减速器箱体9个孔钻组合机床设计【左右9个螺纹孔】【10张CAD图纸+PDF图】
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东南大学成贤学院毕业设计(论文)开题报告 系 专业学 生 姓 名： 学 号： 设 计 地 点： 指 导 教 师： 毕业设计（论文）开题报告课 题 名 称减速器箱体9个孔钻组合机床设计一、 选题背景与意义（300字左右）组合机床出现在世界上只有50多年的历史。我国组合机床事业是从无到有，逐渐发展起来的。从1956年开始自行设计、制造了组合机床并得到很大发展。如北京、上海、辽宁、山东、江苏等发展很快，西北、西南地区也又新的发展。国家又重点安排了一批工厂，如大连机床厂、常州机床厂、大河机床厂、长沙机床厂、上海第十机床厂等20多个工厂生产组合机床通用部件，为全国各地机械加工部门用组合机床自己武装自己创造了非常有利的条件。许多工厂在大搞技术改造、设备更新、质量翻新的热潮中，制造了大量的组合机床及其自动线，成倍地提高了劳动生产率，保证了产量和质量，降低了成本。目前，我国大多数省、市、自治区都能设计并制造组合机床及其自动线，产量、质量和技术水平都在不断提高。我国组合机床及其自动线已占有一定数量，特别是在汽车制造行业已有了大量的组合机床及其自动线，生产能力也在不断提高。用我国自行设计与制造的组合机床及其自动线武装起来的第二汽车制造厂，经投产后证明具有规模、效率高，具有较高的自动化程度特点物理从工艺方案和布局，还是从加工精度和质量方面看，这些组合机床及组合机床自动线都已达到国际先进水平。 近几年来，组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器、仪表、缝纫机、自行车、阀门、矿山机械、冶金、航空、纺织机械及军工等部门已获得广泛的应用，甚至一些中小批量生产部门也开始推广使用。由于组合机床具有的一系列优点，因此在我国机械加工工业中广泛推广使用组合机床已成为多、快、好、省地发展我国机械加工工业的一条重要途径，继续发展和提高组合机床及自动线技术水平，是当前机械加工工业的一项重要任务。 综观世界四大机床展览会的概况，我们可以从中看到未来机床的发展动向有以下特点： （1）从开发FA、CIM等制造系统转变到积极深入开发单机与环节技术，提高其先进性、可靠性、实用性和性能价格比，力求价廉，切实用于生产，产业经济效果。这是当前世界机床技术发展的主流。 （2）进一步提高和开发高精度、高效率、高自动化（简称“三高”）及多样性、成套性、综合性（简称“三性”）的单机与环节。这是目前世界机床技术发展的根本趋势。 （3）进一步发展不同程度的低、中、高档机电一体化的各类单机与环节产品，这对于不同生产规模，大中小不同技术水平的工厂，从提高加工精度、效率、自动化、全面提高制造技术水平来说，都是有利的长远发展趋势。机床工业是现代工业特别是现代制造业的基础，在国民经济中占有重要的战略地位。对我国而言，机床工业不仅仅具有重要的经济意义，而且还具有重要的国防战略意义。研究机床工业的特点，有助于我们了解机床工业的特殊规律，从而找到适合我国国情的机床工业发展之路。机床工业的发展带动了制造业和工业的发展。对一个国家而言，本土的机床工业与本土的制造业及工业紧密相连，高水平的本土机床工业有助于提升本土制造业及工业的水平。机床工业与一个国家的工业竞争力、制造业发展水平紧密相关，本国的机床工业水平越高，工业和制造业竞争力越强。我国工业竞争力和制造业发展水平不高，一定程度上是与我国机床工业发展水平不高相联系的。加快我国机床工业的发展，提高我国机床工业技术和管理水平，将有利于我国工业和制造业发展。