CK-I型精镗车床主轴箱箱体设计
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CK-I型精镗车床主轴箱箱体设计论文.doc
PLC控制系统图A1.dwg
任务书.doc
加工工序图A0.dwg
多轴箱总图A1.dwg
夹具底座A1.dwg
夹具总图A1.dwg
夹具装配图.dwg
工序图.dwg
注油嘴.dwg
液压系统图A2.dwg
端盖.dwg
联系尺寸图A0.dwg
衬套3A3.dwg
轴套1.dwg
齿条A3.dwg
目 录
1 前言………………………………………………………………………………………1
2主轴箱箱体工艺方案的拟订……………………………………………………………3
2.1本机床加工零件的加工工序及加工精度……………………………………………3
2.2被加工零件特点………………………………………………………………………3
3.主轴箱箱体多轴箱设计………………………………………………………………5
3.1多轴箱的组成………………………………………………………………………6
3.2 通用钻削主轴………………………………………………………………………8
3.3通用传动轴…………………………………………………………………………9
3.4通用齿轮和套………………………………………………………………………12
3.5主轴型式和直径、齿轮模数的确定………………………………………………15
3.6多轴箱的动力计算…………………………………………………………………16
3.7 对多轴箱传动的一般要求…………………………………………………………16
3.8润滑泵轴和手柄轴的安置…………………………………………………………16
3.9 多轴箱传动系统拟定………………………………………………………………17
3.10 传动零件的校核计算……………………………………………………………17
3.11 传动系统的校核计算……………………………………………………………18
4.主轴箱箱体夹具设计……………………………………………………………………18
4.1夹具的作用…………………………………………………………………………18
4.2具的组成……………………………………………………………………………21
4.3工件的定位…………………………………………………………………………21
4.4工件的夹紧…………………………………………………………………………21
4.5夹具总图……………………………………………………………………………22
5.液压系统的设计…………………………………………………………………………23
5.1 滑台原位停止………………………………………………………………………23
5.2 滑台快进……………………………………………………………………………24
5.3 滑台工进……………………………………………………………………………24
5.4 滑台快退……………………………………………………………………………25
5.5液压系统图…………………………………………………………………………25
6 夹紧力的计算……………………………………………………………………………26
7 夹紧机构…………………………………………………………………………………26
7.1设计夹紧机构应满足的要求……………………………………………………………26
7.2夹紧气缸…………………………………………………………………………………29
7.3活塞杆的计算……………………………………………………………………………29
8.夹具体设计…………………………………………………………………………………30
8.1对夹具体的要求…………………………………………………………………………30
8.2夹具体的技术要求………………………………………………………………………32
结 束 语………………………………………………………………………………………33
致 谢…………………………………………………………………………………………34
参考文献………………………………………………………………………………………35
