加工CA6140的后托架三个孔的镗床进行总体和主轴箱设计[机械专业毕业论文-答辩优秀]

需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载摘要组合机床是根据工件加工需要，以通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效率专用机床。本文根据CA6140后托架的结构特点、设计加工CA6140后托架的三个孔的组合镗床及主轴箱，首先分析CA6140后托架的零件结构特点，并绘制出三维图形，拟定加工工艺方案，采用“一面两销”的定位方案；然后绘出工件的工序图及工件加工示意图，为实现无级调速，安全可靠，选择液压滑台；根据零件的大小及被加工孔的位置确定主轴箱的轮廓尺寸；由加工工艺选择滚珠轴承主轴，通过计算扭矩确定主轴和传动轴的直径；绘出机床尺寸联系图；接着，设计多轴箱，多轴箱的齿轮的模数是通过计算齿面接触强度和齿根弯曲强度确定的；轴上的键等零件选取相应的标准件，并对轴进行校核计算。本课题所设计的CA6140后托架三孔加工组合机床，提高了加工精度和生产效率，减少了工人的劳动强度，增加了经济效益。关键词组合机床，CA6140后托架，一面两销，多轴箱需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载ABSTRACTCOMBINATIONMACHINETOOLSISBASEDONTHEWORKPIECEPROCESSINGNEEDS,BASEDONTHEGENERALPARTS,AHIGHEFFICIENTSPECIALMACHINEMATCHWITHAFEWSPECIALPARTSINTHISPAPER,BASEDONACOMBINATIONOFBORINGMACHINESPINDLEBOXANDTHREEPORESTRUCTURECHARACTERISTICS,THEDESIGNPROCESSOFCA6140BRACKETBRACKETAFTERCA6140,FIRSTANALYSISOFSTRUCTURALCHARACTERISTICSOFPARTSCARRIERCA6140,ANDDRAWOUTTHETHREEDIMENSIONALGRAPHICS,DRAFTINGPROCESSSCHEME,USINGTHE“POSITIONINGSQUARETWOSELLSATTHESAMEFACE“CASETHENPROCESSDIAGRAMANDSCHEMATICDIAGRAMOFWORKPIECEPROCESSINGPAINTWORK,INORDERTOREALIZETHESTEPLESSSPEEDREGULATION,SAFEANDRELIABLE,THECHOICEOFHYDRAULICSLIPWAYACCORDINGTOTHESIZEOFPARTSANDTHEHOLEPOSITIONTODETERMINETHEOVERALLSIZEOFTHEHEADSTOCKCHOICINGBALLBEARINGSPINDLEBYPROCESSINGCRAFT,BYCALCULATINGTHETORQUEOFTHESPINDLEANDSHAFTDIAMETERISDECIDEDDRAWMACHINESIZECONTACTMAPTHEN,THEDESIGNOFMULTIAXLEBOXMULTISPINDLEBOX,GEARMODULUSISDETERMINEDBYCONTACTSTRENGTHOFTOOTHSURFACEANDTOOTHROOTBENDINGSTRENGTHCALCULATIONTHEKEYPARTSSUCHASSELECTIONOFTHESTANDARDPARTS,ANDTHESHAFTWASCHECKEDTHEDESIGNOFTHECA6140CARRIERTHREEHOLEPROCESSINGCOMBINEDMACHINETOOLS,IMPROVETHEMACHININGACCURACYANDPRODUCTIONEFFICIENCY,REDUCETHELABORINTENSITYOFWORKERS,INCREASINGECONOMICBENEFITKEYWORDSCOMBINATIONMACHINETOOL,CA6140BRACKET,ATWOPIN,MULTIAXLEBOX需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载目录摘要IABSTRACTII目录III1前言111组合机床的特点112组合机床的分类和组成113组合机床国内外研究现状22组合机床总体设计521组合机床工艺方案的制定522组合机床配置型式及结构方案的确定7231刀具的选择8232镗0258孔8232镗06孔10232镗351孔1224机床生产率计算卡143组合机床主轴箱设计1631绘制右主轴箱设计原始依据图1632主轴、齿轮的确定及动力计算18321主轴型式和直径、齿轮模数的确定18322主轴箱的动力计算1833主轴箱传动系统的设计与计算18331驱动轴、主轴的坐标计算18332拟订主轴箱传动路线18333确定传动轴位置和齿轮齿数1934多轴箱坐标计算、绘制坐标检查图22341选择加工基准坐标系XOY,计算主轴、驱动轴坐标22342传动轴的坐标22343验算中心距误差23344绘制坐标检查图2335齿轮强度校核23351校核齿根弯曲疲劳强度24352校核接触疲劳强度2536传动轴直径的确定和轴的强度校核26361轴的直径的确定26362轴的强度校核2637主轴箱体及其附件的选择设计30371主轴箱的选择设计30372主轴箱上的附件材料的设计304总结31需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载致谢32参考文献33需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载1前言11组合机床的特点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专用机床。