【組合機床的動力裝置設(shè)計15000字（論文）】

組合機床的動力裝置設(shè)計摘要組合式加工機床主要用途是以各種大型通用機床零部件材料作為技術(shù)基礎(chǔ),配以根據(jù)各種機床工件特殊結(jié)構(gòu)形狀及其專用加工工藝技術(shù)性能要求而可以進行特殊設(shè)計加工制造的各種機床專用加工零部件和加工夾具,組成的一種半自動或者全方位自動化的一種專用加工機床。組合型機床通常是采用多軸、多刀、多序、各面或不同工位的機械進行加工,生產(chǎn)的效率遠遠高于普通機床的幾倍到幾十倍。由于目前普遍使用的通用零部件都是標準化、系列化的,而且可以按照實際情況進行靈活地配置,能夠大幅度地縮短了設(shè)計與制造的周期。因此,組合型機床具備了低成本、高效率的優(yōu)勢,在大批、大規(guī)模的生產(chǎn)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,并且它們還可以被作為組成自動化的生產(chǎn)線。組合型機床是指具備廣闊的市場前景,適用于汽車、摩托機、壓縮機等各個制造領(lǐng)域。夾具是各種組合型機床的重要等級和組成零件,它們是保障加工質(zhì)量和精度的重要關(guān)鍵零件,其中所做的設(shè)計和制造是整體組合型機床的重要組成部分之一。關(guān)鍵詞：組合機床發(fā)動機缸蓋銑床目錄TOC\o"2-3"\h\z\t"1,1,1.1,1,2,2,3,3"第1章緒論 21.1組合機床概述 21.2研究背景 31.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 4第2章零件工藝分析 42.1發(fā)動機氣缸蓋 42.1.1氣缸蓋的作用和工作條件 42.1.2氣缸蓋材料 42.1.3氣缸蓋的結(jié)構(gòu) 52.1.4本工序代加工處的技術(shù)要求 52.1.5審查氣缸蓋本次加工的工藝性 52.1.6汽缸的生產(chǎn)類型 5第3章組合機床的總體設(shè)計 73.1工藝方案的擬定 73.2工藝基面的分析 73.2.1箱體零件工藝鏡面的選取原則 83.3確定機床配置型式及結(jié)構(gòu)方案。 83.4加工工藝分析 93.5缸蓋的加工工藝過程 93.6“三圖一卡“的編制 103.6.1被加工零件工序圖 103.6.2加工示意圖 113.6.3機床聯(lián)系尺寸圖 12第4章主軸箱體的設(shè)計 144.1銑削切削用量的選擇 144.2主傳動方案擬定 154.2.1電動機功率的計算： 164.2.2變速箱布局 174.2.3齒輪模數(shù)的估算與驗算 17第1章緒論1.1組合機床概述組合式機床主要是以各種系列化、標準化的專業(yè)通用零部件作為設(shè)計依據(jù),再附加少量專用零部件而組合起來構(gòu)成,用于進行一道或幾道工序的高效率特種專用機床。組合式機床的各種通用零部件約占到了整個機床的70-80%,這些類型的零件都實現(xiàn)了系列化,可以大批量生產(chǎn)。而所有剩下的20-30%的其他專用加工零件都是需要通過依靠被批量加工的專用零件確定大小,形狀,加工過程以及其他工序。組合式機床的主要通用零配件包括:床身、基礎(chǔ)、立柱、動力盒、動力滑臺、不同工藝的切削接頭等。所以當我們需要按照一個固定的加工方式和順序?qū)ζ溥M行加工時,還是應(yīng)該配備具有可以移動的工作平臺和可以回轉(zhuǎn)的工作平臺來操縱移動刀具或者被加工件。動力箱、不同制造工藝的切削接頭和動力滑臺都是用來實現(xiàn)組合式機床的切削主要運動及進給運動。底座、立柱和床身等是骨架，對組合機床起支撐作用，并且動力原件的精確安裝等都由這些部件保證。組合機床是一種通過機械電氣或者液壓電氣方式實現(xiàn)自動化或者半自動化的機床。對于半自動化組合機床，工人需要將工件加工好才能進行，并且只能加工一個循環(huán)，而對于自動化機床，只需要將工件放到相應(yīng)位置，就可以使工件連續(xù)不斷的被加工，可以大大節(jié)省工作時間和人力。組合式機床是根據(jù)特定的零部件來進行設(shè)計,往往能夠做到多軸,多刀,多工序,多工位等不同要求的加工,是一種操作工序比較集中、高功率的機床。專門使用的組合式機床家具有一下特點:1.主要用于復(fù)雜部件和孔面的加工，例如箱體。2.提高了生產(chǎn)的效率。因為它們可以做到多面、多工位、一把手和刀的同時全部自動化。3.確保了加工的精度。因為加工的時間是一個工序固定的,而且對于零部件的形狀和結(jié)構(gòu)也會有一些特別的要求,所以我們可能會考慮選擇更多的適合被加工零部件的普遍使用零部件和精細化的夾具,這樣才能夠保證加工的精度。4.制造業(yè)的自動化水平很高。大大節(jié)約了人力和時間。5.配置靈活。因為結(jié)構(gòu)模塊化、組合化，通用零件一般可以重復(fù)使用，從而實現(xiàn)通用零件的互換性。1.2研究背景組合機床在當前加工大批量零件中發(fā)揮著極大的作用，尤其是用來加工發(fā)動機缸蓋的組合機床的發(fā)展已經(jīng)成為了當前機械制造業(yè)中必不可少的一部分。這種組合機床相比于舊式組合機床更加優(yōu)良，他能獲得更好的加工精度和加工效率。