1 前 言
本设计的课题是CK-I型精镗车床主轴箱箱体。这个课题来源于江苏高精机电装备有限公司,是针对该公司对气缸盖半精镗,精镗主轴箱箱体加工,其工作效率和精度不高而设计的。主要是为了适合流水线生产,提高目前的生产效率、加工精度,从而降低加工成本。
主轴箱箱体一般都由支承部件(床身、立柱、底座和中间底座)、动力部件(动力滑台和主轴头、动力头)、工件定位夹压和运送部件(夹具、回转工作台、移动工作台、鼓轮等)和控制部件(电气柜、液压站、操纵台等)组成。主轴箱箱体是根据工件加工的需要,以大量的通用部件为基础,配以少量的专用部件组成的一种高效的专用机床。主轴箱箱体一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方法,生产效率比通用机床高几倍到几十倍。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,主轴箱箱体有低成本和高效率的优点,在大批、大量生产中得到广泛运用,并可用来组成自动生产线。多年来机械产品加工中广泛的采用万能机床,但是随着生产的发展,很多企业的产品的产量越来越大,精度越来越高,采用万能机床加工已经不能很好的满足要求。理所当然,生产着用机床可以提高生产效率和加工精度。在主轴箱箱体设计过程中,为了降低主轴箱箱体的制造成本,应尽可能的使用通用件和标准件。目前,我国设计制造的主轴箱箱体,其通用部件和标准件约占零件总数的70—80%,其它20—30%是专用零件
在进行主轴箱箱体的夹具设计时,首先需要对被加工零件孔的分布情况及所要达到的要求进行分析,如各部件尺寸、材料、形状、硬度及加工精度和表面粗糙度等内容。然后还要深入基层进行实地观察,摸索夹具的工作原理,体会主轴箱箱体的优点。通过认真阅读研究15040081型气缸盖的零件图,了解其材料、硬度、重量等,对内侧面进行半精镗和精镗排气空和进起孔。接下来是总体方案的设计,总体方案设计的具体工作是编制“三图一卡”,即绘制被加工的零件图,加工的示意图,机床联系尺寸图,编制生产率计算卡。最后,就是技术设计和工作设计。技术设计就是根据总体设计已经确定的三图一卡,设计夹具等专用部件正式总图;工作设计就是绘制各个专用部件的图样,编制各零件的明细表。
设计的整个过程是艰辛的,在设计过程中必须要考虑到方方面面的问题。由于所学的知识的有限,因此在设计过程中查阅了大量的相关资料,以补充自己的不足之处。
首先,要有丰富的实践经验。整个设计,仅靠一些参考资料是远远不够的。因此,在设计工作开始前,特地到江淮动力股份有限公司、盐城红旗机床厂、高精机电装备有限公司等进行了实地的参观考察,积累了一些宝贵经验。
其次,运用四年来所学的专业知识,针对现实中遇到的实际情况,做到举一反三,触类旁同。整个设计过程不仅涉及到以前所学的知识,而且还设计到新的理念,所以我在设计过程中一边温习以前所学的知识,一边学习新的知识,这样拓宽了我的视眼。
第三,通过自身的努力,结合理论和实际,从合理性、经济性、工艺性、实用性及其对被加工零件的具体要求对现有机床进行研究分析,找出可以进行改进的地方,通过相互对比,确定一个新的,周全的设计方案。在指导老师吴进老师的悉心指导下,在同课题组三位同学相互讨论学习和帮助下,经过两个月的艰辛劳动,终于完成了这一设计课题。
2 主轴箱箱体工艺方案的拟订
工艺方案的拟订是主轴箱箱体设计的关键一步。工艺方案制定的正确与否是在很大程度上决定了主轴箱箱体的结构配置和使用性能。因此,应根据工件的形状和加工要求的特点, 加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技术要求及生产率要求等,按一定的原则,结合主轴箱箱体常用的工艺方法,充分考虑到各种因素,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。选择工艺基面和定位方式是制定工艺方案的关键所在。
2.1 被加工零件的加工工序和加工精度
由于本机床是用于对气缸盖导管孔进行半精镗和精镗加工,根据先粗后精,工序集中原则,现对气缸盖导管孔加工的工艺路线设计如下:
