组合机床及其主轴箱设计【4张CAD图纸+毕业论文】

组合机床及其主轴箱设计

53页 18000字数+论文说明书+4张CAD图纸【详情如下】

主轴.dwg

主轴套筒.dwg

主轴组件装配图.dwg

组合机床及其主轴箱设计说明书.doc

组合机床外观图.dwg

摘  要

组合机床，是由大量的通用部件和少量专用部件组成的工序集中的高效率机床。其特点有：结构紧凑、工作质量可靠、设计和制造周期短、投资少、经济效果好、生产率高等。

本次设计的题目是铣削组合机床及主轴组件。首先针对所要加工的零件入手，对机床进行总体方案设计，进而确定机床的总体布局，随后，对主轴组件进行设计。在设计主轴组件时，以主轴为线索，在满足刚度、精度等要求下，完成其它（如轴承、轴向调节机构、锁紧机构等）所有零件的设计。

设计机械加工工艺规程遵循如下原则：

1） 保证零件图样上所有技术要求的实现。

2） 必须能满足生产纲领的要求。

3） 在满足技术要求和生产纲领要求的前提下，要求工艺成本最低，低耗节能。

4） 尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全。维护环境卫生。

本产品是按用户要求而设计的，用户讨论合格后，投入生产，希望指导、鉴定。

关键词：组合机床，主轴组件，主轴，轴承，轴向调节机构

Abstract

Modular Machine, by the large number of common parts and a small number of specialized components of the process focused efficient machine. Its features include compact, reliable quality, design and manufacturing cycle shorter, less investment and economic effects, and higher productivity.

The design is the subject of combined milling machine spindle components. First of all, for the processing of parts to start with a general program of machine design, machine tool and then determine the overall layout, then the design of the main components. Components in the design of the spindle to spindle for clues, to meet the stiffness and precision required to complete the other (such as bearings, axial adjustment agencies, locking, etc.) the design of all parts.

Design mechanical processing order to follow the following principles

1) To ensure that all parts drawings on the realization of the technical requirements.

2) Program must be able to meet production requirements.

3) To meet the technical requirements and requirements of the production program, under the premise of the minimum requirements of cost, low energy. 

4) Minimize the labor intensity of workers, protection of production safety. 

This product is based on user requirements and design, the user discussion after passing the production, hope the guide, identified. 

Keywords: Modular Machine, spindle components, spindle, bearings, axial adjustment

目  录

绪论 1

第1章  机床总体设计 1

1.1 机床总体方案设计的依据 1

  1.2工艺分析 1

1.3机床主要技术参数的确定 3

1.4进给驱动电动机功率的确定 5

第2章  主轴组件要求与设计计算 6

2.1主轴的基本要求 6

2.2主轴组件的布局 9

2.3主轴结构的初步拟定 12

2.4主轴的材料与热处理 13

2.5主轴的技术要求 13

2.6主轴直径的选择 14

2.7主轴前后支承轴承的选择 15

2.8主轴内孔直径 16

2.9主轴前端悬伸量 17

2.10主轴支承跨距 18

2.11主轴结构图 18

2.12主轴组件的验算 18

第3章  主轴组件相关部件 23

3.1主轴轴承的润滑 21

3.2主轴组件的密封 21

3.3轴肩挡圈 23

3.4挡圈 23

3.5圆螺母 23

3.6套筒 24

3.7前、后支承的轴承盖 25

3.8主轴用套筒及其锁紧部分 26

3.9主轴尾部的内花键 27

3.10主轴组件轴向调节机构 28

  3.11箱体设计 30

第4章  结论 31

参考文献 32

致谢 33

1 绪  论

机械制造业在国民经济中占有重要的地位，是国民经济各部门赖以发展的基础，是国民经济的重要支柱，是生产力的重要组成部分。机械制造业不仅为工业、农业、交通运输业、科研和国防等部门提供各种生产设备、仪器仪表和工具，而且为制造业包括机械制造业本身提供机械制造装备。机械制造业的生产能力和制造水平标志着一个国家或地区的科学技术水平、经济实力。

机械制造业的生产能力和制造水平，主要取决于机械制造装备的先进程度。机械制造装备的核心是金属切削机床，精密零件的加工，主要依赖切削加工来达到所需要的精度。金属切削机床所担负的工作量约占机器制造总工作量的40%～60%，金属切削机床的技术水平直接影响到机械制造业的产品质量和劳动生产率。换言之，一个国家的机床工业水平在很大程度上代表着这个国家的工业生产能力和科学技术水平。显然，金属切削机床在国民经济现代化建设中起着不可替代的作用。

纵观几十年来的历史，机械制造业从早期降低成本的竞争，经过20世纪70年代、80年代发展到20世纪90年代乃至21世纪初的新的产品的竞争。目前，我国已加入世界贸易组织，经济全球化时代已经到来，我国机械制造业面临严峻的挑战，也面临着新的形势：知识——技术——产品的更新周期越来越短，产品的批量越来越小，产品的性能和质量的要求越来越高，环境保护意识和绿色制造的呼声越来越强，因而以敏捷制造为代表的先进制造技术将是制造业快速响应市场需要、不断推出新产品、赢得竞争、求得生存和发展的主要手段。

