钻孔组合机床多轴箱设计
江苏城市职业学院毕业设计（论文）
[钻孔组合机床多轴箱设计]
学生姓名：张圆
学生学号： 070503350327
院（系）：机械工程系
年级专业： 03机电（一）班
指导教师：朱云开
二〇一○年四月
摘要
机械制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱，其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平、生活水准和国防实力。而制造业的生产能力主要取决于制造装备——机床的先进程度。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。
本文对减速器箱盖连接孔的加工工艺进行了详细的分析，就其孔的加工提出了“一次装夹，多工位加工，达到产品图样的精度要求”的思路。根据这一思路设计了钻孔组合机床设计。
该组合机床由立柱、立柱底座、中间底座、液压滑台、动力箱、多轴箱等组成。本文对各部分的设计进行了详细的计算和论证。
关键词：组合机床,离合器压盘,主轴箱,夹具
目录
摘要...........................................................................................................................................................................................- 2 -1 绪论 ........................................................................................................................................................................................- 4 -
1．1组合机床的概论 (4)
1.２组合机床的发展现状与趋势 (4)
1.3机床设计意义、内容、要求 (5)
1.3.1设计的意义 ................................................................ - 5 -
1.3.2 设计内容与要求............................................................ - 5 -
2 组合机床的总体设计.........................................................................................................................................................- 6 -
2.1组合机床方案的制定 (6)
2.1.1制定工艺方案 .............................................................. - 6 -
2.1.2 确定组合机床的配置形式和结构方案.......................................... - 7 -
2.2确定切削用量及选择刀具 (8)
2.2.1 确定工序间余量........................................................... - 8 -
2.2.2 切削用量的确定........................................................... - 8 -
2.2.3 切削力、切削扭矩、切削功率的确定........................................... - 8 -
2.2.4 刀具的选择............................................................... - 9 -
2.3钻孔组合机床总设计“三图一卡”的编制 (9)
2.3.1 被加工零件图............................................................. - 9 -
2.3.2 加工示意图.............................................................. - 10 -
2.3.3 机床联系尺寸图.......................................................... - 14 -
2.3.4 生产率计算卡............................................................ - 15 -
3 多轴箱的设计.................................................................................................................................................................... - 17 -
3.1绘制多轴箱设计原始依据图 (17)
3.2齿轮模数选择 (18)
3.3多轴箱的传动设计 (19)
3.4绘制传动系统图 (21)
3.5传动零件的校核 (21)
3.6液压系统 (24)
3..6.1 Z轴液压泵的确定........................................................ - 24 -
3.6.2 Y轴液压动力的确定....................................................... - 25 -
4 夹具设计 ............................................................................................................................................................................ - 26 -
4.1机床夹具的概述 (26)
4.1.1机床夹具的组成与分类...................................................... - 26 -
4.2工件结构特点分析 (27)
4.3工件定位的设计 (27)
4.4夹紧方案的设计 (27)
5结论......................................................................................................................................................................................... - 27 -参考文献................................................................................................................................................................................... - 29 -致谢........................................................................................................................................................................................ - 30 -
1 绪论
1．1组合机床的概论
组合机床是以系列化、标准化的通用部件为基础，配以少量的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。这种机床既有专用机床的结构简单、生产率和自动程度较高的特点，又具有一定的重新调整能力，以适应工件变化的需要。组合机床广泛应用于大批量生产的行业，如；汽车、拖拉机、电动机、内燃机、阀门、缝纫机等制造业。
1.２组合机床的发展现状与趋势
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。
近年来，随着数控技术，电子技术，计算机技术的发展，组合机床的服务对象已经由过去的农用机械，载货汽车向以轿车工业为重点的转移，组合机床行业开展了针对轿车零件关键工艺研究开发的科研攻关，采取引进技术，合作生产和自行开发相结合；组合机床也由过去的刚性组合机床向具有一定柔性，可实现多品种加工方向的变化,同时又应用数控技术发展了三坐标加工单元等数控组合机床,把纯刚性的设备变为可变可调的装备；组合机床的加工精度由半精加工向精加工方向转化,还开发了针对汽车发动机五大件加工的关键工艺设备，使行业在精加工机床的品种上有了较大扩充，为提供成套设备创造了条件；组合机床制造技术由过去的以机加工为主的单机及自动化向综合成套方向转换，加强了相应配套技术与产品的研究开发；组合机床的控制技术由传统的程序控制技术向数控，计算机管理与监控方向发展；组合机床行业企业生产的组合机床的控制技术，已完成了由接触继电器控制向可编程控制的转变，大大的提高了组合机床的可靠性，故障率大为降低；组合机床的开发已经又过去的人工设计转向计算机辅助设计，大力推行CAD，为提高设计速度，保证设计质量，缩短供货周期创造了有利的条件。
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) 高速化：由于机构各组件分工的专业化，在专业主轴厂的开发下，主轴高速化日益普及。过去只用于汽车工业高速化的机种（每分钟1.5万转以上的机种），现在已成为必备的机械产品要件。
(2) 精密化：由于各组件加工的精密化，微米的误差已不是问题。以电脑辅助生产
（CAM）系统的发展带动数控控制器的功能越来越多。
(3) 高效能：对机床高速及精密化要求的提高导致了对加工工件制造速度的要求提高。同时，由于产品竞争激烈，产品生命周期缩短，模具的快速加工已成为缩短产品开发时间所必须具备的条件。对制造速度的要求致使加工模具的机床向着高效能专业化机种发展。
(4) 系统化：机床已逐渐发展成为系统化产品。现在可以用一台电脑控制一条生产线的作业，不但可缩短产品的开发时间，还可以提高产品的加工精度和产品质量。
(5) 复合化：产品外观曲线的复杂化致使模具加工技术必须不断升级，机床五轴加工、六轴加工已日益普及，机床加工的复合化已是不可避免的发展趋势。