所以对机床的研究设计意义是极其重大的。随着社会的不断进步，机械加工技术的不断发展，古老的生产方式已不能完全适应新形势的要求。比如，我们传统的通用机床，由于它为了适应各种零件的通用加工，强调了加工范围的广泛性，使其万能性增大，随之带来的便是机床结构复杂，并且在加工某一零件的某些加工表面时，使机床不能完全发挥出全部效能。为了克服通用机床的弊端，工程技术人员便相应地推出了专用机床。但由于专用机床是根据某一工艺要求专门设计制造的，且它的组成部件均是专门设计制造的，因此，相对于通用机床而言，专用机床的造价昂贵，设计、制造周期长，特别是在飞速发展的变化之中，一旦产品更新换代，产品变型，原有的专用机床将不能满足新产品加工工艺的要求，更有甚者是原专用机床完全不能加工新产品而变成一堆废铁，失去了机床应有的作用。为了使产品在市场中立于不败之地，工程技术人员不得不重新花费时间，设计、制造新的专用机床。由此可见，专用机床在一定程度上阻碍着产品的更新换代。为了解决以上通用机床与专用机床之间的矛盾，同时尽可能地兼顾通用机床与专用机床的优越性，于是，组合机床便在通用机床与专用机床的夹缝中悄然兴起，并得到了越来越广泛的应用。毕业设计是高等教育体系中非常重要的环节，它可以检验自己对专业知识理解与掌握的程度，也可以提高自己综合运用所学知识的能力，也能在分析问题和解决问题的过程中学到更多新的知识。就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。二、课题关键问题及难点（300左右字）根据任务书的已知条件，对材料为HT200，抗拉强度为200N的减速器箱体，在选定的工艺和结构方案的基础上，绘制被加工零件工序图、加工示意图和编制生产率计算卡等。需根据加工零件示意图所确定的工件加工孔的数量、位置和切削用量和速度。主要完成夹具的设计，确定其定位方案，夹紧方式等，从而保证减速器箱体9孔精度和位置精度的要求。课题的难点在于多轴箱的设计，以及相关的传动系统的设计。传动系统的设计方案：（1）对多轴箱齿轮传动系统的一般要求： a.尽量用一根中间传动轴带动多跟轴 b.一般情况下，尽量不采用主轴带动主轴方案 c.为使结构紧凑，主轴箱体内的齿轮传动副的最高传动比1-1.5 d.在驱动轴转速较高时，可采用逐步降速传动 e.齿轮排数安排:不同轴上齿轮不相碰，不同轴上齿轮与轴套不相碰，可放在箱体内不同排上齿轮与轴相碰，可放后盖内，另外，驱动轴直接带动轴数不超过两根。a.主轴分布类型：根据零件工艺，主轴分布为同心圆分布，故采用一根中间传动轴带动三根主轴三、文献综述（或调研报告）（1200字左右）关于组合机床的综述前言组合机床是以通用部件作为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用主轴箱和夹具，组成的半自动或自动专用机床。组合机床是一种专用高效自动化技术装备，目前，它是大批量机械产品实现高效、 高质量和经济性生产的关键装备，因而被广泛应用于许多工业生产领域。在大批量生产的机械工业部门，大量采用的设备是组合机床。因此，组合机床及其自动线的技术性能和综合自动化水平，在很大程度上决定了这些工业部门产品的生产效率、产品质量和企业生产组织的结构，也在很大程度上决定了企业产品的竞争力。矿车轮在矿山机械技术领域用途极为广泛。而本题目就包含了这两种在机械领域都有着重要用途的设备。组合机床发展历史1908年，美国福持汽车公司率先制造出第一台组合机床，用于汽车零件的加工。1928年，前苏联开始生产组合机床。我国的组合机床制造技术是从“一五”计划期间，“汽”、洛拖引进组合机床开始的。