摘要
众所周知，在现代机械制造业中，企业对专用机床有着广泛的需求。一般钻床劳动强度大，专用性能低，生产率不高且不能保证精度；而多轴专用钻床操纵方便、省力、容易掌握，不易发生操作错误和故障，不仅能减少工人的疲劳，保证工人和钻床的安全，还能提高钻床的生产率。随着科学技术的不断发展，专用钻床广泛应用于制造业。换句话说，专业化越强，企业越能保证其产品质量。因此，专用机床的使用，对企业的竞争力有着十分重要的作用。
本文针对一般钻床上述种种缺点及加工对象的具体情况设计一台专用多轴钻床，包括总体设计，导轨的设计，动力部件的设计和液压的设计，力求达到满足性能要求，经济效益和人机关系等技术经济指标，以满足厂方的使用要求。
关键词：多轴钻床，导轨，生产率，设计
ABSTRACT
As we all know, in modern machinery manufacturing industry, companies have a wide range of tools for special needs. General Drilling labor-intensive, low-exclusive performance, productivity is not high and can not guarantee the accuracy; dedicated multi-axis drilling and easy to manipulate, effort, easy to grasp, less prone to operator error and failure, not only can reduce worker fatigue, ensure that workers and drilling of security, but also improve drilling productivity. With the continuous development of science and technology, widely used in manufacturing special drilling. In other words, specialization is stronger, more companies can guarantee the quality of its products. Therefore, the use of special tools for the competitiveness of enterprises have a very important role.
This design of a dedicated multi-axis drilling drilling for specific situations in general all these shortcomings and processing objects, including design, dynamic components of the overall design, the design of the rail and hydraulic design, and strive to achieve to meet the performance requirements, economic and human relations and other technical and economic indicators to meet the requirements of the factory.
Keywords:multi-axis drilling, rails, productivity, design
目录
1.绪论 (1)
1.1现今机床发展趋势 (1)
1.2组合机床技术装备现状与发展趋势 (1)
1.3国内钻床概述 (2)
1.4当今钻床的设计特点 (2)
2.专用钻孔机床的总体方案设计 (4)
2.1总体方案设计 (4)
2.2主运动系统的设计 (4)
2.3进给系统的设计 (4)
2.4机床联系图 (4)
3.主运动传动系统的设计 (5)
3.1切削参数设计计算 (5)
3.2电动机选择 (7)
3.3带传动的设计计算 (7)
3.4齿轮的设计计算 (9)
3.5轴的的结构设计 (16)
4.液压系统的设计 (21)
4.1概述 (21)
4.2工况分析 (21)
4.3确定液压缸参数 (23)
5.专用钻孔机床的部件设计 (25)
5.1主轴箱设计 (25)
5.2导轨立柱的设计 (26)
6.校核计算 (29)
6.1轴校核 (29)
6.2轴承寿命核算 (31)
6.3键校核 (31)
7. 结论 (33)
参考文献 (34)
致谢 (35)
1.绪论
1.1现今机床发展趋势
近年来随着机械加工业的不断发展，对诸多机床的要求也有了明显的变化。
第一，机床对精度的要求不断提升。我国以北京机床研究所为代表开发的纳米级精密机床和一批高精度加工中心及上海机床厂的纳米级精度磨床就是适应这种要求的代表性产物。
第二，强调高效、柔性与功能复合化。就是要求一台加工设备尽可能具备多工序加工能力，工件一次装卡定位后，完成多工序加工，使得加工精度提高，同时节省多次装卡的辅助工时。
第三，注重环保是发展趋势。我国展出的机床有的已是环保机床，机床产生的污染极低等。
现在我国机床工业又有新的进展，在综合规模和重点品种方面，我们都已进入世界前几名。世界机床工业年总产值不过近600亿美元，有一半即近300亿美元在世界市场上流通。某些国家，如瑞士，出口就占了80%，但他没有一个完整的体系。中国是个大国，我们的机床工业必须具备一个完整的体系。我国整个制造业的装备，绝大部分是自己的机床工业提供的。我国机床工业对国家工业、农业、国防的现代化有着不可替代的作用。2006年，我国机床工业为国家提供的机床数量是40万~50万台，其中数控机床85756台，从数量上来讲，在世界上是少有的。国外的机床制造业各有所长，我国的用户采用国外的一些高端产品，是利用世界技术资源的一种方法。当我国的机床工业一一进入这些高端领域之后，对进口的依赖将会逐步降低。
1.2组合机床技术装备现状与发展趋势
自动线和组合机床是机电一体的综合自动化程度较高的成套工艺装备和制造技术。它的特点是高质、高效、经济实用，从而被广泛应用在工程机械、能源、交通、军工、家电、轻工等行业。我国以前的组合机床自动线和组合机床主要使用电、机、气、液压控制，它的生产对象基本是加工批量很多的大中型轴类零件和箱体类(近年开发的组合机床生产板件、连杆等也有一定份额)，完成钻孔、铰孔、扩孔，生产各种镗孔、螺纹、凸台和车端面，在孔内加工各种各样的类型槽，以及成形面和铣削平面等。组合机床的类型比较多，有小型组合机床和大型组合机床，有单面、双面、三面、立式、卧式、复合式、倾斜式，也有多工位回转式组合机床等；随着科技的不断提高，一种新型号的组合机床——目前柔性组合越来越受大家的喜欢，它采用可换主轴箱、多位主轴箱、刀具的自动更换和编码随行夹具，配置有数字控制、可编程序控制器等，能随意更换驱动系统和工作循环控制，并且能够灵活应用多品种生产的可变可调的组合机床。此外，这几
年来数控组合机床、组合机床加工中心、机床辅机(装配机、清洗机、综合测量数控组合机床、输送线、试验机)等在组合机床行业里所占数量也越来越大。由于自动线和组合机床是一种综合技术性非常高的高科技专用产品，它的设计是根据产品用户要求设定的，它包括刀具、加工工艺、控制、测最、清洗、诊断监控、试漏和装配等技术。我国数控组合机床相比发达国家相对落后。国内所需的许多高端组合机床及自动线基本上都是从国外进口。制造业装备的大部分进口一定会产生投资规模的增长，并且使产品加工成本提高。从而，我们不断开发新技术、新工艺，研制新产品是根据市场要求，由以前的“刚性”组合机床结构，向“柔性”化方向演变，从而符合市场要求，真正变成刚柔兼备的自动化生产装备。
1.3国内钻床概述
金属切削机床是用刀具或磨具对金属工件进行切削加工的机器，在制造业中，尤其是机械行业，机床有着非常广泛的应用。然而钻削加工仍然在零件加工中占有相当的比例，据统计在零件加工中钻孔加工占25%以上。
