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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。
关键词：组合机床；设计；过程；功能AbstractThis thesis mainly elucidates the basic process and requirements that design of the combination machine. Combination machine is designed according the fundamental , which highly centralized ,or , more correctly it can process one working procedure or more different working procedures at one time . Combination machine was developed in the end of industrial production compared with traditional machine; combination machine has many advantages , such as high efficiency , high accuracy and low cost . It is composed of some general parts , such as bed ,column ,work able ,power unit ,and some special parts designed according to different work piece machining need.The preface of a lot of works can be completed on the combination machine, but in regard to the majority current usage of combination machine, then and primarily used for the flat surface to process and the bore to process two big work preface. The main part including :(1) Formulating technological plan We,ve learned the characteristic of the partdesigned ,accuracy and specification ,locating and fixing ,productivity and machining structure by the practice .Then the technological operation and work order can be determined which can be finished in combination machine.(2) Combination machine frame design determines the interrelation of the different part in the machining tool ,select general parts and tool oriented .Then compute cut feed and productivity finally draw a sketch map of the machine .(3) Combination machine parts design including headstock、proper transmission layout 、shaft and gear move freely without interference which ensure the stability and accuracy during transmission ,then design dedicated select bearings and engine etc.(4) It adopts many hydraulic control valves ,which ensure the stability ,circulation and accuracy .Keywords: combination machine ;design ;process ;function1绪论1.1 机床概述现代社会中，人们为了高效、经济地生产各种高质量产品，日益广泛的使用各种机器、仪器和工具等技术设备与装备。
基于PLC的钻孔组合机床控制系统设计摘要：钻孔组合机床是一种常用的加工设备，其控制系统对于机床的工作效率和加工质量有着重要的影响。
本文基于PLC（可编程逻辑控制器）技术，设计了一种钻孔组合机床控制系统，并对系统进行了仿真和实验验证。
实验结果表明，该控制系统能够稳定可靠地控制钻孔组合机床的工作，并且具有较高的精度和效率。
关键词：PLC；钻孔组合机床；控制系统；仿真；实验验证一、引言钻孔组合机床是一种常用的加工设备，广泛应用于各行各业。
传统的钻孔组合机床控制系统多采用电磁继电器和电路控制的方式，具有控制精度低、可靠性差等缺点。
而PLC技术具有编程灵活、控制精度高、可靠性好等优点，因此在钻孔组合机床控制系统中得到了广泛应用。
