ZH1105柴油機(jī)氣缸體三面鉆削組合機(jī)床總體及左主軸箱設(shè)計(jì)【含11張CAD圖紙】

資源目錄里展示的全都有，所見(jiàn)即所得。下載后全都有,請(qǐng)放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問(wèn)可加】 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 課題：柴油機(jī)氣缸體三面鉆削組合機(jī)床總體及左主軸箱設(shè)計(jì) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 指 導(dǎo) 教 師 專 業(yè) 系 主 任 發(fā) 放 日 期 一、設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì)一臺(tái)鉆削柴油機(jī)氣缸體左面、右面、后面孔系的組合機(jī)床，具體進(jìn)行總 體設(shè)計(jì)和左主軸箱設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容有： 1．總體設(shè)計(jì) 1）制定工藝方案，確定機(jī)床配置型式及結(jié)構(gòu)方案。 2）三圖一卡設(shè)計(jì)，包括： (a) 被加工零件工序圖； (b) 加工示意圖；(c) 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖； (d) 生產(chǎn)率計(jì)算卡；(e) 有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算、校核。 2．左主軸箱設(shè)計(jì) (a) 左主軸箱總裝圖，(b)零件圖，(c) 有關(guān)計(jì)算、校核等。 二、設(shè)計(jì)依據(jù) 1．課題來(lái)源：鹽城市江動(dòng)集團(tuán)； 2．產(chǎn)品名稱：ZH1105型柴油機(jī)； 3．被加工零件：氣缸體（附零件圖）； 4．工件材料：HT250； 5．加工內(nèi)容：鉆左側(cè)面上的14個(gè)M8深14螺紋底孔和1個(gè)M14深31.5螺紋底孔； 鉆右側(cè)面上的9個(gè)M8深14螺紋底孔和1個(gè)M10深15螺紋底孔； 鉆后側(cè)面上的6個(gè)M14深32螺紋底孔； 6. 生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批大量。 三、設(shè)計(jì)要求 1．機(jī)床應(yīng)能滿足加工要求，保證加工精度； 2．機(jī)床應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸方便，便于維修、調(diào)整； 3．機(jī)床盡量能用通用件（中間底座可自行設(shè)計(jì)）以便降低制造成本； 4．機(jī)床各動(dòng)力部件用電氣控制； 5．設(shè)計(jì)圖樣總量：折合成A0幅面在3張以上；工具要求：應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件繪圖；過(guò) 程要求：裝配圖需提供手工草圖； 6．畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)按照學(xué)校規(guī)定的格式規(guī)范統(tǒng)一編排、打印，字?jǐn)?shù)不少于1萬(wàn)字； 7．查閱文獻(xiàn)資料10篇以上，并有不少于3000漢字的外文資料翻譯； 8．到相關(guān)單位進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)，撰寫(xiě)不少于3000字實(shí)習(xí)報(bào)告； 9．撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。 四、畢業(yè)設(shè)計(jì)物化成果的具體內(nèi)容及要求 1、畢業(yè)設(shè)計(jì)成果要求 1）畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 份 2）被加工零件工序圖 1 張 3）加工示意圖 1 張 4）機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 1 張 5）生產(chǎn)率計(jì)算卡 1 張 6）左主軸箱總裝配圖 1 張 7）左主軸箱體零件補(bǔ)充加工圖 1 張 8）其它零件圖 不少于7張 2、外文資料翻譯（英譯中）要求 1）外文翻譯材料中文字不少于3000字； 2）內(nèi)容必須與畢業(yè)設(shè)計(jì)課題相關(guān)； 3）所選外文資料應(yīng)是近10年的文章，并標(biāo)明文章出處。 五、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃 起訖日期 工作內(nèi)容 備 注 2月26日～2月28日 布置任務(wù) 3月1日～3月14日 調(diào)查研究，畢業(yè)實(shí)習(xí) 3月15日～3月31日 方案論證，總體設(shè)計(jì) 4月1日～4月14日 技術(shù)設(shè)計(jì)（部件設(shè)計(jì)） 4月14日～5月14日 工作設(shè)計(jì)（零件設(shè)計(jì)） 5月15日～5月31日 撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 6月1日～6月2 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯 6月3日～6月9日 修改資料 6月10日～6月11日 評(píng)閱材料 6月12日～6月13日 畢業(yè)答辯 6月14日～6月15日 材料整理裝袋 六、主要參考文獻(xiàn)： 1. 叢鳳廷．組合機(jī)床設(shè)計(jì)（第二版）[M]．上海：上?？萍汲霭嫔?，1994． 2. 謝家瀛．組合機(jī)床設(shè)計(jì)參考手冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994． 3. 大連組合機(jī)床研究所．組合機(jī)床設(shè)計(jì)（第一分冊(cè)）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1975． 4. 大連組合機(jī)床研究所．組合機(jī)床設(shè)計(jì)參考圖冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1975． 5. 姚永明．非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備設(shè)計(jì)[M]．上海：上海交通大學(xué)出版社，1999． 6. 金振華．組合機(jī)床及其調(diào)整與使用[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990． 7. 東北重型機(jī)械學(xué)院．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）[M]．上海：上?？萍汲霭嫔?， 1988． 8. 劉文劍．夾具工程師手冊(cè)[M]．哈爾濱：黑龍江科技出版社，1987． 9. 楊黎明．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1996． 10. 吳何畏，王衛(wèi)兵.鉆孔組合機(jī)床液壓傳動(dòng)和電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].2006，（12）： 36-39. 11. 張曙.高性能組合機(jī)床和高生產(chǎn)率加工中心[M]．上海：上海交通大學(xué)出版社，2007． 12. 文立軍．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）[M]．上海：上?？萍汲霭嫔纾?003． 七、其他 八、專業(yè)系審查意見(jiàn) 系主任： 年 月 日 九、機(jī)械工程學(xué)院意見(jiàn) 院長(zhǎng)： 年 月 日 5 畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 指 導(dǎo) 教 師 日 期 實(shí)習(xí)報(bào)告 一．概述 本次生產(chǎn)實(shí)習(xí)是大四畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)的一個(gè)重要組成部分，其目的在于通過(guò)實(shí)習(xí)使我獲得基本生產(chǎn)的感性知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，將所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，擴(kuò)大知識(shí)面;同時(shí)專業(yè)方面的實(shí)習(xí)又是鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生業(yè)務(wù)能力及素質(zhì)的重要渠道，培養(yǎng)勇于探索的創(chuàng)新精神，培養(yǎng)我吃苦耐勞的精神，提高動(dòng)手能力，也是我接觸社會(huì)、了解產(chǎn)業(yè)狀況、了解國(guó)情的一個(gè)重要途徑，逐步實(shí)現(xiàn)由學(xué)生到社會(huì)的轉(zhuǎn)變，加強(qiáng)社會(huì)活動(dòng)能力，培養(yǎng)我初步擔(dān)任技術(shù)工作的能力、初步了解企業(yè)管理的基本方法和技能;體驗(yàn)企業(yè)工作的內(nèi)容和方法。這些實(shí)際知識(shí)，讓我樹(shù)立了嚴(yán)肅認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度，對(duì)我后面的畢業(yè)設(shè)計(jì)乃至以后的工作，都是十分必要的基礎(chǔ)。 我在校主修機(jī)械設(shè)計(jì)制造機(jī)器自動(dòng)化專業(yè)，這次分配到的課題是“柴油機(jī)氣缸體三面鉆削組合機(jī)床總體及左主軸箱設(shè)計(jì)” ，柴油機(jī)氣缸體是需要大量生產(chǎn)的零件，為了提高加工精度和生產(chǎn)效率，需要設(shè)計(jì)一種組合機(jī)床來(lái)改善柴油機(jī)氣缸體的加工情況。為此，我專門去江淮動(dòng)力集團(tuán)畢業(yè)實(shí)習(xí)。 二．實(shí)習(xí)過(guò)程 江蘇江淮動(dòng)力股份有限公司是高科技民營(yíng)企業(yè)——重慶東銀集團(tuán)旗下專業(yè)生產(chǎn)中、小功率發(fā)動(dòng)機(jī)的大型企業(yè)，位居中國(guó)企業(yè)500強(qiáng)、中國(guó)農(nóng)機(jī)行業(yè)上市公司之列。?? 公司歷史悠久，創(chuàng)建于1945年，1959年開(kāi)始生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，現(xiàn)有員工6000人。公司長(zhǎng)期注重技術(shù)創(chuàng)新，投資億元建成省級(jí)企業(yè)技術(shù)中心和國(guó)家級(jí)博士后科研工作站，建有具有國(guó)際先進(jìn)水平的CAD/CAM/CAT（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試）網(wǎng)絡(luò)，擁有行業(yè)中以三維激光掃描儀、三維激光成型機(jī)等先進(jìn)設(shè)備和計(jì)算機(jī)軟件為代表的RP技術(shù)，并積極引進(jìn)應(yīng)用同步開(kāi)發(fā)、虛擬設(shè)計(jì)、快速原型制造、求反工程等高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)品，確立了企業(yè)在行業(yè)技術(shù)進(jìn)步方面的領(lǐng)先地位，逐步形成了具有自主版權(quán)和江動(dòng)特色的節(jié)能單缸機(jī)、輕型多缸機(jī)、通用汽油機(jī)、小馬力單缸機(jī)和拖拉機(jī)、發(fā)電機(jī)組（柴、汽油）等六大系列，400多個(gè)品種的優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，柴、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)都有代表品種通過(guò)美國(guó)EPA、CARB認(rèn)證。 “江動(dòng)”產(chǎn)品以其嚴(yán)格的合乎國(guó)際規(guī)范的質(zhì)量體系和成熟完善的服務(wù)保證體系，通過(guò)了2000版ISO9001國(guó)際質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)享有很高的聲譽(yù)，產(chǎn)品覆蓋全國(guó)30個(gè)省、市和自治區(qū)，同時(shí)遠(yuǎn)銷歐美亞非等40多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。，公司年產(chǎn)銷各類發(fā)動(dòng)機(jī)及相關(guān)終端產(chǎn)品超百萬(wàn)臺(tái)，出口創(chuàng)匯8000余萬(wàn)美元，連續(xù)十一年雄居全國(guó)同行第一?！敖瓌?dòng)”產(chǎn)品曾榮獲國(guó)家質(zhì)量金質(zhì)獎(jiǎng)，被確定為江蘇省重點(diǎn)名牌產(chǎn)品、國(guó)家產(chǎn)品質(zhì)量免檢產(chǎn)品，“JD”商標(biāo)為中國(guó)馳名商標(biāo)，“江動(dòng)”牌發(fā)動(dòng)機(jī)被評(píng)為“中國(guó)名牌產(chǎn)品”。 三．實(shí)習(xí)內(nèi)容 1）安全第一。對(duì)于任何機(jī)械廠，安全始終是重中之重，所以在實(shí)習(xí)老師的帶領(lǐng)下，首先對(duì)我進(jìn)行了一些安全教育和以及在實(shí)習(xí)過(guò)程中的安全事項(xiàng)和需注意的項(xiàng)目。比如在進(jìn)加工車間時(shí)了，不允許穿拖鞋進(jìn)廠；進(jìn)廠必須穿長(zhǎng)褲；禁止在廠里吸煙，進(jìn)廠后，衣服不準(zhǔn)敞開(kāi)，外套不準(zhǔn)亂掛在身上，不得背背包進(jìn)廠；人在廠里不要成堆，不要站在生產(chǎn)主干道上；在沒(méi)有實(shí)習(xí)老師的允許情況下，不準(zhǔn)亂按按扭、開(kāi)關(guān)。 2）毛坯選擇。首先我來(lái)到了零件的原始毛坯加工車間，在老師的指導(dǎo)作用下，我了解到了下面知識(shí)，零件一般是由毛胚加工而成。由于08年暑假已經(jīng)去江動(dòng)集團(tuán)參觀見(jiàn)習(xí)，毛坯鑄造于本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題相關(guān)性不大。畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，是已經(jīng)假設(shè)給我完全合格的，我只是要做一個(gè)大致的了解，所以，我直奔我畢業(yè)設(shè)計(jì)所需要的主題——加工車間。 3）加工車間。來(lái)到加工車間，這里給我的第一感覺(jué)就是陰暗。車間共分為五部分，分別為車削加工，銑削及其他加工，鉗工，幾乎是涵蓋機(jī)械加工的各個(gè)方面，大概有兩三百人同時(shí)在里面進(jìn)行各種零件加工，雖然我在學(xué)校的時(shí)候也進(jìn)行過(guò)金工實(shí)習(xí)，做過(guò)一些零件，對(duì)機(jī)床也有一定認(rèn)識(shí)，但是真的處于那種加工零件的氣氛下，有很大的不同，一是我學(xué)校的機(jī)床都是有一定年代的，很少近年出來(lái)的新型加工機(jī)床二是在速度上，我的加工速度也太慢了，加工同一個(gè)零件，我需要的時(shí)間大概是這些加工師傅的五六倍，根本不能進(jìn)行工業(yè)化的生產(chǎn)。在此次對(duì)加工車間的認(rèn)識(shí)過(guò)程中，我更加明白了機(jī)械加工一些流程；胚料---劃線---銑削(工藝留加工余量)—鉆削--磨削，（齒輪零件加工工藝:粗車--熱處理--精車--磨內(nèi)孔--磨芯,軸端面--磨另一端面--滾齒--鉗齒--剃齒--鍘鍵槽--鉗工--完工）。 和我畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)的是鉆削了，組合機(jī)床的鉆削。我仔細(xì)端詳著有很多鉆頭的鉆床，思索其中的原理，及布局以及我畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)的相關(guān)聯(lián)的組合機(jī)床的設(shè)計(jì)。 4）裝配車間。 任何機(jī)器都是有一個(gè)又一個(gè)零件裝配而來(lái)，我所看到的是柴油機(jī)的裝配。在裝配車間，這里大概有接近一百多人在進(jìn)行零件的收集和裝配，以及包裝，再發(fā)送至儲(chǔ)貨廠，在這個(gè)車間，工人師傅首先將起所收集的零件進(jìn)行分類，一便于進(jìn)行組裝，確定裝配方法，裝配順序，所需工具；再進(jìn)行清洗零件，去除油污，銹蝕，涂油，確保機(jī)器組裝以后，表面整潔美觀。在產(chǎn)品裝配完成以后，還要對(duì)零件各方面進(jìn)行調(diào)試，檢查運(yùn)動(dòng)件的靈活性，密封性等性能，再轉(zhuǎn)箱入庫(kù)。 5）質(zhì)保，銷售和售后處理 最后的質(zhì)監(jiān)部門我覺(jué)得也應(yīng)該去，可是在金融危機(jī)還在肆虐的時(shí)候，我沒(méi)去成結(jié)束了實(shí)習(xí) 。 四．分析 歷時(shí)將近兩周的實(shí)習(xí)結(jié)束,該次實(shí)習(xí),真正到達(dá)機(jī)械制造業(yè)的第一前線,了解了我國(guó)目前制造業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r也粗步了解了機(jī)械制造也的發(fā)展趨勢(shì).在新的世紀(jì)里,科學(xué)技術(shù)必將以更快的速度發(fā)展，更快更緊密得融合到各個(gè)領(lǐng)域中,而這一切都將大大拓寬機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展方向. 在將來(lái)機(jī)械制造將會(huì)向“四個(gè)化”發(fā)展，即柔性化、靈捷化、智能化、信息化.即使工藝裝備與工藝路線能適用于生產(chǎn)各種產(chǎn)品的需要，能適用于迅速更換工藝、更換產(chǎn)品的需要,使其與環(huán)境協(xié)調(diào)的柔性,使生產(chǎn)推向市場(chǎng)的時(shí)間最短且使得企業(yè)生產(chǎn)制造靈活多變的靈捷化,還有使制造過(guò)程物耗,人耗大大降低,高自動(dòng)化生產(chǎn),追求人的智能于機(jī)器只能高度結(jié)合的智能化以及主要使信息借助于物質(zhì)和能量的力量生產(chǎn)出價(jià)值的信息化 當(dāng)然機(jī)械制造業(yè)的四個(gè)發(fā)展趨勢(shì)不是單獨(dú)的，它們是有機(jī)的結(jié)合在一起的，是相互依賴，相互促進(jìn)的。同時(shí)由于科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，也將會(huì)使它出現(xiàn)新的發(fā)展方向。前面我看到的是機(jī)械制造行業(yè)其自身線上的發(fā)展。然而，作為社會(huì)發(fā)展的一個(gè)部分，它也將和其它的行業(yè)更廣泛的結(jié)合。2１世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的重要性表現(xiàn)在它的全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造等。它將使人類不僅要擺脫繁重的體力勞動(dòng)，而且要從繁瑣的計(jì)算、分析等腦力勞動(dòng)中解放出來(lái)，以便有更多的精力從事高層次的創(chuàng)造性勞動(dòng)，智能化促進(jìn)柔性化，它使生產(chǎn)系統(tǒng)具有更完善。 五．實(shí)習(xí)感想 “紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行?！痹诙虝旱膶?shí)習(xí)過(guò)程中，實(shí)習(xí)中，我采用了看、問(wèn)，親自動(dòng)手等方式,對(duì)在工作中人與人的關(guān)系做了進(jìn)一步的了解,分析了人與人之間特點(diǎn),方式.我深深地感覺(jué)到自己所學(xué)知識(shí)的膚淺和在實(shí)際運(yùn)用中的專業(yè)知識(shí)的匱乏.一旦接觸到實(shí)際，才發(fā)現(xiàn)自己知道的是多么少，這時(shí)才真正領(lǐng)悟到“學(xué)無(wú)止境”的含義。 我的教育應(yīng)該社會(huì)實(shí)踐更多得結(jié)合起來(lái),采用理論和實(shí)踐的辦學(xué)模式,做到課堂教育與社會(huì)實(shí)踐的關(guān)系，暑期實(shí)踐與平時(shí)實(shí)踐的關(guān)系，社會(huì)實(shí)踐廣度與深度的關(guān)系，分別同過(guò)課堂,暑期和實(shí)踐把我所學(xué)的和運(yùn)用想結(jié)合起來(lái),才能更完全的掌握. “千里之行，始于足下”，這近一個(gè)周短暫而又充實(shí)的實(shí)踐，我認(rèn)為對(duì)我走向社會(huì)起到了一個(gè)非常重要作用，對(duì)將來(lái)走上工作崗位也有著很大幫助。更重要的是要向他人虛心求教，遵守組織紀(jì)律和單位規(guī)章制度，與人文明交往等一些做人處世的基本原則都要在實(shí)際生活中認(rèn)真的貫徹，好的習(xí)慣也要在實(shí)際生活中不斷培養(yǎng)。領(lǐng)導(dǎo)和同事們的經(jīng)驗(yàn),好的習(xí)慣和他們的知識(shí)也會(huì)是我人生中的一大寶貴的財(cái)富.這次實(shí)踐更讓我肯定了做事先做人的道理,要明白做人的道理，如何與人相處是現(xiàn)代社會(huì)的做人的一個(gè)最基本的問(wèn)題。對(duì)于自己這樣一個(gè)即將步入社會(huì)的人來(lái)說(shuō)，需要學(xué)習(xí)的東西很多，他們就是最好的老師，正所謂“三人行，必有我?guī)煛保铱梢韵蛩麄儗W(xué)習(xí)很多知識(shí)、道理。 4 畢業(yè)設(shè)計(jì) 開(kāi)題論證報(bào)告 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 完成日期 課題名稱：柴油機(jī)氣缸體三面鉆削組合機(jī)床總體及左主軸箱設(shè)計(jì)? 一、課題來(lái)源、課題研究的主要內(nèi)容及國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀綜述 1、課題來(lái)源：鹽城市江淮動(dòng)力集團(tuán) 2、課題研究的主要內(nèi)容：本課題設(shè)計(jì)的組合機(jī)床是針對(duì)柴油機(jī)氣缸體鉆左側(cè)面上15個(gè)孔，鉆右側(cè)面上10個(gè)孔，鉆后蓋板鉆6個(gè)孔，共計(jì)31個(gè)孔同時(shí)加工。 3、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀綜述：組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)配以按工件特定外形和加工工藝設(shè)計(jì)的專用部件和夾具，組成的半自動(dòng)或自動(dòng)專用機(jī)床，集機(jī)電于一體的綜合自動(dòng)化程度較高的制造技術(shù)和成套工藝裝備,它的特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用,因而被廣泛用于工程機(jī)械、交通、能源、軍工、輕工、家電等行業(yè)。。 　　