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组合机床设计手册组合机床设计手册一、动力系统组合机床的动力系统主要包括电机、联轴器、传动带等，以及其他有关的部件。
1、电机组合机床的电机主要有电动机、变频电机、永磁无刷电机等等。
电动机的精度要求较高，要求机床的主轴定位精度和工作精度要准确。
2、联轴器联轴器是用来输送动力和旋转的部件，一般用联轴器来连接电机和主轴。
3、传动带传动带一般用来传送机床上的电机动力，当机床的工作部件需要传动时，这时就需要使用到传动带。
4、其他部件机床动力系统还包括其他的部件。
例如，导轨、滑轨、齿轮、销轴等都是组合机床的重要组成部分。
二、机床结构组合机床的结构一般分为主要部件和辅助部件。
1、主要部件主要部件是指机床的主体和支撑架，以及夹具、传动带、齿轮、主轴及油封以及销轴等。
2、辅助部件辅助部件是指机床上的管路（冷却油润滑油等）、操作面板、控制器以及其他附属设备等。
三、安全设计组合机床在操作时要安装有安全装置，以防止意外发生。
1、安全装置安全装置一般有安全开关、保险开关以及安全罩等，在组合机床上能够实现自动检测、报警、断电等功能，以便在机床出现故障时及时发现并及时处理。
2、易熔保险电机安装时应安装有易熔保险，以防止过载烧坏电机使机床发生意外。
3、警示标识机床的操作面板上也应安装有一些警示标识，以便使操作者能够对机床的操作安全有个清晰的认识。
四、成型设计组合机床的成型设计主要是对机床外观和结构布局进行设计，以便使机床能够达到最佳的生产效率和最佳的操作手感。
1、结构布局机床的结构布局要求紧凑，各部件要放置的恰当、便于操作。
2、外观设计机床的外观设计应尽可能的美观，要求机床的整体外形轮廓与周边环境融为一体。
组合机床设计资料（仅供参考）二00七年十月表2－1加工深孔每次钻深值注：d－钻头直径2－2铸铁件不同精度孔的典型工艺方法2－3一般孔加工工艺过程实例2－4平面加工常用工艺过程2－5螺纹孔加典型工艺过程2－5螺纹孔加典型工艺过程2－7用高速钢钻头加工铸铁的切削用量2－8用高速钢钻头加工钢件的切削用量2－9加工铝及铝合金的切削用量2－10加工黄铜及青铜的切削用量2－11深孔钻削用量递减表2－12深孔钻削进给量递减表注：d－钻头直径；S－一般钻头进给量2－13扩孔切削用量2－14铰孔切削用量2－15镗孔切削用量2－16用硬质合金端铣刀的切削用量2－17攻丝切削速度2－18切出长度的确定注：1、d为钻头直径（毫米）；2、表中数值在刀具出口平面为已加工时取最小值，反之取最大值。
2－20机床最大允许负荷率3－1定位销公差3－1定位销公差3－2 H及S的计算表详见下文“导套的布置及其主要参数的确定”。
注：采用双向导向进行加工时，前导向虽比后导向短些，但必须保证在刀具开始切削时，其有效导向长度应不小由于导向部分的直径。
表3~5 钻孔时L1和L2同d的关系注：1、精加工时，固定导套内孔d的椭圆度误差，可取H6公差的1/4左右。
2、第二类导向中导杆导向部分滑动套的制造精度，详见表4－7和4－8。
加工要求导向长度L 轴承形式轴承精度导向的配合D D1 d 镗杆导向部分的外径粗加工（2.5～3.5）d 单列向心球轴承单列圆锥滚子轴承滚针轴承F、G D Gd gcd b dg6或h6半精加工单列向心球轴承向心推力球轴承D、E D1 Gd Gcd d b1H6或g5精加工向心推力球轴承C、D D1 Gc1 Gd1或g c1H5 d1表4－5镗孔、镗杆直径与镗刀截面（毫米）表4－8 “内滚式”导向的精度（毫米）注：1、结构a)、b）前端1:15圆锥部分铜套应与刀杆配研。
2、结构c)、d)当用于精镗时，精度应参考表4－7选取。
目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 设计的目的 (1)1.2 设计的内容 (1)1.3 设计的要求 (1)第二章组合机床的总体设计 (2)2.1 工序图 (2)2.2 加工示意图 (2)2.3 机床尺寸联系总图 (5)第三章多轴箱的设计 (9)3.1 多轴箱的组成 (9)3.2多轴箱装配图的绘制 (9)（1）驱动轴位置的确定 (9)（2）主轴位置的的确定 (9)（3）驱动轴齿轮的确定 (9)（4）各传动轴位置的确定 (11)（5）手柄轴的安置 (11)（6）润滑油泵的安置 (11)3.3选择加工基准坐标系XOY，计算主轴、驱动轴的坐标 (11)总结 (13)参考文献（References） (14)致谢 (15)卧式双面24轴组合钻床总体设计及左主轴箱设计（双级圆锥-圆柱齿轮减速器箱体底座）专业：机械设计制造及其自动化学号：7011210138 学生姓名：徐伟龙指导老师：冯永平摘要：组合钻床是根据工件加工的需要，以通用部件为基础，配之以少量的专用部件和按工件形状与加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的专用钻床。
