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文档简介

湖北工业大学本科毕业设计(论文)摘1攻丝组合机床机械制造业是一个国家经济发展的重要支柱。而制造业的生产能力主要取决本文对离合器压盘螺纹孔的加工工艺进行了详细的分析,就其孔的加工提出了“一次装夹,单工位加工,达到产品图样的精度要求”的思路。根据这一思路攀枝花学院本科毕业设计(论文)1country.Whilethecapabilityofproductionintradeofmanufactutheadvancedproducingequipment-machinetool.modularmachinetoolshaveandcanbeconsistedautomaticproThispaperanalyzesthemanufacturingprocessdetailofthreadiTheideaisonceclampingthework.TheaccuracyThispaperpresentsthedesignandcalculatingofeachpartofthismachinetool.KeywordsModularmachinetool,Clutchplate II 11.1机床在国民经济的地位及其发展简史 11.2组合机床的国内、外现状 2 31.2.2国外组合机床现状 41.3机床设计的目的、要求 5 51.3.2设计要求 52总体方案设计 62.1工艺方案 62.2配置形式 62.2.1确定组合机床的配置形式和结构方案 62.3“三图一卡”的编制 72.3.1.被加工零件图 72.3.2加工示意图 82.3.3绘制加工示意图的有关计算 82.3.5机床联系尺寸图 2.3.6生产率卡 3.1绘制主轴箱设计原始依据图 3.2主轴结构形式的选择及动力计算 3.2.1初步确定齿轮模数 3.2.2主轴箱的动力计算 3.3传动系统的设计与计算 3.3.1传动系统设计 3.3.2验算各主轴转速 3.4主轴箱的坐标计算 23.4.1计算各传动轴的坐标 3.4.2绘制坐标检查图 3.5主轴箱总图设计 3.5.1主视图和侧视图 3.5.2展开图 273.5.3主轴和传动轴装配表 4.1机床夹具的概述 294.1.1机床夹具的组成 4.1.2机床夹具的类型 4.2工件的定位和夹具的定位设计 4.3夹紧方案的设计 攀枝花学院本科毕业设计(论文)绪0现代社会中,人们为了高效、经济地生产各种高质量产各种机器、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、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40%~60%,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渡,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、攀枝花学院本科毕业设计(论文)绪1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。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·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·系列机床厂。经过50多年的建设,我国机床工业能生产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,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(尤其是箱体零件加工)的关键攀枝花学院本科毕业设计(论文)绪2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,而组合机床也我国加入WTO以后,制造业所面临的机遇与挑战并适时调整战略,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3.9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。