压变形。 5 操作方便，使用安全由于组合机床生产率高，操作比较频繁，因此加紧机构应当操作方便省力，采用手动加紧机构时操作力通常不应超过 810 公斤。鉴于以上设计加紧机构的要求，考虑到所夹工件太小，不适合自动加紧，因此采用手动加紧的方式。（ 3）夹具体方案设计夹具体时夹具的基础件，它既要包夹具的各种元件、机构、装置连接成一个整体，而且，还要考虑工件装卸方便以及夹具与机床的连接方式。因此，夹具体的形状和尺寸，主要取决于夹具各组成件的分布位置，工件的外形轮廓尺寸以及加工的条件等。在设计夹具时应满足以下一些基本要求：应有足够的刚度和强度。加工工件时，为了防止在切削力、夹紧力等外力的作用下，夹具产生不允许的变形和振动，夹具体应具有足够的壁厚，刚性不足处可适当增加加强筋。力求结构简单、重量轻。夹具体的外形一般尺寸较大，结构比较复杂，而且各表面间的相互位置精度要求高，应特别注意其结构工艺性。河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 19 - 应便于排除切屑。加工过程中为了防止切屑聚积，影响工件的正确定位和夹具的正常操作，因才在设计夹具体时应考虑切屑的排除问题。在机床上的安装应稳定可靠。对于固定在机床上的夹具，应该使重心尽量低；对于不固定在机床上的夹具，则重心和切削力作用点应落在夹具体的作用范围之内，重心越高夹具支承面积越大。为了使夹具安装稳定可靠，夹具体底面中部通常挖空。对于翻转或移动式夹具体，应在夹具体上设置手柄或手扶部件，以便于操作。对于大型夹具，在夹具体上应设置吊环螺栓或者起重孔，以便于吊运。应具有良好的结构工艺性和经济性。夹具体上有三个重要的表面，直接影响夹具的装配精度，即夹具体底面，固定定位元件和引导装置的表面，以及夹具安装时的校正基面。在加工这些表面时，通常是以夹具底面作为定位基准，因此在考虑夹具体的结构时，应便于达到这些表面的加工要求。在夹具体上供安装各种元件的表面，一般应铸出 3 5 凸台，以便于减少加工面积。综合以上考虑和分析，结合钻孔的要求，具体夹具设计如下所示：河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 20 - 由夹具草图分析，要使工件易于装卸工件和夹具的定位部分应当采用间隙配合的原则，当卸工件时只要将旋转螺母便可减少碟形弹簧片的变形，从而撤销对工件的定位，就可以很容易的将工件取下，当装工件时由于工件和定位系统采用的是间隙配合，很容易将工件装到夹具上，这是旋转螺母使压紧套压紧碟形弹簧片，使弹簧片径向胀开从而将工件定心并加紧。（ 4）夹具的具体设计步骤：通过对工件的具体分析和夹具加紧的要求，工件在加工时要承受刀具旋转所带来的扭矩的作用，为了实现对工件的加紧，必须施加一定的轴向力的作用，通过以上的分析可知，工件所受到的扭矩的大小为 M=了传递这样大的扭河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 21 - 矩，根据碟形弹簧片的计算公式得需要施加的轴向力 Q 为： )2( 式中 M 所需传递的转矩（ N）； D 工件定位基面的直径（装夹表面的摩擦因数；碟形弹簧片锥面半角（） ; K 安全系数；现取安全系数 K= 装夹表面的摩擦系数 =件定位基面的直径 D=12 则根据公式计算得： )(9()2(2 根据以上计算初选碟形弹簧片的数量和尺寸如下表所示：形式和序号 d (D ( t (A (B (a ( 1 6 12 7 11 9 0 10 1 30 根据尺寸可画出弹簧片的具体图如下所示：河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 22 - 算夹具的最小直径：选择夹具材料为 45 钢。根据查表可知 45 钢的许用应力大小为 =216据公式 =N/A 得 A 现根据工件所承受的转矩进行计算：已知工件的许用剪切力为 =128 根据公式求 41616 33 根据公式可知所要求的夹具的最小直径相当小在这里为了适应工艺的要求并考虑到实际的情况，我们选择工件最小的直径为 4 现对工件的具体设计如下：心轴体：河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 23 - 12技术要求1 未标注倒角为 0 . 