箱体加工用组合机床设计

目录

摘要 (1)

关键词 (1)

1前言 (1)

1.1课题来源 (1)

1.2指导思想 (2)

2组合机床总体设计方案 (2)

2.1设计组合机床的步骤 (2)

2.1.1组合机床的特点 (2)

2.1.2拟定方案阶段 (3)

2.1.3 技术设计阶段 (4)

2.1.4 工作设计阶段 (4)

2.2组合机床方案的制定 (4)

2.2.1 影响组合机床制定的主要因素 (4)

2.2.2制定工艺方案工艺应考虑的问题 (5)

2.2.3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)

2.3.1切削用量的选择 (7)

2.3.2 确定切削力、切削扭矩、切削功率及耐用度 (8)

2.3.3刀具结构的选择 (8)

2.3.4动力部件工作循环及行程的确定 (8)

3三图一卡的设计 (9)

3.1 加工零件工序图 (9)

3.1.1别加工零件工序图的作用与要求 (9)

3.1.2绘制被加工零件工序图的注意事项 (9)

3.1.3绘制矿山掘进机箱体两端面孔的被加工零件工序图 (9)

3.2被加工零件加工示意图 (10)

3.2.1加工示意图的作用 (10)

3.2.2加工示意图的画法及注意事项 (10)

3.3机床联系尺寸链图 (11)

3.3.1联系尺寸链的作用及内容 (11)

3.3.2选择动力部件 (12)

3.3.3联系尺寸链图应考虑的主要问题 (13)

3.3.4联系尺寸图的画法及步骤 (14)

3.4生产率计算卡 (16)

3.4.1理想生产率 (16)

3.4.2实际生产率 (17)

3.4.3机床负荷率 (17)

4多轴箱—右主轴箱设计 (17)

4.1右主轴箱设计步骤 (17)

4.1.1组合机床主轴箱的用途及分类 (17)

4.1.2右主轴箱设计步骤 (18)

4.2右主轴箱的动力计算 (19)

4.3多轴箱传动设计 (21)

4.3.1对多轴箱传动系统的一般要求 (21)

4.3.2拟定多轴箱传动的基本方法 (21)

4.4主轴箱的主要零件设计 (23)

4.4.1主轴型式和直径 (23)

4.4.2齿轮的设计 (24)

4.4.3轴的设计 (26)

5 经济性分析 (29)

6总结 (30)

参考文献 (30)

致谢 (31)

附录 (31)

箱体加工用组合机床设计

摘要：箱体加工用组合机床现广泛运用于生产制造中，本文以矿山掘进机箱体为加工对象，分析了零件的加工工艺过程，并对其中多轴箱、钻孔工艺进行了组合机床设计，主要内容包括：方案制定、组合机床总体设计、多轴箱设计。绘制了组合机床“三图一卡”，其内容包括：绘制加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图和绘制生产功率计算卡等。

关键词：组合机床;齿轮;多轴箱;

The Design of Case Processing In Modular Machine Tool

Abstract：Case processing in combination machine tools are widely used in manufacturing, based on the mining machine cabinet as processing object, parts machining process are analyzed, and the spindle box for the modular machine tool design, drilling technology, the main contents include: plan formulation, overall design, modular machine tool spindle box design. Figure 1 is constructed combination machine tools of the "three CARDS", its content includes: drawing machining parts process diagram, schematic diagram, machine tool touch power calculation size chart and map production card, etc.

Key words:Combination machine tools;Gear;Spindle box;

1 前言

1.1课题的来源

本课题箱体加工用组合机床设计来源于生产实践过程中。由于工厂生产时大批量的生产，为了保证加工数量和效率，组合机床使生产效率大大提高。

本人大学期间学习的专业是机械设计制造及其自动化，毕业设计题目是箱体加工用组合机床设计，老师为了让我们为即将步入社会和工作做好准备，进一步巩固所学专业知识。

箱体加工用组合机床设计矿山掘进机箱体组合机床设计来源于本人在网跟图书馆查找资料，自己自主设计的一个毕业设计方案。

矿山掘进机箱体组合机床设计让我更好的了解机械设计方面的知识，熟练掌握CAD制图的操作。

我国是拥有上百万台机床的国家，要在短时间内实现机床多方位加工和高效率、高精密、设备的更新，国情上讲全面更新是不大可能的，组合机床的设计就以成为一个重要的研究方向。因此组合机床的设计加以自动化将会使得我们的国家的制造业迅速发展。在组合机床设计中引入了微机，不但技术上具有先进性，同时应用上也比传统的机床有了较大的通用性和可用性]1[。

1.2 指导思想

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。它能对工件进行多刀、多轴、多面、多工位、同时加工。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、镗孔、攻丝、车削、铣削、磨削及滚压等工序，随着组合机床技术的发展，它能完成的工艺范围日益扩大。组合机床所使用的通用部件是具有特定功能、按标准化、系列化原则设计、制造的组合机床基础部件。每种通用部件有合理的规格尺寸系列，有适用的技术参数和完善的配套关系。组合机床设计应根据机床的性能要求配套液压、气压和电控等系统。本文主要是对矿山掘进机箱体结合件的加工的组合机床设计。制定了机床联系尺寸图，主轴箱图及其主轴箱主要零部件图，并就组合机床的传动方案加以探讨和分析。

2 组合机床总体设计方案

2.1 设计组合机床的步骤

2.1.1组合机床的特点

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、多孔等同时加工。

在组合机床自动生产线上可以完成一系列的切削加工工序。

组合机床及其自动生产线所使的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、制造的组合机床基础设计部件。每种通用部件有合理的规格尺寸系列，有适用的技术参数和完善的配套关系。组合机床以其独特的特点在现代化的生产中占有重要的地位，其特点如下：

（1）组合机床上的通用部件和标准部件占全部机床零部件总重量的70％—80％，因此设计周期短，经济效益好。

（2）由于组合机床上采用多刀加工，机床自动化程度高，因此生产率高，产品质量稳定，劳动强度低。

（3）组合机床的通用部件是经过周密设计和长期生产实践考验的，又有专门厂家成批生产，它与一般专用机床比较，其结构稳定，工作可靠，使用和维修方便。

（4）组合机床加工零件，由于采用专用夹具、组合刀具和导向装置等，产品加工质量靠工艺装备保证，对操作工人的技术水平要求不高。

（5）当机床被加工的产品更新时，专用机床的大部分部件要报销。组合机床的通用部件是根据国家标准设计的，并等效于国家标准，因此其通用部件可以重复使用，不必另行设计和制造。

（6）组合机床易于联成组合机床自动线，适用于大规模和自动化生产需要。本次设计的主要是为了使我们通过对组合机床的设计，对其结构及工作原理有个初步了解。同时经过设计完成组合机床达到加工工件的目的。在设计过程中需要查阅多种设计手册，对各种设计手册也有了一定了解，对以后走上工作岗位有很大的帮助，对以往所学的理论知识也是一个巩固，把所学与实践相结合起来。

本文主要是对矿山掘进机箱体结合件的加工的组合机床设计。制定了机床联系尺寸图，主轴箱图及其主轴箱主要零部件图，并就组合机床的传动方案加以探讨和分析。

2.1.2 拟定方案阶段

（1）制定工艺方案，制定工艺方案是设计组合机床最重要的一步。工艺方案制定得是否正确，将决定机床能否达到“体积小，重量轻，结构简单，效率高，质量好”的要求。为了使工艺方案制定的合理、先进必须认真分析被加工零件的图纸，全面了解被加工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，工艺方法和加工过程所采用的刀具、辅具，切削用量情况及生产率要求等，分析其优缺点，总结设计、制造、使用单位和操作者丰富的实践经验，

