太原理工大学阳泉学院
毕业设计说明书
毕业生姓名：董飞
专业：机械设计制造及自动化
学号：110511007
指导教师张立仁
所属系（部）：机电系
二〇一五年六月
太原理工大学阳泉学院
毕业设计评阅书
题目：
468Q发动机缸体双面卧式组合钻床总体设计及右主轴箱设计机电系机械设计制造及其自动化专业姓名董飞
设计时间：2015年4月13日~2015年6月8日
评阅意见：
成绩：
指导教师：（签字）
职务：
2015年月日
太原理工大学阳泉学院
毕业设计答辩记录卡
机电系机械设计制造及其自动化专业姓名董飞
答辩内容
记录员：（签名）
成绩评定
专业答辩组组长：（签名）
2015年月日
前言
制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱，其发展水平标志着一个国家或地区的经济实力，科技水平，生活水平和国防实力。国际市场的竞争归根结底是个过制造生产能力的竞争，机械制造业是制造业的核心。
随着科技和生活水平的不断提高，机械制造业生产模式发生了巨大的演变。从20世纪20年代的不计成本发展，到20世纪50年代一福特为代表的“规模效益”，再到20世纪70年代丰田为代表的“精益生产”模式，80年代以后靠制造技术的改进和管理方法的创新，以单项的先进制造技术来缩短生产周期，提高产品质量，降低产品成本和改善服务质量，90年代至今许多新的生产模式产生，并加以应用，而且还将继续发展。
我国机械制造装备水平还比较落后，基本上属于国外50年代“传统产业”的范畴，我过机械制造装备产业仅仅是整个制造业的缩影，而机械制造装备产业的萎靡不振又严重影响了机械制造业乃至整个制造业的振兴。故振兴我国机械制造装备产业，提高我国机械制造装备产品的技术水平和市场竞争力是当前国内企业改革，改组，改造的当务之急。
汽车工业是一个国家制造业的集中代表，随着这几年我过经济的强劲发展，汽车工业蓬勃发展，汽车工业成为我国经济发展的发动机，所以人们讨论现代汽车发展的同时，对已有的发动机或装备进行改造设计，以满足人们的各种需求，这也是我们这次毕业设计研究加工468Q的意义。
目录
摘要 (1)
Abstract (2)
第一章组合机床设计概述 (3)
第一节组合机床及其特点 (3)
第二节组合机床工艺范围及加工精度 (4)
一、组合机床的工艺范围 (4)
二、组合机床的加工精度 (4)
第三节采用组合机床的经济分析 (5)
第四节组合机床的发展趋势 (6)
一、提高通用部件的水平 (6)
二、发展适应中、小批生产的组合机床 (6)
三、采用新刀具 (6)
四、发展自动监测技术 (7)
五、扩大工艺范围 (7)
第二章组合机床总体设计 (7)
第一节组合机床的方案设计 (7)
一、拟定方案阶段 (8)
二、技术设计阶段 (8)
三、工作设计阶段 (8)
第二节零件分析 (8)
一、气缸体的功用和结构特点 (8)
二、基准的选择 (8)
三、加工阶段的划分 (9)
第三节 468Q发动机气缸体加工工艺过程 (10)
第三章绘制“三图一卡” (12)
第一节加工工序图 (12)
一、被加工零件工序图的作用和要求： (12)
二、被加工零件工序图的内容： (12)
三、编制被加工零件工序图的注意事项: (13)
第二节加工示意图 (13)
一、被加工零件示意图的作用： (13)
二、被加工零件示意图的内容： (13)
三、选择刀具、工具及导向装置 (14)
四、确定动力部件的工作循环及工作行程 (14)
五、其它应注意的问题 (14)
六、加工示意图简图 (14)
第三节机床联系尺寸图 (20)
一、被加工零件联系尺寸图的作用: (20)
二、被加工零件联系尺寸图的内容： (20)
三、动力部件的选择 (20)
四、组合机床其它尺寸的确定 (21)
五、机床联系尺寸图简图 (22)
第四节生产率计算卡 (21)
一、计算生产率 (22)
二、计算负荷率 (23)
三、填写计算卡 (24)
第四章多轴箱——右主轴箱设计 (25)
第一节多轴箱的基本结构 (25)
第二节通用多轴箱设计 (25)
第三节多轴箱的传动设计方案 (37)
第四节绘制多轴箱总图及零件图 (42)
结论 (44)
外文资料 (45)
致谢 (60)
参考文献: (61)
摘要
组合机床使用系列化、标准化的通用部件和少量的专用部件组成的多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的高效专用机床，其生产率比通用机床高几倍至几十倍，可进行钻、镗、铰、攻丝、车削、铣削等切削加工。组合机床的通用部件和标准件约占70-80%,这些部件是系列化的,可以进行成批生产.其余20-30%的专用部件是由被加工零件的形状,轮廓尺寸,工艺和工序来决定。
在批量生产中这了提高生产率，必须要缩短加工时间和辅助时间，而且尽可能使辅助时间和加工时间重合，使每个装夹多外工件同时进行多刀加工，实行工序高度集中，因而广泛采用组合机床及自动线。
关键词：组合机床，主轴箱，切削
Abstract
Aggregate machine-tool use seriation , the standardized general part and the few special-purpose parts compose the university special purpose machine which multiple spindle, the multi-knives, the multi-working procedures, the multi-surface or the multi-locations simultaneously process, its productivity compared to general engine bed high several times to several dozens times, may carry on drills, the boring, the articulation, attacks machinings and so on the silk, turning, milling. The aggregate machine-tool general part and the standard letter approximately compose 70-80%, these parts are the seriation , may carry on the mass productions. Other 20-30% special-purpose part is by is processed the components the shape, the overall size, the craft and the working procedure decided.
This enhanced the productivity in the volume production, must have to reduce the process period and the non-cutting time, moreover causes the non-cutting time and the process period superposition as far as possible, causes each attire to clamp many outside work pieces simultaneously to carry on the multi-knife processing, implements the working procedure high degree of concentration, thus widely uses the aggregate machine-tool and from generatrix .
Key word: Aggregate machine-tool, headstock, cutting
第一章组合机床设计概述
第一节组合机床及其特点
组合机床使用系列化、标准化的通用部件和少量的专用部件组成的多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的高校专用机床，其生产率比通用机床高几倍至几十倍，可进行钻、镗、铰、攻丝、车削、铣削等切削加工。组合机床的通用部件和标准件约占70-80%,这些部件是系列化的,可以进行成批生产.其余20-30%的专用部件是由被加工零件的形状,轮廓尺寸,工艺和工序来决定,如夹具,主轴箱,刀具和工具等.