1.3 机床设计意义、内容、要求
1.3.1设计的意义
机床工业是现代工业特别是现代制造业的基础，在国民经济中占有重要的战略地位。机床工业与一个国家的工业竞争力、制造业发展水平紧密相关，本国的机床工业水平越高，工业和制造业竞争力越强。对我国而言，机床工业不仅仅具有重要的经济意义，而且还具有重要的国防战略意义。研究机床工业的特点，有助于我们了解机床工业的特殊规律，从而找到适合我国国情的机床工业发展之路。我国工业竞争力和制造业发展水平不高，一定程度上是与我国机床工业发展水平不高相联系的，加快我国机床工业的发展，提高我国机床工业技术和管理水平，将有利于我国工业和制造业发展。所以对机床的研究设计意义是极其重大的。
毕业设计是高等教育体系中非常重要的环节，它可以检验自己对专业知识理解与掌握的程度，也可以提高自己综合运用所学知识的能力，也能在分析问题和解决问题的过程中学到更多新的知识。
1.3.2 设计内容与要求
本次设计主要包括：
(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、变速机构、主轴主件、箱体、润滑与密封等的布置和机构设计,即绘制装配图和零件工作图。
(4)编写设计说明书
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。
2 组合机床的总体设计
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。在制定工艺方案时，必须计算分析被加工零件图，并了解零件的形状、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。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，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4个M8螺纹底孔的孔,孔的位置度公差为Φ0.1mm ，与Φ12孔同心。工件材料为HT21-40，HB170～241,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，孔的位置度公差为0.1mm 根据组合机床用的工艺方法及能达到的经济精度，可一次性加工螺纹底孔，孔径为Φ6.5。
(3) 定位基准及夹紧点的选择 加工此离合器压盖的孔，以底面的两个支承点限制X 、Y 和X 、Y 四个自由度，位于中间的心轴起到了很好的定位作用。
在保证加工精度的情况下，提高生产效率减轻工人劳动量，而工件也是大批量生产，由于夹具在本设计中没有考虑，因此在设计时就认为是人工夹紧。
2.1.2 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，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；工件各孔同轴度要求高时，应单独采用精加工等。
(2) 工件结构的影响这主要指零件的材料、硬度加工部位的结构形状，工件刚度定位基准面的特点，它们对机床工艺方案制度有着重要的影响。此离合器压盘的材料是HT21-40、硬度HB170-241、孔在整个压盘上呈90度均度分配，孔的直径为Φ6.5mm。采用多孔同步加工，零件的刚度足够，工件受力不大，发热变形对工件影响可以不计,此零件的加工特点是中心线与定位基准平面是垂直的，并且定位基准面是水平的,孔的分布范围是直线形状，工件比较长，一次钻完，多轴箱体积较大，采用两工位以减小多轴箱的体积，因而适合选择立式多工位钻床。
(3) 生产率的影响生产率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，按设计要求生产纲领为年生产量为6万件，从工件外形及轮廓尺寸，为了减少加工时间，采用多轴头，为了减少机床台数，此工序尽量在一台机床上完成。
(4) 现场条件的影响
1.车间布置情况车间内零件输送滚道的高度将影响机床的装料高度，当工件输送滚道穿过机床时，机床应设计为通过式，且配置不能超过三面，同时装卸工件只能推进拉出，机床通常不能安装中间导向，如果车间面积有限，则要限制机床轮廓尺寸，此外，机床在车间的安装位置等对机床配置方案也有一定的影响。
2.工艺间的联系工件到组合机床加工前，毛坯或半成品必须达到一定的要求，否则会造成工件在机床上夹紧定位不可靠，甚至造成刀具损坏，如果在组合机床上加工以后，还要转到其他机床上加工，而工件没有预先加工出保证精度的有关定位基面，那么组合机床应该考虑为下一道工序加工出定位面。
3.使用厂的技术能力和自然条件如果使用厂没有相当能力的工具车间,制造，刃磨复杂的整体复合刀具有困难，则制定方案时应避免采用此类刀具，必要时可增加机床工位，以便采用一般刀具分散加工。
综合以上所述,通过对箱盖零件的结构特点、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技
术要求、定位、夹紧方式、工艺方法，并定出影响机床的总体布局和技术性能等方面的考虑，最终决定设计四轴头多工位同步钻床。
2.2 确定切削用量及选择刀具
2.2.1 确定工序间余量
为使加工过程顺利进行并稳定的保证加工精度，必须合理地确定工序余量。生产中常用查表给出的组合机床对孔加工的工序余量，由于在本钻床上钻孔后重新安装或在其他多工位机床上加工下道工序，应适当加大余量，以消除转、定位误差的影响。Φ6.5mm的孔在钻孔后扩孔，直径上工序间余量0.5～1mm。
2.2.2 切削用量的确定
确定了在组合机床上完成的工艺内容了，就可以着手选择切削用量了。因为所设计的组合机床为多轴同步加工在大多数情况下，所选切削用量，根据经验比一般通用机床单刀加工低30%左右．多轴主轴箱上所有刀具共用一个进给系统，通常为标准动力滑台，工作时，要求所有刀具的每分钟进给量相同，且等于动力滑台的每分钟进给量（mm/min）应是适合有刀具的平均值。因此，同一主轴箱上的刀具主轴可设计成不同转速和不同的每转进
给量（mm/r）与其适应。以满足不同直径的加需要，即：n1·f
1=n2·f
2
=…=
i
·f
i
=v
f
式中：
n1、n2、…n i——各主轴转速（r/min）
f
1
、f2、…f i——各主轴进给量（mm/r）
v f——动力滑台每分钟进给量（mm/min）
由于离合器压盘孔的加工精度、工件材料、工作条件、技术要求都是相同的。按照经济地选择满足加工要求的原则，采用查表的方法查得：钻头直径D=6.5mm,铸铁HB175～255、进给量f=0.1mm/r、切削速度v=15m/min.
2.2.3 切削力、切削扭矩、切削功率的确定
根据选定的切削用量（主要指切削速度v及进给量f）确定切削力，作为选择动力部件及夹具设计的依据；确定切削扭矩，用以确定主轴及其它传动件的尺寸；确定切削功率，
用以选择主传动电动（一般指动力箱）功率，通过查表计算如下：
布氏硬度：HB =HB min －31(HB max －HB min ) =170－31
(241－170) =146.33 切削力：F =26D 8.0f 6.0HB =26×6.5×8.01.0×0.6146.33 =535.16 N
切削扭矩：T =109.1D 8.0f
6.0HB =10× 1.96.5×8.01.0×0.6146.33 =2452.26N ·mm 切削功率：P =D 9740Tv =2452.26×15/(9740×3.14×10) =0.123 kw
式中： HB ——布氏硬度 F ——切削力（N ）
D ——钻头直径（mm ） f ——每转进给量（mm/r ）
T ——切削扭矩(N ·mm) V ——切削速度（m/min ）
P ——切削功率(kw)
2.2.4 刀具的选择
选择刀具，应考虑工艺要求与加工尺寸精度、工件材质、表面粗糙度及生产率的要求。为了提高工序集中程度或满足精度要求，可以采用复合刀具。孔加工刀具的长度应保证加工终了时刀具螺旋槽尾端与导向套之间有30~50mm 距离，以便于排出切削和刀具磨损后又一定的向前调整量。
由于离合器压盘的布氏硬度在HB170～241，孔径D 为6.5mm ，因此刀具的材料选择高速钢钻头（W18Cr4V ）。
2.3钻孔组合机床总设计“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。
2.3.1 被加工零件图
被加工零件工序图是根据选定的工艺方案，表明零件的形状、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、使用、检验和调整机床的重要技术文件。离合器压盘用钻孔组合机床的被加工零件工序图如2－2所示。
图上主要内容：
（1）被加工零件的形状，主要外廓尺寸和本机床要加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形位精度等技术要求，以及对上道工序的技术要求等。
（2）本工序所选定的定位基准、夹紧部位及夹紧方向。
（3）加工时如需要中间向导，应表示出工件与中间向导有关部位结构和尺寸，以便检查工件、夹具、刀具之间是否相互干涉。
（4）被加工零件的名称、编号、材料、硬度及被加工部位的加上余量等。
2.3.2 加工示意图
1、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文件。
在图上应标注的内容：
（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、导向
装置的结构尺寸；刀具与导向置的配合，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。
2、绘制加工示意图之前的有关计算
（1）刀具的选择刀具选择考虑加工尺寸精度、表面粗糙度、切削的排除及生产率要求等因素。刀具的选择前已述及，此处就不在追述了。
（2）导向套的选择组合机床加工孔时，除采用刚性主轴加工方案外，零件上孔的位置精度主要靠刀具的导向装置来保证。因此，正确选择导向装置的类型，合理确定其尺寸、精度，是设计组合机床的重要内容，也是绘制加工示意图时必须解决的问题。
1）选择导向类型导向装置有两大类，即固定式导向和旋转式导向。根据刀具导向部分直径d=10mm和刀具导向的线速度v=15m/min，选择固定式导向。
2）选择导向套参数根据刀具的直径选择固定导向装置，如图2－4所示：
图2－4 固定导向装置
固定导向装置的标准尺寸如下表：
表2－1 固定导向装置的标准尺
固定装置的配合如下表：
表2－2 固定装置的配合
导向装置的布置如表2－3所示：
表2－3 导向装置的参数(mm)
（3）主轴类型、尺寸、外伸长度因为轴的材料为40Cr，剪切弹性模量G=81.0GPa,刚性主轴取ψ＝1／4（0）／m,所以B取2.316，
根据刚性条件计算主轴的直径为：
d B4T=2.316×445
3274=17.52mm
.
