發(fā)動機缸體雙面臥式組合鉆床總體設(shè)計及右主軸箱設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明書

1、 畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)生姓名： 專業(yè)：機械設(shè)計制造及自動化學號：090511020指導教師 所屬系（部）：機電系 二一三年六月iii畢業(yè)設(shè)計評閱書題目：發(fā)動機缸體雙面臥式組合鉆床總體設(shè)計及右主軸箱設(shè)計機電系機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè) 姓名 設(shè)計時間：2013年4月1日2013年6月10日 評閱意見：成績： 指導教師：（簽字） 職務(wù)：201 年月日畢業(yè)設(shè)計答辯記錄卡 機電 系 機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè) 姓名 答 辯 內(nèi) 容問 題 摘 要評 議 情 況 記錄員： （簽名）成 績 評 定指導教師評定成績答辯組評定成績綜合成績注：評定成績?yōu)?00分制，指導教師為30%，答辯組為70%。 專業(yè)答辯組組長

2、：（簽名） 201 年月日 前 言制造業(yè)是一個國家或地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱，其發(fā)展水平標志著一個國家或地區(qū)的經(jīng)濟實力，科技水平，生活水平和國防實力。國際市場的競爭歸根結(jié)底是個制造生產(chǎn)能力的競爭，機械制造業(yè)是制造業(yè)的核心。 隨著科技和生活水平的不斷提高，機械制造業(yè)生產(chǎn)模式發(fā)生了巨大的演變。從20世紀20年代的不計成本發(fā)展，到20世紀50年代一福特為代表的“規(guī)模效益”，再到20世紀70年代豐田為代表的“精益生產(chǎn)”模式，80年代以后靠制造技術(shù)的改進和管理方法的創(chuàng)新，以單項的先進制造技術(shù)來縮短生產(chǎn)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品成本和改善服務(wù)質(zhì)量，90年代至今許多新的生產(chǎn)模式產(chǎn)生，并加以應(yīng)用，而且還將繼續(xù)

3、發(fā)展。 我國機械制造裝備水平還比較落后，基本上屬于國外50年代“傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)”的范疇，我國機械制造裝備產(chǎn)業(yè)僅僅是整個制造業(yè)的縮影，而機械制造裝備產(chǎn)業(yè)的萎靡不振又嚴重影響了機械制造業(yè)乃至整個制造業(yè)的振興。故振興我國機械制造裝備產(chǎn)業(yè)，提高我國機械制造裝備產(chǎn)品的技術(shù)水平和市場競爭力是當前國內(nèi)企業(yè)改革，改組，改造的當務(wù)之急。 汽車工業(yè)是一個國家制造業(yè)的集中代表，隨著這幾年我過經(jīng)濟的強勁發(fā)展，汽車工業(yè)蓬勃發(fā)展，汽車工業(yè)成為我國經(jīng)濟發(fā)展的發(fā)動機，所以人們討論現(xiàn)代汽車發(fā)展的同時，對已有的發(fā)動機或裝備進行改造設(shè)計，以滿足人們的各種需求。目 錄摘 要1abstract2第一章 組合機床設(shè)計概述3第一節(jié) 組合機床及其

4、特點3第二節(jié) 組合機床工藝范圍及加工精度4一、組合機床的工藝范圍4二、組合機床的加工精度4第三節(jié) 采用組合機床的經(jīng)濟分析5第四節(jié) 組合機床的發(fā)展趨勢6一、提高通用部件的水平6二、發(fā)展適應(yīng)中、小批生產(chǎn)的組合機床6三、采用新刀具7四、發(fā)展自動監(jiān)測技術(shù)7五、擴大工藝范圍7第二章 組合機床總體設(shè)計8第一節(jié)組合機床的方案設(shè)計8一、擬定方案階段8二、技術(shù)設(shè)計階段8三、工作設(shè)計階段8第二節(jié) 零件分析8一、 氣缸體的功用和結(jié)構(gòu)特點8二、 基準的選擇9三、 加工階段的劃分10第三節(jié) 發(fā)動機氣缸體加工工藝過程10第三章 繪制“三圖一卡”13第一節(jié) 加工工序圖13一、被加工零件工序圖的作用和要求13二、被加工零件工

5、序圖的內(nèi)容13三、編制被加工零件工序圖的注意事項13第二節(jié) 加工示意圖14一、被加工零件示意圖的作用14二、被加工零件示意圖的內(nèi)容14三、選擇刀具、工具及導向裝置14四、確定動力部件的工作循環(huán)及工作行程17五、其它應(yīng)注意的問題17六、加工示意圖簡圖17第三節(jié) 機床聯(lián)系尺寸圖18一、被加工零件聯(lián)系尺寸圖的作用18二、被加工零件聯(lián)系尺寸圖的內(nèi)容18三、動力部件的選擇18四、組合機床其它尺寸的確定19五、機床聯(lián)系尺寸圖簡圖21第四章 多軸箱右主軸箱設(shè)計22第一節(jié) 多軸箱的基本結(jié)構(gòu)22第二節(jié) 通用多軸箱設(shè)計22第三節(jié) 多軸箱的傳動設(shè)計方案33第四節(jié) 繪制多軸箱總圖及零件圖37結(jié) 論39外文資料40致

6、謝55參考文獻:5654太原理工大學陽泉學院-畢業(yè)設(shè)計說明書摘 要本次設(shè)計的題目是“發(fā)動機缸體雙面臥式鉆床總體設(shè)計及右主軸箱設(shè)計”。由于組合機床可以同時進行多刀位加工，實行工序高度集中，這樣就大大縮短了輔助時間和加工時間。組合機床在自動化生產(chǎn)中得到越來越多的使用。根據(jù)本設(shè)計的要求，首先仔細分析被加工零件的特征，將工序適當集中在一起；其次有步驟的進行總體設(shè)計，工藝方案的擬訂，切削用量的確定，三圖的設(shè)計；最后進行主軸箱的設(shè)計和進行有關(guān)齒輪及軸的校核。關(guān)鍵詞：組合機床; 主軸箱; 主軸abstractthe graduate project is entitled cutting parameter

