毕业设计（论文）组合机床主轴箱及其夹具设计.doc

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1、毕业设计（论文）-组合机床主轴箱及其夹具设计 目 录第一章 绪 论111 组合机床的特点112 组合机床的分类和组成113组合机床的方案选择2第二章 组合机床总体描述321 组合铣床工艺方案的制定 322 确定切削力切削功率423 组合机床配置型式的选择 524影响总体布置的因素 525组合铣床的总体分析三图一卡 6com零件工序图6com 加工示意图 7com床联系尺寸图10com 生产率计算卡11第三章 组合机床主轴箱设计1231主轴箱设计的原始依据1232 运动参数和动力参数的确定12com 传动系统传动比分配12com 计算传动装置的运动和设计参数12com数的估算及其叫校核13com

2、 轴各参数估算及强度校核 1633主轴箱的坐标计算25第四章 组合机床夹具设计 2741 组合机床夹具概述 2742 定位支承系统概述 28com承系统 29com构 30第五章 总 结 31参考文献 32致谢 33第一章 绪 论11 组合机床的特点组合机床是由大量的通用部件和少量专用部件组成的工序集中的高效率专用机床它能够对一种或几种零件进行多刀多轴多面多工位加工在组合机床上可以完成钻孔扩孔铣削磨削等工序生产效率高加工精度稳定组合机床与通用机床其他专用机床比较具有以下特点1 组合机床上的通用部件和标准零件约占全部机床零部件总量的7080因此设计和制造的周期短投资少经济效果好2 由于组合机床采

3、用多刀加工并且自动化程度高因此比通用机床生产效率高产品质量稳定劳动强度低3 组合机床的通用部件是经过周密设计和长期生产实践考验的又有厂成批制造因此结构稳定工作可靠使用和维修方便4 在组合机床上加工零件时由于采用专用夹具刀具和导向装置等加工质量靠工艺装备保证对操作工人水平要求不高5当被加工产品更新时采用其他类型的专用机床时其大部分件要报废用组合机床时其通用部件和标准零件可以重复利用不必另行设计和制造6组合机床易于联成组合机床自动线以适应大规模的生产需要组合机床常用的通用部件有机身底座立柱动力箱动力滑台各种工艺切削头等对于一些按循序加工的多工位组合机床还具有移动工作台或回转工作台动力箱各种工艺切削

4、头和动力滑台是组合机床完成切削主运动或进给运动的动力部件其中还有能同时完成切削主运动和进给运动的动力头机身立柱中间底座等是组合机床的支承部件起着机床的基础骨架作用组合机床的刚度和部件之间的精度保持性主要是由这些部件保证12 组合机床的分类和组成组合机床的通用部件分大型和小型两大类大型通用部件是指电机功率为15-30千瓦的动力部件及其配套部件这类动力部件多为箱体移动的结构形式小型通用部件是指电机功率甾1-22千瓦的动力部件及其配套不见这类动力部件多为套筒移动的结构形式用大型通用部件组成的机床称为大型组合机床用小型通用部件真诚的机床称为小型组合机床按设计的要求本次设计的机床为大型通用机床组合机床除

5、分为大型和小型外按配置形式又分为单工为和多工位机床两大类单工位机床又有单面双面三面和四面几种多工位机床则有移动工作台式回转工作台式中央立柱式和回转鼓轮式等配置型式本次设计的机床为单工位双面铣床13 组合机床的方案选择 1 制定工艺方案 要深入现场了解被加工零件的加工特点精度和技术要求定位夹压情况以及生产率的要求等确定在组合机床上完成的工艺内容及其加工方法这里要确定加工工步数决定刀具的种类和型式2机床结构方案的分析和确定 根据工艺方案确定机床的型式和总体布局在选择机床配置型式时既要考虑实现工艺方案保证加工精度技术要求及生产效率又要考虑机床操作维护修理是否良好还要注意被加工零件的生产批量以便使设计

6、的组合机床符合多快好省的要求3组合机床总体方案 这里要确定机床各部件间的相互关系选择通用部件的刀具的导向计算切削用量及机床生产率给制机床的总联系尺寸图及加工示意图等4组合机床的部份方案和施工方案 制定组合机床流水线的方案时与一般单个的组合机床方案有所不同 流水线上由于工序的组合不同机床的型式和数量都会有较大的变化因此这时应按流水线进行全面考虑而不应将某一台或几台机床分裂开来设计即使暂时不能全面地进行流水线设计制定方案时也应综合研究才能将工序组合得更为合理更可靠地满足工件的加工要求用较多的工作也为进一步发展创造了有利条件第二章 组合机床总体描述21 组合铣床工艺方案的制定工艺方案的制定是设计组合

