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摘要 (2)
第一章绪论 (4)
1.1机械制造的重要性 (4)
1.2夹具的发展历史 (5)
1.3小结 (6)
第二章零件的工艺性分析 (7)
2.1零件的作用 (7)
2.2分析C6150车床主轴箱箱体零件的技术要求 (7)
2.3确定毛坯类型 (8)
2.4毛坯余量的确定 (9)
第三章工艺规程设计 (14)
3.1加工阶段划分的作用 (14)
3.2制定加工方案即机械加工工艺路线的确定 (15)
3.2.1工序的合理组合 (15)
3.2.2工序的分散与集中 (15)
3.3定位基准的选择 (18)
3.4工序计算 (20)
第四章夹具设计 (48)
4.1加工中心夹具概述 (48)
4.1.1加工中心常用的夹具介绍 (48)
4.1.2基本要求 (48)
4.1.3选用原则 (48)
4.2夹具原理分析说明 (49)
4.3定位方案确定 (49)
4.4夹紧方案确定 (49)
4.5定位误差计算 (52)
4.6气缸选型 (49)
4.7夹具气动系统设计 (52)
第五章结论 (57)
参考文献 (58)
致谢 (60)
摘要
本次毕业设计的课题是C6150车床主轴箱箱体的机械加工工艺规程及夹具的设计，本次毕业设计的目的主要是通过对C6150车床主轴箱箱体的机械加工工艺性的分析，包括毛坯选材制造方法、零件的工艺性分析、工艺卡片的编制、夹具的设计以及最后的论文撰写；设计方法主要是通过查阅相关书籍、文献，特别是关于机械加工工艺方面的专业书籍，通过分析零件在机器中的位置和共用，结合零件图纸的尺寸精度和技术要求等制定机械加工工艺路线，根据工艺路线选择加工设备、量具、刀具等要素。
本次毕业设计的设计路线主要如下：第一，首先绘制C6150车床主轴箱箱体的零件图；第二，初步拟定C6150车床主轴箱箱体的机械加工工艺路线；第三，根据零件图设计一套夹具，本次毕业设计我设计的夹具为镗主轴箱孔专用夹具；第四，根据机械加工工艺路线编制机械加工工艺卡；第五，编制说明书一份。
关键词：箱体工艺规程工艺卡片夹具
Abstract
The graduation design topic is the design of machining process planning and fixture C6150 lathe main spindle box, the purpose of this graduation design is mainly through analyzing the machining process of C6150 lathe spindle box, including the blank material manufacturing method, parts of the process analysis, process card, fixture preparation the design and the final paper writing; design method is mainly through consulting relevant books, literature, especially on the machining process of professional books, through the analysis of the position of parts in the machine and sharing, combining parts drawings size accuracy and technical requirements such as the development of mechanical manufacturing process, according to the process route of processing equipment, measuring tools, cutting tools and other elements.
The design route of the graduation design is mainly as follows: the first, the first draw C6150 lathe spindle box part drawing; second, the initial formulation of mechanical processing routes of C6150 lathe spindle box; third, according to the design of a fixture parts map, fixture this graduation design I design the special fixture for boring spindle box hole; fourth, according to the machining process route for the preparation of the machining process card; fifth, a compilation of instructions.
Keywords: The box body specification process card fixture
第一章绪论
1.1机械制造的重要性
机械设计制造及其自动化与机械制造行业的关系可以说是不可分割的，一个国家的制造业的发展主要取决于该国的机械设计制造专业的发展和进步，机械制造的自动化程度直接决定了该国的制造业水平，机械制造的自动化就是指在制造产品时依靠机器来操作的程度，对于当今比较流行的数控技术、人造机器人技术、电器自动化技术等都属于机械制造自动化的范畴，现在国内已经有很大一部分企业都拥有了一定程度的自动化生产设备，这绝对是得力于机械自动化专业的研究成果，为此我们必须将该项技术一直发展下去。
对于我们从事机械行业的学生来说，学好机械专业相关知识是非常重要的，这不仅决定了我们将来的发展方向而且对于提升自己的自身修养很有作用，这期间所涉及到的专业知识是非常之广泛的，机械类产品从毛坯成型、材料的热处理、金属切削加工等工序，最终成为我们所想要的零件，这个过程就称之为机械加工过程，包括刀具、量具、夹具等的设计，以及动力供应等辅助过程，在机械加工过程中通过切除零件毛坯与我们理想产品相比较多余的部分，这个过程直接影响我们最后所得到的产品的形状和尺寸，我们称之为直接生产过程，所有的机械产品都是由直接和辅助生产过程组成。
机械制造业所涉及的行业很广泛，包括纺织业、机械港口业、数控技术、运输机械技术、水利机械行业等等，机械制造业体现了一个国家的技术水平，体现一个国家的科研技术、是国民经济的支柱产业，是一个国家工业化的程度标志之一，但是相比于西方发达国家的机械制造水平来讲落后不止一年两年，而是几十年甚至更多。机械制造业是一个综合的技术，对于一个企业来讲没有先进的制造技术，必定在经济社会无法立足，必定会被其他优秀企业所取代，因此它并不限制在制造的本身，它所涉及的产品可以说是包罗万象，小到普通市民的衣食住行，大到一个国家的军事、国防，无处不体现机械制造水平。
机械制造技术水平的高低决定一个国家的经济命脉，我们可以从以下几个方面来阐述：
1、制造业技术高低决定了社会的发展程度；
2、科学技术的发展直接服务于制造业；
3、制造技术是所有工业的支柱；
4、国力和国防的后盾。
从上个世纪就开始发展的机械制造业，在经历了一个多世纪的发展后，现在的机械制造水平可以说是已经很高了，而且它的重要性也越来越得到体现，对我们的日常生活都有比较大得影响，这也对机械制造也的发展提出了更加严峻的挑战。
高科技和自动化为机械制造的发展指明了一个大的方向，可以说自动化已经成为各国对机械制造的发展目标，虽然这个名词没有确定的含义，但是目前国际公认的高水平高技术均是生产自动化，这不仅能够代表一个国家的制造业水平，而且对于人性化的生产过程来说是必不可少的，目前公认的先进制造技术是传统的机械制造业吸收和发展了电子、机械、运输等行业的精髓，吸收和消化了这些行业的技术，这样就集中了其他优势行业的成熟技术，使得先进的机械制造业成功吸收和发展了他们的优势。现在先进的机械制造也与电子、电气产业技术是不可分割的，现在的自动化是完全依赖于电气设备，也可以这样说，自动化程度的高低取决于电气化的程度，在过去比较流行的PLC技术，在快速发展的自动化技术下已经无法满足日益发展的社会进程，目前比较高度的就是伺服控制，现在发展的比较成熟的伺服控制技术在自动化技术的应用已经显而易见，是目前甚至将来的几十年之间无法替代的。
1.2夹具的发展历史
