購買設(shè)計請充值后下載，，資源目錄下的文件所見即所得，都可以點開預覽，，資料完整，充值下載可得到資源目錄里的所有文件。。。【注】：dwg后綴為CAD圖紙，doc,docx為WORD文檔，原稿無水印，可編輯。。。具體請見文件預覽，有不明白之處，可咨詢QQ:12401814

濰坊學院本科畢業(yè)設(shè)計 編號 濰 坊 學 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 技 術(shù) 報 告 課題名稱： 變速箱前蓋攻絲組合機床設(shè)計 學生姓名： 張真真 學 號： 08011140220 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 2008級2班 指導教師： 楊祖效 2012 年05月 18 摘 要 本文對變速箱前蓋螺紋孔的加工工藝進行了詳細的分析，就其孔的加工提出了“一次裝夾，單工位加工，達到產(chǎn)品圖樣的精度要求”的思路。根據(jù)這一思路設(shè)計了單工位攻絲組合機床。該組合機床由立柱、立柱底座、中間底座、液壓滑臺、動力箱、多軸箱等組成。本文對各部分的設(shè)計進行了詳細的計算和論證。 在了解組合機床的、基本配置方式、工藝范圍、加工精度、經(jīng)濟分析及發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上,在了解組合機床的各通用部件的功能及特點的基礎(chǔ)上,進行組合機床的總體設(shè)計。所設(shè)計的機床用來進行變速箱前蓋攻絲，年產(chǎn)量為六萬臺。要做的具體工作是分析影響組合機床方案制定的主要因素，制定工藝，確定機床配置型式及結(jié)構(gòu)方案，選擇切削用量三要素，選擇刀具，確定切削力、切削扭矩、切削功率，完成被加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸圖、機床生產(chǎn)率計算卡。 關(guān)鍵詞：攻絲組合機床 刀具 三圖一卡 ABSTRACT This paper analyzes the manufacturing process detail of threading holes of a gear-box. The idea is once clamping the work. The accuracy can be satisfied the demand of drawing. According above idea, the machine tool has been designed. This paper presents the design and calculating of each part of this machine tool. This machine tool include the headstock, the column, the Hydraulic slider sets，the power box and the multiple-Spindle box. Learn about the category of modular mother machine, the basical configuration, process range, machining accuracy, economic analysis, development trends. Further, comprehend the function and feature of every general components of the modular mother machine. And then, carry out entire design . The modular mother machine designed is used to thread holes on the gear-box and about sixty thousand pieces needs to be produced.what do we need to do is to analyze the major factors which affect the selection on proposal, to prepare process proposal, to decide the configuration and the cutting force, torque , power and the durability of tools, to complete three graphs and one card. Keywords ：Modular machine tool；Gross assembly drawing；Three graphs and one card 濰坊學院本科畢業(yè)設(shè)計 目 錄 中文摘要 I 英文摘要 II 第1章 前 言 1 第2章 工藝方案分析 3 2.1 零件分析 3 2.2定位基準和夾壓部位的選擇 4 2.3配置形式及結(jié)構(gòu)方案 