7、铣床最重要的步骤之一其制定过程应从以下的几个方面考虑1加工的工序和加工精度的要求2被加工零件的特点3工件的生产方式等诸多方面综合考虑图2-1为拖拉机发动机连杆零件元件简图 图2-1发动机连杆零件简图连杆由大小头和杆身等部分组成大头为开式结构系直剖式连杆连杆和连杆盖用螺栓螺母连接为减少磨损和便于修理大头孔和小头孔内分别安装轴瓦和铜套连杆身的截面为工字形可减少重量和减少惯性力又使连杆具有足够的强度和刚度连杆头两端面有落差且杆身对称大小头侧面设计有定位凸台作为机械加工时的辅助定位基准便于定位基准的统一连杆总的工艺特点是外形复杂不易定位大小头有细长的杆身连接所以弯曲刚性差易变形尺寸精度形状精度和位置精

8、度及表面粗糙度要求很高连杆所选的材料为45钢精选含碳量为042047并经调质处理以提高其强度及其抗冲击能力其硬度为217287HBS其锻件重量为75kg 根据以上的工艺特点下面初步拟订工艺方案1工艺基面的分析及选择采用以V形块为主要定位元件的方法为提高其定位精度要把V形块的角度做大一些如图2-2图2-2 工艺基面的选择2工序间余量的确定3刀具结构的选择按相关的资料选取端铣刀的形式在铣削过程中端铣刀的直径要大于加工工件的最大宽度由给定的加工零件图可知最大为B 135mm故端铣刀的直径选取150mm为宜其齿数按标准选7 即 D 150 Z 74铣削用量的选择为使组合铣床更好的提高生产效率便于人工操

9、作最少的停车损失和使刀具的寿命更长加工质量更好合理的选择铣削用量是非常必要的表3-3为硬质合金端铣刀的铣削用量 加工材料工序铣削深度铣削速度 每齿走刀量钢5270公斤 粗24mm 80120米分0204精 051mm 100180米分 005002 表2-3 硬质合金端铣刀的铣削用量表加工工件为45号钢所以选如下的铣削用量 铣削深度T 3mm 铣削速度V 120mmin 每齿走刀量 毫米齿铣削用量的选择应该使选择的刀具充分发挥其性能所以就不能选择太低考虑到批量生产时也没必要把切削用量选太高以免增加刀具损耗总之要根据加工精度和加工材料工作条件和技术要求进行分析所以以上的选择是可行的22 确定切削

10、力切削功率根据选定的切削用量组要指切削速度v及进给量f确定切削力作为选择动力部件滑台及夹具设计的依据确定切削扭矩用以确定主轴及其他传动件齿轮传动轴等的尺寸确定切削功率用以选择主传动电机功率一铣削力和主切削功率计算 1 主切削力Fc 因选取硬质合金端面铣削45钢工件由 得 Cf 系数 铣削接触弧深 每齿的进给量 铣刀的深度 铣削深度 Z 铣刀齿数故由上则有2 切削功率23 组合机床配置型式的选择 对于加工发动机连杆这样的工件特别适合大中箱体件的加工为尽可能地提高生产率最理想的是将工件一次性全部加工经过和指导老师商量后我们决定设计四根主轴两端同时进行铣削在满足条件的情况下采用卧式双面铣床是可行的

11、在加工连杆过程中还必须考虑到加工零件特点对配置型式和结构方案的影响在加工精度要求影响方面不仅提高原始精度提高工件的定位基准和减少夹压变形等措施还要采用如下措施采用液压进给系统液压系统能够稳定便捷的操作提高了加工过程精度和光洁度采用刚性主轴方案由于机床导轨间隙及导轨磨损的影响在加工过程中就不易产生振动并且有足够的刚性保证其径向切削力24影响总体布置的因素1加工精度的影响当工件的加工精度要求较高时应采用具有固定夹具的单工位组合机床加工精度要求较低时可采用具有移动夹具的多工位组合机床此外还要考虑到不同布置形式的机床所能达到的加工精度例如对于同轴度要求较高的各孔应采用从同一面对工件进行加工机床布置形式

