毕业论文终稿-汽车变速箱端面钻孔专用机床及左端面5-M10孔设计[下载送CAD图纸 全套打包资料]

需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑毕业设计（论文）设计（论文）题目汽车变速箱端面钻孔专用机床设计【自动】【左端面5M10孔】学院名称专业班级姓名学号指导教师职称定稿日期年月日需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763II摘要本次毕业设计的题目是“汽车变速箱端面钻孔专用机床设计”。在工艺制定过程中，通过批量的进行钻底孔的加工方案，并寻求最佳的工艺方案，借此说明了工艺在生产过程中的重要性。本人的设计的主要内容是进行了机床总体布局设计；对机床的进给和传动部分进行了设计；结合实例，介绍了夹具设计方法；通过此设计，本机床完全能满足设计要求，与传统的机床相比，本机床具有自动化程度高，生产率高，精度高等优点。关键词组合机床；钻底孔；夹具设计；自动IVABSTRACTTHETOPICOFTHISGRADUATIONDESIGNIS“DESIGNOFAUTOMOBILEGEARBOXENDDRILLINGMACHINE“MAKINGPROCESSINTHEPROCESS,WITHAMASSOFDRILLHOLEPROCESSINGPROGRAM,ANDTOSEEKTHEOPTIMALPROCESSSCHEME,TOTAKENOTEOFTHEIMPORTANCEOFTECHNOLOGYINTHEPRODUCTIONPROCESSMYDESIGNOFTHEMAINCONTENTISWERETHEDESIGNLAYOUTOFTHEMACHINEOFMACHINETOOLFEEDANDTRANSMISSIONPARTDESIGNWITHANEXAMPLE,ANDDESCRIBESTHEDESIGNMETHODOFFIXTUREWITHTHISDESIGN,THEMACHINECANFULLYMEETTHEDESIGNREQUIREMENTS,COMPAREDWITHTHETRADITIONALMACHINETOOLS,THEMACHINEHASHIGHDEGREEOFAUTOMATION,HIGHPRODUCTIVITYTHEADVANTAGESOFHIGHPRECISION,KEYWORDSMODULARMACHINETOOLFIXTUREDESIGNVVIVIIVIIIIXAUTOMATICDRILLHOLEX目录1绪论111机床在国民经济的地位及其发展简史112组合机床的国内、外现状2121国内组合机床现状3122国外组合机床现状413机床设计的目的、内容、要求5131设计的目的5132设计内容5133设计要求614机床的设计步骤6141调查研究6142拟定方案6143工作图设计72组合机床的总体设计821组合机床方案的制定8211制定工艺方案8212确定组合机床的配置形式和结构方案822确定切削用量及选择刀具10221确定工序间余量10222选择切削用量10223确定切削力、切削扭矩、切削功率10224选择刀具结构1123钻孔组合机床总设计“三图一卡”的编制11231被加工零件工序图11232加工示意图12233机床联系尺寸图16234生产率计算卡1924多轴箱的设计21241绘制多轴箱设计原始依据图21242齿轮模数选择22243多轴箱的传动设计22244绘制传动系统图24245传动零件的校核253钻5M10螺纹底孔（自动）气动夹具设计2631夹具的夹紧装置和定位装置2632工件在夹具中的定位2733夹具的组成3134夹具设计31341定位基准的选择31XI342切削力及夹紧力的计算3235定位误差的分析3636确定夹具体结构和总体结构3737夹具设计及操作的简要说明38结论40致谢41参考文献4211绪论11机床在国民经济的地位及其发展简史现代社会中,人们为了高效、经济地生产各种高质量产品,日益广泛的使用各种机器、仪器和工具等技术设备与装备。为制造这些技术设备与装备,又必须具备各种加工金属零件的设备,诸如铸造、锻造、焊接、冲压和切削加工设备等。由于机械零件的形状精度、尺寸精度和表面粗糙度,目前主要靠切削加工的方法来达到,特别是形状复杂、精度要求高和表面粗糙度要求小的零件,往往需要在机床上经过几道甚至几十道切削加工工艺才能完成。因此,机床是现代机械制造业中最重要的加工设备。在一般机械制造厂中,机床所担负的加工工作量,约占机械制造总工作量的4060,机床的技术性能直接影响机械产品的质量及其制造的经济性,进而决定着国民经济的发展水平。可以这样说,如果没有机床的发展,如果不具备今天这样品种繁多、结构完善和性能精良的各种机床,现代社会目前所达到的高度物质文明将是不可想象的。一个国家要繁荣富强,必须实现工业、农业、国防和科学技术的现代化,这就需要一个强大的机械制造业为国民经济各部门提供现代化的先进技术设备与装备,即各种机器、仪器和工具等。然而,一个现代化的机械制造业必须要有一个现代化的机床制造业做后盾。机床工业是机械制造业的“装备部”、“总工艺师”,对国民经济发展起着重大作用。因此,许多国家都十分重视本国机床工业的发展和机床技术水平的提高,使本国国民经济的发展建立在坚实可靠的基础上。机床是人类在长期生产实践中,不断改进生产工具的基础上生产的,并随着社会生产的发展和科学技术的进步而渐趋完善。