4 第3章 “三圖一卡”的編制 5 3.1加工工序圖 5 3.2加工示意圖 6 3.2.1加工示意圖概述 6 3.2.2 繪制加工示意圖有關(guān)計算 7 3.3 機床聯(lián)系尺寸圖 9 3.3.1動力滑臺的選擇 9 3.3.2 動力箱的選用 10 3.3.3確定裝料高度 11 3.3.4 確定夾具輪廓尺寸 12 3.3.5 中間底座輪廓尺寸 12 3.3.6初步確定多軸箱輪廓尺寸 12 3.4 生產(chǎn)率計算卡 14 結(jié)論 16 參考文獻 17 致謝 18 第1章 前 言 一個國家要繁榮富強，必須實現(xiàn)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學技術(shù)的現(xiàn)代化，這就需要一個強大的機械制造業(yè)為國民經(jīng)濟各部門提供現(xiàn)代化的先進技術(shù)設(shè)備與裝備，即各種機器、儀器和工具等。然而，一個現(xiàn)代化的機械制造業(yè)必須要有一個現(xiàn)代化的機床制造業(yè)做后盾。機床工業(yè)是機械制造業(yè)的“裝備部”、“總工藝師”，對國民經(jīng)濟發(fā)展起著重大作用。因此，許多國家都十分重視本國機床工業(yè)的發(fā)展和機床技術(shù)水平的提高，使本國國民經(jīng)濟的發(fā)展建立在堅實可靠的基礎(chǔ)上。 由于機械零件的形狀精度、尺寸精度和表面粗糙度，目前主要靠切削加工的方法來達到，特別是形狀復雜、精度要求高和表面粗糙度要求小的零件，往往需要在機床上經(jīng)過幾道甚至幾十道切削加工工藝才能完成。因此，機床是現(xiàn)代機械制造業(yè)中最重要的加工設(shè)備。在一般機械制造廠中，機床所擔負的加工工作量，約占機械制造總工作量的40%～60%，機床的技術(shù)性能直接影響機械產(chǎn)品的質(zhì)量及其制造的經(jīng)濟性，進而決定著國民經(jīng)濟的發(fā)展水平。可以這樣說，如果沒有機床的發(fā)展，如果不具備今天這樣品種繁多、結(jié)構(gòu)完善和性能精良的各種機床，現(xiàn)代社會目前所達到的高度物質(zhì)文明將是不可想象的。 近20年來，組合機床自動線技術(shù)取得長足進步，自動線在加工精度、生產(chǎn)效率、利用率、柔性化和綜合自動化等方面的巨大進步，標志著組合機床自動線技術(shù)發(fā)展達到了高水平。自動線的技術(shù)發(fā)展，刀具、控制和其他相關(guān)技術(shù)的進步，特別是CNC控制技術(shù)發(fā)展對自動線結(jié)構(gòu)的變革及其柔性化起著決定性的作用。隨著市場需求的變化，柔性將愈來愈成為抉擇設(shè)備的重要因素。因此，組合機床自動線將面臨由高速加工中心組成的FMS的激烈競爭。 機床是人類在長期生產(chǎn)實踐中，不斷改進生產(chǎn)工具的基礎(chǔ)上生產(chǎn)的，并隨著社會生產(chǎn)的發(fā)展和科學技術(shù)的進步而漸趨完善。綜觀機床的發(fā)展史，它總是隨著機械工業(yè)的擴大和科學技術(shù)的進步而發(fā)展，并始終圍繞著不斷提高生產(chǎn)效率、加工精度、自動化程度和擴大產(chǎn)品品種而進行的，現(xiàn)代機床總的趨勢仍然是繼續(xù)沿著這一方向發(fā)展。我國組合機床及其組合機床自動線總體技術(shù)水平比發(fā)達國家相對落后，國內(nèi)所需的一些高水平組合機床及自動線幾乎都從國外進口。工藝裝備的大量進口勢必導致投資規(guī)模的擴大，并使產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高。因此，市場要求我們不斷開發(fā)新技術(shù)、新工藝、研制新產(chǎn)品，由過去的“剛性”機床結(jié)構(gòu)，向“柔性”化方向發(fā)展，滿足用戶需要，真正成為剛?cè)峒鎮(zhèn)涞淖詣踊b備。 評價機床性能的優(yōu)劣，主要是根據(jù)技術(shù)—經(jīng)濟指標來判定的。技術(shù)先進合理，亦即“質(zhì)優(yōu)價廉”才會受到用戶的歡迎，在國內(nèi)和國際市場上才有競爭力。機床設(shè)計的技術(shù)—經(jīng)濟指標可以從滿足性能要求、經(jīng)濟效益和人機關(guān)系等方面進行分析。 機床設(shè)計畢業(yè)設(shè)計，其目的在于通過機床主運動機械變速傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使我們在擬定傳動和變速的結(jié)構(gòu)方案過程中，得到設(shè)計構(gòu)思、方案的分析、結(jié)構(gòu)工藝性、機械制圖、零件計算、編寫技術(shù)文件和查閱資料等方面的綜合訓練，樹立正確的設(shè)計思想，掌握基本的設(shè)計方法，培養(yǎng)基本的設(shè)計方法，并培養(yǎng)了自己具有初步的結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算能力。 