7、 engine cylinder block double-sided horizontal drilling machine overall design and the headstock design. as modular machine tool can carry out multitool bit processing and its procedure is highly centralized ,it can save a lot of auxiliary time and processing time . modular machine tools are used mo

8、re and more in the automatic production. according to the requirements of this design, we should analysis the characteristics of the processing parts and come these processes together reasonably at first. secondly, we can do the whole design by steps, decide process scheme and cutting parameter, and

9、 design the three picture.finally, we can design the spindle box and check the gear and the shaft.keywords: modular machine tool; spindle box; spindle第一章 組合機床設(shè)計概述第一節(jié) 組合機床及其特點 組合機床使用系列化、標準化的通用部件和少量的專用部件組成的多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的高效專用機床，其生產(chǎn)率比通用機床高幾倍至幾十倍，可進行鉆、鏜、鉸、攻絲、車削、銑削等切削加工。組合機床的通用部件和標準件約占70-80%,這些部件是系

10、列化的,可以進行成批生產(chǎn).其余20-30%的專用部件是由被加工零件的形狀,輪廓尺寸,工藝和工序來決定,如夾具,主軸箱,刀具和工具等. 在批量生產(chǎn)中為了提高生產(chǎn)率，必須要縮短加工時間和輔助時間，而且盡可能使輔助時間和加工時間重合，使每個工位裝夾多個工件同時進行多刀加工，實行工序高度集中，因而廣泛采用組合機床。 一般的組合機床主要有六部分通用部件及兩部分專用部件組成。以復(fù)合立式三面鉆孔組合機床，它由側(cè)底座、立柱底座、立柱、動力箱、滑臺及中間底座等通用部件及多軸箱、夾具等專用部件組成。組合機床的專用部件往往也是由大量的通用零件和標準件組成。 組合機床按主軸箱和動力箱的安置方式不同可分為以下幾種型式：

11、1、臥式組合機床（動力箱水平安裝）。2、立式組合機床（動力箱垂直安裝）。3、側(cè)斜式組合機床（動力箱傾斜安裝）。4、復(fù)合式組合機床（動力箱具有上述兩種以上的安裝狀態(tài)）。 在以上四種配置型式的組合機床中，如果每一種之中再安置一個或幾個動力部件時，還可以組成雙面或多面組合鉆床。 由組合機床組成可以明顯地了解其特點，與通用機床及其它的專用機床比較，具有如下特點：1、要用于加工箱體類零件和雜件的平面和孔。2、生產(chǎn)率高。因為工序集中，可多面、多軸、多刀同時自動加工。3、加工精度穩(wěn)定。因為工序固定，可選用成熟的通用部件、精密夾具合作的工作循環(huán)來保證加工精度的一致性。4、研制周期短，便于設(shè)計、制造和使用維護，

12、成本低。因為通用化、系列化、標準化程度高，而且通用部件可組織批量生產(chǎn)。5、自動化程度高，勞動強度低。6、配置靈活。因為結(jié)構(gòu)模塊化、組合化、可按工件或工序要求，用大量通用部件和少量專用部件靈活組成各種類型的組合機床及自動線。機床易于改裝，產(chǎn)品或工藝變化時，通用部件一般還可以重復(fù)利用。第二節(jié) 組合機床工藝范圍及加工精度一、組合機床的工藝范圍目前，組合機床主要用于平面加工和孔加工兩類工序。平面加工包括銑平面、锪（刮）平面、車端面；孔加工包括鉆、擴、鉸、鏜孔以及倒角、切槽、攻螺紋、锪沉孔、滾壓孔等。隨著綜合自動化的發(fā)展，其工藝范圍正擴大到車外圓、行星銑削、拉削、推削、磨削、珩磨及拋光、沖壓等工序。此外

13、，還可以完成焊接、熱處理、自動裝配和建材、清洗和零件分類及打印等非切削工作。組合機床在汽車、拖拉機、柴油機、電機、儀器儀表、軍工、縫紉機和自行車等工業(yè)領(lǐng)域的大批、大量生產(chǎn)中已獲得廣泛應(yīng)用，一些中小批量生產(chǎn)的企業(yè)，如機床、機車、工程機械扽制造業(yè)中也亦推廣應(yīng)用。組合機床最適宜加工各種大中型箱體類零件，如氣缸蓋、氣缸體、變速箱體、電機座及儀表殼等零件，也可以用來完成軸套類、輪盤類、叉架類和蓋板類零件的部分或全部工序的加工。二、組合機床的加工精度組合機床的加工精度簡述如下：、孔加工孔的尺寸精度采用鉸孔或精鏜孔時，孔的精度可達h6級，表明粗糙度為，孔的圓度在孔徑尺寸公差一半范圍內(nèi)。加工有色金屬時，采用精

14、密夾具，經(jīng)過34次加工，精度可以穩(wěn)定地達h6級，表面粗糙度可達?？椎耐S度當從兩面多軸加工時，孔的同軸度一般為.當從一面進行精鏜孔，并且采用固定式夾具，鏜刀桿兩端都有精密導向裝置，夾具在精度良好的條件下，在長度內(nèi)，被加工零件幾個孔的同軸度可保證在以內(nèi)。當分別從兩面對同一軸線上的孔進行單軸加工時，在有中間精密導向裝置條件下，其同軸度亦可保證在。孔的平行度在組合機床上加工，孔與孔相互之間的平行度以及孔對加工基面的平行度，在長度內(nèi)可達?？椎奈恢镁瓤椎奈恢镁扰c夾具、機床的型式和精度有很大的關(guān)系。在固定式夾具的機床上鏜孔，孔間距離和孔的軸線與定位基面的位置精度可穩(wěn)定地達到。在多工位機床上，由于回轉(zhuǎn)工