組合機(jī)床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時(shí)加工的方式，生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。 　　由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計(jì)和制造周期。因此，組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn)，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動(dòng)生產(chǎn)線。 　　組合機(jī)床一般用于加工箱體類或非凡外形的零件。加工時(shí)，工件一般不旋轉(zhuǎn)，由刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具與工件的相對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內(nèi)外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機(jī)床采用車削頭夾持工件使之旋轉(zhuǎn)，由刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，也可實(shí)現(xiàn)某些回轉(zhuǎn)體類零件(如飛輪、汽車后橋半軸等)的外圓和端面加工。 　　二十世紀(jì)70年代以來(lái)，隨著可轉(zhuǎn)位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動(dòng)檢測(cè)和刀具自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展，組合機(jī)床的加工精度也有所提高。銑削平面的平面度可達(dá)0.05毫米／1000毫米，表面粗糙度可低達(dá)2.5～0.63微米；鏜孔精度可達(dá)IT7～6級(jí)，孔距精度可達(dá)0.03～0.02微米。 　　專用機(jī)床是隨著汽車工業(yè)的興起而發(fā)展起來(lái)的。在專用機(jī)床中某些部件因重復(fù)使用，逐步發(fā)展成為通用部件，因而產(chǎn)生了組合機(jī)床。 　　最早的組合機(jī)床是1911年在美國(guó)制成的，用于加工汽車零件。初期，各機(jī)床制造廠都有各自的通用部件標(biāo)準(zhǔn)。為了提高不同制造廠的通用部件的互換性，便于用戶使用和維修，1953年美國(guó)福特汽車公司和通用汽車公司與美國(guó)機(jī)床制造廠協(xié)商，確定了組合機(jī)床通用部件標(biāo)準(zhǔn)化的原則，即嚴(yán)格規(guī)定各部件間的聯(lián)系尺寸，但對(duì)部件結(jié)構(gòu)未作規(guī)定。 　　通用部件按功能可分為動(dòng)力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件五類。動(dòng)力部件是為組合機(jī)床提供主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的部件。主要有動(dòng)力箱、切削頭和動(dòng)力滑臺(tái)。 　　支承部件是用以安裝動(dòng)力滑臺(tái)、帶有進(jìn)給機(jī)構(gòu)的切削頭或夾具等的部件，有側(cè)底座、中間底座、支架、可調(diào)支架、立柱和立柱底座等。 　　輸送部件是用以輸送工件或主軸箱至加工工位的部件，主要有分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、環(huán)形分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、分度鼓輪和往復(fù)移動(dòng)工作臺(tái)等。 　　控制部件是用以控制機(jī)床的自動(dòng)工作循環(huán)的部件，有液壓站、電氣柜和操縱臺(tái)等。 　　輔助部件有潤(rùn)滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。 　　為了使組合機(jī)床能在中小批量生產(chǎn)中得到應(yīng)用，往往需要應(yīng)用成組技術(shù)，把結(jié)構(gòu)和工藝相似的零件集中在一臺(tái)組合機(jī)床上加工，以提高機(jī)床的利用率。這類機(jī)床常見(jiàn)的有兩種，可換主軸箱式組合機(jī)床和轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床。 　　組合機(jī)床未來(lái)的發(fā)展將更多的采用調(diào)速電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠等傳動(dòng)，以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、縮短生產(chǎn)節(jié)拍；采用數(shù)字控制系統(tǒng)和主軸箱、夾具自動(dòng)更換系統(tǒng)，以提高工藝可調(diào)性；以及納入柔性制造系統(tǒng)等。 我國(guó)組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線總體技術(shù)水平比發(fā)達(dá)國(guó)家要相對(duì)落后，國(guó)內(nèi)所需的一些高水平組合機(jī)床及自動(dòng)線幾乎都從國(guó)外進(jìn)口。我國(guó)傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線主要采用機(jī)、電、氣、液壓控制，它的加工對(duì)象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類和軸類零件（近年研制的組合機(jī)床加工連桿、板件等也占一定份額），完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔，加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺(tái)，在孔內(nèi)鏜各種形狀槽，以及銑削平面和成形面等。 二、本課題擬解決的問(wèn)題 1、組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) （1）制定總體方案： 1）加工對(duì)象工藝分析2）選擇定位基準(zhǔn)和加緊部位3）確定機(jī)床配置形式4）制定機(jī)床總體結(jié)構(gòu)方案 （2）確定切削用量及選擇刀具： 1)選擇切削用量；2）計(jì)算切削力、切削扭矩及切削功率；3）選擇刀具結(jié)構(gòu)。 (3) 三圖一卡設(shè)計(jì)： 1）繪制被加工零件圖2）加工示意圖3）機(jī)床聯(lián)系尺寸圖4)繪制生產(chǎn)率計(jì)算卡 2、部件設(shè)計(jì)（組合機(jī)床四軸剛性頭設(shè)計(jì)） 組合機(jī)床布局合理；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整、維修方便；所選通用零、部件均符合規(guī)定參數(shù)；機(jī)床夾具定位合理、夾緊可靠。 三、解決方案及預(yù)期效果 1．解決方案 (1)組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 1)工藝基面：以柴油機(jī)氣缸體的已加工側(cè)面作為工藝基面； 2)加工工藝：四軸鉆孔攻絲； 3)組合機(jī)床配置型式：?jiǎn)喂の慌P式三面組合機(jī)床。 2．預(yù)期效果 (1) 組合機(jī)床布局合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單； (2) 所選通用零、部件均符合規(guī)定參數(shù)； (3) 機(jī)床夾具定位合理、夾緊可靠； (4) 調(diào)整、維修方便； (5) 生產(chǎn)效率高、操作方便，滿足了軸類零件的軸端鉆孔攻絲的需要。 四、課題進(jìn)度安排 3月1日～3月14日．畢業(yè)實(shí)習(xí)階段。 畢業(yè)實(shí)習(xí)，查閱資料，到多個(gè)公司實(shí)踐，撰寫(xiě)實(shí)習(xí)報(bào)告。 3月15日～3月31日．開(kāi)題階段。 提出總體設(shè)計(jì)方案及草圖，填寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。 4月1日～5月14日． 設(shè)計(jì)初稿階段。 完成總體設(shè)計(jì)圖、部件圖、零件圖。 5月15日～5月31日． 中期工作階段。 完善設(shè)計(jì)圖紙，編寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，中期檢查。 6月1日～6月2日．畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯。 6月3日～6月9日．畢業(yè)設(shè)計(jì)整改。 圖紙修改、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)修改、定稿，材料復(fù)查。 6月10日～6月11日．畢業(yè)設(shè)計(jì)材料評(píng)閱。 6月12日～6月13日．畢業(yè)答辯。 6月14日～6月15日．材料整理裝袋。 五、指導(dǎo)教師意見(jiàn) 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 簽名 　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 　　 　　　 年　 月　　日 六、專業(yè)系意見(jiàn) 簽名 　　　　　　 年　 月　　日 七、學(xué)院意見(jiàn) 　　　　　　　　　　　　　 簽名 　　　　　　 年　 月　　日 4 文 獻(xiàn) 資 料 專 業(yè) 學(xué) 生 姓 名 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 指 導(dǎo) 教 師 文 獻(xiàn) 資 料 [1]劉玉梅，潘為祥. 4110柴油機(jī)機(jī)體主油道加工組合機(jī)床設(shè)計(jì)[J].裝備制造技術(shù),2008，09． [2] 陳斌，黎向新. GN31型手拖變速箱體雙面45軸鉆孔組合機(jī)床的設(shè)計(jì)[J].裝備制造技術(shù),2008，07. [3] 李蘭忖. 多工位鉆鏜組合機(jī)床自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 制造技術(shù)與機(jī)床,2006，03.?? [4] 何長(zhǎng)仙. 關(guān)于我廠三面鏜削的組合機(jī)床的改造及利用[J]. 裝備維修技術(shù)，2006，04.?? [5]楊春永，劉營(yíng)波. 利用組合機(jī)床鏜_大小孔_的工藝探討[J]. 工程機(jī)械.2005，05. [6] 劉琳， 孫彬年. 組合機(jī)床深孔鉆分級(jí)進(jìn)給機(jī)構(gòu)的使用與改進(jìn) [J]. 重型機(jī)械科技,2007，02. [7]葉道軍. 組合機(jī)床在裝載機(jī)結(jié)構(gòu)件加工的應(yīng)用[J]. 工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2008,11.. [8]王敏. 組合機(jī)床主軸箱的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)[J]. 