夹具最初在机械加工过程中只是起到夹持工件的作用，可以说夹具在过去只是发挥着他的最原始的功用。随着社会进程的不断发展，原始的夹具已经无法满足现代化的机械加工过程，现代讲究的是高效、低成本，这必将提升夹具在机械加工过程中的重要作用，现代的夹具不仅起到夹持工件的作用，还起到定位、夹紧等作用，好的夹具甚至能简化加工工序，使得加工变得更加简便、工序变得更加精简、同时也减少了机械加工的时间、降低了工人的劳动强度，现代夹具技术已经
形成了独立的科目，可以说任何一个加工过程都离不开夹具，现在定位与元件、夹紧机构等得发展也使得夹具的发展更加快速、简便，可以说夹具的发展经历了简单到复杂到高精度。
1.3小结
本次的毕业设计中重要的一项就是夹具的设计，在设计的过程中我查阅了很多相关的书籍和论文著作，也利用了互联网技术，期间查阅了很多机械专业的相关知识，其中重要的一部分就是夹具的设计以及夹具设计应该注意的事项，期间也学到了很多书本上学不到的知识，我还利用实习的机会深入工厂一线，到车间参观工厂的工装夹具、这些都是厂里技术人员经过实际检验而制造的工装夹具，是经过实际验证的，期间我也询问过他们设计夹具的过程中应该注意的问题，这对于我之后设计夹具来说是很重要的一个过程。
没有一个设计是完美的，在这里希望指导老师指正。
第二章 零件的工艺性分析
2.1零件的作用
C6150车床主轴箱箱体属于典型的箱体类零件，箱体类零件是机器或部件的基础件，通过它把机器上的零部件连接成为一个整体，起到支撑、密封等作用。其加工质量在很大程度上决定着部件或机器的装配精度与性能，汽轮机箱体属于多面多孔、高精度、高性能要求的复杂箱体类零件，如何高效高质量的完成这类零件的加工，处了必须具备先进的数控加工设备之外，还必须确定优化的加工工艺方案。
2.2分析C6150车床主轴箱箱体零件的技术要求
C6150车床主轴箱箱体的材料选用HT200，珠光体灰铸铁，查相关资料，该材料的硬度和强度相对其他同类材料较高，其减震性能比较好，对机器可以起到减震降噪的作用，可以减少由于机器震动而带来的能量损耗。同时该材料的耐磨性能也是相当出色的，缺口敏感性小，材料的缺口对灰铸铁的疲劳强度的影响可以忽略不计，所以零件工作的可靠性比较高，所以该材料经常被用于制作在工作中承受较大压力和机器要求低震动的床身、机架、箱体和壳体。
C6150车床主轴箱箱体的外形比较简单，但是内部结构比较复杂，属于典型的壳体类零件。由于汽轮机启动回转设备箱体的连接、保护、承载的作用，使得汽轮机启动回转设备箱体后端面与汽轮机启动回转设备箱体盖配合的内孔加工精度要求较高，汽轮机启动回转设备箱体在工作过程中强调了其耐磨性，为了加强其切削加工的性能，必须对汽轮机启动回转设备箱体毛坯进行时效或者热处理，以消除内应力，该工件要求经过退火处理，硬度范围185-235HBS 。 分析C6150车床主轴箱箱体零件图，现对图纸技术要求叙述如下：
1）箱体上平面：箱体上平面有平面度要求0.05。
2）箱体左端面孔mm 28φ与箱体内部孔mm 25φ轴线有平行度要求0.02。
3）箱体右端面孔mm 95φ轴线对基准A 的跳动要求0.02。
4）箱体内部孔mm 90φ轴线对基准A 的跳动要求0.02。
5）箱体右端面孔mm 42φ轴线对基准B 的跳动要求0.02。
6）箱体内部孔mm 40φ轴线对基准B 的跳动要求0.02。
7）箱体右端面孔mm 120φ有圆柱度要求0.05。
8）箱体内部孔mm 62φ轴线对基准D 跳动不大于0.03。
9）箱体孔mm 52φ、mm 62φ、mm 64φ孔轴线对复合基准AC 。
2.3确定毛坯类型
毛坯的制造方法有很多，有铸件、锻件、成型件等等，各有各的优点和缺点，一个毛坯的制造方法决定了后续加工的难易程度、加工方法、加工精度，以及加工过程中所涉及的费用、成本等问题，毛坯的精度提高了。
毛坯的选择应该从以下几方面考虑。
(1)毛坯的选材对毛坯的制造也是至关重要的，什么时候用铸件毛坯什么时候用锻件毛坯都是有讲究的，型材或者铸钢件主要用在对零件力学性能没有太高要求的场合。
(2)对于阶梯轴的毛坯制造，我们通常需用钢质的材料，但是如果阶梯轴的直径相差不大则可以选用棒料来作为毛坯，对于大型零件的毛坯，由于没有那么大的型材，所以只能选用锻造或者铸造来生产毛坯；
(3)一般在新产品试制时多采用的是锻件，因为既然是新产品开发，那么产品技术还不够成熟，这时如果采用的是铸造毛坯的话会产生严重的浪费，原因是铸造毛坯模具的制造成本比较高，而且一种模具只能铸造出一种尺寸和形状的毛坯，而在新产品试制过程中难免对零件图纸有需要修改的地方，这样带来的后果就是
图纸每修改一次就要做一套模具，这样不仅是人员、资金和时间上的浪费，对于一个公司新产品更新周期也是不好的影响，所以单件试制产品时，多选择成本比较低的锻打件毛坯。
(4)各个公司都有自己技术掌握的比较好的地方，就拿一个做产品的公司来说，一般都对加工方面比较专注，一个产品是由多少个零件装配而成，该工厂可以完成对毛坯零件的最后机械加工，但是零件最初的毛坯制造、热处理等工序基本上不会自己去操作，只有动员外协单位来协助自己，这样才能为公司带来更高的利润。
(5)同样的毛坯制造方法不同的毛坯材料给一个工厂带来的经济利益是不一样的，同样，相同的材料采用不同的加工方法也是这样。最近几年一些现金的毛坯成型方法，比如精锻、注塑成型、三维打印技术等都是技术的革命，同样一些先进的加工方法更是层出不穷，比如车削中心、加工中心、机械手等，这些成型和加工方法的出现不仅降低了加工成本。
HT200为珠光体灰口铁。可以承受较大的应力是该种材料的特性（抗拉强度可以达到2/200m MN 、2m /MN 400抗弯强度可以达到），该种材料的金相组织为铁素体和渗碳体组成的机械混合物，由于该种混合物是由较硬的渗碳体和较软的铁素体相间组成的混合物，所以其机械性能介于渗碳体和铁素体之间，故该种材料强度高、硬度一般，具有一定的可塑性，通过金相组织的显微看出，铸铁中化合碳等于0.77%，珠光体中的铁素体与渗碳体一层层交替相间，呈片状排列，而其余的碳是以片状石墨状态存在，使切削过程中切削不能连续成形。
众所周知，灰铸铁为脆性材料，所以不能锻造和冲压，而且灰铸铁几乎没有焊接性能，焊接区容易出现白口组织，裂纹的倾向较大。但是灰铸铁的铸造性能和切削性能优越。由于飞轮壳尺寸较大，形状较为复杂，毛坯宜采用铸件，此外，灰铸铁一般不需要热处理，但需要消除残余应力。
2.4毛坯余量的确定
毛坯余量是指机械加工过程中切除的金属层的厚度，包括总加工余量和工序余量，加工过程中所切除毛坯材料的总厚度称为毛坯余量，也叫总加工余量，一
般毛坯余量不是经过一次切削就可以完成切除的，而是分为几道工序切除。
我们在计算工序尺寸时往往会留一定的公差，所以在实际机械加工过程中所切除的金属层厚度是不等的。。
下图表示工序余量与工序尺寸的关系。
工序余量可按照下式进行计算：
对于被包容面：工序尺寸等于上道工序基本尺寸减去本道工序基本尺寸
对于包容面：工序尺寸等于本道工序基本尺寸减去上道工序的基本尺寸按照入体原则标注极限偏差
Z=Zmin+Ta (2-1)
Zmax=Z+Tb= Zmin+Ta +Tb (2-2)
式中Zmin——最小工序余量；
Zmax——最大工序余量；
Ta——上工序尺寸的公差；
Tb——本工序尺寸的公差。
图3-1 毛坯余量的确定
拨叉零件采用铸造毛坯，材料为灰铸铁。
毛坯尺寸可以根据以下步骤进行确定
（1）求最大轮廓尺寸
（2）选取公差等级CT
（3）求铸件尺寸要求
（4）求机械加工余量等级
（5）求RMA（要求的机械加工余量）
（6）求毛坯基本尺寸
铸件毛坯尺寸与加工余量见下表
表2-1 毛坯尺寸与加工余量
工序余量的确定
1）高度方向尺寸260（毛坯余量5mm）
查《机械加工工艺手册》，端面精铣加工余量为1.0-3.0mm，这里取精铣加工余量为2.0mm，故粗铣加工余量为Z=5-2=3.0mm。
2）长度度尺寸665（毛坯余量5mm）
查《机械加工工艺手册》，端面精铣加工余量为1.0-3.0mm，这里取精铣加工余量为2.0mm，故粗铣加工余量为Z=5-2=3.0mm。
3）宽度度尺寸为为310mm（毛坯余量5mm）
查《机械加工工艺手册》，端面精铣加工余量为1.0-3.0mm，这里取精铣
加工余量为2.0mm ，故粗铣加工余量为Z=5-2=3.0mm 。
4）孔径1尺寸为90mm （毛坯余量5mm ）
查《机械加工工艺手册》，精镗加工余量为1.0-3.0mm ，这里取精镗加工余量为2.0mm ，故粗镗加工余量为Z=5-2=3.0mm 。
其余内孔毛坯尺寸参照内孔mm 90φ，其中内孔mm 28φ、mm 25φ由于孔径较小，此处铸成实体，由金加工钻扩铰加工而成。
表2-2 铸件尺寸公差
表2-3 要求的铸件机械加工余量（RMA）
表2-4 典型机械加工余量等级
第三章工艺规程设计
3.1加工阶段划分的作用
零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：
(1)．粗加工阶段