雖然發(fā)動機缸蓋組合機床與舊式的組合機床稍有不同，但使得組合機床較之前由了空前的提高，彌補了之前的不足，滿足了市場對某一特殊零件加工的精度和效率。組合機床有相當優(yōu)勢例如能夠在保證加工精度的同時，用更短時間將工件加工完成。這就比老式組合機床要進步的多。而且設(shè)計的組合機床性能更加優(yōu)越，價格也相對較低，總的來說，組合機床保留了之前組合機床的優(yōu)點，在當前已經(jīng)逐步占據(jù)了主流，是一個創(chuàng)新型的加工某一特定零件的主流機床。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前我國所需要加工的各種組合式機床大多數(shù)都是專門用于加工、生產(chǎn)箱型和軸承等零部件。以前,機械制造企業(yè)的市場競爭主要集中在減少產(chǎn)品的成本,而現(xiàn)在的市場競爭則集中在生產(chǎn)一種新的技術(shù)。隨著世界經(jīng)濟的全球化,我國的機床制造行業(yè)也已經(jīng)開始慢慢地與世界接軌,機械制造行業(yè)將迎來一個新的發(fā)展契機和挑戰(zhàn)。產(chǎn)品更新的周期慢的越來越短。而且產(chǎn)品的批量生產(chǎn)也越來越少。我國的機床制造水平與發(fā)達國家還有很大的差距，所以一些高水平的機床按照我國的技術(shù)水平還非常難制造，基本上是靠進口，這樣會大大增加成本。現(xiàn)在為滿足客戶更加個性化和多樣化的要求，我們一直在不斷更新技術(shù)，使組合機床朝著柔性化、智能化的方向發(fā)展，我國組合機床應(yīng)用的范圍已經(jīng)相當廣泛，但是，我國相對于發(fā)達國家的技術(shù)水平還是落后。在國外，組合機床發(fā)展更快，他們在保證產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率等基本性能外，還在向著更高的層次發(fā)展?？梢愿爬橐韵聨c：傳統(tǒng)組合機床是用繼電器電路來控制的，數(shù)控技術(shù)使現(xiàn)在的控制系統(tǒng)發(fā)生了非常大的變化。在90年代，西方尤其是德國的數(shù)控化已經(jīng)占到32％了。數(shù)控的廣泛應(yīng)用，不僅能提高加工效率和加工精度，同時還保證了機床工作的可靠性。八十年代時,國外生產(chǎn)的加工器械就已經(jīng)開始具備柔性。機床數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用更是促使組合式機床的模塊化。組合式機床模塊化的進步和發(fā)展讓我們從傳統(tǒng)意義上獲得了組合式機床的各種通用零部件和專業(yè)零配件的應(yīng)用,也給機床的數(shù)控化奠定了堅固的基礎(chǔ),二者相輔互助,使組合式機床的柔性技術(shù)越來越多。第2章零件工藝分析2.1發(fā)動機氣缸蓋2.1.1氣缸蓋的作用和工作條件發(fā)動機的汽缸油蓋的功能就是為了讓汽缸在一個完全封閉的狀態(tài)下,能夠?qū)⑵兹M燃燒室頂面。它通過一個螺栓將氣體固定在整個汽缸上,氣缸蓋直接接觸到高溫的氣體,他們就會同時承受很大的氣體加壓力和對螺栓的預(yù)緊力,所以它們之間的熱應(yīng)力和對機械的應(yīng)力都不容忽視,因此我們應(yīng)該要求它們具有一個足夠的強度、剛度,并且要求它們保證自己的密封性良好,冷卻滿足要求。2.1.2氣缸蓋材料汽缸蓋通常選用灰鑄鐵或者是合金鑄鐵鑄造。2.1.3氣缸蓋的結(jié)構(gòu)氣缸蓋的結(jié)構(gòu)相當復(fù)雜，上面由進、排氣口以及火花塞、噴油器等等，內(nèi)部還由進、排氣通道、冷卻管路、冷卻水套、潤滑管道等等。氣缸蓋的種類繁多,但按照一個整體的結(jié)構(gòu)大小,我們可以區(qū)分為單一的、分塊化的和整體化的三種。單體式的氣缸蓋每一個汽車上都設(shè)置有一個氣缸蓋,優(yōu)點之一就是結(jié)構(gòu)剛度好,加工簡單,但是這樣對于減少和縮短氣缸與汽車中心間的距離來說難度相當高,從而擴展和增大內(nèi)燃機的重量和體積,這種氣缸蓋目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到了風(fēng)冷型的內(nèi)燃機里。分塊式的一個氣缸蓋主要指的是將每個缸的氣缸蓋內(nèi)部進行一個分塊一體化的加工處理,通常都指的是兩至三個缸的氣缸蓋各使用一個蓋而分塊式的一個氣缸蓋,優(yōu)點之處在于它們缸體鑄造簡單,剛度相對較高,加工工藝精度相對要求低,但是與每個汽缸之間的缸體中心固定距離也非常困難。適合廣泛應(yīng)用在各種缸徑較大的大型柴油發(fā)動機中。整體型的氣缸蓋就是指每一個使用的氣缸均采用一個整體型的氣缸。它的結(jié)構(gòu)簡單,中心位置距離短,從而盡量減小了內(nèi)燃機的重量。但在對鑄造及其加工的精度上要求比前二者的要求更高，用于氣缸不超過6個的內(nèi)燃機里。2.1.4本工序代加工處的技術(shù)要求加工面尺寸及偏差公差及精度等級表面粗糙度形位公差側(cè)面15IT10Ra3.2μm由于氣缸蓋的主要零件眾多結(jié)構(gòu)繁瑣,孔道加工量大。