最原始的机床是木制的,所有运动都是由人力或畜力驱动,主要用于加工木料、石料和陶瓷制品的泥坯,它们实际上并不是一种完整的机器。现代意义上的用于加工金属机械零件的机床,是在18世纪中叶才开始发展起来的。当时,欧美一些工业最发达的国家,开始了从工场手工业向资本主义机器大工业生产方式的过度,需要越来越多的各种机器,这就推动了机床的迅速发展。为使蒸汽机的发明付诸实用,1770年前后创制了镗削蒸汽机汽缸内孔用的镗床。1797年发明了带有机动刀架的车床,开创了用机械代替人手控制刀具运动的先声,不仅解放了人的双手,并使机床的加工精度和工效起了一个飞跃,初步形成了现代机床的雏型。续车床之后,随着机械制造业的发展,其他各种机床也陆续被创制出来。至19世纪末,车床、钻床、镗床、刨床、拉床、铣床、磨床、齿轮加工机床等基本类型的2机床已先后形成。上世纪初以来,由于高速钢和硬质合金等新型刀具材料相继出现,刀具切削性能不断提高,促使机床沿着提高主轴转速、加大驱动功率和增强结构刚度的方向发展。与此同时,由于电动机、齿轮、轴承、电气和液压等技术有了很大的发展,使机床的转动、结构和控制等方面也得到相应的改进,加工精度和生产率显著提高。此外,为了满足机械制造业日益广阔的各种使用要求,机床品种的发展也与日俱增,例如,各种高效率自动化机床、重型机床、精密机床以及适应加工特殊形状和特殊材料需要的特种加工机床相继问世。50年代,在综合应用电子技术、检测技术、计算技术、自动控制和机床设计等各个领域最新成就的基础上发展起来的数控机床,使机床自动化进入了一个崭新的阶段,与早期发展的仅适用于大批大量生产的纯机械控制和继电器接触器控制的自动化相比,它具有很高柔性,即使在单件和小批生产中也能得到经济的使用。综观机床的发展史,它总是随着机械工业的扩大和科学技术的进步而发展,并始终围绕着不断提高生产效率、加工精度、自动化程度和扩大产品品种而进行的,现代机床总的趋势仍然是继续沿着这一方向发展。我国的机床工业是在1949年新中国成立后才开始建立起来的。解放前,由于长期的封锁统治和19世纪中叶以后帝国主义的侵略和掠夺,我国的工农业生产非常落后,既没有独立的机械制造业,更谈不上机床制造业。至解放前夕,全国只有少数城市的一些规模很小的机械厂,制造少量简单的皮带车间、牛头刨床和砂轮等1949年全国机床产量仅1000多台,品种不到10个。解放后,党和人民政府十分重视机床工业的发展。在解放初期的三年经济恢复时期,就把一些原来的机械修配厂改建为专业厂在随后开始的几个五年计划期间,又陆续扩建、新建了一系列机床厂。经过50多年的建设,我国机床工业从无到有,从小到大,现在已经成门类比较齐全,具有一定实力的机床工业体系,能生产5000多种机床通用品种,数控机床1500多种不仅装备了国内的工业,而且每年还有一定数量的机床出口。我国机床行业的发展是迅速的,成就是巨大的。但由于起步晚、底子薄,与世界先进水平相比,还有较大差距。为了适应我国工业、农业、国防和科学技术现代化的需要,为了提高机床产品在国际市场上的竞争能力,必须深入开展机床基础理论研究,加强工艺试验研究,大力开发精密、重型和数控机床,使我国的机床工业尽早跻身于世界先进行列。12组合机床的国内、外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3迅速发展。至今,它已成为现代制造工程尤其是箱体零件加工的关键设备之一。现代制造工程从各个角度对组合机床提出了愈来愈高的要求,而组合机床也在不断吸取新技术成果而完善和发展。121国内组合机床现状我国加入WTO以后,制造业所面临的机遇与挑战并存、组合机床行业企业适时调整战略,采取了积极的应对策略,出现了产、销两旺的良好势头,截至2005年4月份,组合机床行业企业仅组合机床一项,据不完全统计产量已达1000余台,产值达39个亿以上,较2004年同比增长了10以上,另外组合机床行业增加值、产品销售率、全员工资总额、出口交费值等经济指标均有不同程度的增长,新产品、新技术较去年年均有大幅度提高,可见行业企业运营状况良好。1行业企业产品结构的变化组合机床行业企业主要针对汽车、摩托车、内燃机、农机、工程机械、化工机械、军工、能源、轻工及家电行业提供专用设备,随着我国加入WTO后与世界机床进一步接轨,组合机床行业企业产品开始向数控化、柔性化转变。从近两年是企业生产情况来看,数控机床与加工中心的市场需求量在上升,而传统的钻、镗、铣组合机床则有下降趋势,中国机床工具工业学会的机床工具行业企业主要经济指标报表是统计数据显示,仅从几个全国大型重点企业生产情况看,2003年生产数控机床890台,产值16187万元,生产加工中心148台,产值5770万元2004年生产数控机床985台,产值25838万元,生产加工中心159台,产值7099万元而2005年,截至4月份,数控机床、加工中心、产值已接近2003年全年水平,故市场在向数控、高精制造技术和成套工艺装备方面发展。2行业企业的快速转变“九五”后期,在组合机床行业企业的50多家组合机床分会会员中,仅有两家企业实行了股份改造,一家企业退出国有转为民营,其余的都是国有企业。而从2001至2002年,不到两年的时间,就先后有十几家企业实行股份制改造,一些小厂几乎全部退出国有转为民营,现在一些国家重点国有企业也在酝酿股份制改造,转制已势不可档,“民营经济在经历了从被歧视,被藐视到不可小视和现在高度重视4个阶段后,焕发勃勃生机。”