本次設(shè)計工作將設(shè)計一臺臥式攻絲組合機床（變速箱前蓋螺紋攻絲）。因此，目的是使設(shè)計出的機床結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、效率高、質(zhì)量好。從而選擇最佳的工藝方案，合適地確定機床工序集中程度，合理地選擇組合機床的通用部件，恰當?shù)慕M合機床的配置型式，合理地選擇切削用量，以及設(shè)計高效率的夾具、工具、刀具及主軸箱就是本次設(shè)計主要內(nèi)容。具體的工作就是要制定工藝方案，進行機床結(jié)構(gòu)方案的分析和確定，進行組合機床總體設(shè)計，組合機床的部件設(shè)計和施工設(shè)計。 摘要部分，指出了本課題的研究概況，本課題的研究方法；第1章是前言，主要介紹了本課題的研究背景及意義，指出本課題在國內(nèi)外的研究概況，并給出了本論文的主要工作及結(jié)構(gòu)。 第2、3章是本論文的主體部分，主要給出了本次課題研究即給變速箱前蓋螺紋攻絲的臥式攻絲組合機床的總體設(shè)計以及“三圖一卡”的繪制。 在接下去的幾個部分分別給出了通過本課題的研究之后得出的結(jié)論，并對此方向的課題進行展望，表達了對學院老師特別是導師的感謝，給出完成本論文所需要的參考文獻，最后，附上相關(guān)的設(shè)計圖紙4張。 第2章 工藝方案分析 工藝方案的擬訂是組合機床設(shè)計的關(guān)鍵一步。因為工藝方案在很大程度上決定了組合機床的結(jié)構(gòu)配置和使用性能。因此，應(yīng)根據(jù)工件的加工要求和特點，按一定的原則、結(jié)合組合機床常用工藝方法、充分考慮各種影響因素，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟分析后擬出先進、合理、經(jīng)濟、可靠的工藝方案。 2.1 零件分析 本設(shè)計被加工零件：泰山-12拖拉機變速箱前蓋零件圖 ，產(chǎn)品生產(chǎn)綱領(lǐng)：60000臺/年。工件材料HT200，硬度HB170～241。該零件主要是在工件單面進行多孔加工，屬大批量的中、小零件加工，因為是只完成攻絲工序，所以選擇單工位組合機床。工件安裝在機床的固定夾具里，夾具和工件都固定不動。加工零件的零件圖如下圖2.1所示。 圖2.1 變速箱前蓋零件圖 2.2定位基準和夾壓部位的選擇 由于進行多刀加工，切削負荷大，工件受力方向變化，加工零件為箱體，所以采用三個定位面定位，上面夾緊。 本設(shè)計攻絲采用一個工步一次加工出需要的深度。一個底面定位可以限制工件三個自由度：X、Y方向轉(zhuǎn)動，Z方向移動；兩個側(cè)面定位，限制工件：Y、Z方向移動，Z方向轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)完全定位。 2.3配置形式及結(jié)構(gòu)方案 零件加工工藝方案將決定組合機床的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、總體布局和夾具結(jié)構(gòu)等。考慮到被加工的零件是攻絲一個M20的螺紋、三個M12的螺紋、三個M10的螺紋，并針對零件的形狀、大小、材料、硬度、剛性、加工部位的結(jié)構(gòu)特點、加工精度、表面粗糙度以及定位、夾緊方法、工藝過程、所采用的刀具及切削用量、現(xiàn)場的環(huán)境和條件、生產(chǎn)率要求等。制定工藝方案：（1）裝卸、夾緊；（2）攻絲。 根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點、工藝要求、生產(chǎn)率要求及工藝方案等，可大體確定采用哪種配置形式的機床。滿足同樣要求，可有多種配置方案。在確定機床配置形式和結(jié)構(gòu)方案時，首先要考慮如何穩(wěn)定地保證零件的加工精度。 固定式夾具單工位組合機床可達到的加工精度最高；移動（或回轉(zhuǎn)）式夾具多工位組合機床，因存在移位、定位誤差，其加工精度一般比固定式夾具低。 單工位組合機床可以從單面或同時從幾個方面對工件進行加工。各種形式的單工位組合機床具有固定的夾具。通?？梢园惭b一個工件特別適合于大中型零件的加工。本設(shè)計題目只進行锪孔加工，基于這點考慮，所以采用單工位組合機床是合適的。 機床的配置型式主要有臥式和立式兩種。臥式組合機床床身由滑座、側(cè)底座及中間底座組合而成。其優(yōu)點是加工和裝配工藝性好，無漏油現(xiàn)象；同時，安裝、調(diào)試與運輸也都比較方便；而且，機床重心較低，有利于減小振動。其缺點是削弱了床身的剛性，占地面積大。立式組合機床床身由滑座、立柱及立柱底座組成。其優(yōu)點是占地面積小，自由度大，操作方便。其缺點是機床重心高，振動大。根據(jù)工作要求，孔中心線與定位基面平行，所以采用臥式固定夾具單工位組合機床。 第3章 “三圖一卡”的編制 編制“三圖一卡”的工作內(nèi)容包括：繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸圖，編制生產(chǎn)率計算卡?！