盐城工学院毕业设计说明书 2009目 录1 前言11.1 总体设计11.2 本课题拟解决的问题11.3 解决方案及预期效果决方案21.3.1解决方案21.3.2预期效果32 总体概述42.1工艺路线的确定42.2机床配置型式的选择52.3定位基准的选择52.4滑台型式的选择52.5刀具的选择62.6 切削用量62.6.1切削用量的选择62.6.2计算切削力、切削扭矩及切削功率62.6.3确定主轴类型、尺寸、外伸长度82.7 动力部件工作循环及行程的确定82.8 动力部件的选择92.9 三图一卡92.9.1被加工零件工序图92.9.2加工示意图102.9.3机床尺寸联系图113 组合机床主轴箱设计123.1 概述143.2 绘制主轴箱设计原始依据图143.3 主轴结构形式选择及动力计算163.3.1 主轴结构型式选择163.3.2 主轴材料的选择确定163.3.3 主轴的大致尺寸和形状的确定173.3.4 主轴箱的动力计算173.4 主轴箱传动系统的设计与计算183.4.1 主轴的位置分析183.4.2 花键套的确定183.5 主轴前端密封装置的选用193.6 主轴的强度校核计算193.7 主轴支承轴承的选用203.8 主轴轴承213.9 主轴箱润滑系统的设计214 组合机床传动设计224.1 传动方案拟订224.2 同步带类型的确定234.3带轮的设计244.4带轮挡圈选择255结论27参考文献28致 谢29附 录30全套图纸，加153893706双孔支架镗铰组合机床刚性镗削头及主轴箱设计摘要：随着生产的发展和专业化程度的提高，很多企业的产品产量越来越大，精度也越来越高。首先，加工时，同时参加工作的刀具少，限制了机床生产率的提高；其次，在加工多孔的工件时，需要对工件进行多次的定位和夹紧，使零件的加工精度和生产率降低；第三，因为在一台机床上总是加工一种工件，使通用机床的部件和机构造成冗余。因此，为了提高生产效率，满足加工要求，本课题设计了用于加工双筋蹄零件的镗铰组合机床之镗削主轴箱。根据被加工零件确定加工孔的数量、位置、切削用量及主轴类型，拟订了主轴箱的传动方式，应用最优化方法传递功率，削减振动，确定传动参数，设计轴的结构，进行如轴、轴承等相关零件的强度校核计算。通过以上设计，实现了两个双筋蹄零件一次加工完成，较好地达到了设计要求。关键词：组合机床；镗床；主轴箱The design of the modular machine tool for double rebar and feet parts boring and drilling Abstract: With the development of industry and improvement of the specialization, the products output of enterprise, is growing, the precision is increased precise high. First, fewer tool in the work at the same time that limiting machine tool productivity; Secondly, it is needed to clamp and position many times in processing that reduce the accuracy and productivity; Third, parts and body of lead to machine tool will lead to redundant if process only one work in some machine tool. Therefore, to improve the machining efficiency and satisfy the processing requirements, the boring headstocks are designed which are used for the unit machine tool, which is used to roughly bore the holes of the double rebar and feet parts. Based on the processed accessory, the number, the position and the machining data of the holes and the form of the principal axis are determined; The driving way of the headstocks are drawn, the power is transmits by the methods of optimization, the driving parameter are determined, the structure of the principal axis are designed and the strength of the parts, such as the strength and the bears, are checked. Trough the design, the four holes of two parts can be finished at one time, and can fulfill the design requirements better.Key words: unit machine tool; boring machine tool; headstock 1 前言随着生产的发展和专业化程度的提高，很多企业的产品产量越来越大，精度也越来越高。