去除毛坯大部分切削量靠的是粗加工，这样在后面的精加工过程中所需去除的金属就很少，而且粗加工出的平面可以作为精加工的定位基准面，大多数的工件缺陷都是在粗加工是发现，予以报废或修补，以免浪费工时。
(2)．半精加工阶段
工件上的次要表面主要通过半精加工来完成，并且半精加工出来的表面可以作为精加工工序的主要精基准，这样确保精加工时的加工余量不会太大，这样精加工出来的表面质量就会很高，对机床和刀具的保护也起到很大作用。
(3)．精加工阶段
金加工最后工件所剩余的余量靠精加工来完成，零件图上的形位公差和尺寸公差靠精加工来确保，包括图纸上所要求的表面粗糙度等达到图纸要求，由于精加工时最后工序，所以把精加工安排在最后还可以减少工件由于金加工而带来的表面损伤。
(4)．光整加工阶段
一些要求特别高的零件，仅仅是精加工还不足以达到要求，这时我们就需要再进行光整加工，光整加工对表面质量影响比较大，而对工件的尺寸基本没有影响，不能改变工件各表面相互之间的位置关系。
我们在划分加工阶段以后，方便安排工件的热处理，一般来说热处理都是安排在粗加工之后精加工之前，当然也有的热处理是安排在粗精加工之间的。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。
（1）保证加工质量
粗加工余量大，较大夹紧力、切削力、切削热，工件
产生较大变形和加工误差，通过半精、精加工逐步纠正;
（2）合理使用设备
有利于按照不同要求选不同精度、刚性、功率的机床;
（3）便于安排热处理工序
热处理常穿插在加工阶段之间，也便于组织生产;
（4）及时发现毛坯的缺陷
以决定零件的报废或修补，避免盲目加工造成的浪费;
注意：1）拟定工艺路线一般应遵循工艺过程划分加工阶段的原则，但在具体运用时要灵活。
2）工艺路线的划分是对领件加工的整个工艺过程，不是单就某个表面而言，如有些定位基准在半精加工阶段甚至粗加工阶段就需要加工得很精确，而某些钻小孔的粗加工工序，又常安排在精加工阶段。
3.2制定加工方案即机械加工工艺路线的确定
3.2.1工序的合理组合
在加工方法制定之后，我们就按照零件的结构要点、图纸所要达到的精度、零件的生产类型和现有的加工设备情况来安排工艺路线和工序的数量。
（1）工序分散原则
该原则各道工序的内容比较简单，更容易选择合理的切削用量，采用通用、简单的机床设备就可以完成加工，生产之前不需要准备太多工作，对产品的更换影响比较小，技术不高的工人就可以完成操作，但是需要大量的工人以及大的生产面积，工艺路线相对比较长，对于管理者要求较高。
（2）工序集中原则
该工艺路线比较短，所选择的加工设备数量较少，所需的工人数量也相对较少，工件的装夹次数减少很多，再一次装夹工件后就可以加工出大多数的表面，这样更容易保证加工表面之间的相对位置精度；同时采用自动化程度较高，精度较高的机床可以大幅度提高生产效率，但是相反在采用高精度的机床的同时也使
机床的维修成本增加，上产之前的准备工作加大。
3.2.2工序的分散与集中
我们在确定工艺路线时，工序的数量是我们必须要考虑的，一般在制定工艺规程时应该考虑的两个原则是工序集中和工序分散。
(1)．工序集中的特点
该原则各道工序的内容比较简单，更容易选择合理的切削用量，采用通用、简单的机床设备就可以完成加工，生产之前不需要准备太多工作，对产品的更换影响比较小，技术不高的工人就可以完成操作，但是需要大量的工人以及大的生产面积，工艺路线相对比较长，对于管理者要求较高。
(2)．工序分散的特点
该工艺路线比较短，所选择的加工设备数量较少，所需的工人数量也相对较少，工件的装夹次数减少很多，再一次装夹工件后就可以加工出大多数的表面，这样更容易保证加工表面之间的相对位置精度；同时采用自动化程度较高，精度较高的机床可以大幅度提高生产效率，但是相反在采用高精度的机床的同时也使机床的维修成本增加，上产之前的准备工作加大。
由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。
拟定零件的机械加工工艺路线是制定工艺规程的一项重要工作，拟定工艺路线时主要解决的问题有：选定各加工表面的加工方法；划分加工阶段；合理安排各工序的先后顺序；确定工序的集中和分散程度。制定工艺路线的出发点应该是使零件的几何形状、尺寸精度等技术要求能得到合理的保证。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使成本尽量下降。
根据以上论述，先制定两条机械加工工艺路线如下：
工艺路线方案一：
1.毛坯铸造
2.热处理
3.涂防锈漆
4.铣箱体底面
5.粗、精铣箱体上平面
6.粗、精铣底面导轨
7.粗、精铣前端面凸台
8.粗、精铣左端面凸台
9.粗、精铣右端面凸台
10.粗、精镗前端面各孔mm 95φ、mm 90φ、mm 52φ、mm 42φ、mm 40φ、mm 28φ
11.钻、扩、铰左端面孔mm 28φ、mm 25φ
12.粗、精镗孔mm 120φ、mm 64φ、mm 62φ
13.钻攻上平面6-M10螺纹孔
14.去毛刺，清洗
15.检验
工艺路线方案二：
1.毛坯铸造
2.热处理
3.涂防锈漆
4.粗、精铣箱体上平面
5.铣箱体底面
6.粗、精铣底面导轨
7.粗、精铣前端面凸台
8.粗、精铣左端面凸台
9.粗、精铣右端面凸台
10.粗、精镗前端面各孔mm 95φ、mm 90φ、mm 52φ、mm 42φ、mm 40φ、mm 28φ
11.钻、扩、铰左端面孔mm 28φ、mm 25φ
12.粗、精镗孔mm 120φ、mm 64φ、mm 62φ
13.钻攻上平面6-M10螺纹孔
14.去毛刺，清洗
15.检验
分析以上两个工艺路线方案，我们可以发现两者的却别在于箱体上平面和底面的加工顺序不同，工艺路线一是首先加工出箱体底面，再以底面为基准加工其他表面，而工艺路线二是先加工箱体上平面再加工底面，分析之后的工序可以发现大本分工序都是以箱体底面为主要定位基准面，所以应该首先加工出箱体底面，再以加工出的箱体底面为精基准加工其他表面，这符合基准统一原则，即以一个面为基准可以加工出大多数面，所以选择工艺路线一比较合理。
3.3定位基准的选择
正确地选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容，也是保证零件加工精度的关键。
定位基准分为精基准、粗基准和辅助基准。在最初加工工序中，只能用毛坯上未经加工的表面作为定位基准(粗基准)。在后续工序中，则使用已加工表面作为定位基准(精基准)。
在制定工艺规程时，总是先考虑选择怎样的精基准以保证达到精度要求并把各个表面加工出来，然后再考虑选择合适的粗基准把精基准面加工出来。另外，为了使工件便于装夹和易于获得所需加工精度，可在工件上某部位作一辅助基准，用以定位。应从零件的整个加工工艺过程的全局出发，在分析零件的结构特点、设计基准和技术要求的基础上，根据粗、精基准的选择原则，合理选择定位基准。
精基准的选择
①“基准重合”原则
应尽量选用被加工表面的设计基准作为精基准，即“基准重合”的原则。这样可以避免因基准不重合而引起的误差。
②“基准统一”原则
应选择多个表面加工时都能使用的定位基准作为精基准，即“基准统一”的原则。
这样便于保证各加工表面间的相互位置精度，避免基准变换所产生的误差，并简化夹具的设计制造工作。
③“互为基准”原则
当两个表面的相互位置精度及其自身的尺寸与形状精度都要求很高时，可采用这两个表面互为基准，反复多次进行精加工。
④“自为基准”原则
在某些要求加工余量尽量小而均匀的精加工工序中，应尽量选择加工表面本身作为定位基准。
此外，精基准的选择还应便于工件的装夹与加工，减少工件变形及简化夹具结构。需要指出的是，上述四条选择精基准的原则，有时是相互矛盾的。例如，保证了基准统一就不一定符合基准重合等等。在使用这些原则时，要具体情况具体分析，以保证主要技术要求为出发点，合理选用这些原则。
对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。
粗基准的选择
①若工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀，则应选该表面为粗基准。
②在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若零件上每个表面都要加工，则应以加工余量最小的表面作为粗基准。这样可使这个表面在加工中不致因加工余量不足，造成加工后仍留有部分毛面，致使工件报废。
③在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若零件有的表面不需要加工时，则应以不加工表面中与加工表面的位置精度要求较高的表面为粗基准。若既需保证某重要表面加工余量均匀，又要求保证不加工表面与加工表面的位置精度，则仍按本原则处理。