12、2工件大小形状和加工部位特点的影响对于较大的工件宜采用单工位机床反之宜采用多工位机床对于大直径深孔的工件宜采用具有刚性主轴结构的立式机床对于小直径深孔的工件通常采用专门的深孔加工机床对于被加工孔的中心线与定位基准垂直的工件一般采用立式机床本原则也可根据机床的使用条件综合考虑根据上述原则对于本章实例可采用立式机床但考虑工件排屑方便机床空间的高度可矮些故可采用卧式组合钻床3生产率的影响零件的生产批量大小是决定采用单工位多工位或自动线还是按中小批量生产特点来设计组合 机床的重要因素有时从工件的外形及轮廓尺寸上看可采用单工位固定夹具的机床布置形式但是由于生产率要求很高就不得不采用多工位的机床布置方案以

13、便使装卸工件时间与机动时间重合 被加工的零件的生产批量越大工序 安排一般就越趋于分散且粗半精精加工应分别在不同的机床上完成 对于中小批量生产的情况则要力求减少机床的台数并应将所有工序尽量集中在一台或少数几台机床上完成以提高机床的利用率25组合铣床的总体分析三图一卡com零件工序图 被加工零件工序图是指根据已确定的工艺方案表示一台组合机床或自动线对加工零件应完成的工艺内容的示意图它包括加工部位尺寸精度表面粗糙度及技术要求等内容它不能用产品的零件图代替而须在原零件图的基础上突出本机床或自动线的加工内容及必要的说明进行重新绘制它是进行组合机床设计的主要依据也是制造使用检验和调整机床的重要技术文件其内

14、容应包括以下几个方面 1表示出被加工零件的形状和轮廓尺寸及与本机床设计有关的部位的结构形状和尺寸尤其是当需要中间导向套时应表示出零件内部的筋壁布置及有关结构的形状和尺寸以便检查工件夹具刀具是否发生干涉 2表示出加工用定位基准夹紧部位及夹紧方向以便依此进行夹具的定位支承包括辅助定位支承限位夹紧及导向系统的设计 3表示出本道工序加工部位的尺寸 尺寸精度表面粗糙度形状位置精度及技术要求另外还应表示出本道工序对前道工序提出的要求主要指定位基准 4表示出必要的文字说明如被加工零件的编号名称材料硬度重量及加工部位的余量等 5绘制时按一定的比例细实线表示与本道工序加工无关的部分粗实线表示被加工部位精度粗糙度

15、位置精度定位面及夹压方向 6凡本道工序保证的尺寸角度等应在基尺寸数值上打上方框并在下面加一横线粗实线以下为被加工零件图其材料为45钢并经调质处理其其硬度为217287HBS图2-4 连杆零件图com 加工示意图 零件加工的工艺方案要通过加工意图才能反映出来加工示意图表示被加工零件在机床上的加工过程刀具辅具的布置状况工件与夹具刀具等机床各部件间的相对位置关系以及机床的工作行程和工作循环等因此它是刀具辅具夹具主轴箱液压和电气装置设计及通用部件选择的主要原始资料也是对整台机床布置和技术性能的原始要求同时还是调整机床刀具及试车的依据其内容包括以下几方面 1应反映机床的加工方法加工条件及加工过程 2根据

16、加工部位的特点及加工要求决定刀具的类型数量结构尺寸直径和长度 3决定主轴的结构类型规格尺寸及外伸长度 4选择标准或设计专用的接杆浮动卡头导向装置攻丝靠模装置刀杆托架等并决定它们的结构参数及尺寸 5标明主轴接杆夹具导向装置与工件之间的联系尺寸配合及精度等 6根据机床的生产率及刀具和工件的材料等合理确定并标注各主轴的切削用量 7加工示意图的绘制顺序是先按比例用细实线绘出工件加工部位和局部结构的展开图然后用粗实线绘出加工表面为了简化对同一主轴箱上结构尺寸完全相同的主轴可只画一根但必须在主轴上标注孔号当轴数多时可缩小比例最后用细实线画出加工部位简图并标注孔号 8在加工示意图上主轴的分布可不按真实距离绘