组合机床行业企业正在以股份制、民营化等多种形式快速发展。3组合机床技术装备现状与发展趋势组合机床及其自动线是集机电于一体是综合自动化度较高的制造技术和成套工艺装备。它的特征是高效、高质、经济实用,因而4被广泛应用与工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电行业。我国的传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制,它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型的箱体类和轴类零件近年研制的组合机床加工连杆、板件等也占一定份额,完成钻孔、扩孔、铰孔,加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台,在孔内镗各种形状槽,以及铣削平面和成型面等。组合机床的分类繁多,有大型组合机床和小型组合机床,有单面、双面、三面、卧式、立式、倾斜式、复合式,还有多工位回转台组合机床等随着技术的不断是进步,一种新型的组合机床柔性组合机床越来越受人们是亲昧,它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换,配以可编程序控制器PLC、数字控制NC等,能任意改变工作循环控制和驱动系统,并能灵活适应多种加工的可调可变的组合机床。另外,近年来组合机床加工中心、数控组合机床、机床辅机等在组合机床行业中所占份额也越来越大。由于组合机床及其自动线是一种技术综合性很高的高技术专用产品,是根据用户特殊要求而设计的,它涉及到加工工艺、刀具、测量、控制、诊断监控、清洗、装配和试漏等技术。我国组合机床及其组合机床自动线总体技术水平比发达国家相对落后,国内所需的一些高水平组合机床及自动线几乎都从国外进口。工艺装备的大量进口势必导致投资规模的扩大,并使产品生产成本提高。因此,市场要求我们不断开发新技术、新工艺、研制新产品,由过去的“刚性”机床结构,向“柔性”化方向发展,满足用户需要,真正成为刚柔兼备的自动化装备。122国外组合机床现状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进展,实现了机床工作程序软件化、工序高度集中、高效短节拍和多功能知道监控。组合机床技术的发展趋势是1广泛应用数控技术国外主要的组合机床生产厂家都有自己的系列化完整的数控组合机床通用部件,在组合机床上不仅一般动力部件应用数控技术,而且夹具的转位或转角、换箱装置的自动分度与定位也都应用数控技术,从而进一步提高了组合机床的工作可靠性和加工精度。广州标致汽车公司由法国雷诺公司购置的缸盖加工生产线,就是由三台自动换箱组合机床组成的,其全部动作均为数控,包括自动上下料的交换工作台、环形主轴箱库、动力部件和夹具的运动,其节拍时间为58秒。52发展柔性技术80年代以来,国外对中大批量生产,多品种加工装备采取了一系列的可调、可变、可换措施,使加工装备具有了一定的柔性。如先后发展了转塔动力头、可换主轴箱等组成的组合机床同时根据加工中心的发展,开发了二坐标、三坐标模块化的加工单元,并以此为基础组成了柔性加工自动线FTL。这种结构的变化,既可以实现多品种加工要求的调整变化快速灵敏,又可以使机床配置更加灵活多样。3发展综合自动化技术汽车工业的大发展,对自动化制造技术提出了许多新的需求,大批量生产的高效率,要求制造系统不仅能完成一般的机械加工工序,而且能完成零件从毛坯进线到成品下线的全部工序,以及下线后的自动码垛、装箱等。德国大众汽车公司KASSEL变速箱厂1987年投入使用的造价9000万马克的齿轮箱和离合器壳生产线,就是这种综合自动化制造系统的典范。该系统由两条相似对称布置的自动线组成,三班制工作,每条线日产2000件,节拍时间为40秒。全线由12台双面组合机床、18台三坐标加工单元、空架机器人、线两端的毛坯库和三坐标测量机组成,可实现3种零件的加工。空架机器人完成工件下线的码垛装箱工作。随着综合自动化技术的发展,出现了一批专门从事装配、试验、检测、清洗等装备的专业生产厂家,进一步提高了制造系统的配套水平。4进一步提高工序集中程度国外为了减少机床数量,节省占地面积,对组合机床这种工序集中程度高的产品,继续采取各种措施,进一步提高工序集中程度。如采用十字滑台、多坐标通用部件、移动主轴箱、双头镗孔车端面头等组成机床或在夹具部位设置刀库,通过换刀加工实现工序集中,从而可最大限度地发挥设备的效能,获取更好的经济效益。13机床设计的目的、内容、要求131设计的目的机床设计毕业设计,其目的在于通过机床主运动机械变速传动系统的结构设计,使我们在拟定传动和变速的结构方案过程中,得到设计构思、方案的分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅资料等方面的综合训练,树立正确的设计思想,掌握基本的设计方法,培养基本的设计方法,并培养了自己具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。132设计内容1运动设计根据给定的被加工零件,确定机床的切削用量,通过分析比较拟定传动6方案和传动系统图,确定传动副的传动比及齿轮的齿数,并计算主轴的实际转速与标准的相对误差。