本文基于PLC技术，设计了一种钻孔组合机床控制系统，并对系统进行了仿真和实验验证。
二、PLC钻孔组合机床控制系统的设计1.控制系统硬件设计PLC钻孔组合机床控制系统的硬件部分包括PLC主控模块、人机界面模块、执行机构模块等。
PLC主控模块实现对整个控制系统各部分的控制指令的解码和执行；人机界面模块为操作员提供了直观的控制界面；执行机构模块负责实际的加工操作。
2.控制系统软件设计PLC钻孔组合机床控制系统的软件部分主要包括控制程序的编写和参数设置。
控制程序的编写是整个软件设计的核心，包括自动控制程序、手动控制程序、故障检测程序等。
参数设置是根据具体的机床和工件进行的，包括钻孔深度、钻孔速度等参数的设置。
三、PLC钻孔组合机床控制系统的仿真为了验证设计的控制系统的正确性和可行性，本文进行了系统的仿真。
仿真结果表明，控制系统能够稳定可靠地控制钻孔组合机床的工作，并且具有较高的精度和效率。
四、PLC钻孔组合机床控制系统的实验验证根据仿真结果，设计了实验验证方案，并进行了实验。
实验结果表明，控制系统能够稳定可靠地控制钻孔组合机床的工作，实现了钻孔深度和钻孔速度的准确控制。
五、总结通过本文的研究，基于PLC的钻孔组合机床控制系统设计得到了较好的结果。
第1章组合机床总体设计1.1攻螺纹组合机床常用的通用部件及选用1.1通用部件的选用原则通用部件的选用是组合机床设计的主要内容之一。
选用的方法是:根据所需的功率、进给力、进给速度等要求,选用动力部件及其配套部件。
选用原则是:1) 切削功率应满足加工所需的计算功率(包括切削所需功率、空转功率、传动功率)。
2) 进给部件应满足加工所需的最大计算进给力、工作行程和工作循环的要求。
3) 动力箱与多主轴箱尺寸相适应和匹配。
4) 应满足加工精度的要求。
5) 尽可能按通用部件的配套关系选用有关的通用部件。
1.2攻螺纹组合机床常用的通用部件及其选用1.2.1 动力滑台动力滑台是由滑座滑鞍和驱动装置组成实现直线进给运动的动力部件。
根据被加工零件即D180N柴油机箱体的工艺要求:底面12-M6攻丝,孔深16mm螺纹深14mm,在滑鞍上安装动力箱,动力箱带动主轴箱完成攻丝工序。
动力滑台根据驱动和控制方式的不同可分为液压滑台机械滑台和数控滑台三种类型。
根据需要选用液压动力滑台,型号为1HY040-IA，台面宽400mm，长800mm，行程长400mm，滑台及滑座总高320mm其特点是:采用双矩形导轨结构形式,导向的长度大,导向性好；滑座体为箱形框架结构,滑座底面中间增加了结合面,结构刚度高，导轨寿命长。
1.2.2 攻丝卡头及攻丝靠模装置1. 攻丝卡头攻丝卡头用于连接丝锥和攻丝主轴,保证丝锥与被加工的螺纹底孔自动对中,并保证丝锥顺利地引进；补偿丝锥每分钟引进量与攻丝主轴每分钟进给量之差值。
2. 攻丝靠模装置攻丝装置的进给运动直接由靠模螺杆靠模螺母得到。
其优点是:靠模经磨制可以得到较准确的螺距,而且靠模杆带动丝锥进给比较轻,其中攻丝接杆可以补偿靠模系统与丝锥自行引进的进给差,攻丝时可以得到较高的精度。
(1) 通用的TO281型攻丝靠模装置这种攻丝靠模装置通常由攻丝靠模和攻丝卡头配合组成攻丝装置。
这种装置易于调整,只要松开压板,便可方便的将丝锥取出,且在变动被加工螺孔时,易装卸调换，只是整个结构轴向尺寸较大。
柴油机机体两端面孔钻削组合机床—总体及液压系统设计摘要：组合机床是以通用部件为基础，配以少量专用部件，对一种或若干种工件按预先的工序进行加工的机床。
它能对工件进行多刀，多轴，多面，多工位同时加工。
本文在全面分析被加工零件的结构特点、尺寸精度、被加工孔相互之间位置精度、表面粗糙度和技术要求的基础上，根据实际需要，进行柴油机机体两端面孔钻削组合机床的总体和液压系统设计。
首先通过分析比较，确定了柴油机机体两端面孔钻削组合机床的配置型式及结构的最佳方案，遵循机械设计中标准化、通用化、系列化原则，给出机床的总体设计方案。
其次，根据被加工零件的加工要求，进行了相关切削参数的计算，确定了切削力、切削功率及切削转矩，为组合机床设计中的通用部件和专用部件的选择提供了技术依据，并绘制出代表机床总体设计的被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图和生产率计算卡，即“三图一卡”，进行了通用部件的选择。
最后设计出液压系统原理图及液压站总装图。
本液压系统可实现对工件夹紧、定位销插销拔销、滑台进给等的自动控制。
关键词：组合机床；总体设计；“三图一卡”；液压系统the Overall and Hydraulic Design of Machine Tool Which Drilling the Both Ends of the Airframe in Diesel EngineAbstract:Machine tool allow us to process one or several parts by pre-processing, based on common components together with a small amount of special parts. The workpiece can be multi-tool, multi-axis, multi-faces, multi-station while processing.In this paper,according to actually requirements,we will work out the overall and hydraulic