组合机床铣边机毕业设计

[精品]组合机床毕业论文设计正文(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)第一章前言§1.1组合机床概述组合机床是用系列化、标准化的通用部件为基础，配以少量专用部件组成的,能加工一种(或几种)零件的一道(或几道)工序的高效率专用机床。

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。

组合机床常用的通用部件有：床身（侧底座）、底座（包括中间底座和立柱底座）、立柱、动力箱、动力滑台、各种工艺切削头等。

对于一些按顺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和进给运动的动力部件，其中还有可能同时完成切削主运动和进给运动动力头。

床身、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，主要由这些部件保证。

除了上述主要部件之外，组合机床还有各种控制部件，主要指挥机床按顺序动作，以保证机床按规定的程序进行工作。

组合机床是一种自动化或半自动化的机床。

无论是机械电气或液压电气控制的都能实现自动循环。

半自动化的组合机床,工人只要将工件装夹好,按一下按钮,机床即可自动进行加工,加工一个循环停止。

自动化的组合机床,工人只要将工件放到料斗或上料架上,机床即可连续不断的进行工作。

组合机床一般采用多轴,多刀,多工序,多面,多工位同时加工,是一种工序集中的高效率机床。

加工孔的组合机床,刀具是借助钻模板和镗模架来导向,所以能稳定的保证产品质量。

它的特点有：1.主要用于箱体零件和复杂的孔面加工。

2.生产率高。

因为工序集中，可多面、多工位、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、精密夹具和自动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。

492Q型气缸盖双端面铣削组合铣床总体设计摘要组合机床是以系列化、标准化的通用部件为基础，配以少量专用部件组成的专用机床。

它适宜于在大批、大量生产中对一种或几种类似零件的一道或几道工序进行加工。

组合机床可以对工件进行多面、多主轴加工，一般是半自动的。

本设计就是组合铣床的设计。

其主要用在生产线上加工汽车的气缸盖的两端面。

适合大批量的生产。

本设计中采用液压传动控制,在结构上要巧妙完成动作协调。

用液压系统来提供动力,进而减少工作量,提高效率,也能减少人员损伤。

关键词：组合铣床气缸盖液压系统AbstractCombine the tool machine is an in general use parts that turn, standardizes with the series for the foundation, going together with with the appropriation tool machine that a little amount appropriation parts is feat in in large quantity, mass production to a kind of or several category an or a few work preface of the spare parts carries on the tool machine can carry on to the work piece to face much, many principal axises process, is a half generally automatic.This design is a design to combine the machine bed. Its use primarily in the production on-line process the both ends of the automotive cylinder cover. In keeping with the production that large quantity measures.The origin designs the medium adoption liquid to press to spread to move the control, wanting that the handiness completes the action on the structure the system to provide the motive with the liquid, then reduce the workload, lift high-efficiency, also can reduce the personnel to hurt.Key words:Combination machine bed The cylinder coversThe system of hydraulic pressure目录引言 (5)1明确任务书，分析原始资料 (6) (6) (7) (7)2 组合机床方案的制定 (7)2．1 组合机床设计概述 (7)组合机床的特点 (8)组合机床的分类 (8)组合机床发展方向 (8)组合机床设计步骤： (9)确定工艺方案 (10) (10)配置型式的确定 (10)结构方案确定 (10)3 确定切削用量及选择刀具 (11) (11) (12) (12)，切削扭矩，切削功率 (12)4 组合铣床总体设计 (13) (13) (14)动力部件的选择 (14)机床生产率计算 (15) (17)5 液压系统的设计 ....................................... 错误!未定义书签。