如汽车、拖拉机行业的汽缸体、气缸盖、变速箱体等零件，采用通用机床加工就不能很好的满足要求。首先，通用机床加工时，同时参加工作的刀具少，限制了机床生产率的提高；其次，如果工件需要多个表面时，则需要对工件进行多次的定位和夹紧，这就会使零件的加工精度和生产率降低；第三，因为在某一台机床上总是加工一种工件，使通用机床的很多部件和机构变得毫无作用，造成设计功能的浪费。为了改善通用机床这些不利的加工条件，在生产实践中就出现了专业机床。专业机床是相对通用机床而言的，它是为完成工件的某一工序而设计、制造的。所以专用机床的结构要比通用机床简单，加工精度稳定，生产率和自动化程度有所提高。但专用机床也有其固定的缺点，如设计和制造的周期长，不能适应工件的变化，一旦被加工工件尺寸、形状和结构有所变化，就必须重新设计制造与工件相适应的新的专用机床。所以专用机床成本高，不利于产品的更新。为了消除上述两种机床（通用机床和专用机床）的弊病，在生产实践中有发展了一种新型的技工机床组合机床。组合机床的设计，目前基本上有两种情况：其一，使根据具体加工对象的具体情况进行专业设计，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，广大工人总结自己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“专用组合机床 ”。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。在组合机床设计过程中，为了降低组合机床的制造成本，应尽可能地使用通用件和标准件。目前，我国设计制造的组合机床，其通用部件和标准件约占部件总数的7080%，其它20-30%是专用零部件。考虑到近年来，各种通用件和标准件都出台了新的标准及标注方法，为了方便以后组合机床的维修，整个组合机床的通用件和标准件配置，都尽量采用了新标准。1.1 总体设计1）、制定工艺方案，确定机床的配置型式及结构方案；2）、三图一卡设计，包括：a)被加工零件工序图；(b) 加工示意图；(c) 机床联系尺寸图；(d) 生产率计算卡。1.2 本课题拟解决的问题本人的课题是GJ359双筋蹄镗铰机床镗削主轴箱设计，需要解决的问题主要有：合理选择主轴箱的规格、型号，切削用量的选择，切削功率的计算，确定各轴的结构、排布、配合关系，轴的强度、刚度校核等，尤其是传动系统的设计尤为重要，在满足主轴箱其他结构和传动要求下，通过一定的传动链，按要求把动力从动力部件的驱动轴传递到主轴上去。1.3 解决方案及预期效果1.3.1 解决方案：针对被加工零件，在确定加工工艺的基础上进行总体方案对比论证。设计组合机床“三图一卡”，其内容包括：绘制被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸总图和编制生产率计算卡等。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。在进行设计组合机床时，首先应根据被加工零件上两个孔的位置精度、表面粗糙度及其他技术要求，确定被加工零件是否可以利用组合机床加工以及采用组合机床加工是否合理的问题。如果确定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，在分析被加工零件加工工艺资料的基础上，通常考虑影响制定零件工艺方案、机床配置型式、结构方案以及应注意的问题。经过分析比较，以确定被加工零件在组合机床上合理可行的加工方法、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等。组合机床总体设计的一般顺序为：工艺方案的拟订,切削用量的确定,组合机床总体设计“三图一卡”。技术路线：首先，主轴的结构型式的选择及动力计算。主轴结构型式由零件加工工艺决定，并应考虑主轴的工件条件和受力情况。主轴直径在设计加工示意图时已确定。主轴箱所需的动力由动力箱提供，在组合机床总联系尺寸图设计时已根据估算的功率初选了动力箱，传动结构确定后应进行功率验算。其次，传动系统的设计与计算。传动系统的设计是主轴箱设计中最关键的一环。所谓传动系统的设计，就是通过一定的传动链，按要求把动力从动力部件的驱动轴传递到主轴上。同时满足主轴箱其他结构和传动的要求。第三，主轴箱坐标设计。坐标设计是主轴箱设计的重要环节之一。它包括计算主轴和传动轴的坐标位置。为了保证组合机床的加工精度和确保齿轮正确的啮合关系，主轴箱坐标设计计算必须确保正确。第四，检查图的绘制。绘制坐标及传动关系的检查图也是主轴箱设计中重要的一步，它是在坐标计算完毕进行的。第五，总图和零件的设计。总图包括正视图部分、按装配型式归类的主轴和传动轴的截视图。主轴和传动轴的装配表、技术要求等。主轴箱的大部分的零件都是通用的，根据需要合理选择。1.3.2 预期效果：产品的制造工艺性好；产品外形美观；产品的制造成本降低；提高设计的一次成功率、减少设计返工；交货期缩短；产品使用中的维护成本降低；设计的产品工作更稳定、可靠；产品结构合理，符合工作现场的需要，更易于操作和使用；产品的使用效果达到什么样的指标；产品拆卸方便、更易于维护；所设计的部分符合整个工艺流程的要求。本次毕业设计历时四个多月，在指导老师的细心指导下，在本组设计人员的共同努力下，我们的毕业设计得以按时圆满地完成。在此向所有支持我这次毕业设计的老师和同学表示深深的感谢！2 总体概述组合机床的总体设计就是针对具体的被加工工件，在选定的工艺和方案的基础上，进行方案设计。其中包括：