木工機(jī)床,2007,04. [9]張?jiān)柿? 組合機(jī)床自動(dòng)線上的一種工件回轉(zhuǎn)裝置[J]. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù),2003,06. [10]朱育權(quán). 立式回轉(zhuǎn)工作臺(tái)式組合機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 液壓與氣動(dòng),2005,10. 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 柴油機(jī)氣缸體三面鉆削組合機(jī)床總體及左主軸箱設(shè)計(jì) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 完成日期 柴油機(jī)氣缸體三面鉆削組合機(jī)床總體及左主軸箱設(shè)計(jì) 摘 要：柴油機(jī)氣缸體是需要大量生產(chǎn)的零件。為了提高加工精度和生產(chǎn)效率，需要設(shè)計(jì)一臺(tái)組合機(jī)床來(lái)改善柴油機(jī)氣缸體的加工情況。 本課題設(shè)計(jì)的是ZH1105柴油機(jī)氣缸體三面鉆孔組合機(jī)床。用于加工被加工零件左、右、后三個(gè)面上的共31個(gè)大小不等的底孔。根據(jù)被加工工件的特點(diǎn)以及加工工藝的要求，進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)。選定了定位基準(zhǔn)，確定了機(jī)床的配置形式以及工件的定位夾緊方案，選擇了合適的切削用量、刀具及動(dòng)力部件?？傮w設(shè)計(jì)主要是繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖和編制生產(chǎn)率計(jì)算卡。在完成總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，繪制了左主軸箱設(shè)計(jì)的原始依據(jù)圖，擬訂了傳動(dòng)系統(tǒng)，確定了傳動(dòng)參數(shù)，設(shè)計(jì)了軸的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了齒輪、軸等相關(guān)零件的強(qiáng)度校核計(jì)算。該設(shè)計(jì)布局合理，為使組合機(jī)床能盡快投入生產(chǎn)應(yīng)用，配置結(jié)構(gòu)中充分選用了標(biāo)準(zhǔn)件及通用部件。該機(jī)床工藝性良好、方案可行、有實(shí)際使用價(jià)值。 關(guān)鍵詞：鉆孔；組合機(jī)床；主軸箱 Design of General and Left Headstock of Modular Machine Tool for Drilling Holes on Three-Side of engine cylinder body Abstract: The engine cylinder body is a product which needs mass production. In order to prove the disposition and the production efficiency, need to design a high effective modular machine tool to improve the production of the truck gear box. The subject is to design a three-side modular machine tool for drilling 31 different holes on ZH1105 engine cylinder body’s left,right ,and behind. Based on the character and the process analysis of the work-piece, the designing system was made. After the location datum were designed, the disposition of machine and the mechanism clamping system being determined, the reasonable cutting data, the cutter and the power part were chosen. Overall to it is process into part process picture, process sketch map , lathe contact size general drawing and work out productivity calculate the card to draw mainly to design. The primitive basis charts of the left-side spindle box were drawn, the transmission system and the parameter were drafted. Then the structure of the axis was designed and the intensity checks of the components of the gear ,axis and so on were carried on .This design layout is reasonable, to make the combination machine tools can be used as soon as possible into production, structure and fully chose standard components. This machine is technology, scheme feasible and practical. Key word: Drill hole; Modular machine tool; Headstock. 目 錄 1 前言 1 2組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 3 2.1 總體方案論證 3 2.1.1加工對(duì)象工藝性的分析 3 2.1.2機(jī)床總體布局的確定 3 2.1.3 定位基準(zhǔn)的選擇 4 2.1.4 滑臺(tái)型式的選擇 4 2.2 切削用量的確定及刀具選擇 4 2.2.1 切削用量選擇 4 2.2.2切削力、切削扭矩及切削功率計(jì)算.....................................5 2.3組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 7 2.3.1被加工零件工序圖 7 2.3.2加工示意圖.........................................................8 2.3.3機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖 10 2.3.4 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 13 3 組合機(jī)床左主軸箱設(shè)計(jì) 15 3.1 左主軸箱原始依據(jù)圖的繪制 15 3.2左主軸結(jié)構(gòu)型式的選擇和動(dòng)力計(jì)算 16 3.3 左主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 16 3.3.1 根據(jù)原始依據(jù)圖對(duì)坐標(biāo)尺寸的計(jì)算 17 3.3.2 左主軸箱傳動(dòng)路線的擬訂 17 3.3.3 傳動(dòng)軸位置及齒輪齒數(shù)的確定 18 3.4 左主軸箱坐標(biāo)計(jì)算、坐標(biāo)檢查圖的繪制 20 3.4.1傳動(dòng)軸的坐標(biāo)的計(jì)算 20 3.4.2坐標(biāo)檢查圖的繪制..................................................21 3.5軸、齒輪、軸承、鍵的校核............................................22 3.5.1軸的校核..........................................................22 3.5.2齒輪的校核........................................................23 3.5.3軸承的壽命校核....................................................25 3.5.4鍵的強(qiáng)度計(jì)算......................................................26 3.6左主軸箱前、后蓋及箱體設(shè)計(jì)...........................................26 3.7附件的選擇..........................................................26 4結(jié)論..................................................................29參考文獻(xiàn)............................................................... 30致 謝................................................................. 31 附件清單............................................................... 32 1 前言 本次設(shè)計(jì)的課題是來(lái)源于鹽城市江動(dòng)集團(tuán)的關(guān)于ZH1105柴油機(jī)箱體三面鉆孔組合機(jī)床設(shè)計(jì)。ZH1105柴油機(jī)是該集團(tuán)大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品之一，為保證柴油機(jī)箱體三面孔的加工和相應(yīng)的位置精度,提高生產(chǎn)效率而設(shè)計(jì)一臺(tái)三面鉆孔的臥式組合機(jī)床。 組合機(jī)床是根據(jù)工件加工需要，以大量通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件組成的一種高效專用機(jī)床[1]。這種機(jī)床既具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度較高等特點(diǎn)，又具有一定的重新調(diào)整能力，以適應(yīng)工件變化的需要，它還可以對(duì)工件進(jìn)行多面、多主軸同時(shí)加工。組合機(jī)床應(yīng)盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)件，降低制造成本，同時(shí)需考慮實(shí)際生產(chǎn)條件，并從機(jī)床的合理性、經(jīng)濟(jì)性、工藝性、實(shí)用性及對(duì)被加工零件的具體要求出發(fā)，確定設(shè)計(jì)方案。本機(jī)床設(shè)計(jì)吸取了現(xiàn)有機(jī)床加工優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)布局合理。滿足機(jī)體孔系加工質(zhì)量要求。組合機(jī)床行業(yè)雖然取得了較大的進(jìn)步與發(fā)展，但是，在制造技術(shù)高速發(fā)展的今天，由于自身的基礎(chǔ)比較薄弱，從整體上看，國(guó)外的先進(jìn)水平、與國(guó)內(nèi)用戶的要求還存在著一定的差距，滿足不了用戶要求。80年代以來(lái)，國(guó)外組合機(jī)床技術(shù)在滿足精度和效率要求的基礎(chǔ)上，正朝著綜合成套和具備柔性的方向發(fā)展。 