本次產(chǎn)品設(shè)計中對于氣缸蓋側(cè)面的整體加工形位精度設(shè)計要求相對較低,且基本沒有要求形位加工精度。屬于不重要材料表面的立體加工。2.1.5審查氣缸蓋本次加工的工藝性本次設(shè)計中對于氣缸蓋要求的加工質(zhì)量精度不高,可以劃分為粗部件加工和精部件加工兩道步驟。并且是采用平板滑臺傳遞驅(qū)動的軸向推進給定位方式,使用擋鐵及行程啟動器來保證其尺寸準確。由于本次加工的材料比加工表面積大,加工時所需的切削力和機械振動量相對較大,會產(chǎn)生大量的熱，所以粗加工完成后，要留有一定時間間隔，再進行精加工，避免熱變形影響加工精度。應(yīng)該保證夾具夾緊，避免工件活動，否則同樣會影響加工精度。2.1.6汽缸的生產(chǎn)類型通過生產(chǎn)綱領(lǐng)可知，零件的年生產(chǎn)批量是8000臺，單班制生產(chǎn)。采用單工位還是多工位機床是根據(jù)零件的生產(chǎn)批量來卻確定的。當生產(chǎn)批量較大時，工序應(yīng)該分散一些，同時應(yīng)該將粗、精加工安排到不同機床上加工，這樣效率會高一些并且加工精度也會更高。當生產(chǎn)批量較小時，則工序應(yīng)該集中一些，來充分利用機床，節(jié)省成本。結(jié)合實際情況，考慮到工件的形狀、大小，且生產(chǎn)批量屬于較小的生產(chǎn)規(guī)模，所以采用單工位的組合機床。已知Q=8000臺/年，m=1件/臺，結(jié)合生產(chǎn)實際備品率和廢品率分別取3％和0.5％代入公式得N=8000臺/年*m=1件/臺*（1+3％）*（1+0.5％）=1281.2件/年可知該零件為重型零件，生產(chǎn)類型為小批生產(chǎn)第3章組合機床的總體設(shè)計機床的設(shè)計，就目前來看，共分為兩種情況。一種是目前最常見的，根據(jù)被加工零件的特征進行專項設(shè)計，只針對這一種零件。另一種也是用普通機床大部分零部件作為基礎(chǔ)，然后根據(jù)工人們積累的經(jīng)驗，被加工零件的特征，對刀具和夾具的多套配備，組合成一個可以對一種或幾種零件進行多道加工工藝的高效機床。這種高效機床又被稱為組合機床，這種組合機床的總體設(shè)計與普通機床區(qū)別不大，但組合機床可以根據(jù)配備的夾具和刀具，對一種或幾種工件進行加工的高效設(shè)備。組合機床的加工工藝比較固定,一旦根據(jù)工藝方案設(shè)計完成,就很難再進行別的加工工藝。因此,組合機床的結(jié)構(gòu)布局設(shè)計主要還是通過對工件的工藝分析絕對。首先對工件進行工藝分析,依據(jù)分析結(jié)果,完成詳細的零件工序圖,然后畫出加工示意圖，最后對組合機床進行設(shè)計。組合機床設(shè)計時，應(yīng)注意已下幾點：1.設(shè)計最佳加工工藝，然后制定最完美的加工方案。2.合適地確定機床工序集中程度。3.合理地選擇組合機床的通用部件。4.選擇合適的配置型式。5.合理地選擇切削用量。6.設(shè)計高效率的零部件。3.1工藝方案的擬定工藝方案的制定是設(shè)計組合機床最重要的環(huán)節(jié)之一，工藝方案的質(zhì)量高低會對組合機床產(chǎn)生最根本的影響。包括體積、重量、結(jié)構(gòu)和加工效率等等。而對工藝方案的影響因素主要有以下幾點；1.被加工零件的要求精度和加工工序首先要分析工件的精度和技術(shù)要求工件。在組合機床上加工之前。毛胚必須滿足零件圖的要求，否則會導(dǎo)致定位不準確。從而導(dǎo)致加工精度低，甚至?xí)斐傻毒邠p壞。2.被加工零件的特征。被加工部件的性質(zhì)和特點是影響整個機床的配置和型式發(fā)展的主要原因。例如當說孔的中心線和定位筋面相同平行且需要進行多方向的加工時,一般都會選擇臥式機床。而對于大量的箱體部分零件,通常都會選擇使用簡單的工位式機床。3.工件有無適合的工藝基面例如,當一個零部件在整個組合式的機床上已經(jīng)加工并且處于預(yù)熱狀態(tài)后,仍然可以在該組合式的機床上繼續(xù)進行其他下一步的加工。但是沒有符合加工的基準面時，組合機床就要按照下一步工序的要求加工出一個符合要求的基準面3.2工藝基面的分析選擇工藝基面在整個工藝方案制定中有著極為重要的意義,加工工藝基面的選擇可以對加工工序進行集中,并且最大程度上提高加工精度。3.2.1箱體零件工藝鏡面的選取原則

箱體零部件的主要特點是加工過程比較繁瑣,工作量相對很大,加工精度高等等。通常都是對于軸承的小孔進行精密化加工，但在本裝置中只需要對軸承孔四周的四個孔即可，加工精度并不是很高。在機械制造中會經(jīng)常使用一面兩孔這種定位方法，如下圖所示。

采用一些一面兩孔的優(yōu)點：一、箱體零部件的主要特點是加工過程比較繁瑣,工作量相對很大,加工精度高等等。通常都是對于軸承的小孔進行精密化加工二、可以對工件多達五個面進行同時加工，既高效又準確。

三、能夠解放雙手，并且防止廢屑掉落基面上。

四、一面孔或雙孔的耐磨基準面板這是一種可以直接用來同時直接做粗磨和加工、精磨和切削等多種基準面,實現(xiàn)工藝過程中的基準面統(tǒng)一。五，簡便且機構(gòu)簡單。