在批量生产中为了提高生产率，必须要缩短加工时间和辅助时间，而且尽可能使辅助时间和加工时间重合，使每个工位装夹多个工件同时进行多刀加工，实行工序高度集中，因而广泛采用组合机床。
一般的组合机床主要有六部分通用部件及两部分专用部件组成。以复合立式三面钻孔组合机床，它由侧底座、力主底座、力主、动力箱、滑台及中间底座等通用部件及多轴箱、夹具等专用部件组成。组合机床的专用部件往往也是由大量的通用零件和标准件组成。
组合机床按主轴箱和动力箱的安置方式不同可分为以下几种型式：
1、卧式组合机床（动力箱水平安装）。
2、立式组合机床（动力箱垂直安装）。
3、侧斜式组合机床（动力箱倾斜安装）。
4、复合式组合机床（动力箱具有上述两种以上的安装状态）。
在以上四种配置型式的组合机床中，如果每一种之中再安置一个或几个动力部件时，还可以组成双面或多面组合钻床。
由组合机床组成可以明显地了解其特点，与通用机床及其它的专用机床比较，具有如下特点：
1、要用于加工箱体类零件和杂件的平面和孔。
2、生产率高。因为工序集中，可多面、多轴、多刀同时自动加工。
3、加工精度稳定。因为工序固定，可选用成熟的通用部件、精密夹具合作的工作循环来保证加工精度的一致性。
4、研制周期短，便于设计、制造和使用维护，成本低。因为通用化、系列化、标准化程度高，而且通用部件可组织批量生产。
5、自动化程度高，劳动强度低。
6、配置灵活。因为结构模块化、组合化、可按工件或工序要求，用大量通用部件和少量专用部件灵活组成各种类型的组合机床及自动线。机床易于改装，产品或工艺变化时，通用部件一般还可以重复利用。
第二节 组合机床工艺范围及加工精度
一、组合机床的工艺范围
目前，组合机床主要用于平面加工和孔加工两类工序。平面加工包括铣平面、锪（刮）平面、车端面；孔加工包括钻、阔、铰、镗孔以及倒角、切槽、攻螺纹、锪沉孔、滚压孔等。随着综合自动化的发展，其工艺范围正扩大到车外圆、行星铣削、拉削、推削、磨削、珩磨及抛光、冲压等工序。此外，还可以完成焊接、热处理、自动装配和建材、清洗和零件分类及打印等非切削工作。
组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器仪表、军工、缝纫机和自行车等工业领域的大批、大量生产中已获得广泛应用，一些中小批量生产的企业，如机床、机车、工程机械扽制造业中也亦推广应用。组合机床最适宜加工各种大中型箱体类零件，如气缸盖、气缸体、变速箱体、电机座及仪表壳等零件，也可以用来完成轴套类、轮盘类、叉架类和盖板类零件的部分或全部工序的加工。 二、组合机床的加工精度 组合机床的加工精度简述如下：
㈠、孔加工 ⒈孔的尺寸精度
采用铰孔或精镗孔时，孔的精度可达H6级，表面粗糙度为 1.6a R m μ=，孔的圆度在孔径尺寸公差一半范围内。加工有色金属时，采用精密夹具，经过3~4次加工，精度可以稳定地达H6级，表面粗糙度可达0.8~0.4a R m μ。
⒉孔的同轴度
当从两面多轴加工时，孔的同轴度一般为0.05mm.当从一面进行精镗孔，并且采用固定式夹具，镗刀杆两端都有精密导向装置，夹具在精度良好的条件下，在1000mm长度内，被加工零件几个孔的同轴度可保证在0.015~0.03mm以内。当分别从两面对同一轴线上的孔进行单轴加工时，在有中间精密导向装置条件下，其同轴度亦可保证在
0.015~0.03m m。
⒊孔的平行度
在组合机床上加工，孔与孔相互之间的平行度以及孔对加工基面的平行度，在1000mm长度内可达0.02~0.05mm。
⒋孔的位置精度
孔的位置精度与夹具、机床的型式和精度有很大的关系。在固定式夹具的机床上镗孔，孔间距离和孔的轴线与定位基面的位置精度可稳定地达到0.025~0.05mm
±±。在多工位机床上，由于回转工作台会回转鼓轮存在定位误差，则加工精度不高。如果在同一工位上，若有悬挂式活动钻模板，对孔进行精加工时，其位置精度可达到0.05mm
±。
㈡、平面加工
在组合机床及其自动线上常用铣削、刮削、车削（端面）和拉削等方法加工平面。一般采用铣削头、滑台和滑座等通用部件，根据被加工工件的工艺要求组成单面、双面以及立式、回转台式等多种型式的组合铣床。当加工大型的箱体类工件时，一般采用铣削头固定、工件安装在工作台上移动的布局型式。这样的机床结构较简单，刚性较好，加工精度较高。在加工中小型工件时，通常将铣削头组成鼓轮式组合铣床或立式连续回转台式组合铣床，这类机床生产效率高，加工精度较低。
在组合机床上加工平面的平直度可以达到在1000毫米长度内偏差0.02～0.05毫米，表面粗糙度 3.2
R微米。对定位基面的平行度可以保证在0.05毫米以内，到定位基面的
a
距离（一般在500毫米以内）尺寸公差可以保证在0.05毫米以内。
㈢、止口加工
多轴加工，采用动力滑台在死挡铁上停留的方法，其加工精度能达到0.15～0.25毫米；单轴加工，采用特殊结构，加工到终点使挡块顶在被加工工件的表面，一般精度可以达到0.08～0.10毫米。条件良好时，精度可以保证在0.02～0.045毫米以内。
第三节采用组合机床的经济分析
组合机床是一种高效率专用机床，有特定的使用条件，不是在任何情况下都能收到良好的经济效益。在确定设计组合机床前，应该进行具体的技术经济分析。
根据设计任务，要在变速箱箱体上双面钻孔，孔的种类较多，总数也较多。若采用普通机床加工需反复进行，加工耗时较多，且不容易保证孔与孔间的位置精度。根据零件的形状及加工要求选取采用卧式双面组合钻床，同时进行双面多孔加工。这样可以保证孔与孔之间的位置精度，且加工所需的时间大大缩短。除此之外采用组合机床对工人的要求很低，节约了劳动成本。
综上所述，对于在变速箱箱体上双面钻孔采用组合机床，可以取得良好的经济性。
第四节组合机床的发展趋势
一、提高通用部件的水平
衡量通用部件技术水平的主要标准是：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。
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力。
动力部件采用镶钢导轨（英度可达HEC58~60）、滚珠丝杠、静压导轨、静压轴承、齿形皮带等较新的结构。支承部件采用焊接结构等。由于提高了部件的精度和动、静态性能，因而使被加工的工件精度明显提高，表面粗糙度减小。
二、发展适应中、小批生产的组合机床
在机械制造工业中，中小批量生产约占80%。在某些中批量生产的企业中，如机床、阀门行业中、其关键工序采用组合机床。其中机床厂用组合机床加工主轴变速箱孔系，产品质量稳定，生产效率高，技术经济效果显著。发展具有可调、快调、装配灵活、适应多品种加工特点的组合机床十分迫切。转塔主轴箱式组合机床，可换主轴箱式组合机床以及自动换刀式数控组合机床可用于中、小批生产，但这类机床结构复杂，成本较高。
带转塔式主轴箱的组合机床，由于转塔不能制造的太大，安装的主轴箱数量有限，因此只适应工序不多，形状不太复杂的零件加工。
三、采用新刀具
近年来出现了多种新刀具，如具有镀层的硬质合金刀片、立方氮化鹏刀具、金刚石刀具、各种可转位的密赤铣刀，喷吸钻头，镶有可转位刀片的“短钻头”等。一般情况下，采用先进刀具的工时为原工时的1/2~1/4。由于提高了刀具的耐用度，大大缩短了多刀组合机床停机换刀时间，提高了组合机床的经济效益。
四、发展自动监测技术
组合机床的自动检测通常作为一个工位出现。自动检测包括对毛坯尺寸和工件硬度的检查、钻孔深度、刀具折断、精加工尺寸和几何形状的检查等。检查方法分为主动检查与被动检查。主动检查是将不合格的工件剔出，使之不往下个工位输送。被动检查则是发现不合格的工件时发现停机信号。目前主动检查应用的日趋广泛。由于电子元件迅速发展，集成控制器、微机处理的应用，使自动检测技术更加可靠。自动检测工位要进行数据处理，统计计算以及打印出有关数据或作为数字显示。自动监测技术的发展可以把被加工零件的实际尺寸控制在比规定公差更小的范围之内。还可以把加工后的工件按公差进行分组，以便按分组的公差带装配。实际表明，采用分组装配法提高产品的精度要比用单纯提高设备精度更为经济。
五、扩大工艺范围
组合机床出完成切削加工等工序外，还在逐步设计制造用于焊接、热处理、自动装配、自动打印、性能试验以及清洗和包装等用途的组合机床。
第二章组合机床总体设计
组合机床是用已经系列化，标准化的通用部件和少量专用部件组成的多轴，多刀，多工序，多面或多工位同时加工的高效专用机床。在批量生产正为了提高生产率，缩短加工时间和辅助时间，而且尽可能使辅助时间和加工时间重合，使每个工位装夹多个工件，同时进行多刀加工，实行工序高度集中，必须广泛采用组合机床。