組合機(jī)床主要用于棱體類零件和復(fù)雜的孔面加工，生產(chǎn)率高。加工精度穩(wěn)定，研制周期短，便于設(shè)計(jì)、制造和使用維護(hù)，成本低。因?yàn)橥ㄓ没⑾盗谢?、?biāo)準(zhǔn)化程度高，通用零部件占70%-90%,通用件可組織批量生產(chǎn)進(jìn)行預(yù)定或外購(gòu)。自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低。 組合機(jī)床的設(shè)計(jì)，目前基本上有兩種情況：其一，是根據(jù)具體加工對(duì)象的具體情況進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，這是當(dāng)前最普遍的做法。其二，隨著組合機(jī)床在我國(guó)機(jī)械行業(yè)的廣泛使用，廣大工人總結(jié)自己生產(chǎn)和使用組合機(jī)床的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)組合機(jī)床不僅在其組成部件方面有共性，可設(shè)計(jì)成通用部件，而且一些行業(yè)在完成一定工藝范圍內(nèi)組合機(jī)床是極其相似的，有可能設(shè)計(jì)為通用機(jī)床，這種機(jī)床稱為“專能組合機(jī)床”。這種組合機(jī)床不需要每次按具體加工對(duì)象進(jìn)行專門設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，可以設(shè)計(jì)成通用品種，組織成批生產(chǎn)，然后按被加工零件的具體需要，配以簡(jiǎn)單的夾具及刀具，即可組成加工一定對(duì)象的高效率設(shè)備。組合機(jī)床的發(fā)展思路是以提高組合機(jī)床加工精度、組合機(jī)床柔性、組合機(jī)床工作可靠性和組合機(jī)床技術(shù)的成套性為主攻方向。一方面，加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，提高組合機(jī)床產(chǎn)品數(shù)控化率；另一方面，進(jìn)一步發(fā)展新型部件，尤其是多坐標(biāo)部件，使其模塊化、柔性化，適應(yīng)可調(diào)可變、多品種加工的市場(chǎng)需求。復(fù)合、多功能、多軸化控制裝備的前景亦被看好。然而更關(guān)鍵的是現(xiàn)代通信技術(shù)在機(jī)床裝備中的應(yīng)用，信息通信技術(shù)的引進(jìn)使得現(xiàn)代機(jī)床的自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高。在這些方面組合機(jī)床裝備還有相當(dāng)大的差距，因此組合機(jī)床技術(shù)裝備高速度、高精度、柔性化、模塊化、可調(diào)可變、任意加工性以及通信技術(shù)的應(yīng)用將是今后的發(fā)展方向。目前，我國(guó)組合機(jī)床的研究涉及機(jī)床設(shè)計(jì)研究[2][3]、加工工藝[4][5] 、加工質(zhì)量改進(jìn)[6]等，在機(jī)床自動(dòng)化、柔性化等方面的研究與國(guó)際發(fā)展水平相比還有不小的差距。 課題由4人來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，本人主要進(jìn)行組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)及左主軸箱設(shè)計(jì)。在對(duì)組合機(jī)床的主軸箱設(shè)計(jì)之前，需對(duì)被加工零件孔的分布情況及所要達(dá)到的技術(shù)要求進(jìn)行具體分析[7]，如各部件尺寸、材料、形狀、硬度及加工精度和表面粗糙度等內(nèi)容。充分了解組合機(jī)床的特點(diǎn)，通過(guò)分析主軸箱的工作原理，進(jìn)行機(jī)床的總體方案設(shè)計(jì)。首先是總體方案論證，組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)的具體工作是編制“三圖一卡”，即繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，編制生產(chǎn)率計(jì)算卡。其次是部件設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)，在主軸箱設(shè)計(jì)時(shí)，需要繪制主軸箱原始依據(jù)圖，選擇主軸箱的規(guī)格、型號(hào)，選擇切削用量[8]，計(jì)算切削功率，確定各軸的結(jié)構(gòu)、排布、配合關(guān)系[9][10]，軸的強(qiáng)度、剛度校核等。還需對(duì)主軸箱前蓋、后蓋、箱體及附件的設(shè)計(jì)[11][12]。在主軸箱設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)的主要思路是把原有的多道工序的單孔加工改為多孔同時(shí)加工，這樣設(shè)計(jì)主要是為了解決由多次裝夾引起的定位誤差問(wèn)題，保證孔的位置精度。 2 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 針對(duì)ZH1105柴油機(jī)氣缸體，在確定加工工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行總體方案對(duì)比論證。設(shè)計(jì)組合機(jī)床“三圖一卡”，其內(nèi)容包括：繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖和編制生產(chǎn)率計(jì)算卡等。組合機(jī)床是針對(duì)被加工零件的特點(diǎn)及工藝要求，按工序集中的原則設(shè)計(jì)的一種高效率專用機(jī)床。在設(shè)計(jì)組合機(jī)床時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)柴油機(jī)氣缸體三個(gè)面上孔的位置精度、表面粗糙度及其他技術(shù)要求，確定被加工零件是否可以利用組合機(jī)床加工以及采用組合機(jī)床加工是否合理的問(wèn)題。如果確定可以利用組合機(jī)床加工，為使加工過(guò)程順利進(jìn)行，并達(dá)到要求的生產(chǎn)率，在分析被加工零件加工工藝資料的基礎(chǔ)上，應(yīng)考慮影響制定零件工藝方案、機(jī)床配置型式、結(jié)構(gòu)方案等因素，然后進(jìn)行分析比較，以確定被加工零件在組合機(jī)床上合理可行的加工方法、確定工序間加工余量、選擇合適的切削用量、相應(yīng)的刀具結(jié)構(gòu)、確定機(jī)床配置型式等等。 2.1 總體方案論證 2.1.1加工對(duì)象工藝性的分析 A.被加工零件特點(diǎn) 被加工零件材料是HT250,硬度HB190～250，共計(jì)有31個(gè)孔需要加工，在本工序之前各主要表面、主要孔已加工完畢。 B.本機(jī)床的加工內(nèi)容及加工精度 本道工序：鉆左、右及后面共計(jì)31個(gè)孔，由本組合機(jī)床完成，具體加工內(nèi)容及加工精度如下： a)鉆箱體左面：鉆14個(gè)Φ6.7的孔，深18；鉆1個(gè)Φ10.5的孔，深38.5。 b)鉆箱體右面：鉆9個(gè)Φ6.7的孔，深18；鉆1個(gè)Φ8.4的孔，深20。 c)鉆箱體后面：鉆6個(gè)Φ10.5的孔，深38.5。 C.本次設(shè)計(jì)技術(shù)要求 a)機(jī)床布局合理，能滿足加工要求，保證加工精度； b)機(jī)床應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸方便，便于維修、調(diào)整； c)機(jī)床盡可能用通用件以便降低制造成本； d)機(jī)床各動(dòng)力部件用電氣控制，液壓驅(qū)動(dòng)。 2.1.2機(jī)床總體布局的確定 機(jī)床的配置型式有立式和臥式兩種。 立式機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)是占地面積小，自由度大，操作方便，其缺點(diǎn)是機(jī)床重心高，振動(dòng)大。臥式機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)是加工和裝配工藝性好，振動(dòng)小，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，機(jī)床重心較低，精度高，安裝方便，其缺點(diǎn)是削弱了床身的剛性，占地面積大。機(jī)床的配置型式在很大程度上取決于被加工零件的大小、形狀及加工部位等因素。 通過(guò)以上的比較，針對(duì)ZH1105柴油機(jī)箱體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和需要被加工的部位考慮鉆孔工序是主要工序內(nèi)容。為了保證鉆孔的加工精度和符合被加工零件的加工特點(diǎn)， 我們選擇用臥式組合機(jī)床。 2.1.3 定位基準(zhǔn)的選擇 組合機(jī)床是針對(duì)某一個(gè)零件或一個(gè)零件的某道工序而設(shè)計(jì)的。正確選擇定位基準(zhǔn)，是保證加工精度的重要條件，同時(shí)也有利于實(shí)現(xiàn)最大限度的工序集中。 A.定位基準(zhǔn)的選擇 本機(jī)床為工件一次安裝，同時(shí)對(duì)31進(jìn)行加工，其定位基準(zhǔn)選擇為：機(jī)體的底面定位限制3個(gè)自由度，側(cè)面定位限制2個(gè)自由度，端面定位限制1個(gè)自由度，這種定位方法的特點(diǎn)是： a)可以簡(jiǎn)便地消除工件的六個(gè)自由度，使工件獲得可靠的定位； b)能夠同時(shí)加工工件三個(gè)端面上的孔，既能高度集中工序，又有利于提高三端面孔的位置精度； c)本定位基準(zhǔn)有利于保證柴油機(jī)箱體的加工精度，使機(jī)床的許多部件實(shí)現(xiàn)通用化，有利于縮短設(shè)計(jì)制造周期、降低成本。 B.確定夾緊位置 在選擇定位基準(zhǔn)的同時(shí)，要有相應(yīng)的夾緊位置。確定夾緊位置要考慮兩個(gè)因素：一是保證零件夾壓后的穩(wěn)定；二是盡量減少和避免零件夾壓后變形。針對(duì)ZH1105柴油機(jī)氣缸體我們采用了液壓夾緊，夾緊部位為剛性較好的筋板上，即箱體的上表面，以減少箱體夾緊變形誤差。 2.1.4 滑臺(tái)型式的選擇 與機(jī)械滑臺(tái)相比較，液壓滑臺(tái)的進(jìn)給量可以無(wú)級(jí)調(diào)速；可以獲得較大的進(jìn)給力；零件磨損小，使用壽命長(zhǎng)；工藝上要求多次進(jìn)給時(shí)，通過(guò)液壓換向閥，很容易實(shí)現(xiàn)；過(guò)載保護(hù)簡(jiǎn)單可靠；工作可靠。但采用液壓滑臺(tái)的不足之處在于進(jìn)給量由于載荷的變化和溫度的影響而不夠穩(wěn)定；液壓系統(tǒng)漏油影響工作環(huán)境，浪費(fèi)能源；調(diào)整維修比較麻煩。本課題的加工對(duì)象是ZH1105柴油機(jī)氣缸體，為了提高加工效率，降低生產(chǎn)成本，所以選用了液壓滑臺(tái)。 2.2 切削用量的確定及刀具選擇 2.2.1 切削用量選擇 在被加工的31個(gè)孔中，都是鉆孔加工，所以選擇切削用量時(shí)僅從鉆孔方面考慮，具體的鉆孔切削用量從文獻(xiàn)[1]表6-11中選取。由于鉆孔的切削用量與鉆孔深度有關(guān)，隨孔深的增加而逐漸遞減，其遞減值按文獻(xiàn)[1]表6-12選取。鉆孔時(shí)，降低進(jìn)給量的目的是為了減小軸向切削力，以避免鉆頭折斷，降低切削速度主要是為了提高刀具壽命[8]。所有刀具都采用硬質(zhì)合金。 A.