组合机床毕业论文组合机床毕业论文随着制造业的快速发展，机械加工技术也在不断进步。

组合机床作为一种高效、多功能的加工设备，已经成为现代制造业中不可或缺的一部分。

本篇论文将探讨组合机床的定义、分类、应用以及未来发展趋势。

一、组合机床的定义和分类组合机床是指将两种或两种以上的加工方式组合在一起，通过同一台机床完成不同的加工工序。

它可以同时进行铣削、钻孔、镗削等多种加工操作，大大提高了生产效率。

根据不同的加工方式，组合机床可以分为数控组合机床、智能组合机床和传统组合机床。

数控组合机床是利用计算机控制系统来实现加工操作的一种机床。

它具有高精度、高效率和自动化程度高的特点，广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。

智能组合机床则是在数控组合机床的基础上，引入人工智能技术，实现更加智能化的加工过程。

传统组合机床则是指没有数控和智能化功能的机床，主要依靠人工操作完成。

二、组合机床的应用组合机床在制造业中有着广泛的应用。

首先，它可以大幅度提高生产效率。

传统的机床需要进行多次换刀和换工序，而组合机床可以一次性完成多种加工操作，节省了大量的时间。

其次，组合机床具有较高的加工精度和稳定性。

通过数控系统的精确控制，可以保证加工零件的尺寸和质量。

此外，组合机床还可以适应多种不同的加工需求，提高了生产的灵活性。

三、组合机床的未来发展趋势随着科技的不断进步，组合机床也在不断发展和创新。

未来，组合机床的发展趋势将主要体现在以下几个方面。

首先，智能化将成为组合机床的主要发展方向。

随着人工智能技术的不断发展，智能组合机床将逐渐取代传统的数控机床。

智能组合机床具有更高的自动化程度和智能化水平，可以实现更加精确和高效的加工操作。

其次，绿色环保将成为组合机床发展的重要目标。

随着环境保护意识的增强，制造业对于机床的能耗和废气排放要求越来越高。

未来的组合机床将更加注重能源的节约和环境的保护，采用更加环保和节能的设计和制造技术。

最后，数字化制造将推动组合机床的发展。

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。

引言经过三年多的大学学习，我的大学生涯步入了最后，也是最重要的阶段，毕业设计阶段。

我的课题是：箱体孔攻丝加工组合机床设计。

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。

通用部件是具有特定功能，按标准化，系列化，通用化原则设计制造的，专用部件一般情况下是设计者设计，专门制造的。

相对与其它机床，组合机床有以下特点：设计与制造周期短，经济效益好;机床生产率高，产品质量稳定；劳动强度低；有良好的重新组装性能等。

因此，随着机械制造业的发展，组合机床必将得到更广泛的应用。

第一张 组合机床总体设计·研究加工要求和现场工艺由于该组合机床是在流水线上用来加工零件的，所以自动化程度尽可能高。

所加工零件---箱体为“人”字尾形，所加工的工序为斜面上M12孔（8个）的攻丝。

其中6个孔深为24mm ， 2个为35mm.。

1） 定位方案： 一面两销定位，意底面作为定位基准面，底板上斜对角两孔位销钉定位，定位前需对两孔作精加工。

2）配置方式： 由于加工的孔在斜面上，考虑到其它工序可联接性·工人劳动强度·装卸零件容易度等，采用斜式机床倾斜加工，而不是倾斜定位。

3）夹紧方式： 采用液压制动夹紧，PLC 控制，加压点为零件正上方与与定位面垂直。

查表3——11 材料为铸铁 选V=4-8（m/min ）本工序取V=5m/min·切削转矩·切削功率及刀具耐久度1. 切削力F ，切削转矩M ，切削功率P ，刀具耐久度T 的计算公式M=195** (1---1)P=Dmv **9740π (1---2) T=(3.155.00.25**D *9600HBf v )8 (1---3)(1-2) 式中： F----切削轴向力（N ）D----钻头直径（mm ）f-----每转进给量（mm/r ）M---切削转矩（N*mm ）p----切削功率（kw ）T-------刀具耐久度（min ）v-------切削速度（m/min ）通常根据钻深度L 考虑修正系数K r (表3---14)。