以求理论联系实际，从而确定零件在组合机床上的工艺内容及方法，决定刀具种类、结构形式、数量及切削用量等]2[。

（2）确定机床的工艺方案，确定机床的配置型式，并定出影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构方案。既要考虑能实现工艺方案，以确保零件加工精度，技术要求及生产率；又要考虑机床操作方便可靠，易于维修，且润滑冷却排屑情况良好。

（3）总体设计——三图一卡,在本设计选定工艺方案并确定机床配置型式、结构方案后，进行方案图纸设计。这些图纸包括：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。在总设计过程中，应先设计机床的夹具方案，画出夹具方案草图，然后确定多轴箱的轮廓尺寸，从而确定了机床各部分间的尺寸。

2.1.3 技术设计阶段

本设计要求只绘制多轴箱装备图，根据已确定的工艺和结构方案，按照加工示意图和机床联系尺寸图的尺寸和主轴、传动轴的分布形式的设计及通用部件的选择，绘制多轴箱等装配图。

2.1.4 工作设计阶段

本设计要求绘制被加工零件的工序图加工示意图机床联系尺寸图及多轴箱装配图。还要求编制机床设计说明书。

2.2 组合机床方案的制定

组合机床是针对被加工零件的特点及工艺要求，按高度集中工序原则设计的一种高效率专用机床。设计组合机床前，首先应根据组合机床完成工艺的一些限制及组合机床各种工艺方法能达到的加工精度、表面粗糙度及技术要求，解决零件是否可以利用组合机床加工及采用组合机床加工是否合理。如果确定零件可以利用组合机床加工，那么，为使加工过程顺利进行，并达到要求的生产率，必须在掌握大量的零件加工工艺资料基础上，统盘考虑影响制定零件工艺方案、机床配置型式结构方安的各种因素及应注意的问题。经过分析比较，以确定零件在组合机床上合理可以的加工方法、确定工序间加工余量选择合适的切削用量相应的刀具结构确定机床配置型式等，这些便是组合机床方安的主要内容。

2.2.1影响组合机床方案制定的主要因素

被加工零件的加工精度和加工工序，被加工零件需要在组合机床上完成的加工工序及应保证的加工精度，是制定机床方案的主要依据。采用刚性主轴结构方

案时，必须根据被加工零件的材料加工部位的特点及加工精度要求来选择主轴结构型式及数据参数，以使主轴有足够的刚性及抗振性。还必须布置好刀具位置，以减少切削径向力在加工过程中产生的振动]3[。

2.2.2 制定工艺方案工艺应考虑的问题

（1）组合机床常用工艺方法能达到的精度及表面粗糙度:由于被加工零件的精度要求加工部位尺寸、形状特点、材料、生产率要求不同，设计组合机床必须采用不同的工艺方法和工艺过程。

根据对我国使用的组合机床的调查，加工铸铁件的某些主要工序所能达到的精度和表面粗糙度如下述，可供制定时参考。

（2）确定工艺方案的原则及注意问题:粗、精加工工序的安排必须根据零件的生产批量、加工精度、技术要求进行全面分析，按照经济地满足加工要求的原则，合理解决加工工序的安排。不要不分具体情况而一律粗、精加工分开或粗、精加工工序的做法。由于本次设计只有一道工序，为粗加工工序，不用考虑工序的安排问题。

（3）制定工艺方案时孔中心距的问题:在确定组合机床完成工艺时，要考虑可同时加工最小孔间中心距。由于主轴箱的主轴结构和设置导向的要求，以及保证必须的加工精度和工作可靠的要求，组合机床钻孔对于通用的主轴箱，其最小中心距为24mm。本次设计的中心距为55mm，所以主轴箱为通用主轴箱。

（4）定位基准及夹紧点选择:组合机床是针对某种零件或零件某道工序而设计的。正确选择加工用的定位基准，是确保加工精度的重要条件，同时也有利于实现最大规模的集中工序，从而收到减少机床台数的效果。

（5）选择定位基准的原则及应注意的问题:应尽量选择零件设计基准作为组合机床加工的定位基准，这样可减少基准不符的误差，保证加工精度。但在某些情况下，却必须该用其它面作定位基准，如组合机床经常加工的各种发动机汽缸体，其顶面为主要安装基准，即设计基准。选择定位基准应确保工件定位稳定。尽量采用以加工的较大平面为定位基准，这对于精加工尤为重要。在不得以的情况下，才选那些与加工表面有一定关系的、经过仔细清理平整的毛面作为定位基准。切记，定位基准不可选在铸铁或铸件的分型面上，也不要选在有铸孔的部位，否则将影响定位精度。

（6）统一基面原则:即在各台机床上采用共同的定位基面来加工零件不同表面上的孔或对同一表面上的孔完成不同的工序，这对工序多的箱体类零件尤为重

要。当被加工零件不具备理想的定位基准，或者工件刚性不足时，为防止加工时工件变形，振动而影响加工精度，可在机床上设置辅助支撑，以增加定位稳定性和承受较大的切削力。

（7）确定夹压位置应注意的问题:在选择定位基面同时，要相应决定夹压位置。此时应注意的问题是：保证零件夹压后定位稳定；尽量减少和避免零件夹压后变形，消除其对加工的影响]4[。

2.2.3 确定机床配置型式及结构方案应考虑的问题

根据被加工零件的结构特点、加工要求、工艺过程方案及生产率等，可大体确定采用哪种基本型式的组合机床。但由于工艺的安排动力部件的不同配置零件安装数目和工位数多少不同，而会产生多种配置方案。不同的配置方案对机床的复杂程度、通用化程度、结构工艺性、加工精度、机床从新调整可能性及经济性等，具有不同的影响。因此，确定机床配置型式及结构方案时，必须考虑下述问题]5[：

（1）组合机床的特点及适用性，单工位组合机床的工作特点是，加工过程中位置固定不变，由动力部件移动来完成各种加工。这类机床能保证较高的相互位置精度，它特别适合于大中型箱体类零件的加工。单工位组合机床根据工件加工表面的分布情况不同，其配置型式有卧式、立式、倾斜式和复合式等。根据本设计的被加工件的特点，正适合采用单工位组合机床。

（2）组合机床的加工精度，组合机床可完成的工艺范围及所能达到的加工精度已有叙述。这里着重要说明的是组合机床不同的配置型式对加工精度的影响。在确定机床配置型式和结构方案时，首先必须注意零件加工精度能否稳定的得到保证。影响组合机床加工精度的因素是多方面的，一般分为加工误差和夹具误差两方面。

被加工零件的形状和主要轮廓尺寸以及与本机床设计有关部位结构形状和尺寸，本工序选用的定位基准、夹紧部位及方向，本工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技术要求以及上道工序的技术要求，注明加工零件的名称、编号、材料、硬度以及加工部位的余量。本设计要求达到的精度正好在上述范围内，所以组合机床钻孔的位置精度能达到本零件的要求。

（3）其它应注意的问题，在确定机床配置型式和结构方案时，要合理解决工序集中问题。在一个动力部件上配置多轴箱加工多孔来集中工序是组合机床基本的加工方法。但主轴数量的多少，既要考虑动力部件及多轴箱的性能和尺寸，

又要调整机床和更换刀具方便。

要注意排屑和操作使用方便性。由于本设计是用前后导向进行加工的机床，所以采用的方案是卧式加工。有时候，可将孔钻的深一些，以避免由于孔内积存切屑而折损刀具或破坏加工精度。