它能够对一种（或几种）零件进行多刀、多轴、多面、多工位加工。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铣削磨削等工序，生产效率高，加工精度稳定。组合机床与通用机床、其他专用机床比较，具有以下特点（1）组合机床上的通用部件和标准零件约占全部机床零、部件总量的7080，因此设计和制造的周期短，投资少，经济效果好。（2）由于组合机床采用多刀加工，并且自动化程度高，因此比通用机床生产效率高，产品质量稳定，劳动强度低。（3）组合机床的通用部件是经过周密设计和长期生产实践考验的，又有厂成批制造，因此结构稳定、工作可靠，使用和维修方便。（4）在组合机床上加工零件时，由于采用专用夹具、刀具和导向装置等，加工质量靠工艺装备保证，对操作工人水平要求不高。（5）当被加工产品更新时，采用其他类型的专用机床时，其大部分件要报废。用组合机床时，其通用部件和标准零件可以重复利用，不必另行设计和制造。（6）组合机床易于联成组合机床自动线，以适应大规模的生产需要。组合机床常用的通用部件有机身、底座、立柱、动力箱、动力滑台，各种工艺切削头等。对于一些按循序加工的多工位组合机床，还具有移动工作台或回转工作台。动力箱、各种工艺切削头和动力滑台是组合机床完成切削主运动或进给运动的动力部件。其中还有能同时完成切削主运动和进给运动的动力头。机身、立柱、中间底座等是组合机床的支承部件，起着机床的基础骨架作用。组合机床的刚度和部件之间的精度保持性，主要是由这些部件保证。需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载12组合机床的分类和组成组合机床的通用部件分大型和小型两大类。大型通用部件是指电机功率为1530千瓦的动力部件及其配套部件。这类动力部件多为箱体移动的结构形式。小型通用部件是指电机功率甾122千瓦的动力部件及其配套不见。这类动力部件多为套筒移动的结构形式。用大型通用部件组成的机床称为大型组合机床。用小型通用部件真诚的机床称为小型组合机床。按设计的要求本次设计的机床为大型通用机床。组合机床除分为大型和小型外，按配置形式又分为单工为和多工位机床两大类。单工位机床又有单面、双面、三面和四面几种，多工位机床则有移动工作台式、回转工作台式、中央立柱式和回转鼓轮式等配置型式。本次设计的机床为单工位双面铣床。13组合机床国内外研究现状1）国外研究现状世界上第一台组合机床于1908年在美国问世，30年代后组合机床在世界各国得到迅速发展。至今，它已成为现代制造工程的关键设备之一。从2002年年底第21届日本国际机床博览会上获悉，在来自世界10多个国家和地区的500多家机床制造商和团体展示的最先进机床设备中，超高速和超高精度加工技术装备与复合、多功能、多轴化控制设备等深受欢迎。据专家分析，机床装备的高速和超高速加工技术的关键是提高机床的主轴转速和进给速度。该届博览会上展出的加工中心，主轴转速1000020000R/MIN，最高进给速度可达2060M/MIN；复合、多功能、多轴化控制装备的前景亦被看好。在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时，加工的形状却日益复杂。多轴化控制的机床装备适合加工形状复杂的工件。另外，产品周期的缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新的变化，满足各种各样产品的加工需求。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，操作者可以通过网络或手机对机床的程序进行远程修改，对运转状况进行监控并积累有关数据；通过网络对远程的设备进行维修和检查、需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载提供售后服务等。2国内研究现状30多年来，我国组合机床通用部件经历了一个从无到有、从点到面、从低到高的逐步发展的历史时期。进入90年代，组合机床行业加快发展，行业的整体实力和新产品的质量及水平有了显著的提高。目前的现状的是A组合机床制造技术由过去的以加工为主的单机及自动线向综合成套方向转化。B组合机床的控制技术由传统的程序控制技术向数控、计算机管理与监控方向发展。C组合机床的开发设计手段由过去的人工设计，转向计算机辅助设计。组合机床行业虽然取得了较大的进步与发展，但是，在制造技术高速发展的今天，由于基础薄弱，从整体上看，与国外先进水平、与国内用户的要求还存在着一定的差距，主要表现在产品可靠性较差；可调可变性差；缺少必要的适应多品种加工的新品种；系列化、通用化、模块化程度低，致使制造周期过长，满足不了用户要求。80年代以来，国外组合机床技术在满足精度和效率要求的基础上，正朝着综合成套和具备柔性的方向发展。