15、作臺會回轉(zhuǎn)鼓輪存在定位誤差，則加工精度不高。如果在同一工位上，若有懸掛式活動鉆模板，對孔進行精加工時，其位置精度可達到。、平面加工在組合機床及其自動線上常用銑削、刮削、車削（端面）和拉削等方法加工平面。一般采用銑削頭、滑臺和滑座等通用部件，根據(jù)被加工工件的工藝要求組成單面、雙面以及立式、回轉(zhuǎn)臺式等多種型式的組合銑床。當加工大型的箱體類工件時，一般采用銑削頭固定、工件安裝在工作臺上移動的布局型式。這樣的機床結(jié)構(gòu)較簡單，剛性較好，加工精度較高。在加工中小型工件時，通常將銑削頭組成鼓輪式組合銑床或立式連續(xù)回轉(zhuǎn)臺式組合銑床，這類機床生產(chǎn)效率高，加工精度較低。在組合機床上加工平面的平直度可以達到在100

16、0毫米長度內(nèi)偏差0.020.05毫米，表面粗糙度微米。對定位基面的平行度可以保證在0.05毫米以內(nèi)，到定位基面的距離（一般在500毫米以內(nèi)）尺寸公差可以保證在0.05毫米以內(nèi)。、止口加工多軸加工，采用動力滑臺在死擋鐵上停留的方法，其加工精度能達到0.150.25毫米；單軸加工，采用特殊結(jié)構(gòu)，加工到終點使擋塊頂在被加工工件的表面，一般精度可以達到0.080.10毫米。條件良好時，精度可以保證在0.020.045毫米以內(nèi)。第三節(jié) 采用組合機床的經(jīng)濟分析 組合機床是一種高效率專用機床，有特定的使用條件，不是在任何情況下都能收到良好的經(jīng)濟效益。在確定設(shè)計組合機床前，應(yīng)該進行具體的技術(shù)經(jīng)濟分析。 根據(jù)設(shè)

17、計任務(wù)，要在發(fā)動機缸體上雙面鉆孔，孔的種類較多，總數(shù)也較多。若采用普通機床加工需反復(fù)進行，加工耗時較多，且不容易保證孔與孔間的位置精度。根據(jù)零件的形狀及加工要求選取采用臥式雙面組合鉆床，同時進行雙面多孔加工。這樣可以保證孔與孔之間的位置精度，且加工所需的時間大大縮短。除此之外采用組合機床對工人的要求很低，節(jié)約了勞動成本。綜上所述，對于在發(fā)動機缸體上雙面鉆孔采用組合機床，可以取得良好的經(jīng)濟性。第四節(jié) 組合機床的發(fā)展趨勢一、提高通用部件的水平衡量通用部件技術(shù)水平的主要標準是：品種規(guī)格齊全，動、靜態(tài)性能參數(shù)先進，工藝性好，精度高和精度保持性好。機械驅(qū)動的動力部件具有性能穩(wěn)定，工作可靠等優(yōu)點。目前，機

18、械驅(qū)動的動力部件應(yīng)用了交流變頻調(diào)速電機和直流伺服電機等，使機械驅(qū)動的動力部件增添了新的競爭力。動力部件采用鑲鋼導軌（硬度可達hec5860）、滾珠絲杠、靜壓導軌、靜壓軸承、遲形皮帶等較新的結(jié)構(gòu)。支承部件采用焊接結(jié)構(gòu)等。由于提高了部件的精度和動、靜態(tài)性能，因而使被加工的工件精度明顯提高，表面粗糙度減小。二、發(fā)展適應(yīng)中、小批生產(chǎn)的組合機床在機械制造工業(yè)中，中小批量生產(chǎn)約占80%。在某些中批量生產(chǎn)的企業(yè)中，如機床、閥門行業(yè)中、其關(guān)鍵工序采用組合機床。其中機床廠用組合機床加工主軸變速箱孔系，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高，技術(shù)經(jīng)濟效果顯著。發(fā)展具有可調(diào)、快調(diào)、裝配靈活、適應(yīng)多品種加工特點的組合機床十分迫切。

19、轉(zhuǎn)塔主軸箱式組合機床，可換主軸箱式組合機床以及自動換刀式數(shù)控組合機床可用于中、小批生產(chǎn)，但這類機床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。帶轉(zhuǎn)塔式主軸箱的組合機床，由于轉(zhuǎn)塔不能制造的太大，安裝的主軸箱數(shù)量有限，因此只適應(yīng)工序不多，形狀不太復(fù)雜的零件加工。三、采用新刀具近年來出現(xiàn)了多種新刀具，如具有鍍層的硬質(zhì)合金刀片、立方氮化硼刀具、金剛石刀具、各種可轉(zhuǎn)位的密赤銑刀，噴吸鉆頭，鑲有可轉(zhuǎn)位刀片的“短鉆頭”等。一般情況下，采用先進刀具的工時為原工時的。由于提高了刀具的耐用度，大大縮短了多刀組合機床停機換刀時間，提高了組合機床的經(jīng)濟效益。四、發(fā)展自動監(jiān)測技術(shù)組合機床的自動檢測通常作為一個工位出現(xiàn)。自動檢測包括對毛坯尺寸和

20、工件硬度的檢查、鉆孔深度、刀具折斷、精加工尺寸和幾何形狀的檢查等。檢查方法分為主動檢查與被動檢查。主動檢查是將不合格的工件剔出，使之不往下個工位輸送。被動檢查則是發(fā)現(xiàn)不合格的工件時發(fā)現(xiàn)停機信號。目前主動檢查應(yīng)用的日趨廣泛。由于電子元件迅速發(fā)展，集成控制器、微機處理的應(yīng)用，使自動檢測技術(shù)更加可靠。自動檢測工位要進行數(shù)據(jù)處理，統(tǒng)計計算以及打印出有關(guān)數(shù)據(jù)或作為數(shù)字顯示。自動監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展可以把被加工零件的實際尺寸控制在比規(guī)定公差更小的范圍之內(nèi)。還可以把加工后的工件按公差進行分組，以便按分組的公差帶裝配。實際表明，采用分組裝配法提高產(chǎn)品的精度要比用單純提高設(shè)備精度更為經(jīng)濟。五、擴大工藝范圍 組合機床出