选择机床配置型式要考虑夹具结构实现的可能性及工作可靠性。确定成套机床或流水线上的各机床型式时，应注意使机床和夹具型式尽量一致，着不仅有利于保证加工精度，也可提高通用化程度，便于设计、制造、维修。

组合机床主要用于批量较大的生产。但有的情况下，如为了保证关键工序稳定的加工精度又要缩短设计制造周期，虽然工件批量不大，也采用组合机床。2.3 确定切削用量及选择刀具

2.3.1 切削用量的选择

确定了组合机床上完成的工艺内容之后，就可以着手选择切削用量。切削用量选择是否合理，对组合机床的加工精度、生产率、刀具耐用度、机床的布局型式及正常工作有很大影响]6[。

（1）组合机床切削用量选择的特点，在大多数情况下，组合机床为多轴、多刀、多面同时加工。因此，所选切削用量，根据经验应比一班万能机床单刀加工低30％左右。

组合机床多轴箱上所有刀具共用一个进给系统，通常为标准动力滑台的每分钟进给量。

（2）确定切削用量应注意的问题，尽量做到合理利用所有刀具，充分发挥其性能。所以本设计选用锥柄麻花钻。选择切削用量时，应注意零件生产批量的影响。生产率要求不高时，就没必要将切削用量选得过高，以免降低刀具耐用度。对于要求生产率高的大批大量生产用组合机床，要首先保证那些耐用度低，刃磨困难，造价高的所谓“限制性”工序刀具的合理切削用量，但须注意不能够影响加工精度，也不能使刀具耐用度降低。切削用量的选择应有利于多轴箱设计。本设计主轴转速相等，可使多轴箱传动链简单。刀具带导向加工，由于不便冷却润滑，应适当降低切削速度。选择切削用量，还必须考虑所选动力滑台的性能。本设计采用液压动力滑台，所选择的每分钟进给量应比动力滑可实现的最小进给量大50％。这样能避免由于温度和其他原因导致进给量不稳定，影响加工精度，甚至造成机床不能工作。

（3）组合机床切削用量的选择方法，必须从实际出发，根据加工精度工件

材料技术要求等进行分析，按照经济地满足加工要求的原则，合理地选择切削用量。一般常用查表法，参考生产现场同类工艺，通过工艺实验确定切削用量。

2.3.2选择刀具、导向及有关计算

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2.3.4 动力部件工作循环及行程的确定

动力部件的工作循环是指加工时，动力部件从原始位置开始运动到终了位置，又返回到原位的动作过程。

（1）工作进给长度L

工

的确定

=+

L L L L

工12

=18mm

（1）

L 工：工作进给长度L

1

：切入长度L：加工长度L

2

：切出长度

（2）快速引进长度的确定：快速引进是指动力部件把刀具送到工作进给位

置，其长度由具体情况确定。本工序选取快速引进长度为30mm。

（3）快速退回长度的确定：快速退回长度是快速引进长度和工作进给长度之和。本工序为48mm。

（4）动力部件总行程的确定：动力部件总行程为快退行程和前后备量之和。总行程为215mm前备量为30mm，后备量为137mm。

3 三图一卡的设计

3.1 加工零件工序图

3.1.1 被加工零件工序图的作用和要求

被加工零件工序图是根据选定的工艺方案，表示在一台机床上或一条自动生产线完成的工艺内容、加工部位的尺寸及精度、技术要求、加工用定位基准、夹压部位、以及被加工零件的材料、硬度和在机床加工前毛坯情况的图纸。它是在原有的工件图基础上，以突出本机床或自动线加工内容，加上必要的说明绘制的。

它是组合机床设计的主要依据，也是制造使用时调整机床、检查精度的重要技术文件。被加工零件工序图包括以下内容]8[：

（1）在图上应表示出被加工零件的形状，尤其是要设置中间导向时，应表示工件内部分的布置和尺寸，以便检查工件装进夹具是否想碰，以及刀具通过的可能性。

（2）在图上应表示出加工表面的尺寸、精度表面粗糙度、形状位置尺寸精度及技术要求，还包括本道工序对前道工序提出的要求。

（3）图上还应有必要的文字说明。如被加工零件的名称、编号、材料、硬度、重量及被加工部位的余量。

矿山掘进机箱体两端面孔的被加工零件工序图如图1所示

3.1.2绘制被加工零件工序图的注意事项

（1）为了是被加工零件工序图清晰明了，一般要突出本机床的加工内容，绘制时，应按一定的比例，选择足够的视图及刨视，突出加工部位用粗实线表示，并把零件轮廓及机床、夹具设计有关的部位用细实线表示清楚。凡本道工序保证的尺寸、角度等，均在尺寸数值下方面粗实线标记，与加工有关的尺寸打上方框。

（2）本机床加工部位的位置尺寸应由定位基准注起，有的定位基准与设计基准不一致应换算成为对称公差尺寸。有时也可以将工件的某一孔的位置尺寸从定位基面标注，其余各孔的位置尺寸以次孔为基准进行标注，以免由于尺寸尺寸链的影响，而不能保证要求的精度。

（3）应注明零件加工对机床提出的某些特殊要求。如对多层壁同轴线等直孔加工，若要求孔表面不留退刀痕迹，则图纸上应注明要求“机床主轴定位，工件让刀”。

3.1.3 绘制矿山掘进机箱体两端面孔的被加工零件工序图

根据以上所述分析确定零件的加工工序图。对零件进行总体分析，绘制了矿山掘进机箱体两端面孔的被加工零件工序图]9[。

图1被加工零件工序图

Fig. 1 Processed parts process diagram

3.2 被加工零件加工示意图

加工示意图是组合机床设计的重要图纸之一，在机床总设计中占有重要位置。它是设计刀具、夹具、主轴箱以及选择动力部件的主要资料，同时也是调整机床和刀具的依据。

加工示意图，要反映机床的加工过程和加工方法，并决定接杆的尺寸，钻杆长度，刀具种类数量，刀具长度及加工尺寸，主轴尺寸及伸出长度，主轴、刀具、导向与工件的联系尺寸等]5[。

加工示意图应绘制成展开图，其绘制顺序是，首先按比例绘制工件的外形及加工部位的展开图。特别是注意那些距离很近的孔严格按比例相邻绘制，以便清晰地看见相邻刀具、导向及工具、主轴等是否想撞。然后，根据工件加工要求几次选定的加工方法绘制刀具，并确定导向形式、位置及尺寸，选定主轴和接杆。从这些刀具中找出影响其联系尺寸的关键刀具，按其中最长的一根刀具，从主轴箱到工件之间的最小距离来确定全部刀具，导向及工件之间的尺寸联系。

加工示意图还要绘制出工件加工部位的图形。在轴数多时，必须在空旁边标上号码，以便设计和调整机床。

3.2.2 加工示意图的画法及注意事项

（1）加工示意图的绘制顺序是：先按比例用细实线绘出工件的加工部位和局部结构的展开图。加工表面用粗实线。以简化设计，相同加工部位的加工示意图（指对同一规格的孔加工，所用的的刀具、导向、主轴、接杆等规格的尺寸、精度完全相同），允许只表示其中之一，亦即同一多轴箱上结构尺寸相同的主轴只画一根。但必须在主轴上标注轴号（与工件的孔号相对应）。