设计组合机床首先要分析零件，制定工艺规程，根据所加工的工序绘制“三图一卡”设计出本工序加工的多轴箱。以下是本次毕业设计组合机床的全过程。
第一节组合机床的方案设计
组合机床是针对被加工零件的特点及工艺要求，按高度集中工序的原则设计的一种高效率的专用机床。设计组合机床前，首先应根据组合机床完成工艺的一些现状及组合机床各种工艺方案能达到的加工精度、表面粗糙度及技术要求，解决零件是否可以利用组合机床加工以及采用组合机床价格是否合理的问题。
一、拟定方案阶段
拟定方案阶段包括制定工艺方案，确定机床的配置型式机结构方案，最后在此基础上进行图纸的设计。
二、技术设计阶段
根据已确定的工艺和结构方案，按照加工示意图和机床联系尺寸图展开部件设计，绘制夹具、主轴箱等的装配图。
三、工作设计阶段
绘制有关图纸，编制机床说明书。详细过程见下列步骤和所绘图纸。
第二节零件分析
一、气缸体的功用和结构特点
缸体是发动机上的主要基础零件，结构复杂，加工精度要求高，加工工艺路线长。一般发动机的汽缸体与曲轴箱合为一体，又称为机体，它又缸体，曲轴箱，机座，主轴轴承盖等零件组成。
气缸体的功用是：
1、支撑发动机上的运动件，并保证活塞，连杆，曲轴等各运动运动部件的准确位置
2、缸体上加工的出气盖，水道，油道，以保证发动机换气，冷却和润滑的需要。
3、提供使发动机形成完整动力装置所必须的各种辅助设施的安装基准面。
由此可见，以满足发动机的功能要求，就必须使其个表面之间有非常准确的相互位置精度和运动关系。
本次加工的468Q缸体由特种合金铸造成，硬度210HB。
二、基准的选择
1、粗基准的选择
根据粗基准选择原则，要保证主要加工表面的余量均匀及保证将来运动件（连杆，曲轴等）与气缸体各表面之间具有必要的间隙，。气缸体的主要加工表面有：主轴轴承座孔，缸套孔，凸轮轴轴承孔等，要保证它们的加工余量均匀，就应该选取主轴轴承座孔和气缸孔组为气缸体加工的粗基准。
汽缸体上铸件，有铸造误差，表面粗糙不平，如果直接用所选的粗基准定位加工大平面（即后续工序的定位精基准），即产生的切削力大，所需夹紧力也大，易使工件变形。同时粗基准表面粗糙不平，也易使工件在加工中松动。所以在加工中采用面积较小距离较远的几个凸台作为过度基准，即首先以粗基准定位加工出过度基准然后用过度基准加工出精基准来。
2、精基准的选择
同其他箱体零件一致，气缸体加工中一般都选用底面及其上的两个工艺孔作为精基准。这样做的优点是：
1）地面面积大，工件安装可靠，平稳，能简单可靠的约束工件的六个自由度
2）后续工序基本上均以一面两孔定位，符合基准统一原则，减少了由于基准转换带来的加工误差。能保证各表面间的相互位置精度，例如，缸套筒与底面的垂直度，主轴中心孔中心线与凸轮轴之间的平行度。
3）由于基准统一，可以简化夹具的设计和制造周期，使用维修方便，成本降低，减少了工件的翻转次数，减轻了工人的劳动强度，易实现自动线加工。
4）加工主轴支撑座孔和凸轮轴轴承时，便于在夹具上设置镗杆的支撑导套，可以保证加工质量和切削用量
三、加工阶段的划分
1．基准加工
在前面几道工序中把基准加工出来，即“基准先行”。
2．平面加工
按照先面后孔的原则将各平面加工出来。
3．主要孔的粗加工
将主要孔的粗加工安排在各面加工完成后进行。
可以尽早暴露工件上的缺陷：
粗加工中切去大部分余量后，内应力重新分布，使工件有较长时间充分变形，使进
精加工能得到比较稳定的加工精度。
粗加工中切削力大，所需夹紧力也大，将粗加工放在前面，精粗加工分开，可以减少夹紧变形对精加工的影响。
次要工序加工：例如螺纹孔，油孔，倒角等，在各阶段中穿插进行。
4．主要孔的精加工
包括半精镗，精镗缸套孔和主轴轴承座孔；轴承盖装配后，进行半精镗，精镗及研磨主轴轴承座孔给予只有相互位置精度要求的加工表面。这些是气缸体加工的关键程序。
把主要孔的精加工作为最后的加工阶段，除上述原因之外，还可以防止这些表面加工过程中遭到破坏。
第二节468Q发动机气缸体加工工艺过程
468Q发动机气缸体加工工艺过程
第三章绘制“三图一卡”
绘制组合机床”三图一卡”,就是针对具体零件,在选定的工艺和结构法案的基础上,进行组合机床总体法案图样文件设计。内容包括:绘制被加工零件工序图,加工示意图,机床联系尺寸图和编制生产率计算卡”。
本次设计工序是第80道工序钻两侧面的孔。
第一节加工工序图
一、被加工零件工序图的作用和要求：
被加工零件工序图是根据制定的工序方案,表示所设计的组合机床上完成的工序内容,加工部位的尺寸,精度,表面粗糙度及技术要求,加工用的定位基准,夹压部位以及被加工零件的材料,硬度和在本机床加工前加工余量,毛坯或半成平情况的图样,除了设计研制合同外,它是组合机床设计的具体依据,也的也是制造,使用,调速和检验机床精度的重要文件。
二、被加工零件工序图的内容：
1、被加工零件的形状和主要轮廓尺寸及本工作设计有关部位结构形状和尺寸。
2、本工序所选用的定位基准,夹紧部位及夹紧方向。
3、本工序加工表面的尺寸,精度,表面粗糙度,形位公差等级,技术要求以及对上道工序的技术要求。
4、注明被加工零件的名称,编号,材料,硬度以及加工部位的余量。
三、编制被加工零件工序图的注意事项:
1、本机床加工部分的位置尺寸由定位基面标起，尤其在本机床加工，所选用的定位基面与设计基面不一致时，还必须对各孔要求的位置精度进行分析和换算，即把不对称公差的尺寸换算成对称公差尺寸。以便在进行夹具镗模孔设计和主轴箱设计时，确定镗模孔尺寸及主轴位置尺寸，并把各孔位置尺寸改为从定位基面标注。
2、对孔的加工余量要认真分析，在镗阶梯孔时，其大直径孔的单边余量应小于相邻两孔半径之差，以便镗刀能通过。在加工毛坯孔时，不仅要弄清楚加工余量，还需要注意孔的铸造偏心及铸造毛刺大小，以便设计相应尺寸的镗杆，保证加工能正常进行。
3、对精镗机床必须注明是否允许有刀痕，以及允许退刀痕的形状。
为了使被加工零件工序图清晰明了，能突出本机床加工内容，绘制时对本机床加工
部件用粗实线表示，其尺寸打上方框，其余部位用细实线表示，定位基面符号用“”表示，夹压位置符号用↓表示。
第二节加工示意图
一、被加工零件示意图的作用：
加工示意图是在工艺方案和机床总方案初步确定的基础上绘制的。是表达工艺方案、具体的机床工艺方案图。它是设计刀具夹具多轴箱和液压、电气系统以及选择动力部件。绘制机床总配合尺寸图的主要依据，是对机床总体布局和性能的原始要求，也是调整机床刀具所必须的重要技术文件。
二、被加工零件示意图的内容：
1、机床的加工方法、切削用量、工作循环和工作行程、工件、刀具及导向、托架及多轴箱之间的相对位置及其联系尺寸、主轴结构类型、尺寸及外伸长度。
2、刀具类型、数量和结构尺寸、直径和长度、接杆、浮动卡头、导向装置、攻螺纹靠模装置等结构尺寸。
3、刀具、导向套间的配合,刀具、接杆主轴之间的连接方式及配合尺寸等。
三、工件概况
工件材料：特种合金铸铁 硬度 190～213HB
工艺要求：钻孔孔径d=6.8mm 孔深 h=22mm 精度 H12～H13 四、选择刀具、工具及导向装置 （一）选择刀具
由加工工序图可知：该工序为左右两面各钻8个φ6.8的盲孔。工件材料为特种合金铸铁，硬度为210HB ，精度为10μm 。
参考《机械加工工艺师》P586的常用推荐，所以选刀具为高速钢钻头。 1. GB1437-85 直柄长麻花钻， 加工孔径范围：1.0～31.5mm
2. 钻头直径的选择：由于本工序为钻孔服务于下一工序攻螺纹，螺纹孔径d=8mm 查 《加工余量手册》 可得 钻此孔需用 d=6.8mm 的钻头。
3. 钻的尺寸规格：钻体全长l=156mm 钻沟槽 l`=102mm 柄长 Δl=54mm (参：机械加工工艺师P591)
4. 钻头的加工偏差 d ∈（6～10）mm 下偏差 -0.022mm （二）切削用量的确定：
v f
：工进速度 n i ：转速 i f ：每钻进给量
钻孔切削用量： 材料特种合金铸铁 210HB
选择切削速度： v=14.5m/min （参 ：组合机床简明设计手册 表6-11） 选择进给量： f=0.13mm/r
由公式 n=1000v/πd 得 n=1000×14.5/3.14×6.8=679r/min 由公式 v f =n ·f 得v f
=679×0.13=88.2mm/min
（三）由《组合机床设计参考图册》中高速钢钻铸铁时求T 、M 、P 、N 的计算公式可得：
切削力：
0.80.6 2.6D