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。

铣削组合机床及其主轴组件设计资料.doc盐城纺织职业技术学院毕业设计(论文) 铣削组合机床及其主轴组件设计陈杰班级 811专业数控所在系机电系指导老师钱宗仁完成时间2010 年12月20日至2011年1月8日铣削组合机床及其主轴组件设计摘要摘要组合机床,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机床｡其特点有:结构紧凑､工作质量可靠､设计和制造周期短､投资少､经济效果好､生产率高等｡本次设计的题目是铣削组合机床及主轴组件｡首先针对所要加工的零件入手,对机床进行总体方案设计,进而确定机床的总体布局,随后,对主轴组件进行设计｡在设计主轴组件时,以主轴为线索,在满足刚度､精度等要求下,完成其它(如轴承､轴向调节机构､锁紧机构等)所有零件的设计｡关键词:组合机床,主轴组件,刚度,主轴,轴承,轴向调节机构Milling combination sharpening tools, and the spindle of the components AbstractAbstractModular Machine, by the large number of common parts and a small number of specialized components of the process focused efficient machine. Its features include : compact, reliable quality, design and manufacturing cycle shorter, less investment and economic effects, and higher productivity .The design is the subject of combined milling machine spindle components. First in response to the processing of parts, the paper machine for the overall program design, which will determine the overall layout of the machine. Subsequently, the spindle components of the design. Spindle components in the design, a spindle for clues to meet stiffness and precision requirements, the completion of the other (eg, bearings, Axial adjustment, locking, etc.) all parts of the design.Keywords: Modular Machine, spindle components, stiffness, spindle, bearings, axial adjustment目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................................... I I 前言 . (1)第一章机床总体设计 (2)1.1机床总体方案设计的依据 (2)1.1.1 工件 (2)1.1.2刀具 (2)1.2 工艺分析 (2)1.2.1 工艺方法的确定 (2)1.2.2 机床总体布局 (3)1.2.3 机床运动的确定 (4)1.3机床主要技术参数的确定 (4)1.3.1 确定工件余量 (4)1.3.2 选择切削用量 (4)1.3.3 运动参数 (5)1.3.4动力参数—主运动驱动电动机功率的确定 (6)1.4 进给驱动电动机功率的确定 (7)第二章主轴组件设计 (8)2.1 主轴的基本要求 (8)2.1.1 旋转精度 (8)2.1.2 刚度 (8)2.1.3 抗振性 (9)2.1.4 温升和热变形 (11)2.1.5 耐磨性 (11)2.1.6 