普通型单座标钻床。它主要是为轴类零件上钻削深孔，其形式主要有单面单主轴、单面双主轴、单面三主轴、四主轴、六主轴的结构。其中为了加工与工件轴心线同心但不同孔径或不同心但平行的两端深孔加工，又有双面单主轴钻床等。我国于1989年我公司的前身德州机床厂为满足国内加工的需要，自行设计制造了最大钻孔直径20毫米、最大加工深度500、1000毫米的Z2102型深孔钻床，这是我国第一台利用枪钻法钻削的深孔钻床，1990年通过原机械工业部部级鉴定，并评为国家级新产品，填补国内空白。
专用型钻床。近些年来为了加工某些零件上的相互交叉或任意角度、或与加工零件中心线成一定角度的斜孔，垂直孔或平行孔等需要，各个国家而专门开发研制多种专用钻床。例如专门为了加工曲轴上的油孔，连杆上的斜油孔，平行孔和饲料机械上料模的多个径向出料孔等。
1.4当今钻床的设计特点
为了使机床有足够的稳定性、刚性避免振动许多都采用大理石作为床身的材料，某些日本的厂商采用钢材做床身，由于钢材在不同的温度下的变化比大理石大，不稳定，厂商会在软件中采用补偿来消除变形造成的进度损失。
目前大多数厂商采用都是天然大理石或人造大理石作为床身，建议采用大理石床身的设备，大理石在平时维护使用洗洁精和水擦洗，不可用酒精。擦完洗后用干布擦干，等水分完全挥发后才可以工作。
目前采用的转轴有两种一种为滚动轴承转速最高8万转，另一种为空气轴承转速最高可达12万转。如果是铣床应采用滚动轴承，因其纵向的承载较空气轴承好，其钻夹
前言 随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术的不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算机技术的迅速发展，极大的推动了机械加工工艺的进步使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。 工具是人类文明进步的标志。自20世纪末以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化得到了很好的发展。但工具（含刀具、夹具、量具与辅具等）在不断的革新中，起功能仍然十分显著。机床夹具是一种装夹工件的工艺设备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺设备成为机床夹具，如车床上使用的三爪自定心卡盘、四爪卡盘，铣床上使用的平口虎钳等。现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着工件的加工精度、劳动生产率和产品的制造成本等。因此，无论是在传统制造还是现代制造工艺系统中，夹具都是重要的工艺装备。 一、夹具的功能 1.保证加工质量使用机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件加工面与定位面之间以及被加工表面相互之间的位置精度。使用机床夹具后，这种精度主要靠夹具和机床来保证，不再依赖工人的技术水平。 2.提高生产效率，降低生产成本使用夹具后可减少划线、找正的辅助时间，且易实现多件、多工位加工。在现代机床加工中，广泛采用气动、液动等机动加紧装置，可是辅助时间进一步减少。 3.扩大机床工艺范围在机床上使用夹具可使加工变得方便，并可扩大机床的工艺范围。例如，在机床或钻床上使用镗模，可以代替镗床镗孔。又如，使用靠模夹具，可在车床或铣床上进行仿形加工。 4.减轻工人劳动强度，保证安全生产。
目录 引言 1、明确液压系统的设计要求 (3) 2、负载与运动分析 (3) 2.1负载分析 (4) 2.2速度分析 (5) 3、选定液压系统主要参数 (6) 3.1初选液压缸工作力 (6) 3.2计算液压缸结构数 (7) 4、拟定液压系统图 (8) 4.1选择基本回路 (8) 4.2回路的合成 (9) 5、液压元件的选择 (11) 5.1液压泵及驱动电动机功率的确定 (11) 5.1液压泵及驱动电动机功率的确定 (12) 6、系统油液升温验算 (13) 设计小结 (14) 参考文献 (15)
引 言 液压系统已经在各个部门得到越来越广泛的应用，而且越先进的设备，其应用液压系统的部门就越多。 液压传动是用液体作为来传递能量的，液压传动有以下优点：易于获得较大的力或力矩，功率重量比大，易于实现往复运动，易于实现较大范围的无级变速，传递运动平稳，可实现快速而且无冲击，与机械传动相比易于布局和操纵，易于防止过载事故，自动润滑、元件寿命较长，易于实现标准化、系列化。 液压传动的基本目的就是用液压介质来传递能量，而液压介质的能量是由其所具有的压力及力流量来表现的。而所有的基本回路的作用就是控制液压介质的压力和流量，因此液压基本回路的作用就是三个方面：控制压力、控制流量的大小、控制流动的方向。所以基本回路可以按照这三方面的作用而分成三大类：压力控制回路、流量控制回路、方向控制回路。 1.明确液压系统的设计要求 设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统，要求完成工件的定位与夹紧，所需夹紧力不得超过6000N 。该系统工作循环为：快进——工进——快退——停止。机床快进快退速度约为6 m ／min ，工进速度可在30～120mm ／min 范围内无级调速, 快进行程为200mm ，工进行程为50mm ，最大切削力为25kN ，运动部件总重量为15 kN ，加速（减速）时间为0.1s ，采用平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1。 2.负载分析与速度分析 2.1负载分析 负载分析中，暂不考虑回油腔的背压力，液压缸的密封装置产生的摩擦阻力在机械效率中加以考虑。因工作部件是卧式放置，重力的水平分力为零，这样需要考虑的力有：夹紧力，导轨摩擦力，惯性力。 在对液压系统进行工况分析时，本设计实例只考虑组合机床动力滑台所受到的工作负载、惯性负载和机械摩擦阻力负载，其他负载可忽略。 （1）工作负载F W 工作负载是在工作过程中由于机器特定的工作情况而产生的负载，对于金属切削机床液压系统来说，沿液压缸轴线方向的切削力即为工作负载，即 N F t K 25
摘要 组合机床及其自动线是集机电于一体的综合自动化程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，因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业。我国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箱体类和轴类零件，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，以及铣削平面和成形面等。随着技术的不断进步，一种新型的组合机床——柔性组合机床越来越受到人们的青睐，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，并能灵活适应多品种加工的可调可变的组合机床。 本文对可编程序控制器（PLC）应用于双面钻孔组合机床电气控制系统的设计思想作了介绍。对系统的硬件组成和软件设计作了较为详细的阐述。 关键词：可编程控制器（PLC）,组合机床,步进梯形指令(STL)，动力滑台。