2动力设计根据给定的工件,初算传动轴的直径、齿轮的模数确定动力箱计算多轴箱尺寸及设计传动路线。完成装配草图后,要验算传动轴的直径,齿轮模数否在允许范围内。还要验算主轴主件的静刚度。3结构设计进行主运动传动轴系、变速机构、主轴主件、箱体、润滑与密封等的布置和机构设计。即绘制装配图和零件工作图。4编写设计说明书133设计要求评价机床性能的优劣,主要是根据技术经济指标来判定的。技术先进合理,亦即“质优价廉”才会受到用户的欢迎,在国内和国际市场上才有竞争力。机床设计的技术经济指标可以从满足性能要求、经济效益和人机关系等方面进行分析。14机床的设计步骤141调查研究研究市场和用户对设计机床的要求,然后检索有关资料。其中包括情报、预测、实验研究成果、发展趋势、新技术应用以及相应的图纸资料等。甚至还可以通过网络检索技术查阅先进国家的有关资料和专利等。通过对上述资料的分析研究,拟订适当的方案,以保证机床的质量和提高生产率,使用户有较好的经济效益。142拟定方案通常可以拟定出几个方案进行分析比较。每个方案包括的内容有工艺分析、主要技术参数、总布局、传动系统、液压系统、控制操作系统、电系统、主要部件的结构草图、实验结果及技术经济分析等。在制定方案时应注意以下几个方面1当使用和制造出现矛盾时,应先满足使用要求,其次才是尽可能便于制造。要尽量用先进的工艺和创新的结构2设计必须以生产实践和科学实验为依据,凡是未经实践考验的方案,必须经过实验证明可靠后才能用于设计3继承与创造相结合,尽量采用先进工艺,迅速提高生产力,为实现四个现代化服务。注意吸取前人和国外的先进经验,并在此基础上有所创造和发展。7143工作图设计首先,在选定工艺方案并确定机床配置形式、结构方案基础上,进行方案图纸的设计。这些图子包括被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图和生产率计算卡,统称“三图一卡”设计。并初定出主轴箱轮廓尺寸,才能确定机床各部件间的相互关系。其次,绘制机床的联系尺寸图、多轴箱装配图、夹具装配图，然后,整理机床有关部件与主要零件的设计计算书,编制各类零件明细表,编写机床说明书等技术文件。最后,对有关图纸进行工艺审查和标准化审查。82组合机床的总体设计21组合机床方案的制定211制定工艺方案加工技术将确定组合机床的加工质量，生产率，夹具的总体布局和结构。因此，在计划的过程中，我们必须要被加工零件的分析，和现场的形状，尺寸，材料，硬度，刚度的深入了解，表面粗糙度的加工精度，加工零件的结构特点，和定位，夹紧方法，过程，和切割工具，生产力的场景，环境和条件等。与国内外相关技术资料的收集，制定合理的工艺。根据被加工零件（汽车变速箱）的零件图（图21），加工过程8螺纹底孔1加工孔的主要技术要求。5个螺纹孔M10底孔直径均为8MM。孔的位置度公差为008MM。工件材料为HT200，HB170241HBS2工艺分析加工该孔时，孔的位置度公差为03MM。根据组合机床和精密加工方案的过程，可以用如下一次性加工孔，直径为8MM3定位基准及夹紧点的选择部分被加工孔的表面上，上面的三自由度和三个自由度的右端极限的限制，位于中间的孔通过螺钉夹有很好的作用。为保证加工精度，提高生产效率和降低劳动量，工件是批量生产，所以在设计，手动夹紧。212确定组合机床的配置形式和结构方案1被加工零件的加工精度被加工零件的过程来完成组合机床加工精度应保证，是制造机器的主要依据。较高的汽车变速箱钻孔的精度要求，可用于钻孔组合机床。为了机RA16UM孔的表面粗糙度，改善原机的制造精度和工件的定位精度和减少夹紧变形的对策研究。因此，该机通常采用的尾部安装的齿轮传动装置，进给使用液压系统，被加工零件图如图21所示9图21汽车变速箱2被加工零件的特点这主要是指结构形状的材料，零件加工工件硬度工件刚度，定位基准特征，他们有重要影响的机床工艺方案系统。这个盒子是HT200材料，硬度HB100，8MM孔直径。多孔同步处理，部分的刚度是足够的，振动，和工件变形的影响可以忽略不计的加热。在一般情况下，孔的中心线与定位基准平面平行和由一个或多个表面处理身体应横机，该机适用于加工定位面水平和加工孔和垂直参考平面，但不适合加工安装不方便或高细长件。一个单一的加工机适用于大箱，和中小型零件则多采用多处理机。这些组件的加工特点的中心线与定位基准面是垂直的，和定位基准水平，工件较小，孔隙分布密集，多轴箱体积较大，选择钻床，立式钻床。3零件的生产批量生产批次的部分是由单工位定，在多工位的一个重要因素，在自动线或组合机床设计的小批量生产的特点。根据18000件的年生产能力的生产程序设计的要求，从工件的形状和轮廓尺寸，以减少处理时间，采用多轴，以减少机床数量，过程在一台机器上完成，为了提高利用率。4机床使用条件根据车间布局，组合机床的使用选择合适的组合机床工艺连接，技术能力和自然10条件和要求。基于上述汽车变速箱的结构特点，加工零件，尺寸精度，表面粗糙度和技术要求，定位，夹紧方法，过程，和机床的总体布局和技术性能等的影响因素，最终决定设计四轴头多工位同步钻床。22确定切削用量及选择刀具221确定工序间余量为使加工过程顺利进行并稳定的保证加工精度，必须合理地确定工序余量。生产中常用查表给出的组合机床对孔加工的工序余量，以消除转、定位误差的影响。8MM的孔在钻孔时，直径上工序间余量均为02MM。222选择切削用量技术含量决定完成机器的组合，你可以选择切削参数。