④选作粗基准的表面，应尽可能平整和光洁，不能有飞边、浇口、冒口及其他缺陷，以便定位准确，装夹可靠。
⑤粗基准在同一尺寸方向上通常只允许使用一次，否则定位误差太大。但是，当毛坯是精密铸件或精密锻件，毛坯质量高，而工件加工精度要求又不高时，可以重复使用某一粗基准。
粗基准的选择：对于零件的加工而言，粗基准的选择对后面的精加工至关重要。从零件图上可以看出，阀体零件还算比较规则，所以粗基准容易选择。为了保证前后端面的位置精度的要求，选择阀体B面和底面作为作为粗基准，，依照
粗基准的选择原则
（即当零件有不加工表面时，应该以这些不加工表面作为粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做为粗基准）来选取。
具体各道工序的定位方法参照附件工艺卡片。
3.4工序计算
工序1：
1.粗铣箱体底面
加工条件：
工件材料：HT200，毛坯为铸件。
采用机床：XH714立式加工中心
刀具：硬质合金铣刀（面铣刀），材料：YT15，D=200mm ，齿数Z=6，此为粗铣
刀。
①确定铣削深度
由于粗铣平面单边余量为3mm ，所以1次走刀即可完成，所以铣削深度
mm a p 0.3=
②确定每齿进给量f
查《机械加工工艺手册》得粗铣每齿进给量z mm f /3.015.0-=、min /450m v = 此处取z mm f /2.0=
计算机床主轴转速v n
d
v n v π1000= 式中：v -铣削速度
d -刀具直径 则min /6.716200
14.345010001000r d v n v =??==π
中北大学 课程设计任务书 15/16 学年第一学期 学院：机械工程与自动化学院 专业：机械设计制造及其自动化 学生姓名：王前学号：1202014233 课程设计题目：《金属切削机床》课程设计 （车床主轴箱设计） 起迄日期：12 月21 日～12 月27 日课程设计地点：机械工程与自动化学院 指导教师：马维金讲师 系主任：王彪 下达任务书日期: 2012年12月21日
课程设计任务书
课程设计任务书
目录 1.机床总体设计 (5) 2. 主传动系统运动设计 (5) 2.1拟定结构式 (5) 2.2结构网或结构式各种方案的选择 (6) 2.2.1 传动副的极限传动比和传动组的极限变速范围 (6) 2.2.2 基本组和扩大组的排列顺序 (6) 2.3绘制转速图 (7)
2.5确定带轮直径 (8) 2.6验算主轴转速误差 (8) 2.7 绘制传动系统图 (8) 3．估算传动件参数确定其结构尺寸 (10) 3.1确定传动见件计算转速 (10) 3.2确定主轴支承轴颈尺寸 (10) 3.3估算传动轴直径 (10) 3.4估算传动齿轮模数 (10) 3.5普通V带的选择和计算 (11) 4．结构设计 (12) 4.1带轮设计 (12) 4.2齿轮块设计 (12) 4.3轴承的选择 (13) 4.4主轴主件 (13) 4.5操纵机构、滑系统设计、封装置设计 (13) 4.6主轴箱体设计 (13) 4.7主轴换向与制动结构设计 (13) 5.传动件验算 (14) 5.1齿轮的验算 (14) 5.2传动轴的验算 (16) 5.3花键键侧压溃应力验算 (19)
目录 一、机床总体设计---------------------------------------------------------------------2 1、机床布局--------------------------------------------------------------------------------------------2 2、绘制转速图-----------------------------------------------------------------------------------------4 3、防止各种碰撞和干涉-----------------------------------------------------------------------------5 4、确定带轮直径--------------------------------------------------------------------------------------5 5、验算主轴转速误差--------------------------------------------------------------------------------5 6、绘制传动系统图-----------------------------------------------------------------------------------6 二、估算传动件参数确定其结构尺寸-------------------------------------------7 1、确定传动见件计算转速--------------------------------------------------------------------------7 2、确定主轴支承轴颈尺寸--------------------------------------------------------------------------7 3、估算传动轴直径-----------------------------------------------------------------------------------7 4、估算传动齿轮模数--------------------------------------------------------------------------------8 5、普通V带的选择和计算-------------------------------------------------------------------------8 三、机构设计--------------------------------------------------------------------------10 1、带轮设计-------------------------------------------------------------------------------------------10 2、齿轮块设计----------------------------------------------------------------------------------------10 3、轴承的选择----------------------------------------------------------------------------------------10 4、主轴主件-------------------------------------------------------------------------------------------10 5、操纵机构-------------------------------------------------------------------------------------------10 6、滑系统设计----------------------------------------------------------------------------------------10 7、封装置设计----------------------------------------------------------------------------------------10 8、主轴箱体设计-------------------------------------------------------------------------------------11 9、主轴换向与制动结构设计----------------------------------------------------------------------11 四、传动件验算-----------------------------------------------------------------------11 1、齿轮的验算----------------------------------------------------------------------------------------11 2、传动轴的验算-------------------------------------------------------------------------------------13 五、设计感想--------------------------------------------------------------------------15 六、参考文献--------------------------------------------------------------------------16