21、完成切削加工等工序外，還在逐步設(shè)計制造用于焊接、熱處理、自動裝配、自動打印、性能試驗以及清洗和包裝等用途的組合機床。第二章 組合機床總體設(shè)計 組合機床是用已經(jīng)系列化，標準化的通用部件和少量專用部件組成的多軸，多刀，多工序，多面或多工位同時加工的高效專用機床。在批量生產(chǎn)正為了提高生產(chǎn)率，縮短加工時間和輔助時間，而且盡可能使輔助時間和加工時間重合，使每個工位裝夾多個工件，同時進行多刀加工，實行工序高度集中，必須廣泛采用組合機床。 設(shè)計組合機床首先要分析零件，制定工藝規(guī)程，根據(jù)所加工的工序繪制“三圖一卡”設(shè)計出本工序加工的多軸箱。以下是本次畢業(yè)設(shè)計組合機床的全過程。第一節(jié) 組合機床的方案設(shè)計組合機床

22、是針對被加工零件的特點及工藝要求，按高度集中工序的原則設(shè)計的一種高效率的專用機床。設(shè)計組合機床前，首先應(yīng)根據(jù)組合機床完成工藝的一些現(xiàn)狀及組合機床各種工藝方案能達到的加工精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，解決零件是否可以利用組合機床加工以及采用組合機床價格是否合理的問題。一、擬定方案階段擬定方案階段包括制定工藝方案，確定機床的配置型式機結(jié)構(gòu)方案，最后在此基礎(chǔ)上進行圖紙的設(shè)計。二、技術(shù)設(shè)計階段根據(jù)已確定的工藝和結(jié)構(gòu)方案，按照加工示意圖和機床聯(lián)系尺寸圖展開部件設(shè)計，繪制夾具、主軸箱等的裝配圖。三、工作設(shè)計階段繪制有關(guān)圖紙，編制機床說明書。詳細過程見下列步驟和所繪圖紙。第二節(jié) 零件分析一、 氣缸體的功用和結(jié)

23、構(gòu)特點缸體是發(fā)動機上的主要基礎(chǔ)零件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工精度要求高，加工工藝路線長。一般發(fā)動機的汽缸體與曲軸箱合為一體，又稱為機體，它由缸體，曲軸箱，機座，主軸軸承蓋等零件組成。 氣缸體的功用是：1、支撐發(fā)動機上的運動件，并保證活塞，連桿，曲軸等各運動運動部件的準確位置2、缸體上加工的出氣蓋，水道，油道，以保證發(fā)動機換氣，冷卻和潤滑的需要。3、提供使發(fā)動機形成完整動力裝置所必須的各種輔助設(shè)施的安裝基準面。由此可見，以滿足發(fā)動機的功能要求，就必須使其個表面之間有非常準確的相互位置精度和運動關(guān)系。本次加工的缸體由特種合金鑄鐵鑄造成，硬度210hb。二、 基準的選擇1、粗基準的選擇 根據(jù)粗基準選擇原則，要

24、保證主要加工表面的余量均勻及保證將來運動件（連桿，曲軸等）與氣缸體各表面之間具有必要的間隙，。氣缸體的主要加工表面有：主軸軸承座孔，缸套孔，凸輪軸軸承孔等，要保證它們的加工余量均勻，就應(yīng)該選取主軸軸承座孔和氣缸孔組為氣缸體加工的粗基準。汽缸體上鑄件，有鑄造誤差，表面粗糙不平，如果直接用所選的粗基準定位加工大平面（即后續(xù)工序的定位精基準），即產(chǎn)生的切削力大，所需夾緊力也大，易使工件變形。同時粗基準表面粗糙不平，也易使工件在加工中松動。所以在加工中采用面積較小距離較遠的幾個凸臺作為過渡基準，即首先以粗基準定位加工出過度基準然后用過渡基準加工出精基準來。2、精基準的選擇 同其他箱體零件一致，氣缸體加

25、工中一般都選用底面及其上的兩個工藝孔作為精基準。這樣做的優(yōu)點是：1）底面面積大，工件安裝可靠，平穩(wěn)，能簡單可靠的約束工件的六個自由度2）后續(xù)工序基本上均以一面兩孔定位，符合基準統(tǒng)一原則，減少了由于基準轉(zhuǎn)換帶來的加工誤差。能保證各表面間的相互位置精度，例如，缸套筒與底面的垂直度，主軸中心孔中心線與凸輪軸之間的平行度。3）由于基準統(tǒng)一，可以簡化夾具的設(shè)計和制造周期，使用維修方便，成本降低，減少了工件的翻轉(zhuǎn)次數(shù)，減輕了工人的勞動強度，易實現(xiàn)自動線加工。4）加工主軸支撐座孔和凸輪軸軸承時，便于在夾具上設(shè)置鏜桿的支撐導套，可以保證加工質(zhì)量和切削用量三、 加工階段的劃分1基準加工 在前面幾道工序中把基準加

26、工出來，即“基準先行”。2平面加工 按照先面后孔的原則將各平面加工出來。3主要孔的粗加工 將主要孔的粗加工安排在各面加工完成后進行。可以盡早暴露工件上的缺陷：粗加工中切去大部分余量后，內(nèi)應(yīng)力重新分布，使工件有較長時間充分變形，使精加工能得到比較穩(wěn)定的加工精度。粗加工中切削力大，所需夾緊力也大，將粗加工放在前面，精粗加工分開，可以減少夾緊變形對精加工的影響。 次要工序加工：例如螺紋孔，油孔，倒角等，在各階段中穿插進行。4主要孔的精加工 包括半精鏜，精鏜缸套孔和主軸軸承座孔；軸承蓋裝配后，進行半精鏜，精鏜及研磨主軸軸承座孔給予只有相互位置精度要求的加工表面。這些是氣缸體加工的關(guān)鍵程序。把主要孔的精