组合机床的加工精度、多品种加工的柔性以及机床配置的灵活多样方面均有新的突破性发展，实现了机床工作程序软件化，工序高度集中，高效短节拍和多种功能的自动监控。14PRO/E软件简介PRO/ENGINEER操作软件是美国参数技术公司（PTC旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件。PRO/ENGINEER软件以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，PRO/ENGINEER作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广。是现今主流的CAD/CAM/CAE软件之一，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。PRO/ENGINEER操作软件是美国参数技术公司（PTC旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件。PRO/ENGINEER软件以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，PRO/ENGINEER作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广。是现今主流的CAD/CAM/CAE软件之一，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。一PRO/ENGINEERPRO/ENGINEER是软件包，并非模块，它是该系统的基本部分，其中功能包需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载括参数化功能定义、实体零件及组装造型，三维上色，实体或线框造型，完整工程图的产生及不同视图展示（三维造型还可移动，放大或缩小和旋转）。PRO/ENGINEER是一个功能定义系统，即造型是通过各种不同的设计专用功能来实现，其中包括筋（RIBS）、槽（SLOTS）、倒角（CHAMFERS）和抽壳（SHELLS）等，采用这种手段来建立形体，对于工程师来说是更自然，更直观，无需采用复杂的几何设计方式。这系统的参数比功能是采用符号式的赋予形体尺寸，不象其他系统是直接指定一些固定数值于形体，这样工程师可任意建立形体上的尺寸和功能之间的关系，任何一个参数改变，其也相关的特征也会自动修正。这种功能使得修改更为方便和可令设计优化更趋完美。造型不单可以在屏幕上显示，还可传送到绘图机上或一些支持POSTSCRIPT格式的彩色打印机。PRO/ENGINEER还可输出三维和二维图形给予其他应用软件，诸如有限元分析及后置处理等，这都是通过标准数据交换格式来实现，用户更可配上PRO/ENGINEER软件的其它模块或自行利用C语言编程，以增强软件的功能。它在单用户环境下（没有任何附加模块）具有大部分的设计能力，组装能力（运动分析、人机工程分析）和工程制图能力（不包括ANSI，ISO，DIN或JIS标准），并且支持符合工业标准的绘图仪（HP，HPGL）和黑白及彩色打印机的二维和三维图形输出。PRO/ENGINEER功能如下1特征驱动（例如凸台、槽、倒角、腔、壳等）；2参数化（参数尺寸、图样中的特征、载荷、边界条件等）；3通过零件的特征值之间，载荷/边界条件与特征参数之间（如表面积等）的关系来进行设计。4支持大型、复杂组合件的设计（规则排列的系列组件，交替排列，PRO/PROGRAM的各种能用零件设计的程序化方法等）。5贯穿所有应用的完全相关性（任何一个地方的变动都将引起与之有关的每个地方变动）。其它辅助模块将进一步提高扩展PRO/ENGINEER的基本功能。二、PRO/E机构运动仿真工程师无需等待物理原型就能测试产品的动力行为。利用PRO/ENGINEER机构动力学仿真，您可以虚拟地仿真包含运动元件的系统中的作用力和加速度。而且，您可以综合考虑诸如弹簧、电动机、摩擦力和重力等动力影响，相应地需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载调整产品性能。改善检验和认证过程并最大程度地提高设计信心，而无需承受制造昂贵原型的负担。与设计和分析工具完全集成，从而无需再花费时间、精力和金钱来处理数据转换和关联的错误。利用PRO/E机构仿真有以下优点可以创建虚拟样机在桌面计算机中进行测试，从而降低开发成本模拟赛车悬架所受到的实际作用力。能够更快速和更早地将变更反映在产品中，并从桌面计算机测试中即时获得结果。通过缩短开发时间率先向市场推出更优质的产品。通过对产品寿命进行更准确的估计，从而可降低保修成本。利用具体的动画式生产指令进行装配，可以避免代价高昂的制造错误。通过利用从虚拟测试中所节省的时间来评估更多设计构思，从而可开发出更新颖的产品。在易于学习、直观明了的用户界面中工作。需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载2组合机床总体设计组合机床总体设计，针对CA6140后托架加工零件的特点，拟订工艺和结构方案，并进行方案图样和有关技术文件设计。21组合机床工艺方案的制定工艺方案的拟订是组合机床设计的关键一步。因为工艺方案在很大程度上决定了组合机床的结构配置和使用性能。