5 * 4 5 2 未标注粗糙度为 6 . 43 螺纹按 4 级精度制造4 表面发蓝和其它防锈处理压紧套：支撑环：（ 5）定位误差分析在批量生产中是采用调整法加工，在不考虑磨损、多次换刀误差及工艺系统受力变形和热变形的情况下，可以认为加工表面的位置是不变的。因此，定位误差实际上是由于工序基准的位置变化引起的，即定位误差是工序基准在加工尺寸方向上的位置变动量（。定位误差太小，说明定位精度高，加工要求容易保证，但会提高定位基准和定位元件的制造精度，并会增加组装困难，所以定位误差应合理。一般情况下，定位误差与相应尺寸应满足下面不等式：河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 24 - )3151( 因为所加工工件是在板状工件上加工均布的 10 个大孔 3 和 10 个小孔件以底平面及定心和定位孔为定位基准。孔的孔是由刀具尺寸保证的，加工的工序基准是工件孔的轴线，因为是用定心与工件中心孔配合实现在 x 和 y 方向上的定位，定心也是定位基准。尽管工序基准与定位基准重合，但因中心孔和定心的直径都有制造误差，所以工序基准在 x 和起最大变动量即为工件的定位误差，即 0 1 m m 床的运动由前述可见，不同的工艺方法所要求的机床运动的类别和数目是不一样的。因此，与分析工艺的同时，还必须分析机床上的运动。运动的功能分类为了完成工件加工表面的加工，机床上需要设置各种运动，各个运动的功能是不同的，可以分成形运动和非成形运动。成形运动：凡形成表面所必需的工件或刀具的运动，称为表面形成运动（或称基本运动）。他直接影响被加工表面的精度和光洁度。它又分为：主运动：凡在消耗切削动力和产生切削速度方面起主要作用的运河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 25 - 动，称为主运动。它的功能是切除加工表面上多余的金属材料，在钻床上便是钻头切削刃沿中心线的旋转，因此运动速度高，消耗了机床大部分动力。非成形运动：除表面形成运动以外的运动，都属于非表面形成运动（或称辅助运动）。非表面形成运动包括刀具（或工件）的移近、退回、工件的夹紧、分度等，它们并不参加表面形成过程，但对过程起着不可缺少的辅助作用。河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 26 - 组成可分为简单运动和复合运动为了完成工件加工表面的加工，机床上需要设置各种运动，各个运动的功能是不同的，可以分成形运动和非成形运动。成形运动：凡形成表面所必需的工件或刀具的运动，称为表面形成运动（或称基本运动）。他直接影响被加工表面的精度和光洁度。它又分为：主运动：凡在消耗切削动力和产生切削速度方面起主要作用的运动，称为主运动。它的功能是切除加工表面上多余的金属材料，在钻床上便是钻头切削刃沿中心线的旋转，因此运动速度高，消耗了机床大部分动力。非成形运动：除表面形成运动以外的运动，都属于非表面形成运动（或称辅助运动）。非表面形成运动包括刀具（或工件）的移近、退回、工件的夹紧、分度等，它们并不参加表面形成过程，但对过程起着不可缺少的辅助作用。组成可分为简单运动和复合运动只包含一个单元运动的运动，称为简单运动。有两个或两个以上的单元运动组成的运动，称为复合运动。钻床上的单元运动，为钻头的回转运动和轴向进给运动，因为实现这些运动的结构简单。其运动分配可把主轴箱和工作台分别沿立柱上下移动。次设计机床上的运动此次设计机床上的运动属于复合运动，其中有主轴箱上的各个轴的运动属于主运动，而工作台的回转运动和主轴箱的上下移动都属于非形成运动。河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 27 - 制加工示意图加工示意图的作用是表明机床所采用的工艺方法和刀具，规定工件、刀具、以及机床执行部件（如主轴箱、工作台、刀架等）的运动速度、行程以及主要联系尺寸，并可检查它们之间是否会发生干涉。