f H B
g F t =??? = 0.80.62.6 6.80.132109.8???? = 837.9N 切削转矩：
mm N g HB f D M ?=???=???=2.18098.921013.08.66.08.09.16.08.09.1 功率：
卧式双面28轴组合钻床左主轴箱
1. 绪论 1.1 课题背景及目的 组合机床是根据工件加工需要，以大量通用部件为基础，配以少量的专用部件组成的一种高效专用机床，是以通用部件为基础，配以按工件特定形状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。组合机床是根据工件加工要求，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。通用零部件通常占整个机床零部件的70％～90％，只需要根据被加工零件的形状及工艺改变极少量的专用部件就可以部分或全部进行改装，从而组成适应新的加工要求的设备。由于在组合机床上可以同时从几上方向采用多把刀具对一个或数个工件进行加工，所以可减少物料的搬运和占地面积，实现工序集中，改善劳动条件，提高生产效率和降低成本。将多台组合机床联在一起，就成为自动生产线。组合机床广泛应用于需大批量生产的零部件，如汽车等行业中的箱体等。通用部件按其功能通常分为五大类。 1.动力部件。动力部件是用于传递动力，实现工作运动的通用部件。 2.支撑部件。支撑部件是用于安装动力部件、输送部件等的通用部件。 3.输送部件。输送部件是具有定位和加紧装置、用于安装工件并运送到预定工位并运送到预定工位的通用部件。 4.辅助部件。辅助部件包括定位、加紧、润滑、冷却、排屑以及自动线的清洗机等各种辅助装置。 主轴箱是组合机床的重要组成部分。包括通用主轴箱和专用主轴箱，本设计的是通用主轴箱，包括主轴，传动轴，动力部件以及其他辅助装置。 主轴箱设计具有以下特点：
1.传动方案紧凑。 2.为了实现较小轴间距，我们采取了将径向、轴向轴承都取错开排列方式。 3.用径向滚珠轴承代替滚针轴承。 4.在结构空间受限的情况下，为了提高主轴、传动轴的刚度，在结构上将主轴、传动轴尽可能取较大外径。 5.主轴箱与动力箱动力传递取联轴器传动。 6.提高齿轮的结构强度。 图1.1
机床主轴箱毕业设计 论文 目录 前言 (1) 第1章运动设计 (5) 1.1 主轴变速范围的确定 (5) 1.2 公比的确定 (5) 1.3 主轴转速级数的确定 (5) 1.4 结构式、结构网的确定 (6) 1.4.1 确定结构式 (6) 1.4.2 确定结构网 (7) 1.5 绘制转速图 (8) 1.5.1 选定电动机 (8) 1.5.2 变速组分析 (8) 1.5.3 确定轴数，绘制转速图 (8) 1.6 各变速组齿轮传动副齿数的确定 (10) 1.6.1 Ⅰ轴—Ⅱ轴变速组齿轮 (10) 1.6.2 Ⅱ轴—Ⅲ轴变速组齿轮 (11) 1.6.3 Ⅲ轴—Ⅳ轴变速组齿轮 (11) 1.6.4 Ⅳ轴—Ⅴ轴变速组齿轮 (11) 1.6.5 高速分支Ⅲ轴—Ⅵ轴变速组齿轮 (12) 1.6.6 低速分支Ⅴ轴—Ⅵ轴变速组齿轮 (12) 1.7核算转速误差 (13) 1.8绘制传动系统图 (14) 第2章传动零件的初步计算 (16)
2.1 带传动计算 (16) 2.2 各轴传递功率的计算 (20) 2.3 各轴计算转速的确定 (21) 2.4 传动轴直径的估算 (23) 2.5 齿轮模数的初步计算 (27) 2.6 主轴尺寸参数的确定 (30) 第3章零件的验算 (34) 3.1 对Ⅰ轴——Ⅱ轴小齿轮的验算 (34) 3.1.1 接触疲劳强度的验算 (34) 3.1.2 弯曲疲劳强度的验算 (36) 3.2 主轴刚度的验算 (37) 3.2.1 刚度标准 (37) 3.2.2 主轴上的载荷 (37) 3.2.3 主轴前端挠度的验算 (39) 3.2.4 主轴前轴承倾角的验算 (46) 3.3 主轴前轴承疲劳强度的验算 (48) 第4章离合器的计算 (50) 结论 (53) 谢辞................................................................. 错误！未定义书签。参考文献 (54)
主轴箱拆卸细节 拆装要求：1、了解所拆部件的结构特点、传动形式、连接形式以及工作原理。 2、认识工具，并掌握工具的使用技巧。 3、按工艺要求、合理利用工具对部件拆解，防止拆卸过 程中零件的变形或损坏，同时保证自身安全，拆下零 件摆放整齐，不能随意摆放。 使用工具：抓钩、钩钣子、铜棒、手锤、一字型螺丝刀、卡簧钳、钳子、内六角扳手、台虎钳。 拆卸顺序：由外向内，由上到下，先重大后轻小，先精密后一般。 主轴箱拆卸第一部分：主轴的拆卸 一、轴1组件拆卸 轴1组件的主要组成部分：空心齿轮轴、圆螺母、止推垫圈、皮带轮、 顶丝、轴承端盖、2*轴承、轴套 1、首先看轴1的联接形式是键和轴相联接，固定是圆螺母固定，所 以拆卸主轴第一步为拆卸圆螺母（编号0469在皮带轮前部），采用工具为钩钣子。 2、拆卸止推垫圈（圆螺母下方），它起到了防松作用（编号没画） 3、拆卸皮带轮（编号0402+2*38dailiujiaoluoding），在拆卸皮带 轮时要注意不能硬敲，防止皮带轮损坏，要用特殊的工具抓钩，由于连接皮带轮的轴是空心轴，我们用工具填充空心轴中心，然后利用工具抓钩，钩住皮带轮的平面，顶住轴的中心，调整合适
的角度和长度，用一字型螺丝刀不停的旋转抓钩扳手，完成皮带轮的拆卸。拆卸时同学之间要注意团队协作，防止皮带轮掉下砸伤同学。 4、拆卸轴承端盖，首先看轴承端盖的联接形式为螺纹联接， （1）用内六角扳手松开螺纹的头部，用另一头快速的完成拆卸。（编号3*20liujiao） （2）拆卸轴承端盖（0404），手动拆卸。 （3）拆垫圈（0479） 5、拆卸顶丝（顶丝是限制皮带轮处轴套轴向和周向定位，），采用了 一字型螺丝刀。（编号无） 6、拆卸轴1，使用工具为粗细铜棒和手锤，选择合适部位利用铜棒 手锤击打空心齿轮轴，把轴安全顺利的从轴承孔中取出，把键用钳子或台虎钳夹下来。（编号为0403+2*zhoucheng112+0406+0471）其中还可对轴堵进一步的拆卸。依次的拆卸顺序为zhoucheng112、0406、zhoucheng112、0471、0403。 7、拆卸轴承和轴套，把台虎钳张开合适的角度，轴承坐在钳口上， 为了防止齿轮轴螺纹部分在拆卸过程中坏掉，把圆螺母安装上后再用锤子和铜棒敲击齿轮端、轴承和轴套依次取下， 二、主轴的拆卸 主轴的主要组成部分：内齿轮、轴用挡圈、轴承、调整垫、齿轮1、齿轮2、顶丝、键、双圆螺母、挡油盘、推力轴承、向心轴承、轴承
气缸体双工位专用钻床总体及右主轴箱设计 摘要:为了提高气缸体的加工精度和生产效率，课题设计了一台双工位专用钻床。该钻床一共要加工43个孔，分别为左面钻削12×Φ30深110的挺柱孔；右面扩12×Φ41、锪挺柱孔Φ41端面，并钻削顶面12×Φ8和7×Φ6的水孔。该机床设计包括总体设计和右主轴箱设计两部分。总体设计包括机床配置型式的确定、结构方案的选择以及“三图一卡”的绘制。考虑到加工方便，该床采用卧式双工位加工的方案。加工和装配的工艺性好，零件装夹方便。采用机械滑台实现刀具进给，借助导套引导刀具实现精度稳定的加工。主轴采用标准主轴，刀具选用复合麻花钻，使得工序集中。右主轴箱设计包括绘制多轴箱设计原始依据图、拟定主轴箱的传动路线，确定主轴和齿轮，并对轴和齿轮的强度校核计算，最后绘制多轴箱装配图和零件补充加工图。本组合机床加工效率高,减轻了工人的劳动强度,提高了生产效率。 关键词:钻孔；主轴箱；气缸体；组合机床 Design of General and right Headstock of Modular Machine Tool for Cylinder Block Abstract:To improve the cylinder block machining accuracy and production efficiency, the topic designed an exclusive double-driller. A total of 43 holes on the workpiece need drilling in this machining processing, that is, drilling twelve tappet holes with the diameter 30mm and depth 110mm on one side of the cylinder block, expanding them and their bottom surfaces to the diameter 40mm on the other side, and drilling twelve diameter 8mm and seven diameter 6mm water holes. This topic is design of general and right headstock box of the machine tool. The design of general of the machine tool includes ensuring its configuration pattern, choosing structure and 1