因为在大多数情况下，多轴联动加工机床的设计组合，切削参数，根据经验，30低于普通机床的加工单。多轴主轴箱的所有工具都有一个进料系统，通常作为一个标准的电力幻灯片，工作，每分钟进给量的所有工具的相同，等于每分钟的动力滑台的进给（毫米/分钟）适用于一般的工具。因此，同一主轴箱上的刀具主轴可设计成同转速和同的每转进给量（MM/R）与其适应。以满足直径的加需要，即2112INFFNFV式中各主轴转速（R/MIN）、各主轴进给量（MM/R）12,IFF动力滑台每分钟进给量（MM/MIN）VF由于汽车变速箱钻孔的加工精度、工件材料、工作条件、技术要求等，按照经济地选择满足加工要求的原则，采用查表的方法查得孔钻头直径D8MM，进给量F018MM/R、切削速度V18M/MIN223确定切削力、切削扭矩、切削功率根据选定的切削用量（主要指切削速度V及进给量F）确定切削力，作为选择动力部件（滑台）；确定切削扭矩，用以确定主轴及其它传动件（齿轮，传动轴等）的尺寸；确定切削功率，用以选择主传动电动（一般指动力箱）功率，通过查表计算如下切削力2622FD80F6HB2682023788N11切削扭矩1023T91D80F6HB10209979NMM切削功率24P/974V997918/9740388043KW式中HB布氏硬度F切削力（N）D钻头直径（MM）F每转进给量（MM/R）T切削扭矩NMMV切削速度（M/MIN）P切削功率KW224选择刀具结构在汽车变速箱的布氏硬度HB100，孔径D高速钢钻头为8MM的刀具材料（W18CR4V），为了使工作可靠，结构简单，加工简单，8MM的麻花钻的选择标准。孔加工刀具长度应确保在工具和导套的末端之间的螺旋槽加工结束3080MM范围，以排出切屑与刀具磨损已调整了一定量。23钻孔组合机床总设计“三图一卡”的编制总体设计方案的图纸表达形式“三图一卡”设计，其内容包括绘制被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图、编制生产率卡。231被加工零件工序图1，通过处理流程图的作用及内容零件工序图是根据选定的工艺方案加工，称为组合机床的工艺内容完整，尺寸，加工零件的精度，表面粗糙度和技术要求，定位基准，加工零件和材料零件的夹具加工图纸，硬度。它是基于原来的绘图，突出本机床的加工内容，再加上画出必要的说明，主要是基于组合机床的设计，制造，使用，也是重要的技术文件，检查和机床的调整。汽车变速箱孔组合机床是加工零件的过程如图22所示。地图的主要内容（1）被加工零件的形状，主要尺寸和机加工零件的尺寸，精度，表面粗糙度，形12状和位置精度等技术要求，以及工作程序和技术要求。（2）定位基准选择定位夹紧，夹紧方向的过程。（3）加工零件的名称，数量，材料，硬度和加工件与津贴。2，绘制加工零件的工序图的注意（1）为了使被加工零件工序图是明确的，必须通过处理这台机器的内容。绘制时，要按一定比例，选择足够的视图和剖面看，优秀的处理站点（用粗实线），和零件和机床的轮廓，重行标记的夹具设计。如在参考22位置，机械夹紧位置和方向，辅助支持由符号部规定（细实线）表清楚，所有的程序来确保尺寸，角度等，应使用尺寸的数值表示。图22汽车变速箱工序图（2）加工部位的位置尺寸应由定位基准注起，为了便于加工和检验，有时为选定的定位基准与设计基准不重合，应处理转换位置精度要求。232加工示意图1、加工示意图的作用和内容（2）和定位基准加工零件的注射位置大小，为了便于加工和检验，有时为选定的定位基准与设计基准不重合，应处理网站的转换位置精度要求。与加工示意含量的作用13图式加工是反映在拉深零件加工工艺方案，表示被加工零件在机床，刀具和工件，夹具，布局之间的相对位置的刀具，机床的工作行程和工作周期，是工具，夹具，主轴箱，主要对功率器件依据电气和液压系统的设计，是整个机床布局原来的需求，重要文件也是必要的调整工具。图23是汽车变速箱孔加工示意图图23加工示意图在图上应标注的内容（1）机床的加工方法，切削用量，工作循环和工作行程。（2）工件、夹具、刀具及多轴箱端面之间的距离等。（3）主轴的结构类型，尺寸及外伸长度；刀具类型，数量和结构尺寸、接杆、导向装置的结构尺寸；刀具与导向置的配合，刀具、接杆、主轴之间的连接方式，刀具应按加工终了位置绘制。2、绘制加工示意图之前的有关计算（1）刀具的选择刀具选择考虑加工尺寸精度、表面粗糙度、切削的排除及生产率要求等因素。刀具的选择前已述及，此处就不在追述了。（2）导向套的选择在组合机床主轴孔加工，除了使用刚性方案，工件的尺寸，位置精度主要取决于夹具指南。所以正确的选择式导向装置，合理确定规模，精度，是组合机床设计的重要内容，也是解决必须处理内容绘制示意图。141）选择导向类型根据刀具导向部分直径和刀具导向的线速度V18M/MIN，选择固定式导向。2）导向套的参数根据刀具的直径选择固定导向装置固定导向装置的标准尺寸如下表表21固定导向装置的标准尺DD1DD1D2LL1L2L3L4L888223034180408121746固定装置的配合如下表表22固定装置的配合导向类别工艺方法DDD1刀具导向部分外径固定导向钻孔G7（或F8）H7/G6H7/N6G6固定导向装置的布置如图24所示图24固定导向装置的布置（3）初定主轴类型、尺寸、外伸长度因为轴的材料为40CR，剪切弹性模量G810GPA,刚性主轴取14（0）M,15所以B取2316，根据刚性条件计算主轴的直径为DB2894T式中D轴直径（MM）（2468）T轴所承受的转矩（NMM）B系数本设计中主轴直径D28MM,主轴外伸长度为L118MM，D/为40/28。