因此，应根据工件的加工要求和特点，按一定的原则、结合组合机床常用的工艺方法、充分考虑各种因素，并经技术经济分析后拟订出先进、合理、经济、可靠的工艺方案。图21CA6140后托架零件图需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载图22CA6140后托架零件三维模型此次设计的组合机床是用于加工CA6140后托架镗孔专用组合机床，其工艺方案为镗孔，其具体的加工工艺如下A镗孔至要求，0258B镗孔至要求，06C镗孔至要求，351正确选择组合机床加工工件采用的基准定位，是确保加工精度的重要条件。本设计的后托架是壳体类零件，壳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“一面两孔”是最常用的定位方法，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如下以工件的底面为定位基准面，约束了X、Y向的转动和Z向的移动3个自由度。定位销约束了X、Y向的移动2个自由度。菱形销约束了Z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得到了完全的定位。需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载22组合机床配置型式及结构方案的确定根据选定的工艺方案确定机床的配置型式，并定出影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构方案。既要考虑能实现工艺方案，以确保零件的精度、技术要求及生产率，又要考虑机床操作方便可靠，易于维修，且润滑、冷却、排屑情况良好。对同一个零件的加工，可能会有各种不同的工艺方案和机床配置方案，在最后决定采取哪种方案时，绝不能草率，要全面地看问题，综合分析各方面的情况，进行多种方案的对比，从中选择最佳方案。各种形式的单工位组合机床，具有固定式夹具，通常可安装一个工件，特别适用于大、中型壳体类零件的加工。根据配置动力部件的型式和数量，这种机床可分为单面、多面复合式。利用多轴想同时从几个方面对工件进行加工。但其机动时间不能与辅助时间重合，因而生产率比多工位机床低。在认真分析了被加工零件的结构特点及所选择的加工工艺方案，又由单工位组合机床的特点及适应性，确定设计的组合机床的配置型式为单工位卧式组合机床。23各侧具体零部件的设计、计算及选择231刀具的选择考虑到工件加工尺寸精度，表面粗糙度，切削的排除及生产率要求等因素，所以加工3个孔的刀具均采用标准锥柄长麻花钻和单导向悬臂镗刀。232镗孔0258A切削用量的选择由参考文献9表615查得用高速纲刀具粗镗铸铁的切削用量V2025M/MIN，F转02508MM/R,则选取V25MM/MIN,F转04MM/MIN,由公式10VND求出镗刀的转速N995R/MIN，圆整为N100R/MIN,则实际切削速度VC由公式需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载2510DNV求得VC2512M/MIN，工进速度VFNF1000440MM/MINB切削力，切削转矩，切削功率及刀具耐用度的计算刀具的切削力、切削转矩、切削功率及刀具耐用度分别由以下公式求出FZ514APF075HB055FX051AP12F065HB11T257DAPF075HB0556120CZVPFZ51410407521405549458NFX051112040652141110289NT257800407521405519784NMMKW495820361PC确定主轴类型、尺寸、外伸长度滚锥轴承主轴前后支承均为圆锥滚子轴承。这种轴承可承受较大的径向和轴向力，且结构简单、装配调整方便，广泛用于扩、镗、铰孔和攻螺纹等加工。因此选用滚锥轴承主轴。求出满足条件的最小直径（其中B73）410TBDMM7397842再由参考文献9表36查取D30MM,D/D140/30MM，主轴的外伸尺寸为130MMD确定镗杆直径由镗孔直径为80MM，参考参考文献5表254选取镗杆的直径为40MM,镗刀方截面直径为1010E浮动卡头的选择根据轴外径40MM，内径30MM，由参考文献9图82选择浮动卡头DPTR283，根据镗孔形式为单导向悬臂孔，采用较为普遍的内滚式单导向需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载悬臂镗孔，根据卡头内径尺寸D22MM及镗孔直径为80MM,确定滑套的径向尺寸D153MMF导向装置的选择由参考文献9表34查得导套的总长度L1106159MM，导套口至工件的距离2050MM，取导套的长为150MM，选取导套口至工件的距离为50MMG工作循环及行程的确定由于该动力箱只加工80，60,51,行程主要由镗孔80决定工作进给长度，切入长度一般为510MM，取L18MM，L2510MM,取L28MM,切出长度由参考文献9表37查得，加工长度L根据零件图可知80孔深120MM，算出工作进给L工81208136MM快退长度的确定一般选固定式夹具或钻孔或扩孔机床上，动力头快速退回行程只要将所有的刀具都退回至导套内，不影响工件装卸即可，故快退尺寸由以下尺寸链可知图21快进、快退尺寸链图L快退501208178MM,L快进50842MMH动力部件的选择由上文算出镗削80MM孔的输出功率P切削0203KW,设多轴箱的传递效率085，则动力头输入多轴箱的功率P多KW023985切入根据多轴箱功率P多0239KW，由参考文献9表538，选用1TD32A型动力箱驱动（N马达470R/MIN,电机选Y112M5型，功率为22KW）已知工进VF40MM/MIN,进给力FZ49458N,又因1TD32A型动力箱的滑鞍长L400MM,，由参考文献9表51选择1HY40型滑台及配套后底座1CC401。