式中：d——轴直径（mm）
T——轴所承受的转矩（N·mm）
B——系数
本设计中所有主轴直径皆取d=20mm,主轴外伸长度为：L=115mm，D/
d为32/20，内孔
1
长度为：l1 =77mm.
（4）选择刀具接杆由以上可知，多轴箱各主轴的外伸长度为一定值，而刀具的长度也是一定值，因此，为保证多轴箱上各刀具能同时到达加工终了位置，就需要在主轴与刀具之间设置可调环节，这个可调节在组合机床上是通过可调整的刀具接杆来解决的,
图2－6 可调连接杆
连接杆上的尺寸d 与主轴外伸长度的内孔D 配合，因此，根据接杆直径d 选择刀具接杆参数如表2－4所示：
表2－4 可调接杆的尺寸
（5）确定加工示意图的联系尺寸
从保证加工终了时主轴箱端面到工件端面间距离最小来确定全部联系尺寸，加工示意图联系尺寸的标注如图2－3所示。其中最重要的联系尺寸即工件端面到多轴箱端面之间的距离（图中的尺寸333mm ）,它等于刀具悬伸长度、螺母厚度、主轴外伸长度与接杆伸出长度（可调）之和，再减去加工孔深度和切出值。
（6）工作进给长度的确定 如图2－7工作进给长度工L 应等于工件加工部位长度L 与刀具切入长度1L 和切出长度2L 之和。切入长应1L 应根据工件端面误差情况在5～10mm 之间选择，误差大时取大值，因此取1L =7mm ，切出长度2L =1/3d+(3～8)=10
31⨯+8 ≈9mm,
所以工L =10+7+9=26mm.
（7）快进长度的确定 考虑实际加工情况，在未加工之前保证工件表面与刀尖之间有足够的工作空间，也就是快速退回行程须保证所有刀具均退至夹具导套内而不影响工件装卸。这里取快速退回行程为156mm ，快退长度等于快速引进与工作工进之和，因此快进长度156－26=130mm.
图2－7 工作进给长度
2.3.3 机床联系尺寸图
1、联系尺寸图的作用和内容
一般来说，组合机床是由标准的通用部件——动力箱、动力滑台、立柱、立柱底座加上专用部件——多轴箱、刀、辅具系统、夹具、液、电、冷却、润滑、排屑系统组合而成。联系尺寸图用来表示机床各组成部件的相互装配和运动关系，以检验机床各部件的相对位置及尺寸联系是否满足要求，通用部件的选择是否合适，并为进一步开展主轴箱、夹具等专用部件、零件的设计提供依据。
2、选用动力部件
选用动力部件主要选择型号、规格合适的动力滑台、动力箱。
（1）滑台的选用 通常根据滑台的驱动方式、所需进给力、进给速度、最大行程长度和加工精度等因素来选用合适的滑台。
1）驱动形式的确定 根据对液压滑台和机械滑台的性能特点比较，并结合具体的加工要求，使用条件选择HY 系列液压滑台。
2）确定轴向进给力 滑台所需的进给力进F =∑i F =4×1071.79=4287.16N 式中：i F ——各主轴加工时所产生的轴向力
由于滑台工作时，除了克服各主轴的轴的向力外，还要克服滑台移动时所产生的摩擦力。因而选择滑台的最大进给力应大于进F ＝4.29KN 。
3）确定进给速度 液压滑台的工作进给速度规定一定范围内无级调速，对液压滑台确定切削用量时所规定的工作进给速度应大于滑台最小工作进给速度的0.5～1倍;液压进给系统中采用应力继电器时，实际进给速度应更大一些。本系统中进给速度
v f
=n ·f=47.8mm/min 。所以选择HY25IA 液压滑台，工作进给速度范围32～800mm/min ，
快速速度12m/min 。
4）确定滑台行程 滑台的行程除保证足够的工作行程外，还应留有前备量和后备量。前备量的作用是动力部件有一定的向前移动的余地，以弥补机床的制造误差以及刀具磨损后能向前调整。本系统前备量为20mm ，后备量的作用是使动力部件有一定的向后移动的余地，为方便装卸刀具，这是取40mm,所以滑台总行程应大于工作行程，前备量，后备量之和。即：行程L ＞156+20+40=236mm ，取L ＝250mm 。综合上述条件，确定液压动力滑台型号HY25IA 。
（2）由下式估动力箱的选用 动力箱主要依据多轴所需的电动机功率来选用，在多
轴箱没有设计之前，
P可算主P＝切P／η＝4×0.123／0.8＝0.615KW
主
式中：η——多轴箱传动效率，加工黑色金属时η＝0.8～0.9；有色金属时η＝0.7～0.8，本系统加工HT21-40 JB307-62，取η＝0.8．
动力箱的电动机功率应大于计算功率，并结合主轴要求的转速大小选择。因此，选用电动机型号为Y100L—6B5的1TD25IA型动力箱，动力箱输出轴至箱底面高度为125mm。主要技术参数如下表：
（3）Y轴液压滑台的选用
工件质量计算 V=420×240×10＋(2×160＋2×340)×10×30
=1.308×10-3m3
m = ρv=7.0×103×1.308×10-3 =9.156kg
磨擦系数：f=0.07～0.12取f=0.1
F=f·N=0.1mg=0.1×9.156×10=9.156N
2、配套支承部件的选用立柱1CL25型，立柱底座1CD25