design of machine tool which drilling the both ends of the airframe in diesel engine based on a comprehensive analysis of the structure features,dimensional accuracy,position accurancy of the holes processed,surface roughness and technical requirements of the workpiece to be machined.First,define the assembly type and best programs of the configuration of the machine tool which drilling the both ends of the airframe in diesel engine by analysis and compare,give the program of the overall design abiding the principle of standardization, univerlization and series.then,according to the requirement of the workpiece to be machined,calculating the relevant cutting parameters,defining the cutting force,cutting torque and cutting capacity, offering the technical foundation for the choice of the common parts and specific parts of the design in the machine tool,and drawing the machining process diagram of the workpiece to be machined which represent the overall design of the machine tool,machining sketch,diagram of the contacted dimension in machine tool and the card calculating productivity,namely “three-diagram and one-card”,completing the selection of the common parts.Finally,complete the schematic of the hydraulic system and the diagram of the hydraulic assembly.this hydraulic system enables to control automatic of holding the workpiece ,damping and pulling the located pin and slider to feed.Keywords:machine tool;drilling; “three-diagram and one-card”; the system of hydraulic目录1 绪论 (1)1.1 课题的来源 (1)1.2 指导思想和设计要求 (2)2 组合机床总体方案设计 (3)2.1 组合机床总体方案的设计步骤 (3)组合机床的特点 (3)组合机床总体方案的设计步骤 (3)组合机床总体方案设计时应考虑的问题 (4)2.2 组合机床总体方案的制定 (4)影响组合机床总体方案制定的主要因素 (5)制定工艺方案应考虑的问题 (5)确定机床配置型式及结构方案应考虑的问题 (6)2.3 确定切削用量及选择刀具 (7)切削用量的选择 (7)确定切削力、切削扭矩、切削功率 (8)刀具结构的选择 (10)确定滑台每分钟进给量 (11)3 “三图一卡”的设计 (12)3.1 加工零件工序图 (12)被加工零件工序图的作用和要求 (12)绘制被加工零件工序图的注意事项 (12)绘制柴油机机体工序图 (13)3.2 被加工零件加工示意图 (13)加工示意图的作用 (13)加工示意图的画法及注意事项 (14)选择刀具、工具、导向装置并标注其相关位置及精度尺寸 (14)确定主轴类型、尺寸、外伸出长度和选择接杆 (15)3.2.5 确定动力部件的工作循环行程 (17)3.3 机床联系尺寸总图 (19)联系尺寸总图的作用及内容 (19)选择动力部件 (19)联系尺寸总图应考虑的主要问题 (21)3.4 生产率计算卡 (23)实际生产率 (23)机床负荷率 (24)4 制定液压系统设计方案并确定主要参数 (26)4.1 分析并初定液压系统方案 (26)液压系统整体性分析 (26)初定液压系统方案 (26)4.2 运动和负载分析 (26)运动分析 (27)负载分析 (27)负载图和速度图的绘制 (27)4.3 液压缸主要参数的确定 (28)液压缸上作压力p的确定 (28)计算液压缸内径D和活塞杆直径d (29)最低稳压速度验算 (30)计算在各工作阶段液压缸所需的流量 (30)4.4 制定液压系统方案及绘制液压系统原理图 (30)制定基本方案 (30)绘制液压系统原理图 (32)5 液压元件计算与选择及系统的性能验算 (34)5.1 液压泵的选择 (34)确定液压泵的最大工作压力PP (34)确定液压泵的流量 (34)5.1.3 确定液压泵的驱动功率 (35)确定液压阀 (35)蓄能器的选择 (35)确定管道尺寸 (37)确定油箱容积 (37)5.2 液压系统的性能验算 (37)回路压力损失验算 (37)液压系统的发热和温升验算 (39)6 液压系统的节能分析 (40)6.1 液压泵的节能 (40)6.2 液压回路的节能 (40)6.3 蓄能器的节能 (40)7 结论 (41)参考文献 (42)致谢 ......................................................... 错误!未定义书签。