需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载I多轴箱轮廓尺寸的设计卧式组和机床上的多轴箱最低主轴高度H1等于工件最低孔距工件定位基准面的尺寸与机床装料高度之和与侧底座高度、滑座与侧底座间的调整垫厚度（一般取5MM）、滑台滑座总高、多轴箱底与滑台滑座台面间的间隙（取05MM）之和的差值。分析零件图知工件最低距定位基准面的距离为0MM，选取装料高度为1240MM，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660MM，滑台滑座总高330MM；滑座与侧底座的调整垫厚度一般取5MM，多轴箱底与滑台滑座台面间的间隙取05MM。故H1012400553306602445MM所以BB2B102120240MMHHH1B1024451203645MM由此数据查参考文献15表822选取多轴箱尺寸BH500MM400MM,台面宽度为260MM。232镗孔026A切削用量的选择由参考文献9表615查得用高速纲刀具粗镗铸铁的切削用量V2025M/MIN，F转02508MM/R,则选取V25MM/MIN,F转04MM/MIN,由公式10VND求出镗刀的转速N13269R/MIN，圆整为N132R/MIN,则实际切削速度VC由公式248710NV求得VC2487M/MIN，工进速度VFNF13204528MM/MINB切削力，切削转矩，切削功率及刀具耐用度的计算刀具的切削力、切削转矩、切削功率及刀具耐用度分别由以下公式求出FZ514APF075HB055FX051AP12F065HB11需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载T257DAPF075HB0556120CZVFPFZ51410407521405549458NFX051112040652141110289NT257600407521405514838NMMKW4958270161PC确定主轴类型、尺寸、外伸长度滚锥轴承主轴前后支承均为圆锥滚子轴承。这种轴承可承受较大的径向和轴向力，且结构简单、装配调整方便，广泛用于扩、镗、铰孔和攻螺纹等加工。因此选用滚锥轴承主轴。求出满足条件的最小直径（其中B73）410TBDMM7382547再由参考文献9表36查取D30MM,D/D140/30MM，主轴的外伸尺寸为130MMD确定镗杆直径由镗孔直径为60MM，参考参考文献5表254选取镗杆的直径为30MM,镗刀方截面直径为1010E浮动卡头的选择根据轴外径30MM，内径20MM，由参考文献9图82选择浮动卡头DPTR283，根据镗孔形式为单导向悬臂孔，采用较为普遍的内滚式单导向悬臂镗孔，根据卡头内径尺寸D22MM及镗孔直径为60MM,确定滑套的径向尺寸D153MMF导向装置的选择由参考文献9表34查得导套的总长度L1106159MM，导套口至工件的距离2050MM，取导套的长为150MM，选取导套口至工件的距离为50MMG工作循环及行程的确定需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载由于该动力箱只加工80，60,51,行程主要由镗孔80决定工作进给长度，切入长度一般为510MM，取L18MM，L2510MM,取L28MM,切出长度由参考文献9表37查得，加工长度L根据零件图可知80孔深120MM，算出工作进给L工81208136MM快退长度的确定一般选固定式夹具或钻孔或扩孔机床上，动力头快速退回行程只要将所有的刀具都退回至导套内，不影响工件装卸即可，故快退尺寸由以下尺寸链可知图21快进、快退尺寸链图L快退501208178MM,L快进50842MM232镗孔0351A切削用量的选择由参考文献9表615查得用高速纲刀具粗镗铸铁的切削用量V2025M/MIN，F转02508MM/R,则选取V25MM/MIN,F转04MM/MIN,由公式10VND求出镗刀的转速N15611R/MIN，圆整为N156R/MIN,则实际切削速度VC由公式249810NV求得VC2498M/MIN，工进速度VFNF15604624MM/MINB切削力，切削转矩，切削功率及刀具耐用度的计算刀具的切削力、切削转矩、切削功率及刀具耐用度分别由以下公式求出FZ514APF075HB055FX051AP12F065HB11需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载T257DAPF075HB0556120CZVFPFZ51410407521405549458NFX051112040652141110289NT257510407521405512612NMMKW49582061PC确定主轴类型、尺寸、外伸长度滚锥轴承主轴前后支承均为圆锥滚子轴承。这种轴承可承受较大的径向和轴向力，且结构简单、装配调整方便，广泛用于扩、镗、铰孔和攻螺纹等加工。因此选用滚锥轴承主轴。