叭龍D一卡”是組合機床總體方案的具體體現(xiàn)。 3.1加工工序圖 加工零件工序圖具有直觀的作用，此外，它還具有一些特定的要求。被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示在一臺機床上或一條自動線上完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸及精度、技術(shù)要求、加工用定位基準、夾壓部以及被加工零件的材料、硬度和在本機床上加工前毛坯情況的圖紙。它是在原有的工件圖基礎(chǔ)上，以突出本機床或自動線加工內(nèi)容，加上必要的說明繪制的。它是組合機床設(shè)計的主要依據(jù)。也是制造使用時調(diào)整機床，檢查精度的重要技術(shù)文件。 被加工零件工序圖應(yīng)包括下列內(nèi)容： （1）在圖上應(yīng)表示出被加工零件的形狀，尤其是要設(shè)置中間導向時，應(yīng)表示出工件內(nèi)部筋的布置和尺寸，以便檢查工件裝進夾具是否相碰，以及刀具通過的可能性。 （2）在圖上應(yīng)表示出加工用基面和夾壓的方向及位置，以便依此進行夾具的支承，定位及夾壓系統(tǒng)的設(shè)計。 （3）在圖上應(yīng)表示出加工表面的尺寸、精度、光潔度，位置尺寸及精度和技術(shù)條件（包括對上道工序的要求及本機床保證的部分）。 （4）圖中還注明被加工零件的名稱、編號、材料、硬度以及被加工部位的余量。 此外，為了使被加工零件工序圖清晰明了，能突出本機床的加工內(nèi)容，繪制時對本機床加工部位用粗實線表示，其尺寸打上方框，其余部位用細實線表示。 本設(shè)計是變速箱前蓋攻螺紋，采用三個定位面定位，實現(xiàn)完全定位。由于利用工件的底面作為基面，為了使夾緊可靠以及部件配置合理，采用對工件的頂面進行夾緊。本設(shè)計的工序為攻螺紋孔，攻絲孔分別為：一個M20的螺紋孔，三個M12的螺紋孔，三個M10的螺紋孔。 零件的加工工序圖如圖3.1所示。 圖3.1 加工工序圖 3.2加工示意圖 3.2.1加工示意圖概述 加工示意圖是組合機床設(shè)計的重要圖紙之一，在機床總體設(shè)計中占有重要地位。它是設(shè)計刀具、夾具、主軸箱以及選擇動力部件的主要資料，同時也是調(diào)整機床和刀具的依據(jù)。加工示意圖是被加工零件工藝方案在圖案上的反應(yīng)，表示被加工零件在機床上的加工過程，刀具的布置以及工件、夾具、刀具的相對位置關(guān)系，機床的工作行程及工作循環(huán)等，使刀具、夾具、多軸箱、電氣和液壓系統(tǒng)設(shè)計選擇動力部件的主要依據(jù)，是整臺組合機床布局形式的原始要求，也是調(diào)整機床和刀具所必需的重要技術(shù)文件。 加工示意圖，反映機床的加工過程和加工方法，刀具尺寸及加工尺寸，主軸尺寸及伸出長度，主軸、刀具、工件間的聯(lián)系尺寸等，根據(jù)機床要求的生產(chǎn)率及刀具特點，合理地選擇刀削用量，決定動力頭的工作循環(huán)。 加工示意圖應(yīng)繪制成展開圖，其繪制順序是：首先按比例繪制工件的外形及加工部位的展開圖，加工示意圖還要繪制出工件加工部位的圖形。加工示意圖還要考慮一些特殊要求（如工件抬起、主軸定位、危險區(qū)等）。決定動力頭的工作循環(huán)及行程。最后，選擇切削用量及附加必要的說明。 在加工示意圖在標注的內(nèi)容有： ⑴機床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程。 ⑵工件、夾具、刀具及多軸箱之間的相對位置及其聯(lián)系尺寸。 ⑶主軸的結(jié)構(gòu)類型、尺寸及外伸長度；刀具類型、數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸；導向裝置、攻螺紋靠模裝置的結(jié)構(gòu)尺寸；刀具與導向裝置的配合，刀具、主軸之間連接方式。 3.2.2 繪制加工示意圖有關(guān)計算 ⑴.刀具的選擇 選擇刀具，應(yīng)考慮工藝要求與加工尺寸精度、工件材質(zhì)、表面粗糙度及生產(chǎn)率的要求。只要條件允許應(yīng)盡量選用標準刀具。為了提高工序集中程度或滿足精度要求，可以采用復合刀具。孔加工刀具的長度應(yīng)保證加工終了時刀具螺旋槽尾端與導向套之間有3050mm距離，以便于排出切削和刀具磨損后又一定的向前調(diào)整量。 所以，根據(jù)GB988-67標準查得：零件要加工M20的螺紋孔，應(yīng)選用M20的絲錐；加工三個M12的螺紋孔，選用M12的絲錐；加工三個M10的螺紋孔，應(yīng)選用M10的絲錐。 ⑵彈簧漲套的選用 根據(jù)《組合機床設(shè)計參考圖冊》圖3-3可得：對于加工M20的螺紋孔，選用絲錐用彈簧漲套，d=16mm，伸出接桿長度為6.5mm，其代號為16-3T0631-15；對于加工M12的螺紋孔，選用絲錐用彈簧漲套，d=9mm，伸出接桿長度為5.5mm，其代號為9-2T063-51；對于加工M10的螺紋孔，選用絲錐用彈簧漲套，d=6mm,伸出接桿長度為5mm,其代號為6-2T0631-51。 ⑶ 初定切削用量 查表3.1攻絲切削速度： 表3.1 加工材料 鑄鐵 鋼及其合金 鋁及其合金 切削速度（米/分） 2.5～5 1.5～5 5～15 因為加工材料是鑄鐵，切削速度范圍為2.5～5米/分，所以初選v為4米/分。 由 計算出，對于加工M20的螺紋孔，轉(zhuǎn)速n1=64r/min，取=1.5； 對于加工M12的螺紋孔，轉(zhuǎn)速n2=106r/min，取=1；對于加工M10的螺紋孔，轉(zhuǎn)速n3=127r/min取=1。 式(3-1) 其中： 各主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 各主軸進給量（毫米/轉(zhuǎn)） 絲錐每分進給量（毫米/分） 得到 =127mm/min 切削功率 式（3-2） 查《組合機床設(shè)計》書表3-19，3-20，3-21，3-22。得： 加工M20的螺紋孔，主軸直徑是30mm，轉(zhuǎn)矩為51.1N﹒m，切削功率P1=0.334kw。 加工M12的螺紋孔，主軸直徑是25mm，轉(zhuǎn)矩是14.6N﹒m，切削功率P2=0.159kw。 加工M10的螺紋孔，攻絲主軸直徑是20mm，轉(zhuǎn)矩為9 N﹒m，切削功率P3=0.059kw。 ⑷初定主軸類型、尺寸、外伸長度和選擇接桿 a)主軸類型與主軸直徑的確定 主軸類型主要依據(jù)工藝方法和刀桿與主軸的聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)進行確定。主軸軸頸及軸端尺寸主要取決于進給抗力和主軸——刀具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。通用攻螺紋主軸有兩種(1)滾錐軸承攻螺紋主軸(2)滾針軸承攻螺紋主軸。本設(shè)計選用滾錐軸承攻螺紋主軸。 根據(jù)被加工零件工序圖和加工示意圖中的要求，是采用標準高速鋼絲錐，對變速箱前蓋的1個M20的螺紋孔、3個M12的螺紋孔、3個M10的螺紋孔進行攻絲。 根據(jù)公式：d=6.2 式(3-3) 可算出本設(shè)計中攻螺紋主軸的大致直徑 式中：d——主軸直徑（mm） T——轉(zhuǎn)矩（N·m） D——螺距大徑（mm） P——螺距（mm） 加工鑄鐵時T=0.195DP，加工M20的螺紋，攻絲主軸直徑是30mm；加工M12的螺紋孔，攻絲主軸直徑是25mm；加工M10的螺紋孔，攻絲主軸直徑是20mm。外伸長度L=115mm。 b)接桿選擇 查《組合機床設(shè)計參考圖冊》圖3-4可得： 加工M20的螺紋孔，選用接桿長度165mm，代號為6-165T0637-51。 加工M12的螺紋孔，選用接桿長度165mm，代號為5-165T0637-51。 加工M10的螺紋孔，選用接桿長度165mm，代號為4-165T0637-51。 ⑸確定動力部件的工作循環(huán)及工作行程 動力部件的工作循環(huán)是指：加工時動力部件從原始位置開始運動到加工終了位置又返回到原始位置的動作過程。 工作進給長度應(yīng)等于工件加工部位長度與刀具切人長度和切出長度之和。最長孔深22mm，則由《組合機床設(shè)計簡明手冊》查表得：=8mm, =5～10mm，取10mm,L=22mm。工件進給長度為=22+10+8=40mm。 快退長度等于快速引進與工件進給長度之和?？焖僖M是指動力部件把主軸箱連同刀具從原始位置送進到工作進給開始位置，其長度按加工具體情況確定?？焱?50mm. 動力部件總行程長度除了應(yīng)保證要求的工作循環(huán)工作行程外，還要考慮裝卸和調(diào)整刀具方便，即前后備量?？傂谐?06+44=250mm。 加工示意圖如圖3.2所示。 圖3.2 加工示意圖 3.3 機床聯(lián)系尺寸圖 一般來說，組合機床是由標準的通用部件——動力滑臺，動力箱，各種工藝切削頭，側(cè)底座，立柱，立柱底座及中間底座加上專用部件——主軸箱，刀、輔具系統(tǒng)，夾具，液、電、冷卻、潤滑、排屑系統(tǒng)組合裝配而成。聯(lián)系尺寸圖用來表示機床各組成部件的相互裝配聯(lián)系和運動關(guān)系，以檢驗機床各部件相對位置及尺寸聯(lián)系是否滿足加工要求；通用部件的選擇是否合適；并為進一步開張主軸箱、夾具設(shè)計提供依據(jù)。 3.3.1動力滑臺的選擇 a) 根據(jù)選定的切削用量，計算扭矩T。 扭矩 式（3-4） 由公式計算得：加工M20的螺紋孔，=51.1； 加工M12的螺紋孔，=14.6； 加工M10的螺紋孔，=9。 