编号: 毕业论文(设计)题目钻孔组合机床设计专业机械设计制造及其自动化教学单位机电工程系（盖章）毕业论文（设计）开题报告书2011年12月20日院（系）机电工程系专业机械设计制造及其自动化姓名学号论文（设计）题目钻孔组合机床设计一、选题目的和意义机床设计毕业设计，其目的在于通过机床主运动机械变速传动系统的结构设计，使我们在拟定传动和变速的结构方案过程中，得到设计构思、方案的分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅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，培养基本的设计方法，并培养了自己具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。
组合机床是一种典型的加工类机械，它和其它机床一样是用于加工其它各类零件的母机。
组合机床能够适应集体化，大规模生产。
二、本选题在国内外的研究现状和发展趋势世界上第一台组合机床于1908年在美国问世，30年代后组合机床在世界各国得到迅速发展。
至今，它已成为现代制造工程（尤其是箱体零件加工）的关键设备之一。
我国的机床工业是在1949年新中国成立后才开始建立起来的。
解放前，由于长期的封锁统治和19世纪中叶以后帝国主义的侵略和掠夺，我国的工农业生产非常落后，既没有独立的机械制造业，更谈不上机床制造业。
解放后，党和人民政府十分重视机床工业的发展。
在解放初期的三年经济恢复时期，就把一些原来的机械修配厂改建为专业厂；在随后开始的几个五年计划期间，又陆续扩建、新建了一系列机床厂。
经过50多年的建设，我国机床工业从无到有，从小到大，现在已经成门类比较齐全，具有一定实力的机床工业体系，能生产5000多种机床通用品种，数控机床1500多种，不仅装备了国内的工业，而且每年还有一定数量的机床出口。
三、课题设计方案[主要说明：研究（设计）的基本内容、观点及拟采取的研究途径和方法。
]研究（设计）的基本内容：1、组合机床的发展现状及其未来走向；2、组合机床的总体设计；3、夹具设计；研究（设计）的基本途径：（1）通过在学校图书馆搜集资料与查阅相关的参考文献，进行多方面了解，构建组合机床的整体结构；（2）针对此组合机床的特点与功能进行学习研究，将组合机床与所学知识联系起来，从而完成设计。
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。
编号本科生毕业设计架体（4⨯Φ15）钻孔组合机床设计Frame body (415) Drilling Machine Tool Design学生姓名专业机械制造及其自动化学号指导教师分院机电工程分院年月摘要本机床设计是架体（4⨯Φ15）钻孔组合机床，组合机床是以通用部件为基础，配以少量专用部件，对一种或若干种工件按预先确定的工序进行加工的机床。
它能够对工件进行多刀、多轴、多面、多工位的同时加工，机床自动化程度高。
并根据零件加工工艺方法，使设计的机床能达到其要求的加工精度、表面粗糙度及技术要求。
机床包括主轴箱、动力箱、滑台、床身、中间底座；而我主要是设计主轴箱，根据动力箱输出轴的转速520r/min，通过一系列的齿轮传动，达到我所设计的主轴转速633r/min。
传动比为1/1.2也达到了为使结构紧凑的目的。
在传动比方面采用的是在最后一级使传动比升速是为了使主轴上的齿轮不过大，也到达了传动系统的要求。
遵循主轴部件结构的主要特征，前端轴承我采用了推力球轴承和向心球轴承的组合。
因为主轴是进行钻削加工，轴向切削力较大，所以选用了推力球轴承，而用向心球轴承承受径向力。
在传动系统方面我采用的是一根输出轴带动两根对称的中间轴，两根中间轴各带动两根主轴，符合传动系统的一般要求，做到了主要传动件规格少，数量少，体积小；这些便是我设计组合机床方案制定的主要内容。
关键词：切削用量主轴主轴箱动力箱齿轮ABSTRACTThis engine bed is according to is the braking was mad the pump body drill hole designs the aggregate machine-tool, the aggregate machine-tool is take the general part as a foundation, matches by the few special-purpose parts, according to the working procedure which determined in advance carries on the processing to one kind of or certain kind of work pieces the engine