27、加工作為最后的加工階段，除上述原因之外，還可以防止這些表面加工過程中遭到破壞。第二節(jié) 發(fā)動機氣缸體加工工藝過程 表2-1 發(fā)動機氣缸體加工工藝過程工序號工序名稱：內(nèi)容及要求定位方式設(shè)備5銑后側(cè)面各凸臺面以主軸軸承座孔和氣缸孔為粗基準銑床10粗銑頂面和底面以后側(cè)面和主軸軸承座孔為定位基準銑床15精銑頂面和底面以后側(cè)面和主軸軸承座孔為定位基準銑床20在底面鉆、鉸定位孔以頂面和汽缸孔為定位基準鉆床25粗、精銑左右兩端面一面兩銷定位(底面和兩個定位孔)銑床30粗鏜主軸孔一面兩銷定位鏜床35粗鏜缸孔一面兩銷定位鏜床40銑前側(cè)面凸臺一面兩銷定位銑床45銑主軸軸承座端面和軸瓦固定槽一面兩銷定位銑床50擴、鉸

28、兩側(cè)面鑄造工藝孔一面兩銷定位雙面組合機床55鉆、鉸頂面工藝孔一面兩銷定位鉆床60鉆頂面和左右兩端面的孔一面兩銷定位鉆床65鉆、鉸頂面工藝孔一面兩銷定位鉆床70鉆頂面和左右兩端面的孔一面兩銷定位鉆床75鉆前后側(cè)面的孔一面兩銷定位雙面組合鉆床80攻頂面和左右端面的螺紋孔一面兩銷定位專用三面攻絲機85攻前后兩側(cè)面的螺紋孔一面兩銷定位攻絲機90鉆前側(cè)面的油標尺孔一面兩銷定位鉆床95銑主軸軸承座的分開面一面兩銷定位（頂面和兩個定位孔）銑床100鉆兩端面的水平油道,在底面鉆孔與油道孔相通一面兩銷定位鉆床105鉆底面10-6一面兩銷定位組合鉆床110鉆底面固定曲軸軸承座的八個螺栓孔一面兩銷定位鉆床115鉆潤

29、滑支油道孔一面兩銷定位鉆床120鉆四個曲軸軸承座的斜油孔一面兩銷定位專用機床125攻底面的螺紋孔一面兩銷定位攻絲機130攻固定曲軸軸承蓋的八個螺栓孔一面兩銷定位攻絲機135精鏜三個缸孔一面兩銷定位鏜床140吹凈零件在輥道上145去毛刺,消除切削應(yīng)力,倒角,準備移交檢驗在輥道上150檢驗155合蓋后半精鏜四個曲軸軸承孔一面兩銷定位（底面和兩個定位孔）鏜床160精鏜四個曲軸軸承孔一面兩銷定位鏜床165磨三個汽缸孔一面兩銷定位磨機170清洗并吹凈零件清洗機175清洗所有油道孔180移交前檢驗準備在輥道上185檢驗190清洗并吹凈缸體合并第三章 繪制“三圖一卡”繪制組合機床”三圖一卡”,就是針對具體零

30、件,在選定的工藝和結(jié)構(gòu)法案的基礎(chǔ)上,進行組合機床總體法案圖樣文件設(shè)計。內(nèi)容包括:繪制被加工零件工序圖,加工示意圖,機床聯(lián)系尺寸圖和編制生產(chǎn)率計算卡”。本次設(shè)計工序是第110道工序鉆底面固定曲軸軸承座的八個螺栓孔。第一節(jié) 加工工序圖一、被加工零件工序圖的作用和要求：被加工零件工序圖是根據(jù)制定的工序方案,表示所設(shè)計的組合機床上完成的工序內(nèi)容,加工部位的尺寸,精度,表面粗糙度及技術(shù)要求,加工用的定位基準,夾壓部位以及被加工零件的材料,硬度和在本機床加工前加工余量,毛坯或半成品情況的圖樣,除了設(shè)計研制合同外,它是組合機床設(shè)計的具體依據(jù),也是制造,使用,調(diào)速和檢驗機床精度的重要文件。二、被加工零件工序圖

31、的內(nèi)容：1、被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸及本工作設(shè)計有關(guān)部位結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。2、本工序所選用的定位基準,夾緊部位及夾緊方向。3、本工序加工表面的尺寸,精度,表面粗糙度,形位公差等級,技術(shù)要求以及對上道工序的技術(shù)要求。4、注明被加工零件的名稱,編號,材料,硬度以及加工部位的余量。三、編制被加工零件工序圖的注意事項:1、本機床加工部分的位置尺寸由定位基面標起，尤其在本機床加工，所選用的定位基面與設(shè)計基面不一致時，還必須對各孔要求的位置精度進行分析和換算，即把不對稱公差的尺寸換算成對稱公差尺寸。以便在進行夾具鏜模孔設(shè)計和主軸箱設(shè)計時，確定鏜?？壮叽缂爸鬏S位置尺寸，并把各孔位置尺寸改為從定位基面標注

32、。2、對孔的加工余量要認真分析，在鏜階梯孔時，其大直徑孔的單邊余量應(yīng)小于相鄰兩孔半徑之差，以便鏜刀能通過。在加工毛坯孔時，不僅要弄清楚加工余量，還需要注意孔的鑄造偏心及鑄造毛刺大小，以便設(shè)計相應(yīng)尺寸的鏜桿，保證加工能正常進行。3、對精鏜機床必須注明是否允許有刀痕，以及允許退刀痕的形狀。為了使被加工零件工序圖清晰明了，能突出本機床加工內(nèi)容，繪制時對本機床加工部件用粗實線表示，其尺寸打上方框，其余部位用細實線表示，定位基面符號用表示，夾壓位置符號用表示。第二節(jié) 加工示意圖一、被加工零件示意圖的作用：加工示意圖是在工藝方案和機床總方案初步確定的基礎(chǔ)上繪制的。是表達工藝方案、具體的機床工藝方案圖。它是

