组合机床总体设计

2009年5月23 日目录第一部分组合机床总体设计 (3)一、工艺方案的制定 (3)1.1零件工艺基面的选择 (3)1.2 加工工艺分析 (3)1.3 孔切削用量的选择 (3)二、机床配置型式和结构方案的确定 (4)三、组合机床方案图纸设计 (4)3.1被加工零件工序图 (4)3.2加工示意图 (5)3.2.1加工示意图的编制步骤 (6)3.3组合机床生产率的计算 (11)3.3.1生产率的计算和生产率计算卡的绘制 (11)3.4机床联系尺寸图的绘制 (13)3.4.1机床主要联系尺寸的确定 (14)第一部分组合机床总体设计一、工艺方案的制定1.1零件工艺基面的选择由于被加工零件（缝纫机体）是箱体类零件，所以我选择了“一面二孔”的定位方法。

该方法有以下特点：a、很简便的消除工件的六个自由读，使工件获得稳定的固定位置；b、有同时加工五个面的可能。

既能高度集中加工工序，又有利于提高各面上孔的位置精度；c、该方法可以作为从粗加工到精加工的全部工序加工的基准，使整个工艺过程实现基准统一；d、该方法使夹紧方便，夹紧机构简单。

容易使夹紧力对准支承，消除夹紧力引起工件变形对加工精度的影响。

为了保证零件的加工精度及技术要求，工艺基面必须规定相应的公差。

根据缝纫机体零件的大小，定位销孔径选择∅16，太小时，定位销很细，加工中易受力产生较大的变形。

销孔的精度为2级，两销孔中心距定为321毫米，其公差为±毫米。

0.061.2 加工工艺分析由于被加工零件只需要钻孔，所以该机床只有一个钻孔加工工艺。

而且钻孔深度不大，属于一般钻孔。

1.3 孔切削用量的选择由于该缝纫机体是铸铁件，而且硬度大概在200~241左右，根据下表选取切削用量。

表1用高速钢钻头加工铸铁件的切削用量二、机床配置型式和结构方案的确定由于被加工的缝纫机体是一个箱体件，一次只加工一个，生产率要求不是很高，所以我选择了单工位组合机床，而且该零件孔中心线与定位基准面平行，而且需要同时加工两个面，因此选择单工位组合机床中的卧式双面组合机床。

1前言1.1研究的目的和意义主轴箱是选用通用零件，按专业要求进行设计的。

它通过按一定速比排布传动齿轮，把动力从动力部件——动力头、动力箱、电动机等传递给各工作主轴，使之获得所要求的转速和转向。

主轴箱主轴前端外伸部分和机床刀具装置连接，从而完成被加工零件。

目的是熟练利用CAD绘图软件进行绘图，掌握基本的设计方法和能力，为以后的学习和工作打下良好的基础。

研究汽缸盖钻铰组合机床不但有助于汽缸盖的加工水平提高，从而提高我国的汽车生产水平，而且对我国组合机床的发展也有重要意义。

1.2国内外研究现状我国的组合机床产业发展比较晚，原因之一是我国整体的工业发展就比较晚，其次我国的工业水平已经落后了一大截。

组合机床的发展是由汽车产业的带动，由专用机床发展而来的。

改革开放后，我国的组合机床产业得到了很大的发展，特别是民营企业对发展组合机床起到了很大的作用，他们的设计和改良使得组合机床的效率和加工水平得到了极大的提高。

我国的组合机床主要优势在于劳动力密集，缺点是精度不高，没有什么科技水平。

工业革命后，国外的工业发展很快，组合机床的发展更是如此。

由于他们的起步早，发展到现在，组合机床的种类繁多，可以满足用户和生产的各种需求。

国外的组合机床自动化程度高，广泛使用了数控技术，不仅提高了生产效率，而且对操作人员的安全有保障。

1.3研究内容和方法组合机床总体设计是针对具体的被加工零件，在选定工艺方案和结构方案的基础上，进行方案图纸设计，本设计要求完成机床联系尺寸图、被加工零件工序图、加工示意图。

主轴箱传动系统是多轴、多齿轮、多排次的复杂齿轮传动系统。

在完成组合机床总体设计之后，利用CAD绘图软件设计有四根主轴的主轴箱，主轴的转速分别为200r/min。

根据所提供的技术数据，选择主要通用部件，然后按照组合机床设计步骤进行：绘制机床总图、加工工序图、计算切削用量及绘制加工示意图、主轴箱传动系统设计（4轴n=200r/min），最后绘制主轴箱装配图和主要零件图，并写出设计说明书。