bed. It can carry on the multi- knives to the work piece, multiple spindle，the multi- surface, the multi- locations simultaneously the processing.Engine bed including headstock, power box, Skids platform ，lathe bed, middle foundation; But I mainly design the headstock, according to power box output shaft rotational speed 520r/min，Through a series of gear drive, achieved I design main axle rotational speed 567r/min。
.J I A N G S U U N I V E R S IT Y本科毕业论文R801飞锤的4孔组合钻床设计The designantion of a combination drilling machine forR801flyweght学院名称：京江学院专业班级：机械设计制造及其自动化学生姓名：袁堃指导教师姓名：葛涛指导教师职称：讲师2013年 5 月飞锤4孔组合钻床设计的意义专业班级：机械0902 学生姓名：袁堃指导老师：葛涛职称：讲师摘要本文首先通过分析比较，确定了4孔单工位组合钻床的配置型式及结构的最佳方案，遵循机械设计中标准化、通用化、系列化原则，给出机床的总体设计，绘制出代表机床总体设计的被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图和生产率计算卡。
对本机床的关键部分：主轴箱和夹具的结构进行了创新设计。
由于在本台组合钻床上髓同时加工4个孔，孔多、间距小，采用常规方法排箱无法实现4孔的工序集中的加工方案。
本钻床的主轴箱传动系统通过采用变位齿轮和滚针轴承等结构方面的创新设计，将常规方法下不能完成的排箱成为可能。
本台组合钻床夹紧机构，采用了快速螺旋夹紧机构。
减少了装卸零件所用时间，提高了生产效率。
本文从企业实际需求出发。
在全面分析被加工零件的结构特点、尺寸精度、被加工孔相互之间位置精度、表面粗糙度和技术要求的基础上，指出采用现有设备不仅工人劳动强度大，生产率低，而且零件加工精度难以保证。
根据实际需要，研制出了4孔单工位组合钻床。
按上述设计方案制造出的4孔单工位组合钻床与原方案加工工件的实验结相比较，有以下几个突出的优点：1．提高了加工精度在普通钻床上加工，由于是采用多工步，各孔的位置精度不易保证，废品率一般在2％：采用4孔组合钻床，因为在设计的每一个环节，都严格控制设计零件的精度，且是多刀同时加工，所加工出的零件位置精度均在要求范围内，废品率为0。
通过实际运行结果证明：该4孔单工位组合钻床确实达到了“体积小，重量轻，结构简单，使用方便，效率高，质量好”的要求。
钻孔组合机床毕业设计钻孔组合机床毕业设计随着工业的发展和技术的进步，机械制造行业对于高效、精确的加工设备的需求也越来越大。
而钻孔组合机床作为一种多功能的加工设备，具备钻孔、铣削、镗孔等多种功能，被广泛应用于各个领域。
本文将围绕钻孔组合机床的毕业设计展开讨论，探讨其设计要点、应用领域以及未来发展趋势。
一、设计要点在进行钻孔组合机床的毕业设计时，需要考虑以下几个要点。
1. 结构设计：钻孔组合机床的结构设计是整个设计的基础，需要考虑到机床的稳定性、刚性以及加工精度。
合理的结构设计可以提高机床的工作效率和精度，同时降低故障率。
2. 控制系统：钻孔组合机床的控制系统是保证机床正常运行的核心部分。
在设计控制系统时，需要考虑到机床的自动化程度、操作简便性以及安全性。
合理的控制系统设计可以提高机床的生产效率和操作便捷性。
3. 刀具选择：钻孔组合机床的刀具选择直接影响到加工的效果和质量。
在设计中，需要根据不同的加工需求选择合适的刀具类型和规格，以提高加工效率和加工质量。
4. 动力系统：钻孔组合机床的动力系统是保证机床正常工作的关键。
在设计动力系统时，需要考虑到机床的功率、转速和扭矩等参数，以满足不同加工需求的要求。
二、应用领域钻孔组合机床具有多种功能，广泛应用于各个领域。
1. 机械制造：钻孔组合机床在机械制造行业中被广泛应用于各种零部件的加工。
通过钻孔、铣削、镗孔等多种功能的组合使用，可以实现复杂零部件的加工，提高生产效率和加工精度。
2. 汽车制造：钻孔组合机床在汽车制造行业中的应用也非常广泛。
通过钻孔组合机床可以加工汽车发动机的缸体、曲轴、连杆等零部件，提高汽车的性能和质量。
3. 航空航天：在航空航天领域，钻孔组合机床被广泛应用于飞机发动机、机翼等零部件的加工。
通过钻孔组合机床可以实现复杂结构的加工，提高飞机的性能和安全性。
4. 电子制造：在电子制造行业中，钻孔组合机床被用于加工电子元件的外壳和连接孔。
通过钻孔组合机床可以实现高精度的加工，提高电子产品的质量和可靠性。
优秀论文审核通过未经允许切勿外传中文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。
它能从多面、多工位、多轴对一个或几个工件同时进行加工，和一般的万能机床相比，具有设计周期短、成本低、自动化程度高、加工质量稳定、减轻工人劳动强度等优点。
设计的内容包括：绘制多轴箱设计原始依据图；确定主轴箱结构；计算主轴、传动轴坐标；绘制多轴箱总图，、零件图、加工示意图。