3、确定装料高度装料高度指工件安装基面至机床底面的垂直距离，在现阶段设计组合机床时，装料高度可视具体情况在H＝580～1060mm之间选取，本系统取装料高度为976mm。
4、中间底座轮廓尺寸中间底座的轮廓尺寸要满足Y轴滑台在其上面联接安装的需要，又考虑到与立柱底座相连接。因此，中间底座采用侧底座1CC32。
5、确定多轴箱轮廓尺寸本机床配置的多轴箱总厚度为301mm，宽度和高度按标准尺寸中选取。计算时，多轴箱的宽度B和高度H可确定为：B=500 H=500 根据上述计算值，按主轴箱轮廓尺寸系列标准，最后确定主轴箱轮廓尺寸B×H=500X500mm。
2.3.4 生产率计算卡
生产率计算卡是反映所设计机床的工作循环过程、动作时间、切削用量、生产率、负
荷率等技术文件，通过生产率计算卡，可以分析拟定的方案是否满足用户对生产率及负荷率的要求。计算如下：
切削时间： T 切= L/v f +t 停= 2×26/47.8＋2×15/478 =1.151 min 式中： T 切——机加工时间（min ） L ——工进行程长度（mm ） v f —— 刀具进给量（mm/min ）
t 停——死挡铁停留时间，一般为在动力部件进给停止状态下，刀具旋转5～15 r 所需要时间。这里取15r
辅助时间 T 辅 =
fk
v L L 4
3 +t 移+t 装= （150＋176）×2/12000+0.1+1.5
= 1.654min
式中： L 3、L 4 ——分别为动力部件快进、快退长度（mm ） v fk ——快速移动速度（mm/min ）
t 移 ——工作台移动时间（min ）,一般为0.05～0.13min,取0.1 min t 装 ——装卸工件时间（min ）一般为0.5～1.5min,取1.5min 机床生产率 Q 1 = 60/T 单 = 60/（T 切+T 辅）=60/（1.151+1.654） =21.39 件/h 机床负荷率按下式计算 η= Q 1/Q ×100% = Q 1t k /A ×100% =21.39×1950/60000×100% =70% 式中： Q ——机床的理想生产率（件/h ） A ——年生产纲领（件）
t k ——年工作时间，单班制工作时间t k =1950h
表2－5 生产率计算卡
3 多轴箱的设计
主轴箱是组合机床的主要部件之一，按专用要求进行设计，由通用零件组成。其主要作用是，根据被加工零件的加工要求，安排各主轴位置，并将动力和运动由电动机或者动力部件传给各工作主轴，使之得到要求的转速和转向。主轴箱按结构大小分为大型主轴箱和小型主轴箱。按结构特点分为通用（标准）和专用主轴箱。
3.1 绘制多轴箱设计原始依据图
多轴箱设计原始依据图是根据“三图一卡”绘制的如图2－9所示:
如图2－9 钻孔组合机床多轴箱原始依据图
图中多轴箱的两定位销孔中心连线为横坐标，工件加工孔对称，选择箱体中垂线为纵坐标，在建立的坐标系中标注轮廓尺寸及动力箱驱动轴的相对位置尺寸。主轴部为逆时针旋转（面对主轴看）。
主轴的工序内容，切削用量及主轴尺寸及动力部件的型号和性能参数如表 2－6所示：
表2－6 主轴外尺寸及切削用量
注：1．被加工零件编号及名称：箱盖；材料：HT21-40 JB297-62；硬度: HB170-241 2．动力部件型号：1TD25IA动力箱，电动机型号Y100L-6；功率P＝1.5kw。
3.2 齿轮模数选择
本组合机床主要用于钻孔，因此采用滚珠轴承主轴。
齿轮模数m可按下式估算：
m=(30～32)3)
/(
19
5.1⨯=1.76
/(ZN
P=32×3)
478
式中：m——估算齿轮模数 P——齿轮所传递率（kw）
N——小齿轮的转速（r/min） Z——对啮合齿中的小齿轮数
多轴箱输入齿轮模数取m1=3，其余齿轮模数取m2=2。
3.3 多轴箱的传动设计
（1）根据原始依据图（图2－9），画出驱动轴、主轴坐标位置。如下表：
表2—7 驱动轴、主轴坐标值
（2）确定传动轴位置及齿轮齿数
图2－10 齿轮的最小壁厚
1）最小齿数的确定为保证齿轮齿根强度，应使齿根到孔壁或键槽的厚度a≥2m,
驱动轴的直径为d=30mm,有《机械零件设计手册》知，如图2－10所示齿轮t=33.3mm,当
m1=3时。驱动轴上最小齿轮齿数为：
Z min≥2（t/m1+2+1.25）－d0/m1 =2×(33.3/3+2+1.25)－30/3
=18.9
所以驱动轴齿数要大于等于19，为减小传动轴的种类，所有传动轴的直径取30mm.
当m2=2，d=20时，齿轮t=23.3mm。主轴上最小齿轮齿数为：
Z min≥2（t/m
2+2+1.25）－d0/m2 =2×（23.3/2+2+1.25）－20/2 =19.8 所以主轴齿数要大于等于20。
2）传动轴11为主轴1，2，3 ，4都各自在同一同心圆上。 多轴箱的齿轮模数按驱动轴出轮估算：
m ≥3232 1.71?
?