17、制但当被加工孔的间距很小时或需设置径向结构尺寸较大的导向装置时相邻的主轴必须严格按比例绘制以便检查相邻的主轴刀具辅具导向装置等之间是否发生干涉 9主轴应从主轴箱端面画起刀具画在加工终了位置上攻丝加工则画在开始位置上对标准的通用结构只须画出外廓并须加注标准代号对一些专用结构则必须画出剖视图并标注尺寸精度及配合种类发动机连杆示意图如图3-5所示 选择刀具导向装置 a刀具的选择 一般孔加工用刀具钻扩铰等刀具其直径的选择应与加工部位的尺寸精度相适应其长度的选择要保证加工终了时刀具螺旋槽尾端面与导向装置外端面之间有定的距离其标准见图b导向装置的选择 图2-5 发动机连杆加工示意图选择导向装置的类型形式和

18、结构 第一类导向装置允许刀具的线速度V20mmin除铰孔外这类导向装置很少用于大直径的加工 第二类导向装置允许刀具的线速度V20mmin这类装置一般用孔径在25mm以上的孔的加工尤其是大直径镗孔时应用较多 确定导向装置的数量选择导向装置的参数 粗定主轴的类型尺寸外伸长度及选择接杆浮动卡头查表初定主轴直径D Dd1外伸长度L及配套的刀具接杆莫氏圆锥号攻丝靠模规格代号等确定动力部件的工作循环及工作行程1动力部件的工作进给长度L工进L工进L1L加工长L2即L工进101013675 27式中L加工长工件加工部位的长度L1刀具切入长度L2刀具切出长度2动力部件的快速退回长度L快退 L快退L工进L快进即L

19、快退27133160 式中L快进是动力部件的引进长度动力部件把主轴相连同刀具从原始位置送进到工作进给开始位置其长度按加工的具体情况确定3动力部件的总行程L总L工进行程L前备L后备式中L前备前备量动力部件尚可向前调节的距离L后备后备量刀具从接杆中接杆连同刀具一起从主轴孔中得到所需要的轴向距离 L工进行程动力部件的工作行程即L快进夹具尺寸主要指夹具体的长X宽X高对这些尺寸的确定考虑工件的尺寸形状具体结构外还要考虑能否布置下保证加工要求的定位限位夹紧机构及导向装置并要考虑夹具底座与机床其他部件的连接固定所需要的位置2机床装料高度H的确定组合机床的标准装料高度推荐为850-1060mm所以选择装料高度

20、为 H 850mm3中间底座尺寸的确定中间底座尺寸主要满足夹具在其上安装连接的需要同时满足配套部件对其的要求因此应合理地选定中间底座尺寸重要的是一定要保证动力部件处于加工终了位置时工件端面至主轴箱端面之间的距离应不小于加工示意图上所要求的距离4主轴箱尺寸的确定有关标准中规定卧式主轴箱厚325mm立式主轴箱厚340mm多轴箱的宽度B和高度H按下列公式确定 H h2h1b1 B b22b1式中 b 工件在宽度方向相距最远的两加工面的距离毫米 b1最边缘主轴中心距箱外壁的距离毫米 h 工件在高度方向相距最远的两加工平面的距离毫米 h1最底主轴高度毫米一般取b1大于等于70100mm一般推荐h1大于等

21、于85140mm根基上述计算值按主轴箱轮廓尺寸系列标准最后确定主轴箱轮廓尺寸为500500 mm4其他应注意的问题1机床总图要按加工终了时的状态画出同时要表明动力部件退回到最远时所处的位置最远处为160mm2应注明电动机的型号功率和转速应注明动力部件的总行程本题为230mm 图2-6主轴箱轮廓尺寸确定图3应表明液压系统和电气控制按钮等的安装位置4当工件加工部位对其中心线不对称而使动力部件对夹具和中间底座不对称时应注明动力部件中心线与夹具中心线之间的偏移量com 生产率计算卡1机床的理想生产率我Q1的计算Q1 件h式中 单件工时min机加工时间min包括动力部件工作进给时间和死挡铁停留时间辅助时

22、间min 包括快进时间快退时间工作台直线移动或转位时间工件装卸时间等 注工作台直线移动或回转转换一次工位的时间一般取01min工件装卸时间一般取0515min2机床负荷率的计算式中Q1机床理想和产率 Q2使用单位要求的生产率当全年工时为2448h时Q2N2448 件h 当全年工时为4600hQ24600 件h 其中N为被加工零件的年产量生产纲领第三章 组合机床主轴箱设计31主轴箱设计的原始依据主轴箱设计的原始依据图是根据三图一卡整理编绘出来的其内容包括主轴箱设计的原始要求和已知条件 在编辑此图时从三图一卡中一已之主轴箱轮廓尺寸500500mm工件位置尺寸及连杆大小头中心位置尺寸工件与主轴箱位置