组合机床的设计是根据市场的需求，在现有的制造条件和新工艺的发展，运用科学技术发展而发展的。
因此，组合机床设计的发展也在先进的机械制造技术和机械制造工业中发挥着举足轻重的作用。
[关键字]:组合机床主轴箱齿轮模数AbstractCombination Machine Tool is required under the workpiece to alarge number of common components, based on a few specific components together with an efficient machine tools.It from the multi-faceted, multi-site, multi-axis workpiece on one or several simultaneous processing. Compared with the general multi-function machines, with shorter design cycles, low cost, , process quality, reduce labor intensity and so on.Design include: multi-axle design drawing; to determine the structure of the spindle box; calculate the spindle, drive shaft coordinates; draw more axle box of the map part of the diagram, schematic processing.According to market demand, the existing manufacturing conditions and on the development of new technology, the use of science and technology to development.Therefore, the development of Combination Machine Tool design are advanced machinery manufacturing technology and machinery manufacturing industry played a pivotal role.[Key words]:Combination machine tools; Spindle box ;Gear module目录中文摘要 (I)Abstract ........................................................................................................................ I I 第1章绪论 (1)1.1 毕业设计的目的 (1)1.2 组合机床的特点 (1)1.3 组合机床的发展前景 (2)1.3.1 组合机床产品结构的变化 (2)1.3.2 组合机床的快速转变 (2)1.3.3 组合机床技术装备现状与发展趋势 (4)1.3.4 组合机床行业的发展思考 (5)第2章拟定方案 (7)2.1 制定工艺方案要求 (7)2.2 确定机床配置形式及结构方案 (7)2.3 总体设计－三图一卡 (7)2.4 主要技术参数及要求 (7)第3章确定切削用量及选用刀具 (9)3.1 选择切削用量 (9)3.1.1 床切削用量选择的特点 (9)3.1.2 用量应注意的问题 (9)3.2 确定切削力，切削扭矩，切削功率 (9)第4章组合机床总体设计－三图一卡 (11)4.1 被加工零件工序图 (11)4.1.1 被加工零件工序图的作用及内容 (11)4.1.2 注意事项 (11)4.2 加工示意图 (11)4.2.1 加工示意图的作用及内容 (11)4.2.2 注意事项 (12)4.2.3 选择刀具结构 (12)4.2.4 初定主轴类型，尺寸 (13)4.2.5 加工示意图上的重要尺寸 (14)4.2.6 确定动力部件的工作循环及工作行程 (14)4.2.7.其它应注意的问题 (14)4.3 机床联系尺寸图 (14)4.3.1 联系尺寸图的作用及内容 (14)4.3.2 选择动力部件 (15)4.3.3 联系尺寸图应考虑的主要问题 (16)4.3.4 联系尺寸图的画法与步骤 (16)4.4 机床生产率计算卡 (17)4.4.1.理想生产率Q (17)4.4.2 实际生产率Q1 (17)4.4.3 机床生产率计算卡的一般格式 (18)第5章组合机床主轴箱设计 (20)5.1 概述 (20)5.2 通用钻孔主轴箱的组成 (20)5.3 主轴箱的设计步骤与内容 (20)5.4 主轴结构形式的选择及动力计算 (21)5.4.1 主轴结构形式的选择 (21)5.4.2 主轴直径和齿轮模数的初步确定 (21)5.4.3 主轴箱的动力计算 (22)5.5 传动系统的设计与计算 (23)5.5.1 对传动系统的一般要求 (23)5.5.2 拟定主轴箱传动系统的基本方法 (23)5.5.3 传动系统设计的一般要求 (23)5.6 传动系统的设计 (24)5.6.1 多轴箱传动路线拟定 (24)5.6.2 确定传动轴位置及齿轮齿数 (25)5.6.3 主轴箱传动轴坐标计算，绘制坐标检查图 (26)5.7 主轴的润滑、变速 (29)5.8 主轴箱总图设计 (29)5.8.1 主视图 (29)5.8.2 展开图 (30)5.8.3 主轴和传动轴装配图 (30)5.8.4 主轴箱技术条件 (30)总结 (31)参考文献 (32)致谢 (33)第1章绪论毕业设计是学生毕业前完成学习任务所必须的重要环节，它是我们机械制造及其自动化专业四年所学专业课的综合应用，更是培养我们独立思考和动手能力的重要过程。