“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,因而被广泛应用与工程机械、交攀枝花学院本科毕业设计(论文)绪3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、测量洗、装配和试漏等技术。我国组合机床及其组合机床自动国家相对落后,国内所需的一些高水平组合机床及自动线艺装备的大量进口势必导致投资规模的扩大,并使产品生向“柔性”化方向发展,满足用户需要,真正成为1.2.2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攀枝花学院本科毕业设计(论文)绪4KASSEL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1.3机床设计的目的、要求机床设计毕业设计,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、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,并培养了自亦即“质优价廉”才会受到用户的欢迎,在国内和国际市设计的技术—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攀枝花学院本科毕业设计(论文)总体方案设52总体方案设计面进行多孔加工,属大批量的中、小零件加工,因为是只完成攻丝工序,所以选择单工位组合机床。工件安装在机床的固定夹具里,夹具和工件都固定不动。因上料——工件夹紧——滑台快进——滑台锁紧——主轴启动——攻丝靠模带动丝锥工进——主轴反转——进给滑台快退——丝锥后退——滑台快退——工件松开——下料2.2配置形式零件加工工艺方案将决定组合机床的加工质量、生产率、总体布局和夹具结构等。考虑到被加工的零件是钻4个M8螺孔,而且这4个螺孔是沿φ301圆周方向性三等分平均分布,并针对零件的形状、大小、材料、硬度、刚性、加工部位的结构特点、加工精度、表面粗糙度以及定位、夹紧方法、工艺过程、所采用的刀具及切削用量、现场的环境和条件、生产率要求等。由于此设计是对4个制定工艺方案通常,在确定工艺方案的同时,也就大体上确定了组合机床的配置形式和结构(1).加工精度的影响加工精度要求高时,应采用固定夹具的单工位组合机床,加工精度要求低时,可采用移动夹具的多工位组合机床;工件各孔间的位置精度要求高时,应采用在同一工位上对各孔同时精加工的方法;工件各孔同轴度要求高时,应单独采用精加攀枝花学院本科毕业设计(论文)计6(2).工件结构状况影响工件的形状、大小和加工部位的结构特点,对机床的结构方案也有一定的影对多工序的中小型零件,则宜采用移动夹具的多工位组合机床;对于大直径的(3).生产率的影响生产率往往是决定采用单工位组合机床、多工位组合机床还是组合机床自动线的重要因素。例如,从其他因素考虑应采用单工位组合机床,但由于满足不了生产率的要求,就不得不采用多工位组合机床,甚至自动线来进行加工。而在多工位组合机床时,还要考虑:工位数不超过2~3个,并能满足生产率要求时,应选用移动工作台式组合机床;工位数超过4个时才选用回转工作(4).现场条件的影响使用组合机床的现场条件对组合机床的结构方案也有一定的影响。例如使用单位的气候炎热,车间温度过高,使用液压传动机床编制“三图一卡”的工作内容包括:绘制被加工零件图、加工示意图、机床被加工零件图是根据选定的工艺方案,表明零件的形状、尺寸、硬度、以a)加工零件的形状、主要轮廓尺寸和本机床要加工部位的尺寸、精度、表面粗b)本工序所选定的定位基准,夹紧部位及夹紧方向。c)被加工零件的名称、编号、材料、硬度及被加工部位的加工余量等。遵循绘制被加工零件图的规定画出零件图见图2.1。攀枝花学院本科毕业设计(论文)总体方案设7加工示意图是被加工零件工艺方案在图案上的反应,表示被加工零件在机床上的加工过程,刀具的布置以及工件、夹具、刀具的相对位置关系,机床的工作行程及工作循环等,使刀具、夹具、多轴箱、电气和液压系统设计选择动力部件的主要依据,是整台组合机床布局形式的原始要求,也是调整机床和刀具所必需攻螺纹靠模装置的结构尺寸;刀具与导向装置的配合,刀具、主轴之间连接方式。