對(duì)左面15孔的切削用量選擇： a)鉆孔1～14軸：Φ6.7孔，h=18mm 加工材料為HT200鑄鐵，由d＞6～12,硬度大于190～250HBS，選擇v=10～18m/min,f＞0.1～0.18mm/r,取定v=12.56m/min,f=0.11mm/r,則由文獻(xiàn)[1]P43的公式， （2-1） 得： n=1000×12.56/(6.7π)597r/min b)鉆孔15軸: Φ10.5孔，h=38.5mm 加工材料為HT200鑄鐵，由d＞6～12,硬度大于160～200HBS，選擇v=10～18m/min,f＞0.1～0.18mm/r,取定v=21.98m/min,f=0.13mm/r,則由文獻(xiàn)[1]P43的公式， 得： n=1000×21.98/(10.5π)667r/min B.對(duì)右側(cè)面上10個(gè)孔的切削用量的選擇： a)鉆孔16～24,軸：Φ6.7孔，h=18mm 加工材料為HT200鑄鐵，由d＞6～12,硬度大于160～200HBS，選擇v=10～18m/min,f＞0.1～0.18mm/r,取定v=12.56m/min,f=0.11mm/r,則由文獻(xiàn)[1]P43的公式， 得： n=1000×12.56/(6.7π)597r/min b)鉆孔25軸：Φ8.4孔，h=20mm 加工材料為HT200鑄鐵，由d＞6～12,硬度大于160～200HBS，選擇v=10～18m/min,f＞0.1～0.18mm/r,取定v=15.7m/min,f=0.13mm/r,則由文獻(xiàn)[1]P43的公式， 得： n=1000×15.7/(8.4π)595r/min C.對(duì)后面上6個(gè)孔的切削用量的選擇 a)鉆孔26～31 軸：Φ10.5孔，h=38.5mm 加工材料為HT200鑄鐵，由d＞6～12,硬度大于160～200HBS，選擇v=10～18m/min,f＞0.1～0.18mm/r,取定v=21.98m/min,f=0.13mm/r,則由文獻(xiàn)[1]P43的公式， 得： n=1000×21.98/(10.5π)667r/min 2.2.2 切削力、切削扭矩及切削功率的計(jì)算 根據(jù)文獻(xiàn)[1]表6-20中公式計(jì)算鉆孔 （2-2） （2-3） （2-4） 其中中：F -切削力（N）；T-切削轉(zhuǎn)矩（N·㎜）；P-切削功率（kW）；v-切削速度（m/min）；f-進(jìn)給量（mm/r）；D-加工（或鉆頭）直徑（mm）； HB-布氏硬度， 得HB=200。 則根據(jù)上述公式可得： A.左面：鉆孔1～14軸Φ6.7： = =20377.6N·mm =1.25kW 鉆孔15軸 Φ10.5： = =11867.76N·mm =0.81kW B.右面： 鉆孔16～24軸 Φ6.7： =20377.6N·mm =1.25kW 鉆孔25軸 Φ8.4： =531.70N =1025.71N·mm =0.059kW C.后面： 鉆孔26～31軸 Φ10.5： N N·mm =0.81kW 2.3組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 2.3.1被加工零件工序圖 A.被加工零件工序圖的作用和內(nèi)容 被加工零件工序圖是根據(jù)制定的工藝方案，表示所設(shè)計(jì)的組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和在本機(jī)床加工前加工余量、毛坯或半成品情況的圖樣。除了設(shè)計(jì)研制合同外，它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，也是制造、使用、調(diào)整和檢驗(yàn)機(jī)床精度的重要文件。被加工零件工序圖是在被加工零件的基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床或自動(dòng)線的加工內(nèi)容，并作必要的說(shuō)明而繪制的。其主要內(nèi)容包括： a)被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本工序機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)部位結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。當(dāng)需要設(shè)置中間導(dǎo)向時(shí)，則應(yīng)把設(shè)置中間導(dǎo)向臨近的工件內(nèi)部肋、壁布置及有關(guān)結(jié)構(gòu)形狀和尺寸表示清楚，以便檢查工件、夾具、刀具之間是否相互干涉。 b)本工序所選用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位及夾緊方向。以便據(jù)此進(jìn)行夾具的支承、定位、夾緊和導(dǎo)向等機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。 c)本工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技術(shù)要求以及對(duì)上道工序的技術(shù)要求。 d)注明被加工零件的名稱、編號(hào)、材料、硬度以及加工部位的余量。 B.繪制被加工零件工序圖的規(guī)定及注意事項(xiàng) a)繪制被加工零件工序圖的規(guī)定：應(yīng)按一定的比例，繪制足夠的視圖以及剖面；本工序加工部位用粗實(shí)線表示；定位用定位基準(zhǔn)符號(hào)表示，并用下標(biāo)數(shù)表明消除自由度符號(hào)；夾緊用夾緊符號(hào)表示，輔助支承用支承符號(hào)表示。 b)繪制被加工零件工序圖注意事項(xiàng) 本工序加工部位的位置尺寸應(yīng)與定位基準(zhǔn)直接發(fā)生關(guān)系。 對(duì)工件毛坯應(yīng)有要求，對(duì)孔的加工余量要認(rèn)真分析。在鉆孔時(shí)，其大孔單邊余量應(yīng)小于相鄰兩孔半徑之差，以便鉆頭能通過(guò)。 當(dāng)本工序有特殊要求時(shí)必須注明。如精鉆孔時(shí)，當(dāng)不允許有退刀痕跡或者允許有某種形狀的刀痕時(shí)必須注明。有如薄壁或孔底部壁薄，加工螺紋時(shí)螺紋底孔深度不夠及能否鉆通等[1]。 圖2-1所示為被加工零件工序圖。 圖2-1 被加工零件工序圖 2.3.2 加工示意圖 零件加工的工藝方案要通過(guò)加工示意圖反映出來(lái)。加工示意圖表示被加工零件在機(jī)床上的加工過(guò)程，刀具、輔具的布置狀況以及工件、夾具、刀具等機(jī)床各部件間的相對(duì)位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等。 A.導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇 組合機(jī)床鉆孔時(shí)，零件上孔的位置精度主要是靠刀具的導(dǎo)向裝置來(lái)保證的。導(dǎo)向裝置的作用是：保證刀具相對(duì)工件的正確位置；保證刀具相互間的正確位置；提高刀具系統(tǒng)的支承剛性。 B.確定主軸、尺寸、外伸尺寸 在本課題中，主軸是用于鉆孔的，鉆孔選用滾珠軸承主軸。鉆孔時(shí)采用剛性連接，主軸采用長(zhǎng)主軸。 根據(jù)由選定的切削用量計(jì)算得到的切削轉(zhuǎn)矩T，由文獻(xiàn)[1]P43頁(yè)公式 （2-5） 式中，d表示軸的直徑（㎜）；T表示軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩（N·m）；B表示系數(shù)，本課題中鉆孔主軸為非剛性主軸，取B=6.2。 由公式可得： 左面 軸1～14 d=13.42mm 取定d=22㎜ 軸15 d=19.77mm 取定d=30㎜ 右面 軸16～21 d=13.74mm 取定d=30㎜ 后面 軸22～30 d=13.39mm 取定d=22㎜ 軸31 d=17.43mm 取定d=30㎜ 根據(jù)主軸類型及初定的主軸軸徑，文獻(xiàn)[1]表3-6可得到主軸外伸尺寸及接桿莫氏圓錐號(hào)。滾珠長(zhǎng)主軸軸徑d=20㎜時(shí)，主軸外伸尺寸為：D/d1=32/20,L=115㎜；接桿莫氏圓錐號(hào)為2。滾珠長(zhǎng)主軸軸徑d=15㎜時(shí)，主軸外伸尺寸為：D/d1=25/16,L=1815㎜；接桿莫氏圓錐號(hào)為1。 C.選擇接桿、浮動(dòng)卡頭 在鉆、擴(kuò)、鉸、锪孔及倒角等加工小孔時(shí)，通常都采用接桿（剛性接桿）。各主軸的外伸長(zhǎng)度和刀具均為定值，為保證主軸箱上各刀具能同時(shí)到達(dá)加工終了位置，須采用軸向可調(diào)整的接桿來(lái)協(xié)調(diào)各軸的軸向長(zhǎng)度，以滿足同時(shí)加工完成孔的要求。 為提高加工精度、減少主軸位置誤差和主軸振擺對(duì)加工精度的影響，在采用長(zhǎng)導(dǎo)向或雙導(dǎo)向進(jìn)行鉆孔時(shí)，一般孔的位置精度靠夾具保證。為避免主軸與夾具導(dǎo)套不同而引起的刀桿“別勁”現(xiàn)象影響加工精度，均可采用浮動(dòng)卡頭連接。 所以鉆孔一般采用剛性連接。 D.動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定 a)工作進(jìn)給長(zhǎng)度L工的確定 工作進(jìn)給長(zhǎng)度L工，應(yīng)等于加工部位長(zhǎng)度L（多軸加工時(shí)按最長(zhǎng)孔計(jì)算）與刀具切入長(zhǎng)度L1和切出長(zhǎng)度L2之和。切入長(zhǎng)度一般為5～10㎜，根據(jù)工件端面的誤差情況確定。 鏜孔時(shí)，切出長(zhǎng)度一般為5～10mm；鉆孔時(shí)，切出長(zhǎng)度一般為d+(3～8)mm。 當(dāng)采用復(fù)合刀具時(shí),應(yīng)根據(jù)具體情況決定。所以得出以下結(jié)果: 左主軸箱：工進(jìn)長(zhǎng)度： =8+12=20mm 右主軸箱：工進(jìn)長(zhǎng)度： =8+12=20mm 后主軸箱：工進(jìn)長(zhǎng)度： =6+14=20mm b)快速進(jìn)給長(zhǎng)度的確定 快速進(jìn)給是指動(dòng)力部件把刀具送到工作進(jìn)給位置，其長(zhǎng)度按具體情況確定。初步選定三個(gè)主軸箱上刀具的快速進(jìn)給長(zhǎng)度分別為210mm,210mm,210mm。 c)快速退回長(zhǎng)度的確定 快速退回長(zhǎng)度等于快速進(jìn)給和工作進(jìn)給長(zhǎng)度之和。由已確定的快速進(jìn)給和工作進(jìn)給長(zhǎng)度可知，三面快速退回長(zhǎng)度分別為230mm,230mm,230mm。 d)動(dòng)力部件總行程的確定 動(dòng)力部件總行程除了滿足工作循環(huán)向前和向后所需的行程外，還要考慮因刀具磨損或補(bǔ)償制造、安裝誤差，動(dòng)力部件能夠向前調(diào)節(jié)的距離（即前備量）和刀具裝卸以及刀具從接桿中或接桿連同刀具一起從主軸孔中拿出時(shí)，動(dòng)力部件需要后退的距離（刀具退離夾具導(dǎo)套外端面的距離應(yīng)大于接桿插入主軸孔內(nèi)或刀具插入接桿孔的長(zhǎng)度，即后備量）。因此，動(dòng)力部件的總行程為快退行程與前后備量之和。圖2-2為被加工零件的加工示意圖。 圖2-2 加工示意圖 2.3.3機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據(jù)，并按初步選定的主要通用部件以及確定的專用部件的總體結(jié)構(gòu)而繪制的。 繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖之前應(yīng)確定的主要內(nèi)容 A.選擇動(dòng)力部件 a)動(dòng)力箱型號(hào)的選擇 動(dòng)力箱規(guī)格要與滑臺(tái)匹配，其驅(qū)動(dòng)功率主要依據(jù)多軸箱所需傳遞的切削功率來(lái)選用。由切削用量計(jì)算得到的各主軸的切削功率的總和，根據(jù)文獻(xiàn)[1]P47公式 式中, —消耗于各主軸的切削功率的總和（kW）； —多軸箱的傳動(dòng)效率,加工黑色金屬時(shí)取0.8～0.9，加工有色金屬時(shí) （2-6） 取0.7～0.8；主軸數(shù)多、傳動(dòng)復(fù)雜時(shí)取小值，反之取大值。 