根據(jù)所需的最小進給速度、工作行程、結(jié)合多軸箱輪廓尺寸，考慮工作穩(wěn)定性，選用HY32A-1系列液壓滑臺，具體液壓滑臺的主要技術(shù)參數(shù)見下表3.2： 表3.2 型號 臺面寬 臺面長 行程 進給力 快進速度 最小進給量 HY32A-1 320 630 400 12500 10 25 根據(jù)HY32A-1系列液壓滑臺，選擇該系列滑臺的附屬部件、支承部件以及配套設(shè)施部件，經(jīng)過查《組合機床設(shè)計簡明手冊》可知，如下表3.3所示： 表3.3 部件 型號 行程 立柱 滑臺側(cè)底座 立柱側(cè)底座 1HY32 1HY32M 1HY32G ⅠA ⅠB ⅡA ⅡB 400 630 1CL32 1CL32M 1CC321 1CC322 1CC321M 1CC322M 1CD321 1CD322 1CD321M 1CD322M b) 確定進給速度 液壓滑臺是靠液壓系統(tǒng)中變量葉片泵供油，進口節(jié)流調(diào)速來實現(xiàn)液壓滑臺的工作進給速度在一定范圍內(nèi)的無級調(diào)節(jié)。液壓在確定刀具的切削用量是所規(guī)定的工作進給速度應(yīng)大于滑臺最小進給速度，1HY型滑臺為無級變速，工作進給速度為4～800范圍內(nèi)快速移動速度為定值。則選取滑臺的型號為 1HY32型 。 c) 確定滑臺進程 由于滑臺的行程除保證足夠的工作行程外還應(yīng)留有前備量和后備量。前備量的作用是使動力部件有一定的向前移動的余地，以彌補機床的制造誤差及刀具磨損后能向前調(diào)整，本設(shè)計取前備量為27，后備量為17， 所以總行程為：206+27+17=250 3.3.2 動力箱的選用 動力箱主要依據(jù)主軸箱所需的電動機功率來選用。主軸箱所需的電動機功率為 式(3-5) 式中 ——切削功率，單位為 ——空轉(zhuǎn)功率，單位為 ——與負荷成正比的功率損失，單位為 每根主軸的切削功率，由選定的切削用量按公式計算或查圖表獲得；每根主軸的空轉(zhuǎn)功率按《組合機床設(shè)計簡明手冊》P62表4-6確定；每根主軸上的功率損失，一般取所傳遞功率的1%。 （1） 加工M20的螺紋孔：== 0.334。 由于主軸直徑為30mm，根據(jù)《組合機床設(shè)計簡明手冊》表4-6：主軸轉(zhuǎn)速為n=64r/min，根據(jù)插值法：=0.010。 每根軸上的功率損失，則=(0.010+0.334)1%=0.00344 故P1=P切削+P空+P失=0.334+0.010+0.00344=0.347 （2）加工M12的螺紋孔：==0.159 由于攻絲主軸直徑是25mm，根據(jù)《組合機床設(shè)計簡明手冊》表4-6：主軸轉(zhuǎn)速為n=106r/min，根據(jù)插值法：=0.0124。 每根軸上的功率損失，=(0.159+0.0124) 1%=0.00171 故P2=P切削+P空+P失=0.159+0.0124+0.00171=0.173 因為此軸為三根，則P2=30.173=0.519 (3)加工M10的螺紋孔：==0.059 攻絲主軸直徑是20mm, 根據(jù)《組合機床設(shè)計簡明手冊》表4-6：主軸轉(zhuǎn)速為n=127r/min，根據(jù)插值法：=0.0093。 每根軸上的功率損失，則=（0.059+0.0093）1%=0.0007 故P3=P切削+P空+P失=0.059+0.0093+0.0007=0.137 因為此軸為三根，則P2=30.137=0.410 綜上所述： =0.347+0.519+0.410=1.276kw 查《組合機床設(shè)計簡明手冊》,本機床左右多軸箱均采用1TD32A型動力箱（=1420;電動機選Y100L1-4型，功率為2.2）。 3.3.3確定裝料高度 裝料高度是指及穿個上工件的定位基準面到地面的垂直距離。我國過去設(shè)計組合機床一般取裝料高度 H=850。為提高通用部件及支撐部件的剛度并考慮自動線設(shè)計時中間底座內(nèi)襖安裝夾具輸送、冷卻排屑裝置，新頒布的組合機床標準推薦裝料高度H=1060，與國際標準（ISO）一致。在現(xiàn)階段，設(shè)計組合機床時，裝料高度視具體情況在H=850 ～1060之間選取。本機床裝料高度取H=925。 3.3.4 確定夾具輪廓尺寸 根據(jù)工件尺寸和形狀，考慮工件的定位件、夾緊機構(gòu)、刀桿導向裝置的要求空間；并應(yīng)滿足排屑和安裝的需要。 夾具底座的輪廓尺寸由與之配合的滑臺底座輪廓尺寸，工件的輪廓尺寸形狀，具體結(jié)構(gòu)為：寬為260mm,高為280mm。 3.3.5 中間底座輪廓尺寸 中間底座的輪廓尺寸要滿足夾具在其上面安裝連接的需要。其長度方向尺寸要根據(jù)所選動力部件（滑臺和滑座）及其配套部件（側(cè)底座）的位置關(guān)系，照顧各部件聯(lián)系尺寸的合理性來確定。非常重要的是，一定要保證加工終了位置時，工件端面至主軸箱前端面的距離不小于加工示意圖上要求的距離。同時，要考慮動力部件處于加工終了位置時，主軸箱與夾具輪廓間應(yīng)有便于機床調(diào)整、維修的距離。為便于切屑及冷卻液回收，中間底座周邊須有足夠?qū)挾鹊臏喜邸Ｒ虼?，采用?cè)底座為CC32-1。 3.3.6初步確定多軸箱輪廓尺寸 標準中規(guī)定立式配置的多軸箱總厚度為340 寬度和高度按標準尺寸系列表選取，通用主軸箱箱體的前蓋厚度為70，基型后蓋厚度為90，其余三種后蓋厚度為50，100，125，繪制機床聯(lián)系尺寸圖時，著重要確定的尺寸是主軸箱的寬度B和高度H及最低主軸高度。