2.3.3绘制加工示意图的有关计算选择刀具,应考虑工艺要求与加工尺寸精度、工件材质、表面粗糙度及生产率的要求。只要条件允许应尽量选用标准刀具。为了提高工序集中程度或满足精总体方案设攀枝花学院本科毕业设计(论文)总体方案设计8度要求,可以采用复合刀具。孔加工刀具的长度应保证加工终了时刀具螺旋槽尾端与导向套之间有30~50mm距离,以便于排出切削和刀具磨损后又一定的向前所以,根据零件要加工的孔是4个M8螺孔,参照以上要求,依据加工M8螺孔选择M8丝锥。(2)导向套的选择a)选择导向类型组合机床加工孔时,除采用刚性主轴加工方案外,零件上孔的位置精度主要靠刀具的导向装置来保证。因此,正确选择导向装置的类型,合理确定其尺寸、精度,是设计组合机床的重要内容,也是绘制加工示意图时必须解决的问题。导向装置有两大类,即固定式导向和旋转式导向。在加工孔径不大于40mm或摩擦表面线速度小于20m/min时,一般采用固定式导向,刀具或刀杆的导向部分,在导向套内即转动又作轴向移动。固定导向装置一般由中间套、可换导套华人压套螺钉组成。中间套的作用是在可换导套磨损后,可较为方便的更换,不会破坏钻模体上的孔的精度。所以本设计选择固定式导向套。b)确定导向数量、选择导向参数导向数量应根据刀件形状、内部结构、刀具刚性、加工精度及具体加工情况决定。通常对于小孔加工用单个导向加工。导向的主要参数包括:导套的直径及公差配合,导套的长度、导套离工件端面的距离等。导套的直径为8mm,导套长度i为(2~4)d=16~32mm,取16mm导套到工件端面的距离/z=d=8mm(工件材料为铸铁时)(3)初定切削用量查表2.1攻丝切削速度:表2.1加工材料铸铁钢及其合金铝及其合金切削速度v(米/分)因为加工材料是铸铁,所以初选v为3米/分。计算出n=119.37r/minn各主轴转速(转/分)f各主轴进给量(毫米/转)w丝锥每分进给量(毫米/分)得到w=119.37mm/min9攀枝花学院本科毕业设计(论文)计总体方案设查《组合机床设计》书表3-19,3-20,3-21,3-22。得:加工M8螺纹,被加工材料是铸铁时,攻丝主轴的直径是17mm,扭矩是5000N·mm(4)初定主轴类型、尺寸、外伸长度和选择接杆、浮动卡头a)主轴类型主轴型式主要取决于进给抗力和主轴-刀具系统结构上的需要。主轴尺寸规格应根据选定的切削用量计算出切削扭矩M,查《组合机床设计》书表3-19,3-20,3-21,3-22。得:加工M8螺纹,被加工材料是铸铁时,攻丝主轴的直径是17mm,扭矩是5000N·mm主轴类型为前后支承均为圆锥滚子轴承的主轴。攻丝靠模规格为1。主轴外伸选长主轴。,L=115-15=100mm,接杆莫氏圆锥号为1。b)接杆连接选择接杆主要是决定其号数,应根据刀具莫氏锥号和主轴外伸部分的内孔直径d而定。选择接杆1(接杆1-LT0635-41,螺母23T0642-41,垫22T0654-41,平键4×20GB1096-72)D₁=20,D₂=23,B=10,B₁=1,L=185:485,1=85.c)攻丝卡头和攻丝靠模装置攻丝卡头主要型式:丝锥超前进给的单向补偿攻丝卡头和主轴超前进给的单向补偿攻丝卡头。选主轴超前进给的攻丝卡头。攻丝靠模装置的原理是“自引法”攻丝。选通用的TO281型攻丝靠模装置。这种装置易于调整。总体方案设攀枝花学院本科毕业设计(论文)总体方案设计主轴箱前结合TO281型攻丝靠模装置1-靠模杆2-套筒3-压板4-衬套5-弹簧6-结合子7-靠模螺母8-攻丝卡头图2.2攻丝靠模装置如图2.2所示,攻丝靠模装置由靠模杆1、靠模螺母7及支承套筒2等元件组成。丝锥通过心杆和攻丝卡头8装在靠模杆1的前端。靠模杆的中部支承在衬套4上,并与靠模螺母7相啮合。靠模杆的尾部与攻螺纹主轴相连接。攻螺纹主轴借助双键将主运动传给靠模杆,靠模杆随着转动可在主轴孔内移动一段距离,即攻螺纹靠模的工作行程。套筒装在靠模头前壁上,并用两个压板3固定,两个压板之连的布置角度决定于多轴箱的主轴数和主轴的分布情况。靠模螺母借助结合子6与套简相连接,当靠模杆回转时,因靠模螺母固定不动而迫使靠模杆向前进给,并推动丝锥切人工件。