當定位銷孔過小時,極容易受到力產(chǎn)生變形。所以按照零件的重量和目前已經(jīng)存在的現(xiàn)有孔道直徑,選用一個直徑11mm的定位銷。從而在最大限度上確保零件的切削加工質(zhì)量。3.3確定機床配置型式及結(jié)構(gòu)方案。通過零件的形狀特征、精度要求、加工基準面和工藝方案等特點就能夠大體確定組合機床的類型。但是組合機床動力部件不同、加工工序和工位數(shù)的不同,就會產(chǎn)生不同的機床配置。配置的不同也會對機床結(jié)構(gòu),通用程度,經(jīng)濟使用性和加工精度都會產(chǎn)生一定的影響。雖然工藝方案從根本上影響了機床配置型式和結(jié)構(gòu)方案,但進行配置時還早注意以下幾點:（1）生產(chǎn)率的影響采用單自動工位、多自動工位或者組合式數(shù)控機床的自動生產(chǎn)線由其根據(jù)生產(chǎn)線的效率指標來自行確定。單式多工位的組合式工作機床一般來說都會需要配備夾具有固定式的夾具,一般也都是可以直接用來安裝一個小中型的機械零件,雖然能夠從兩個方向同時加工，但是加工時的機動時間和輔助時間要嚴格分開，所以通常會比多工位機床的生產(chǎn)效率低。（2）工件結(jié)構(gòu)特點的影響工件的形狀、體積、重量等等也會對組合機床的配置有一定的影響。比如，當被加工工件的體積和重量比較大的時候，通常都會采用固定夾具的單工位組合機床。當需要對直徑較大的深孔進行加工時，一般會選擇剛性主軸的立式組合機床。所以本文設(shè)計的組合機床正是選用可固定家具的機床和立式組合機床。（3）加工精度加工精度會決定加工方案的困難與否。所以在設(shè)計組合機床的配置型式和結(jié)構(gòu)方案時，要最大程度的采用集中加工工序。在制造中，多用多孔同時加工來集中工序，提高加工精度。本次加工的加工精度要求較高，需達到±0.15mm。故選擇在同一工位對所有孔進行同時進行精加工的方法。（4）現(xiàn)場條件的影響現(xiàn)場施工環(huán)境管理條件也可能會對各種組合型數(shù)控機床在產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)制造過程中的整體結(jié)構(gòu)以及方案設(shè)計產(chǎn)生一定的直接影響。因此,例如,使用時,氣候炎熱,當采用液壓機械傳動的大型機床出現(xiàn)運行不穩(wěn)定,就要重新考慮是否采用這種新的機械傳動。機床的總體設(shè)計方案氣缸蓋銑側(cè)面組合機床的總體設(shè)計方案如圖2.1所示。圖2.2所示為加工示意圖。圖2-1機床采用臥式單面配置，固定式夾具；銑刀采用盤銑刀，并用定位心軸與機床主軸相連。以達到較高的加工精度。此次設(shè)計的機床主要由機床的夾具、中間的底座、帶有旋轉(zhuǎn)編碼器的銑頭、刀工檢具、十字滑臺（圖2.1）等部件組成。夾具上裝有可以使工件升起與降落的滾道，便于讓刀用；使用具有自動化功能的自動化傳送帶傳送工件；以及裝配上可以讓工件升起和降落的滾道，便于讓刀用；采用液壓控制定位；裝配固定式的定位銷；裝配旋轉(zhuǎn)編碼器以便實現(xiàn)主軸定位的銑頭；電機采用定速交流電機；以及裝配滾動直線導(dǎo)軌的十字滑臺，以精準的控制銑頭的橫向和縱向進給。也可以實現(xiàn)不同的速度要求。3.4加工工藝分析隨著組合式機床技術(shù)在現(xiàn)代化的機械制造行業(yè)中得到的應(yīng)用越來更廣泛,其所使用的組合式機床產(chǎn)品范圍也變得越來越廣。組合式機床是一種最常見、最簡單的麻花鉆。鉆孔的孔徑和位置精確性由導(dǎo)向的精確性和對鉆頭磨損程度而定。為了有效地提高其位置的精度,就應(yīng)盡量靠近工件并且正確地控制好主軸和導(dǎo)向套之間的同軸度,同時也需要注意嚴格地控制工件在鉆頭上進行切削過程中的跳動。3.5缸蓋的加工工藝過程在傳統(tǒng)的機械制造中,首先我們需要通過采用不同的機械加工技術(shù)手段將一個工件直接加工到一個零部分,然后再把這些零部件進行裝配。加工的過程中我們應(yīng)該注意保證所有零件的設(shè)計性能與質(zhì)量,同時應(yīng)該兼顧經(jīng)濟性要求。在進行加工的過程中,應(yīng)該首先制訂一個加工技術(shù)規(guī)程,然后再按照所需要制訂的技術(shù)規(guī)程來對其進行操作。零件的設(shè)計和加工技術(shù)與其生產(chǎn)的類型是否直接有密切相關(guān),在我們制訂工藝和技術(shù)規(guī)程的時候,應(yīng)該首先確定一個生產(chǎn)類型,而這種生產(chǎn)的類型主要是與其生產(chǎn)的綱領(lǐng)有密切聯(lián)系。3.6“三圖一卡“的編制3.6.1被加工零件工序圖設(shè)計加工各種零部件的各種工序操作流程圖時按照所需要選擇的各種工藝流程圖,表明被設(shè)計加工各被種零部件的各種尺寸、形狀、硬度和所根據(jù)需要進行設(shè)計的各種工藝組合和在機床上已經(jīng)設(shè)計完成的各種工藝流程內(nèi)容及所根據(jù)需要設(shè)計采用的各種定位工藝標準、夾壓點和節(jié)點的設(shè)計圖紙。他就是如何進行數(shù)控機床總體設(shè)計的一個重要依據(jù)。