（2）一般情况下，在加工示意图上，主轴分布可不按真实距离绘制，当被

加工件的孔间距很小或需设置径向结构尺寸较大的导向装置时，相临主轴必须按严格比例绘制，并检查相互是否干涉。

（3）主轴应从多轴箱端面画起。刀具加工终了位置。标准的通用结构只画外形轮廓，并必须加注规格代号。对一些专用结构，为显示其结构而必须剖视，

并标注尺寸、精度及配合。

根据前面所选的刀具及导向装置工作行程等绘制出零件的加工示意图：如图2所示

图2 加工示意图

Fig. 2 Processing schematic drawing

3.3机床联系尺寸链图

3.3.1联系尺寸链的作用及内容

一般来说，组合机床是由标准的通用部件——动力滑台、动力箱、各种工艺切削头、侧底座、立柱、立柱底座、及中间底座加上专用部件——多轴箱、刀、辅助系统，夹具，液、电、冷却、润滑、排屑系统组合装配而成。联系尺寸图来表示机床各组成部件的相互装配联系和运动关系，以检验机床各个部分相对位置及尺寸联系是否满足加工要求；通用部件的选择是否合理；并为进一步开展多轴箱、夹具等专用部件、零件的设计提供依据。联系尺寸图也可以看成是简化的机械总图，他表示机床的配置型式及总体布局。

联系尺寸图的主要内容如下]10[

（1）以适应数量的视图（一般为主、左视图）按同一比例画出机床各主要组成部件的外形轮廓及相关位置，表明机床的配置型式及总体布局、主视图的选择应与机床实际加工状况一致。

（2）图中应尽量减少不必要的线条及尺寸。担反映各部分的联系尺寸、专用部件的轮廓尺寸、运动部件的极限位置及行程尺寸，必须完整齐全。至于各部分的详细结构不画出，留在具体设计部件时完成。

（3）为便于开展部件设计，联系尺寸图上应表注通用部件的规格代号，电动机型号、功率及转速，并注明机床部件的分组情况及总行程。

3.2.2选择动力部件

动力部件的选择主要是确定动力箱和动力滑台。根据已定的工艺方案和机床配置形式并结合使用及修理因素，确定机床为卧式单工位液压传动组合机床，选用配套的动力箱驱动多轴箱钻孔。

影响动力部件选择的主要因素：

（1）切削速度：根据各刀具主轴的切削用量，计算出总切削功率，再考虑传动效率或空载功率损耗及载荷附加功率损耗，作为选择组合机床主传动用动力箱型事情规格的依据。每种型号的动力箱皆可以配用两种规格的电动机，这两种电机除功率大小不同外，转速也不同。因此动力箱输出转速也有高低两种，应根据多轴箱传动系统设施设计要求，并使多轴传动链短和设计简单来选用。

（2）进给力：每种规格的动力滑台有最大进给力F

的限制。选用时，可根

进

据确定的切削用量计算出主轴的轴向切削力合力∑F，以∑F来确定动力滑台的型号和规格。

（3）进给速度：各种规格的动力滑台都有规定的快速行程速度及最小进给限制。所选择的快速行程速度应大于动力滑台额定的最小进给量。

（4）行程：选用动力滑台时，必须考虑其允许最大行程。目前设计的动力滑台有三种行程。设计时，所确定的动力部件总行程应小于所选动力滑台的最大行程。

（5）多轴箱轮廓尺寸：为使加工过程中动力部件有良好的稳定性，不同规格的动力滑台与何种规格的动力箱配套使用，其上能安装多大轮廓尺寸的多轴箱是有一定限制的。设计时可查组合机床通用部件相应标准的推荐值。

（6）动力滑台的精度和导轨材料：新标准动力滑台均采用单导轨两侧导向，增加了导向的长度比，提到了导向精度。导向材料有两种，A型为铸铁导轨，B 型为镶铁导轨，两种材料导轨皆经淬火，硬度达G42—48，故导轨寿命高。动力滑台共有3个精度等级，“M”表示精密级，“G”表示高精度级，型号尾部无符号为普通精度级，如1HY25M，1HY25G，1HY25。可根据加工精度，经济合理地选用动力滑台。

综合考虑上述因素，根据具体加工要求，正确合理的选择动力部件——动力滑台和动力箱，并以其为基础进行通用部件配套。

在此设计中，根据对加工零件的分析及相关尺寸的计算决定选用HY25B-I 型液压滑台，台面宽250mm，台长500mm,行程长250mm,导轨为铸铁材料，滑

=8000N，快速行程台及滑座总高250mm，滑座长790mm，允许最大进给力F

进

速度为12m/min，工进速度32-800mm/min。

选取1TD25-A型号的动力箱,电动机型号为Y90L-6,其电动机功率不小于2.2kW,电动机时转速为1420r/min,动力箱与动力滑台结合面尺寸,长500mm,宽250mm,动力箱与多轴箱结合面尺寸,宽250mm,高992.5mm,动力箱输出轴距箱底面高度烛250mm。

3.3.3联系尺寸图应考虑的主要问题

绘制联系尺寸图，一般是在以画出加工零件的工序图、加工示意图，并初选用动力部件及与其配套的通用部件之后进行的。对于机床的某些重要尺寸也应在画联系尺寸图之前的方案设计阶段初步确定，如机床的装卸高度H，多轴箱的轮廓尺寸及夹具轮廓尺寸等。尤其对于加工精度要求比较复杂的组合机床，往往需要预先画出夹具方安的详细草图，以确定其主要轮廓尺寸。所以，总体设计更确切地说是包括夹具方案在内的四图一卡的设计。于矿山掘进机箱体加工组合机床的联系尺寸图的确定]11[。

（1）夹具轮廓尺寸的确定：组合机床夹具是保证零件加工精度的重要专用部件。这里所确定的夹具轮廓尺寸是指夹具底座的长、宽、高。这些尺寸的确定，除了首先必须考虑工件的形状、轮廓尺寸、具体结构外，还必须考虑能够布置下保证加工要求的定位、限位、夹紧机构、导向系统，并要考虑夹具底座与机床其他部件连接、固定所需要的尺寸。满足要求后即可绘制出夹具图。

（2）机床的装料高度H：装料高度是指机床上工件的定位基准到地面的垂直距离，我国过去的设计组合机床一般H=850mm。为提高通用部件及支撑部件的刚度并考虑自动线设计时中间底座内要安装夹具输送、冷屑、排屑装置，新颁布的组合机床标准推荐可视具体情况在H=850—1060mm之间选取。选取装料高度装料高度H考虑的主要因素是：应与车间里运送工件的滚道高度相适应，工件定位的孔到最低主轴的距离为h1=94.5mm, 最低主轴距主轴箱箱底为h2=10mm，主轴与液压滑台之间的有0.5mm的间隙。和选用通用部件、中间底座、夹具等部件高度尺寸的限制选用滑台与滑座总高度h3=250mm，底座高度h4=560mm,中间底座高度h5=240mm,滑座与侧底座之间调整高度h6=560mm,综合上述因素，本机床的装料高度取H=900 mm。

（3）中间底座轮廓尺寸：中间底座的轮廓尺寸要满足夹具在其上面连接安装的需要。其长度方向尺寸要根据所选动力部件（滑台和滑座）及配套部件的位置关系，照顾各部件联系尺寸的合理性来确定。非常重要的是，一定要保证加工终了位置时，工件端面至多轴箱的距离不小于加工示意要求的距离。同时要考虑动力部件处。