目录 摘要 (2) 第一章绪论 (4) 1.1机械制造的重要性 (4) 1.2夹具的发展历史 (5) 1.3小结 (6) 第二章零件的工艺性分析 (7) 2.1零件的作用 (7) 2.2分析C6150车床主轴箱箱体零件的技术要求 (7) 2.3确定毛坯类型 (8) 2.4毛坯余量的确定 (9) 第三章工艺规程设计 (14) 3.1加工阶段划分的作用 (14) 3.2制定加工方案即机械加工工艺路线的确定 (15) 3.2.1工序的合理组合 (15) 3.2.2工序的分散与集中 (15) 3.3定位基准的选择 (18) 3.4工序计算 (20) 第四章夹具设计 (48) 4.1加工中心夹具概述 (48) 4.1.1加工中心常用的夹具介绍 (48) 4.1.2基本要求 (48) 4.1.3选用原则 (48) 4.2夹具原理分析说明 (49) 4.3定位方案确定 (49) 4.4夹紧方案确定 (49) 4.5定位误差计算 (52) 4.6气缸选型 (49) 4.7夹具气动系统设计 (52) 第五章结论 (57) 参考文献 (58) 致谢 (60)
摘要 本次毕业设计的课题是C6150车床主轴箱箱体的机械加工工艺规程及夹具的设计，本次毕业设计的目的主要是通过对C6150车床主轴箱箱体的机械加工工艺性的分析，包括毛坯选材制造方法、零件的工艺性分析、工艺卡片的编制、夹具的设计以及最后的论文撰写；设计方法主要是通过查阅相关书籍、文献，特别是关于机械加工工艺方面的专业书籍，通过分析零件在机器中的位置和共用，结合零件图纸的尺寸精度和技术要求等制定机械加工工艺路线，根据工艺路线选择加工设备、量具、刀具等要素。 本次毕业设计的设计路线主要如下：第一，首先绘制C6150车床主轴箱箱体的零件图；第二，初步拟定C6150车床主轴箱箱体的机械加工工艺路线；第三，根据零件图设计一套夹具，本次毕业设计我设计的夹具为镗主轴箱孔专用夹具；第四，根据机械加工工艺路线编制机械加工工艺卡；第五，编制说明书一份。 关键词：箱体工艺规程工艺卡片夹具
目录 全套图纸加174320523 各专业都有 1.概述和机床参数确定 (1) 1.1机床运动参数的确定 (1) 1.2机床动力参数的确定 (1) 1.3机床布局 (1) 2.主传动系统运动设计 (2) 2.1确定变速组传动副数目 (2) 2.2确定变速组的扩大顺序 (2) 2.3绘制转速图 (3) 2.4确定齿轮齿数 (3) 2.5确定带轮直径 (3) 2.6验算主轴转速误差 (4) 2.7绘制传动系统图 (4) 3．估算传动件参数确定其结构尺寸 (5) 3.1确定传动转速 (5) 3.2确定主轴支承轴颈尺寸 (6) 3.3估算传动轴直径 (6) 3.4估算传动齿轮模数 (6) 3.5普通V带的选择和计算 (7) 4．结构设计 (8) 4.1带轮设计 (8) 4.2齿轮块设计 (8) 4.3轴承的选择 (9) 4.4主轴组件 (9) 4.5操纵机构、滑系统设计、封装置设计 (9) 4.6主轴箱体设计 (9)
4.7主轴换向与制动结构设计 (9) 5.传动件验算 (10) 5.1齿轮的验算 (10) 5.2传动轴的刚度验算 (12) 5.3花键键侧压溃应力验算 (16) 5.4滚动轴承的验算 (16) 5.5主轴组件验算 (17) 6. 主轴位置及传动示意图 (20) 7.总结 (20) 8.参考文献 (21) 1.概述 1机床课程设计的目的 机床课程设计，是在金属切削机床课程之后进行的实践性教学环节。其目的在于通过机床运动机械变速传动系统的结构设计，使学生在拟定传动和变速的结构的结构方案过程中，得到设计构思，方案分析，结构工艺性，机械制图，零件计算，编写技术文件和查阅技术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，并培养学生具有初步的结构分析，结构设计和计算能力。轻型车床是根据机械加工业发展需要而设计的一种适应性强，工艺范围广，结构简单，制造成本低的万能型车床。它被广泛地应用在各种机械加工车间，维修车间。它能完成多种加工工序；车削内圆柱面，圆锥面，成形回转面，环形槽，端面及内外螺纹，它可以用来钻孔，扩孔，铰孔等加工。 1.1 机床运动参数的确定 （1）确定公比φ及Rn 已知最低转速n min =45rpm，最高转速n max =1980rpm，变速级数Z=12，则公比： φ= （n max /n min ）1/（Z－1） =（1980rpm/45rpm）1/（12－1）≈1.41 转速 调整范围： Rn=n max /n min =44 （2）求出转速系列 根据最低转速45r/min，最高转速max n=1980r/min，公比φ=1.41，按《金属切屑机床》（戴曙编）表7-1选出标准转速数列： 2000 1400 1000 710 500 355 250 180 125 90 63 45 1.2机床动力参数的确定 已知电动机功率为N=4kw，根据《金属切削机床简明手册》（范云涨、陈兆年编）表11-32选择主电动机为Y112M-4，其主要技术数据见下表1： 表1 Y90L-4技术参数
C6136型机床主轴箱课程设计说明书系别：交通和机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级：机械10-4班 姓名：富连宇 学号：1008470434 吗 指导老师：赵民 目录 一、设计目的 (1) 二、机床主要技术要求 (1) 三、确定结构方案 (1) 四、运动设计 (1) 4.1确定极限转速 (1) 4.2拟订结构式 (1) 4.3绘制转速图 (2) 4.4 确定齿轮齿数 (2) 4.5 验算主轴转速误差： (3) 4.6 绘制传动系统图 (3) 五、动力设计 (3) 5.1 V带的传动计算 (3) 5.2各传动轴的估算 (4) 5.3齿轮模数确定和结构设计： (5) 5.4摩擦离合器的选择和计算： (6) 5.5结构设计 (7) 六、齿轮强度校核 (8) 6.1、各齿轮的计算转速 (8) 6.2、齿轮校核 (9) 七、主轴刚度校核 (9) 八、主轴最佳跨度确定 (10) 8.1计算最佳跨度 (10) 8.2校核主轴挠度 (10) 8.2主轴图：（略）见附图2 (10) 九、各传动轴支持处轴承选用 (10) 十、键的选择和校核 (10) 1）、轴IV的传递最大转矩 (10) 十一、润滑和密封 (11) 十二、总结 (11) 十三、参考文献 (11) 十四、附 (12)
一、设计目的 通过机床主运动机械变速传动系统得结构设计，在拟定传动和变速的结构方案过程中，得到设计构思、方案分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅技术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，并具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。可使我们学会理论联系实际的工作方法，培养独立工作的能力；学会基本的设计的方法；熟悉手册、标准、资料的运用；加强机械制图、零件计算、编写技术文件的能力，学会设计说明书的编写。为接下去的毕业设计、毕业论文积累经验。 二、机床主要技术要求 [1]车床类型为C6136型车床主轴变速箱（采用机械传动结构）。 [2]加工工件最大直径：360mm [3]加工工件最大长度：1500mm [4] 主轴通孔直径：40-50mm [5]主轴前锥孔：莫式5号 [6]主轴采用三相异步电机 [7]主电动机功率为n电额：4kw [8]转速nmin：33.5r/min mmax：1700 r/min n额：1000r/min [9]主轴变速系统实现正传12级变速，反转6级变速（采用摩擦离合器） 三、确定结构方案 [1] 主轴传动系统采用V带、齿轮传动； [2]传动形式采用集中式传动； [3]主轴换向制动采用双向片式摩擦离合器和带式制动器； [4]变速系统采用多联滑移齿轮变速。 四、传动方案 4.1确定极限转速 转速n min：33.5r/min n max：1700 r/min n额：1000r/min 4.2拟订结构式 1）确定变速组传动副数目： 传动副中由于结构的限制以2或3为合适，即变速级数Z应为2和3的因子，为实现12级主轴转速变化的传动系统可以以下多种传动副组合： ①12=3x2x2 ②12=2x2x3 ③12=2ⅹ3ⅹ2等 18级转速传动系统的传动组，选择传动组安排方式时，考虑到机床主轴箱的具体结构、装置性能，主轴上的传动副数主轴对加工精度、表面粗糙度的影响很大，因此主轴上的齿轮少些为好。按照1 符合变速级数、级比规律 2 传动件前多后少3 结构网前密后疏4 第二扩大组变速范围r=8满足变速范围要求