其他 (11)2.2 主轴组件的布局 (11)2.2.1 适应刚度和承载能力的要求 (12)2.2.2 适应转速要求 (14)2.2.3 适应精度的要求 (14)2.2.4 适应结构的要求 (15)2.2.5 适应经济性要求 (15)2.3 主轴结构的初步拟定 (15)2.4 主轴的材料与热处理 (17)2.5 主轴的技术要求 (17)2.5.1 轴颈 (18)2.5.2 内锥孔 (18)2.6 主轴组件的计算 (18)2.6.1 主轴直径的选择 (18)2.6.2 主轴前后支承轴承的选择 (19)2.6.3 主轴内孔直径 (20)2.6.4 主轴前端悬伸量 (21)2.6.5 主轴支承跨距 (22)2.7 主轴结构图 (23)2.8 主轴组件的验算 (23)2.8.1 主轴端部挠度 (24)2.9 主轴组件的润滑和密封 (27)2.9.1 主轴轴承的润滑 (27)2.9.2 主轴组件的密封 (28)2.10 主轴组件中相关部件 (30)2.10.1 轴肩挡圈 (30)2.10.2 挡圈 (30)2.10.3 圆螺母 (30)2.10.4 套筒 (31)2.10.5 前､后支承的轴承盖 (33)2.10.6 主轴用套筒及其锁紧部分 (34)2.10.7 主轴尾部的内花键 (35)2.11 主轴组件轴向调节机构 (32)2.11.1 丝杠螺纹 (32)2.11.2 丝杠轴承的选择 (33)2.11.3 丝杠螺母 (33)2.11.4 丝杠中段螺纹 (33)2.11.5 丝杠上的内隔套 (33)2.12 箱体设计 (35)参考文献 (37)致谢 (39)前言机械制造业在国民经济中占有重要的地位,是国民经济各部门赖以发展的基础,是国民经济的重要支柱,是生产力的重要组成部分｡机械制造业不仅为工业､农业､交通运输业､科研和国防等部门提供各种生产设备､仪器仪表和工具,而且为制造业包括机械制造业本身提供机械制造装备｡机械制造业的生产能力和制造水平标志着一个国家或地区的科学技术水平､经济实力｡机械制造业的生产能力和制造水平,主要取决于机械制造装备的先进程度｡机械制造装备的核心是金属切削机床,精密零件的加工,主要依赖切削加工来达到所需要的精度｡金属切削机床所担负的工作量约占机器制造总工作量的40%~60%,金属切削机床的技术水平直接影响到机械制造业的产品质量和劳动生产率｡换言之,一个国家的机床工业水平在很大程度上代表着这个国家的工业生产能力和科学技术水平｡显然,金属切削机床在国民经济现代化建设中起着不可替代的作用｡纵观几十年来的历史,机械制造业从早期降低成本的竞争,经过20世纪70年代､80年代发展到20世纪90年代乃至21世纪初的新的产品的竞争｡目前,我国已加入世界贸易组织,经济全球化时代已经到来,我国机械制造业面临严峻的挑战,也面临着新的形势:知识——技术——产品的更新周期越来越短,产品的批量越来越小,产品的性能和质量的要求越来越高,环境保护意识和绿色制造的呼声越来越强,因而以敏捷制造为代表的先进制造技术将是制造业快速响应市场需要､不断推出新产品､赢得竞争､求得生存和发展的主要手段｡金属切削机床中的组合机床,是根据工件加工需要,以大量通用部件为基础,配以少量专用部件组成的一种高效专用机床｡它具有:生产率高;加工精度稳定;研制周期短,便于设计､制造和使用维护,成本低;配置灵活等｡正是由于这些特点的存在,决定了组合机床在当今新形势下仍能被广泛应用于汽车､拖拉机､柴油机､电机､仪器仪表､军工及自行车等轻工行业和机床､机车､工程机械等制造业中｡此次设计的是铣削组合机床及主轴组件｡首先,对机床进行总体设计,确定总体方案后得到机床总体布局图;再着重进行主轴组件的设计,其中包括主轴的设计､支承的选取､主轴轴向移动机构和主轴锁紧机构等的设计｡第一章机床总体设计设计机床的第一步,是确定总体方案｡总体方案是机床部件和零件的设计依据,对整个设计的影响较大｡因此,在拟定总体方案的过程中,必须全面地､周密地考虑,使所定方案技术先进､经济合理｡1.1机床总体方案设计的依据1.1.1 工件工件是机床总体方案设计的重要依据之一,设计者必须明确工件的特点和加工要求｡本次毕业设计要求设计一台组合机床,用于加工VF-6/7型空压机减荷阀体的两侧面,工件材料为HT200,硬度为190~210HB,生产批量为大批量,铸造毛坯｡