变速器上盖组合机床总体设计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一种高效专用机床。

目前，组合机床主要用于平面加工和孔加工两类工序。

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。

由于本次加工的零件为变速器箱体，为大批量生产，而且所要加工的孔较多，本次设计的组合机床主要是对孔进行加工。

此设计绘制的是机床联系尺寸总图。

它是以被加工零件工序图和加工示意图为依据，并初步按选定的主要通用部件以及确定的专用部件的总体结构而绘制的。

是用来表示机床的配置形式，主要构成及各部件安装位置，相互联系，运动关系的总体布局图。

由于组合机床进行加工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。

而且组合机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：组合机床，机床总图，自动化The overall design of combination machine tools for the cover oftransmissionABSTRACTThe assembly machine processes is according to the requirement of work pieces , and it is made of a lot of general use parts and a little exclusive use parts and it is a kind of a efficiently production machine. The present, assembly machine tool primarily is used in making the plane surface and the apertures. And because of high production efficiency, the accuracy of process, the stability of it's result, the automation extent higher, and so it can debase the strength of the labour.Because this parts for processing is transmission box, there is a lot of apertures in the part , and want that the processed bore is more, so the main process is making the holes.The design draw's is a total diagram of size of contact of tool machine. It is with was process the spare parts work preface diagram and process sketch map is basis, and the first step press the total structure of the main and in general use parts and certain appropriation parts that make selection but draw of. Is to use to mean that the tool machine installs the form, main composing and each parts install the position, contacting mutually, exercise total layout diagram of relation.Because the assembly machine tool can process some parts together ,so it can boost to automate extent, and shorten the time of process，And that assembly machine tool is made of a lot of general use parts, short the time of design, and it is convenient for designing, fabrication , the cost is low. And the machine tool is apt to be reconstructed, When the technics route changes, the general parts can be reused again, so we use assemble machine tool is economical .So large numbers of assembly machine tools are applied in the machine industrial.KEY WORDS: assembled machine tool，two-sided，active boring board，total diagram of tool machine，automation目录第1章组合机床理论基础 (5)1.1机床在国民经济的地位 (5)1.2组合机床的组成及特点 (5)1.3 组合机床研究基本内容 (6)第2章组合机床方案的制定 (7)2.1 组合机床的工艺范围及配置形式 (7)2.1.1 组合机床工艺范围 (7)2.1.2 组合机床配置形式 (7)2.2 组合机床工艺方案的拟定 (8)2.2.1 确定工艺方案的基本原则 (8)2.2.2 确定工艺方案应注意的问题 (8)第3章组合机床总体设计 (10)3.1 被加工零件工序图 (10)3.1.1 被加工零件工序图的作用与内容 (10)3.1.2 加工零件要求 (10)3.2组合机床切削用量 (11)3.2.1 确定切削用量应注意的问题 (11)3.2.2 切削用量的计算 (12)第4章加工示意图 (14)4.1 加工示意图的作用和内容 (14)4.2刀具，工具，导向装置的选择 (15)4.2.1刀具的选择 (15)4.2.2接杆的选择 (15)4.2.3导向套的选择 (15)4.3初定主轴类型、尺寸和外伸长度 (16)4.4动力部件的工作循环及工作行程的确定 (16)第5章机床联系尺寸图及生产率计算卡 (18)5.1 机床动力部件的选择 (18)5.1.1 动力箱的选择 (18)5.1.2 动力滑台的选择及附属部件 (19)5.2 确定机床尺寸 (21)5.2.1 确定装料高度 (21)5.2.2 中间底座轮廓尺寸 (21)5.2.3 多轴箱轮廓尺寸 (22)5.2 确定机床尺寸 (23)5.3 机床生产率计算卡 (24)结论 (27)谢辞 (28)参考文献 (29)第1章组合机床理论基础1.1机床在国民经济的地位随着现代化工业技术的快速发展，特别是随着它在自动化领域内的快速发展，组合机床的研究已经成为当今机器制造界的一个重要方向，在现代工业运用中，大多数机器的设计和制造都是用机床大批量完成的。

免费组合数控机床设计(一)组合数控机床设计内容提要：应用组合机床加工大批量零件，快捷高效，生产效率高是机械加工的发展方向。

本次设计任务是制定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。

在工艺制定过程中，通过生产批量的分析确定梳棉机箱体结合件的加工方案，并寻求最佳的工艺方案，借此说明了工艺在生产过程中的重要性；在组合钻孔工序的工装设计过程中，结合实例，介绍了夹具设计方法，特别是对孔的加工精度进行了探讨；在液压控制系统设计过程中，以双面钻孔组合机床为对象，依据液压系统设计的基本原理，拟出合理的液压系统图。

通过系统主要参数的计算确定了液压元件的规格；在组合机床设计过程中，结合具体实例和设计经验, 阐述了通用件(如液压滑台，动力箱等)的选取及专用部件（如主轴箱）的设计计算。