Abstract Combination machine tools and automatic line is a comprehensive collection and integration of high degree of automation in the manufacturing technology and process equipment packages. It is characterized by highly efficient, high quality, economical and practical, they have been widely used for mechanical engineering, communications, energy, industry, light industry, and home electrical appliances industry. Our traditional combination machine tools and machine tool portfolio automatically routes primarily use machines, electricity, gas, hydraulic control, and its processing is targeted at the production lot larger-and medium-bold type and Zhou Lei parts and complete drilling, reaming, cut Kong, the processing of thread, boring, cars carry noodles and protrude Taiwan in Conedera smooth-bore various shapes shafts and horizontal Xianxiao and shape face. As technology advances, a new portfolio of machine tools -- soft combination machine tools increasingly been favored, it applied a line box, convertible main boxes, coding and cutlery accompanying jig automatic replacement, coupled with programmable controller (PLC), numerical control (NC), to
机床夹具设计课程设计 说明书 设计题目：钻床夹具设计 系别：机械与电子工程学院 专业：机械设计制造及其自动化
前言 夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、智能、复合、 环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 本次的设计任务是加工零件（板件）上的两个孔。零件属于大批量生产，钻孔要 求精度高，所以需要设计一个专用夹具，保证零件加工质量。由于夹具的利用率高， 经济性好，使用元件的功能强而且数量少，配套费用低，降低生产成本；采用夹紧装 置，缩短停机时间，提高生产效率。 设计钻床夹具，首先要分析加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方 法，拟定夹具设计方案；在满足加工精度的条件下，合理的进行安装、定位、夹紧； 完成草图后考虑零件间的连接关系和螺钉、螺母、定位销等的固定方式，设计合理结 构实现零部件间的相对运动，根据零件要求选择材料。 完成钻床夹具的所有设计后，用 AutoCAD进行二维图的绘制，首先画好零件图，最 后进行装配，标注相关尺寸及技术要求，并用 Pro/ENGINEER绘制最终三维效果图，最 终进行说明书，任务书的撰写、整理、修改完成设计任务。
目录 第一章对加工零件的工艺分析 .......................................................错误！未定义书签。 1.1夹具设计 ...........................................................................错误！未定义书签。 1.2零件分析 ...........................................................................错误！未定义书签。 1.2.1零件图 (1) 1.2.2加工零件图分析 (2) 第二章定位方案及误差分析 ...........................................................错误！未定义书签。 2.1拟定定位方案 .....................................................................错误！未定义书签。 2.1.1定位方案拟定 (2) 2.1.2定位方案选定 (2) 2.2定位误差分析 .....................................................................错误！未定义书签。 2.2.1相关概念 (3) 2.2.2定位误差分析 (4) 第三章对刀导向方案 .......................................................................错误！未定义书签。 3.1对刀导向方案 .....................................................................错误！未定义书签。 3.2对刀导向元件详细参数 .....................................................错误！未定义书签。 第四章夹紧方案及夹紧力分析 (5) 4.1 夹紧方案分析 .............................................................................错误！未定义书签。 4.2夹紧力分析 .........................................................................错误！未定义书签。 4.2.1夹紧力估算 .....................................................................错误！未定义书签。 第五章夹具体设计及连接元件选型 ...............................................错误！未定义书签。 5.1夹具体设计 ..........................................................................错误！未定义书签。 5.2连接元件选型 ......................................................................错误！未定义书签。 5.2.1标准件 .............................................................................错误！未定义书签。 5.2.2非标准件 .........................................................................错误！未定义书签。 第六章夹具零件图和装配图及标注 ...............................................错误！未定义书签。 6.1零件图 (8) 6.2钻模板零件图 ...................................................................................................... 1 1 6.3装配图 .................................................................................................................. 2 1第七章三维效果图...........................................................................错误！未定义书签。 14 总结 .................................................................. 14 参考文献 ..............................................................