工序1(半精镗) Ⅰ工位:枪铰排气导管孔(刀具直径为Φ14.8mm),镗排气阀座孔(刀具直径为Φ47.8mm),加工精度为H8;
Ⅱ工位:枪铰进气导管孔(刀具直径为Φ14.8mm),镗进气阀座孔(刀具直径为Φ44.8mm),加工精度为H8。
工序2(精镗) Ⅰ工位:枪铰排气导管孔(刀具直径为Φ15mm),镗排气阀座孔(刀具直径为Φ48mm),加工精度为H7;
Ⅱ工位:枪铰进气导管孔(刀具直径为Φ15mm),镗进气阀座孔(刀具直径为Φ45mm),加工精度为H7。
2.2被加工零件的特点
气缸盖的材料为HT250;
硬度为150-225HBS;
生产纲领为年产量5万件,单班制;
在本工序前各主要表面已加工完毕。
3.主轴箱箱体多轴箱设计
3.1多轴箱的组成
大型通用多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,其基本结构见多轴箱设计总图。图中箱体、前盖、后盖、上盖、侧盖等为箱体类零件;主轴、传动轴、手柄轴、传动齿轮、动力箱或电动机齿轮等为传动类零件;叶片泵、分油器、注油标、排油塞、和防油套等为润滑及防油元件。在多轴箱内结 束 语
本小组设计的CK-I型精镗车床主轴箱箱体对扩大柴油机的生产能力,提高生产率,增加经济效益起着很大的作用。
由我设计的三面精镗组合镗床总体设计,涉及内容之广,参考资料之多,该设计的内容大都已涉及到,总体方案还是较合理,尤其机床总图已达要求,示意图中镗刀布置基本能达到加工的技术特性,整个机床采用的液压滑动,电气控制,自动化程度高,对减轻工人的劳动强度有明显效益,且对工人的技术要求不高,整个镗床还具有调整、修养、维修方便的特点,所选通用零部件都符合规定参数。
但由于这是初次设计,经验不足,水平有限有许多不合理的地方,如切削参数的选用,至产量不够高,卧式床身显然占地面积比立式的多,床身、滑台虽然都已满足了强度要求,但对节省材料方面造成了不利影响。
由我设计的夹具,涉及内容之广,参考资料之多,该设计的内容大多已涉及到,方案还是较合理的。通过对夹具的设计,我对主轴箱箱体有了更进一步的了解,了解了它的传动原理、其的工作方式。通过该设计,我经受了锻炼,对所学的理论知识进行综合运用,这对今后的工作打下了基础,这与市、学校领导、工程技术人员的精心指导是分不开的。
由于这是初次设计,经验不多,水平有限,有许多不合理的地方,敬请老师同学批评指正,提出宝贵的意见,以便及时纠正。但就总体而言,本次设计,仍然是个能够满足工艺技术要求的方案。在今后的工作中总结经验教训,立志提高效益,达到最佳效果。
致 谢
历时两个多月的毕业设计,在老师的悉心指导下,现已划上了圆满的句号。
在设计工作开始之前,老师带领我们参观了盐城机床厂生产流水线,让我首先对机床主轴箱有了感性认识。在参观的过程中,老师认真地给我讲解了其加工过程和生产方式,分析了各部件的功能特性,避免了我在以后的毕业设计过程中的盲目性。
在设计过程中,老师及时的了解我设计中遇到的难题,帮助我解决了不少问题。由于本人对主轴箱箱体了解不多,实践知识更是不足,王老师耐心地给我们讲解有关方面的知识,使我得以在短时间内完成设计工作。同时,教导我们不管是在以后的工作还是学习中,都要保持治学严谨的态度。在本次毕业设计中,王老师及其他指导老师付出了辛勤的劳动,我向他们表示衷心的感谢。
此次设计的圆满和同组其他人员的通力合作也是分不开的,他们给了我许多帮助和指点,在此一并表示感谢!
参考文献
1. 谢家瀛.主轴箱箱体设计简明手册.北京:机械工业出版社,1994.
2. 大连主轴箱箱体研究所.主轴箱箱体设计(第一册).北京:机械工业出版社,1975.
3. 大连主轴箱箱体研究所.主轴箱箱体设计参考图册.机械工业出版社,1975.
4. 沈阳工业大学.主轴箱箱体设计.上海:上海科学技术出版社,1985.
5. 王先达.机械制造工艺学.北京:机械工业出版社,1995.
6. 杨黎明.机床夹具设计手册.北京:国防工业出版社,1996.
7. 徐仁发.机床夹具设计.重庆:重庆大学出版社,1993.
8. 孟少庚.机械加工工艺手册.北京:机械工业出版社,1992.
9. 戴曙.金属切削机床.北京:机械工业出版社,1994.
10. 杨列群.形状和位置公差,位置度公差.北京:中国标准出版社,1992.