组合机床同时具有生产效率高、加工精度高、配置较为灵活等优点，是机械一线生产中不可获缺的机器，也是高校大学生毕业设计研究的一个重要课题之一。
作为一名机械专业的学生，我有幸选择了这一个课题的研究，得到了这次了解组合机床的机会。
现在我就来简述这次课程设计的过程：根据零件（双级圆锥-圆柱齿轮减速器箱体底座左端面12孔）的类型和加工的要求我选择了卧式组合钻床；在动力部件选择方面，由于液压滑台导向性好、使用寿命长、液压缸活塞和后盖上分别装有双向单向阀和缓冲装置所以我选择了液压滑台；动力箱方面则采用三相异步电动机作为动力源，动力头选用了钻削头；辅助部件包括定位、夹紧、润滑、冷却、排屑以及自动线的清洗机等各种辅助装置，当然还有其他支承部件、控制部件、辅助部件等等我将在说明书中详述。
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。
摘要组合机床是以通用部件为基础，配以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。
它一般采用多轴、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。
本课题是针对汽车减速器壳体侧端面上6×Φ8孔钻削这一特定工序而设计的一台专用卧式组合机床。
本设计中，在充分数据计算的基础上对标准通用零件做了仔细选择。
并依据被加工零件的结构特点、加工部位的尺寸精度、表面粗糙度要求，以及定位夹紧方式、工艺方法和加工过程所采用的刀具、生产率、切削用量情况等，设计了结构合理的多轴箱。
关键词：组合机床、多轴箱、工艺流程、生产率ABSTRACTWith the general components as the basic structure,the combined machine tool is a kind of semi-automatic or automatic specific machine composed by the specific components and clamps for the specific workpiece shape and processing technology design. It generally applies stamulous processing from the aspects of multi-axis, multi-cutter, multi-procedure, multi-surface or multi-station so that the production efficiency is several times and even more higher than the general machine tool. Owing to the standardization and serialization of the general components, the configuration can be made flexibly to shorten the circle of design and manufacture. Therefore, with the advantages of low cost and high efficiency, the combined machine tool is applied to the production in a large quantity and to form the automatic production line.On the specific procedure of 6×Φ8 hole drilling of the auto s peed reducer shell side-end, the horizontal combined machine tool is designed specifically.On the basis of the complete data