主軸箱寬度B、高度H的大小主要與被加工零件孔的分布位置有關(guān)，可按下式確定： B=b+2b 式（3-6） H=++ 式（3-7） 式中：b——工件在寬度方向相距最遠的兩孔距離（）； ——最邊緣主軸中心距箱外壁的距離（）； ——工件在高度方向相距最遠的兩孔距離（）； ——最低主軸高度（）。 b和h為已知尺寸。為保證主軸箱由排布齒輪的足夠空間，取 =80。 主軸箱最低主軸高度須考慮到與工件最低孔位置、機床裝料高度（H=925 ）、滑臺滑座總高（=280）、側(cè)底座高度（560）、滑座與側(cè)底座之間調(diào)整墊高度（5）等尺寸之間的關(guān)系來確定。對于該組合機床，要保證潤滑不致從主軸襯套處泄漏箱外，則： ﹥85～140 對于本組合機床的設(shè)計為： =100 若取100毫米，則可求出主軸箱輪廓尺寸為： B=b+2=157+280=317 H=h++=202+100+80=382 根據(jù)上述計算值，按主軸箱輪廓尺寸系列標準，最后確定主軸箱輪廓尺寸為： BH=400400 在機床各組成部件的設(shè)計完成之后，以聯(lián)系尺寸圖為基礎(chǔ)進行細化，填加必要的電氣、液壓控制裝置、潤滑、冷卻、排屑裝置等，并加注技術(shù)要求等文字說明，便成為機床總圖。機床聯(lián)系尺寸總圖表示的內(nèi)容： [1]表示機床的配置形式和總布局。 [2]完整齊全的反映各部件之間的主要裝配關(guān)系和聯(lián)系尺寸、專用部件的主要輪廓尺寸、運動部件的運動極限位置及滑臺工作循環(huán)總的工作行程和前后備量尺寸。 [3]標注主要通用部件的規(guī)格代號和電動機型號、功率及轉(zhuǎn)速，并標出機床分組編號及組件名稱，全部組件應(yīng)包括機床全部通用及專用零部件。 [4]標明機床驗收標準及安裝規(guī)程。 機床聯(lián)系尺寸總圖如圖3.3所示。 圖3.3 機床設(shè)計總圖 3.4 生產(chǎn)率計算卡 （1） 理想生產(chǎn)率 理想生產(chǎn)率是指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng)（包括備品及廢品率在內(nèi)）所要求的機床生產(chǎn)率。它與全年工時數(shù)有關(guān)，一般情況下，單班制生產(chǎn)取2350h，兩班制生產(chǎn)，4600h，則本機床的生產(chǎn)率 ==60000÷2350=25.53（件/小時） （2）實際生產(chǎn)率 指所設(shè)計機床每小時實際可以生產(chǎn)的零件數(shù)量。 = (件/小時) 式中：——生產(chǎn)一個零件所需要的時間（min），它可根據(jù)下式計算： =+=（++）+（） 式（3-8） 式中：、——分別為刀具第Ⅰ、第Ⅱ工作進給行程長度（）； 、——分別為刀具第Ⅰ、第Ⅱ工作進給量（）； ——當工件沉孔、止口、锪窩、倒角、光整表面時，動力滑臺在死擋鐵上的停留時間，通常指刀具在加工終了時無進給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)5～10轉(zhuǎn)所需時間（）； ——分別為動力部件快進、快退行程長度（）； ——動力部件快速行程速度。采用機械動力部件取5～6；液壓動力部件取3～10；本設(shè)計取為8； ——直線移動或回轉(zhuǎn)工作臺進行一次工位轉(zhuǎn)換的時間，一般可取0.1； ——工件裝、卸（包括定位、夾壓及清除鐵屑等）時間，它取決于工件重量大小、裝卸是否方便及工人的熟練程度。根據(jù)各類組合機床的統(tǒng)計，一般取0.5～1.5。本設(shè)計取為1.5min。 則=+=（++）+（） =（27/127）+0.1+(223+250)/8000+0.1+1.5 =1.972min 經(jīng)過計算得 =60/1.972=30.43(件/小時) 經(jīng)過計算比較，本機床的設(shè)計生產(chǎn)率滿足理想生產(chǎn)率要求＞。 （3） 機床負荷率= 當＞時，計算二者的比值為負荷率 本機床的負荷率為=25.53/30.43=0.84 （4）生產(chǎn)率計算卡 它是按一定格式編制，反映該零件在機床上加工過程、工作時間、機床生產(chǎn)率、機床負荷率的簡明表格。表3.4為該零件加工組合機床生產(chǎn)率計算卡 表3.4 生產(chǎn)率計算卡 結(jié)論 本課題基于使設(shè)計出的機床結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、效率高、質(zhì)量好提出的要求，著重選擇最佳的工藝方案，合適地確定機床工序集中程度，合理地選擇組合機床的通用部件，恰當?shù)慕M合機床的配置型式，合理地選擇切削用量，以及設(shè)計高效率的夾具、工具、刀具及主軸箱就是本次設(shè)計主要內(nèi)容。具體的工作就是要制定工藝方案，進行機床結(jié)構(gòu)方案的分析和確定，進行組合機床總體設(shè)計，組合機床的部件設(shè)計和施工設(shè)計，使其具有工程意義，實現(xiàn)其在實際應(yīng)用中的價值。 