1956年3月，当时的第一机械工业部第二机器管理局批准成立了第一专业设计处(即现大连组合机床研究所的前身)，全面引进了前苏联的组合机床通用部件和设计指导资料，开始了我国组合机床的创业阶段。并于同年在大连机床厂制造出我国的第一台组合机床、1961年，又制造出我国第一条组合机床自动线。组合机床设计制造从“一所一厂”起步已发展到如今个独立的配套齐全的行业。3我国组合机床制造技术的发展大体经历以下四个阶段引进消化，开创我国组合机床技术标准体系普及组合机床技术，发展形成行业组织科技攻关，努力担高组合机床技术水平柔性制造技术的发展，推动了组合机床传统制造技术的转变组合机床的发展现状和发展趋势国内组合机床的发展现状近十多年来，组 机床及其自动线在高效、高生产率， 柔性化以及采用并行(同步)工程制订更为合理、更为节省的方案方面取得了不小的进展。尤其是汽车工业， 为了提高汽车的性能，对零件的加工精度提出了一些新的要求， 因此对机床性能的要求也更高了。4近年来，随着数控技术，电子技术，计算机技术的发展，组合机床的服务对象已经由过去的农用机械，载货汽车向以轿车工业为重点的转移，组合机床行业开展了针对轿车零件关键工艺研究开发的科研攻关，采取引进技术，合作生产和自行开发相结合；组合机床也由过去的刚性组合机床向具有一定柔性，可实现多品种加工方向的变化,先后开发了转塔组合机床,主轴移动式组合机床,自动更换主轴箱式组合机床,同时又应用数控技术发展了三坐标加工单元等数控组合机床,把纯刚性的设备变为具有一定柔性,可变可调的装备；组合机床的加工精度以过去多完成粗加工，半精加工向精加工方向转化。组合机床行业开发了针对汽车发动机五大件加工的关键工艺设备，使行业在精加工机床的品种上有了较大扩充，为提供成套设备创造了条件；组合机床制造技术由过去的以机加工为主的单机及自动化向综合成套方向转换，加强了相应配套技术与产品的研究开发，行业的已经初步具备了向用户提供自毛坯上线，经机械加工和非机械加工至成品下线的成套技术装备，包括整个车间的切屑和冷却处理系统；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。组合机床行业企业生产的组合机床的控制技术，已完成了由接触-继电器控制向可编程控制的转变，从而大大的提高了组合机床的可靠性，故障率大为降低；组合机床的开发已经又过去的人工设计转向计算机辅助设计。组合机床行业大力推行CAD，为提高设计速度，保证设计质量，缩短供货周期创造了有利的条件。国内该行业虽然取得了很大的进步与发展，但是，在制造技术高速发展上的今天，由于基础比较薄弱，从整体看，与国外先进水平与国内的用户的要求还存在一定的差距，主要表现在产品的可靠性太差，难以适应大批量生产的需要，可调可变性，柔性较差，缺少必要的适应多种加工的新产品，系统化，通用化，模块化程度底，致使制造周期过长，满足不了用户的要求，科学管理，成本控制水平不高，在市场上缺乏竞争力等不足之。 组合机床的发展趋势(1)、高速化：由于机构各组件分工的专业化，在专业主轴厂的开发下，主轴高速化日益普及。过去只用于汽车工业高速化的机种（每分钟1.5万转以上的机种），现在已成为必备的机械产品要件。(2)、精密化：由于各组件加工的精密化，微米的误差已不是问题。以电脑辅助生产（CAM）系统的发展带动数控控制器的功能越来越多。(3)、高效能：对机床高速及精密化要求的提高导致了对加工工件制造速度的要求提高。同时，由于产品竞争激烈，产品生命周期缩短，模具的快速加工已成为缩短产品开发时间所必须具备的条件。对制造速度的要求致使加工模具的机床向着高效能专业化机种发展。(4)、系统化：机床已逐渐发展成为系统化产品。现在可以用一台电脑控制一条生产线的作业，不但可缩短产品的开发时间，还可以提高产品的加工精度和产品质量。