《液压与气压传动》 课程设计说明书 题目：卧式单面多轴钻孔组合机床液压传动系统设计 院系： 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 日期：2013年7月18日
目录 一、设计要求及工况分析 (3) 二、确定液压系统主要参数 (5) 三、拟定液压系统原理图 (7) 四、计算和选择液压件 (8) 五、液压缸设计基础 (11) 5.1液压缸的轴向尺寸 (11) 5.2主要零件强度校核 (11) 六、验算液压系统性能 (14) 七、设计小结 (17)
一、设计要求及工况分析 1.设计要求 要求设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。要求实现的动作顺序为：快进→工进→快退→停止。液压系统的主要参数与性能要求如下：轴向切削力总和F e =30500N ，移动部件总重量G ＝19800N ；快进行程为100mm ，快进与快退速度0.1m/s ，工进行程为50mm ，工进速度为0.88mm/s ，加速、减速时间均为0.2s ，利用平导轨，静摩擦系数0.2；动摩擦系数为0.1。液压系统的执行元件使用液压缸。 2.负载与运动分析 （1）工作负载 工作负载即为切削阻力N F e 30500= （2）摩擦负载f F 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力 静摩擦阻力 N F fs 3960198002.0=?= 动摩擦阻力 N F fd 1980198001.0=?= （3）惯性负载 （4） 运动时间 快进 s v L t 11 .01 .0111=== 工进 s v L t 8.561000 88.005.0222=÷== 快退 s s v L L t 5.11.010)50100(33211=?? ? ????+=+=- 设液压缸的机械效率 cm η =0.9，得出液压缸在各阶段的负载和推力，如表1所列。 表1 液压缸在各运动阶段的负载和推力（cm η=0.9） 1010N N 2 . 0 1 . 0 8 . 9 19800 i = ? = ? ? = t g G F υ
摘要 新型组合钻床，属于机械加工用钻床。它由工作台、安装在工作台两端及一侧的导轨，导轨与工作台的边缘平行，钻架通过吊铁和锁紧螺钉安装在导轨上；导轨上设有燕尾，钻架可在导轨上水平移动：钻架包括溜板、溜板上装有传动机构，溜板底面上设有与导轨上的燕尾相配合的燕尾槽，机械滑台上装有主支撑架，主支撑架上装有纵向机械滑台及控制系统，控制系统连接一控制活动按钮站，纵向机械滑台上装有附属支撑架，附属支撑架上通过机械滑台装有水平方向的钻削动力头。它解决了现有的钻床加工大型零部件特别是回转体直径较大时操作不方便、加工困难等技术问题。 关键词：组合钻床，PLC，可编程控制器
Abstract Summary of new type of combination drilling machine, belonging to the mechanical drill for machining. It by table, and installed in table ends and the side of guide, guide and table of edge parallel, drill frame through hanging iron and lock tight screws installed in Guide Shang; guide Shang has Yan tail, drill frame can in Guide Shang level moved: drill frame including slipped plate, and slipped plate Shang with drive body, slipped plate end of surface Shang has and guide Shang of Yan tail phase tie of Yan tail slot, machinery sliding on with main support frame, main support frame Shang with vertical machinery sliding Taiwan and the control system, control system connection a control activities button station, Vertical mechanical sliding bench is equipped with satellite support, subsidiary supports through the mechanical slide unit equipped with horizontal drilling power head. It solves the existing drilling of large diameter of parts in particular Rotary operation is not convenient to larger, processing difficulties, and other technical issues. Key words: combined drilling, PLC programmable controller