以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编辑。 题目：CA6140车床主轴加工工艺以及夹具设计学晓 班级：09级机械设计制造及其自动化 学号： 姓 指导老师 目录 摘要........................................................................................ (1)
目录 (2) 前言……………………………………………………………………………….. ..5 第一章概论 (6) 1.1车床的历史及发 展…………………………………………… (6) 1.1.1车床的历 史…………………………………… (6) 1.1.2车床的诞生及发 展…………………………………… (6) 1.2普通车床及CA6140卧式车床的简
介 (7) 1.2.1普通车床的基本知 识 (7) 1.2.2 CA6140车床简 介 (9) 1.3 CA6140卧式车床主轴的作 用 (11) 1.3.1 主轴的结构特 点 (11) 1.3.2 主轴的作 用…………………………………………………… 11 第二章CA6140卧式车床主轴的选材 (12) 2.1 车床主轴的工作条件与技术要 求 (12) 2.1.1 主轴的基本要求 (12) 2.2 主轴的选材与原
因 (13) 2.3 材料的热处 理…………………………………………………… (13) 第三章CA6140卧式车床主轴的加工工艺 3.1 机床主轴的机械加工工艺分 析…………………………………….. 3.1.1 机床主轴的基本加工路 线…………………………………. 3.2 主轴加工工艺过 程……………………………………………………. . 3.2.1 主轴的基本要 求…………………………………………………. 3.2.2 主轴的加工工 艺………………………………………………… 第四章CA6140卧式车床主轴的加工精度及误差分析 (14) 4.1 加工精度及误
课程设计 课程名称：金属切削机床 学院：机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化姓名：学号： 年级：任课教师： 2011年 1月15 日 贵州大学机械工程学院
目录 目录 (2) 一、绪论 (4) 二、设计计算 (5) 1机床课程设计的目的 (5) 2机床主参数和基本参数 (5) 3操作性能要求 (5) 三、主动参数的拟定 (6) 1确定传动公比 (6) 2主电动机的选择 (6) 四、变速结构的设计 (6) 1主变速方案拟定 (6) 2变速结构式、结构网的选择 (7) 1. 确定变速组及各变速组中变速副的数目 (7) 2. 变速式的拟定 (7) 3. 结构式的拟定 (7) 4. 结构网的拟定 (8) 5. 结构式的拟定 (8) 6. 结构式的拟定 (9) 7. 确定各变速组变速副齿数 (10) 8. 绘制变速系统图 (11) 五、结构设计 (12) 1.结构设计的内容、技术要求和方案 (12) 2.展开图及其布置 (12) 3.I轴（输入轴）的设计 (12) 4.传动轴的设计 (13) 5.主轴组件设计 (14) 1. 内孔直径d (14) 2. 轴径直径 (15) 3. 前锥孔直径 (15) 4. 主轴悬伸量a和跨距 (15) 5. 主轴轴承 (15) 6. 主轴和齿轮的联接 (16) 7. 润滑和密封 (16) 8. 其它问题 (16) 六、传动件的设计 (17) 1带轮的设计 (17)
2传动轴直径的估算 (20) 1 确定各轴计算转速 (20) 2传动轴直径的估算 (21) 3各变速组齿轮模数的确定 (22) 4片式摩擦离合器的选择和计算 (25) 七、本文工作总结 (27) 参考文献 (28) 致谢 (29)
一、C6150车床主轴箱箱体 见图2-46 图2-46 C6150车床主轴箱箱体 技术要求 1、非加工表面涂底漆，内壁涂防锈漆。 2、未注明铸造圆角R3~R5。 3、未注明倒角1×45° 4、铸件人工时效处理。 5、材料HT200。 图2-47是C6150车床主轴箱箱体展开图
1、零件图样分析 1）该零件为机床主轴箱，主要加工部位为平面和孔系，其结构复杂，精度要求又高，加工时应注意选择定位基准及夹紧力。 2）箱体上B面平面度公差为0.02mm。 3）箱体上A面与D面的垂直度公差为0.02/100mm 4）箱体上C面与D面的垂直度公差为0.05/300mm 5）箱体上D面与W面的垂直度公差为0.02mm。 6）1轴轴孔的轴线对基准K、C的圆跳动公差分别为0.03/300mm 7）D轴轴孔的轴线对基准C的平行度公差为0.03/300mm；对基准H的平行度公差为0.03/500mm. 8）Ⅲ铀轴孔的轴线对基准C的平行度公差为0.03/300mm；对基准V的平行度公差为0.03/200mm。 9）Ⅳ轴轴孔内表面对基准H的平行度公差为0.03/300mm；Ⅳ轴各轴孔表面对基准C 的同轴度公差为φ0.006nm。 10）Ⅳ轴各轴孔的圆度公差均为0.005mm;每孔内表面相对侧母线的平行度公差为0.01mm。 11）Ⅳ轴轴孔的轴线对基准D的平行度公差为0.03/650mm。 12）Ⅳ轴轴孔的轴线对基准W的平行度公差为0.03/650mm。 13）V轴轴孔的轴线对基准Q、N的平行度公差均为0.02/200mm。 14）Ⅵ轴轴孔的轴线对基准N的平行度公差为0.02/200mm。 15）材料HT200。 16）铸件人工时效处理。 2、C6150车床主轴箱箱体机械加工工艺过程卡(表2-37)
课题十六车床主轴箱的拆装 车床主要是用来加工各种回转表面，包括端面、外圆、内圆、锥面、螺纹、回转沟槽、回转成形面和滚花等，普通车床加工尺寸精度一般为IT10～IT8,表面粗糙度值Ra=6.3～1.6μm。如图16—1所示，车床一般由主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、床身、底座以及车床附件等组成。 图16—1 车床的结构示意图 1—主轴箱；2—卡盘；3—刀架；4—后顶尖；5—尾座；6—床身 7—光杠；8—丝杠；9—溜板箱；10—底座；11—进给箱 普通车床的型号是用汉拼音字母和数字，按一定规律组合来表示机床的类型和主要规格，以CA6140为例说明。 车床主轴箱的功用主要是安装主轴和主轴的变速机构，主轴前端安装卡盘以夹紧工件。并带动工件旋转实现主运动。为方便安装长棒料，主轴为空心结构。车床的主轴箱是车床的变速机构和动力分配机构，它能正常、平稳运转是车床工作的首要条件。主轴箱也是一个复杂的装配体，是一个集合了带传动、链传动、齿轮传动、凸轮机构、离合器机构、变速拨叉机构以及各种轴、轴承等的复杂的机构。
本课题以车床主轴箱为例来叙述机床主轴部件的拆卸、检测、装配与调整。 16.1 拆装过程中的注意事项 1.拆卸前，仔细观察拆卸对象，确定拆卸顺序，做好位置记号；按照教师的要求，对机构、轴系组件进行拆卸；拆下后按装配顺序成组放好；紧固螺钉、键、销等件拆卸后装入原孔（槽）内，防止丢失。 2.拆装中，用铜棒传力，不得用手锤直接敲打工件；拆卸滚动轴承用拉马；拆卸轴上零件时，着力点应尽量靠近轮毂；拆装过程要放稳工件，注意安全。 3.拆卸螺纹联接要特别检查有无防松垫片或其他防松措施；拆卸角接触轴承、推力轴承要特别注意轴承装配方向及其调整垫片的位置。 4.拆卸中用力适当；拆卸弹性挡圈或调节弹簧力的螺纹连接件时，防止零件弹出伤人。 5.拆卸圆锥销时，要用冲子，从小端施力，禁止反向敲击。 6.装配时注意装配件的初始位置和装配顺序；螺纹紧固力应均匀；按教师要求进行间隙（游隙）位置的调整，调整后盘动机构，手感应轻便且阻力均匀无窜动。 7.机械装配前必须进行清洗。清洗剂一般用煤油，也可用金属清洗剂等；清洗滚动轴承等精密零件要用绸布，以防纤维脱落影响零件正常工作。 任务1 CQ6136车床主轴箱的拆装 1．CQ613车床的主轴箱的结构 CQ613车床的主轴箱是由主轴部件、其它传动轴部件及操纵机构等组成。主轴箱内各传动件的传动关系，传动件的结构、形状、装配方式及其支承结构，常采用展开图的形式表示，如图16—2所示。
C A6140普通车床主轴变速箱设计及主轴箱 设计说明书