本課題中，被加工零件材料為灰鑄鐵，屬黑色金屬，又主軸數(shù)量較多、傳動(dòng)復(fù)雜，故取。 左主軸箱： =0.090+0.090+0.041=0.311kW 則==0.3659kW 右主軸箱： =4×0.096+0.059=0.443kW 則==0.52kW 后主軸箱： =0.1004×3+0.0696=0.3708kW 則==0.436kW b)動(dòng)力滑臺(tái)型號(hào)的選擇 根據(jù)選定的切削用量計(jì)算得到的單根主軸的進(jìn)給力，按文獻(xiàn)[1]的62頁(yè)公式 (2-7) 計(jì)算。 式中，F(xiàn)i—各主軸所需的軸向切削力，單位為N。 則: 左主軸箱 =3×876.78+376.39=3006.73N 右主軸箱 =4×892.39+531.70=4102.26N 后主軸箱 =3×921.91+585.90=3006.73N 實(shí)際上,為克服滑臺(tái)移動(dòng)引起的摩擦阻力，動(dòng)力滑臺(tái)的進(jìn)給力應(yīng)大于F。又考慮到所需的最小進(jìn)給速度、切削功率、行程、主軸箱輪廓尺寸等因素，為了保證工作的穩(wěn)定性，由文獻(xiàn)[1]表5-1，左、右、后面都選用液壓滑臺(tái)1HY32IA型，臺(tái)面寬320mm，臺(tái)面長(zhǎng)800mm，滑臺(tái)及滑座總高為320mm，允許最大進(jìn)給力為20000N；其相應(yīng)的側(cè)底座型號(hào)為1CC401。 根據(jù)液壓滑臺(tái)的配套要求，滑臺(tái)額定功率應(yīng)大于電機(jī)功率的原則，查文獻(xiàn)[1]表5-38得出動(dòng)力箱及電動(dòng)機(jī)的型號(hào),見(jiàn)表2-1。 表 2-1 動(dòng)力箱及電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 主軸箱 動(dòng)力箱型號(hào) 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 電動(dòng)機(jī)功率(kW) 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min) 輸出軸轉(zhuǎn)速(r/min) 左主軸箱 1TD32-Ⅰ Y100L1-4 2.2 1430 960 右主軸箱 1TD32-Ⅰ Y100L1-4 2.2 1430 960 后主軸箱 1TD32-Ⅰ Y100L1-4 2.2 1430 960 c)配套通用部件的選擇 側(cè)底座1CC401型號(hào)，其高度H=560mm，寬度B=900mm，長(zhǎng)度L=1350mm。 B.確定機(jī)床裝料高度H 裝料高度是指機(jī)床上工件的定位基準(zhǔn)面到地面的垂直距離。在確定之前，首先要考慮工人操作的方便性，還要考慮車間運(yùn)送共建的滾到高度，工件最低孔的位置，主軸箱最低主軸高度和通用不見(jiàn)的高度尺寸的限制。本課題中，工件最低孔位置h2=103㎜，主軸箱最低主軸高度h1=102.5㎜，所選滑臺(tái)與滑座總高h(yuǎn)3=320㎜，側(cè)底座高度h4=560㎜，夾具底座高度h5=195㎜，中間底座高度h6=560㎜，綜合上述因素，該組合機(jī)床裝料高度取H=755㎜。 C.確定夾具輪廓尺寸 主要確定夾具底座的長(zhǎng)、寬、高尺寸。工件的輪廓尺寸和形狀是確定夾具底座輪廓尺寸的基本依據(jù)。具體要考慮布置工件的定位、限位、夾緊機(jī)構(gòu)、刀具導(dǎo)向裝置以及夾具底座排屑和安裝等方面的空間和面積需要。夾具底座的高度尺寸，一方面要保證其有足夠的高度，同時(shí)考慮機(jī)床的裝料高度、排屑的方便性和便于設(shè)置定位、夾緊機(jī)構(gòu)。一般不小于240 mm。本機(jī)床夾具的長(zhǎng)度為630mm，寬度為408mm，高度為620mm。 D.確定中間底座尺寸 中間底座的頂面安裝夾具或輸送部件，側(cè)面與側(cè)底座或立柱底座相連接，并通過(guò)端面鍵或定位銷定位。根據(jù)機(jī)床配置形式不同，中間底座有多種形式，如：雙面臥式組合機(jī)床的中間底座，兩側(cè)面都安裝側(cè)底座；三面臥式組合機(jī)床的中間底座為三面安裝側(cè)底座；立式回狀工作臺(tái)式組合機(jī)床，除了安裝立柱外，還需安裝回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。總之，中間底座的結(jié)構(gòu)，尺寸需根據(jù)工件的大小、形狀以及組合機(jī)床的配置形式等來(lái)確定。因此，中間底座一般按專用部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，但為了不致使組合機(jī)床的外廓尺寸過(guò)分繁多，中間底座的主要尺寸應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。 確定中間底高度尺寸時(shí)，應(yīng)考慮鐵屑的儲(chǔ)存及排除電氣接線安排，中間底座高度一般不小于540mm。 本機(jī)床確定中間底座高度為560mm。 E.確定主軸箱輪廓尺寸 主要需確定的尺寸是主軸箱的寬度B和高度H及最低主軸高度h1。主軸箱寬度B、高度H的大小主要與被加工零件孔的分布位置有關(guān)，可按文獻(xiàn)[1]P49公式計(jì)算： B=b+2b1 （2-8） H=h+h1+b1 （2-9） 式中：b—工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（㎜）； b1—最邊緣主軸中心距箱外壁的距離（㎜）； h—工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（㎜）； h1—最低主軸高度（㎜）。 其中，h1還與工件最低孔位置（h2=103㎜）、機(jī)床裝料高度（H=880㎜）、滑臺(tái)滑座總高（h3=320㎜）、側(cè)底座高度（h4=560㎜）等尺寸有關(guān)。對(duì)于臥式組合機(jī)床， h1要保證潤(rùn)滑油不致從主軸襯套處泄漏箱外，通常推薦h1＞85-140㎜，本組合機(jī)床按文獻(xiàn)[1]P50公式 h1=h2+H-(0.5+h3+h4) （2-10） 計(jì)算，得： h1=102.5㎜。 b=100㎜,h=125.125㎜,取b1=100㎜，則求出主軸箱輪廓尺寸： B=b+2b1=100+2×100=300㎜ H=h+h1+b1=125.125+102.5+100=327.625㎜ 根據(jù)上述計(jì)算值,按主軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)，左,右主軸箱輪廓尺寸都預(yù)定為B×H=408㎜×620㎜，后主軸箱輪廓尺寸預(yù)定為B×H=6408㎜×620㎜ 。 2.3.4 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 A.理想生產(chǎn)率(單位為件/h)是指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng)A(包括備品及廢品率)所要求的機(jī)床生產(chǎn)率。它與全年工時(shí)總數(shù)tk有關(guān),一般情況下,單班制tk取2350h,兩班制tk取4600h,由文獻(xiàn)[1]的51頁(yè)公式 （2-11） 得： =50000/2350=21.28件/h B.實(shí)際生產(chǎn)率(單位為件/h)是指所設(shè)計(jì)機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可生產(chǎn)的零件數(shù) （2-12） 式中:——生產(chǎn)一個(gè)零件所需時(shí)間(min)，可按下式計(jì)算： （2-13） 式中:——分別為刀具第、工作進(jìn)給長(zhǎng)度,單位為mm; ——分別為刀具第、工作進(jìn)給量,單位為mm/min; ——當(dāng)加工沉孔、止口、锪窩、倒角、光整表面時(shí)，滑臺(tái)在死擋鐵上的停留時(shí)間，通常指刀具在加工終了時(shí)無(wú)進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)所需的時(shí)間，單位min; ——分別為動(dòng)力部件快進(jìn)、快退行程長(zhǎng)度，單位為mm; ——?jiǎng)恿Σ考焖傩谐趟俣?。用機(jī)械動(dòng)力部件時(shí)取5～6m/min;用液壓動(dòng)力部件時(shí)取3～10m/min; ——直線移動(dòng)或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行一次工位轉(zhuǎn)換時(shí)間，一般取0.1min; ——工件裝、卸（包括定位或撤銷定位、夾緊或松開(kāi)、清理基面或切屑及吊運(yùn)工件）時(shí)間。它取決于裝卸自動(dòng)化程度、工件重量大小、裝卸是否方便及工人的熟練程度。通常取0.5～1.5min。 如果計(jì)算出的機(jī)床實(shí)際生產(chǎn)率不能滿足理想生產(chǎn)率要求,即,則必須重新選擇切削用量或修改機(jī)床設(shè)計(jì)方案。 已知: 鉆左面孔 =20mm;400×0.104=41.2mm/min =210mm =230mm 鉆右面孔 =20mm; 431×0.104=44.8mm/min =210mm =230mm 鉆后面孔 =20mm; 444×0.119=52.8mm/min =210mm =230mm 左面孔 右面孔 后面孔 對(duì)多面和多工位加工機(jī)床，在計(jì)算時(shí)應(yīng)以所有工件單件加工最長(zhǎng)的時(shí)間作為單件工時(shí)，所以選擇， 實(shí)際生產(chǎn)率: C.機(jī)床負(fù)荷率 a)當(dāng)>時(shí)候，機(jī)床負(fù)荷率為二者之比。 組合機(jī)床負(fù)荷率一般為0.75～0.90,自動(dòng)線負(fù)荷率為0.6～0.7。典型的鉆、鏜、攻螺紋類組合機(jī)床，按其復(fù)雜程度確定；對(duì)于精度較高、自動(dòng)化程度高或加工多品種組合機(jī)床，宜適當(dāng)降低負(fù)荷率。 b)由文獻(xiàn)[1]的51頁(yè)公式得機(jī)床負(fù)荷率: （2-14） 3 組合機(jī)床左主軸箱設(shè)計(jì) 本人的設(shè)計(jì)任務(wù)是ZH1105柴油機(jī)氣缸體三面鉆孔組合機(jī)床總體及左主軸箱部分的設(shè)計(jì)。左軸箱是組合機(jī)床的重要專用部件。它是根據(jù)加工示意圖和主軸類型設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件，其動(dòng)力來(lái)源于通用的動(dòng)力箱。它與傳動(dòng)箱一起安裝在進(jìn)給滑臺(tái)上，可完成鉆孔鏜孔等加工工序。由總體設(shè)計(jì)部分可知，我所需要設(shè)計(jì)的主軸箱輪廓尺寸為400×400，屬于大型通用主軸箱，結(jié)構(gòu)典型，能利用通用的箱體和傳動(dòng)件；采用標(biāo)準(zhǔn)主軸，借助導(dǎo)向套引導(dǎo)刀具來(lái)保證被加工孔的位置精度。 通用主軸箱設(shè)計(jì)的順序是：繪制主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖；確定主軸結(jié)構(gòu)、軸徑及齒輪 模數(shù)；擬訂傳動(dòng)系統(tǒng)；計(jì)算主軸、傳動(dòng)軸坐標(biāo)，繪制坐標(biāo)檢查圖；繪制主軸箱總圖，零件圖及編制組件明細(xì)表[1]。 3.1 左主軸箱原始依據(jù)圖的繪制 左主軸箱原始依據(jù)圖是根據(jù)“三圖一卡”繪制的。 圖3-1所示為ZH1105柴油機(jī)氣缸體三面鉆鏜孔組合機(jī)床左主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖,表3-1所示為各主軸外伸尺寸及各孔的切削用量。 