机床夹具设计课程设计 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
机床夹具设计课程设计说明书课题名称: 机床夹具设计 专业：机械设计制造及其自动化 班级：13机械一班 姓名：阮吴祥 学号： 指导老师：张秀香 2017年 1月
目录 一、机床夹具课程设计任务书 (1) 二、机床夹具课程设计说明书 (2) 1.对加工件进行工艺分析 (2) 2.定位方案设计 (2) 3.导引方案设计 (4) 4.夹紧方案设计 (5) 5.夹具体设计 (6) 6.其它装置设计 (6) 7.技术条件制定 (6) 8.夹具工作原理(操作)简介 (6) 9.设计心得 (7) 三、参考文献 (8) 四、附录 (9)
一、机床夹具课程设计任务书
二、机床夹具课程设计说明书 1、对加工件进行工艺分析： 零件名称为通孔套,为铸件，本工序铣削加工直径22mm的孔，设计手动钻绞孔专用夹具。工件已加工过的孔径为φ22mm，厚度为50mm。 在加工槽时，槽的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，由铣削直接加工就可以达到要求，其中槽的宽度由刀具的尺寸保证，槽的深度尺寸和位置精度由设计的夹具来保证。槽的位置包括如下两方面要求： 加工槽的宽度为12mm，且两个侧面相对于中心面A对称度； 加工槽的深度为30±。 2、定位方案设计： 根据加工孔两侧面相对于中心面对称要求，需要限制工件X方向转动自由度、Y方向转动自由度和Z方向转动自由度；根据加工孔宽度和深度要求，需要限制工件X方向移动自由度和Z方向移动自由度。但考虑到加工时工件定位的稳定性，可以将六个自由度全部限制。 工件相对中心面对称，要实现加工孔两侧面相对中心面对称的要求，且根据基准重合的原则应选A面作为定位基准，但A面实际不存在，故可选工件的两侧面M或N的任一面作为定位基准，限制三个不定自由度，此为第一定位基准。
辽宁职业学院 毕业论文(设计) 题目钻孔夹具的设计 系（分院）机械工程学院 专业班级机自1034班 姓名 指导教师姓名 职称 日期
辽宁职业学院 毕业论文（设计）任务书 专业班级：机自1034班 学生姓名： 题目：钻孔夹具的设计 上交论文（报告）日期： 答辩日期： 指导教师： 年月日
本人声明 我声明，本论文及其设计工作是由本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。 毕业生签名： 时间：年月日
目录 摘要 (1) 1 钻孔夹具设计 (2) 1.1 设计的目的 (2) 1.2 机床夹具的主要功能 (3) 1.3 机床夹具的特殊功能 (3) 1.4 生产条件 (3) 1.5 夹具总体设计的要求 (3) 1.6 机床夹具的总体形式 (4) 1.6.1 确定夹具体 (4) 1.6.2 确定联接体 (5) 1.7 设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则 (5) 1.8 钻孔夹具方案设计 (5) 1.9 制定出合理的设计方案 (5) 2 夹具分类 (6) 3 夹具的定位方式 (7) 4 设计夹紧装置时应注意什么 (8) 5 总结 (9) 参考文献 (10) 致谢 (11)
摘要 在设计的过程中，我综合运用了系统的设计方法和相关设计软件（如CAXA），且应用相关设计资料（包括手册、标准和规范等）以及进行经验估算等方法。运用在学校所学基本理论知识，正确解决工件在加工时的定位和夹紧问题，选择合理的设计方案，进行计算，设计出符合要求、优质、高效、低成本的夹具。并运用所学基本理论知识，解决工件在加工时的定位和夹紧问题，选择了合理的方案和计算，设计出符合优质、高效、低成本的夹具。 关键词：钻孔夹具设计
钻孔组合机床设计文献综述 附:文献综述或报告 钻孔组合机床设计 组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。 组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。 组合机床一般用于加工箱体类或非凡外形的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件(如飞轮、汽车后桥半轴等)的外圆和端面加工。 组合机床是由大量的通用部件和少量专用部件组成的工序集中的高效专用机床。它能够对一种(或多种)零件进行多刀、多轴、多面、多工位加工。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、车削、铣削、磨削及滚压等工序，生产效率高，加工精度稳定。 组合机床与通用机床、其他专用机床比较，具有以下特点: (1)组合机床上的通用部件和标准零件约占全部机床零、部件总量的70~80%，因此设计和制造的周期短，投资少，经济效果好。 (2)由于组合机床采用多刀加工，并且自动化程度高，因而比通用机床生产效率高，产品质量稳定，劳动强度低。
