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。 本文对离合器压盘螺纹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，单工位加工，达到产品图样的精度要求”的思路。根据这一思路 设计了四轴头单工位攻丝组合机床。 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 ABSTRACT The machinery Manufacture is an important pillar of economic development in a country. While the capability of production in trade of manufacture mostly depends on the advanced producing equipmentmachine tool .modular machine tools have advantages of high efficiency and low cost. It is widely used in large batch production and can be consisted automatic production line This paper analyzes the manufacturing process detail of threading holes of a disc. The idea is once clamping the work. The accuracy can be satisfied the demand of drawing. According above idea, the 4spindle modular machine tool has been designed. This paper presents the design and calculating of each part of this machine tool. Key words Modular machine tool, Clutch plate 目 录 摘 摘 要要.I ABSTRACT.II 1 绪论绪论1 1.1 1.1 机床在国民经济的地位及其发展简史机床在国民经济的地位及其发展简史 1 1.2 1.2 组合机床的国内、外现状组合机床的国内、外现状 2 1.2.1 国内组合机床现状.3 1.2.2 国外组合机床现状.4 1.3 1.3 机床设计的目的、要求机床设计的目的、要求 5 1.3.1 设计的目的.5 1.3.2 设计要求.5 2 总体方案设计总体方案设计6 2. 工艺方案 工艺方案 .6 2.22.2 配置形式配置形式 6 2.2.1 确定组合机床的配置形式和结构方案.6 2.32.3 “三图一卡”的编制 “三图一卡”的编制 7 2.3.1.被加工零件图.7 2.3.2 加工示意图.8 2.3.3 绘制加工示意图的有关计算.8 2.3.5 机床联系尺寸图.12 2.3.6 生产率卡.16 3. 主轴箱设计主轴箱设计20 3.1 绘制主轴箱设计原始依据图绘制主轴箱设计原始依据图 .20 3.2 主轴结构形式的选择及动力计算主轴结构形式的选择及动力计算.22 3.2.1 初步确定齿轮模数22 3.2.2 主轴箱的动力计算22 3.33.3 传动系统的设计与计算传动系统的设计与计算 .23 3.3.1 传动系统设计23 3.3.2 验算各主轴转速.24 3.43.4 主轴箱的坐标计算主轴箱的坐标计算 .24 3.4.1 计算各传动轴的坐标.24 3.4.2 绘制坐标检查图25 3.53.5 主轴箱总图设计 主轴箱总图设计 25 3.5.1 主视图和侧视图.25 3.5.2 展开图.26 3.5.3 主轴和传动轴装配表27 4 4 夹具设计夹具设计.29 4.14.1 机床夹具的概述机床夹具的概述 29 4.1.1 机床夹具的组成.29 4.1.2 机床夹具的类型.29 4.24.2 工件的定位和夹具的定位设计工件的定位和夹具的定位设计 29 4.34.3 夹紧方案的设计夹紧方案的设计 29 结论结论.31 参考文献参考文献32 致谢致谢.33 1 绪论 1.1 机床在国民经济的地位及其发展简史 现代社会中，人们为了高效、经济地生产各种高质量产品，日益广泛的使用 各种机器、仪器和工具等技术设备与装备。为制造这些技术设备与装备，又必须 具备各种加工金属零件的设备，诸如铸造、锻造、焊接、冲压和切削加工设备等。 由于机械零件的形状精度、尺寸精度和表面粗糙度，目前主要靠切削加工的方法 来达到，特别是形状复杂、精度要求高和表面粗糙度要求小的零件，往往需要在 机床上经过几道甚至几十道切削加工工艺才能完成。因此，机床是现代机械制造 业中最重要的加工设备。在一般机械制造厂中，机床所担负的加工工作量，约占 机械制造总工作量的 40%60%， 机床的技术性能直接影响机械产品的质量及其制 造的经济性，进而决定着国民经济的发展水平。可以这样说，如果没有机床的发 展，如果不具备今天这样品种繁多、结构完善和性能精良的各种机床，现代社会 目前所达到的高度物质文明将是不可想象的。 一个国家要繁荣富强，必须实现工业、农业、国防和科学技术的现代化，这 就需要一个强大的机械制造业为国民经济各部门提供现代化的先进技术设备与装 备，即各种机器、仪器和工具等。然而，一个现代化的机械制造业必须要有一个 现代化的机床制造业做后盾。机床工业是机械制造业的“装备部” 、 “总工艺师” ， 对国民经济发展起着重大作用。因此，许多国家都十分重视本国机床工业的发展 和机床技术水平的提高，使本国国民经济的发展建立在坚实可靠的基础上。 