加工部位的加工要10;(1)被加工表面的粗糙度均为Ra(2)被加工表面的相互位置精度为:平面1~2之间的距离为225mm;平面1~2与φ95中心线的垂直度要求为0.03mm｡1.1.2刀具体简图硬质合金端铣刀,刀齿材料为YG6,铣刀盘直径为φ75~110,刀具齿数Z=4｡1.2 工艺分析1.2.1 工艺方法的确定机床的工艺方法是多种多样的,按工种可分为车､铣､刨､钻､镗､磨､研磨､电加工､振动加工､激光加工等;每一种还可再分,如车削加工有车外圆､车端面､车槽､车球面等之分;按加工精度各表面粗糙度可分为粗加工､半精加工､光整加工等;按工序集中程度可分为单刀､多刀､单工件､多工件､单工位､多工位等;按作业形式可分平行作业､顺序作业､平行-顺序作业等｡工艺方法对机床的结构和性能的影响很大,工艺方法的改变常导致机床的运动､传动､布局､结构､性能以及经济效果等方面的一系列变化｡加工平面的方法有很多,比如说车削,铣削,刨削｡对于VF-6/7型空压机减荷阀体,用车床进行车削加工时,由于减荷阀体外形复杂,且为壳类零件,不宜装夹在车床主轴上进行加工,装夹稳定性也不高;用刨床进行刨削加工时,机床需要两个运动,机床和刀具结构简单,装夹在工件台上快速,稳固,但生产率低,加工精度也达不到工件要求;用端铣刀进行铣削加工时,生产率不仅提高了,也能满足工件所要求的加工精度,且装夹快速,方便｡与普通机床相比,组合机床具有生产率高,加工精度稳定,研制周期短,便于设计､制造和使用维护､成本低､自动化程度高､劳动强度低,配置灵活等特点,因此,当生产量很大时,用组合机床进行加工更合理｡1.2.2 机床总体布局机床的总体布局指确定机床的组成部件之间的相对位置及相对运动关系｡合理的总体布局的基本要求有:(1)保证工艺方法所要求的工件与刀具的相对运动关系;(2)保证机床具有足够的加工精度和相适应的刚度和抗振性;(3)便于操纵､调整､维修,便于输送､装卸工件和排屑等;(4)节省材料,占地面积小,即经济效果好;(5)造型美观｡根据减荷阀体的加工要求,机床总体布局图如图1-1所示:图1-2 机床总体布局图1.机座2.动力滑台3.工件4.端铣刀 5.电动机 6.变速箱 7.主轴箱减荷阀体安装在工作台上,铣削动力头带动铣刀作旋转主运动,工作台作纵向进给运动,完成对工件的切削加工｡此方案的优点是各部件均是针对减荷阀体设计的,因此,结构紧凑,刚性好,生产率高,加工质量稳定｡1.2.3 机床运动的确定确定机床运动,指确定机床运动的数目,运动类型以及运动的执行件｡本次毕业设计的组合机床的工艺方法是,用一把端铣刀直接进行加工｡相应的表面成形运动为:单主轴的回转运动,工作台纵向进给运动;辅助运动为:主轴轴向调整运动｡1.3机床主要技术参数的确定机床主要技术参数包括主参数和基本参数,基本参数又包括尺寸参数,运动参数,动力参数｡1.3.1 确定工件余量VF-6/7型空压机减荷阀体,零件材料为HT200,硬度190—210HB,生产类型为大批量,铸造毛坯｡查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2~2.5,取加工余量为2.5mm(此为双边加工)｡1.3.2 选择切削用量由于被加工零件的铣削宽度为175mm,需进行二次走刀,故一次走刀为90mm(宽度),=90mm｡二次走刀为175-90=85mm,即:ae根据《组合机床设计简明手册》第132~133页,选择铣削切削用量｡铣削用量的选择与要求的加工表面粗糙度值及其生产率有关系｡当铣削表面粗糙度数值要求较低时,铣削速度应选高一些,每齿走刀量应小些｡若生产率要求不高,可以取很小的每齿走刀量,一次铣削4~5mm的余量达到R=1.6μm的表面粗糙度｡这时每齿a的进给量一般为0.02~0.03mm｡根据本次设计所加工的零件要求,其表面粗糙度数值较高,加工材料为铸铁,查表6-16得:a f =0.2~0.4mm/z,V=50~80m/min,取a f =0.2mm/z ｡1.3.3 运动参数机床的运动参数包括主运动转速和转速范围､进给量范围､进给量数列以及空行程速度等｡此次设计主要确定主运动的运动参数｡(1)主轴最高,最低转速按照典型工序的切削速度和刀具(或工件)直径､计算主轴最高转速n m ax ､最低转速n m in ｡