(3)组合机床的通用部件是经过周密设计和长期生产实践考验的，又有专门厂成批制造，因此结构稳定、工作可靠，使用和维修方便。 (4)在组合机床上加工零件时，由于采用专用夹具、刀具和导向装置等，加工质量靠工艺装备保证，对操作工人的技术水平要求不高。 (5)当被加工产品更新时，采用其他类型的专用机床时，其大部部件要报废。用组合机床时，其通用部件和标准零件可以重复利用，不必另行设计和制造。 (6)组合机床易于联成组合机床自动线，以适应大规模的生产需要。 组合机床虽然有很多优点，但也还有缺点: (1)组合机床的可变性较万能机床低，重新改装时有10%~20%的零件不能重复利用，而且改装时劳动量较大。 (2)组合机床的通用部件不是为某一种机床设计的，它是具有较广的适应性。这样，就使组合机床的结构较专用机床稍为复杂些。 近几年组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器、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使用，一些中小批量生产部门也开始推广使用。我国在组合机床及其自动线上将获得较快的发展，其发展方向为: 1、提高通用部件的水平衡量通用部件水平的主要标准是:品种规格齐全，动、静态性能参数先进，工艺性好，精度高和精度保持性好。 目前应注意开发适应强力铣削的大功率动力滑台，高精度镗削头和高精度滑台，以及适应中、 小批生产的快调、速换动力部件和支承部件。 机械驱动的动力部件具有性能稳定，工作可靠等优点。目前，机械驱动的动力部件应用了交流变频调速电机和直流伺服电机等，使机械驱动的动力部件增添了新的竞争能力。
XXXXX大学 本科生毕业设计 任务书 题目：S195柴油机机体25轴双面钻孔组合机床总体设计及10轴左主轴箱设计 题目来源：□省部级以上□校级√横向√自选 题目性质：□理论研究□应用与理论研究 √应用研究 分院：机电分院 专业：机械制造工艺与设备 班级：机制09—3 学号：XXXXXXXXX 学生姓名：XXXX 起讫日期：2013.2.28—2013.5.17 指导教师：XXXXXX 职称：XXXX 审核日期：
说明 1．毕业设计任务书由指导教师填写，并经分院审定，下达到学生。2．学生根据指导教师下达的任务书独立完成开题报告，于3周内提交给指导教师批阅。 3．本任务书在毕业设计完成后，与论文一起交指导教师，作为论文评阅和毕业设计答辩的主要档案资料，是学士学位论文成册的主要内容之一。
一、毕业设计的要求和内容（包括原始数据、技术要求、工作要求） 题目：S195柴油机机体25轴双面钻孔组合机床总体设计及10轴左主轴箱设计 设计一台用于S195柴油机机体流水线的卧式双面25轴钻孔组合机床，给定条件为：生产纲领20万件/年；装料高度1000 mm；采用卧式双面通过式；采用液压夹紧方式。 具体内容： 1、卧式双面25轴钻孔组合机床三图一卡总体设计； 2、双面钻孔组合机床10轴左主轴箱的设计，加工内容为： 钻左侧面：螺纹底孔9 –?6.8，深20； 钻左侧面：螺纹底孔?8.5，深20； 3、左主轴箱主要零件图的设计； 4、撰写毕业设计论文（初稿、终稿，8000字以上）。 二、毕业设计图纸内容及张数 进度安排： １．查阅文献，撰写开题报告1周 2．三图一卡设计（A0 1.5张） 3 周 3．绘制10轴左主轴箱总图（A0 1张） 3 周 4．绘制左主轴箱主要零件的图纸（A0或A1 1张） 2 周 5．整理说明书，准备答辩2周 三、毕业设计实物内容及要求 1、学生每人应至少完成2张零号图纸的设计工作量，并编写设计说明书，其中的绘图工作， 原则上不得全部为计算机绘图或全部手工绘图。在将毕业设计资料装订成册时，计算机绘制的图纸可另行采用缩小比例打印出来装入说明书中。（设计过程中，还需要上交A3图纸打印的“设计二稿”纸质件） 2、打印中文摘要300字左右，外文摘要250个实词左右,毕业设计计算说明书不少于8000字。 3、毕业答辩之前，每人应制作本人课题的多媒体课件，用于毕业设计答辩。
课程设计说明书 ------------ 设计题目：设计CA6140机床前横架加工工艺及夹具 设计者: 班级： 学号： 指导老师： 能动学院 2014年9月10日星期三
序言 机械制造技术基础课程设计实在学完了机械制造技术基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺及未来从事的工作打下了良好的基础。 一、零件的分析 （一）前横架的工艺分析。 通过对该零件零件图的观察分析可知该零件属于箱体台阶类零件。下表面需要进行铣削加工，表面粗糙度Ra=25。由于要保证M12螺纹孔与上表面的尺寸以及该孔的位置度误差，所以上表面不易加工，故不进行加工。其余4个M12的螺纹孔加工也很容易。所以该零件的工艺性较好。 二、零件工艺规程设计 （一）零件的生产类型 零件的生产纲领为 N=Qn(1+a+b) 其中，产品的年产量Q=3000台/年，每台产品中该零件的数量n=1件/台，每天单班生产。（二）前横架的毛坯的制造形式。 由零件图知该零件材料为HT200.考虑到该材料的力学性能，故选用铸件毛坯；零件尺寸不大，故选用金属型铸造。
1.毛坯尺寸和公差。 参见《机械制造技术基础课程设计指南》第五章第一节，铸铁件的公差及机械加工余量按GB/T6414——1999确定。要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。 （1）铸件公差等级由该零件的技术要求可知，该铸件的公差等级为普通级。 （2）零件表面粗糙度由零件图可知该零件下表面Ra=25，其余的不用加工。 2.确定机械加工余量 查阅《金属机械加工工艺人员手册（第三版）》表12—3可知，该铸件加工余量等级为5~7级，取6级。再查阅表12-2可知，加工底面，加工余量为3。 3、确定毛坯尺寸 分析本零件，结合上面得到的加工余量可知，毛坯在加工方向的尺寸为22+3=25mm。其余表面不用加工，所以不留余量。 4、设计毛坯图 由零件图可知，图中除了标注的圆角R10之外，所有未注的圆角均为R3，所以毛坯图如下。（三）选择加工方法，制定工艺路线 1.定位基准的的选择 本零件需加工下表面，保证厚度尺寸22mm，上表面是设计基准。为了避免基准不重合误差，应选择上表面为定位基准，即遵守“基准重合”的原则。 2.零件表面加工方法的选择 本零件需加工下表面，并钻孔，攻螺纹。 （1）下表面，由于本零件的形状不适合进行车削加工，所以加工下表面时选择铣削加工 （2）φ10.8的孔，选用摇臂钻床进行加工，并用φ12mm的丝锥攻螺纹。