钻孔组合机床机构设计作者 070606401 曹志民指导教师刘元朋副教授第1章绪论1.1 机床在国民经济的地位及其发展简史现代社会中，人们为了高效、经济地生产各种高质量产品，日益广泛的使用各种机器、仪器和工具等技术设备与装备。
为制造这些技术设备与装备，又必须具备各种加工金属零件的设备，诸如铸造、锻造、焊接、冲压和切削加工设备等。
由于机械零件的形状精度、尺寸精度和表面粗糙度，目前主要靠切削加工的方法来达到，特别是形状复杂、精度要求高和表面粗糙度要求小的零件，往往需要在机床上经过几道甚至几十道切削加工工艺才能完成。
因此，机床是现代机械制造业中最重要的加工设备。
一个国家要繁荣富强，必须实现工业、农业、国防和科学技术的现代化，这就需要一个强大的机械制造业为国民经济各部门提供现代化的先进技术设备与装备，即各种机器、仪器和工具等。
然而，一个现代化的机械制造业必须要有一个现代化的机床制造业做后盾。
机床工业是机械制造业的“装备部”、“总工艺师”，对国民经济发展起着重大作用。
因此，许多国家都十分重视本国机床工业的发展和机床技术水平的提高，使本国国民经济的发展建立在坚实可靠的基础上。
机床是人类在长期生产实践中，不断改进生产工具的基础上生产的，并随着社会生产的发展和科学技术的进步而渐趋完善。
最原始的机床是木制的，所有运动都是由人力或畜力驱动，主要用于加工木料、石料和陶瓷制品的泥坯，它们实际上并不是一种完整的机器。
现代意义上的用于加工金属机械零件的机床，是在18世纪中叶才开始发展起来的。
当时，欧美一些工业最发达的国家，开始了从工场手工业向资本主义机器大工业生产方式的过度，需要越来越多的各种机器，这就推动了机床的迅速发展。
为使蒸汽机的发明付诸实用，1770年前后创制了镗削蒸汽机汽缸内孔用的镗床。
1797年发明了带有机动刀架的车床，开创了用机械代替人手控制刀具运动的先声，不仅解放了人的双手，并使机床的加工精度和工效起了一个飞跃，初步形成了现代机床的雏型。
续车床之后，随着机械制造业的发展，其他各种机床也陆续被创制出来。
至19世纪末，车床、钻床、镗床、刨床、拉床、铣床、磨床、齿轮加工机床等基本类型的机床已先后形成。
上世纪初以来，由于高速钢和硬质合金等新型刀具材料相继出现，刀具切削性能不断提高，促使机床沿着提高主轴转速、加大驱动功率和增强结构刚度的方向发展。
与此同时，由于电动机、齿轮、轴承、电气和液压等技术有了很大的发展，使机床的转动、结构和控制等方面也得到相应的改进，加工精度和生产率显著提高。
综观机床的发展史，它总是随着机械工业的扩大和科学技术的进步而发展，并始终围绕着不断提高生产效率、加工精度、自动化程度和扩大产品品种而进行的，现代机床总的趋势仍然是继续沿着这一方向发展。
我国机床行业的发展是迅速的，成就是巨大的。
但由于起步晚、底子薄，与世界先进水平相比，还有较大差距。
为了适应我国工业、农业、国防和科学技术现代化的需要，为了提高机床产品在国际市场上的竞争能力，必须深入开展机床基础理论研究，加强工艺试验研究，大力开发精密、重型和数控机床，使我国的机床工业尽早跻身于世界先进行列。
1.2 组合机床的国内、外现状世界上第一台组合机床于1908年在美国问世，30年代后组合机床在世界各国得到迅速发展。
至今，它已成为现代制造工程（尤其是箱体零件加工）的关键设备之一。
现代制造工程从各个角度对组合机床提出了愈来愈高的要求，而组合机床也在不断吸取新技术成果而完善和发展[1]。
1.2.1 国内组合机床现状]2[我国加入WTO以后，制造业所面临的机遇与挑战并存、组合机床行业企业适时调整战略，采取了积极的应对策略，出现了产、销两旺的良好势头，截至2005年4月份，组合机床行业企业仅组合机床一项，据不完全统计产量已达1000余台，产值达3.9个亿以上，较2004年同比增长了10%以上，另外组合机床行业增加值、产品销售率、全员工资总额、出口交费值等经济指标均有不同程度的增长，新产品、新技术均有大幅度提高，可见行业企业运营状况良好。
由于组合机床及其自动线是一种技术综合性很高的高技术专用产品，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。
我国组合机床及其组合机床自动线总体技术水平比发达国家相对落后，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，满足用户需要，真正成为刚柔兼备的自动化装备。
1.2.2 国外组合机床现状]2[80年代以来，国外组合机床技术在满足精度和效率要求的基础上，正朝着综合成套和具备柔性的方向发展。
组合机床的加工精度、多品种加工的柔性以及机床配臵的灵活多样方面均有新的突破性进展，实现了机床工作程序软件化、工序高度集中、高效短节拍和多功能知道监控。
组合机床技术的发展趋势是：（1）广泛应用数控技术国外主要的组合机床生产厂家都有自己的系列化完整的数控组合机床通用部件,在组合机床上不仅一般动力部件应用数控技术，而且夹具的转位或转角、换箱装臵的自动分度与定位也都应用数控技术，从而进一步提高了组合机床的工作可靠性和加工精度。
(2)发展柔性技术80年代以来,国外对中大批量生产,多品种加工装备采取了一系列的可调、可变、可换措施,使加工装备具有了一定的柔性。