求出满足条件的最小直径（其中B73）410TBDMM7382547再由参考文献9表36查取D30MM,D/D140/30MM，主轴的外伸尺寸为130MMD确定镗杆直径由镗孔直径为51MM，参考参考文献5表254选取镗杆的直径为30MM,镗刀方截面直径为1010E浮动卡头的选择根据轴外径30MM，内径20MM，由参考文献9图82选择浮动卡头DPTR283，根据镗孔形式为单导向悬臂孔，采用较为普遍的内滚式单导向悬臂镗孔，根据卡头内径尺寸D22MM及镗孔直径为51MM,确定滑套的径向尺寸D153MMF导向装置的选择由参考文献9表34查得导套的总长度L1106159MM，导套口至工件的距离2050MM，取导套的长为150MM，选取导套口至工件的距离为50MMG工作循环及行程的确定需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载由于该动力箱只加工80，60,51,行程主要由镗孔80决定工作进给长度，切入长度一般为510MM，取L18MM，L2510MM,取L28MM,切出长度由参考文献9表37查得，加工长度L根据零件图可知80孔深120MM，算出工作进给L工81208136MM快退长度的确定一般选固定式夹具或钻孔或扩孔机床上，动力头快速退回行程只要将所有的刀具都退回至导套内，不影响工件装卸即可，故快退尺寸由以下尺寸链可知图21快进、快退尺寸链图L快退501208178MM,L快进50842MM24机床生产率计算卡生产率计算卡是用以反映机床的加工过程、完成每一个动作所需的时间、切削用量、机床生产率及机床负荷率等，计算公式参照参考文献9P51P52。A理想生产率理想生产率单位为件/H是指完成年生产纲领A包括备品及废品率在内所Q要求的机床生产率。它与全年工时总数有关，一般情况下，单班制取KTKT2350H，两班制取4700H。则KTKTAQ由公式得701489H件需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载B实际生产率实际生产率是指所设计的机床每小时实际可生产的零件数量。即公式单T601式中，生产一个零件所需时间（MIN）。单T1KLTTVFF快进快退切移辅装、卸单）式中为刀具工作进给长度，单位为MM；1为刀具工作进给速度，单位为MM/MIN；VF当加工沉孔、止口、锪窝、光整表面时，滑台在死挡铁上停T的停留时间，通常指刀具在加工终了时无进给状态下旋转510转所需的时间，单位为MIN分别为动力部件快进、快退行程长度，单位为MM；快退快进、L动力部件快速行程速度。用机械动力部件时取KVF56M/MIN；用液压动力部件时取310M/MIN；直线移动或回转工作台进行一次工位转换时间，一般取移T01MIN；工件装、卸时间，它取决于装卸自动化程度、工件重量装、卸T大小装卸是否方便及工人的熟练程度等。通常取0515MIN。所以13678420194275MIN0TT切辅单）则15/42QH单件C机床负荷率机床负荷率为理论生产率与实际生产率之比。由参考文献9公式1Q需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载则135906483组合机床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个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、较、镗等加工工序。主轴箱一般具有多根主轴同时对一列孔系进行加工。但也有单轴的，用于镗孔居多，此次本设计的镗孔就是属于此类型。目前主轴箱设计有一般设计法和电子计算机辅助设计法两种。计算机设计主轴箱，由人工输入原始数据，按事先编制好的程序，通过人机交互方式，可迅速、准确地设计传动系统，绘制主轴箱总图、零件图和箱体补充加工图，打印出轴孔坐标及组件明细表。一般设计法的顺序是绘制主轴箱设计原始依据图；确定主轴结构、轴颈及模数；拟订传动系统；计算主轴、传动轴，绘制坐标检查图；绘制多轴箱总图，零件图及编制组件明细表。在此用一般设计方法设计多轴箱。31绘制右主轴箱设计原始依据图主轴箱的设计原始依据图是根据“三图一卡”整理编绘出来的，其内容包括主轴箱设计的原始要求和已知条件。在编制此图时从“三图一卡”中已知A主轴箱轮廓尺寸500300；B工件轮廓尺寸及各孔的位置尺寸；C工件和主轴箱相对位置尺寸。需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载根据以上依据编制出的主轴箱设计原始依据图如下图所示图31组合机床设计原始依据图注1被加工零件编号及名称C6140后托架。材料及硬度灰铸铁；160250HBS2主轴外伸尺寸及切削用量（表31）表31主轴外伸尺寸及切削用量主轴外伸尺寸（MM）切削用量轴号D/DL工序内容NR/MINVM/MINFMM/R备注140/30130镗801002504240/30130镗601342504340/30130镗5120025043动力部件1TD32A，1HY32IA，N主22KW,N940R/MIN。需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载32主轴、齿轮的确定及动力计算321主轴型式和直径、齿轮模数的确定主轴结构型式和直径主要取决于工艺方法、刀具主轴联接结构、刀具的进给抗力和切削转矩。如钻孔是常采用滚珠轴承主轴；扩、镗、铰孔等工序常采用滚锥轴承主轴；主轴间距较小时常选用滚针轴承主轴。因本主轴箱的主轴都是用来镗孔，所以采用滚锥轴承主轴。