西南科技大学网络教育 毕业设计（论文） 题目名称：论数控铣床的主轴箱结构相关设计 年级：层次：□本科□√专科 学生学号：指导教师： 学生姓名：技术职称：讲师 学生专业：机电一体化技术学习中心名称： 西南科技大学网络教育学院制
毕业设计（论文） 任务书 题目名称论数控铣床的主轴箱结构相关设计题目性质□√真实题目□虚拟题目 学生学号指导教师 学生姓名 专业名称机电一体化技术技术职称讲师 学生层次学习中心名称 年月日
毕业设计（论文）内容与要求： 1.设计部件名称：数控铣床的主轴箱 2．运动设计：根据所给定的转速范围及变速级数，拟定机床主运动传动结构方案(包括传动结构式、转速分布图)和传动系统图，确定各传动副的传动比，计算齿轮的齿数，主轴实际转速及与标准转速的相对误差。 3.根据数控铣床中的重要部件，做出电路图。 4．动力计算：选择电动机型号及转速，确定传动件的计算转速、对主要零件（如皮带、齿轮、主轴、轴承等）进行计算（初算和验算）。 5．结构设计 进行主传动系统的轴系、变速机构、主轴组件等的布置和设计并绘制展开图、剖面图、主要零件工作图。 毕业设计领导小组负责人：（签字） 年月日
毕业设计（论文）成绩考核表 过程评分评阅成绩答辩成绩 总成绩 百分制等级制 1、指导教师评语 建议成绩指导教师签字：年月日
2、论文评阅教师评语 建议成绩评阅教师签字：年月日3、毕业答辩专家组评语 建议成绩答辩组长签字：年月日4、毕业设计领导小组推优评语 组长签字：年月日
摘要 数字控制是近代发展起来的一种自动化控制技术是用数字化信号对机床运动极其加工过程进行控制的一种方法,随着科学技术的迅猛发展，数控机床已经是一个国家机械工业水平的重要标准。 数控机床是装有程序控制系统的机床。该系统能够逻辑地处理具有使用号码，或其他符号编码指令规定的程序。 数控机床是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业的渗透形成的机电一体化产品，起技术范围覆盖很多领域：（1）机械制造技术（2）信息处理、加工、传输技术；（3）自动控制技术；（4）伺服驱动技术；（5）传感技术；(6)软件技术等。计算机对传统机械业的渗透，完全改变了制造业。制造业不但成为工业化的象征，而且由于信息技术的渗透，使制造业犹如朝阳产业，具有广阔的发展天地。 数控机床就是将加工过程所需的各种步骤以及刀具与工件之间的相对位移量都是用数字化的代码来表示。通过控制介质数字信息送入专用区域通用的计算机。计算机对输入的信息进行处理，发出各种指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件，使机床自动加工出所需要的工件。 关键词：机械设计；主轴；数控系统。
优秀设计 毕业设计说明书 毕业生姓名： 专业：机械设计制造及其自动化 学号： 指导教师 所属系（部）：
前言 毕业设计是按照教学计划的规定，必须进行的一个重要的综合性教学环节，使学生所学的知识在实践中得到具体应用。通过这次设计，能使学生全面了解和掌握一些机械设备方面的知识，便于使自己形成一套设计的思维模式，而且使所学的知识系统化地由理论转向实践，以培养学生对知识的综合运用能力，为毕业后走上工作岗位打下一个良好的基础。同时通过认真的设计，可以提高学生分析和解决问题的能力，以便更好的适应社会。 本设计的主要内容有：组合机床的概述、组合机床通用部件及其选用、组合机床总体设计、组合机床主轴箱设计、组合机床技术设计五个部分。 本设计以提高生产率和保证加工精度为目的，以较充足的专业课知识为基础，结合毕业设计任务书，在收集和参考大量资料的前提下独立完成。设计基本上做到：图纸绘制基本符合国家标准，做到布局合理，图纸也基本能够正确、完整、清晰的表达出零件的形状及尺寸。计算说明书的条理较清晰，语言通顺流畅，图表和公式的编辑也基本符合毕业论文撰写规范。 在设计过程中，尽量采用通用部件，为组合机床的生产提供便利条件。其中主轴箱的设计是重点，也是难点。主轴箱设计应充分考虑被加工零件的形状及加工要求，合理布置传动及齿轮的位置。尤其在齿轮设计上，更要反复验算转速，努力作
出最合理的设计方案。
组合机床使用系列化、标准化的通用部件和少量的专用部件组成的多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的高校专用机床，其生产率比通用机床高几倍至几十倍，可进行钻、镗、铰、攻丝、车削、铣削等切削加工。组合机床的通用部件和标准件约占70-80%,这些部件是系列化的,可以进行成批生产.其余20-30%的专用部件是由被加工零件的形状,轮廓尺寸,工艺和工序来决定。 在批量生产中这了提高生产率，必须要缩短加工时间和辅助时间，而且尽可能使辅助时间和加工时间重合，使每个装夹多外工件同时进行多刀加工，实行工序高度集中，因而广泛采用组合机床及自动线。 关键词：组合机床，主轴箱，切削
毕业设计指导书 设计课题：卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统设计适用：机械设计制造及其自动化专业
前言 液压传动技术是机械设备中发展最快的技术之一，特别是近年来与微电子、计算机技术结合，使液压技术进入了一个新的发展阶段，机、电、液、气一体是当今机械设备的发展方向。在数控加工的机械设备中已经广泛引用液压技术。作为数控技术应用专业的学生初步学会液压系统的设计，熟悉分析液压系统的工作原理的方法，掌握液压元件的作用与选型及液压系统的维护与修理将是十分必要的。 液压传动在国民经济的各个部门都得到了广泛的应用，但是各部门采用液压传动的处发点不尽相同：例如，工程机械、压力机械采用液压传动的主要原因是取其结构简单、输出力大；航空工业采用液压传动的主要原因是取其重量轻、体积小；机床上采用液压传动的主要原因则是取其在工作过程中能无级变速，易于实现自动化，能实现换向频繁的往复运动等优点。为此，液压传动常在机床的如下一些装置中使用： 1．进给运动传动装置 这项应用在机床上最为广泛，磨床的砂轮架，车床、自动车床的刀架或转塔刀架，磨床、钻床、铣床、刨床的工作台或主轴箱，组合机床的动力头或滑台等，都可采用液压传动。 2．往复主体运动传动装置 龙门刨床的工作台、牛头刨床或插床的滑枕，都可以采用液压传动来实现其所需的高速往复运动，前者的速度可达60～90m/min，后者的速度可达30～50m/min。这些情况下采用液压传动，在减少换向冲击、降低能量消耗，缩短换向时间等方面都很有利。 3．回转主体运动传动装置 车床主轴可以采用液压传动来实现无级变速的回转主体运动，但是这一应用目前还不普遍。 4．仿形装置 车床、铣床、刨床上的仿形加工可以采用液压伺服系统来实现，其精度最高可达0.01～0.02mm。此外，磨床上的成型砂轮修正装置和标准四缸校正装置亦