金属切削机床中的组合机床，是根据工件加工需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。它具有：生产率高；加工精度稳定；研制周期短，便于设计、制造和使用維護，成本低；配置灵活等。正是由于这些特点的存在，决定了组合机床在当今新形势下仍能被广泛应用于汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器仪表、军工及自行车等轻工行业和机床、机车、工程机械等制造业中。

1.1组合机床加工方式

组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。

组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件(如飞轮、汽车后桥半轴等)的外圆和端面加工。

1.2组合机床的发展史

二十世纪70年代以来，随着可转位刀具、密齿铣刀、镗孔尺寸自动检测和刀具自动补偿技术的发展，组合机床的加工精度也有所提高。铣削平面的平面度可达0.05毫米／1000毫米，表面粗糙度可低达2.5～0.63微米；镗孔精度可达IT7～6级，孔距精度可达O.03～O.02微米。

专用机床是随着汽车工业的兴起而发展起来的。在专用机床中某些部件因重复使用，逐步发展成为通用部件，因而产生了组合机床。

最早的组合机床是1911年在美国制成的，用于加工汽车零件。初期，各机床制造厂都有各自的通用部件标准。为了提高不同制造厂的通用部件的互换性，便于用户使用和维修，1953年美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则，即严格规定各部件间的联系尺寸，但对部件结构未作规定。 

4 结论

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一种高生产率机床。它具有自动化程度较高，加工质量稳定，工序高度集中等特点，因此，组合机床在大批、大量生产中得到广泛应用。目前，组合机床的研制正向高效、高精度、高自动化和柔性化方向发展。

    三个月左右的时间，我综合运用专业课程和技术基础课程的基本知识，结合生产实际来进行分析，解决实际工程中的问题，完成了铣削组合机床及主轴组件的设计。这次设计，让我掌握了设计金属切削机床的基本程序和方法；巩固、深化和扩展了我对所学的专业课程和技术基础课程的知识，树立了我正确的工程设计思想；培养了我查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图、数据处理、计算机辅助设计等方面的能力。

致  谢

    本课题是在王老师的指导下完成的。王老师严谨的治学态度和踏实的工作作风使我受益非浅。她的指导使我学到了很多书本上学不到的东西，使我的知识得到了很大的丰富。在此，我要衷心地感谢王老师，感谢她在设计中给予我的帮助，让我在大学生活的最后阶段，得到了很多。

同时在此感谢那些在课题的完成过程中给予了大量的支持和帮助的老师和同学，是他们的鼎力相助才使我的设计得以圆满完成。 

除此之外，我还要感谢和我一起搞设计的同学们。在设计中，我们互相帮助，相互学习，共同进步。由此我感觉到团队的智慧与力量。也正因为我们的相互讨论，相互合作，才使得我在这次设计中收获颇多。

再次向各位给予我帮助、指导和鼓励的老师，同学们致以衷心的感谢

参 考 文 献

 [1] 大连组合机床研究所.组合机床设计第一册（第一版，机械部分）[M].北京：机械工业出版社，1975年6月

[2] 沈阳工业大学，大连铁道学院，吉林工学院.组合机床设计（第1版）[M].上海：上海科学技术出版社，1985年9月

[3] 《组合机床》编写组.组合机床讲义(第1版)[M].北京：国防工业出版社，1972年4月

[4] 谢家瀛.组合机床设计简明手册(第1版)[M].北京：机械工业出版社，1994年2月

[5] 大连组合机床研究所.组合机床设计参考图册(第1版)[M].机械工业出版社，北京：1975年11月

[6] 中国农业机械化科学研究院.实用机械设计手册上、下册(第1版)[M].北京：中国农业机械出版社，1985年7月

[7] 张展.机械设计通用手册(第1版)[M].北京：中国劳动出版社，1984年5月

[8] 《金属切削机床设计》编写组.金属切削机床设计（修订本，第1版）[M]. 上海：上海科学技术出版社，1985年5月

[9] 《金属切削机床设计》编写组，吉林工业大学，吉林工学院，东北工学院.金属切削机床设计上、下册(第1版).上海：上海科学技术出版社，1979年11月

[10] 大连工学院戴曙.金属切削机床设计[M].北京：机械工业出版社，1981年7月

[11] 范云涨，陈兆年.金属切削机床设计简明手册(第1版)[M].北京：机械工业出版社，1994年7月

[12] 李洪.机械制造工艺金属切削机床设计指导(第1版)[M].沈阳：东北工学院出版社，1989年3月

[13] 唐金松.简明机械设计手册(第1版)[M].上海：上海科学技术出版社，1992年6月

[14] 刘鸿文.材料力学I(第4版)[M].高等教育出版社，2004年1月

[15] 邱宣怀等.机械设计(第4版)[M].北京：高等教育出版社，1997年7月

[16] 清华大学吴宗泽，北京科技大学罗圣国.机械设计课程设计手册(第2版)[M].北京：高等教育出版社，1999年6月

[17] 黄鹤汀.机械制造装备(第1版)[M].北京：机械工业出版社，2004年7月

[18] 哈尔滨工业大学李益民.机械制造工艺设计简明手册(第1版)[M].北京：机械工业出版社，1994年7