被加工零件的轮廓以点划线、多轴箱轮廓尺寸用粗实线表示。多轴箱的宽度B 和高度大小主要与被加工零件孔的分布有关，可按下式确定：

B=b+2b1 H=2h +h1+b2（2）

式中b——工件的宽度方向相距最远两孔的距离（mm）

b2最边缘主轴中心距箱外壁的距离（mm）

h——工件在高度方向相距最远两孔的距离（mm）

h1——最低主轴高度（mm）

b和h为以知尺寸。为保证多轴箱排布齿轮有足够的空间，推荐b>70——100mm。

须考虑到与工件最低孔位置、机床装料高度、滑台多轴箱最低主轴高度h

1

滑座总高度、侧底座高度、滑座与侧底座之间的调整高度（5mm）等之间的关系

要保证润滑油不至于从主轴衬套泄出箱外，通常用：确定。对于卧式组合机床，h

1

h1>85——140mm

对于本次设计的组合机床

h1=h2+H－（0.5+h3+h6+h4）

=10+900－（0.5＋250＋5＋560）=94.5 （3）若取b1=150mm,则可求出多轴箱轮廓尺寸为：B=b+2b1

B=152+2×100=352（mm）

H=2h+ h1+ b2=2×99+94.5+100=392.5(mm) （4）

根据上诉计算值，按主轴箱轮廓尺寸系列标准，最后确定多轴箱轮廓尺寸为

B×H=400×400mm]12[。

3.3.4 联系尺寸图的画法及步骤

（1）画主视图主视图的图形布置位置应与实际位置一致，并应选择适当比例。先用双点划线或细实线画出被加工零件的长×高轮廓。以工件两端及最低

孔中心O—O1分别为长度与宽度的定位基准，根据以确定的机床各组成部件轮廓尺寸及主要相关尺寸按下列顺序进行]13[。

以工件的下表面为基准，根据前面已经确定的工件前端面至多轴箱外轮廓。多轴箱以其后盖与动力箱定位连接，根据选择的ITD25型动力箱的安装连接尺寸画出动力箱的轮廓。动力箱以其底面与动力滑台定位连接，再机床长度方向上，通常动力箱后端面应与滑台后端面平齐安装。动力滑台与滑座在机床长度方向的

相对位置，由加工终了时滑台前端到滑座前端面L

2决定，L

2

是机床长度方向上各

部分联系尺寸的可调环节。对于标准的动力滑台，L

2

尺寸的最大范围75—85mm。

L

2

是动力滑台、滑座本身结构决定的滑台前端面到滑座前端面的最小与前备量二者之和。前者不应小于15—20mm,对于这次设计来说取20mm,则L2=60+20=80mm。

为便于机床的调整和维修，滑座与底座之间需加5mm厚的调整垫片批。而滑座与侧底座在机床长度方向上的相对位置由滑座前端面到侧底座前端面的距离

L 3决定。若采用的侧底座为标准型，则L

3

可由组合机床通用部件联系尺寸标准中

查的：L3=180。

中间底座长度尺寸L确定后，必须根据夹具长度尺寸A及中间底座的相对安装位置来检查尺寸a的大小是否合适。

通常，当机机床不采用切削液时，a尺寸最小可取10-15mm，当机床采用切削液时，要考虑中间底座周边应有一定宽度的回收冷却液及排屑沟槽，a一般不小于70-100mm。

如果计算出的L值不能满足A和a尺寸要求，可采取改变加区终了位置时多轴箱端面至于工件端的距离L1尺寸进行调节，此时必须同时修改加工示意图，以达到相关尺寸，但必须保证滑台有足够的前备量15-20mm。

若计算出中间底座尺寸L过大而造成a尺寸过大时，一般可通过增加L2尺寸或侧底座与中间底座之间加垫铁的办法,使L尺寸减小,a尺寸减小。但必须注意，增加12的尺寸，不要超过动力滑台关于尺寸的最大调节范围。

综上所述可以看出中间轮廓尺寸（尤其是沿机床长度方向的尺寸L）的决定比较灵活，即要照顾到与其他部件之间联系尺寸的合理性，又要尽量使机床布局匀均节省材料。

（2）画右视图在于重点表示清楚机床各部件在宽度方向轮廓尺寸及相关的位置，配合主视图完成联系尺寸图所需要表达的内容。

（3）联系尺寸图应标注机床各主要组成部件轮廓尺寸及相关尺寸，应使机床在长、宽、高三方向的尺寸链闭。

完整、恰当的标注机床各主要组成部件的轮廓尺寸及相关尺寸，应使机床在长、宽、高三方向的尺寸链封闭。

应表示清楚运动部件的原位、终点状态及运动过程情况（可用工作循环图表示），以确定机床最大轮廓尺寸。

应注明工件、夹具、动力部件、中间底座对称中心线的位置关系。

一般注明电动机的型号、功率、转速及所选标准通用部件的型号规格和主要轮廓尺寸，并对组合机床所有部件进行分组编号、作为部件和零件设计的原始依据。

根据设计要求，经过计算绘制出组合机床的联系尺寸如图3所示。

图3 机床联系尺寸图

Fig. 3 Machine contact size chart

3.4 生产率计算卡

根据选定的机床工作循环所要求的工作行程长度、切削用量、动力部件的快速及工进速度等，就可以计算机床的生产率计算卡，用以反映机床的加工过程、完成每个动作所须的时间、切削用量、机床生产率及机床负荷率等]14[。

3.4.1 理想生产率Q1

Q1=A/K（件/h）

A——年生产纲领6万件

K——单班制取2350h

所以Q1=60000/2350=25.53件/h （5）

3.4.2 实际生产率Q

Q=60/T

单

（件/h）

T单——生产一个零件所需的时间（min）

T单=t切+ t辅=L1 L2——分别为刀具第1,第2工作进给行程长度(mm);

Vf1 vf2——分别为刀具第1,第2工作进给量(mm/min)；

t停——当加工沉孔\止口,光整表面,动力滑台在死挡铁上的停留时间,通常指刀具在加工终了时,无进给状态下旋转5-10r所需时间(min);

L快进, L快退——分别为动力部件快进\快退行程长度(mm)；

vf k——机械比肩取6-8m/min;液压取4-12m/mm；

t移——一般取0.1min；

t装卸——一般取0.5-1.5min；

T单= t移+ t移=(L1/vf1+ L2/vf2+t停)+(L快进+L快退)/vf k+t移+t装卸=22/70+128/4000+150/4000+1.4=1.984 Q=60/1.984=30.24(件/h)（6）3.4.3 机床负荷率

当Q1

＜Q2=25.53/30.24=0.844

根据组合机床的使用经验,适宜的机床负荷率为η

负

=0.75-0.90,设计时,可按机床复杂程度参照下面表1确定]15[。

表1 组合机床允许的最大负荷率

机床主轴数负荷率η负

单面或双面

15 0．90

16-40 0．90-0．86 41-84 0．86-0．80

4 多轴箱——右主轴箱设计4.1 右主轴箱设计步骤

4.1.1 组合机床主轴箱的用途及分类

多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，安排各主轴的位置，并将动力和运动由电机或动力部件传给各工作主轴，使之得到要求的转速和转向]16[。

多轴箱按其结构大小，可分为大型主轴箱和小型主轴箱两大类。大型又分为通用主轴箱和专用主轴箱两种。专用主轴箱根据加工特点及加工工艺要求进行设计，由大量的专用零件组成，其结构与设计方法与通用机床类似，由于本设计工件较大。所以本设计说明书着重介绍大型通用主轴箱的设计的有关问题。

4.1.2右主轴箱设计步骤

多轴箱是组合机床的重要专用部件。他是根据加工示意图所确定的工件加工孔数和位置、切削用量和主轴类型设计的传动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、扩、铰、镗孔等加工工序。