前言 本设计需要综合运用大学四年所学的知识，同时还需进一步学习各方面相关的知识，发挥创新能力。本设计作为一名机械工程学院机电专业学生的毕业设计，满足毕业设计的要求，难度及工作量适中，在内容上力求简明扼要、严格精选。 本设计论文包括以下几大部分内容：中英文摘要、绪论、第一章机床总体设计、第二章多轴箱部件设计、第三章多轴箱零件校核及总结和参考文献。 本设计全部采用最新的国家标准和技术规范，以及标准术语和常用术语。 本设计全部由机械工程学院XXX教授指导，在设计中承蒙张教授和本设计组中同学的支持和帮助，为本人提供了许多宝贵的意见和建议、资料，在此表示衷心的感谢！ 由于本人水平有限，在设计中难免有错误和不妥之处，恳请各位老师批评指正！
目录 前言 (1) 中文摘要 (Ⅰ) 英文摘要 (Ⅲ) 绪论 (1) 第一章、组合机床总体设计 (5) 1-1、组合机床工艺方案的制定 (5) 1-2、组合机床切削用量的选择 (6) 1-3、组合机床配置型式的选择 (6) 1-4、组合机床的总体方案设计 (7) 第二章、多轴箱部件设计 (13) 2-1、多轴箱设计 (13) 2-2、主轴设计 (13) 2-3、齿轮布置 (13) 2-4、多轴箱的润滑，手柄轴的设置 (17)
第三章、多轴箱零件校核 (19) 3-1、轴的校核 (19) 3-2、齿轮的校核 (22) 3-3、轴承的选择与校核 (24) 总结 (26) 参考文献 (27)
摘要 本论文主要说明组合机床设计的基本过程及要求。组合机床是按高度集中原则设计的，即在一台机床上可以同时完成同一种工序或多种不同工序的加工。组合机床发展于工业生产末期，与传统的机床相比：组合机床具有许多优点：效率高、精度高、成本低。它由床身、立柱、工作台、及电源一些基本部件及一些特殊部件，根据不同的工件加工所需而设计的。 在组合机床上可以完成很多工序，但就目前使用的大多数组合机床来说，则主要用于平面加工和孔加工两大类工序。论文主要内容包括四大部分：（1）、制定工艺方案通过了解被加工零件的加工特点、精度和技术要求、定位夹紧情况、生产效率及机床的结构特点等，确定在组合机床上完成的工艺内容及加工方法，并绘制被加工零件工序图。 （2）、组合机床的总体设计确定机床各部件之间的相互关系，选择通用部件和刀具的导向，计算切削用量及机床生产效率、绘制机床的尺寸联系图及加工示意图。 （3）、组合机床部件设计包括专用多轴箱的设计，传动布局合理，轴与齿轮之间不发生干涉，保证传动的平稳性和精确性。专用主轴设计、轴承的选用及电机的选择等。 （4）、液压装置的设计液压滑台、定位夹紧装置均为液压控制。并采用了许多液压控制阀，保证了运动的平衡性，循环性和精确性。 另外，本文还涉及到大量的设计和计算，包括： （1）、主轴的选择和传动布置，以保证加工过程中被加工零件的精度； （2）、传动轴的设计和校核，以保证轴的刚度； （3）、齿轮的设计、计算，对齿轮的强度和刚度进行校核； 多轴箱部分是本次设计的重要环节，本次设计中它的设计既要保证工作台的运动的合理、平衡和准确，又要满足工作要求。在本文中的大量设计、计算使它在理论上满足了设计和工作的要求。
本科毕业设计 (论文) 四轴卧式钻孔专用机床液压系统的设计Design of Hydraulic System for the Four Axis Horizontal Drilling Machine 学院：机械工程学院 专业班级：机械电子工程DZ机电082班 学生姓名：学号： 指导教师：
毕业设计（论文）中文摘要
毕业设计（论文）外文摘要
目录
1 绪论 (1) 1.1 课题研究的意义 (1) 1.2 国内外研究现状及水平 (1) 2 液压系统原理图的确定 (2) 2.1 设计的要求与参数 (2) 2.2 液压系统基本回路 (2) 2.3基本回路的选择 (3) 2.4 将各回路综合成液压系统回路 (5) 2.5 液压系统电磁铁动作顺序表 (6) 3 液压系统计算及液压元件选择 (7) 3.1分析负载 (7) 3.2 确定执行元件主要参数 (8) 3.3 液压泵的选择 (10) 3.4 电动机的选择 (11) 3.5 液压元件、辅助元件以及液压油的选型 (11) 3.6 管道尺寸的确定 (13) 4 液压集成块的设计 (14) 4.1 Pro/e软件简介 (14) 4.2 集成块1的设计 (14) 4.3 集成块2的设计 (16) 5 电气控制线路图 (18) 6 油箱的设计 (20) 6.1 油箱的功用和要求 (20) 6.2 油箱有效容积的确定 (20) 6.3 油箱外形尺寸的确定 (21) 6.4 油箱的分类和结构 (21) 7 液压系统的验算 (22) 7.1 液压系统压力损失的验算 (22) 7.2 液压系统发热温升的验算 (22) 结论 (23) 致谢 (24) 参考文献 (25)