带丝锥遇故障使靠模杆不能前进时,转矩增大导致压板打滑靠模螺母跟随靠模杆同步回转而停止进给,避免机构或丝锥损坏。所以为了保证丝锥稳定可靠地攻入工件,又不干扰丝锥的自行引进,应使靠模杆每转进给量与丝锥的自行引进量一致,即保证靠模杆螺距与丝锥螺距名义尺寸相同。而靠模螺距和丝锥螺距的制造误差,可以通过套筒2内压簧5和配用攻螺纹动力部件的工作循环是指:加工时动力部件从原始位置开始运动到加工终了工作进给长度Li应等于工件加工部位长度L与刀具切人长度L₁和切出长度L₂之和。因为是盲孔,所以L₂=0,L₁=5~10mm=10mm,L=12-4=8mm,再多加攀枝花学院本科毕业设计(论文)总体方案设快退长度等于快速引进与工件进给长度之和。快速引进是指动力部件把主轴箱连同刀具从原始位置送进到工作进给开始位置,其长度按加工具体情况确定。快退138mm=120mm+18mm动力部件总行程长度除了应保证要求的工作循环工作行程外,还要考虑装卸总行程138+82=220mmF75喜简序号数量备注2.3.5机床联系尺寸图一般来说,组合机床是由标准的通用部件——动力滑台,动力箱,各种工艺切削头,侧底座,立柱,立柱底座及中间底座加上专用部件——主轴箱,刀、辅具系统,夹具,液、电、冷却、润滑、排屑系统组合装配而成。联系尺寸图用来表示机床各组成部件的相互装配联系和运动关系,以检验机床各部件相对位置及尺寸联系是否满足加工要求;通用部件的选择是否合适;并为进一步开张主轴箱、攀枝花学院本科毕业设计(论文)总体方案设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。初选IHY型液压滑台:a)选择动力滑台及附属部件根据动力滑台中,液压滑台与机械滑台的优缺点的比较:快进转工进时,转换位置精度较低且考虑到过载保护方面的原因,选择液压滑台,根据前面计算得到的动力滑台每分钟进给量应比滑台的最小进给量大50%,选择1HY25Ⅱ型系列具体液压滑台的主要技术参数见下表2.2:表2.2型号台面宽台面长行程进给力快进速度最小进给量根据1HY25系列液压滑台,选择该系列滑台的附属部件、支承部件以及配套设施部件,经过查《组合机床设计简明手册》可知,如下表2.3所示:表2.3部件型号立柱滑台侧底座立柱侧底座其具体配置时联系尺寸以及相关部件的位置关系根据《组合机床设计简明手册》中表5—3来确定,相关的图纸亦见参考书。b)确定进给速度液压滑台是靠液压系统中变量叶片泵供油,进口节流调速来实现液压滑台的工作进给速度在一定范围内的无级调节。液压在确定刀具的切削用量是所规定的为4~800mm/min范围内快速移动速度为定值。则选取滑台的型号为IHY25型c)确定滑台进程由于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。前备量总体方案设攀枝花学院本科毕业设计(论文)总体方案设计的作用是使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及刀具磨损后能向前调整,前备量一般取值范围为10~20mm本设计取前备量为20mm,后备量的作用是使动力部件有一定的向后移动的余地以方便装卸刀具,后备量一般不小于40~50mm本设计取为50mm所以总行程为:工作行程+前备量+后备量=138+20+62=220mm(2)动力箱的选用动力箱主要依据主轴箱所需的电动机功率来选用。主轴箱所需的电动机功率为P空可根据轴的直径及转速查资料,得0.008kwP附是所传功率的1%。估算查组合机床设计简明手册,选择1TD401型动力箱。电动机型号Y100L-6,电动机功率3.0kw,电动机转速960r/min,驱动轴转速为480r/min,动力箱输出轴至箱底面高度为170mm.(3)确定装料高度装料高度是指及穿个上工件的定位基准面到地面的垂直距离。我国过去设计组合机床一般取装料高度H=850mm。为提高通用部件及支撑部件的刚度并考虑自动线设计时中间底座内袄安装夹具输送、冷却排屑装置,新颁布的组合机床标准推荐装料高度H=1060mm,与国际标准(ISO)一致。在现阶段,设计组合机床时,装料高度视具体情况在H=850~1060mm之间选取。本机床装料高度取H=935mm。