多轴箱输入出轮模数取m 1=3，其余齿轮模数取m 2=2。主轴1，2，3要求的转速一致且较高，所以采用升速传动。主轴齿数选取Z=45，传动齿轮采用z=45齿的齿轮，变位系数
0.181x =。传动轴的转速为:
1000/1.41/m in 706/m in
n r r ==
由于前面选取了主轴直径为30，显然传动轴直径都选取20，这样为了减少传动轴种类和设计题目需要由于传动轴转速是706/m in r ，则驱动轴至传动轴的传动比为:
70611000
1.42
i =
=
所以选择两级传动，且传动比分配为：一级为1.2×1.2;二级为1.4×1.0。驱动轴的直径为30mm ，由《机械零件设计手册》查得知：t=33.3mm,当m=3时，驱动轴上的齿数为：
Z min ≥303
33.32(
2 1.25)2(
2 1.25))44.82
d
m
t m
++-
=++-
= 去驱动齿轮齿数Z=45。
通用的齿轮有三种，即传动齿轮、动力箱齿轮和电机齿轮。材料均为45钢，热处理为齿部高频淬火G54。本机床齿轮的选用按照下表选用
计算各主轴转速：
使各主轴转速的相对转速损失在±5%以内。由公式：V=
3.141000
D n 知：
m in
12342810001100
3.14 6.5
r n n n n ⨯====
=⨯
某钻孔卧式组合机床多轴箱设计
优秀设计 本科毕业论文 某钻孔卧式组合机床多轴箱设计
某钻孔卧式组合机床多轴箱设计 摘要 本课题设计了某零件钻孔工位移动工作台卧式组合机床多轴箱。在设计中，根据被加工的零件图计算确定了箱体的尺寸大小，通过钻孔工序切削用量的确定，再计算出钻孔工序的切削参数，进而计算动力参数，由动力参数选择了动力箱。然后制定传动方案。根据传动方案及设计需求选定所用的轴、轴承、齿轮、油泵和其它与之配套的零件，并计算出主轴和传动轴的坐标。最后对本设计选用的轴、轴承、齿轮进行了校核。通过本设计实现钻孔在同一机床上加工，同时使用多把刀具并在几个方面对工件进行加工，达到较高的工序集中程度，从而获得较高的生产率。 多轴箱是组合机床的核心部件。它是选用通用零件，按专用要求进行设计的，在组合机床设计的过程中，是工作量较大的部件之一。它是根据工序图和加工示意图所确定的工件加工孔的数量和位置，切削用量和主轴类型设计的传递各主轴运动的动力部件。其动力来自通用的动力箱，与动力箱一起安装于进给滑台，可完成钻，绞等加工工序。本设计可实现了多孔的一次加工完成，提高了工作效率。 关键词：组合机床；多轴箱；钻孔；齿轮；轴
Abstract This subject has certain parts design of drilling horizontal combination machine tools moving workbench workstation Multi-axle Box. In the design, according to the calculated by processing components determines the size of the box, through the drilling process of cutting parameter determination, then calculates the cutting parameters of drilling process, and then calculating dynamic parameters of the dynamic parameter selection, power box. Then driving scheme. According to the transmission scheme and design requirements of shaft, selected bearings, gears, pumps and other ancillary components, and calculate transmission shaft and the coordinates. Through the design on the same machine processing drilling tools, use more in aspects of the work piece machining, achieve high concentration process, so as to achieve higher productivity. Multi-axle box is a combination of the core components of machine tools. It is the choice of generic parts, according to specific design requirements, in combination of machine tool design process, is the workload of one of the larger components. It is based on processes and process schematic diagram of the work piece determined by the number and location of holes, cutting consumption and spindle type of design momentum of our campaign to pass the spindle parts. Its power comes from a common power boxes and power boxes are installed on the feed slide units, to be completed by drilling, twisting and other manufacturing processes. This design can be achieved through a porous enough for processing and increase working efficiency. Key words ：Modular machine tool；Multi-axle Box；Drilling；Gear；Axis
多轴钻孔组合机床设计
摘要 本次设计是结合近年来国内外机床行业发展的新趋势,针对柴油机汽缸盖两侧的小孔钻削的组合机床设计.组合机床是由大量的通用部件和少量的专用部件组成的工序集中的高效率机床,它能够对一种(多种)零件进行多刀,多轴,多面,多工位加工,制造的周期短,投资少,经济效益高. 关键词:汽缸盖;毛坯;定位;机床夹具;金属切削;钻头
ABSTRACT This design was unified the new tendency of domestic and foreign machine tool’s industry development in the recent years, aimed at the design of assembled machine tool of the two sides’ pore drilling of diesel engine cylinder’s cover. The assembled machine tool is the centralized working procedure and high efficiency machine tool, which is composed by the massive general parts and the few special parts, it can process one kind (or many kinds)of part on the multi-knives, multiple-spindle, multi- surface, multi-locations. Its manufacture cycle is short, the investment is little ,but the economic benefit is high. Keywords:Cylinder Head；roughCutters；allocation; jig; metal cutting; drills