第1章绪论 1.1课题来源 随着技术的发展，机床主轴箱的设计会向较高的速度精度，而且要求连续输出的高转矩能力和非常宽的恒功率运行范围。另外还会改善机床的动平衡，避免震动、污染和噪音等。 本设计为CA6140机床的主轴箱。作为主要的车削加工机床，CA6140机床广泛的应用于机械加工行业中。CA6140机床主轴箱的作用就是把运动源的恒定转速改变为主运动执行件（主轴、工作台、滑枕等）所需的各种速度；传递机床工作时所需的功率和扭矩；实现主运动的起动、停止、换向和制动。 主轴箱通常主要由下列装置和机构组成：齿轮变速装置；定比传动副；换向装置；起动停止装置；制动装置；操纵装置；密封装置；主轴部件和箱体。根据机床的用途和性能不同，有的机床主轴箱可以只包括其中的部分装置和部件。 主轴箱是支承主轴并安装主轴的传动变速装置，使主轴获得各种不同转速，以实现主切削运动。该机床主轴箱刚性好、功率大、操作方便。CA6140机床可进行各种车削工作，并可加工公制、英制、模数和径节螺纹。主轴三支撑均采用滚动轴承；进给系统用双轴滑移共用齿轮机构；纵向与横向进给由十字手柄操纵，并附有快速电机。该机床刚性好、功率大、操作方便。 1.2研究动态及发展趋势 机床设计和制造的发展速度是很快的。由原先的只为满足加工成形而要求刀具与工件间的某些相对运动关系和零件的一定强度和刚度，发展至今日的高度科学技术成果综合应用的现代机床的设计，也包括计算机辅助设计（CAD）的应用。但目前机床主轴变速箱的设计还是以经验或类比为基础的传统（经验）设计方法。因此，探索科学理论的应用，科学地分析的处理经验，数据和资料，既能提高机床设计和制造水平，也将促进设计方法的现代化。 随着科学技术的不断发展，机械产品日趋精密、复杂，改型也日益频繁，对机床的性能、精度、自动化程度等提出了越来越高的要求。机械加工工艺过程自
文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 目录 第一章引言 第二章机床的规格和用途 第三章机床主要参数的确定 第四章传动放案和传动系统图的拟定 第五章主要设计零件的计算和验算 第六章结论 第七章参考资料编目
第一章引言 普通车床是车床中应用最广泛的一种，约占车床类总数的65%，因其主轴以水平方式放置故称为卧式车床。 CA6140型普通车床的主要组成部件有：主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身。 主轴箱：又称床头箱，它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。主轴箱中等主轴是车床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量，一旦主轴的旋转精度降低，则机床的使用价值就会降低。 进给箱：又称走刀箱，进给箱中装有进给运动的变速机构，调整其变速机构，可得到所需的进给量或螺距，通过光杠或丝杠将运动传至刀架以进行切削。 丝杠与光杠：用以联接进给箱与溜板箱，并把进给箱的运动和动力传给溜板箱，使溜板箱获得纵向直线运动。丝杠是专门用来车削各种螺纹而设置的，在进行工件的其他表面车削时，只用光杠，不用丝杠。同学们要结合溜板箱的内容区分光杠与丝杠的区别。 溜板箱：是车床进给运动的操纵箱，内装有将光杠和丝杠的旋转运动变成刀架直线运动的机构，通过光杠传动实现刀架的纵向进给运动、横向进给运动和快速移动，通过丝杠带动刀架作纵向直线运动，以便车削螺纹。 第二章机床的规格和用途 CA6140机床可进行各种车削工作，并可加工公制、英制、模数和径节螺纹。 主轴三支撑均采用滚动轴承；进给系统用双轴滑移共用齿轮机构；纵向与横向进给由十字手柄操纵，并附有快速电机。该机床刚性好、功率大、操作方便。 第三章主要技术参数 工件最大回转直径： 在床面上………………………………………………………-----……………400毫米在床鞍上…………………………………………………………-----…………210毫米工件最大长度（四种规格）……………………………----…750、1000、1500、2000毫米主轴孔径…………………………………………………-----……………………… 48毫米主轴前端孔锥度…………………………………………-----…………………… 400毫米主轴转速范围： 正传（24级）…………………………………………----…………… 10～1400转/分反传（12级）……………………………………---…-……………… 14～1580转/分加工螺纹范围：
本科毕业设计（论文）开题报告 题目： 学生姓名： 院（系）：机械工程学院 专业班级 指导教师： 完成时间：2012 年 5 月31 日
1.课题的意义 机械加工工艺及夹具设计是毕业前对专业知识的综合运用训练。在独立进行课题设计时，将对本专业知识加深理解，也将了解到暧通专业在国内外的最新发展状况和技术的发展趋势。制造技术已经是生产、国际经济竞争、产品革新的一种重要手段，所有国家都在寻求、获得、开发和利用它。它正被看作是现代国家经济上获得成功的关键因素。 机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现。而机床夹具是在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义 2.国内外现状 目前，我国机床工业进入了一个关键的发展时期，必须科学地结合工业发展的需求，有组织有节奏地进行产业结构的调整，这个过程是建立实事求是、讲究实效、科学态度的基础上的复杂的系统工程。从政府相关部门到企业，都应将有序、稳步的进行。领导者应定下目标并定期检查，阶段性的进行总结，切实改进转型中所遇到的问题，那种走过场的做法，将贻误战机。在我国，组合机床发展已有28年的历史，其科研和生产都具有相当的基础，应用也已深入到很多行业。是当前机械制造业实现产品更新，进行技术改造，提高生产效率和高速发展必不可少的设备之一。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。他的特征是高效、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较大的大中型箱体类和轴类零件（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、绞孔，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。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、倾斜式、复合式，还有多工位回转台式组合机床等；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。另外，近年来组合机床加工中心、数字组合机床、机床辅机（清洗机、装配机、综合测量机、试验机、输送线）等在组合机床行业中所占份额也越来越大。由于组合机床及其自动线是一种技术综合性很高的高科技专用产品，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、控制、诊断监控、清洗、装配和试漏等技术。我国组合机床及组合机床自动线总体技术水平比发达国家要相对落后，国内所需的一些高水平组合机床及自动线几乎都从国外进口。工艺装备的大量进口势必导致投资规模的扩大，并使产品生产成本提高。因此，市场要求我们不断开发新技术、新工艺，研制新产品，由过去的“刚性”机床结构，向“柔性”化方向发展，满足用户需求，真正成为刚柔兼备的自动化装备。 从2002年年底第21届日本国际机床博览会上获悉，在来自世界10多个国家和地区的500多家机床制造商和团体展示的最先进机床设备中，超高速和超高精度加工技术装备与复合、多功能、多轴化控制设备等深受欢迎。据专家分析，机床装备的高速和超高速加工技术的关键是提高机床的主轴转速和进给速度。该届博览会上展出的加工中心，主轴转速10000～20000r/min，最高进给速度可达20～60m/min；复合、多功
立式钻床主轴箱的结构设计 摘要 组合机床是一种专用机床，它是由系列化标准化的通用部件和按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件组成。。组合机床随着生产力的发展，是由万能机床和专用机床发展而来的。 此次设计的任务是机床立式主轴箱的设计。这次设计的内容有主轴箱设计及其各部件的主要参数。主轴箱的设计是这次任务的重点，它是组合机床的重要部件之一。它是由通用部件，按照被加工零件的加工要求，根据专用要求设计的。合理的安排主轴箱内部每一根轴的的位置，选择合适的各级传动比，将动力和运动由电机或动力部件传给各工作主轴,使之得到要求的转速和转向从而实现对零件的加工。其次，合理安排各主轴和传动轴上齿轮所在的排数；确定主轴和传动轴的支撑方式和预紧方法也是非常重要的工作。 本文依据主轴箱的设计原则完成了对结构型式的选择及动力计算，传动系统的设计与计算，主要轴和轴承以及齿轮的校核，主轴箱总图设计。 关键词主轴箱；传动轴；齿轮；立式钻床
