畢業(yè)設(shè)計組合機床設(shè)計2 說明書 全套 有圖紙

1、中文摘要在了解組合機床的、基本配置方式、工藝范圍、加工精度、經(jīng)濟分析及發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上，在了解組合機床的各通用部件的功能及特點的基礎(chǔ)上，進行組合機床的總體設(shè)計和主軸箱設(shè)計。所設(shè)計的機床用來進行鉆孔加工柱塞泵體的某個面，年產(chǎn)量為六萬件。前者要做的具體工作是分析影響組合機床方案制定的主要因素，制定工藝 ，確定機床配置型式及結(jié)構(gòu)方案，選擇切削用量三要素，選擇刀具，確定切削力、切削扭矩、切削功率、刀具耐用度，完成“被加工零件工序圖”（A1圖紙一張）、“加工示意圖”（A2圖紙一張）、“機床聯(lián)系尺寸圖”（A0圖紙一張）、“機床生產(chǎn)率計算卡” （A4圖紙一張）此“三圖一卡”。后者要做的具體工作是了解通用主軸

2、箱的組成，在“三圖一卡”基礎(chǔ)上繪制主軸箱設(shè)計的原始依據(jù)圖，選擇主軸結(jié)構(gòu)型式，進行動力計算，設(shè)計傳動方案并計算，進行主軸箱的主軸坐標(biāo)計算繪制主軸向裝配總圖（A0圖紙一張）。主軸箱傳動方案為：驅(qū)動軸0軸通過5軸上的第4排齒輪帶動中間傳動軸5軸，傳動比為1；5軸上有4排齒輪，第一排齒輪帶動主軸1軸和泵軸6軸，傳動比為1.41、1；第二排齒輪帶動主軸2、3、4軸，傳動比為1.41；第三排齒輪帶動手柄軸7軸，傳動比為1。關(guān)鍵字 鉆孔組合機床 切削用量 刀具 三圖一卡 主軸箱Title: Designing a kind of Modular mother machinefor some aspect o

3、f the Piston PumpAbstractLearn about the category of modular mother machine, the basical configuration, process range, machining accuracy, economic analysis, development trends. Further, comprehend the function and feature of every general components of the modular mother machine. And then, carry ou

4、t entire design and the design of spindle box. The modular mother machine designed is used to drill holes on some aspect of a Piston Pump and about sixty thousand pieces needs to be produced.For the former, what do we need to do is to analyze the major factors which affect the selection on proposal

5、,to prepare process proposal, to decide the configuration and proposal for structure ,to choose cutting data and tools , to determine the cutting force , torque , power and the durability of tools, to complete three graphs and one card . And for the latter, we need to learn about the composition of

6、spindle box, draw the original graphs, select spindle structure, calculate the power, design transmission program,draw the gross assembly drawing of spindles.The transmission program is as follow:the spindle which offers power is numbered zero,it delivers the power to 5-axis through the gear ranked

7、No. 4 among the 5-axis shaft, the transmission ratio is 1; the gear ranked No.1 among the 5-axis shaft delivers the power to 1-axis and 6-axis，the transmission ratio is 1.41、1; the gear ranked No.2 among the 5-axis shaft delivers the power to 2-axis,3-axis and 4-axis，the transmission ratio is 1.41;

8、the gear ranked No.3 among the 5-axis shaft delivers the power to 7-axis，the transmission ratio is 1.Keywords: modular mother machine , entire design , the design of spindle box , three graphs and one card , gross assembly drawing目 錄第1章 組合機床設(shè)計41.1 組合機床設(shè)計的步驟41.1.1 擬定方案階段41.1.2 技術(shù)設(shè)計階段41.1.3 工作設(shè)計階段41.2

9、 組合機床方案的制定4 影響組合機床方案制定的主要因素4 制定工藝方案應(yīng)考慮的問題5 確定機床配置型式及結(jié)構(gòu)方案應(yīng)考慮的問題51.3 確定切削用量及選擇刀具6 選擇切削用量6 確定切削力、切削扭矩、切削功率及刀具耐用度7 選擇刀具結(jié)構(gòu)91.4 組合機床總體設(shè)計三圖一卡91.4.1 被加工零件工序圖9 加工示意圖101.4.3 機床聯(lián)系尺寸圖12 機床生產(chǎn)率計算卡16第2章 組合機床主軸箱設(shè)計172.1 概述172.1.1 組合機床主軸箱的用途17 通用主軸箱的組成172.2 主軸箱的設(shè)計步驟和內(nèi)容192.2.1 繪制主軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖192.2.2 主軸結(jié)構(gòu)型式的選擇及動力計算202.2.3