1D（4）选择刀具接杆由以上可知，多轴箱各主轴的外伸长度为一定值，而刀具的长度也是一定值，因此，为保证多轴箱上各刀具能同时到达加工终了位置，就需要在主轴与刀具之间设置可调环节，这个可调节在组合机床上是通过可调整的刀具接杆来解决的,连接杆如图28所示，图28可调连接杆连接杆上的尺寸D与主轴外伸长度的内孔D配合，因此，根据接杆直径D选择刀具接杆参数如表23所示表23可调接杆的尺寸DD1H6D2D3LL1L2L3螺母厚度28TR282莫氏1号12061368881428012（8）确定加工示意图的联系尺寸从加工结束主轴箱的端到端的所有链接的大小来确定的表面之间的最小距离，加工示意图连接尺寸如图23所示。面对的工件端面最重要的连接尺寸（多轴箱的大小321MM），它等于刀具悬伸长度，螺母的厚度，主轴伸出长度和连杆长度（可调）和减16去加工，孔的深度和切出值。（6）工作进给长度的确定如图26工作进给长度应等于工件加工部位长度L与刀具切入长度和切出长工L1L度之和。切入长应应根据工件端面误差情况在810MM之间选择，误差大时取2L1大值，因此取8MM，切出长度1/3D38X8712MM，所以12138121232MM工（7）快进长度的确定考虑实际加工情况，在未加工之前，保证工件表面与刀尖之间有足够的工作空间，也就是快速退回行程须保证所有刀具均退至夹具导套内而不影响工件装卸。这里取快速退回行程为120MM，快退长度等于快速引进与工作工进之和，因此快进长度1204878MM图26工作进给长度233机床联系尺寸图17图27机床联系尺寸图1、联系尺寸图的作用和内容在一般情况下，组合机床是由通用部件标准动力箱，动力滑台，柱，柱脚及特殊部件的装配。联系尺寸图是用来表示机床运动部件相互组装在该系统中，相对位置和尺寸的机器部件接触测试是否满足要求，通用部件的选择是适当的，并对主轴箱设计的进一步发展提供基础，夹具等专用部件，零件。联系尺寸图也可以被视为一个简化的设备布局，它代表了机床的结构类型和总体布局。如图27所示，机床联系尺寸图包括机床的布局，主要接触尺寸电机尺寸，规格，通用组件和电机的主要参数的动态组件，工件和各部分之间的特殊部位，外形尺寸。2、选用动力部件选用动力部件主要选择型号、规格合适的动力滑台、动力箱。（1）滑台的选用通常，根据滑台的驱动方式、所需进给力、进给速度、最大行程长度和加工精度等因素来选用合适的滑台。1）驱动形式的确定根据对液压滑台和机械滑台的性能特点比较，并结合具体的加工要求，使用条件选择HY系列液压滑台。2）确定轴向进给力滑台所需的进给进FI式中各主轴加工时所产生的轴向力I由于滑台工作时，除了克服各主轴的轴的向力外，还要克服滑台移动时所产生的摩擦力。因而选择滑台的最大进给力应大于988KN。进3）确定进给速度液压滑台的工作进给速度规定一定范围内无级调速，对液压滑台确定切削用量时所规定的工作进给速度应大于滑台最小工作进给速度的081倍液压进给系统中采用应力继电器时，实际进给速度应更大一些。本系统中进给速度NF18MM/MIN。所以选择1HY32A液压滑台，工作进给速度范围VF20680MM/MIN，快速速度10M/MIN。4）确定滑台行程滑台的行程除保证足够的工作行程外，还应留有前备量和后备量。前备量的作用是动力部件有一定的向前移动的余地，以弥补机床的制造误差以及刀具磨损后能向前调整。本系统前备量为20MM，后备量的作用是使动力部件有一定的向后移动的余地，为方便装卸刀具，这里取80MM,所以滑台总行程应大于工作行程，前备量，后备量之和。即行程L1202080220MM，取L400MM。综合上述条件，确定液压动力滑台型号1HY32A,以及相配套的滑台底座（1CC321型）。（2）由下式确定动力箱的选用动力箱主要依据多轴所需的电动机功率来选用，在多轴箱没有设计之前，可算主P26主切P6043083228KW式中多轴箱传动效率，加工黑色金属时0809；有色金属时0708，本系统加工HT200，取08动力箱的电动机功率应大于计算功率，并结合主轴要求的转速大小选择。因此，选用电动机型号为Y132M16的1TD32I型动力箱，动力箱输出轴至箱底面高度为180MM。主要技术参数如下表表24电机型号及参数转速范围（R/MIN）主电机传动型号电机转速输出转速主电机功率（）KW配套主轴部件型号D80Y132M1696047041HY32A,1CC321,1CD3213、配套支承部件的选用19立柱底座1CD322。4、确定装料高度装料高度指工件安装基面至机床底面的垂直距离，在现阶段设计组合机床时，装料高度可视具体情况在H8801060MM之间选取，本系统取装料高度为800MM。8、中间底座轮廓尺寸中间底座的轮廓尺寸要满足滑台在其上面联接安装的需要，又考虑到与立柱底座相连接。因此，中间底座采用侧底座1CD321。6、确定多轴箱轮廓尺寸本机床配置的多轴箱总厚度为340MM，宽度和高度按标准尺寸中选取。计算时，多轴箱的宽度B和高度H可确定为B400，H320根据上述计算值，按主轴箱轮廓尺寸系列标准，最后确定主轴箱轮廓尺寸BH400320MM。234生产率计算卡生产率计算卡是反映所设计机床的工作循环过程、动作时间、切削用量、生产率、负荷率等技术文件，通过生产率计算卡，可以分析拟定的方案是否满足用户对生产率及负荷率的要求。