(4)确定夹具轮廓尺寸根据工件尺寸和形状,考虑工件的定位件、夹紧机构、刀杆导向装置的要求空间;并应满足排屑和安装的需要夹具底座的轮廓尺寸由与之配合的滑台底座轮廓尺寸,工件的轮廓尺寸形状,具体结构为:底座直径为700mm,高为356mm。(5)中间底座轮廓尺寸中间底座的轮廓尺寸要满足夹具在其上面安装连接的需要。其长度方向尺寸要根据所选动力部件(滑台和滑座)及其配套部件(侧底座)的位置关系,照顾各部件联系尺寸的合理性来确定。非常重要的是,一定要保证加工终了位置时,总体方案设攀枝花学院本科毕业设计(论文)总体方案设计工件端面至主轴箱前端面的距离不小于加工示意图上要求的距离。同时,要考虑动力部件处于加工终了位置时,主轴箱与夹具轮廓间应有便于机床调整、维修的距离。为便于切屑及冷却液回收,中间底座周边须有足够宽度的沟槽。因此,中间底座采用侧底座1CC32。(6)初步确定多轴箱轮廓尺寸标准中规定立式配置的多轴箱总厚度为340mm宽度和高度按标准尺寸系列表选取,通用主轴箱箱体的前盖厚度为70mm,基型后盖厚度为90,其余三种后盖厚度为50,100,125,绘制机床联系尺寸图时,着重要确定的尺寸是主轴箱的宽度B和高度H及最低主轴高度。主轴箱宽度B、高度H的大小主要与被加工b;——最边缘主轴中心距箱外壁的距离(mm);h—_工件在高度方向相距最远的两孔距离(mm);b和h为已知尺寸。为保证主轴箱由排布齿轮的足够空间,取b₁=100mm。主轴箱最低主轴高度须考虑到与工件最低孔位置、机床装料高度(H=900mm)、滑台滑座总高(h₁=250mm)、侧底座高度(560mm)、滑座与侧底座之间h₁>85^140mm(7)机床联系尺寸图的画法和步骤a)画主视图主视图的图形布置应与实际机床工作位置一致,并应选择适当的比例。b)画左(右)视图重点在于表示清楚组合机床各部件在宽度方向的轮总体方案设攀枝花学院本科毕业设计(论文)总体方案设计2.3.6生产率卡v₂、v₈——分别为刀具第1、第Ⅱ工作进给量(mm/min)总体方案设攀枝花学院本科毕业设计(论文)总体方案设计图2.4机床联系尺寸图总体方案设攀枝花学院本科毕业设计(论文)总体方案设计表2.3度主轴数负荷率η单面或双面三而或四面.天被加工零图号毛坯种类名称毛坯重量硬度工序号序号工步名被加工零件(个)(毫米)(毫米)切削速度(米/分)每分钟转速(转/分)工时(分)间辅助时间1件12工件定34315停留67件8件备注单件总工时机床实际生产率机床理论生产率负荷率牛攀枝花学院本科毕业设计(论文)3.主轴箱设计其主要作用是,根据被加工零件的加工要求,安排各主轴位置,并将动力和运动由电动机或者动力部件传给各工作主轴,使之得到要求的转速和转向。主轴箱按结构大小分为大型主轴箱和小型主轴箱。按结构特点分为通用(标准)和专用主1通用零件选择本设计选用通用主轴箱。被加工零件最大直径305mm,所以选择500×500T0711-11。(立式)动力箱型号:1TD40A2箱体类零件主轴箱箱体标准厚度为180mm,立式的前盖厚度为70(兼作油池)基型后盖厚度为90mm,变型后盖厚度为50、100、125mm三种,可根据主轴箱内传动a)攻丝主轴:选择前后支承均为圆锥滚子轴承的主轴。(组合机床设计pg83)主轴材料为40Cr钢,热处理C42。b)传动轴:选择攻螺纹用蜗杆轴。传动轴材料为45钢,调质处理T215。c)齿轮:通用齿轮有三种,传动齿轮、动力箱齿轮和电机齿轮。材料均为通用的齿轮有三种,即传动齿轮、动力箱齿轮和电机齿轮。材料均为45钢,热处理为齿部高频淬火G54。本机床齿轮的选用按照下表3.1选用主轴箱是组合机床的重要部件之一,它关系到整个组合机床质量的好坏。主轴箱设计原始依据图,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。本组合机床主轴箱设计的原始依据图应包(1)主轴箱轮廓尺寸630×630mm(2)工件轮廓尺寸及各孔位置尺寸。(3)工件与主轴箱相对位置尺寸。主轴箱设计攀枝花学院本科毕业设计(论文)主轴箱设计表3.1齿轮种类宽度模数数量传动齿轮A116~50连续4动力箱齿轮84(A型)44(B型)电机齿轮3a)被加工零件b)主轴外伸尺寸及切削用量,见表3.2c)动力部件1TD40型动力箱,电机功率3.0kw,转速940r/min,驱动轴转速480r/min,驱动轴到滑台表面距离为170mm,其他尺寸可查动力箱装配图。