计算公式如下:n m ax =m in m ax 1000d V π , n m in =max min 1000d V π式中:n m ax ､n m in —主轴最高､最低转速(r/min)V m ax ､V m in —最高､最低切削速度(m/min)d m ax ､d m in —最大､最小计算直径(mm)根据《机械制造工艺金属切削机床设计指导》第69~70页,可查出以下数据: 查表2.2-3 取最大,最小切削速度:V m ax =200~300m/min, 取V m ax =250m/minV m in =15~20m/min, 取V m in =20m/min铣床的d m ax ､d m in 可取使用的刀具最大､最小直径,即:d m ax =110mm, d m in =75mm则主轴最高转速为n m ax =m in m ax 1000d V π= 100025075π⨯⨯=1061.6r/min 取标准数列值:n m ax =1000r/min最低转速为:n m in =m ax m in 1000d V π= 110201000π⨯=57.9r/min 取标准数列值:n m in =56r/min(2)主轴转速的合理排列最高､最低转速确定后,还需确定中间转速,选择公比Φ,转速级数Z,则转速数列为:n 1= n m in =56r/min, n 2= n m in Φ, n 3= n m in Φ2, n z = n m in Φ1-z查标准数列,取公比Φ=1.78 (1<Φ≤2)转速范围: R n =minmax n n =561000=17.8 转速级数: Z=Φlog R log n +1=5.99 取Z=6 由于本次设计的要求,主轴转速级数只需设计四级就能满足要求,故取Z=4｡即:n 1=56, n 2=100, n 3=180, n 4=315 (r/min)1.3.4动力参数—主运动驱动电动机功率的确定(1) 切削力的计算由前面已知,本次设计的组合机床的最高转速为n 4=315r/min,则此时的切削速度为: V=1000n 4d π=100011014.3315⨯⨯=108.8m/min<200m/min 由此可见,切削速度满足要求｡计算铣削工件时的切削力F z =9.18×54.5a 00.1e ×a 74.0f ×a 9.0p ×Z×d 0.10- 式中:a e —铣削宽度,a e =90mma p —铣削深度,由于是一次铣削就能达到设计尺寸,则铣削深度为工件加工余量,即a p =2.5mm ｡a f —每齿进给量,a f =0.2mm/rZ —转数级数,取Z=4则铣削力的大小为:F z=9.18×54.5×9000.1×0.274.0×2.59.0×4×1100.1-=1213.1N (2)切削功率的计算根据《机械制造工艺金属机床设计指导》第72页,可得切削功率公式为:P m =60000V F z =600008.1081.1213⨯=2.2KW (3) 估算电动机功率根据《机械制造工艺金属机床设计指导》第72页,有P e =ηmP =7.02.2=3.14KW 式中:η—主传动系统的机械效率,回转运动的机床η=0.7~0.85｡(4) 选择主电机查《机械设计课程设计手册》第155页表12-1,选Y112-4电机,主要参数有:额定功率P e =4KW,满载转速 n e =1440r/min,同步转速n=1500r/min,级数P=4,质量m=43kg ｡1.4 进给驱动电动机功率的确定查《金属切削机床设计》第41页,可知:进给驱动电动机功率取决于进给的有效功率和传动件的机械效率,即:Ns =ss QV η60000 式中:N s —进给驱动电动机功率(KW)Q —进给抗力(N)V s —进给速度(m/min) ηs —进给传动系统的总机械效率(一般取0.15~0.2)粗略计算时,可根据进给传动与主传动所需功率之比值来估算进给驱动电机功率｡ 对于铣床: N s =0.2×N=0.2×4=0.8KW查《机械设计课程设计手册》第155页表12-1,选Y90S-4电机,主要参数有:额定功率P e =1.1KW,满载转速n e =1440r/min,同步转速n=1500r/min,级数P=4,质量m=22kg ｡