关键词：组合机床；多轴箱；工艺；钻夹具；液压传动目录引言10.1 本课题提出的背景和意义10.2 国内研究现状1第一章钻夹具设计 21.1 梳棉机箱体结合件钻孔组合机床夹具分析21.1.1 安装方法21.1.3 夹紧力“两要素”，方向与作用点21.3 夹具体设计21.3.1定位支撑的选择2第二章组合机床总体设计 62.1 被加工零件工序图62.1.1 被加工零件工序图的作用与内容62.2 加工示意图72.2.1 加工示意图的作用和内容72.2.2选择刀具、导向及有关计算72.3机床联系尺寸图82.3.1 机床联系尺寸图作用和内容82.3.2 绘制机床尺寸联系总图之前应确定的内容92.4机床分组10结论12致谢13引言0.1 本课题提出的背景和意义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。

0.2 国内研究现状第一章钻夹具设计1.1 梳棉机箱体结合件钻孔组合机床夹具分析1.1.1 安装方法根据工件不同的生产条件，可以有各种不同的安装方法：a)找正安装法；b)夹具安装法。

毕业设计题目:两缸柴油机机体8-M8螺纹底孔组合钻床的总体设计及主轴箱设计学科部：___________________________________专业：____________________________________班级：____________________________________学号：____________________________________学生姓名：_________________________________指导教师：_________________________________起讫日期：_________________________________中文摘要本次设计是对卧式单面8 轴组合钻床的设计，设计的内容包括组合钻床的总体设计以及多轴箱的设计。

组合钻床的总体设计主要是“三图”的设计。

三图的设计包括：被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图。

多轴箱的设计关键是传动系统方案的确定。

再根据传动系统图确定手柄轴和油泵轴的位置安排，然后进行坐标计算，绘制多轴箱装配总图，箱体补充加工图，前盖补充加工图、最后根据上面的内容设计组合钻床。

关键子字：组合钻床、多轴箱、被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图。

外文摘要This design is to horizontal axis combination drilling machine of single anddesign, the design of content including combination drilling machine of the overall design and the design of the spindle box. Combination drilling machine of the overall design mainly is the "three figure" design. The design of the three figure includes: processing parts process diagram, processing schemes, machine tool contact size figure. The design of the spindle box is key to the scheme determination of transmission system. Again according to the transmission system graph determine the handle axis and oil pump shaft placement, and then coordinate calculation, draw spindle box of general assembly, the casing is added processing figure, the front cover added processing diagram, according to the content of the above design combination drilling machine.Key son word : combination drilling machine, spindle box, be processing parts process diagram, processing schemes, machine tool contact size figure.、尸■、亠前言组合机床是用按系列化标准化设计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的专用机床。

组合机床的总体设计组合机床总体设计内容和步骤与普通机床相同，但由于组合机床只加工一种或数种工件的特定工序，工艺范围窄，主要技术参数已知；且工艺方案一旦确定，也就确定了结构布局；因而总体设计的侧重点不同，主要是通过工件分析等掌握机床设计的依据，画出详细的加工零件工序图；通过工艺分析，画出加工示意图；然后今昔功能总体布局，画出机床尺寸联系图。

一、制订工艺方案1、选择合适，可靠的工艺方法2、粗、精加工要合理安排3、工序集中的原则4、定位基准及夹紧点的选用原则此步骤已经完成。

二、确定组合机床的配置形式和结构方案通常，在确定工艺方案的同时，也就大体上确定了组合机床的配置形式和结构方案。

但是还要考虑下列因素的影响。

1. 加工精度的影响工件的加工精度要求，往往影响组合机床的配置形式和结构方案。

例如，加工精度要求高时，应采用固定夹具的单工位组合机床，加工精度要求较低时，可采用移动夹具的多工位组合机床；工位各孔间的位置精度要求高时，应采用在同一工位上对各孔同时精加工的方法；工件各孔间同轴度要求较高时，应单独进行精加工等等。

本次加工的零件各孔间的位置精度要求较高，所以采用在同一工位上对各孔同时精加工的方法。

2. 工件结构状况的影响工件的形状、大小和加工部位的结构特点，对机床的结构方案也有一定的影响。

例如，对于外形尺寸和重量较大的工件，一般采用固定夹具的单工位组合机床，对多工序的中小型零件，则宜采用移动夹具的多工位组合机床；对于大直径的深孔加工，宜采用具有刚性主轴的立式组合机床等等。

