盐城工学院本科生毕业设计说明书2009目录1 前言12 组合机床总体设计32.1 总体方案论证32.2 组合机床切削用量的选择42.3 组合机床总体设计三图一卡53 组合机床前主轴箱设计123.1 绘制右主轴箱设计原始依据图123.2 前主轴结构型式的选择133.3 前主轴箱传动系统的设计与计算133.4 前主轴箱坐标计算、绘制坐标检查图163.5 轴、齿轮、轴承的校核184 结论22参考文献23致谢24附录25 全套图纸，加153893706 “Y”形支架双面钻孔组合机床总体设计 及前主轴箱设计摘要：“Y”型支架双面钻孔组合机床加工的是支架零件。主要钻削加工支架上的18-17和8-17孔。该零件形状独特，因此对工件的定位和夹紧比较困难。本设计任务是在完成组合机床总体设计的基础上，完成前主轴箱的设计。首先分析了所要加工工件的特点，进行了组合机床的总体设计，绘制了被加工零件的工序图、加工示意图、机床联系尺寸图和生产率计算卡，在此基础上，进行了前主轴箱的设计。主要绘制了前主轴箱设计的原始依据图，拟订了主轴箱的传动路线等，然后绘制了主轴箱的装配图和一些零件图，校核了轴、齿轮等零件。设计过程中尽量使用了标准零部件，设计出的组合机床机构简单，操作方便，加工精度高，减轻了劳动强度，提高了加工效率，具有较好的经济性。关键词：主轴箱；组合机床；夹具；Y-type double-stent combination drilling machine design and front-spindle box and fixture designAbstract: Y-type double-sided support of the drilling machine is a combination of stent components.The machine makes 26 holes with dills and the drilled diameter is 17mm. The shape of workpiece is particular,so orientation and fixation is difficult. My task is the overall，the front headstock and jig for the bracket of design of two-side drilling machine,in a sufficient analysis of the characteristics of the workpiece. The assembly diagram of the headstock was drawn. The drawing of the parts processes,the schematic diagram of machining,the relationship of the machine size and the card of the productivity were drawn. After that, the primitive chart for the design of the front-side headstock was given out. The transmission routes were confirmed and so on.The parts drawing and assembly diagram of the headstock were drawn also,checked the shaft and gear and other parts of the strength. This modular mechanical tool has such advantages: high efficiency, low cost, high processing precision, easily operate and it reduces the workers labor intensity, and enhances the productivity.Keywords：Modular machine tool; Headstock; Jig.1 前言组合机床是根据加工需要，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。组合机床主要用于平面加工和孔加工。平面加工包括铣平面、车端面、刮平面；孔加工包括钻、扩、铰、镗孔以及倒角、切槽、攻螺纹等。组合机床最适宜于加工各种大中型箱体类零件，如气缸体、气缸盖、变速箱体等零件。目前，组合机床在汽车、拖拉机、仪器仪表、军工及缝纫机、柴油机、纺织、航空等部门，应用越来越普遍。组合机床主要适用于棱体类零件和杂体的孔面加工，生产效率高，研制周期短，便于设计、制造和使用维修，配置灵活，且自动化程度高，劳动强度低。在将来，组合机床将向五个方面发展：高速化、高精度化、复合化、高科技含量化以及环保化。同时，在自动化方面，将会进一步提高。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。