圖3-1 原始依據(jù)圖 注：1.被加工零件編號(hào)及名稱：ZH1105柴油機(jī) 材料及硬度：HT200 160-200HBS。 2.動(dòng)力部件1TD32- I，Y100L1-4，P主=2.2Kw,n=960r/min。 表3-1 左主軸外伸尺寸及孔的切削用量 軸 號(hào) D/d L 工序內(nèi)容 n(r/min) v(m/min) f(mm/r) 1～14 22/15 115 鉆Φ6.7 597 12.56 0.11 15 30/20 115 鉆Φ10.5 595 21.98 0.13 3.2左主軸結(jié)構(gòu)型式的選擇和動(dòng)力計(jì)算 A.主軸結(jié)構(gòu)型式的選擇 主軸結(jié)構(gòu)的選擇包括軸承型式的選擇和軸頭結(jié)構(gòu)的選擇。軸承型式是左主軸部件結(jié)構(gòu)的主要特征。主軸進(jìn)行鉆削加工，軸向切削力較大，用推力球軸承承受軸向力，用深溝球軸承承受徑向力。又因鉆削時(shí)軸向力是單向的，因此推力球軸承應(yīng)安排在主軸前端，主軸采用滾珠主軸,前支承為推力球軸承、深溝球軸承，后支承滾錐軸承，主軸進(jìn)行鉆削時(shí)，前后支承均為滾錐軸承。 鉆孔采用滾珠軸承長(zhǎng)主軸是因?yàn)殚L(zhǎng)主軸其軸頭內(nèi)孔較長(zhǎng)，可增大與刀具尾部連接的接觸面，從而增強(qiáng)刀具與主軸的連接剛度，減少刀具前端下垂。 B.主軸直徑和齒輪模數(shù)的確定 主軸直徑已在總體設(shè)計(jì)部分初步確定，見(jiàn)2.3.2。 按同一主軸箱中的模數(shù)規(guī)格最好不多于兩種的原則，用類比法確定齒輪模數(shù)，也可按公式估算。據(jù)文獻(xiàn)[1]P62頁(yè)公式估算： （3-1） 式中，P—齒輪所傳遞的功率，單位為kW； z—一對(duì)嚙合齒輪中的小齒輪齒數(shù)； n—小齒輪的轉(zhuǎn)速，單位為r/min。 主軸箱中的齒輪模數(shù)常用2、2.5、3、3.5、4幾種。為了便于生產(chǎn)，同一主軸箱中的模數(shù)規(guī)格不要多于兩種[1]。確定本次設(shè)計(jì)的模數(shù)均為2.5。 3.3 左主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 左主軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸位置和轉(zhuǎn)速、各主軸位置及其轉(zhuǎn)速要求，設(shè)計(jì)傳動(dòng)鏈，把驅(qū)動(dòng)軸和各主軸連接起來(lái)，使各主軸獲得預(yù)定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。 多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的一般要求： a)在保證主軸的強(qiáng)度、剛度、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的條件下，力求使傳動(dòng)軸和齒輪的規(guī)格、數(shù)量為最少。為此，應(yīng)盡量用一根傳動(dòng)軸帶動(dòng)多根主軸，并將齒輪布置在同一排上。當(dāng)中心距不符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可采用齒輪變位或略微改動(dòng)傳動(dòng)比的方法解決。 b)盡量不用主軸帶動(dòng)主軸的方案，否則會(huì)增加主軸負(fù)荷，影響加工精度。 c)為使結(jié)構(gòu)緊湊，多軸箱內(nèi)齒輪副的傳動(dòng)比一般要大于(最佳傳動(dòng)比)，后蓋內(nèi)傳動(dòng)比允許取至；避免用升速傳動(dòng)。 d)用于粗加工主軸上的齒輪，應(yīng)盡可能設(shè)置在第Ⅰ排，以減少主軸的扭轉(zhuǎn)變形；精加工主軸上的齒輪，應(yīng)設(shè)在第Ⅲ排，以減少主軸端的彎曲變形。 e)多軸箱內(nèi)具有粗加工主軸時(shí)，最好從動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸齒輪傳動(dòng)開(kāi)始，就分兩條傳動(dòng)路線，以免影響加工精度。 f)剛性鏜孔主軸上的齒輪，其分度圓直徑應(yīng)盡可能大于被加工孔的孔徑，以減少振動(dòng)，提高運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。 g)驅(qū)動(dòng)軸直接帶動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸數(shù)不能超過(guò)兩根，以免給裝配帶來(lái)困難。 3.3.1 根據(jù)原始依據(jù)圖對(duì)坐標(biāo)尺寸的計(jì)算 根據(jù)原始依據(jù)圖3-1，計(jì)算驅(qū)動(dòng)軸、主軸的坐標(biāo)尺寸，如下表3-2所示： 表3-2 驅(qū)動(dòng)軸、主軸坐標(biāo)值 坐標(biāo) 銷O1 驅(qū)動(dòng)軸O 主軸1 主軸2 主軸3 主軸4 X 0.000 175.000 110.000 147.232 206.000 175.000 Y 0.000 80.000 200.420 132.620 140.420 252.391 3.3.2 左主軸箱傳動(dòng)路線的擬訂 左主軸箱有15根主軸，這15根主軸為： 軸1～15，傳動(dòng)軸為16～34，油泵軸35由傳動(dòng)軸16帶動(dòng)。 具體傳動(dòng)路線見(jiàn)圖3-2。 圖3-2 主軸箱傳動(dòng)樹(shù)形圖 3.3.3 傳動(dòng)軸位置及齒輪齒數(shù)的確定 傳動(dòng)方案擬訂之后，通過(guò)“計(jì)算、作圖和多次試湊”相結(jié)合的方法，確定齒輪齒數(shù)和中間傳動(dòng)軸的位置及轉(zhuǎn)速。 A.由各主軸和驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速求驅(qū)動(dòng)軸到各主軸之間的傳動(dòng)比。各主軸轉(zhuǎn)速見(jiàn)表3-3所示。 表3-3 主軸箱主軸轉(zhuǎn)速（r/min） 主 軸 0 1~14 15 轉(zhuǎn) 速 920 400 640 主軸箱總傳動(dòng)比 ： B.各軸傳動(dòng)比分配 主軸箱中軸的分布有同心圓分布及任意分布，同時(shí)為滿足主軸上齒輪不過(guò)大的要求，最后一級(jí)齒輪取升速。 a)左主軸箱各軸傳動(dòng)比分配： 軸1 軸2 軸3 軸4 b)確定中間傳動(dòng)軸的位置并配對(duì)各對(duì)齒輪 傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式：文獻(xiàn)[1]P61～65 （3-2） （3-3） （3-4） （3-5） （3-6） （3-7） 式中， —嚙合齒輪副傳動(dòng)比； —嚙合齒輪副齒數(shù)和； —分別為主動(dòng)和從動(dòng)齒輪齒數(shù)； —分別為主動(dòng)和從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速，單位為r/min； —齒輪嚙合中心距，單位為mm； —齒輪模數(shù)，單位為mm。 C.確定主軸箱內(nèi)中間傳動(dòng)軸的位置： 確定中間傳動(dòng)軸5的位置，與傳動(dòng)軸5相配對(duì)的有主軸1、2、3、4，與之相配對(duì)的齒輪有Z5/Z1,Z5/Z2,Z5/Z3,Z5/Z4，四對(duì)齒輪。 通過(guò)公式（2-2）及傳動(dòng)比 i5-1=0.78、 i5-2=0.78 、i5-4=0.78、i5-4=0.1.22,取m=2.5，可得到齒輪齒數(shù)Z5=Z5=21 ,Z1=Z2=Z3=27,Z5=28,Z4=23。 左主軸箱： 轉(zhuǎn)速相對(duì)損失在5%以內(nèi)，符合設(shè)計(jì)要求。 由于該主軸箱上有較多的刀具，為了便于更換和調(diào)整刀具，以及裝配和維修時(shí)檢查主軸精度，所以在主軸箱上設(shè)置一個(gè)以便于手動(dòng)回轉(zhuǎn)主軸，為了扳動(dòng)起來(lái)輕便，手動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速應(yīng)盡可能高些，且其所處位置要靠近機(jī)床操作者的一側(cè)，并留有扳手作用位置活動(dòng)空間，所以本主軸箱的手柄設(shè)置在緊靠驅(qū)動(dòng)軸O的位置，即5軸為手柄軸。 D.采用B-ZIR12-2型葉片液壓泵，由軸2經(jīng)一對(duì)齒輪傳動(dòng) 葉片液壓泵轉(zhuǎn)速在400～800r/min范圍內(nèi)，滿足要求。 3.4 左主軸箱坐標(biāo)計(jì)算、坐標(biāo)檢查圖的繪制 坐標(biāo)計(jì)算就是根據(jù)已知的驅(qū)動(dòng)軸和主軸的位置及傳動(dòng)關(guān)系，精確計(jì)算各中間傳動(dòng)軸的坐標(biāo)。其目的是為左主軸箱箱體零件補(bǔ)充加工圖提供孔的坐標(biāo)尺寸，并用于繪制坐標(biāo)檢查圖來(lái)檢查齒輪排列、結(jié)構(gòu)布置是否正確合理。 3.4.1傳動(dòng)軸的坐標(biāo)的計(jì)算 計(jì)算傳動(dòng)軸坐標(biāo)時(shí)，先算出與主軸有直接傳動(dòng)關(guān)系的傳動(dòng)軸坐標(biāo)，然后計(jì)算其它傳動(dòng)軸坐標(biāo)。根據(jù)傳動(dòng)軸的傳動(dòng)形式，傳動(dòng)軸的坐標(biāo)計(jì)算可分為三種類型：與一軸定距的坐標(biāo)計(jì)算；與兩軸定距的坐標(biāo)計(jì)算；與三軸等距的坐標(biāo)計(jì)算。 在本主軸箱1根傳動(dòng)軸與1根油泵軸，傳動(dòng)軸、油泵軸之間可按與一軸定距的坐標(biāo)計(jì)算方法計(jì)算，在計(jì)算傳動(dòng)軸5時(shí)采用與三軸等距方法求得。計(jì)算公式見(jiàn)文獻(xiàn)[1]P72 （3-8） （3-9） （3-10） （3-11） （3-12） 傳動(dòng)軸5的坐標(biāo)計(jì)算： 圖3-3 與三軸等距傳動(dòng)軸坐標(biāo)計(jì)算圖 理論中心距 實(shí)際中心距 中心距在允差[](0.001～0.009)mm范圍內(nèi)，所以此處要使用標(biāo)準(zhǔn)齒輪。 表3-4 主軸箱傳動(dòng)軸坐標(biāo)計(jì)算結(jié)果 坐標(biāo) 傳動(dòng)軸5 傳動(dòng)軸6 X 196.61 93.73 Y 188．95 101.80 3.4.2坐標(biāo)檢查圖的繪制 在坐標(biāo)計(jì)算完成后，繪制坐標(biāo)及傳動(dòng)關(guān)系檢查圖，用以全面檢查傳動(dòng)系統(tǒng)的正確性。坐標(biāo)檢查圖的主要內(nèi)容有：通過(guò)齒輪嚙合，檢查坐標(biāo)位置是否正確；檢查主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向；進(jìn)一步檢查各零件間有無(wú)干涉現(xiàn)象；檢查液壓泵、分油器等附加機(jī)構(gòu)的位置是否合適。 繪制出的坐標(biāo)檢查圖，如圖3-4所示。 圖3-4左主軸箱坐標(biāo)檢查圖 3.5 軸、齒輪、軸承、鍵的校核 以軸16和其上的軸承進(jìn)行校核，主動(dòng)軸0上面的齒輪和鍵進(jìn)行校核。 3.5.1軸的校核 圖3-5 軸受力圖 A.求軸向載荷 a)計(jì)算齒輪受力 齒輪分度圓直徑為 2.5×31=77.5mm （3-13） 圓周力 =185.56N （3-14） 軸向力 =243.39+243.39=486.78N （3-15） b)求支反力 左右支點(diǎn)水平面的支反力 =191.97N =294.81N =73.192N =112.402N c)計(jì)算彎矩和扭矩 =73.192×56=4098.752N·mm