浅谈组合机床多轴箱设计
浅谈组合机床多轴箱设计 组合机床是根据工件加工需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件的一种高效专用机床。多轴箱是组合机床的重要专用部件，用于布置机床工作主轴及其传动零件和相应附加机构。多轴箱的设计是组合机床设计过程中至关重要的一环，其设计质量的好坏将直接影响组合机床的设计质量。 一、多轴箱的基本结构 多轴箱体的标准厚度为180，用于卧式的多轴箱前盖厚度为26，后盖为90，本次设计去多轴箱的厚度为325，多轴箱箱体材料为HT200，前，后，侧盖等材料为HT150。本工序为镗孔，主轴进退两个方向都有轴向切削力所以前后支撑均为圆锥滚子轴承，这种支撑可承受较大的径向和轴向力且结构简单装配调整方便。 二、通用多轴箱设计 通用多轴箱设计的一般设计顺序是：绘制多轴箱设计原始依据图，确定主轴结构，轴径及齿轮模数，拟定传动系统，计算主轴传动轴坐标，绘制坐标检查图，绘制多轴箱总图，零件图及编制组件明细表。 1 绘制多轴箱设计原始依据图 多轴箱设计原始依据图是根据三图一卡绘制的，其主要内容： 1）根据机床联系尺寸图，绘制多轴箱外形图，并根据轮廓尺寸及与动力箱驱动轴相对位置尺寸。 2）根据联系尺寸图和加工示意图，标注所有主轴位置尺寸及工件与主轴、主轴与驱动轴的相关位置尺寸。在绘制主轴位置时要要特别主要：主轴和被加工零件在机床上是面对面安放的；其次，多轴箱上的坐标尺寸基准和零件工序图上的基准经常不重合，应根据多轴箱与加工零件的相对位置找出统一基准，并标出其相对位置关系尺寸，然后根据零件工序图各孔位置尺寸，算出多轴箱上各主轴坐标值。 3）根据加工示意图标注各主轴转速及转向主轴逆时针转向可不标，只注顺时针转向。 4）列表标明各主轴的工序内容、切削用量及主轴外伸尺寸等。 5）标明动力部件型号及其性能参数等。 2 主轴齿轮的确定及动力计算
课程设计
组合机床主轴箱设计 1.1主轴箱的基本结构 (2) 1.1.1 通用主轴箱的组成 (2) 1.1.2主轴箱通用零件 (2) 1.2绘制多轴箱设计原始依据图 (3) 1.3 主轴、齿轮的确定及动力计算 (4) 1.3.1主轴型式和直径、齿轮模数的确定 (4) 1.3.2动力计算 (4) 1.4主轴箱传动设计 (5) 1.4.1主轴的分布 (5) 1.4.2传动系统设计 (6) 1.5多轴箱坐标计算 (7) 1.5.1坐标计算 (7) 1.5.2绘制坐标检查图 (8) 1.6 主轴箱总图设计 (8) 1.7 设计小结 (8) 组合机床多轴箱设计 1.1多轴箱的基本结构 多轴箱是组合机床的重要专用部件。它是选用通用零件，按专用要求进行
设计的。它根据加工示意图所确定的工件加工孔的数量和位置、切削用量和主轴类型设计的传递各主轴运动的动力部件。其动力来自通用的动力箱，与动力箱一起安装于进给滑台，完成钻孔工序。 所设计的多轴箱为通用主轴箱，结构典型，能利用通用的箱体和传动件，借助导向套引导刀具来保证被加工孔的位置精度。 1.1.1 通用多轴箱的组成 通用多轴箱由通用零件如箱体、主轴、传动轴、齿轮和附加机构组成。在多轴箱箱体内腔可安排三排宽24mm的齿轮或安排两排宽32mm齿轮；箱体后壁与后端盖之间安排一排齿轮。 1.1.2多轴箱通用零件 1.箱体类型 多轴箱的通用类型零件配套查《手册》表7－4；箱体材料为HT200,前、后、侧盖等材料为HT150。查多轴箱基本尺寸系列尺寸（GB3668.1－83）规定，多轴箱箱体高度和宽度是根据配套滑台的规格按规定的系列尺寸（表7－1）选择；多轴箱后盖与动力箱查《手册》表7－2，其结合面上联接螺钉、定位销孔及其位置与动力箱联系尺寸相适应查《手册》表5-40；通用多轴箱箱体结构尺寸及螺孔位置查《手册》表7－1及7－3。 多轴箱的标准厚度为180mm，前盖厚度为55mm，后盖为90mm。 2、通用主轴 通用主轴选用滚锥轴承主轴前后支承均为滚珠轴承。这种结构可承受的轴向和一定的径向力。而且结构简单、装配调整方便。 主轴箱采用前端外伸为115mm的长主轴，并采用固定钻套。 主轴材料采用40Cr钢，热处理C42。通用主轴的最小间距查《手册》表4-3。 3、通用传动轴 通用传动轴采用滚锥传动轴，材料45钢，调质T235。 4、通用齿轮和套 多轴箱齿轮有：传动齿轮，动力箱齿轮，其结构型式、尺寸参数查《手册》表7－21～表7－23。 多轴箱用套和防油套差《手册》表7－24，表7－25。
组合机床多轴箱设计
组合机床多轴箱设计 多轴箱是组合机床的重要专用部件，用于钻、扩、铰、镗孔等加工工序。多轴箱一般具有多根主轴，同时对一列孔系进行加工。根据结构特点，多轴箱分为通用和专用两大类。通用多轴箱采用标准主轴和导向套引导刀具来保证加工孔的位置精度，而专用多轴箱采用刚性主轴和精密滑台导轨来保证加工孔的位置精度。本课题主要设计大型通用多轴箱，由通用零件如箱体、主轴、传动轴、齿轮和附加机构等组成。 大型通用多轴箱由通用零件如箱体、主轴、传动轴、齿轮和附加机构等组成。多轴箱的通用箱体类零件的材料为 HT200，前、后、侧盖等材料为HT150.多轴箱基本尺寸系列 标准规定了9种名义尺寸，宽度和高度是根据配套滑台的规格按规定的系列尺寸选择。 通用主轴分为钻床类主轴和攻螺纹类主轴。钻床类主轴按支承型式可分为滚锥轴承主轴、滚珠轴承主轴和滚针轴承主轴，按与刀具的连接是浮动还是刚性连接，又可分为短主轴和长主轴。攻螺纹类主轴按支承型式可分为前后支承均为圆锥滚子轴
承主轴和前后支承均为推力球轴承和无内环滚针轴承的主轴。主轴材料一般采用40Cr钢，热处理C42；滚针轴承主轴用 20Cr钢，热处理S0.5~C59. 通用传动轴按用途和支承型式分为六种，分别为圆锥轴承传动轴、滚针轴承传动轴、埋头传动轴、手柄轴、油泵传动轴和攻螺纹用蜗杆轴。传动轴一般采用45钢，调质T235；滚针 轴承传动轴用20Gr钢，热处理S0.5~C59. 多轴箱用通用齿轮有传动齿轮、动力箱齿轮和电动机齿轮三种。多轴箱的工作原理是利用多根主轴同时对一列孔系进行加工，完成钻、扩、铰、镗孔等加工工序。 通用多轴箱是组合机床中的重要部件之一。它通过传动轴和传动齿轮的传动，将动力箱中电动机轴的动能传递给主轴，主轴带动刀具加工工件。通过对齿轮啮合的调整，可以获得不同的传动比，从而实现主轴的不同转速。多轴箱还可以安装多个不同的主轴，这样就可以用多个主轴对同一个工件进行不同的加工。多轴箱与动力箱一起安装于进给滑台，可完成钻、扩、铰、镗孔等加工工艺。
柴油机轴承盖多孔钻专机总体及左主轴箱设计
目录 1 前言 (1) 1.1 组合机床发展概况 (1) 1.2 课题的来由、设计内容及发展前景 (1) 2 组合机床总体设计 (3) 2.1 工艺方案的确定 (3) 2.2 详细计算 (4) 2.3 通用部件的选择 (8) 2.4 确定机床联系尺寸 (10) 2.5 机床生产率计算卡 (11) 3 组合机床左主轴箱设计 (14) 3.1 绘制左主轴箱设计原始依据图 (14) 3.2 主轴结构型式的选择及动力计算 (17) 3.3 主轴箱传动系统的设计与计算 (17) 3.4 主轴箱中传动轴坐标的计算及坐标检查图的绘制 (21) 3.5 传动轴直径的确定和轴强度的校核 (22) 3.7 齿轮校核计算 (24) 4 结论 (27) 参考文献 (28) 致谢 (29) 附录 (30)