(5)、复合化：产品外观曲线的复杂化致使模具加工技术必须不断升级，机床五轴加工、六轴加工已日益普及，机床加工的复合化已是不可避免的发展趋势。参 考 文 献1黄奇葵、钟华珍、张福润.机械制造基础2李庆余、张佳.机械制造装备设计.机械工业出版3佟璞玮. 中国组合机床市场.1999中国机电产品市场展望.4裘愉. 从几个侧面看组合机床的发展动向. 组合机床与自动化加工技术 1994年第11期.5李明、王合增、张应午 . 组合机床的发展趋势及企业的对策 机械产品与科技 2002年第1期.6 李如松组合机床和自动线的技术发展组合机床与自动化加工技术，1999(1)：510四、方案（设计方案、研制方案、研究方案）论证（不少于100字）课题的研究内容是减速器箱体组合机床设计，包括：切削功率的计算、动力部件参数的选择、机床总体设计和刀具的选择。 组合机床的设计步骤：（1）制定工艺方案 要深入现场，了解被加工零件的加工特点、精度和技术要求、定位夹压情况以及生产率的要求等。确定在组合机床上完成的工艺内容及其加工方法。这里要确定加工工步数，决定刀具的种类和型式。 （2）机床结构方案的分析和确定 根据工艺方案确定机床的型式和总体布局。在选择机床配置型式时，既要考虑实现工艺方案，保证加工精度、技术要求及生产效率；又要考虑机床操作、维护、修理是否方便，排屑情况是否良好；还要注意被加工零件的生产批量，以便使设计的组合机床符合多、快、好、省的要求。 （3）组合机床总体设计 这里要确定机床个部件间的相互关系，选择通用部件和刀具的导向，计算切削用量及机床生产率。绘制机床的总联系尺寸图及加工示意图等。 （4）组合机床的部件设计和施工设计 制定组合机床流水线的方案时，与一般单个的组合机床方案有所不同。在流水线上由于工序的组合不同，机床的型式和数量都会有较大的变化。因此，这时应按流水线进行全面考虑，而不应将某一台或几台机床分裂开来设计。即使暂时不能全面地进行流水线设计，制定方案时也应该综合研究，才能将工序组合得更为合理，更可靠地满足工件的加工要求，用较少的机床完成较多的工作，也为进一步发展创造了有利条件。 设计完成后提交的文件和图表（论文完成后提交的文件）： （1）计算说明部分：切削功率计算、动力部件参数的选择、机床总体设计和刀具的选择。 （2）图纸部分：加工工序图、加工示意图、多轴箱展开图、多轴箱检查图和机床尺寸联系图。 措施：通过设计加深与巩固所学机床、夹具、工艺、刀具、液压、材料、计算机绘图等专业知识；提高学生综合运用、灵活运用所学专业知识的能力；增强学生分析问题、查阅资料及文献、计算机绘图等各方面技能；培养学生科学、严谨的工作态度。 先查找相关资料，在进行总体设计，再查找具体资料，解决设计中遇到的各种技术难点。1.组合机床总体的设计主要是拟订工艺方案以及确定“三图一卡”。2.组合机床主轴箱的设计是根据主轴箱原始依据图来确定的。3.主轴箱传动装置的设计首先是拟订传动方案，再进行具体的设计计算。以右侧的3个孔的加工情况为例说明右侧的3个孔多轴箱传动系统简图此方案的优缺点：优点：1、可传递空间任意轴间的运动和动力，即轴可以平行，交叉或交错；转动平稳，其传动比恒定，大多数齿轮的传动比是常数；2、适应范围较广（传递速度、功率范围都大）；3、寿命长、效率高、结构紧凑等优点缺点：1、制造成本高；2、刚性传动没有过载保护作用；3、振动和噪音等多轴箱内减速系统设计方案：对减速系统的一般要求：1）降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出
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