主轴直径在绘制“三图一卡”时都已经确定好了。（D30MM）齿轮模数M一般采用类比法确定，多轴箱中齿轮常用的模数有2、25、3、35、4等几种。根据经验采用类比法从通用系列中选取各齿轮模数。为便于生产同一多轴箱中的模数规格最好不要多于两种。322主轴箱的动力计算因所有主轴均用于钻孔，所以均选用滚珠轴承主轴，主轴箱所需动力见机床的总体设计，此处不在赘述。33主轴箱传动系统的设计与计算331驱动轴、主轴的坐标计算根据主轴箱设计原始依据图31，计算驱动轴、主轴的坐标尺寸，如表22所示表32驱动轴、主轴坐标值坐标销O1驱动轴O主轴1主轴2主轴3X000020000020000074000366000Y000090000210000210000210000332拟订主轴箱传动路线在设计传动系统时,要尽可能用较少的传动件，使数量较多的主轴获得预定需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载的转速和转向，因此在设计时单一的计算或作图的方法是难以达到要求的，现在一般采用“计算、作图和试凑”相结合的办法来设计。该零件上的被加工孔的位置分布是多种多样的，但可将其归纳为同心圆分布、直线分布和任意分布三种类型。根据需加工孔的位置情况设计主轴箱的传动路线叙述如下将主轴1、2、3为一组直线分布轴，在2、3两轴中心连线的垂直平分线上设中心传动轴5；同样在主轴1和3两轴中心连线的垂直平分线上设中心传动轴4。为直观起见将传动路线用树形图表达出，如下图所示图32三孔镗销多轴箱传动树形图333确定传动轴位置和齿轮齿数本主轴箱内传动系统的设计是按“计算、作图和试凑”的一般方法来确定齿轮齿数、中间传动轴的位置和转速，在设计过程中通过反复试凑及画图，才最后确定了齿轮的齿数和中间轴的位置。为满足齿轮的啮合关系，有些齿轮采需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载用了变位齿轮来保证中心距的要求。A求各主轴及驱动轴转速求驱动轴到各主轴之间的传动比主轴1N1132R/MIN主轴2N2100R/MIN主轴3N3156R/MIN驱动轴NO470R/MIN传动比1I4702I47035613I470156B传动轴位置、各轴之间的传动比、及啮合齿轮齿数的确定1确定传动轴4的位置及其与驱动轴0与主轴2的齿轮副齿数传动轴4设在轴1、2中心连线的垂直平分线上，取驱动轴0与传动轴4之间的传动比I042；驱动轴0上的齿轮齿数Z121；设在第排，齿轮模数M25。由I01求出Z442取Z442设在第排,实际传动比I012；14则两轴的中心距A101MM102514785M传动轴的转速N4N1I41470/2235R/MIN由I1求出传动轴与主轴2之间的传动比为135，取Z4223设在第7排,则Z254，实际传动比I422348；则两轴的中心，距A101MM1025349625MZ传动轴的转速N4N4I42235/234810008R/MIN2确定传动轴5的位置及其与驱动轴0与主轴1、3的齿轮副齿数传动轴5设在轴1、3中心连线的垂直平分线上，取驱动轴0与传动轴5之间的传动比I042；驱动轴0上的齿轮齿数Z121；设在第排，齿轮模数M25。由I05求出Z542取Z542设在第排,实际传动比I012；15需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载则两轴的中心距A101MM05214785MZ传动轴5的转速N4N1I41470/2235R/MIN由I1356求出传动轴5与主轴1之间的传动比为178，取Z5128设在第排,则Z149，实际传动比I51175；则两轴的中心，距A101MM1025849625MZ传动轴的转速N4N6I51235/1751343R/MIN由I3301求出传动轴5与主轴3之间的传动比为15，取Z5331设在第排,则Z346，实际传动比I531484；则两轴的中心，距A101MM10253146925MZ传动轴的转速N4N6I51235/1484158R/MIN8确定油泵轴6的位置及其与中间传动轴5间的齿轮副齿数油泵轴由传动轴6带动，将其安放在与传动轴同一垂直线上，取油泵轴与传动轴5相啮合的一对齿轮传动比I13170432,取Z5N44,由I5N计算5NZ出ZN719设在第排,由A1317计算出中心距A13177875MM,2173ZMC验算各主轴转速N1R/MIN4705182N2R/MIN3N3R/MIN470158转速相对损失在5之内,符合设计要求。D叶片泵的设置由于叶片泵使用可靠，所以该主轴箱决定采用叶片泵进行润滑。油泵打出的油经分油器分向各个需润滑的部位，主轴箱体前后壁之间的齿轮用油盘润滑，需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载箱体和后盖以及前盖的齿轮用油管润滑。该叶片润滑泵安装在箱体的前表壁上，采用油泵传动轴带动叶片转动的传动方式，计算出N泵R/MIN,N泵Z在400800R/MIN范围内，满足要求。47052334多轴箱坐标计算、绘制坐标检查图坐标计算就是根据以知的驱动轴和主轴的位置及传动关系，精确计算各中间传动轴的坐标。其目的是为多轴箱箱体零件补充加工图提供孔的坐标尺寸，并用于绘制坐标检查图来检查齿轮排列、结构布置是否正确合理。