多轴箱的通用箱体材料为HT200，前、后、侧盖等材料为HT150。多轴箱体

本尺寸系列标准（JB/T9839-1998）规定，9种名义尺寸用相应滑台的滑鞍宽度表示。目前，多轴设计有一般设计法和电子计算机辅助设计法两种。

（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。其主要内容及注意事项如下：

图4 主轴位置关系尺寸图

Fig. 4 main shaft position size chart

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。

机械毕业设计1457箱体轴孔加工组合机床设计

箱体连接孔加工组合机床设计 专业：机械设计制造及其自动化 学生： 完成日期：2014年6月2日

中文摘要 随着自动化生产能力的提高，现代工厂中出现需要组合机床的场合越来越多，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合系列化，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，在大批量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。 本课题针对箱体前断面上的4个螺纹孔钻削这一特定工序而设计的一台专用立式组合机床。 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中所采用的刀具，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，钻削

Abstract With the improvement of automation production capacity, the modern factories in need of modular machine tool more and more occasions, combination machine tools is based on common components, with the specific shape of the part and process design of special components and fixture, consisting of a special semi-automatic or automatic machine tools. It usually USES the multiple spindle, knife, working procedure, polyhedral or transfer processing ways at the same time, the production efficiency is higher than general machine tools several times or more. Because general parts have standard combined seriation, can according to need to be flexible configuration, can shorten the design and manufacturing cycle. Therefore, both the advantages of low cost and high efficiency of combined machine tool, widely used in mass production, and can be used to form an automatic production line. This topic for the hole and four of beforethe end of the threaded hole drilling this specific process and design of a dedicated vertical combination machine tools. In this design, on the basis of sufficient data for standard parts common careful selection, and according to the structure characteristics of the processed parts, machining parts size accuracy and surface roughness requirements, as well as the positioning clamping way, process method and tool adopted by the machining process, productivity, and cutting dosage situation such as reasonable structure of the spindle box is designed. Key words:combination machine tools, spindle box, technological process, drilling

减速箱体侧面钻孔组合机床设计加工8 X M8孔的卧式双面钻床设计

减速箱体侧面钻孔组合机床设计加工8 X M8孔的卧式双面钻床设计 目录 1 引言 ................................................ 错误！未定义书签。 1.1 组合机床的特点和分类 (3) 1.1.1 组合机床的特点 (3) 1.1.2 组合机床的分类 (4) 1.2 设计任务 (4) 2 组合机床的总体设计 (4) 2.1 组合机床方案的分析 (5) 2.1.1 影响组合机床方案制定的主要因素 (5) 2.1.2 制定工艺方案应考虑的问题 (6) 2.1.3 确定机床配置形式及结构方案应考虑的问题 (6) 2.1.4 分析本次设计的要求和零件的特点 (6) 2.2 选择切削用量 (6) 2.2.1 组合机床切削用量选择的特点 (7) 2.2.2 确定切削用量应注意的问题 (7) 2.2.3 组合机床切削用量选择方法 (8) 2.3 确定切削力、切削扭矩、切削工具及刀具耐用度 (9) 2.4 确定刀具 (9) 3 组合机床总体结构设计—三图一卡 (10) 3.1 被加工零件工序图 (10) 3.1.1 被加工零件工序图的作用及内容 (10) 3.1.2 绘制被加工零件工序图的注意事项 (11) 3.2 加工示意图 (11) 3.2.1 加工示意图的作用及内容 (11) 3.2.2 初定主轴的类型、尺寸、外伸长度和选择接杆、浮动卡头 (12) 3.2.3 由多轴箱的所有刀具主轴中找出影响联系尺寸的关键刀具 (12) 3.2.4 确定动力部件的工作循环及工作行程 (13) 4 夹具设计 (19) 4.1 机床夹具的基本组成 (19) 4.2 机床夹具的类型 (19) 4.4 专用夹具设计步骤 (20) 4.5 夹具的具体设计 (21) 5 组合机床多轴箱设计 (21) 5.1 多轴箱的用途、分类及组成 (21) 5.2 主轴结构形式的选择 (21) 5.3 主轴直径和齿轮模数的选择 (22) 5.4 多轴箱的动力计算及动力箱的选择 (22) 5.5 主轴分布类型 (23) 5.6 传动系统的设计与计算 (23) 5.7 多轴箱轮廓尺寸及相关系数 (25)

机械机床毕业设计129掘进机箱体加工工艺及组合机床设计

目录 摘要 (Ⅰ) Abstract (Ⅱ) 绪论 (3) 一、零件分析及设计任务书 (1) 1.1掘进机箱体的工艺分析 (1) 1.2掘进机箱体零件的工艺要求及工艺分析 (1) 1.2.1掘进机箱体的技术要求 (1) 1.3主要设计内容及设计要求 (1) 二、工艺规程的制定 (2) 2.1掘进机箱体材料及毛坯 (3) 2.2生产类型及工艺特征 (3) 2.3定位基准的选择 (3) 2.4工艺路线的拟定 (4) 2.5毛坯机械加工余量及工序尺寸确定 (6) 2.6主要切削用量的确定 (7) 三、车TY170外圆及其端面组合机床的总体设计 (9) 3.1组合机床结构方案的确定 (9) 2.1.1组合机床的特点 (9) 3.2车外圆及其端面组合机床配置型式的选择 (10) 2.2.1组合机床配置 (10) 2.2.2机床加工精度 (11) 3.3被加工零件工序图 (11) 3.4车外圆及其端面组合机床总图的绘制 (11) 3.4.1机床装料高度的确定 (14) 3.4.2夹具轮廓尺寸的确定 (14) 3.4.3组合机床通用部件的选择 (14) 四、专用夹具设计 (15) 4.1工件定位分析 (15) 4.1.1工件定位的基本原理 (15) 4.1.2工件定位方案 (15) 4.1.3工件的具体定位方法及其定位元件的选择 (15) 4.1.4定位误差的分析与计算 (16) - 1 -

4.2夹紧机构设计 (17) 4.2.1夹紧设计及操作的简要说明 (19) 结论 致谢 参考文献 - 2 -

绪论 掘进机是用于开凿平直地下巷道的机器。掘进机分为开敞式掘进机和护盾式掘进机。价格一般在上亿元人民币。主要由行走机构、工作机构、装运机构和转载机构组成。随着行走机构向前推进，工作机构中的切割头不断破碎岩石，并将碎岩运走。有安全、高效和成巷质量好等优点，但造价大，构造复杂，损耗也较大。 19 世纪中叶，西方的文明陶醉于铁路的修建。梦想家们在地图上画满弯曲的路线。然而，人类的梦想一次又一次被大山阻隔。诸如阿尔卑斯山脉那样连绵峰峦，不断向人们提出挑战。绕过这些阻碍费时费力。理想的方法是勇往直前，开凿隧道。但这意味着巨大的支出。隧道工程的工作面之小，大部分时间浪费在工序衔接上，时间就是金钱，隧道工程费时费力的表现确实让人心寒。解决方法是明显的：建造一台大机器。加大机器动力，把工业革命带入地先驱者是一个是叫亨利-约瑟. 毛瑟（Maus）的比利时工程师。他在 1845 年得到撒丁国王的许可修建一条连接法国和意大利的铁路。毛瑟在国际采矿业具有显赫声名和超强自信。他对爬越山口的方案不以为然，坚持要走直线，尤其是在著名的Cenis山口附近，要以隧道穿越Frejus山。毛瑟的“片山机(mountain-slicer) ” 1846 年在都灵附近的一个军工厂组装成形。他庞大而复杂，体积超过一节火车头。他有一百多个钻头。整个机器俨然就是凸轮，拉杆，活塞和弹簧的丛林。不论实用与否，它确实是沉思的产物。机器建成后，来自各地的参观者络绎不绝，视其为历史的纪念碑。掘进机需要巨大的推进力。这些能量是在隧道外产生的并通过复杂的机械连接到工作面。隧道越深，连接就越长，而传输过程中的能量损失也就越大。看起来“片山机”早晚会因为动力不足而僵死洞中。自信的毛瑟相信车到山前必有路，但持怀疑态度的人也没有被说服。十年之后，有赖于大为改进的隧道通风技术，一条隧道紧邻毛瑟路线，采用爆破法技术得以修建。毛瑟的“片山机”虽然没有经过实践检验，但却是公认世界上第一台TBM。在以后的30年，设计试制了各式各样的TBM共13台，均有所进步，但都不能算成功。比较成功的是1881年波蒙特开发的压缩空气式TBM，应用于英吉利海峡隧道直径为2.1m的勘探导坑，共掘进了3mile多。从1881～1926年间，一些国家又先后设计制造了21台掘进机之后，因受当时技术条件的限制，掘进机的开发处于停滞状态。1930 年前后，人们已经要放弃了。隧道掘进技术的专家芭芭拉·斯塔克悲观地预言：“未来二十年 ...岩石机械的专利会极其有限，甚至没有。也不会再建造类似机械。天然岩石都有程度不等的裂缝。当滚刀（当时称为切割轮）紧压岩面的时候，压力总是集中在岩石最薄弱的部分，使他们最先破碎。当滚刀转动时，小的裂缝会不断扩展，进一步分裂岩石。这就是滚刀破岩原因。 - 3 -