目录 1 绪论 (1) 1.1 课题研究背景及选题意义 (1) 1.1.1课题的背景 (1) 1.1.2课题的目的 (5) 1.2 完成的内容 (5) 2 参数拟定 (6) 2.1 主电机动力参数的确定 (6) 2.2 运动设计 (7) 2.2.1确定主轴极限转速 (7) 2.2.2确定转速范围n R定公比 确定主轴转速数例: (8) 3 传动设计 (8) 3.1 传动方案拟定 (8) 3.1.1传动组和传动副数的确定 (9) 3.2 传动结构式的选择 (10) 3.2.1基本组和扩大组的确定 (10) 3.2.2分配总降速比 (11) 3.3 带轮直径和齿轮齿数的确定及转速图拟定 (12) 3.3.1确定皮带轮动直径 (12) 3.3.2确定齿轮齿数 (13) 3.3.3画出转速图如下[1]： (15) 3.3.4验算转速误差 (15) 3.4 齿轮的计算转速的确定及传动系统的拟定的计算转速 (17) 3.4.1确定各轴和齿轮 (17) 3.4.2由转速图拟定传动系统图 (18)
4 传动件的估算和验算 (19) 4.1齿轮模数的估算和设计 (19) 4.1.1 计算各轴传动的功率 (19) 4.1.2 计算传动轴齿轮模数 (20) 4.1.3 计算各轴之间的中心距 (22) 4.2 三角带传动的计算 (22) 4.2.1计算皮带尺寸[6] (22) 4.3 传动轴的估算和齿轮尺寸的计算 (24) 4.3.1确定各轴的直径 (24) 4.3.2 计算各齿轮的尺寸[6] (25) 5 各部件结构设计 (27) 5.1 皮带轮及齿轮块设计 (27) 5.1.1 皮带及皮带轮的设计 (27) 5.1.2 齿轮及齿轮块设计 (28) 5.2 轴承的选择及箱体设计 (28) 5.2.1各轴承的选择 (28) 5.2.2 主轴及箱体设计 (28) 5.3 密封结构及润滑 (29) 6 主轴组件的验算 (30) 6.1验算主轴轴端的位移a y (30) 6.2 前轴承的转角及寿命的验算 (32) 6.2.1 验算前轴承处的转角Q (32) 6.2.2 验算前支系寿命 (33) 6.3 箱体设计 (34) 总结 (34) 致谢 (36)
第一章概述 1.1设计目的 (2) 1.2主轴箱的概述 (2) 第2章主传动的设计 (2) 2.1驱动源的选择 (2) 2.2转速图的拟定 (2) 2.3传动轴的估算 (4) 2.4齿轮模数的估算 (3) 2.5V带的选择 (4) 第3章主轴箱展开图的设计 (7) 3.1各零件结构尺寸的设计 (7) 3.1.1 设计内容和步骤 (7) 3.1.2有关零件结构和尺寸的设计 (7) 3.1.3各轴结构的设计 (9) 3.1.4主轴组件的刚度和刚度损失的计算 (10) 3.1.5轴承的校核 (13) 3.2装配图的设计的概述 (13) 总结 (19) 参考文献 (20)
第一章概述 1-1设计目的 数控机床的课程设计，是在数控机床设计课程之后进行的实践性教学环节。其目的在于通过数控机床伺服进给系统的结构设计，使我们在拟定进给传动及变速等的结构方案过程中得到设计构思、方案分析、结构工艺性、CAD制图、设计计算、编写技术文件、查阅技术资料等方面的综合训练，建立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，培养我们初步的结构设计和计算能力。 1-2 主轴箱的概述 主轴箱为数控机床的主要传动系统它包括电动机、传动系统和主轴部件它与普通车床的主轴箱比较，相对来手比较简单只有两极或三级齿轮变速系统，它主要是用以扩大电动机无级调速的范围，以满足一定恒功率、和转速的问题。 第二章2主传动设计 2-1驱动源的选择 机床上常用的无级变速机构是直流或交流调速电动机，直流电动机从额定转速nd向上至最高转速nmax是调节磁场电流的方法来调速的，属于恒功率，从额定转速nd向下至最低转速nmin时调节电枢电压的方法来调速的属于恒转矩；交流调速电动机是靠调节供电频率的方法调速。由于交流调速电动机的体积小，转动惯量小，动态响应快，没有电刷，能达到的最高转速比同功率的直流调速电动机高，磨损和故障也少，所以在中小功率领域，交流调速电动机占有较大的优势，鉴于此，本设计选用交流调速电动机。 根据主轴要求的最高转速4000r/min，最大切削功率5kw，选择北京数控设备厂的BESK-8型交流主轴电动机，最高转速是4500r/min。 2-2 转速图的拟定 根据交流主轴电动机的最高转速和基本转速可以求得交流主轴电动机的恒功率转速范围Rdp=nmax/nd=3 而主轴要求的恒功率转速范围Rnp=3，远大于交流主轴电动机所能提供的恒功率
【关键字】开题报告 ca6140车床主轴箱开题报告 篇一：CA6140车床的数控化改造开题报告 中北大学 毕业设计开题报告 学生姓名： 学院、系：专业： 设计题目： 指导教师: XX年3 月12日学号：数控技术普通CA6140车床的经济(本文来自：小草范文网:ca6140车床主轴箱开题报告)型数控化改造设计 开题报告填写要求 1．开题报告作为毕业设计答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在系审查后生效； 2．开题报告内容必须用按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见； 3．学生写文献综述的参照文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）。文中应用参照文献处应标出文献序号，文后“参照文献”的书写，应按照国标GB 7714—87《文后参照文献著录规则》的要求书写，不能有随意性； 4．学生的“学号”要写全号（如0XX40102），不能只写最后2位或1位数字； 5. 有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“XX年3月15日”或“XX-03-15”； 6. 指导教师意见和所在系意见用黑墨水笔工整书写，不得随便涂改或潦草书写。 毕业设计开题报告 篇二：CA6140车床床身加工工艺及夹具设计开题报告说明书 前言 CA6140车床是普通精度级万能车床，它运用加工各种轴类，套筒类和盘类零件上的回转表面，以及车削端面等，是应用最广泛的车床。 CA6140车床床身是机床的基础构件，机床的各个主要部件和零件都装在床身或床身的导轨上作相对运动。在切削中，刀具与工件的相互作用力传递到床身上而使床身变形床身的变形和振动直影响到被加工零件的精度和表面粗糙度，因此，床身是车床上极为重要的一个部件。 而导轨，则是床身上极为重要的一个部分，床身上共有四条导轨，其中，有两条导轨是拖板用的导轨，另外两条导轨为尾座导轨，其作用为导向和承载，所以，以导轨要求有较高
1.概述 (4) 1.1机床主轴箱课程设计的目的 (4) 1.2设计任务和主要技术要求 (4) 1.3操作性能要求 (4) 2.参数的拟定 (5) 2.1确定极限转速 (5) 2.2主电机选择 (5) 3.传动设计 (6) 3.1主传动方案拟定 (6) 3.2传动结构式、结构网的选择 (6) 3.2.1确定传动组及各传动组中传动副的数目 (6) 3.2.2传动式的拟定 (7) 3.2.3结构式的拟定 (7) 4.传动件的估算 (8) 4.1三角带传动的计算 (8) 4.2传动轴的估算 (11) 4.2.1主轴的计算转速 (11) 4.2.2各传动轴的计算转速 (12) 4.2.3各轴直径的估算 (12) 4.3齿轮齿数的确定和模数的计算 (13) 4.3.1齿轮齿数的确定 (13) 4.3.2齿轮模数的计算 (15) 4.3.4齿宽确定 (20) 4.3.5齿轮结构设计 (21)
4.4带轮结构设计 (21) 4.5传动轴间的中心距 (21) 4.6轴承的选择 (22) 4.7片式摩擦离合器的选择和计算 (23) 4.7.1摩擦片的径向尺寸 (23) 4.7.2按扭矩选择摩擦片结合面的数目 (23) 4.7.3离合器的轴向拉紧力 (2424) 4.7.4反转摩擦片数 (24) 5.动力设计 (25) 5.1传动轴的验算 (25) 5.1.1Ⅰ轴的强度计算 (26) 5.1.2作用在齿轮上的力的计算 (26) 5.1.3主轴抗震性的验算 (28) 5.2齿轮校验 (31) 5.3轴承的校验 (32) 6.结构设计及说明 (33) 6.1结构设计的内容、技术要求和方案 (33) 6.2展开图及其布置 (34) 6.3I轴（输入轴）的设计 (34) 6.4齿轮块设计 (35) 6.4.1其他问题 (36) 6.5传动轴的设计 (36) 6.6主轴组件设计 (38) 6.6.1各部分尺寸的选择 (38) 6.6.2主轴轴承 (38)
蚌埠学院 课程设计任务书 学院：机械工程与自动化学院 专业：机械设计制造及其自动化 学生姓名：孟清泉学号：51201012025 课程设计题目：金属切削机床课程设计 ——车床主轴箱设计 起迄日期：2015.12.7——2015.12.20 课程设计地点： 指导教师： 系主任：