计算如下切削时间T切L/VFT停2748/74710/4180628MIN式中T切机加工时间（MIN）L工进行程长度（MM）VF刀具进给量（MM/MIN）T停死挡铁停留时间。一般为在动力部件进给停止状态下，刀具旋转810R所需要时间。这里取10R辅助时间T辅T移T装28FKVL43（78120）/100001322328MIN式中L3、L4分别为动力部件快进、快退长度（MM）VFK快速移动速度（MM/MIN）T移工作台移动时间（MIN）,一般为008013MIN,取013MIN20T装装卸工件时间（MIN）一般为0818MIN,本例取2MIN机床生产率Q160/T单2960/（T切T辅）60/（06283298）183件/H机床负荷率按下式计算Q/Q1100210A/Q1TK10018000/18319801006704式中Q机床的理想生产率（件/H）A年生产纲领（件）TK年工作时间，单班制工作时间TK1980H表28生产率计算卡2124多轴箱的设计241绘制多轴箱设计原始依据图多轴箱设计原始依据图是根据“三图一卡”绘制的如图28所示图28钻孔组合机床多轴箱22图中多轴箱的两定位销孔中心连线为横坐标，工件加工孔对称，选择箱体中垂线为纵坐标，在建立的坐标系中标注轮廓尺寸及动力箱驱动轴的相对位置尺寸。主轴部为逆时针旋转（面对主轴看）。主轴的工序内容，切削用量及主轴尺寸及动力部件的型号和性能参数如表26所示表26主轴外尺寸及切削用量主轴外伸尺寸切削用量轴号D/DL工序内容N（R/MIN）VM/MINFMM/RVFMM/MIN1、2、3、440/28118钻841818018747注1被加工零件编号及名称箱体材料HT200JB29762；硬度HB170241，前、后、侧盖等材料为HT1802动力部件型号1TD32I动力箱，电动机型号Y112M6；功率P22KW。242齿轮模数选择本组合机床主要用于钻孔，因此采用滚珠轴承主轴。齿轮模数M可按下式估算M303232212113/ZNP34159/2式中M估算齿轮模数P齿轮所传递的功率（KW）Z对啮合齿中的小齿轮数N小齿轮的转速（R/MIN）多轴箱输入齿轮模数取M28。243多轴箱的传动设计（1）根据原始依据图（图28），画出驱动轴、主轴坐标位置。如下表表27驱动轴、主轴坐标值坐标销O1驱动轴O主轴1主轴2主轴3主轴4X178037373737Y086810388988981038（2）确定传动轴位置及齿轮齿数23图29齿轮的最小壁厚1）最小齿数的确定为保证齿轮齿根强度，根据组合机床简明设计手册可知，驱动轴齿数要在2124之间。2）传动轴2为主轴1，2，3，4都各自在同一同心圆上。多轴箱的齿轮模数按驱动轴齿轮估算28302PMZN多轴箱输入齿轮模数取M2。主轴1，2，3，4要求的转速一致且较高，所以采用降速传动。主轴齿数选取Z21，传动齿轮采用Z22齿的齿轮，变位系数。018X传动轴的转速为218735/INR由于前面选取了主轴直径为40，显然传动轴直径都选取40，这样为了减少传动轴种类和设计题目需要由于传动轴转速是，则驱动轴至传动轴的传动比为/MI2161735I所以选择两级传动，且传动比分配为一级为1010二级为1410。驱动轴的直径为40MM，由组合机床简明设计手册查得知T333MM,当M3时，驱动轴上的齿数为24ZMIN21730321521258DMT去驱动齿轮齿数Z24。通用的齿轮有三种，即传动齿轮、动力箱齿轮和电机齿轮。材料均为48钢，热处理为齿部高频淬火G84。本机床齿轮的选用按照下表选用表28齿轮种类及参数齿轮种类宽度（MM）齿数模数（MM）孔径（MM）驱动轴齿轮24321780连续17702、28、32、28、3、418、20、30、38、4028、30、38、40、80传动轴齿轮44（B型）2124328、30、38、40、80输出轴齿轮322124318、22、28、32、36计算各主轴转速使各主轴转速的相对转速损失在8以内，由公式V知140DNERRORNOBOOKMARKNAMEGIVENN1N2N3N418X1000/38/8418R/MINERRORNOBOOKMARKNAMEGIVEN218244绘制传动系统图传动系统图是表示传动关系是示意图，即用以确定的传动轴将驱动轴和各主轴连接起来，绘制在多轴箱轮廓内的传动示意图，如图210所示图210钻孔多轴箱传动系统图图中传动轴齿轮和驱动轴齿轮为第排。在图中标出齿轮的齿数、模数、变位系25数，以校核驱动轴是否正确。另外，应检查同排的非啮合齿轮是否齿顶干涉；还画出主轴直径和轴套直径，以避免齿轮和相邻的主轴轴套相碰。245传动零件的校核（1）验算传动轴的直径校核传动轴以承受的总扭矩最大传动轴8，由它驱动的有主轴1、2、3、4主轴扭矩T1T2T3T49979NMM油泵轴的扭矩查得R121A油泵的最高压力为03MPA、排量为888ML/R。假设在理想无泄漏状态，即PQT式中P油泵的压力N/Q油泵的排量M3/ST输入扭矩NM输入角速度RAD/S单位换算P03MPA03106PAN880R/MIN917R/S219Q8889178392ML/R8392106M3/S2202N/60238880/602218787RAD/S代入公式PQT2228392106031068787T6解得T6281NMMT8T1/I81T2/I82T3/I83T4/I84T6/I8622349979/098281/06674409306NMM根据DB2316336MMFF1所以,时工件不会转动,故本夹具可安全工作。