Structure design of vertical drilling machine spindle box Abstract Combined machine tool is a kind of s pecial machine tool. It’s composed of u niversal Parts which systematic and unitized and according to t he shape of the processed parts and special parts of the design of requirements of the machining process. Following with the development of productive forces, combined machine tool developed by u niversal machine tools and special machine tools. This design’s task is the design of vertical machine tool spindle box. This design’s content is the design of spindle box and the parts of this’s major parameter. The key point of this task is the design of spindle box, it is one of the major part of combined machine tool. It is design by universal Parts, and according to p rocessed parts’s processing requirements and p articular requirements. In order to i mplementation of parts processing, arrange the site of each shaft in the spindle box, choose appropriate All levels of drive ratio, let m otivation and sport to the work spindle through motor or power part. By means of it, it can acquire speed and steering. Next, reasonable arrangement the row number of main shaft and shaft’s gear; it is also a very important work that to ensure main shaft and shaft’s support way and pre-tightening methods. In this paper, according to the spindle box’s design princ iples, it complete structure form’s choose and dynamic calculation. The design and calculation of the transmission system. Main shaft and bearing, as well as the check of gear. The design of the spindle box general layout. Keywords The spindle box; Transmission shaft; Gear
摘要 本设计介绍了攻螺纹组合机床的多轴箱的设计，其中包含了零件加工工艺的确定，设计中首先要了解工件的加工工艺路线及工序的计算，确定攻螺纹主轴的直径，初步选用电机型号及机床各部分部件。编制三图一卡。在多轴箱设计中，确定传动系统，计算主轴坐标，传动部件的校核及主轴箱的总图绘制。 本设计将钻孔、攻丝两工艺结合为一体，降低了机器成本，而且节省了加工时间，提高了工作生产效率。 关键词：箱体组合机床总体设计攻丝多轴箱
Abstract The design on the Box axlebox more than the design, which includes parts of the processing technology of identification, design is first necessary to understand the workpiece in the processing line and process of calculation to determine Tapping the spindle diameter, the initial choice of motor Model and some parts of the machine. Figure 1 of the three cards the processing parts process map, diagram processing, machine tools Contact size map, machine tool productivity calculation card. In multi-axle box design, drive system established to calculate coordinates spindle, transmission parts of the spindle box and check the total mapping. This design will be drilling, tapping combination of the two as one and reduce the cost of machinery, processing and save time, improve the work efficiency of production. Key words:Box ,The Combination of Machine，Design，multi-axle Box Tapping
摘要 组合机床是根据工件加工需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的工序集中的一种高效专用机床。而且其生产效率高，加工精度稳定，自动化程度高，使工人劳动强度降低。 本次设计的是一台加工“汽车制动室支架”的组合钻床，主要用来一次性加工完成汽车制动室支架的二个零件,共计10个孔，一次安装两个工件，左主轴箱钻4孔，右主轴箱钻6孔，我负责设计的是右主轴箱和中间底座的设计。 根据所加工孔的位置及速度要求，算出切削速度和主轴转速，确定右主轴箱轮廓尺寸、主轴的型式和直径。再根据驱动轴位置和转速、各主轴位置及其转速要求，合理布置传动轴的位置，把驱动轴和各主轴连接起来，使各主轴获得所需转速和转向，完成钻孔。 中间底座的结构、尺寸则需要根据工件的大小、形状以及组合钻床的配置形式等来确定。 由于组合钻床能够进行多工位加工，提高自动化程度，缩短加工时间和辅助时间。而且组合钻床大部分都是由通用部件组成，研制周期较短，便于设计、制造和使用维护，成本低。而且机床易于改造，产品和工艺变化时，通用部件还能重复利用，经济性较好。所以组合机床在大批量生产中的应用十分广泛。 关键词：组合钻床；主轴箱；中间底座