也許它是用于控制、驗收、調(diào)節(jié)數(shù)控機床整體結(jié)構(gòu)的重要實用技術(shù)手段。1.被加工零件工序圖的內(nèi)容(1)對于需要加工主體零部件的外觀形貌、主體加工輪廓線的大小及主體尺寸以及本系列機床產(chǎn)品需要加工進行主體加工的零件大小、精度、表面處理粗糙度、形位以及誤差等等都具有一定的加工技術(shù)標準要求。(2)本工序選定的定位基準夾緊部位和夾緊方向。(3)加工時如要加入中間向?qū)?應(yīng)該表明與之有關(guān)的尺寸和結(jié)構(gòu),方便用來檢查刀具、工具和工件之間是否干涉。(4)被加工的零件名稱、編號、材料、硬度等。2.被加工零件工序圖的規(guī)定(1)本次工序的所有加工部分采用粗實線進行繪圖,其余部分采用細實線進行繪圖,定位依據(jù)點的基準、夾緊部分、加壓方向等都是使用符號來表示。此次道路工序所要求的角度級別要求等在大小尺寸下面以橫線為例注明。(2)所要加工的大小和尺寸均從定位的基準開始算起。但是有時可以將某一個重要的孔從定位基準算起,其他的孔從位置尺寸從該孔算起。當定位標準和設(shè)計基準不符合時,要進行換算。3)注明所要加工的零件的特殊要求。4)對于簡單的零件,不需要重新繪制新的被加工零件工序圖,可以直接在圖紙上作出說明即可。3.6.2加工示意圖加工過程示意圖零件是被設(shè)計加工過程零件的各個工藝流程設(shè)計方案在加工示意圖上的一個綜合表現(xiàn)反映,表示被設(shè)計加工過的零件在一個整臺數(shù)控機床上的各個加工工作流程,刀具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相互布置以及機床工件、夾具、刀具之間的各個相對運動位置相互關(guān)系,機床的各個工作流程運行原理行程和其中的各個工作生命周期相互循環(huán),是機床刀具、夾具、多軸箱、電氣和機械液壓動力傳動系統(tǒng)的工藝設(shè)計中為用戶選擇各種機床動力控制元件的一個主要參數(shù),它們都可以是整體組合構(gòu)成機床的整體布局。的一項原始性技術(shù)要求,也是為了正確調(diào)整自動機床與切削刀具而設(shè)所必須的重大機床技術(shù)性標準文件。1.在加工示意圖上應(yīng)標注的內(nèi)容1)根據(jù)機床的具體加工步驟,切削使用量,工作周期和工況確定相應(yīng)的行程。2)可以確定各種工件、夾具、刀具以及各個多支承軸盒之間的相對連接地點及其位置和它們之間的運動關(guān)系系數(shù)大小。例如說從刀具軸箱工件刀柄端刃尖到多個軸箱工件端面之間的長度差別,刀具軸箱工件刃尖端端到多個軸箱工件端面之間的長度差別等。3)首先確定專用主軸的機械結(jié)構(gòu)整體形狀、類型、尺寸和專用主軸的外部受力延伸度和長度;確定刀具的結(jié)構(gòu)類型、數(shù)量和專用機械驅(qū)動結(jié)構(gòu)整體大小;接桿、浮動旋轉(zhuǎn)卡頭、導(dǎo)向靠模裝置、攻擊器螺紋桿等靠模驅(qū)動裝置的機械結(jié)構(gòu)整體形狀和類型尺寸;專用刀具和浮動導(dǎo)向器靠模裝置必須相互配合,刀具、連接桿、主軸相互作用。刀具還需要按照機械加工最后一個階段終了的雕刻位置上來進行雕刻畫。2.繪制加工示意圖的注意事項1)加工作業(yè)示意圖所在位置,應(yīng)按照加工作業(yè)終了時的情況進行繪制,且其運動方向必須與機床布局完全一致。2)對于工件的非加工部分使用細實線進行繪制,其余部分則嚴格依據(jù)機械作業(yè)制圖規(guī)范進行繪制。3)在同一多軸箱上，結(jié)構(gòu)、形狀和尺寸等完全相同的主軸,只允許繪一根,但應(yīng)在主軸上標注與工件孔號相對應(yīng)的軸號。4〉與加工主軸之間的孔距分布性曲線可不按真正的加工中心點比例進行曲線繪制,但若是當與主軸加工的孔距非常近或者必須在加工需要同時設(shè)置一個大于徑向的和尺寸小的加工導(dǎo)向器時,則宜按照一定的曲線比例對其進行曲線繪制,以便于及時檢查與其他線相鄰的加工主軸,刀具軸和導(dǎo)向器等之間的線是否可能有任何外力干預(yù)。5)對于符合國際標準的各種通用整體結(jié)構(gòu),允許只通過畫一個標準外形,標上一個標準型號,但對一些特殊的標準專用整體結(jié)構(gòu),例如框架導(dǎo)向,專用結(jié)構(gòu)連接桿等等則應(yīng)該通過畫圖作出詳細的整體剖視結(jié)構(gòu)效果圖,并在其中明確標注了它的大小,精度和相互的作用配合。3.6.3機床聯(lián)系尺寸圖機床連接聯(lián)系尺寸檢測是指用來表明機床零部件之間的裝配關(guān)系和其運動的關(guān)系,可以被廣泛地用來判斷機床各個零部件之間的相對位置和尺寸之間聯(lián)系的方式是否正確,通用零部件的大小是否能夠滿足實際使用需要,并且能夠為主軸箱等零部件的設(shè)計提供參考。在我們所設(shè)計的機械產(chǎn)品制造過程中,為了盡量做到在符合設(shè)計需要的同時,還要盡量做到具有一種經(jīng)濟性、合理性等設(shè)計精神,必須要對我們所設(shè)計出來的組合式機床產(chǎn)品進行全面的設(shè)計分析和研究,這些都實際上是通過繪制機床之間的聯(lián)系尺寸示意圖方法來實現(xiàn)和達到的。