蚌埠学院机械制造装备设计课程设计任务书 层次：本科专业：2012级机械设计制造与自动化 学生姓名孟清泉学号51201012025 指导教师甘瑞霞 课题类别车床主传动系统设计设计时间2015年12月7日至2015年12月20日月20日课题名称最大加工直径为400mm的普通车床的主轴箱部件设计 一、机械制造装备设计课程设计的主要内容与要求 机械制造专业学生的机械制造装备设计课程设计是其在校学习阶段的一个重要教学环节。通过课程设计的实践，综合地运用装备设计课程和其他先修课程的理论和实际知识，进一步培养与提高学生分析和解决工程实际问题的机械设计能力，使学生掌握机床主轴箱设计的一般方法和步骤，也能够培养学生的计算能力、绘图能力、文字表述能力、文献检索能力以及综合分析能力，能够使学生的工程意识和技术素质得到显著提高。 （一）原始数据： 主电动机功率3kW，最高转速，最低转速，公比 工件材料：钢铁材料；刀具材料：硬质合金 （二）设计内容 1、运动设计：根据给定的转速范围及公比确定变速级数，绘制结构网、转速图、传动系统图、计算齿轮齿数等参数。 2、动力计算：根据电机功率及转速，确定各传动件的计算转速，对主要零件（如带、齿轮、主轴、传动轴、轴承等）进行计算（初算和验算）。 3、绘制下列图纸： （1）机床主传动系统图（画在说明书上） （2）主轴箱部件展开图及主要剖面图（A0） （3）主轴零件图（A1或A0） 4、编写设计说明书一份（不少于20页）。 二、应收集的资料及主要参考文献 关慧贞，徐文骥编著.机械制造装备设计课程设计指导书.机械工业出版社.2013 陈立德主编.机械制造装备设计课程设计指导书.机械工业出版社.2007 三、进度计划及指导安排 第1周：熟悉课题，收集资料，运动设计、动力设计、绘制主轴箱部件图草图 第2周：主要零件验算、绘制主轴箱部件图、绘制主轴零件图 整理资料，编写设计说明书，准备答辩 任务书审定日期年月日指导教师（签字） 任务书下达日期年月日学生（签字）
目录 一、................................................... 机床总体设计 2 1、机床布局------------------------------------------------------------ 2 2、绘制转速图------------------------------------------------------------ 4 3、防止各种碰撞和干涉--------------------------------------------------- 5 4、确定带轮直径---------------------------------------------------------- 5 5、验算主轴转速误差----------------------------------------------------- 5 6、绘制传动系统图-------------------------------------------------------- 6 二、估算传动件参数................... 确定其结构尺寸 7 1、确定传动见件计算转速-------------------------------------------------- 7 2、确定主轴支承轴颈尺寸-------------------------------------------------- 7 3、估算传动轴直径-------------------------------------------------------- 7 4、估算传动齿轮模数----------------------------------------------------- 8 5、普通V带的选择和计算------------------------------------------------- 8 三、....................................................... 机构设计 10 1、带轮设计------------------------------------------------------------- 10 2、齿轮块设计----------------------------------------------------------- 10 3、轴承的选择----------------------------------------------------------- 10 4、主轴主件------------------------------------------------------------- 10 5、操纵机构------------------------------------------------------------- 10 6、滑系统设计----------------------------------------------------------- 10 7、封装置设计----------------------------------------------------------- 10 &主轴箱体设计---------------------------------------------------------- 11 9、主轴换向与制动结构设计---------------------------------------------- 11 四、.................................................... 传动件验算 11 1、齿轮的验算----------------------------------------------------------- 11 2、传动轴的验算--------------------------------------------------------- 13 五、...................................................... 设计感想 15
普通车床主轴箱设计第 1 页共 68 页 安徽建筑工业学院 安徽建筑工业学院安徽建筑工业学院 安徽建筑工业学院 毕业设计 (论文) 专 专专 专 业 业业 业 机械设计制造及其自动化 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 班 班班 班 级 级级 级 05
05机械 机械机械 机械(4) (4)(4) (4)班 班班 班 学生姓名 学生姓名学生姓名 学生姓名 夏遵超 夏遵超夏遵超 夏遵超 学 学学 学 号 号号 号 05210010428 05210010428 05210010428 05210010428 课 课课 课
题题 题 车床主轴箱设计 车床主轴箱设计车床主轴箱设计 车床主轴箱设计 指导教师 指导教师指导教师 指导教师 魏常武 魏常武魏常武 魏常武 普通车床主轴箱设计第 2 页共 68 页 2009 2009 2009 2009 年 年年 年 6 6 6 6 月 月月 月 1
1 日 日日 日普通车床主轴箱设计第 3 页共 68 页摘要 摘要摘要 摘要 普通中型车床主轴箱设计 普通中型车床主轴箱设计普通中型车床主轴箱设计 普通中型车床主轴箱设计 普通中型车床主轴箱设计，主要包括三方面的设计，即：根据设计题目所给 定的机床用途、规格、主轴极限转速、转速数列公比或级数，确定其他有关运动 参数，选定主轴各级转速值；通过分析比较，选择传动方案；拟定结构式或结构 网，拟定转速图；确定齿轮齿数及带轮直径；绘制传动系统图。其次，根据机床 类型和电动机功率，确定主轴及各传动件的计算转速，初定传动轴直径、齿轮模 数，确定传动带型号及根数，摩擦片尺寸及数目；装配草图完成后要验算传动件 （传动轴、主轴、齿轮、滚动轴承）的刚度、强度或寿命。最后，完成运动设计 和动力设计后，要将主传动方案“结构化”，设计主轴变速箱装配图及零件图， 侧重进行传动轴组件、主轴组件、变速机构、箱体、润滑与密封、传动轴及滑移 齿轮零件的设计。 【关键词】车床、主轴箱、变速系统、主轴组件。 普通车床主轴箱设计第 4 页共 68 页目录 目录目录 目录目录 目录目录 目录.............................................................................. .. (4) 1、 、、 、绪论 绪论绪论 绪论.............................................................................. .. (6) 2． ．． ．设计计算 设计计算设计计算 设计计算 .............................................................................