由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。夹紧力的确定夹紧力方向的确定夹紧力应朝向主要的定位基面。夹紧力的方向尽可能与切削力和工件重力同向。1夹紧力作用点的选择34A夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。B夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位上，这样可以防止或减少工件变形变形对加工精度的影响。C夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面。3夹紧力大小的估算理论上确定夹紧力的大小，必须知道加工过程中，工件所受到的切削力、离心力、惯性力及重力等，然后利用夹紧力的作用应与上述各力的作用平衡而计算出。但实际上，夹紧里的大小还与工艺系统的刚性、夹紧机构的传递效率等有关。而且，切削力的大小在加工过程中是变化的，因此，夹紧力的计算是个很复杂的问题，只能进行粗略的估算。估算的方法一是找出对夹紧最不利的瞬时状态，估算此状态下所需的夹紧力；二是只考虑主要因素在力系中的影响，略去次要因素在力系中的影响。估算的步骤A建立理论夹紧力FJ理与主要最大切削力FP的静平衡方程FJ理FP。B实际需要的夹紧力FJ需，应考虑安全系数，FJ需KFJ理。C校核夹紧机构的夹紧力FJ是否满足条件FJFJ需。夹具的夹紧装置和定位装置12夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。仅仅定好位在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹35紧装置对工件进行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件，或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。螺旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把契绕在圆柱体上，因此他的作用原理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋，使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。典型的螺旋夹紧机构的特点（1）结构简单；（2）扩力比大；（3）自琐性能好；（4）行程不受限制；（5）夹紧动作慢。夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置，在此套夹具中，中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧，通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。1气动夹紧装置36气动夹紧装置以压缩空气作为动力源推动夹紧机构夹紧工件。常用的气缸结构有活塞式和薄膜式两种。活塞式气缸按照气缸装夹方式分类有固定式、摆动式和回转式三种，按工作方式分类有单向作用和双向作用两种，应用最广泛的是双作用固定式气缸。2液压夹紧装置液压夹紧装置的结构和工作原理基本与气动夹紧装置相同，所不同的是它所用的工作介质是压力油。与气压夹紧装置相比，液压夹紧具有以下优点传动力大，夹具结构相对比较小；油液不可压缩，夹紧可靠，工作平稳Z噪声小。它的不足之处是须设置专门的液压系统，应用范围受限制。本道工序的夹具就选择了气动夹紧方式。本工序因为是粗加工，毛坯材料又是铝合金，切削力不是很大，为了夹紧工件，势必要增大液压缸直径，而这样将使整个夹具过于庞大。因此，首先降低切削力。目前采取的措施有三一是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是选择一种比较理想的杠杆夹紧机构；三是在可能情况下，适当提高压缩空气的工作压力（由04MPA增至06MPA），以增加液压缸推力。结果本夹具总的感觉还是比较紧凑18，可以满足要求。夹具在装夹时，由在定位时造成圆周上存在定位误差；夹具体在零件的内孔端面上定位时，也存在定位误差，从而会造成由原来的面接触变成点接触，从而使零件在定位时发生35定位误差的分析该夹具以一个平面和2个定位销定位，要求保证孔轴线间的尺寸公差。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。37由5和6可得1定位误差当以任意边接触时MINDWD2通过分析可得05D1DMIN因此当以任意边接触时063DW2夹紧误差COSMINAXYJ其中接触变形位移值SNCHBKRKMNZAZY014891COS03JY磨损造成的加工误差通常不超过MJ05夹具相对刀具位置误差取AD1误差总和0965JWM从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。36确定夹具体结构和总体结构对夹具体的设计的基本要求（1）应该保持精度和稳定性38在夹具体表面重要的面，如安装接触位置，安装表面的刀块夹紧安装特定的，足够的