目录 1、毕业设计（论文）选题审批表 2、毕业设计（论文）任务书 3、毕业设计（论文）评审表一 4、毕业设计（论文）评审表二 5、毕业设计（论文）评审表三 6、毕业设计（论文）答辩记录 文摘 (1) 英文文摘 (2) 主要符号表 (5) 第一章引言 (6) 1.1本课题提出的背景及意义 (6) 1.2国内研究现状 (6) 1.3本论文的主要内容 (6) 第二章工艺方案的拟定 (7) 2.1 梳棉机箱体结合件零件的工艺技术分析 (7) 2.2 定位分析、基准选取及制定工艺路线 (8) 第三章钻夹具设计 (11) 3.1 梳棉机箱体结合件钻孔组合机床夹具分析 (11) 3.2 定位夹紧方案的确定 (11) 3.3 刀具选择及切削用量的选取 (11) 3.4 夹具体设计 (13) 第四章组合机床总体设计 (17) 4.1 被加工零件工序图 (17) 4.2 加工示意图 (18) 4.3 机床联系尺寸图 (19) 4.4 机床分组 (21) 第五章液压系统设计 (23) 5.1液压压紧系统设计 (23) 5.2 钻削进给液压系统设计 (25)
第六章多轴箱——右主轴箱设计 (30) 6.1引言 (30) 6.2绘制多轴箱设计原始依据图 (30) 第七章经济性分析 (39) 7.1箱体结合件加工工艺的制定： (39) 7.2 夹具定位加紧分析： (39) 7.3组合机床应用分析： (39) 第八章结论和展望 (41) 参考文献 (42) 致谢 (43) 附件 (44)
主要符号表
第一章引言 1.1本课题提出的背景和意义 梳棉机是棉纺工艺流程中的关键性机台,被称为纺纱工艺的“心脏”设备。进入九十年代，我国的梳棉机主要是在吸收国外先进技术的基础上进行研制，国内梳棉机的科研力量比较薄弱，国外各公司先后推出了具有国际先进水平的梳棉机C50, C51, DK760, DK788, DK803, DK903, CX400, MK5等超高产梳棉机，产量为50-120kgtho 2004年国外又推出了TC03, C60, MK6等超高产梳棉机。在消化吸收并结合我国研究高产梳棉机的经验基础上，2004年中国纺机集团清梳机械事业部推出了JFW1201, 202型高产梳棉机，可以被认为是我国的第四代梳棉机，主要满足国产清梳联的要求。 在第四代梳棉机生产过程中，先进的生产工艺和生产设备被引入。本文针对组合机床在梳棉机制造过程中的应用现状，以梳棉机箱体结合件的加工为例，阐述了工艺、工装、组合机床的设计过程及其与经济效益之间的关系。 1.2国内研究现状 国内曾有过以下记载:(1)青岛纺机厂宫业全1984年主编的《梳棉机现状及发展前景》一书介绍了八十年代以前国内外梳棉机的概况、现状及其发展趋势;(2)由山东纺织工程学会1987年编写的《高产梳棉机研制工作组三十周年纪念专刊》介绍了工作组部分人员的一些研究体会和经验总结;(3) 2003年青岛纺机厂编写的《梳棉技术发展与创新文献汇编》收录了关于梳理技术方面的较有价值的文章近30篇。其中资料 (1)和(2)都是针对某一特定时期内情况进行编写的，而且主要介绍的是高产梳棉机试验工作组的研究情况，内容也主要局限于梳棉机的工艺技术理论方面，而对梳棉机加工设备的发展现状没有系统的总结。本文结合前有文章，以梳棉机箱体结合件为例进行了工艺技术及加工设备、装夹设备的简单设计。 1.3本论文的主要内容 本文从五个方面即梳棉机箱体结合件的加工工艺、组合钻孔工序的工装设计、液压控制系统设计、组合机床设计对梳棉机箱体结合件的制造做了详细的阐述，简要说明了现代制造工艺和制造设备与梳棉机的关系。
《机械制造装备设计》——机床课程设计1. 设计原始数据
2. 基本要求 ①课程设计必须独立的进行，每人必须完成主轴箱展开图一张，能够较清楚地表达各轴和传动件的空间位置及有关结构； ②根据设计任务书要求，合理的确定尺寸、运动及动力等有关参数； ③正确利用结构式、转速图等设计工具，认真进行方案分析； ④正确的运用手册、标准，设计图样必须符合国家标准规定。说明书力求用工程术语，文字通顺简练，字迹工整。 注明：所有图纸需交手工绘制的草图；设计说明书要求打印(格式参考毕业设计)，但必须交计算手稿。 3. 参考资料 [1] 陈易新. 金属切削机床课程设计指导书[M]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社.1987.7 [2] 机械工业沈阳教材编委会. 机床课程设计答辩指南[M]. 东北工学院. 1990.05 [3] 李庆余. 机械制造装备设计[M]. 北京：机械工业出版社.2003.8 [4] 戴曙. 金属切削机床设计[M]. 北京：机械工业出版社. 1981.7 [5] 机械设计手册编委会. 机械设计手册[M]. 北京：机械工业出版社. 2004.09 [6] 邱宣怀. 机械设计(第四版)[M]. 北京：高等教育出版社. 1997.7 [7] 陈作模. 机械原理(第7版)[M]. 北京：高等教育出版社. 2006 [8] 林清安. PRO/ENGINEER WILDFIRE零件设计基础篇[M]. 北京：中国铁道出版社. 2004.5 附录A：设计步骤 1）方案确定 ①确定有关尺寸参数、运动参数及动力参数； ②据所求得的有关运动参数及给定的公比，写出结构式，校验转速范围，绘制转速图； ③确定各变速组传动副的传动比值，定齿轮齿数、带轮直径，校验三联滑移齿轮齿顶是否相碰，校验各级转速的转速误差； ④绘制传动系统图。 2）结构设计 ①草图设计——估计各轴及齿轮尺寸，确定视图比例，确定展开图及截面图的总体布局；据各轴的受力条件，初选轴承，在有关支撑部位画出轴承轮廓。并检验各传动件运动过程中是否干涉； ②结构图设计——确定齿轮、轴承及轴的固定方式；确定润滑、密封及轴承的调整方式；确定主轴头部形状及尺寸，完成展开图及截面图的绘制；