本課題開發(fā)研制的單工位單面攻絲組合機床，用于加工變速箱前蓋螺紋孔。在研發(fā)過程中，針對加工過程中存在的難點進行了攻關(guān)。在攻絲組合機床的設(shè)計上采取了一系列的措施，保證了被加工孔的加工精度。主要完成了以下工作： 1、對變速箱前蓋的螺紋孔的加工工藝進行了分析研究，明確了各個孔加工的技術(shù)要求和工藝要點。 2、恰當?shù)剡x擇了機床的切削參數(shù)，動力頭及液壓滑臺驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。 3、根據(jù)通用、經(jīng)濟的原則，選擇了刀具，滿足了工藝的需要。 近幾十年來組合機床在汽車、拖拉機、柴油機、電機、機械、航空及軍工等部門已獲得了廣泛的使用，一些中小批量生產(chǎn)的部門也開始推廣使用。除了組合機床及其自動線方向外，還有以下幾個發(fā)展方向為：提高生產(chǎn)率、擴大工藝范圍、提高加工精度、提高自動化程度、創(chuàng)制超小型組合機床、發(fā)展專能組合機床及自動線。 設(shè)計的機床，保證了加工孔的生產(chǎn)質(zhì)量，提高了工效，加工成本大幅下降。本項工作還有許多值得完善的地方，例如：裝夾、定位由人工完成，效率較低；自動化程度有待提高等問題。這些問題通過改進設(shè)計、完善工藝、現(xiàn)場的不斷實踐、總結(jié)，必將會得到進步的提高。 參考文獻 [1] 徐旭東、周菊琪. 現(xiàn)代組合機床技術(shù)及其發(fā)展[J].中國機械工程.1995年第6卷第3期：31—34 [2] 佟璞瑋. 組合機床行業(yè)概況及今后發(fā)展對策[J]. 組合機床與自動化加工技術(shù). 1996年第8期：2—8 [3] 沈陽工業(yè)大學、大連鐵道學院、吉林工學院編.組合機床設(shè)計[M]. 上海：上?？茖W技術(shù)出版社，1985 [4]大連組合機床研究所.組合機床設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，1956. [5]大連組合機床研究所.組合機床設(shè)計講義[M].北京：機械工業(yè)出版社，1963 [6]金振華.組合機床及其調(diào)整與使用[M].北京：機械工業(yè)出版社，1993. [7]李慶余,張佳.機械制造裝備設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2003.8 [8]謝家瀛.組合機床設(shè)計簡明手冊（第一版）[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002.8 [9]大連組合機床研究所編.組合機床設(shè)計參考圖冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1975 [10]沈陽大學等編.組合機床設(shè)計[M].上海：上?？茖W技術(shù)出版社，1985 [11]許曉旸.專用機床設(shè)備設(shè)計[M].重慶：重慶大學出版社[M]，2003.6 [12]談武宗.鉆攻組合機床的設(shè)計和使用[J].組合機床與自動化加工技術(shù)，2000.1 [13]劉濤.變速箱銷孔加工組合機床設(shè)計[J]. 組合機床與自動化加工技術(shù)，2000.7 [14]宗永平.斯工委組合機床的設(shè)計與研制[J]. 組合機床與自動化加工技術(shù)，1998.2 [15] 趙如福主編.機械加工工藝人員手冊[.M]上海：上?？萍汲霭嫔?1990 [16]Brown, D. C. and Chandrasekaran, B. (1986) Knowledge and control for a mechanical design expert system[J]. IEEE Computer, 1(7), 92-100 [17]Salje, E. and Redeker, W. (1980) Design of machine tools (cutting machines) by means of computer aided design[J]. in Proceedings of ICPE, Tokyo, pp. 386-393. 致謝 首先感謝我的導師楊祖效教授，這篇論文是在他的悉心指導和親切關(guān)懷下完成的。在我完成畢業(yè)設(shè)計的三個月期間，導師給予了親切的關(guān)懷和諄諄的教導，使我能正確對待學習中遇到的困難和挫折，導師給了大力的支持和鼓勵。導師嚴謹認真的治學態(tài)度、求實的工作作風、豐富的科研經(jīng)驗、科學的思維方式和正直的人格都令我非常敬佩，并將多我產(chǎn)生深遠的影響。在此論文完成之際，謹向我的導師表示誠摯的謝意和深深的敬意! 其次，感謝濰坊學院機電與車輛工程學院全體老師的辛勤培養(yǎng)和諄諄教誨! 最后，感謝所有一直關(guān)心和幫助我的人們。