本次加工的零件外形尺寸和重量较大，采用固定夹具的单工位组合机床，因为要加工深120mm的孔，所以采用立式的组合钻床。

3. 生产率的影响生产率往往是决定采用单工位组合机床、多工位组合机床还是组合机床自动线的重要因素。

例如，从其他因素考虑应采用单工位组合机床，但由于满足不了生产率的要求，就不得不采用多工位组合机床，甚至自动线来进行加工。

4. 现场条件的影响使用组合机床的现场条件对组合机床的结构方案也有一定的影响。

2009年5月23 日目录第一部分组合机床总体设计 (3)一、工艺方案的制定 (3)1.1零件工艺基面的选择 (3)1.2 加工工艺分析 (3)1.3 孔切削用量的选择 (3)二、机床配置型式和结构方案的确定 (4)三、组合机床方案图纸设计 (4)3.1被加工零件工序图 (4)3.2加工示意图 (5)3.2.1加工示意图的编制步骤 (6)3.3组合机床生产率的计算 (11)3.3.1生产率的计算和生产率计算卡的绘制 (11)3.4机床联系尺寸图的绘制 (13)3.4.1机床主要联系尺寸的确定 (14)第一部分组合机床总体设计一、工艺方案的制定1.1零件工艺基面的选择由于被加工零件（缝纫机体）是箱体类零件，所以我选择了“一面二孔”的定位方法。

该方法有以下特点：a、很简便的消除工件的六个自由读，使工件获得稳定的固定位置；b、有同时加工五个面的可能。

既能高度集中加工工序，又有利于提高各面上孔的位置精度；c、该方法可以作为从粗加工到精加工的全部工序加工的基准，使整个工艺过程实现基准统一；d、该方法使夹紧方便，夹紧机构简单。

容易使夹紧力对准支承，消除夹紧力引起工件变形对加工精度的影响。

为了保证零件的加工精度及技术要求，工艺基面必须规定相应的公差。

根据缝纫机体零件的大小，定位销孔径选择∅16，太小时，定位销很细，加工中易受力产生较大的变形。

销孔的精度为2级，两销孔中心距定为321毫米，其公差为±毫米。

0.061.2 加工工艺分析由于被加工零件只需要钻孔，所以该机床只有一个钻孔加工工艺。

而且钻孔深度不大，属于一般钻孔。

1.3 孔切削用量的选择由于该缝纫机体是铸铁件，而且硬度大概在200~241左右，根据下表选取切削用量。

表1用高速钢钻头加工铸铁件的切削用量二、机床配置型式和结构方案的确定由于被加工的缝纫机体是一个箱体件，一次只加工一个，生产率要求不是很高，所以我选择了单工位组合机床，而且该零件孔中心线与定位基准面平行，而且需要同时加工两个面，因此选择单工位组合机床中的卧式双面组合机床。

（一）组合机床设计1、概述组合机床是根据工件加工需要，以大量系列化、标准化的通用部件为基础，配以少量专用部件，对一种或数种工件按预先确定的工序进行加工的高效专用机床。

组合机床能够对工件进行多刀、多轴、多面、多工位同时加工；可完成钻孔、扩孔、镗孔、攻螺纹、铣削、车孔端面等工序。

（1）组合机床的类型根据所选用的通用部件的规格大小以及结构和配置形式等方面的差异，将组合机床分为大型组合机床和小型组合机床两大类。

习惯上滑台台面宽度B≥ 250mm的为大型组合机床，滑台台面宽度B<250mm的为小型组合机床。

根据大型组合机床的配置形式，可将其分为具有固定夹具的单工位组合机床、具有移动夹具的多工位组合机床和转塔式组合机床三类。

具有固定夹具的单工位组合机床特别适用于加工大、中型箱体类零件。

在整个加工循环中，夹具和工件固定不动，通过动力部件使刀具从单面、双面或多面对工件进行加工。

这类机床加工精度较高，但生产率较低。

按照组成部件的配置形式及动力部件的进给方向，单工位组合机床又分为卧式、立式、倾斜式和复合式四种类型。

具有移动夹具的多工位组合机床的夹具和工件可按预定的工作循环，作间歇的移动或转动，以便依次在不同工位上对工件进行不同工序的加工。

这类机床生产率高，但加工精度不如单工位组合机床，多用于大批量生产中对中小型零件的加工。

按照夹具和工件的输送方式不同，可分为移动工作台式、回转工作台式、中央立柱式和鼓轮式四种类型。

转塔式组合机床的特点是几个多轴箱安装在转塔回转工作台上，各个多轴箱依次转到加工位置对工件进行加工。

按多轴箱是否作进给运动，可将这类机床分为两类：1)只实现主运动的转塔式多轴箱组合机床；2)既实现主运动又可随滑台作进给运动的转塔式多轴箱组合机床。

转塔式组合机床可以完成一个工件的多工序加工，因而可以减少机床台数和占地面积，适宜于中、小批量生产。

（2）组合机床的通用部件按通用部件在组合机床上的作用，可分为下列几类：1）动力部件动力部件是组合机床的主要部件，它为刀具提供主运动和进给运动。