calculation, the standard general parts is chosen. The multi-axis box with reasonable structure is designed based on the structural features of the processed parts, the dimension precision of the processing sites, the surface roughness, the locating and clamping ways, the technological approach as well as the cutter, production efficiency, cutting parameter in the manufacturing process.Keyword:Combined machine tool, production efficiency, clamp, multi-axis开题报告一、课题介绍本课题是针对汽车减速器壳体侧端面上6个孔钻削这一特定工序而设计的一台专用卧式组合机床。
（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。
动力部件包括动力滑台及其相配套使用的动力箱和各种单轴头，如铣削头、钻削头、镗孔车端面头等，其它部件均以选定的动力部件为依据来配套选用。
2）支承部件支承部件是组合机床的基础部件，它包括侧底座、立柱、立柱底座和中间底座等，用于支承和安装各种部件。
组合机床各部件之间的相对位置精度、机床的刚度主要由支承部件保证。
3）输送部件输送部件用于带动夹具和工件的移动和转动，以实现工位的变换，因此，要求有较高的定位精度。
输送部件主要有移动工作台和回转工作台。
4）控制部件控制部件用于控制组合机床按预定的加工程序进行循环工作，它包括可编程控制器(PLC)、各种液压元件、操纵板、控制挡铁和按钮台等。
5）辅助部件辅助部件包括用于实现自动夹紧工件的液压或气动装置、机械扳手、冷却和润滑装置、排屑装置以及上下料的机械手等。
（2）通用部件的型号、规格及配套关系按通用部件标准，动力滑台的主参数为其工作台面宽度，其它通用部件的主参数取与其配套的滑台主参数来表示。
2、组合机床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；然后进行总体布局，画出机床尺寸联系图。
总体设计内容和方法大致如下：（1）制定工艺方案零件加工工艺方案将决定组合机床的加工质量、生产率、总体布局和夹具结构等。
指定工艺方案时，要考虑下列几点基本原则：1）选择合适、可靠的工艺方法根据被加工零件的材料，加工部位的尺寸、形状、结构特点，加工精度、表面粗糙度以及生产率要求等等，结合组合机床的工艺范围及所能达到的加工精度，选择合适、可靠的工艺方法，以保证机床有稳定的加工质量和高的生产率。
2）粗、精加工要合理安排一般情况下，在大批量生产或零件加工精度要求较高时，应将粗、精加工工序分开，以利于保证加工精度和保持精加工机床的工作精度；在生产批量不大时，在能够保证加工质量的前提下，也可将粗、精加工集中在同一机床上进行，以利于减少机床台数，提高经济效益。
3）工序集中的原则为了提高机床生产率，减少机床台数，要求尽量贯彻工序集中的原则。
但是，工序集中程度过高会使机床结构复杂，调整使用不便，可靠性下降，并有可能由于切削负荷过大而引起工件变形，降低加工精度。
所以，应合理的考虑工序集中。
例如，单一工序可以相对集中在一台机床或同一工位上完成。
如钻孔、镗孔、攻螺纹等，但要考虑孔距的限制，以免给多轴箱的设计带来困难或无法进行；大量的钻、镗孔工序则不宜集中在同一主轴箱上完成，因为钻孔和镗孔的直径及加工时所采用的转速都相差很大，会导致主轴箱的设计困难，且钻孔的轴向力会影响镗孔的加工精度；铰孔和镗孔也不宜集中在同一主轴箱上完成，因为铰孔用低转速、大进给量切削，而镗孔则用高转速、小进给量，会使主轴箱设计困难。
4）定位基准及夹紧点的选择原则应注意组合机床多刀、多面、多工位加工的特性，选择定位基准和夹紧部位时，应使工件有较多的敞开面，以利于加工。
另外，还应注意组合机床加工时切削力大、工件受力方向经常改变的特点，结合工件、夹紧刚度的因素，慎重地选择夹紧点。
(2)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；工件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。