第二章主轴组件设计主轴组件是机床的执行件,它的功用是支承并带动工件或刀具旋转,完成表面成形运动,同时还起传递运动和扭矩､承受切削力和驱动力等载荷的作用｡由于主轴组件的工作性能直接影响到机床的加工质量和生产率,因此它是机床中的一个关键组件｡主轴和一般传动轴的相同点是,两者都传递运动､扭矩并承受传动力,都要保证传动件和支承的正常工件条件,但主轴直接承受切削力,还要带动工件或刀具,实现表面成形运动,因此对主轴有较高的要求｡2.1 主轴的基本要求2.1.1 旋转精度主轴的旋转精度是指主轴在手动或低速､空载时,主轴前端定位面的径向跳动△r､端面跳动△a和轴向窜动值△o｡如图2-1所示:图中实线表示理想的旋转轴线,虚线表示实际的旋转轴线｡当主轴以工作转速旋转时,主轴回转轴线在空间的漂移量即为运动精度｡主轴组件的旋转精度取决于部件中各主要件(如主轴､轴承及支承座孔等)的制造精度和装配､调整精度;运动精度还取决于主轴的转速､轴承的性能和润滑以及主轴部件的动态特性｡各类通用机床主轴部件的旋转精度已在机床精度标准中作了规定,专用机床主轴部件的旋转精度则根据工件精度要求确定｡2.1.2 刚度主轴组件的刚度K是指其在承受外载荷时抵抗变形的能力,如图2-2所示,即K=F/y(单位为N/ m),刚度的倒数y/F称为柔度｡主轴组件的刚度,是主轴､轴承和支承座的刚度的综合反映,它直接影响主轴组件的旋转精度｡显然,主轴组件的刚度越高,主△o△r图2-1 主轴的旋转误差轴受力后的变形就越小,如若刚度不足,在加工精度方面,主轴前端弹性变形直接影响着工件的精度;在传动质量方面,主轴的弯曲变形将恶化传动齿轮的啮合状况,并使轴承产生侧边压力,从而使这些零件的磨损加剧,寿命缩短;在工件平稳性方面,将使主轴在变化的切削力和传动力等作用下,产生过大的受迫振动,并容易引起切削自激振动,降低了工件的平稳性｡图2-2 主轴组件静刚度主轴组件的刚度是综合刚度,影响主轴组件刚度的因素很多,主要有:主轴的结构尺寸､轴承的类型及其配置型式､轴承的间隙大小､传动件的布置方式､主轴组件的制造与装配质量等｡2.1.3 抗振性主轴组件的抗振性是指其抵抗受迫振动和自激振动而保持平稳运转的能力｡在切削过程中,主轴组件不仅受静载荷的作用,同时也受冲击载荷和交变载荷的作用,使主轴产生振动｡如果主轴组件的抗振性差,工作时容易产生振动,从而影响工件的表面质量,降低刀具的耐用度和主轴轴承的寿命,还会产生噪声影响工作环境｡随着机床向高精度､高效率方向发展,对抗振性要求越来越高｡评价主轴组件的抗振性,主要考虑其抵抗受迫振动和自激振动能力的大小｡(1) 抵抗受迫振动的能力主轴组件受迫振动的干扰力,主要包括由于主轴上旋转零件(主轴､传动件和所装的工件或刀具等)的偏心质量而产生的离心力,传动件运动速度不均匀而产生的惯性力,以及断续切削产生的周期性变化的切削力｡由于这些干扰力,引起主轴并带着刀具或工件一起振动,而在加工表面上留下振纹,使工件表面粗糙度提高｡根据所设计的机床加工表面粗糙度的要求,确定主轴前端的允许振幅,然后计算或测定主轴组件在各种动态干扰力的作用下,其前端的振幅,并同允许值比较,评价是否满足要求｡在单独分析主轴组件时,只能求得主轴前端在切削部位的绝对振幅,它只能部分地反映刀具和工件之间的相对振幅｡两者关系与激振频率有关,目前主要由试验来确定｡此外,主轴组件的低阶固有频率与振型也是其抗振性的评价指标｡一般来说,低阶固有频率应高些,并远离激振频率;主轴振型的节点应靠近切削部位｡(2) 抵抗切削自激振动的能力金属切削加工时,虽然没有外界动态干扰力的作用,但由于机床—工件—刀具弹性系统振动对切削过程的反馈作用,刀具与工件之间发生了周期性的强烈的相对振动,称为切削自激振动,简称为颤振｡颤振将使加工表面质量恶化,甚至使切削过程无法继续下去,从而不得不降低切削用量来避免之,所以机床的切削用量极限往往不是由机床的功率来决定,而是由加工时发生颤振的条件来决定｡机床切削时,从没有颤振到颤振的产生之间存在着明显的界限,这个界限即是稳定性的极限,或称为机床稳定性的条件｡对现有机床的试验表明,切削自振频率往往接近于主轴组件弯曲振动的低阶固有频率｡即主轴组件是颤振的主振部分,它的低阶弯曲振动模态是决定机床抵抗切削自振能力的主要模态｡因此,在单独分析主轴组件时,可以认为主轴前端在切削部位激振点动柔度(在主振方向)的最大负实部,反映了主轴组件抵抗切削自振的能力｡