機床的聯(lián)系尺寸圖就是在被加工零件的流程圖和加工示意圖繪制完之后,根據(jù)所選擇的主要通用零件以及所選擇的結(jié)構(gòu)原則等因素來進行確定。在畫機床聯(lián)系尺寸之前應(yīng)考慮的主要問題裝料高度的確定機床的裝料高度是由車間運送工件的軌道的高度來確定，根據(jù)我國一般情況，為了便于省力和便于操作，這里選裝料高度為850毫米。夾具輪廓尺寸的確定夾具輪廓尺寸的確定通常是根據(jù)工件的尺寸和性質(zhì)來確定的，且在加工示意圖中對于工件和銑刀都有了相關(guān)規(guī)定。中間底座輪廓尺寸的確定中間底座輪廓大小的設(shè)計要能夠滿足夾具在其上進行安裝與連接的要求。其長度和方向的尺寸應(yīng)該根據(jù)設(shè)計者所選擇的動力機構(gòu)(滑道和滑座)以及其與配套機構(gòu)(側(cè)底座)之間的位移關(guān)系,照顧每一個動力機構(gòu)之間的聯(lián)系和尺寸是否合理而定。十分重要的一點就是,必須保證當工件在加工最后位置的時候,工件端面到主軸器端面之間的距離應(yīng)該遠遠超過加工示意圖上所要求的。同時,要充分注意考慮到的是當兩個動力夾具零件分別處在自動加工臨界點和終了終止點上的位置上時,主軸箱和動力夾具的外形和輪廓之間距離應(yīng)該保持在一個有利于保證機床安全運行和日常維護的一定距離。除此之外，這個距離還能方便地對其進行塑料切屑和其他冷卻液的處理回收,中間軸和底座四周必須分別設(shè)有一個足夠的管道寬度。規(guī)格要求a必須符合要求。通常,當舊的機床不一定需要大量采用燃燒冷卻液時,a的具體尺寸最小也最大可取為10~15毫米,但是當新的機床設(shè)備需要大量采用燃燒冷卻液時,要特別充分考慮中間卷輥底座以及周邊所有的應(yīng)有一定直徑寬度的物料回收槽和打印機卷輥溝槽煅及燃燒后的泠卻液和回收排屑物料溝槽,a的具體尺寸一般不少余70~100毫米。對于一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的組合型機床,為了調(diào)整、維護及對刀操作方便,a的尺寸也必須根據(jù)實際情況進行加大。中間底座的輪廓尺寸長度和方向尺寸的差別可按照以下式來確定:如果我們所計算的中間底座輪廓長度l的數(shù)值不能完全滿足加工初始點a和a尺寸的設(shè)計要求,可以采取通過改變初始點加工工作終了的位置時對主軸端面至工件端面之間的距離和尺寸來進行調(diào)節(jié),此時必須同時修改初始點加工的示意圖,以期達到l和a兩個尺寸的加大,或者是減少,尺寸,但必須注意保證潤滑平臺正充分準備好的前期材料數(shù)量15~20mm。動力滑臺的選取滑臺在滑軌上移動從而實現(xiàn)機床的進給運動，根據(jù)驅(qū)動滑臺的方式、所需進給力、進給速度、最大行程長度和加工精度等因素來選用合適的滑臺?；_的主要參數(shù)是臺面寬度尺寸，并且機床上的通用零件的選取也需要根據(jù)滑臺的臺面寬度尺寸來選取。對于本機床上的工作行程長度=快速進給+快速退回+工作行程740=370+80+50+240所確定的動力部件是組合機床中最主要的通用部件之一，它的工作行程應(yīng)該小于滑臺的最大行程動力部件的工作行程長度。在選取動力部件時，必須先考慮加工工藝、機床形式、使用條件等要求。選好的動力部件，應(yīng)該能使機床具有符合實際要求的工藝和技術(shù)，以及良好的經(jīng)濟性。進給力的選擇在選用動力頭時，計算出來的進給力必須小于動力頭允許的最大進給力，并保證軸切削力的中心都處于動力頭接合面的正下方?？紤]到該情況，在主軸箱的下部放置承受重載的粗加工工件。當動力機組頭的輸出功率和推入進給能量都遠遠小于設(shè)計要求的條件,而又與之相差不多時,這時我們就不應(yīng)該考慮選取較大一號的動力機組,可以采取一下措施來使動力頭滿足要求：降低進給力和功率。在生產(chǎn)效率允許的范圍內(nèi)，適當?shù)慕档颓邢饔昧炕蛘吒淖冺樞颍谕谎h(huán)中，先加工一些孔，在加工另一部分孔，來降低供給力和功率。另外，通過改變加工方法同樣也可以達到目的。（2）對于短時間工作的工序，可以使工件在超負荷條件下工作，但進給力不能超過25％。進給速度的選擇動力頭本身都具有快速行程和最小進給量的規(guī)定。這里選用的是液壓動力頭，液壓動力頭較其它動力頭有一特殊優(yōu)勢，即可以實現(xiàn)無級調(diào)速，實現(xiàn)平緩的運行。但是液壓系統(tǒng)由于溫度、工作條件等因素的影響，會造成動力頭進給不穩(wěn)定。為盡可能確保穩(wěn)定，實際的進給量應(yīng)大于最小進給量的0.5到1倍。最大行程的確定選用動力頭時一定要想好最大允許的行程，除了滿足使用要求的同時還要留出來一些，以方便裝卸和維修等。(8)主軸箱最大輪廓尺寸的影響(9)動力滑臺導(dǎo)軌的形式(10)配套通用部件側(cè)底座50A，其高度560，寬度400，長度710,