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。
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。
而在选择多工位组合机床时，还要考虑工位数不超过2—3个，并能满足生产率要求时，应选用移动工作台式组合机床；工位数超过 4个时才选用回转工作台或鼓轮式组合机床。
·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。
例如，使用单位的气候炎热，车间温度过高，使用液压传动机床不够稳定，则宜采用机械传动的结构形式；使用单位刃磨刀具、维修、调整能力以及车间布置的情况，都将影响组合机床的结构方案。
(3)“三图一卡”的编制编制“三图一卡”的工作内容包括：绘制被加工零件图、加工示意图、机床联系尺寸图，编制生产率计算卡。
“三图一卡”是组合机床总体方案的具体体现。
1)被加工零件工序图被加工零件工序图是根据选定的工艺方案，表明零件形状、尺寸、硬度、以及在所设计的组合机床上完成的工艺内容和所采用的定位基准、夹压点的图纸。
它是组合机床设计的主要依据，也是制造、验收和调整机床的重要技术条件。
图5所示汽车变速器上盖单工位双面卧式钻、铰孔组合机床的被加工零件工序图。
图5被加工零件工序图绘制被加工零件工序图的一些规定：1)本工序的加工部位用粗实线绘制，其余部位用细实线绘制。
定位基准、夹紧部位、夹紧方向等需用符号表示；本道工序保证的尺寸、角度等，均在尺寸下用横线标出。
2)加工部位的位置尺寸应由定位基准算起。
但有时也可将工件某一主要孔的位置尺寸从定位基准算起，其余各孔的位置尺寸再从该孔算起。
当定位基准与设计基准不重合时，要进行换算。
位置尺寸的公差不对称时，要换算成对称公差尺寸。
3)注明零件对机床加工提出的某些特殊要求，如对精镗孔机床应注明是否允许留有退刀痕迹。
4)对简单的零件，可直接在零件图上作必要的说明，而不必另行绘制被加工零件工序图。
如铣削组合机床和单轴镗孔组合机床等。
2)加工示意图加工示意图是被加工零件工艺方案在图样上的反映，表示被加工零件在机床上的加工过程，刀具的布置以及工件、夹具、刀具的相对位置关系，机床的工作行程及工作循环等，是刀具、夹具、多轴箱、电气和液压系统设计选择动力部件的主要依据，是整台组合机床布局形式的原始要求，也是调整机床和刀具所必需的重要技术文件。
图46为汽车变速箱上盖11 孔双面钻(铰)加工示意图。
在加工示意图上应标注的内容1)机床的加工方法，切削用量，工作循环和工作行程。
2)工件、夹具、刀具及多轴箱之间的相对位置及其联系尺寸。
如工件端至多轴箱端面间的距离，刀具刀尖至多轴箱端面之间的距离等。
3)主轴的结构类型、尺寸及外伸长度；刀具类型、数量和结构尺寸；接杆 (包括镗杆)、浮动卡头、导向装置、攻螺纹靠模装置的结构尺寸；刀具与导向装置的配合，刀具、接杆、主轴之间的连接方式。
刀具应按加工终了位置绘制。
绘制加工示意图之前的有关计算加工示意图绘制之前，应进行刀具、导向装置的选择以及切削用量、转矩、进给力、功率和有关联系尺寸的计算。
绘制加工示意图的注意事项1)加工示意图中的位置，应按加工终了时的状况绘制，且其方向应与机床的布局相吻合。
2)工件的非加工部位用细实线绘制，其余部分一律按机械制图标准绘制。
3)同一多轴箱上，结构、尺寸完全相同的主轴，不管数量多少，允许只绘一根，但应在主轴上标注与工件孔号相对应的轴号。
4)主轴间的分布可不按真实的中心距绘制，但加工孔距很近或需设置径向尺寸较大的导向装置时，则应按比例绘制，以便检查相邻主轴、刀具、导向装置等是否产生干涉。
5)对于标准通用结构，允许只绘外形，标上型号，但对一些专用结构如导向、专用接杆等则应绘出剖视图，并标注尺寸、精度及配合。
图6汽车变速器上盖11孔双面钻(铰)加工示意图3）机床联系尺寸图机床联系尺寸图是用来表示机床的配置形式、机床各部件之间相对位置关系和运动关系的总体布局图。
它是进行多轴箱、夹具等专用部件设计的重要依据。
如图7所示，机床联系尺寸图的内容包括机床的布局形式，通用部件的型号、规格，动力部件的运动尺寸和所用电动机的主要参数，工件与各部件间的主要联系尺寸，专用部件的轮廓尺寸等等。
图7机床联系尺寸图绘制机床联系尺寸图之前，应进行下列工作及其有关计算。
1）选用动力部件2）确定装料高度选用动力部件主要指选择型号、规格合适的滑台和动力箱。