对于粗加工机床,切削宽度大,切削自振的可能性大,但加工表面质量要求不高,可主要考虑不产生颤振的条件｡对于精密机床,切削用量小,切削自振的可能性小,但允许的振幅小,可主要考虑抵抗受迫振动的能力｡对于高速机床,因为激振力的频率和幅值均随着转速提高而剧增,受迫振动和自激振动都比较突出｡因此,在设计和评价高速机床时,自激和受迫振动均应考虑｡2.1.4 温升和热变形主轴组件工作时因各种相对运动处的摩擦和搅油等而发热,产生了温升,温升使主轴组件的形状和位置发生畸变,称为热变形｡热变形应以主轴组件运转一定时间后各部分位置的变化来度量｡主轴组件温升和热变形,使机床各部件间相对位置精度遭到破坏,影响工件加工精度,高精度机床尤为严重;热变形造成主轴弯曲,使传动齿轮和轴承的工作状态变坏;热变形还使主轴和轴承,轴承与支承座之间已调整好的间隙和配合发生变化,影响轴承正常工作,间隙过小将加速齿轮和轴承等零件的磨损,严重时甚至会发生轴承抱轴现象｡影响主轴组件温升､热变形的主要因素有:轴承的类型和布置方式,轴承间隙及预紧力的大小,润滑方式和散热条件等｡目前,对各种类型机床连续运转下的允许温升都有一定的规定｡2.1.5 耐磨性主轴组件的耐磨性是指长期保持其原始精度的能力,即精度的保持性｡因此,主轴组件各个滑动表面,包括主轴端部定位面､锥孔,与滑动轴承配合的轴颈表面,移动式主轴套筒外圆表面等,都必须具有很高的硬度,以保证其耐磨性｡为了提高主轴组件的耐磨性,应该正确地选用主轴和滑动轴承的材料及热处理方法､润滑方式,合理调整轴承间隙,良好的润滑和可靠的密封｡2.1.6 其他主轴组件除应保证上述基本要求外,还应满足下列要求:(1)主轴的定位可靠｡主轴在切削力和传动力的作用下,应有可靠的径向和轴向定位,使主轴在工作时受到的切削力和传动力通过轴承可靠地传至箱体等基础零件上｡(2)主轴前端结构应保证工件或刀具装卡可靠,并有足够的定位精度｡(3)结构工艺好｡在保证好用的基础上,尽可能地做到好造､好装､好拆及好修,并尽可能降低主轴组件的成本｡2.2 主轴组件的布局主轴组件的设计,必须保证满足上述的基本要求,从而从全局出发,考虑主轴组件的布局｡机床主轴有前､后两个支承和前､中､后三个支承两种,以前者较多见｡两支承主轴轴承的配置型式,包括主轴轴承的选型､组合以及布置,主要根据对所设计主轴组件在转速､承载能力､刚度以及精度等方面的要求,并考虑轴承的供应､经济性等具体情况,加以确定｡在选择时,具体有以下要求:2.2.1 适应刚度和承载能力的要求主轴轴承选型应满足所要求的刚度和承载能力｡径向载荷较大时,可选用滚子轴承;较小时,可选用球轴承｡双列滚动轴承的径向刚度和承载能力,比单列的大｡同一支承中采用多个轴承的支承刚度和承载能力,比采用单个轴承的大｡一般来说,前支承的刚度,应比后支承的大｡因为前支承刚度对主轴组件刚度的影响要比后支承的大｡表2-1所示为滚动轴承和滑动轴承的比较:表2-1 滚动轴承和滑动轴承的比较2.2.2 适应转速要求由于结构和制造方面的原因,不同型号和规格的轴承所允许的最高转速是不同的｡轴承的规格越大,精度等级越低,允许的最高转速越低｡在承受径向载荷的轴承当中,圆柱滚子轴承的极限转速,比圆锥滚子轴承的高｡在承受轴向载荷的轴承当中,向心推力轴承的极限转速最高;推力球轴承的次之;圆锥滚子轴承的最低,但承载能力与上述次序相反｡因此,应综合考虑转速和承载能力两方面要求来选择轴承型式｡例如,当轴向载荷较大,而转速不高时,可采用推力球轴承;反之,当转速较高,而轴向载荷不大时,可采用角接触球轴承;如果转速较高,轴向载荷又较大,则可采用双列推力向心球轴承;如果径向和轴向载荷都较小,而转速较高,则可采用向心推力球轴承｡2.2.3 适应精度的要求起止推作用的轴承的布置有三种方式:前端定位—止推轴承集中布置在前支承;后端定位—集中布置在后支承;两端定位—分别布置在前､后支承｡采用前端定位时,主轴受热变形向后延伸,不影响轴向定位精度,但前支承结构复杂,调整轴承间隙较不便,前支承处发热量较大;后端定位的特点与前述的相反;两端定位时,主轴受热伸长后,轴承轴向间隙的改变较大,若止推轴承布置在径向轴承内侧,主轴可能因热膨胀而弯曲｡。

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。