如先后发展了转塔动力头、可换主轴箱等组成的组合机床;同时根据加工中心的发展,开发了二坐标、三坐标模块化的加工单元，并以此为基础组成了柔性加工自动线(FTL)。
这种结构的变化，既可以实现多品种加工要求的调整变化快速灵敏，又可以使机床配臵更加灵活多样。
(3)发展综合自动化技术汽车工业的大发展，对自动化制造技术提出了许多新的需求，大批量生产的高效率，要求制造系统不仅能完成一般的机械加工工序，而且能完成零件从毛坯进线到成品下线的全部工序，以及下线后的自动码垛、装箱等。
随着综合自动化技术的发展,出现了一批专门从事装配、试验、检测、清洗等装备的专业生产厂家，进一步提高了制造系统的配套水平。
(4)进一步提高工序集中程度国外为了减少机床数量，节省占地面积，对组合机床这种工序集中程度高的产品，继续采取各种措施，进一步提高工序集中程度。
如采用十字滑台、多坐标通用部件、移动主轴箱、双头镗孔车端面头等组成机床或在夹具部位设臵刀库,通过换刀加工实现工序集中，从而可最大限度地发挥设备的效能,获取更好的经济效益。
1.3 机床设计的目的、内容、要求1.3.1 设计的目的机床设计毕业设计，其目的在于通过机床主运动机械变速传动系统的结构设计，使我们在拟定传动和变速的结构方案过程中，得到设计构思、方案的分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅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，培养基本的设计方法，并培养了自己具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。
1.3.2 设计内容1、运动设计根据给定的被加工零件，确定机床的切削用量，通过分析比较拟定传动方案和传动系统图，确定传动副的传动比及齿轮的齿数，并计算主轴的实际转速与标准的相对误差。
2、动力设计根据给定的工件，初算传动轴的直径、齿轮的模数；确定动力箱；计算多轴箱尺寸及设计传动路线。
完成装配草图后，要验算传动轴的直径，齿轮模数否在允许范围内。
还要验算主轴主件的静刚度。
3、结构设计进行主运动传动轴系、主轴主件、箱体、润滑与密封等的布臵和机构设计。
即绘制装配图和零件工作图。
4、编写设计说明书1.3.3 设计要求评价机床性能的优劣，主要是根据技术—经济指标来判定的。
技术先进合理，亦即“质优价廉”才会受到用户的欢迎，在国内和国际市场上才有竞争力。
机床设计的技术—经济指标可以从满足性能要求、经济效益和人机关系等方面进行分析。
1.4 机床的设计步骤1.4.1 调查研究研究市场和用户对设计机床的要求，然后检索有关资料。
其中包括情报、预测、实验研究成果、发展趋势、新技术应用以及相应的图纸资料等。
甚至还可以通过网络检索技术查阅先进国家的有关资料和专利等。
通过对上述资料的分析研究，拟订适当的方案，以保证机床的质量和提高生产率，使用户有较好的经济效益。
1.4.2 拟定方案通常可以拟定出几个方案进行分析比较。
每个方案包括的内容有：工艺分析、主要技术参数、总布局、传动系统、液压系统、控制操作系统、电系统、主要部件的结构草图、实验结果及技术经济分析等。
在制定方案时应注意以下几个方面：（1）当使用和制造出现矛盾时，应先满足使用要求，其次才是尽可能便于制造。
要尽量用先进的工艺和创新的结构；（2）设计必须以生产实践和科学实验为依据，凡是未经实践考验的方案，必须经过实验证明可靠后才能用于设计；（3）继承与创造相结合，尽量采用先进工艺，迅速提高生产力，为实现四个现代化服务。
注意吸取前人和国外的先进经验，并在此基础上有所创造和发展。
1.4.3 工作图设计首先，在选定工艺方案并确定机床配臵形式、结构方案基础上，进行方案图纸的设计。
这些图子包括：被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图和生产率计算卡，统称“三图一卡”设计。
并初定出主轴箱轮廓尺寸，才能确定机床各部件间的相互关系。
其次，绘制机床的总装图、部分部件装配图。
然后，整理机床有关部件与主要零件的设计计算书，编制各类零件明细表，编写机床说明书等技术文件。
最后，对有关图纸进行工艺审查和标准化审查。
第2章钻孔组合机床总体设计2.1 组合机床方案的制定2.1.1 制定工艺方案零件加工工艺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。
所以，在制定工艺方案时，必须计算分析被加工零件图，并深入现场了解零件的形状、大小、材料、硬度、刚度，加工部位的结构特点加工精度，表面粗糙度，以及定位，夹紧方法，工艺过程，所采用的刀具及切削用量，生产率要求，现场所采用的环境和条件等等。
并收集国内外有关技术资料，制定出合理的工艺方案。
根据被加工被零件（减速箱箱盖）的零件图（图2-1），加工八个螺栓孔的工艺过程。
1．加工孔的主要技术要求。
加工8个Φ10的孔。
表面粗糙度Ra3.2um.孔的位臵度公差为Φ0.3mm工件材料为HT200，HB175～255要求生产纲领为（考虑废品及备品率）年产量6万件，单班制生产 2．工艺分析加工该孔时，除粗糙度要求外（Ra3.2um），孔的位臵度公差为0.3mm 根据组合机床用的工艺方法及能达到的经济精度，可采用如下的加工方案。
钻扩或钻铰3．定位基准及夹紧点的选择加工此箱盖的孔，以底面的三个支承点限制Z 和X 、Y 三个自由度，位于右边上的两个支承点限制了X和Z 自由度，位于前面上的一个支承点限制Y 一个自由度。