主轴箱设计攀枝花学院本科毕业设计(论文)主轴箱设计表3.2轴工序加工直径主轴直径主轴外伸尺寸nf号内容)d))攻螺8314纹3.2主轴结构形式的选择及动力计算初选模数:由下式估算,再通过类比确定Z—-一对齿轮中小齿轮的齿数;n——小齿轮的转数(r/min)。由于目前大型组合机床通用的主轴箱中常用的齿轮模数有2、2.5、3、3.5、4等几种,为了便于组织生产,本机床主轴箱中齿轮模数选3.2.2主轴箱的动力计算主轴箱的动力计算,应包括计算主轴箱所需功率和进给力两项。主轴箱所需要的功率,应等于切削功率、空载消耗功率及与负载成正比的功Nm——各主轴切削功率的总和;N₄——各轴空载消耗功率的总和;主轴箱设计攀枝花学院本科毕业设计(论文)主轴箱设计Nw——各轴损失功率的总和。传动系统确定前按照下式初步估算主轴箱所需功率N7——组合机床主轴箱传递效率。由于在加工黑色金属时取7=0.8~0.9;加工有色金属时,取7=0.7~0.8。所以取7=0.8。取N±=1kw3.3传动系统的设计与计算(1)已知各主轴转速及驱动轴到主轴之间的传动比:主轴m=nz=n₃=n₄=119.37转/分驱动轴nol=480转/分(2)各轴传动比分配可以将传动比分配为:4=2×2采用两根主轴11进行转速的传递。(3)驱动轴到中间传动轴11的传动比及齿轮分配主轴箱设计攀枝花学院本科毕业设计(论文)主轴箱设计经过初步排齿轮,取驱动轴到中间传动轴11的距离为172.5mm(Y方向距离172.5)代入公式(4)中间传动轴11到各攻丝主轴的传动比及齿轮分配R=152.5m=2代入公式转速相对损失约为0.5%,在5%以内,符合设计要求。由于润滑器件的位置度没有较高的要求,所以在设计时就不需要和传动轴、中间轴齿轮那样设计。该组合机床采用R12-2型叶片泵,由中间轴12,经过一对齿轮传递给叶片泵,其具体的配对形式为:3.4主轴箱的坐标计算坐标计算是组合机床主轴箱设计中的一个特殊问题,就是根据已知的驱动轴和主轴的位置及传动关系,计算出中间传动轴的坐标,以便在绘制主轴箱体零件加工图时,将各孔的坐标尺寸完整地标注出来,并用以绘制坐标检查图,作为对3.4.1计算各传动轴的坐标(1).加工基准坐标架的选择及确定各轴坐标坐标架的横轴(X轴)选在箱体的底面,纵轴(Y轴)通过定位销钉孔。(2).绘出各主轴及驱动轴的坐标各主轴及驱动轴的坐标,主轴坐标计算精度要求到小数点后第三位,如果被加工零件孔距尺寸要求带有公差,则需要把公差考虑进去,使主轴的名义尺寸恰好在公差带的中央;而本组合机床加工的零件的大部分尺寸不带公差,即使带公差也是正负公差,所以不需要考虑公差,该主轴箱各主轴坐标见图及下表3.1:表3.10销1轴XYXYXY0004轴XYXYXYXYXYXY3.4.2绘制坐标检查图绘制坐标检查图及传动关系检查图,用以检查传动系统设计的正确性。通过齿轮啮合,检查坐标位置是否正确,检查各零件有无碰撞现象,检查附加机构的根据计算得出的各轴坐标,建立箱体坐标,在图上画出各轴所在位置按1:2画出,画出齿轮的分度圆,标明各齿轮的排数、齿数、模数,绘图顺序为:1画出选定的外轮廓尺寸,并根据坐标计算选定的基准坐标架,画出箱体攀枝花学院本科毕业设计(论文)主轴箱总图的设计包括绘制主视图、展开图、侧视图以及编制装配表和制定主视图重要用以表明主轴箱的传动系统、齿轮排列位置,附加机构及润滑油泵的位置,润滑点的配置和各轴的编号。其实只要在原来的传动系统图的基础上,加上润滑系统、轴的编号即可。画出主轴箱轮廓,注上主轴箱联系尺寸等,便完图3.1多轴箱主视图系比较复杂,另一方面主轴箱中各主轴和传动轴及其上的零件大多通用化,且排攀枝花学院本科毕业设计(论文)221)展开图主要表示各轴装配关系,主轴、传动轴、齿轮、隔套、防油套、轴承等的形状和相对位置,图中各零件的轴向尺寸按照比例画出;各轴径向可不按传动关系和展开顺序画。注明齿轮排数,轴的编号,直径和规格。2)对于结构相同的同类型主轴和传动轴,可以只画一根,

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