33、設(shè)計刀具夾具多軸箱和液壓、電氣系統(tǒng)以及選擇動力部件。繪制機床總配合尺寸圖的主要依據(jù)，是對機床總體布局和性能的原始要求，也是調(diào)整機床刀具所必須的重要技術(shù)文件。二、被加工零件示意圖的內(nèi)容：1、機床的加工方法、切削用量、工作循環(huán)和工作行程、工件、刀具及導向、托架及多軸箱之間的相對位置及其聯(lián)系尺寸、主軸結(jié)構(gòu)類型、尺寸及外伸長度。2、刀具類型、數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸、直徑和長度、接桿、浮動卡頭、導向裝置、攻螺紋靠模裝置等結(jié)構(gòu)尺寸。3、刀具、導向套間的配合,刀具、接桿主軸之間的連接方式及配合尺寸等。三、選擇刀具、工具及導向裝置（一）選擇刀具 由加工工序圖可知：該工序為鉆8個8.8的盲孔。工件材料為：特種合金鑄鐵，

34、硬度210hb。精度為10m。所選刀具為高速鋼鉆頭。表3-1鉆孔推薦切削用量加工加工直徑d(mm)切削速度v（m/min）進給量f(mm/r)材料鑄 鐵200241hbs1610180.050.16120.10.1812220.180.252250 0.250.4切削孔的直徑為8.8mm，孔深為28mm,深徑比小于3d，所以深徑比可以不用慮8。由組合機床設(shè)計參考圖冊中高速鋼鉆鑄鐵時求t、m、p、n的計算圖表3-2 t、m、p、n的計算圖s（mm/r）t(n/m)p(kg)d(8.8)0.151.587d1(20)m(min)n(kw)v(10)0.088v(11)0.1v(12)180000.

35、11v(13)140000.12v(14)95000.125v(15)72110.136v(16)40000.45根據(jù)各個切削用量之間的關(guān)系，可以計算出各個主軸的轉(zhuǎn)速范圍，其公式 其中：v為切削速度 (mm/min) d為所鉆孔的直徑 （mm）所以： n =10000/(3.14*8.8) 18000/(3.14*8.8)=361.899651.419綜上所述，整理表格有表表3-3 切削參數(shù)范圍8.8切削速度v(m/min)1018進給量f (mm/r)0.100.18轉(zhuǎn)速n (r/min)362651工作臺進給速m=nf, 8.8其進給速度的范圍為：m=(362*0.10) (651*0.1

36、8)=36.2117.18mm/min考慮到最終的設(shè)計有5%的誤差，故取的轉(zhuǎn)速為n=400,f=0.15;計算其工作臺進給速度為m=nf=400*0,15=60mm/min由公式 有 則：綜上所述，整理表得下表表3-4 鉆孔切削參數(shù)8.8切削速度v(m/min)11進給量f (mm/r)0.15轉(zhuǎn)速n (r/min)400 (二)加工示意圖繪制過程:找出其中最深的孔，以其加工終了位置開始，依次畫出刀具、導向、接桿和主軸。確定各部軸向聯(lián)系尺寸，最后確定主軸箱端面的位置。 1、導向套離工件端面距離一般按加工孔徑的（1-1.5）倍取值。所以取9-13mm 2、導向件取可換式，查資料金屬機械加工工藝人

37、員手冊取33mm。 3、從以上確定的值基礎(chǔ)上，選取鉆頭的標準長度 4、根據(jù)主軸的傳動扭矩確定主軸的內(nèi)外徑及懸長度。 d取20mm驗證軸徑 所加工孔的內(nèi)外徑分別為16和25懸伸長度為85mm.5、 根據(jù)選擇的鉆頭柄部的莫氏錐號和主軸前端孔內(nèi)徑選擇合適的接桿。以下為選擇的各部件： 圖3-1 主軸 圖3-2 刀具圖3-3 接桿四、確定動力部件的工作循環(huán)及工作行程動力工件的工作循環(huán)是指加工時，動力部件從原始位置開始運動到加工終了位置，又返回到原位的動作過程。一般包括快速引進、工件進給和快速退回等動作?？焖僖M是指動力部件把刀具送到工件進給位置。工作進給是指動力部件把刀具送到加工完成位置，長度等于加工部

38、位長度與刀具切入長度之和。 五、其它應(yīng)注意的問題1、加工示意圖上應(yīng)有足夠的聯(lián)系尺寸，并標注恰當，如主軸端部尺寸、刀具結(jié)構(gòu)尺寸、導向尺寸、工件至夾具的尺寸，工件本身以及加工部件的尺寸等。2、應(yīng)有足夠的說明，如被加工零件的圖號、材料、硬度、加工余量、工件是否有讓刀運動，以及是否采用冷卻。3、加工部位的示意圖，需要將工件各面的形狀和加工孔的位置用縮小比例畫出，并標注孔號。4、相鄰兩孔中心距小的主軸，須在展開圖上按照比例畫出，以便檢查主軸、接桿、導向及浮動頭是否相碰。5、加工示意圖是按照加工終了狀態(tài)繪制。六、加工示意圖簡圖圖3-4 加工示意圖第三節(jié) 機床聯(lián)系尺寸圖一、被加工零件聯(lián)系尺寸圖的作用:1、機

39、床聯(lián)系尺寸圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據(jù)。2、按初步選定的主要通用部件以及確定的主用部件的總體結(jié)構(gòu)而繪制的。3、可用來表示機床的配置型式、主要構(gòu)成及各部件安裝位置、相互聯(lián)系運動關(guān)系能否滿足加工要求和通用部件選擇是否合適。4、它為多軸箱、夾具等專用部件設(shè)計提供重要依據(jù)，它可以看成是機床總體外觀簡圖。二、被加工零件聯(lián)系尺寸圖的內(nèi)容：1、表明機床的配置型式與總布局。已適當數(shù)量的視圖，用同一比例畫出主要部件的外廓形狀和相關(guān)位置，表明機床基本型式及操作位置等。2、完整齊全的反應(yīng)各部件間的主要裝配關(guān)系和聯(lián)系尺寸，專用部件的主要聯(lián)系尺寸、運動部件的機械極限位置幾、及各滑臺工作循環(huán)總的工作行程和前后