341选择加工基准坐标系XOY,计算主轴、驱动轴坐标加工基准坐标系在前文已经选择好了（请见图31），驱动轴及主轴的坐标在331这一节也计算好了（请见表32）342传动轴的坐标A传动轴4的坐标计算坐标系XOY中轴4的纵坐标为135734，横坐标为13596，即轴4坐标13596,135734B传动轴5的坐标计算已知轴1和3的坐标1（200，210），3（326，210）因为轴5在主轴1和3中心连线的垂直平分线上，且主轴1和3在同一水平线上，所以传动轴11的横坐标为20005（326200）263，利用勾股定理求出轴5相对于主轴1和3中心连线的距离A,所以传2965762动轴5的纵坐标为2107276718137233，即轴11的坐标（263，137233）C油泵轴17的坐标计算油泵轴与传动轴5在同一垂直线内，所以其两的纵坐标相同，其两在纵坐标方向相距7875MM,所以油泵轴17的坐标为263,215983综上所述,则得到中间传动轴与油泵轴的坐标如下表所示表33中间传动轴与油泵轴的坐标需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载坐标传动轴4传动轴5油泵轴6X13596263000263000Y135734137233215983343验算中心距误差经验算都满足啮合要求，因此轴5与轴1、3、6相啮合的齿轮均需采用变位齿轮。344绘制坐标检查图在坐标计算完成后，要绘制坐标及传动关系检查图，用以全面检查传动系统的正确性。图33镗三孔多轴箱坐标检查图需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载35齿轮强度校核在初步确定主轴传动系统后还要对危险齿轮进行强度校核，尤其对低速级齿轮或齿根到键槽距离较小的齿轮及受转矩较大的齿轮进行校核，以保证传动系统平稳准确，有一定的使用寿命。通过比较发现，主轴箱中最薄弱的齿轮是驱动齿轮，因为其传动的功率大，如果它能满足强度要求，则其他的齿轮也应满足要求。驱动轴上的齿轮齿数ZO21,M25,与其相啮合的大齿轮的齿数Z1642,M25,驱动轴所传递的功率P168KW,转速NO470R/MIN,T34136NMM齿数比2，齿轮材料为45钢，大、小齿轮的硬度分别为220HBS,260HBS。351校核齿根弯曲疲劳强度齿根弯曲疲劳强度的校核公式为FSAFDFYMZKT321确定公式中各参数值A大、小齿轮的弯曲疲劳强度极限、1LIF2LIF查参考文献13图69取MPA,201LIMF0LIMB弯曲疲劳寿命系数、NK查参考文献13图67取，81F92FNKC许用弯曲应力、12取定弯曲疲劳系数SF14,应力修正系数YST20得MPA713041801LIM11TNFYKMPA86292LI22FSTFD齿形系数、和应力修正系数、1AY21SAY2查参考文献13表64得262，222，159，1771FA2F1SA2SAY需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载E计算大、小齿轮的与，并加以比较取其中大值带入公式1FSAY2FSA计算，大齿轮的03871359621FSAY21703986FAS数值较大，应按大齿轮校核齿根弯曲疲劳强度校核计算MPA弯曲疲劳强度足够2231657802174F2F352校核接触疲劳强度接触疲劳强度由公式进行校核HEHUBDKTZ125确定公式中各参数值A小齿轮传递的转矩T1NMM6195078PNB大、小齿轮接触疲劳强度极限、LIMH2LI按齿面硬度查参考文献13图68得大、小齿轮的接触疲劳强度极限600MPA，560MPA1LIMH2LIMHC接触疲劳寿命系数、1NK2H查参考文献13图66得09，0952ND计算许用接触应力取安全系数SH1，则MPA5406901LIM1HNSMPA322LI2KMPA564021HH需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载E确定材料系数ZE查参考文献13表63得ZE1898MPAF计算圆周速度VM/S134527019606TDNG确定载荷系数K查参考文献13表62得使用系数KA1,根据V129M/S,7级精度查参考文献13图610得动载系数KV11,查图613得K118,则KKAKVK1111181298校核计算MPA12219870155848645HETUZBD接触疲劳强度满足要求。所以该齿轮满足使用要求。36传动轴直径的确定和轴的强度校核361轴的直径的确定T总T1I1T2I2TNIN式中TN作用在第N根主轴上的转矩，单位为NMIN传动轴至第N个主轴之间的传动比轴4T10T1I12232446NM由公式计算出直径MM,查参考文献9表40BD473106354D34，选取直径D435MM。轴5同轴4，选取D535MM。轴6选取油泵轴的直径D620MM。362轴的强度校核轴在初步完成结构设计后，进行校核计算。计算准则是满足轴的强度或刚度要求。进行轴的强度校核计算时，应根据轴的具体受载及应力情况，采取相应的方法，并恰当地选取其许用应力，对于用于传递转矩的轴应按扭转强度条件计算，对于只受弯矩的轴（心轴）应按弯曲强度条件计算，两者都具备的按需要CAD图纸，咨询Q414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载疲劳强度条件进行精确校核等。在本设计中轴的直径是按强度公式计算进行选择，因此并不是要对主轴箱内所有的轴都进行校核，只是对那些承受弯、扭矩相对交较大的轴进行强度校核。在这里对