（见下图 2 图 2 加工示意图河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 28 - 第三章机床的总体布局 3 1 总体布局机床是由部件装配而成，每个部件在机床中占有一定的位置。选择机床的型式，分配运动以及安排各部件和手柄等在整台机床中的位置，叫做机床的总体布局。合理的总体布局应满足的基本要求是： (1) (2) (3)于操作、调整和修理机床；便于输送、装卸工件和排除切屑，并须保证工作安全；经济性好，如节省材料，减少机床占地面积等。机床总体设计的一般步骤是，首先根据工艺分析，分配机床部件的运动，选择传动形式和支承形式；然后，安排手柄等操作件的位置，并拟定从布局上改善机床性能和技术经济指标的措施。上述各步骤之间有着密切的联系，必要时可以互相穿插或同时并进。根据我已查的资料和跟本组其他成员的讨论，最后选取下面样式的机床作为本次设计的组合机床布局：河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 29 - 图 3双面立式机床的整体布局机床设计所依据的内容在第一章机床总体方案设计的依据中已有所说明，下面在进行机床整体布局设计的详细叙述。动的分配机床上的工艺方法确定后，刀具和工件在切削加工时的相对运动亦随着被规定了。但是，这相对运动可分配给刀具，也可分配给工件，或者由工件和刀具共同来完成。机床上的运动分配，是由刀具和工件的重量和尺寸、工艺方法的特点等多方面的因素决定的。由于此机床加工的零件与采用多工位加工，故采用了钻头工件的加工和进给运动都有钻头来完成，另外，为了简化装卸和提高生产效率满足多工位加工在同一台机床上进行，采用了通过液压系统带动工作台作顺时针旋转运动，同时主轴箱体部分也采用液压控制多个钻头上下移动。河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 30 - 高加工精度由第一章的介绍，可知被加工工件的位置要求公差不大，而孔加工精度没作要求，故，本机床设计了专门的夹具来控制各个孔的相对位置（在第二章有详细的介绍）。小机床占地面积本次设计的 10 工位 16 轴孔加工小型组合机床，是立式加工机床，其主要占地面积是由工作台的大小决定的，而工作台的尺寸主要是由负责主要加工部分的两个主轴箱尺寸决定的。机床底座采用了一般机床型底座，其高度设计为 850度为工作台直径稍大的尺寸，长度选用工作台直径加两倍立柱尺寸。由于该机床设计为小型号机床，所以占地面积不会太大。床的传动形式机床的传动，有机械、液压、机械液压、气动、气动液压、电气等多种形式。其中最常见的是机械传动和液压传动。液压传动具有机械结构简单、容易实现自动化和无级变速、吸振性能好、过载保护简单以及能自身润滑等优点，在机床中得到了日益广泛的应用。因此，本次设计工作台的回转和主轴箱的进给运动都采用了液压装置，工作台的旋转是自动控制装置，只要主轴箱上升到最高位置，液压系统自动执行通过液压缸带动工作台主轴自动旋转 36，把每个工件移动到它需要加工的下一道工河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 31 - 部处。如下图所示工作台的液压驱动装置：图 3工作台的液压驱动装置该组合钻床的传动形式确定后，可进行传动部件的布局。组合钻床一经确定加工钻头传动和工作台的回转运动采用液压驱动，则钻床应具备驱动主轴和工作台的液压传动装置。其中主轴箱的液压驱动装置设置在立柱内，工作台的液压驱动装置设计在底座内。床的支承形式机床中常用的支承件有床身、底座、立柱、横梁、横臂、刀架及工作台等。这些支承件，或单独使用，或组合使用。此双面组合钻床的支承形式可设计采用“ U”形（柱形）支承，支承件是立柱，河南理工大学毕业设计说明书组合机床整体设计 - 32 - 或立柱与底座的组合。具有这种支承形式的机床，称为双面立式组合机床。此双面立式钻床为中小型普通机床，与卧式机床相比，立式机床占地面积较小；尤其是本次设计的专用组合钻床，机床的加工工件的尺寸较小，工作台的尺寸也不是太大，这就决定了次机床得占地面积不会太大。机床支承件应

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