机械机床毕业设计221组合机床设计毕业设计说明书

毕业设计说明书 卧式组合机床设计 系部：机械系 学生姓名： 指导教师：职称副教授 专业：机械设计制造及其自动化班级：机本 完成时间：5月25

在组合机床的设计中，主轴箱加工工艺是关键。“三图一卡”包括加工零件工序图,加工示意图, 机床总图,生产效率计算卡。其中加工零件工序图是表示一台组合机床对被加工零件应完成的工艺内容的示意图。它包括加工部位尺寸精度,表面粗糙度及技术要求等内容。加工示意图表明被加工零件在机床的加工过程,刀具,辅具的位置状况,工件与夹具,刀具等机床各零部件间的位置关系，以及机床的工作行程和工作循环等。机床总图表示机床各组成部件相互配合关系及各零件、部件、标准件、通用件等名称、代号、数量及运动关系。以及检验各部件的相对位置及尺寸之间联系是否满足加工要求，通用部件是否合适等内容。 关键词：组合机床、主轴箱、“三图一卡”

In transfer and unit machine design, the head stock processing craft is a key. "A three charts card" including processing components working procedure chart, processing schematic drawing，engine bed assembly drawing, production efficiency computation card. Processing components working procedure chart is expressed a aggre gate machine-tool to is processed the craft content schematic drawing which the components should complete. It including processing spot sizeprecision, content and so on surface roughness and specification. The processing schematic drawing indicated is processed the components in the engine bed processing process, the cutting tool, auxiliary position condition, work piece and jig, position relations engine bed various spare parts and so on between cutting tool, as well as engine bed power stroke and operating cycle and so on. The engine bed assembly drawing expressed the engine bed each composition part mutually coordinates the relations and various components, the part, the standard letter, General Work piece and so on the name, the code number, the quantity and the movement relations. Examines various parts between the relative position and the size relates whether satisfies the processing request, the general part is whether appropriate and so on the content. Key words: transfer；unit machine Head stock；"a three charts card"

减速箱体双面钻组合机床及多轴箱设计

目录 1 引言 (1) 1.1概述 (1) 1.2课题的来源及研究意义 (4) 2 制“三图一卡” (5) 2.1加工工序图 (5) 2.2加工示意图 (6) 2.3选择刀具、导向及有关计算 (7) 2.4加工示意图简图 (10) 3 机床联系尺寸图 (11) 3.1被加工零件联系尺寸图的作用 (11) 3.2被加工零件联系尺寸图的内容 (11) 3.3动力部件的选择 (11) 3.4组合机床其它尺寸的确定 (12) 3.5机床联系尺寸图简图 (14) 4 生产率计算卡 (15) 4.1机床生产率的计算 (15) 5 多轴箱——左主轴箱设计 (16) 5.1多轴箱的基本结构 (16) 5.2通用多轴箱设计 (16) 5.3多轴箱的传动设计方案 (23) 5.4制多轴箱总图及零件图 (26) 结束语 (29) 致谢 (30) 参考文献 (31)

1 引言 在大批量生产中为了提高生产率，必须注意缩短加工时间和辅助时间，而且尽可能使辅助时间和加工时间重合，使每个工位安装多个工件的同时进行多刀加工，实行工序高度集中，因而广泛采用组合机床。 组合机床是用已经系列化、标准化的通用部件和少量专用部件组成的多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的高效专用机床，生产率比通用机床高几倍至几十倍，可以进行钻、镗、铰、攻丝、车削、铣削、车孔端面等工序，随着组合机床的发展，其工艺范围日益扩大，如：焊接、热处理、自动测量和自动装配、清洗等非切削工序。 1911年，美国为加工汽车零部件研制了组合机床。在发展初期，各机床制造厂都执行自己的通用部件标准。为方便用户使用和维修，提高互换性，确定机床通用部件标准化的原则，并规定了部件间联系尺寸。1973年ISO公布了第一批组合机床通用部件标准，它包括了汽车、农业、纺机和仪表工业。1978年、1983年又第二次作了增补。目前，我国组合机床的通用部件约占70%～90%。 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。主要加工箱体零件，如汽缸体、变速箱体、汽缸盖、阀体等，一些重要零件的关键加工工序，虽然生产批量不大，但也采用组合机床来保证其加工质量。目前，组合机床的研制正向高效、高精度、高自动化的柔性方向发展。 1.1 组合机床的组成 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机。 如图1-1所示为典型的双面复合式单工位组合机床。其组成是：侧底座1、滑台2、镗削头3、夹具4、多轴箱5、动力箱6、立柱7、垫铁8、立柱底座9、中间底座10、液压装置11、电气控制设备12、刀工具13等。通过控制系统，在两次装卸工件间隔时间内完成一个自动工作循环。图中各个部件都是具有一定独立功能的部件，并且大都是已经系列化、标准化和通用化的通用部件。通常夹具4、中间底座10、和多轴箱5是根据工件的尺寸形状和工艺要求设计的专用部

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

加工箱体零件上六孔的组合机床设计

摘要 本次毕业设计我设计的课题是加工箱体零件上六孔的组合机床设计。该箱体零件结构较为简单，体积不大，可以采用一般机床进行加工。但为了尽量提高生产效率和降低工人劳动强度，专门设计双面钻孔加工的组合机床及其专用夹具。本设计说明书主要包括四章：第一章介绍组合机床设计的基本方法；第二章为组合机床工艺方案的编制，确定组合机床的切削用量，组合机床总体设计等；第三章为组合机床主轴箱的设计；第四章为结论。 设计的机床是双面加工组合机床。从工件定位及夹紧可靠，保证加工精度出发，选择卧式双面非刚性轴组合机床。并绘制了加工工序图，加工示意图和卧式双面组合机床的联系尺寸图。全书贯彻了现行的国家标准。 关键词：箱体零件，组合机床，多轴箱