40、行程備量尺寸。3、標注主要通用部件的規(guī)格代號和電動機的型號、功率及轉(zhuǎn)速，并標出機床分組編號及組件名稱，全部組件包括機床全部通用及專用零部件。4、標明機床驗收標準及安裝規(guī)程。三、動力部件的選擇動力部件的選擇主要是確定動力箱和動力滑臺。 由加工示意圖得： d=8.8mm 軸向力 f=87kg 切削功率 n=0.124kw 最大進給量 f= 8f=700kg總切削功率 p=8n=1.0kw 多軸箱的功率 由組合機床設(shè)計簡明手冊得： 左右多軸箱選1td25-a型動力箱 驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速，n=520r/min; 電動機選y100l-6型，功率為1.5kw; 選1hy25-型滑臺，最大行程400mm，滑臺臺面長

41、度為l=500mm，滑臺臺面寬度為b=250mm；快速進給速度為10m/min；由表5-5選滑臺附件，二級進給及壓力繼電器裝置為1hy25-f51,導軌防護裝置為1hy25-f81,分級進給裝置為1hy32-f91，立柱為1cl25m，立柱側(cè)底座為1cd252m,滑臺側(cè)底座為1cc252m四、組合機床其它尺寸的確定（一）確定機床裝料高度h裝料高度一般是指工件安裝基面至地面的垂直距離。據(jù)國家標準，裝料高度取h=895mm(二)確定中間底座尺寸中間底座的輪廓尺寸，在長寬方向應(yīng)滿足夾具的安裝需要。這里選500800560jb1529-79(三)確定多軸箱輪廓尺寸標準通用鉆鏜類多軸箱的厚度是一定的。臥

42、式為325mm，因此確定多軸箱尺寸，主要是確定多軸箱的寬度b和高度h及最低主軸高度h1。 b=b+2b1 h=h+h1+b1其中 b工件在寬度方向相距最遠的兩孔距離，此圖中為76mm b1最邊緣主軸中心至箱體外壁距離（為保證多軸箱內(nèi)有足夠空間安排齒輪，這里取100mm） h工件在高度方向相距最遠的兩孔距離，此圖為224mm h1最低主軸高度 多軸箱最低主軸高度h1必須考慮工件最低孔位置h2，機床裝料高度h、滑臺總高h3、底座高度h4等尺寸確定 h2=40mm h=865mm h3=250mm h4=560mmh1、h、b的計算如下： h1=h2+h-(0.5+h3+h4) =40+865-(0

43、.5+250+560) =124.5mm滑臺與底座之間有h5=5mm的調(diào)整墊故h1=h2+h-(0.5+h3+h4+h5) =40+865-(0.5+250+560+5) =119.5mm h=h1+h+b1 =119.5+40+100 =259.5mm b=b+2b1 =80+2100 =280mm按通用多軸箱箱體系列尺寸標準，選定多軸箱輪廓尺寸bh=276mm400mm。(四)繪制機床聯(lián)系尺寸總圖 其中長、寬方向的尺寸鏈要封閉長度方向從工件中心到夾具、多軸箱、滑臺、再由滑臺返回到滑臺前端、側(cè)底座、中間底座、工件中心 封閉：230+113+1217=1194+48+318高度方向從中心底座、

44、夾具底座、支承塊、最低主軸高度到主軸箱、滑臺、調(diào)整墊、側(cè)底座封閉：560+275+60+40=120+250+5+560五、機床聯(lián)系尺寸圖簡圖: 圖3-5 機床聯(lián)系尺寸圖第四章 多軸箱右主軸箱設(shè)計第一節(jié) 多軸箱的基本結(jié)構(gòu)多軸箱是組合機床的重要專用部件。他是根據(jù)加工示意圖所確定的工件加工孔數(shù)和位置、切削用量和主軸類型設(shè)計的傳動各主軸運動的動力部件。其動力來自通用的動力箱，與動力箱一起安裝于進給滑臺，可完成鉆、擴、鉸、鏜孔等加工工序。 多軸箱一般具有多根主軸同時對一系列孔進行加工。但也有單獨的，用于鏜孔居多。多軸箱按結(jié)構(gòu)特點分為通用（即標準）多軸箱和專用多軸箱兩大類。前者結(jié)構(gòu)典型，能利用通用的箱體

45、和傳動件；后者結(jié)構(gòu)特殊，往往需要加強主軸系統(tǒng)剛性，而使主軸及某些傳動件必須專門設(shè)計，故專用多軸箱通常指“剛性主軸箱”，即采用不需刀具導向裝置的剛性主軸和用精密滑臺導軌來保證被加工孔的位置精度。通用多軸箱則采用標準主軸，借助導向套引導刀具來保證被加工孔的位置精度。多軸箱的通用箱體材料為ht200，前、后、側(cè)蓋等材料為ht150。多軸箱體基本尺寸系列標準（gb3668.183）規(guī)定，9種名義尺寸用相應(yīng)滑臺的滑鞍寬度表示，多軸箱體寬度和高度是根據(jù)配套滑臺的規(guī)定按規(guī)定的系列尺寸選擇。多軸箱后蓋與動力箱法蘭尺寸可查表，其結(jié)合面上聯(lián)結(jié)螺孔、定位銷孔及其位置與動力箱聯(lián)系尺寸相適應(yīng)。多軸箱的標準厚度為180m