10、 傳動系統(tǒng)的設(shè)計與計算212.2.4 主軸箱坐標(biāo)計算232.2.5 主軸箱總圖設(shè)計24參 考 文 獻26總 結(jié)27致 謝28第1章 組合機床設(shè)計1.1 組合機床設(shè)計的步驟 擬定方案階段1.制定工藝方案這是設(shè)計組合機床最重要的一步。需要確定零件在組合機床上完成的工藝工序內(nèi)容及方法，決定刀具種類、結(jié)構(gòu)形式、數(shù)量及切削用量。2.確定機床配置型式及結(jié)構(gòu)方案用以確保零件的加工精度、技術(shù)要求及生產(chǎn)率，確保機床的操作方便可靠，易于維修，且冷卻、排屑情況良好。3.總體設(shè)計三圖一卡在上兩步基礎(chǔ)上進行方案圖紙的設(shè)計。這些圖紙包括：被加工零件工序圖，加工示意圖，機床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計算卡，統(tǒng)稱“三圖一卡”設(shè)計。并

11、需初定出主軸箱輪廓尺寸。 技術(shù)設(shè)計階段根據(jù)以確定的工藝和結(jié)構(gòu)方案，按照加工示意圖和機聯(lián)系尺寸圖等開展部件設(shè)計，繪制主軸箱的裝配圖。 工作設(shè)計階段（1）繪制所有專用零（組）件圖并繪制出機床總圖。（2） 編制機床說明書。1.2 組合機床方案的制定 組合機床式針對被加工零件的特點及工藝要求，按高度集中工序原則設(shè)計的一種高效率專用機床。需要確定零件在組合機床上合理可行的加工方法、確定工序間加工余量、選擇合理的切削用量、相應(yīng)的刀具結(jié)構(gòu)等，這些組合機床方案制定的主要內(nèi)容。、影響組合機床方案制定的主要因素1.被加工零件的加工精度和加工工序被加工零件的加工精度和加工工序，是制定機床方案的主要依據(jù)。本次設(shè)計機床

12、在鑄造件上粗加工孔。采用剛性主軸結(jié)構(gòu)方案時，必須根據(jù)被加工零件的材料、加工部位特點來選擇主軸結(jié)構(gòu)型式和具體參數(shù)，以使主軸有足夠的剛度及抗震性。2.被加工零件的特點這主要指零件的材料、硬度、加工部位的結(jié)構(gòu)形狀、工件剛性、定位基面的特點等。3.零件的生產(chǎn)批量零件的生產(chǎn)批量是按中小批生產(chǎn)特點設(shè)計組合機床的重要因素。、制定工藝方案應(yīng)考慮的問題1.鉆孔工藝方法能達到的精度及表面粗糙度鉆孔：加工孔徑在40毫米以下，一般為實心鑄件擴、鉸工序之前鉆削底孔或螺紋孔，精度可達IT10IT11，表面粗糙度Rz50微米.2.定位基準(zhǔn)及夾壓點選擇正確選擇加工定位基準(zhǔn)，是確保加工精度的重要條件（1）箱體類零件定位基準(zhǔn)的選

13、擇定位基準(zhǔn)選擇“一面兩孔”是最常用的方法，它的特點是：1）簡便地限制工件的六個自由度，是工件獲得穩(wěn)定可靠的定位。2）有同時加工零件五個表面的可能，既能高度集中工序，又有利于提高各面上孔的位置精度。3）“一面兩孔”可能為零件從粗加工到精加工全部工序的定位基準(zhǔn)，使零件整個工藝過程基準(zhǔn)統(tǒng)一，從而減少由基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換帶來的積累誤差，有利于保證零件加工精度。4）易于實現(xiàn)自動化定位、夾緊。本次設(shè)計采用一面和中心孔限定5個自由度外加一擋塊限制轉(zhuǎn)動自由度。（2）選擇定位基準(zhǔn)的原則及注意問題1）應(yīng)盡量選擇零件設(shè)計基準(zhǔn)作為組合機床加工的定位基準(zhǔn)，這樣可減少基準(zhǔn)不符的誤差，保證加工精度。2）選擇定位基準(zhǔn)應(yīng)確保工件穩(wěn)定定位

14、。3）統(tǒng)一基面原則。4）當(dāng)被加工零件不具備理想的定位基準(zhǔn)時，可在機床上設(shè)置輔助支承，以增加定位穩(wěn)定性。（3）確定夾壓位置應(yīng)注意的問題1）保證零件夾壓后定位穩(wěn)定。2）盡量減少和避免零件夾壓后的變形，消除其對加工精度的不利影響。、確定機床配置型式及結(jié)構(gòu)方案應(yīng)考慮的問題1.不同配置型式組合機床的特點及適應(yīng)性（1）單工位組合機床 各種型式的單工位組合機床，具有固定式夾具，通?？砂惭b一個工件，特別適用于大、中型箱體類零件的加工。根據(jù)配置動力部件的型式和數(shù)量，這類機床可分為單面、多面及復(fù)合式。利用多軸主軸箱同時從幾個方向（面）對工件進行加工。但機動時間不能與輔助時間重合，因而生產(chǎn)率比多工位機床低。（2）多