1 前言 1.1 组合机床发展概况 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。它采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方法，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。一般用于加工箱体类或特殊形式的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削端面、切削平面、切削内外螺纹以及加工圆和端面等。 二十世纪70年代以来，随着可转位刀具、密齿铣刀、镗孔尺寸自动检测和刀具自动补偿技术的发展，组合机床的加工精度也有所提高。到了80年代，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置的灵活多样方面均有新的突破性发展，实现了机床工作程序软件化，工序高度集中，高效短节拍和多样功能的自动监控。柔性组合机床应用于多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换，配以可编程序控制器、数字控制等，能任意改变工作循环控制和驱动系统，并能灵活适应多品种加工的可调可变的组合机床。 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。现代组合机床的主要通用部件制造厂相继发展了直流伺服驱动和交流伺服驱动滑台、数控滑台、数控三坐标加工模块、多轴箱储存和多轴箱更换装置等新一代通用部件。随着现代组合机床的发展，人们也已逐渐打破了通常认为其只适应于箱体类零件加工的模式，它的功能和应用范围正在不断延伸和扩展，其自动线主要用于大批量生产。 现代机械制造工业发展的特征是：产品更新换代的周期缩短，多品种、中小批量轮番生产已成为普遍的生产方式。因此，具有一定柔性，能对多品种、小批量生产方式作出快速响应，是现代组合机床及加工系统发展的必然趋势。国外已推出转塔与换箱结合，换箱和换刀结合的自动换箱机床，它们各自结合两者优点，使组合机床进一步柔性化。 目前，组合机床在机械制造工业中应用也越来越普遍，并已显示出其巨大的优越性。设计该组合机床思路如下：仔细分析零件的特点，以确定零件合理可行的加工方法（包括安排工序及工艺流程，确定工序中的工步数，选择加工的定位基准及夹压方案等），确定工序间加工余量，选择合适的切削用量，确定组合机床的配制形式；根据被加工零件的工艺要求确定刀具，再由刀具直径计算切削力，切削扭矩，切削功率，然后选择各通用部件，最后按照装配关系组装成组合机床。 1.2 课题的来由、设计内容及发展前景
ZH1100柴油机齿轮室盖多孔钻组合机床总体及后主轴箱设计
本科毕业设计（论文）通过答辩 目录 1 前言 (1) 2 组合机床总体设计 (3) 2.1总体方案论证 (3) 2.2切削用量及刀具的选择 (5) 2.3组合机床总体设计—“三图一卡” (9) 3 组合机床后主轴箱设计 (15) 3.1绘制后主轴箱设计原始依据图 (15) 3.2主轴结构型式选择和动力计算 (15) 3.3后主轴箱传动系统的设计与计算 (17) 3.4后主轴箱坐标计算、绘制坐标检查图 (20) 3.5轴、齿轮的校核 (22) 3.6轴承的校核 (27) 3.7主轴箱体及其附件选择 (28) 3.8润滑系统的设计 (29) 4 结论 (30) 参考文献 (31) 致谢 (32) 附录 (33)
1 前言 本课题是设计ZH1100柴油机齿轮室盖多孔钻组合机床，课题来源于盐城市江动集团，为了保证零件的加工精度，在整个设计过程中应满足以下几点要求： A.机床要求运转平稳，结构简单，工作可靠，装卸方便，维修及调整便利； B.加工精度应符合零件图要求； C.主轴箱能满足机床总体方案的要求（转速，转向，功率，坐标要求）。 本课题将有4人来进行设计，本人将主要进行后主轴箱设计。为了保证加工零件的质量、产量和降低成本。首先制定了合理的工艺方案，然后按工艺方案的需求确定机床的配置型式，选择通用部件，设计专用部件和工作循环的控制系统。为了表达该组合机床设计的总体方案，在设计时要绘制“三图一卡”，即ZH1100柴油机齿轮室盖多孔钻组合机床的加工工序图、加工示意图、机床联系尺寸图和生产率计算卡。然后将根据“三图一卡”进行组合机床的设计、调整和验收。 组合机床的设计，目前基本上有两种情况：其一，是根据具体加工对象的具体情况进行专门设计，这是当前最普遍的做法。其二，随着组合机床在我国机械行业的广泛使用，广大工人和工程技术人员总结自己设计、生产和使用组合机床的经验，发现组合机床不仅在其组成部件方面有共性，可设计成通用部件，而且一些行业在完成一定工艺范围内组合机床是极其相似的，有可能设计为通用机床，这种机床称为“专能组合机床”。这种组合机床就不需要每次按具体加工对象进行专门设计和生产，而是可以设计成通用品种，组织成批生产，然后按被加工的零件的具体需要，配以简单的夹具及刀具，即可组成加工一定对象的高效率设备。 为了使组合机床能在中小批量生产中得到应用，往往需要应用成组技术，把结构和工艺相似的零件集中在一台组合机床上加工，以提高机床的利用率。 组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系统和多轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造系统等。 现代组合机床的主要通用部件制造厂相继发展了直流伺服驱动和交流伺服驱动滑台、数控滑台、数控三坐标加工模块、多轴箱储存和多轴箱更换装置等新一代通用部件。德国许勒·惠勒公司的机械进给部件采用谐波减速器，与常用的圆柱齿轮减速器或行星减速器相比，具有降速比大、体积小、结构简单、承载能力大、传动效率高、噪音低、传动平稳等优点。现代组合机床也已逐渐打破了通常认为只适应于箱体类零件加工的模式，其功能和应用范围正在不断延伸和扩展。其自动线主要用于大批量生产，虽然技术已很成熟，但一般利用率低、缺乏柔性，难以适应现代中批量轮番生产的需要。[4] 现代机械制造工业发展的特征是：产品更新换代的周期缩短，多品种、中小批
架体(4 15)钻孔组合机床设计
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
ABSTRACT This 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。The velocity ratio is1/1.09。Also had achieved for causes the structure compact goal。Uses in the velocity ratio aspect is causes the velocity ratio promotion speed in last the level is for cause on the main axle the gear not oversized, also arrived the transmission system request. Follows the main axle cellular construction the main characteristic，front end the bearing I have used the thrust force ball bearing and the centripetal ball bearing combination. These then are my aggregate machine-tool plan formulation main content Key words: Cutting spindle spindle boxes power boxes gear.