中間底座輪廓尺寸:其高度560，寬度710,長度1630,第4章主軸箱體的設(shè)計4.1銑削切削用量的選擇銑削切削材料使用量的大小與其粗糙程度及工件精度的好壞有著緊密的聯(lián)系。當所需要求的粗糙度較高時,切削速度也就應(yīng)該更高一些,走刀的數(shù)量也就應(yīng)該更少一些,當粗糙度要求不高時,則可以增大走刀量,從而提高加工效率。每次進行銑削4~5mm即可以做到使得工件精度達到3.2左右。每個齒輪的走刀數(shù)量一般選擇為0.02-0.03mm。查表深度可清楚得知,加工的主要銑削零件所用鑄鐵材料主要是熱軋鑄鐵,鍛造后的鑄鐵銑削零件深度4,它的零件表面處理粗糙度大約為12.5。本文,選用一種具有硬質(zhì)或鋁合金的新型端部切削銑刀,其中端部銑刀的運動直徑齒數(shù)大小大約為175,齒數(shù)直徑大小大約為20,銑削的運動速度齒數(shù)大小大約為52.2,進給量0.09齒。已知主運動的切削速度，刀具的直徑的情況下，可以求出機床的最佳轉(zhuǎn)速n。n=因此，我們選取機床的主軸的轉(zhuǎn)速為954.2主傳動方案擬定機床主運動被稱為主傳動系統(tǒng)，它直接影響到機床的設(shè)計方案和總體布局。主傳動系統(tǒng)的設(shè)計的好壞直接影響到機床的結(jié)構(gòu)和性能等。因為要滿足不同要求的切削速度，機床往往設(shè)有變速機構(gòu)，這些機構(gòu)往往是通過不同齒數(shù)的齒輪進行變速。所以在設(shè)計機床的主傳動系統(tǒng)時，要非常重視變速系統(tǒng)的設(shè)計，從而實現(xiàn)所要求的轉(zhuǎn)速和扭矩。變速系統(tǒng)包括有級變速和無級變速，由于齒輪作有級變速較為簡單且能滿足使用要求，設(shè)計中常用有級變速。傳動設(shè)計方案的擬定主要涉及到對傳動方式的選擇和對開停、換向、制動與操縱等全過程傳動體系的確定。傳動形式主要是一種泛指用于傳動與變速相關(guān)的元器件、機構(gòu)以及它們所組成、安排各自特征的傳動方式,稱為變速器。傳動方案和形式的擬定性好壞直接決定了機構(gòu)設(shè)計的復(fù)雜性。也會很大程度上影響到工作性能。因此,確定各種傳動機械的設(shè)計方案與形式,要從其結(jié)構(gòu)、技術(shù)、性能和經(jīng)濟實用性等諸多方面進行綜合分析。一般機床所要求的變速范圍一般不太大。想要獲得連續(xù)不重復(fù)得轉(zhuǎn)速，一般采用串聯(lián)式傳動來實現(xiàn)。機床的傳動方式五花八門，比如采用增加傳動組數(shù)擴大變速范圍就會出現(xiàn)多種傳動方式，在通常情況下，我們可以采用結(jié)構(gòu)網(wǎng)的方式進行分析，可以清楚的確定最佳傳動方案。中間軸除了要滿足所要求的轉(zhuǎn)速外，應(yīng)可能使噪音和尺寸減到最小。從d∝4M、N式中：C——兩支承滾動或滑動軸承C=8.5，三支承滾動軸承C=10dad主n——傳動軸的轉(zhuǎn)速之和n——主軸轉(zhuǎn)速4.2.1電動機功率的計算：主切削力F高速鋼端銑刀銑削灰鑄鐵時銑削力的經(jīng)驗公式F式中：CFZ——銑刀齒數(shù)aeafdtapF=52×293.32×0.177×0.0034×3.48×20=640.59NN4.2.2變速箱布局因此我們在設(shè)計機床主傳動的零部件時,首先需要對主傳動系統(tǒng)中各個機構(gòu)的結(jié)合進行分析(參見圖2-2),對于變速機械傳動系統(tǒng)中各個機構(gòu)在位置上的選擇或者確定,這就是其布局存在的重大問題。主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和布局,變速器系統(tǒng)的整個變速機構(gòu)及其主軸零件均被安放到相同的變速箱內(nèi);另一種采用了分離式傳動型布局,主要將變速器的機構(gòu)和傳動主軸等零部件組成,分別安裝在一個變速箱和主軸器兩個盒子內(nèi),中間以皮帶、鏈條或其它形式進行傳動。將主軸和各個傳動零件都分別集中安裝在一個箱體里的這樣一種方式,結(jié)構(gòu)緊湊,可以盡量在最大限度地減小箱體的重量和體積,也就是它既可以更加集中地進行操縱,而且箱體的數(shù)目較小,又能夠進行調(diào)節(jié)和維護。然而該機構(gòu)在高速運轉(zhuǎn)時其振動與發(fā)熱的情況卻會直接地影響其工作精度。綜合考慮各種原因,以及由于機床本身是專門用來進行粗糙處理的,所以我們還是選擇了集中式的方法進行布置。通過增設(shè)彈性器件來緩解不利的影響。4.2.3齒輪模數(shù)的估算與驗算齒輪模量系數(shù)按照齒輪的接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度來計算，但過程比較復(fù)雜,而且只有當我們確定齒輪的各個參數(shù)之后，部分模量系數(shù)才能夠確定,所以僅僅是在我們繪制的草圖中做好了學(xué)習(xí)后再進行校正使用。通常先進行估算,再選擇的標準齒輪模量。齒輪彎曲疲勞的估算：m齒面點蝕的估算：A≥370其中nj為大齒輪的計算轉(zhuǎn)速,A同中心距A及z1m選擇的齒輪種類、精度級別、材質(zhì)和齒數(shù)時選擇直齒或圓柱形的齒輪進行傳動變速箱為一般工作機器,速度不高,故選用7級精度材料的種類選取。