ABSTRACT The preparation of this statement is based on the requirements of Professional mechanism, Electrical and Mechanical Engineering.My graduated design here is the combination of machine design of dishes on processing box parts .Parts of the box’s structure is simple, not big in size, we can use the general machine to processing .But, in order to improve production efficiency and reduce labor intensity, the Modular Machine and its Special fixture of double-drilling processing is specially designed. The design of brochures includes three chapters ;Basic methods of Modular Machine Design is introduced in chapterⅠ;Chapter II includes preparation of “the process of Modular Machine”, determinie of the cutting consumption about Modular machine, machine design ect; The design of Modular machine’s spindle box is described in Chapter III ;The fourth chapter is the conclusion. Machine designed here is a double-Manufacturing Machine. From positioning of workpiece, clamping reliable, guaranteeing processing accuracy, Modular machine of horizontal-Double and non-rigid shaft is used here. Also, Machining process map, Processing map as well as contacting-size chart of double-Manufacturing Machine are all drawed. The whole design Implements present national standards. Keywords:Box Parts; Modular Machine Tools; Multi- axial Box

组合机床主轴箱设计

图书分类号： 密级： 毕业设计(论文) 组合机床主轴箱设计COMBINATION MACHINE TOOL HEADSTOCK DESIGN 学生姓名 班级 学院名称 专业名称 指导教师

XXX学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 论文作者签名：日期： XXX学位论文版权协议书 本人完全了解XXX关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归XXX所拥有。XXX有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。XXX可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 论文作者签名：导师签名：

摘要 连杆装置被广泛应用，通常用于发动机的传动部件，其市场需求量较大，同时因为是重要的传动部件，所以工艺要求极高。如何能够大批量生产连杆零件，并保证它的加工精度是选择其加工机床的前提条件。组合机床的优点是低成本、高效率，而且设计方便，配置灵活，同时加工稳定，加工工序集中。因此企业一般设计并使用组合机床来生产该类零件。 多工位组合铣床，用于加工发动机连杆零件。多轴箱是组合机床重要组成部分，本课题研究的是组合机床主轴箱的设计，针对其在在开发过程中存在的难点进行了重点研究。本课题根据要研制的组合机床的用途，并针对其特点，对组合机床的主要的零部件进行分析并进行设计，选择合适的部件加以配置，确定组合机床的各性能参数，加工性能和尺寸等。制定组合机床的总体方案，然后根据制定的方案重点对主轴箱进行分析设计，设计传动系统计算动力参数，根据要求选用合适传动零件，及其配套部件。最后根据设计结果绘制组合机床的主轴箱装配图。组合机床的主要设计内容有以下四大部分：（1）制定工艺方案（2）组合机床的总体设计（3）组合机床主轴箱设计（4）夹具的设计 关键词组合机床；主轴箱；设计；

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

箱体孔钻孔加工组合机床设计

J I A N G S U U N I V E R S I TY 本科毕业论文 箱体孔钻孔加工组合机床设计 Box-processing drilling machine design portfolio 学院名称：继续教育学院 专业班级： 09机电 学生姓名：朱利荣 指导教师姓名：凌智勇 指导教师职称：教授 2013年 6 月 1日

摘要 机械制造业是一个国家经济发展的重要支柱，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。 本文对箱体斜面上的螺纹孔进行加工的组合机床的设计，该机床采用8轴单工位的加工方式。 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论证。 关键字：箱体钻孔组合机床设计

Abstract Machinery manufacturing industry is an important pillar of national economic development, and manufacturing production capacity depends primarily onmanufacturing equipment - machine tools and advanced level. TOOL both the advantages of low cost and high efficiency in a large, widely used in mass production, and to form an automatic production line This article on an inclined plane on the box screw holes machine tool for processingthe design of the machine an 8-axis single-station processing method. The machine tool from the column, the column base, the middle of the base, hydraulicslide, power boxes, multi-axle and other components. In this paper, the design ofvarious parts of a detailed calculation argument. Key words：Machine T ool Drilling design

(完整版)组合机床优秀毕业设计

中央电大毕业论文 目录 1 前言 (3) 1.1 概述 (3) 1.2 课题由来及基本条件 (3) 1.3课题设计思路 (4) 1.4预期成果及实际价值 (4) 2组合机床总体设计 (5) 2.1 工艺方案的拟定 (5) 2.1.1 被加工零件的特点 (5) 2.1.2 分析、研究被加工零件 (5) 2.1.3组合机床总体方案论证 (5) 2.1.4定位基准及夹压点选择 (6) 2.2确定切削用量及刀具选择 (6) 2.2.1 刀具的选择 (6) 2.2.2 切削用量的选择 (7) 2.2.3计算切削力切削扭矩切削功率及刀具耐用度 (9) 2.2.4 确定主轴尺寸外伸尺寸 (13) 2.2.5 选择接杆 (13) 2.2.6动力部件工作行程及循环的确定 (14) 2.3通用部件的选择 (14) 2.3.1 选用滑台形式 (14) 2.3.2选液压滑台的型号 (15) 2.3.3选动力箱型号 (16) 2.3.4机床装料高度的确定 (16) 2.3.5中间底座尺寸的确定 (17) 2.4机床分组 (18) 2.5 生产率计算卡 (18) 3 组合机床夹具设计 (21) 3.1夹具设计的基本要求和步骤 (21) 3.1.1夹具设计的基本要求 (21) 3.1.2 夹具设计的步骤 (21) 3.2 定位方案的确定 (22) 3.2.1 零件的工艺性分析 (22) 3.2.2 定位方案的论证 (22) 3.2.3导向装置 (23) 3.3夹紧方案的确定 (25) 3.3.1 夹紧装置的确定 (25) 3.3.2 夹紧方案论证 (25) 3.3.3夹紧力确定 (26) 3.4误差分析 (27) 3.5绘制夹具装配图及零件图 (30) 4 结论 (31) 参考文献 (32) 1

组合机床总体设计

2009年5月23日 目录 第一部分组合机床总体设计--------------------------------------------------- 3 一、工艺方案的制定 (3) 1.1零件工艺基面的选择 (3) 1.2加工工艺分析 (3) 1.3孔切削用量的选择 (3) 二、机床配置型式和结构方案的确定 (4) 三、组合机床方案图纸设计 (4) 3.1被加工零件工序图 (4) 3.2力口工示意图 (5) 3.2.1加工示意图的编制步骤 (6) 3.3组合机床生产率的计算 (11) 3.3.1生产率的计算和生产率计算卡的绘制 (11) 3.4机床联系尺寸图的绘制 (13) 3.4.1机床主要联系尺寸的确定 (14)

第一部分组合机床总体设计 一、工艺方案的制定 1.1零件工艺基面的选择 由于被加工零件（缝纫机体）是箱体类零件，所以我选择了“一面二孔”的定位方法。该方法有以下特点：a、很简便的消除工件的六个自由读，使工件获得稳定的固定位置；b、有同时加工五个面的可能。既能高度集中加工工序，又有利于提高各面上孔的位置精度；c、该方法可以作为从粗加工到精加工的全部工序加工的基准，使整个工艺过程实现基准统一；d、该方法使夹紧方便，夹紧机构简单。容易使夹紧力对准支承，消除夹紧力引起工件变形对加工精度的影响。 为了保证零件的加工精度及技术要求，工艺基面必须规定相应的公差。根据缝纫机体零件的大小，定位销孔径选择0 16,太小时，定位销很细，加工中易受力产生较大的变形。销孔的精度为2级，两销孔中心距定为321毫米，其公差为±0.06毫米。 1.2加工工艺分析 由于被加工零件只需要钻孔，所以该机床只有一个钻孔加工工艺。而且钻孔深度不大，属于一般钻孔。 1.3孔切削用量的选择 由于该缝纫机体是铸铁件，而且硬度大概在200〜241左右，根据下表选取切 削用量。 表1用高速钢钻头加工铸铁件的切削用量