机床是人类在长期生产实践中，不断改进生产工具的基础上生产的，并随着 社会生产的发展和科学技术的进步而渐趋完善。最原始的机床是木制的，所有运 动都是由人力或畜力驱动，主要用于加工木料、石料和陶瓷制品的泥坯，它们实 际上并不是一种完整的机器。现代意义上的用于加工金属机械零件的机床，是在 18 世纪中叶才开始发展起来的。当时，欧美一些工业最发达的国家，开始了从工 场手工业向资本主义机器大工业生产方式的过渡，需要越来越多的各种机器，这 就推动了机床的迅速发展。为使蒸汽机的发明付诸实用，1770 年前后创制了镗削 蒸汽机汽缸内孔用的镗床。1797 年发明了带有机动刀架的车床，开创了用机械代 替人手控制刀具运动的先声，不仅解放了人的双手，并使机床的加工精度和工效 起了一个飞跃，初步形成了现代机床的雏型。续车床之后，随着机械制造业的发 展，其他各种机床也陆续被创制出来。至 19 世纪末，车床、钻床、镗床、刨床、 拉床、铣床、磨床、齿轮加工机床等基本类型的机床已先后形成。 上世纪初以来，由于高速钢和硬质合金等新型刀具材料相继出现，刀具切削 性能不断提高，促使机床沿着提高主轴转速、加大驱动功率和增强结构刚度的方 向发展。与此同时，由于电动机、齿轮、轴承、电气和液压等技术有了很大的发 展，使机床的转动、结构和控制等方面也得到相应的改进，加工精度和生产率显 著提高。此外，为了满足机械制造业日益广阔的各种使用要求，机床品种的发展 也与日俱增，例如，各种高效率自动化机床、重型机床、精密机床以及适应加工 特殊形状和特殊材料需要的特种加工机床相继问世。50 年代，在综合应用电子技 术、检测技术、计算技术、自动控制和机床设计等各个领域最新成就的基础上发 展起来的数控机床，使机床自动化进入了一个崭新的阶段，与早期发展的仅适用 于大批大量生产的纯机械控制和继电器接触器控制的自动化相比，它具有很高柔 性，即使在单件和小批生产中也能得到经济的使用。 综观机床的发展史，它总是随着机械工业的扩大和科学技术的进步而发展， 并始终围绕着不断提高生产效率、加工精度、自动化程度和扩大产品品种而进行 的，现代机床总的趋势仍然是继续沿着这一方向发展。 我国的机床工业是在 1949 年新中国成立后才开始建立起来的。解放前，由于 长期的封锁统治和 19 世纪中叶以后帝国主义的侵略和掠夺，我国的工农业生产非 常落后，既没有独立的机械制造业，更谈不上机床制造业。至解放前夕，全国只 有少数城市的一些规模很小的机械厂，制造少量简单的皮带车间、牛头刨床和砂 轮等；1949 年全国机床产量仅 1000 多台，品种不到 10 个。 解放后，党和人民政府十分重视机床工业的发展。在解放初期的三年经济恢 复时期，就把一些原来的机械修配厂改建为专业厂；在随后开始的几个五年计划 期间，又陆续扩建、新建了一系列机床厂。经过 50 多年的建设，我国机床工业从 无到有，从小到大，现在已经成门类比较齐全，具有一定实力的机床工业体系， 能生产 5000 多种机床通用品种，数控机床 1500 多种；不仅装备了国内的工业， 而且每年还有一定数量的机床出口。 我国机床行业的发展是迅速的，成就是巨大的。但由于起步晚、底子薄，与 世界先进水平相比，还有较大差距。为了适应我国工业、农业、国防和科学技术 现代化的需要，为了提高机床产品在国际市场上的竞争能力，必须深入开展机床 基础理论研究，加强工艺试验研究，大力开发精密、重型和数控机床，使我国的 机床工业尽早跻身于世界先进行列。 1.2 组合机床的国内、外现状 世界上第一台组合机床于 1908 年在美国问世， 30 年代后组合机床在世界各国 得到迅速发展。至今，它已成为现代制造工程（尤其是箱体零件加工）的关键设 备之一。 现代制造工程从各个角度对组合机床提出了愈来愈高的要求，而组合机床也 在不断吸取新技术成果而完善和发展。 1.2.1 国内组合机床现状 我国加入 WTO 以后，制造业所面临的机遇与挑战并存、组合机床行业企业适 时调整战略，采取了积极的应对策略，出现了产、销两旺的良好势头，截至 2005 年 4 月份， 组合机床行业企业仅组合机床一项， 据不完全统计产量已达 1000 余台， 产值达 3.9 个亿以上，较 2004 年同比增长了 10%以上，另外组合机床行业增加值、 产品销售率、全员工资总额、出口交费值等经济指标均有不同程度的增长，新产 品、新技术较去年年均有大幅度提高，可见行业企业运营状况良好。 行业企业产品结构的变化 组合机床行业企业主要针对汽车、摩托车、内燃机、农机、工程机械、化工 机械、军工、能源、轻工及家电行业提供专用设备，随着我国加入 WTO 后与世界 机床进一步接轨，组合机床行业企业产品开始向数控化、柔性化转变。从近两年 是企业生产情况来看，数控机床与加工中心的市场需求量在上升，而传统的钻、 镗、铣组合机床则有下降趋势，中国机床工具工业学会的机床工具行业企业主 要经济指标报表是统计数据显示，仅从几个全国大型重点企业生产情况看，2003 年生产数控机床 890 台，产值 16187 万元，生产加工中心 148 台，产值 5770 万元； 2004 年生产数控机床 985 台，产值 25838 万元，生产加工中心 159 台，产值 7099 万元；而 2005 年，截至 4 月份，数控机床、加工中心、产值已接近 2003 年全年 水平，故市场在向数控、高精制造技术和成套工艺装备方面发展。 行业企业的快速转变 “九五”后期，在组合机床行业企业的 50 多家组合机床分会会员中，仅有两 家企业实行了股份改造，一家企业退出国有转为民营，其余的都是国有企业。而 从 2001 至 2002 年，不到两年的时间，就先后有十几家企业实行股份制改造，一 些小厂几乎全部退出国有转为民营，现在一些国家重点国有企业也在酝酿股份制 改造，转制已势不可档， “民营经济在经历了从被歧视，被藐视到不可小视和现在 高度