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2030%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，都采用了新标准。我所做的毕业设计课是“Y”型支架组合机床的设计。这台组合机床有三人完成，我将进行总体设计及前主轴箱的计。本课题需要解决的问题是，第一、组合机床总体方案图样文件设计。其内容包括被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图、编制生产率计算卡。第二、前主轴箱设计。其内容主要包括工序图；主轴箱装配图；箱体零件图；前盖零件图；零件图若干张。对于设计课题“Y”型支架组合机床总体及前主轴箱技术路线简介，首先，对“Y”型支架进行工艺性分析，分析参考图样。其次，进行机床总体方案图样文件设计，确定“Y”型支架机体定位基准，夹紧部位及夹紧方向，画出被加工零件加工工序图。选择刀具，切削用量，工作循环和工作行程等，画出加工示意图。选择动力部件，确定夹具轮廓尺寸，确定多轴箱轮廓尺寸，确定中间底座尺寸 ，设计机床尺寸联系总图。编制机床生产率计算卡。最后，对“Y”型支架进行前主轴箱设计。通过设计，本组合机床能满足加工需求，保证加工精度，机床运转平稳，工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整。提高了工作效率，预计能达到设计要求。由于本人水平有限，不足之处在所难免，恳请老师见谅。 2 组合机床总体设计组合机床的总体设计，就是针对具体的被加工零件，在选定工艺方案并确定机床配置型式、结构方案基础上，进行方案图纸的设计。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、生产率计算卡。 2.1 总体方案论证为保证对支架26个孔的钻削加工，需设计一台双面卧式钻削组合机床。在完成组合机床总体设计的基础上，主要完成前主轴箱设计和工件夹具的设计。2.1.1 工艺方案的制定此次设计的组合机床是用于加工支架的钻削组合机床，其工艺方案为钻孔，其具体的加工工艺如下:a. 钻817孔（深28）， 前面；b. 钻1817孔（深20），左侧面；2.1.2 确定机床的配置模式机床的配置型式主要有卧式和立式两种。卧式组合机床床身由滑座、侧底座及中间底座组合而成。其优点是加工和装配工艺性好，无漏油现象；同时，安装、调试与运输也都比较方便；而且，机床重心较低，有利于减小振动。其缺点是削弱了床身的刚性，占地面积大。立式组合机床床身由滑座、立柱及立柱底座组成。其优点是占地面积小，自由度大，操作方便。其缺点是机床重心高，振动大。考虑到此零件要求双面加工,同时为了安装方便，也减轻了工人的劳动强度以及机床运行的平稳性等，选用卧式组合机床。2.1.3 滑台型式的选择液压滑台具有如下优点：a在相当大的范围内进给量可以无级调速。b可以获得较大的进给力。c由于液压驱动，零件磨损小，使用寿命长。d工艺上要求多次进给时，通过液压换向阀，很容易实现。e过载保护简单可靠。f由行程调速阀来控制滑台的快进转工进，转换精度高，工作可靠。而机械滑台只能有级变速，变速比较麻烦；一般没有可靠的过载保护；快进转工进时，转换位置精度较低。故采用液压滑台。2.1.4 定位方式的选择组合机床是针对某种零件或零件某道工序设计的，正确选择定位基准，是确保加工精度的重要条件，同时也有利于实现最大限度的工序集中。本机床加工时采用定位块和支撑钉进行定位，采用“三面定位”的方法，定位基准和夹压点见零件的工序图。该定位方案限制的自由度叙述如下：以工件的正面为一个定位面，约束了x向的转动和z向的移动。以工件的左侧面为另一个定位面，约束了x向的移动，y、z向的转动。用一个支撑钉顶住工件底面，约束了y向的移动。这样工件的6个自由度被完全约束了也就得到了完全的定位。2.2 组合机床切削用量的选择 合理地选择切削用量，可提高钻孔生产率，并能降低成本。选择用量的一般原则与车削相同：先选择切削深度，再选进给量，最后确定切削速度。2.2.1 切削用量的选择a. 正面钻削8-17（深28） 根据孔径的大小和深径比，以及被加工材料的硬度查参考文献9表6-11及6-12知：主轴的进给量f为0.150.2mm/r，切削速度v=512m/min。钻孔的切削用量还与钻孔的深度有关，当加工铸铁件孔深为钻头直径的68倍时，在组合机床上通常都是和其他浅孔一样采取一次走刀的办法加工出来的，不过加工这种较深孔的切削用量要适当降低些，因此选择切削速度v=10m/min，进给量f=0.2mm/r，由此主轴转速n由公式 (2-1)计算出，将主轴转速圆整为200r/min。实际切削速度和工进速度分别由下列公式求得 (2-2) (2-3)得出vc=m/min， vf=0.2200=40mm/min。b. 左面钻削18-17（深20） 实际切削速度vc、工进速度vf计算同上。2.2.2 切削功率，切削力以及转矩的选择a.正面钻削8-17由参考文献9表6-20计算公式 布氏硬度 HB=HBmax-1/3(HBmax-HBmin)