46、m；用于臥式多軸箱的前蓋厚度為55mm，用于立式的因兼作油池用，故加厚到70mm；基型后蓋的厚度為90mm，變型后蓋厚度為50mm、100mm、125mm三種，應(yīng)根據(jù)多軸箱傳動系統(tǒng)安排和動力部件與多軸箱的連接情況合理選用。如只有電機軸安排排或排齒輪，可選用厚度為50mm或100mm的后蓋，此時，后蓋窗口應(yīng)按齒輪外廓加以擴大。第二節(jié) 通用多軸箱設(shè)計目前，多軸設(shè)計有一般設(shè)計法和電子計算機輔助設(shè)計法兩種。計算機設(shè)計多軸箱，由人工輸入原始數(shù)據(jù)，按事先編制的程序，通過人機交互方式，可迅速、準確地設(shè)計傳動系統(tǒng)，繪制多軸箱總圖、零件圖和箱體補充加工圖，打印出軸孔坐標及組件明細表。一般設(shè)計法的順序是：繪制多軸

47、箱設(shè)計原始依據(jù)圖；確定主軸結(jié)構(gòu)、軸徑及齒輪模數(shù)；擬訂傳動系統(tǒng)；計算主軸、傳動軸（也可用計算機計算和驗算箱體軸孔的坐標尺寸），繪制坐標檢查圖；繪制多軸箱總圖，零件圖及編制組件明細表。具體內(nèi)容和方法簡述如下。一、繪制多軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖多軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖是根據(jù)“三圖一卡”繪制的。其主要內(nèi)容及注意事項如下：1、 根據(jù)機床聯(lián)系尺寸圖，繪制多軸箱外形圖，并標注輪廓尺寸及動力箱驅(qū)動軸的相對位置尺寸。2、 根據(jù)機床聯(lián)系尺寸圖和加工示意圖，標注所有主軸位置尺寸及工件與主軸、主軸與驅(qū)動軸的相關(guān)位置尺寸。在繪制主軸位置時，要特別注意：主軸和被加工零件在機床上是面對面安放的，因此，多軸箱主視圖上的水平方向尺寸與零

48、件工序圖上的水平方向尺寸正好相反；其次，多軸箱上的坐標尺寸基準和零件工序圖上的基準經(jīng)常不重合，應(yīng)根據(jù)多軸箱與加工零件的相對位置找出統(tǒng)一基準，并標出其相對位置關(guān)系尺寸，然后根據(jù)零件工序圖各孔位置尺寸，算出多軸箱上各主軸坐標植。3、 根據(jù)加工示意圖標注各主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向，主軸逆時針轉(zhuǎn)向（面對主軸看）可不標，只注順時針轉(zhuǎn)向。4、 列表標明各主軸的工序內(nèi)容、切削用量及主軸外伸尺寸等。5、 標明動力部件型號及其性能參數(shù)等。 表4-1 主軸外伸尺寸及切削用量軸號主軸外伸尺寸（mm） 切 削 用 量備注d/dl工序內(nèi)容n(r/min)v(m/min)f(mm/r)1、2、3、4、5、6、7、 8/25/168

49、5鉆8.8孔400110.15注：1、被加工零件編號及名稱：發(fā)動機氣缸體。材料及硬度，特種合金鑄鐵，210hbs。2、動力部件1td25-1a，1hy-40，n=1.5kw，n=940。二、主軸、齒輪的確定及動力運算1、主軸型式和直徑、齒輪模書數(shù)的確定 主軸的形式和直徑，主要取決與工藝方法、刀具主軸聯(lián)接機構(gòu)、刀具的進給抗力和切削轉(zhuǎn)矩。如鉆孔時常采用滾珠軸承主軸；擴、鏜、鉸孔等工序工序常采用滾錐軸承主軸；主軸間距較小時常選用滾針軸承主軸。設(shè)計時，盡可能不選用15mm直徑的主軸和滾針主軸，因為滾針軸承精度低、結(jié)構(gòu)剛度及裝配工藝性都較差，既不便于制造又不便于維修。 主軸直徑按加工示意圖所示主軸類型及

50、外伸尺寸可初步確定。傳動軸的直徑也參考主軸直徑大小初步選定。待齒輪傳動系統(tǒng)設(shè)計完成后再驗算某些關(guān)鍵軸徑。齒輪模數(shù)m（單位為mm）一般用類比法確定，也可按公式估算，即：式中 p齒輪所傳遞的功率，單位為kw； z一對嚙合齒輪中的小齒輪齒數(shù)； n小齒輪的轉(zhuǎn)速，單位為rmin.多軸箱中的齒輪模數(shù)常用2、2.5、3、3.5、4幾種。為便于生產(chǎn)，同一多軸箱中的模數(shù)規(guī)格最好不要多于兩種。首先，根據(jù)切削用量，查組合機床設(shè)計參考圖冊由計算公式計算扭矩： d鉆頭直徑 s每轉(zhuǎn)進給量已知 d=8.8mm s=0.15mm/r得 m=1848n.mm從組合機床設(shè)計簡明手冊p43表3-4計算軸徑d=14.8mm，由組合機床設(shè)計簡明手冊p56表4-1選取主軸直徑d=15mm滿足設(shè)計要求。2、多軸箱所需動力計算多軸箱的動力計算包括多軸箱所需要的功率和進給力兩項。傳動系統(tǒng)確定之后，多軸箱所需要的功率按下列公式計算：式中 切削功率，單位為kw； 空轉(zhuǎn)功率，單位為kw； 與負荷成正比的功率損失，單位為kw。每根主軸的切削功率，由選定的切削用量按公式計算或查圖表獲得；每根主軸的空轉(zhuǎn)功率按組合機床設(shè)計簡明手冊p62表4-6確定；每根主軸上的功率損失，一般取所傳遞功率的1%。 根據(jù)組合機床設(shè)計參考圖冊功率計算公式得主軸切削功率： m扭矩v切削速度d鉆頭直徑則有 空轉(zhuǎn)功率： 由于主軸直徑為15mm，根據(jù)組合機床設(shè)計