15、工位組合機床 主要適用于中、小零件加工。2.不同配置型式組合機床的加工精度（1）固定式夾具單工位組合機床的加工精度 這類機床可達到的加工精度最高。對于精加工機床的夾具公差，一般取被加工零件公差的1/31/5；對粗加工機床，由于其他因素的影響，其夾具精度也不可太低。（2）移動（或回轉(zhuǎn)）式夾具多工位組合機床加工可達到的位置精度一般均比固定式夾具低。3.選擇多工位組合機床方案應(yīng)注意的問題按工藝方案要求，工位數(shù)不超過23，生產(chǎn)率又能滿足時，應(yīng)當(dāng)選取多工位移動工作臺式組合機床。4.其他應(yīng)注意問題（1）在確定機床配置型式和結(jié)構(gòu)方案時，要合理解決工序集中程度問題。在一個動力部件上配置多軸主軸箱加工多孔來集中

16、工序是組合機床基本的加工方法。（2）要注意排屑和操作使用方便性。 對于用前后導(dǎo)向進行精加工的機床，較好的方案是臥式加工。在多工位機床上應(yīng)特別注意前道工序存留在孔中的切屑對后道工序的影響。（3）選擇機床配置型式要考慮夾具結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的可能性及工作可靠性。（4）組合機床主要用于批量較大的生產(chǎn)。1.3 確定切削用量及選擇刀具選擇切削用量切削用量選擇是否合理，對組合機床的加工精度、生產(chǎn)率、刀具耐用度、機床的布局型式及正常工作均有很大影響。1. 組合機床切削用量選擇的特點（1）在大多數(shù)情況下，組合機床為多軸、多刀、多面同時加工。因此，所選切削用量，根據(jù)經(jīng)驗應(yīng)比一般萬能機床單刀加工低30左右。（2）組合機床多

17、軸主軸箱上所有刀具共用一個進給系統(tǒng)，通常為標(biāo)準(zhǔn)動力滑臺。工作時，要求所有刀具的每分鐘進給量相同，且等于動力滑臺的每分鐘進給量。這個每分鐘進給量（毫米/分）應(yīng)是適合于所有刀具的平均值。因此，同一主軸箱上的刀具主軸可設(shè)計成不同轉(zhuǎn)速和選擇不同的每轉(zhuǎn)進給量（毫米/轉(zhuǎn)）與其相適應(yīng)，以滿足不同直徑工件的加工需要，即n1×f1=n2×f2= ···=n×f=vf式中：n1，n2，···，n4各主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）； f1，f2， ···，f各主軸進給量（毫米/轉(zhuǎn)）； vf

18、動力滑臺每分鐘進給量（毫米/分）。2. 確定切削用量應(yīng)注意的問題（1）盡量做到合理利用所有刀具，充分發(fā)揮其性能。由于連接于動力部件的主軸箱上同時工作的刀具種類不同且直徑大小不等，因此其切削用量選擇也各有特點。如鉆孔要求切削速度高而每轉(zhuǎn)進給量小。而同一主軸箱上的刀具每分鐘進給量是同樣的，要使每把刀具均能有合適的切削用量是困難的。（2）復(fù)合刀具切削用量選擇，應(yīng)考慮刀具的使用壽命。進給量通常按復(fù)合刀具最小直徑選擇，切削速度按復(fù)合刀具的最大直徑選擇。（3）選擇切削用量時，應(yīng)注意零件生產(chǎn)批量的影響。生產(chǎn)率要求不高時，就沒有必要將切削用量選得過高，以免降低刀具耐用度。對于要求生產(chǎn)率高的大批大量生產(chǎn)用組合機床，也只是提高那些耐用度低，刃磨困難，造價高的所謂“限制性”工序刀具的切削用量。（4）切削用量選擇應(yīng)有利于主軸箱設(shè)計。若能做到相鄰主軸轉(zhuǎn)速接近相等，則可使主軸箱傳動鏈簡單；某些刀具帶導(dǎo)向加工，若不便冷卻潤滑，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。（5）選擇切削用量時，還必須考慮所選動力滑臺的性能。尤其是當(dāng)采用液壓動力滑臺時，所選擇的每分鐘進給量一般