Abstract Combination machine is based on the workpiece processing needs,take a large number of general part as the foundation,with a few of dedicated part which composes the focus on process of a efficient special machine.Moreover its production efficiency is high,machining accuracy is stable, degree of automation is high,cause the workers labor intensity to reduce. This design is a combination drilling machine of processing "automobile brake room stent" , mainly uses for complete two parts of automobile brake room stent which processing a one-time, the total 10 holes,one-time installs two workpieces, the left spindle box drills 4 ,the right spindle box drills 6 , what I am responsible to the design of the right spindle box and the middle base . According to processes the hole the position and the speed request,calculated to cutting speed and the spindle speed ,determines the right spindle box outline of size,the spindle type and the diameter.Then according to drive shaft position and speed,various spindle position and rotational speed request,reasonable arrangement transmission shaft location,connects the drive shaft and various spindle ,causes various spindle to obtains needs the rotational speed and change direction , completes the drill hole. The middle base’s structure , size has to be based on the workpiece size, the shape as well as the combination drilling machine configuration form and so on to determined. Due to the combination drilling machine carries on the multi-location processing,improves the degree of automation, reduces processing time and auxiliary time.Moreover the combination drilling machine majority is composed of general part,the development cycle is short,and is advantageous for the design, the manufacture and use maintenance, the cost is low. Moreover the machine easy to transform, when product and process changes, the general part can also the reuse,the efficiency be good.So combination of machine tools is very widespread in production in enormous quantities application. Keywords: combination drilling machine spindle box middle base
1． 机床主要技术参数： （1） 尺寸参数： 床身上最大回转直径： 400mm 刀架上的最大回转直径： 200mm 主轴通孔直径： 40mm 主轴前锥孔： 莫式6号 最大加工工件长度： 1000mm （2） 运动参数： 根据工况，确定主轴最高转速有采用YT15硬质合金刀车削碳钢工件获得，主轴最低转速有采用W 16Cr 4V 高速钢刀车削铸铁件获得。 n max = min 1000max d v π= 23.8r/min n min = max min 1000d v π =1214r/min 根据标准数列数值表，选择机床的最高转速为1180r/min ，最低转速为26.5/min 公比?取1.41，转速级数Z=12。 （3） 动力参数： 电动机功率4KW 选用Y112M-4型电动机 2． 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。 3． 主传动系统运动设计： （1） 拟订结构式： 1） 确定变速组传动副数目： 实现12级主轴转速变化的传动系统可以写成多种传动副组合： A ．12=3*4 B. 12=4*3 C 。12=3*2*2 D ．12=2*3*2 E 。12=2*2*3 方案A 、B 可节省一根传动轴。但是，其中一个传动组内有四个变速传动副，增大了该轴的轴向尺寸。这种方案不宜采用。 根据传动副数目分配应“前多后少”的原则，方案C 是可取的。但是，由
于主轴换向采用双向离合器结构，致使Ⅰ轴尺寸加大，此方案也不宜采用，而应选用方案D 2）确定变速组扩大顺序： 12=2*3*2的传动副组合，其传动组的扩大顺序又可以有以下6种形式：A．12=21*32*26B。12=21*34*22 C．12 =23*31*26D。12=26*31*23 E．22*34*21F。12=26*32*21 根据级比指数非陪要“前疏后密”的原则，应选用第一种方案。然而，对于所设计的机构，将会出现两个问题： ①第一变速组采用降速传动（图1a）时，由于摩擦离合器径向结构尺寸限制， 使得Ⅰ轴上的齿轮直径不能太小，Ⅱ轴上的齿轮则会成倍增大。这样，不仅使Ⅰ-Ⅱ轴间中心距加大，而且Ⅱ-Ⅲ轴间的中心距也会加大，从而使整个传动系统结构尺寸增大。这种传动不宜采用。 ②如果第一变速组采用升速传动（图1b），则Ⅰ轴至主轴间的降速传动只能由 后两个变速组承担。为了避免出现降速比小于允许的极限值，常常需要增加一个定比降速传动组，使系统结构复杂。这种传动也不是理想的。 如果采用方案C，即12 =23*31*26，则可解决上述存在的问题（见图1c）。其结构网如图2所示。
第一章绪论 1.1 组合机床的特点 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率专用机床。它能够对一种（或几种）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、铣削磨削等工序，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，因此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，其大部分件要报废。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。 组合机床常用的通用部件有：机身、底座、立柱、动力箱、动力滑台，各种工艺切削头等。对于一些按循序加工的多工位组合机床，还具有移动工作台或回转工作台。 动力箱、各种工艺切削头和动力滑台是组合机床完成切削主运动或进给运动的动力部件。其中还有能同时完成切削主运动和进给运动的动力头。 机身、立柱、中间底座等是组合机床的支承部件，起着机床的基础骨架作用。组合机床的刚度和部件之间的精度保持性，主要是由这些部件保证。 1.2 组合机床的分类和组成 组合机床的通用部件分大型和小型两大类。大型通用部件是指电机功率为1.5-30千瓦的动力部件及其配套部件。这类动力部件多为箱体移动的结构形式。小型通用部件是指电机功率甾.1-2.2千瓦的动力部件及其配套不见。这类动力部件多为套筒移动的结构形式。用大型通用部件组成的机床称为大型组合机床。用小型通用部件真诚的机床称为小型组合机床。按设计的要求本次设计的机床为大型通用机床。 组合机床除分为大型和小型外，按配置形式又分为单工为和多工位机床两大类。单工位机床又有单面、双面、三面和四面几种，多工位机床则有移动工作台式、回转工作台式、中