毕业论文组合机床设计
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 and design, 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。组合机床是由万能机床和专用机床发展来的，它既有专用机床结构简单的特点，又有万能
钻孔组合机床多轴箱设计
江苏城市职业学院毕业设计（论文） [钻孔组合机床多轴箱设计] 学生姓名：张圆 学生学号： 070503350327 院（系）：机械工程系 年级专业： 03机电（一）班 指导教师：朱云开 二〇一○年四月
摘要 机械制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱，其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平、生活水准和国防实力。而制造业的生产能力主要取决于制造装备——机床的先进程度。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。 本文对减速器箱盖连接孔的加工工艺进行了详细的分析，就其孔的加工提出了“一次装夹，多工位加工，达到产品图样的精度要求”的思路。根据这一思路设计了钻孔组合机床设计。 该组合机床由立柱、立柱底座、中间底座、液压滑台、动力箱、多轴箱等组成。本文对各部分的设计进行了详细的计算和论证。 关键词：组合机床,离合器压盘,主轴箱,夹具
目录 摘要...........................................................................................................................................................................................- 2 -1 绪论 ........................................................................................................................................................................................- 4 - 1．1组合机床的概论 (4) 1.２组合机床的发展现状与趋势 (4) 1.3机床设计意义、内容、要求 (5) 1.3.1设计的意义 ................................................................ - 5 - 1.3.2 设计内容与要求............................................................ - 5 - 2 组合机床的总体设计.........................................................................................................................................................- 6 - 2.1组合机床方案的制定 (6) 2.1.1制定工艺方案 .............................................................. - 6 - 2.1.2 确定组合机床的配置形式和结构方案.......................................... - 7 - 2.2确定切削用量及选择刀具 (8) 2.2.1 确定工序间余量........................................................... - 8 - 2.2.2 切削用量的确定........................................................... - 8 - 2.2.3 切削力、切削扭矩、切削功率的确定........................................... - 8 - 2.2.4 刀具的选择............................................................... - 9 - 2.3钻孔组合机床总设计“三图一卡”的编制 (9) 2.3.1 被加工零件图............................................................. - 9 - 2.3.2 加工示意图.............................................................. - 10 - 2.3.3 机床联系尺寸图.......................................................... - 14 - 2.3.4 生产率计算卡............................................................ - 15 - 3 多轴箱的设计.................................................................................................................................................................... - 17 - 3.1绘制多轴箱设计原始依据图 (17) 3.2齿轮模数选择 (18) 3.3多轴箱的传动设计 (19) 3.4绘制传动系统图 (21) 3.5传动零件的校核 (21) 3.6液压系统 (24) 3..6.1 Z轴液压泵的确定........................................................ - 24 - 3.6.2 Y轴液压动力的确定....................................................... - 25 - 4 夹具设计 ............................................................................................................................................................................ - 26 - 4.1机床夹具的概述 (26) 4.1.1机床夹具的组成与分类...................................................... - 26 - 4.2工件结构特点分析 (27) 4.3工件定位的设计 (27) 4.4夹紧方案的设计 (27) 5结论......................................................................................................................................................................................... - 27 -参考文献................................................................................................................................................................................... - 29 -致谢........................................................................................................................................................................................ - 30 -
变速器上盖钻孔工序夹具及组合机床多轴箱部分结构设计
变速器上盖钻孔工序夹具及组合机床多轴箱部分结构设计 目录 前言 (i) 摘要 (iii) Abstract (iv) 第一章概述 (v) 第一节组合机床的组成 (v) 第二节组合机床的类型 (vi) 一、具有固定夹具的单工位组合机床 (vi) 二、具有移动夹具的多工位组合机床 (vii) 三、转塔式组合机床 (vii) 第二章组合机床设计概述 (ix) 第一节组合机床及其特点 (ix) 第二节组合机床工艺范围及加工精度 (x) 一、组合机床的工艺范围 (x) 二、组合机床的加工精度 (x) 第二节采用组合机床的经济分析 (xi) 第三节组合机床的发展趋势 (xii) 一、提高通用部件的水平 (xii) 二、发展适应中、小批生产的组合机床 (xii) 三、采用新刀具 (xii) 四、发展自动监测技术 (xiii) 五、扩大工艺范围 (xiii) 第三章组合机床通用部件及其选用 (xiv) 第一节通用部件的类型 (xiv) 一、通用部件的分类 (xiv) 二、通用部件的型号、规格及配套关系 (xiv) 第二节常用通用部件 (xv) 第三节通用部件的选用 (xv) 第四章组合机床总体设计 (xvii) 第一节组合机床方案设计 (xvii) 一、拟定方案阶段、 (xvii) 二、技术设计阶段 (xvii) 三、工作设计阶段 (xvii) 第二节零件分析 (xvii) 一、气缸体的功用和结构特点 (xvii) 二、基准的选择 (xviii) 三、加工阶段的划分 (xviii) 第五章绘制“三图一卡” (xx) 第一节加工工序图 (xx) 一、被加工零件工序图的作用和要求 (xx) 二、被加工零件工序图的内容 (xx) 三、编制被加工零件工序图的注意事项 (xx)
卧式钻孔组合机床多轴箱设计
前言 本设计需要综合运用大学四年所学的知识，同时还需进一步学习各方面相关的知识，发挥创新能力。本设计作为一名机械工程学院机电专业学生的毕业设计，满足毕业设计的要求，难度及工作量适中，在内容上力求简明扼要、严格精选。 本设计论文包括以下几大部分内容：中英文摘要、绪论、第一章机床总体设计、第二章多轴箱部件设计、第三章多轴箱零件校核及总结和参考文献。 本设计全部采用最新的国家标准和技术规范，以及标准术语和常用术语。 本设计全部由机械工程学院XXX教授指导，在设计中承蒙张教授和本设计组中同学的支持和帮助，为本人提供了许多宝贵的意见和建议、资料，在此表示衷心的感谢！ 由于本人水平有限，在设计中难免有错误和不妥之处，恳请各位老师批评指正！
目录 前言 (1) 中文摘要 (Ⅰ) 英文摘要 (Ⅲ) 绪论 (1) 第一章、组合机床总体设计 (5) 1-1、组合机床工艺方案的制定 (5) 1-2、组合机床切削用量的选择 (6) 1-3、组合机床配置型式的选择 (6) 1-4、组合机床的总体方案设计 (7) 第二章、多轴箱部件设计 (13) 2-1、多轴箱设计 (13) 2-2、主轴设计 (13) 2-3、齿轮布置 (13) 2-4、多轴箱的润滑，手柄轴的设置 (17)
第三章、多轴箱零件校核 (19) 3-1、轴的校核 (19) 3-2、齿轮的校核 (22) 3-3、轴承的选择与校核 (24) 总结 (26) 参考文献 (27)
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。 另外，本文还涉及到大量的设计和计算，包括： （1）、主轴的选择和传动布置，以保证加工过程中被加工零件的精度； （2）、传动轴的设计和校核，以保证轴的刚度； （3）、齿轮的设计、计算，对齿轮的强度和刚度进行校核； 多轴箱部分是本次设计的重要环节，本次设计中它的设计既要保证工作台的运动的合理、平衡和准确，又要满足工作要求。在本文中的大量设计、计算使它在理论上满足了设计和工作的要求。
犁刀变速齿轮箱体钻孔攻丝双工位组合机床(双侧4-M8)_毕业设计说明书(全套CAD图纸) 精品
摘要 本设计介绍了犁刀变速齿轮箱体多轴箱的设计，其中包含了零件加工工艺的确定，设计中首先要了解工件的加工工艺路线及工序的计算，确定攻螺纹主轴的直径，初步选用电机型号及机床各部分部件。编制三图一卡（被加工零件工序图，加工示意图，机床联系尺寸图，机床生产率计算卡）。在多轴箱设计中，确定传动系统，计算主轴坐标，传动部件的校核及主轴箱的总图绘制。 本设计将钻孔、攻丝两工艺结合为一体，降低了机器成本，而且节省了加工时间，提高了工作生产效率。 关键词：齿轮箱体组合机床总体设计攻丝多轴箱
Abstract The design on the Lidao Biansuchilun Box axlebox more than the design, which includes parts of the processing technology of identification, design is first necessary to understand the workpiece in the processing line and process of calculation to determine Tapping the spindle diameter, the initial choice of motor Model and some parts of the machine. Figure 1 of the three cards (the processing parts process map, diagram processing, machine tools Contact size map, machine tool productivity calculation card). In multi-axle box design, drive system established to calculate coordinates spindle, transmission parts of the spindle box and check the total mapping. This design will be drilling, tapping combination of the two as one and reduce the cost of machinery, processing and save time, improve the work efficiency of production. Key words:Gear Box The Combination of Machine Tools Design multi-axle Box Tapping