由常見的大個小齒輪所用材料和它們在流體動力學(xué)中的性能指標中的圖表,選取一個大齒輪所用材料為45鋼(它們可以直接進行硬度調(diào)質(zhì)),硬度為240,小齒輪所用材料為45鋼,硬度為200,兩種材料硬度系數(shù)相差大約為40。選小齒輪齒數(shù)Z=30，大齒輪齒數(shù)Z,=58。齒輪彎曲疲勞估算m=18.8mmm==1.47mm齒面點蝕的估算A≥370m根據(jù)估算所得mw，m驗算在這種齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計試驗方法完全確定以后,正常工作的齒輪的環(huán)境條件、空間結(jié)構(gòu)布置順序安排、原材料及其工作精度上的等級均已經(jīng)完全確定,才可能在工作時暫停工作來核實每一個齒輪軸的疲勞強度以驗證其平均值是否符合設(shè)計要求。根據(jù)接觸疲勞計算齒輪模數(shù)公式：m根據(jù)彎曲疲勞計算齒輪模數(shù)公式為：m式中：N——額定功率N=ηnjψm——系數(shù)，ψm=b/mz1輪與小齒輪的齒輪，i=zKζ——系數(shù)，KT——期限系數(shù)，齒輪等傳動件在接觸和彎曲交變載荷下的疲勞曲線指數(shù)m和基準循環(huán)次數(shù)C0，n為最低轉(zhuǎn)速的齒輪工作期限，中型機床推薦：15000-20000KnKNKqK1——情況系數(shù)，中等沖擊的主運動：K2K3Y——齒形系數(shù)σw[σ查表知：nψzi±1=1+1.9333=2.9333KKKKY=0.444有公式得：m=2.3697mmm=0.402mm綜上，m=3.第二對齒輪的計算選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)選用直齒圓柱齒輪傳動變速箱為一般工作機器，速度不高，故選用7級精度（10095-88)。材料選擇。山常用齒輪材料及其力學(xué)特性表，選擇小齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì))，硬度為240。大齒輪材料為45鋼，硬度為200，二者材料硬度差為40。選小齒輪齒數(shù)Z=22，大齒輪齒數(shù)Z=33。齒輪彎曲疲勞的估算：m=1.635mmm=1.87mm齒面點蝕的估算：A≥370=60.63m根據(jù)估算所得mw驗算nψzi±1=1+1.5=2.5KKKKY=0.408m=2.760mmm=0.2mm綜上，取模數(shù)m=32.6.3第三對齒輪的計算選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)選用直齒圓柱齒輪傳動，變速箱為一般工作機器，速度不高，故選用7級精度（10095-88)。材料選擇。由常用齒輪材料及其力學(xué)特性表，選擇小齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì))，硬度為240。大齒輪材料為45鋼，硬度為200，二者材料硬度差為40。選小齒輪齒數(shù)Z=27，大齒輪齒數(shù)Z=37。齒輪彎曲疲勞的估算：m=1.74mmm=1.94mm齒面點蝕的估算：A≥370=67.34m根據(jù)估算所得mw驗算nψzi±1=1+1.37=2.37KKKKY=0.438m=1.72mmm=0.26mm綜上，取模數(shù)m=2.252.6.4第四對齒輪的計算選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)選用直齒圓柱齒輪傳動變速箱為一般工作機器，速度不高，故選用7級精度（10095-88)。材料選擇。由常用齒輪材料及其力學(xué)特性表，選擇小齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì))，硬度為240。大齒輪材料為45鋼，硬度為200，二者材料硬度差為40。選小齒輪齒數(shù)Z=19，大齒輪齒數(shù)Z=71。齒輪彎曲疲勞的估算：m=2.2mmm=3.4mm齒面點蝕的估算：A≥370=105.46m根據(jù)估算所得mw驗算nψzi±1=1+3.74=4.74KKKKY=0.386m=3.46mmm=0.387mm綜上，取模數(shù)m=3.5結(jié)束語通過這次的畢業(yè)設(shè)計讓我更清楚的認識到機械設(shè)計都是以對零件的使用要求和和零件實際情況為起點，對于機械的工作中的工作原理、機械的結(jié)構(gòu)、運動的方式、各個作用力以及各種能量的傳遞。以及在設(shè)計過程中對每個零件，從材料到力學(xué)性能，再到零件的形狀，再精細到每一個尺寸公差。對以上這些問題進行從前期的構(gòu)思確定大概方向，到分析數(shù)據(jù)，再到對零件最后的決策的整個工作過程。最后將這些過程通過技術(shù)報告，設(shè)計圖紙的形式表達出來。這一次進行組合機床動力裝置的設(shè)計,了解到了機床內(nèi)部的每個通用的零件的結(jié)構(gòu)、功能以及它們的工作原理。從這一次對機床的設(shè)計中，我學(xué)到了對于機械設(shè)計而言，在設(shè)計的過程中要考慮經(jīng)