23、尺寸根据这些数据可编制出主轴箱设计原始依据图32 运动参数和动力参数的确定com 传动系统传动比分配 本机床主轴箱采用三级传动 传动比为3765 根据所提供数据估算各对齿轮齿轮数及传动比 第一对 22 32 其传动比 i 145 第二对 26 38 其传动比 i 146第三对 32 57 其传动比 i 178 按任务书的要求本机床要同时粗铣两端面因被加工零件两端面所要达到的各级参数都完全相同故设计成相互对称的传动系统com 计算传动装置的运动和设计参数推算出各轴的转速和转矩各轴的转速 各轴输入功率分别为齿轮传动效率各轴输入转矩com数的估算及其校核1 估算 齿轮弯曲疲劳的估算 齿面点蚀的估算

24、其中为大齿轮的计算转速A为齿轮的中心距由中心距A 及齿数Z1Z2求其摸数 根据估算所得和中较大的值选取相近的标准摸数对于第一对齿轮 第二对齿轮 mm 276mm 取摸数m为3 第二对齿轮 24mm mm 取摸数m为3 第三对齿轮 取摸数m 为3齿轮模数计算及强度校核选定齿轮类型精度材料及齿数 1 按照所示的传动方案选用直齿圆拄齿轮传动 2 组合机床为一般工作机器速度不高故选用7级精度 3 材料选择选用小齿轮材料40硬度为280HBS大齿轮材料为45号钢硬度为240HBS二者材料硬度为40HBS 4 选小齿轮齿数Z1 22 大齿轮齿数Z2 32 2 按齿面接触强度设计 由设计计算公式机械设计第七

25、版进行试算所涉及的公式到机械设计的第七版得 1 确定公式内的各计算数值 1 试选择载荷系数 2 计算小齿轮传递的转矩 3 由表中可得选取齿宽系数为1 4 由表中可查材料弹性系数 5 由图可知 按齿轮面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限大齿轮的接触疲劳强度极限 6 计算应力循环次数7 由图可知 查得接触疲劳寿命系数8 计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为1 安全系数S 1 则有计算试算小齿轮分度圆直径代入中较小的值由于大于等于58286毫米故取为66毫米计算摸数按齿轮弯曲强度设计由公式得弯曲强度的设计公式为由图则有小齿轮的弯曲强度疲劳强度极限大齿轮的弯曲疲劳强度极限由表上则有弯曲的疲劳强度寿命系数

26、 计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S 14由书中的公式有计算载荷系数K K com35 1814 查取齿形系数 查取应力系数计算大小齿轮的并加以比较 大齿轮的计算值大2 设计计算 对比计算结果取则有 这样设计出的齿轮传动既满足了齿面接触疲劳强度又满足了齿根弯曲疲劳强度并做到结构紧凑避免浪费 此时关于几何计算 1 计算分度圆的直径 2 计算中心距 3 计算齿轮宽度通过查阅组合机床手册得 3 第二对齿轮的计算经校核有4第三对齿轮的计算经校核有com 轴各参数估算及强度校核一传动轴的估算 1估算轴的最小直径按扭转强度条件计算先按照下列初步估算的最小直径选取轴的材料45号钢调质处理 式中 扭转切

27、应力单位兆帕 T 轴所受的扭矩 轴的抗扭截面系数 n 轴的转速 p轴的传递的功率 d 计算截面处轴的直径 许用扭转切应力 由以上公式可得轴的直径 取 取 取 取二 主轴的强度校核 对传递动力轴满足强度条件是最基本的要求通过结构设计初步确定出轴的尺寸后根据受载情况进行轴的强度校核计算首先作出轴的计算图如果轴上零件的位置已知即已知外载荷及支反力的作用位置将齿轮带轮等级装配宽度的分布简化为集中力并视为作用在轮毂宽度的中点上略去轴和轴上的自重略去轴上产生的拉压应力把轴看成铰链支承支反力作用在轴承上其作用点的位置可用如下图所示确定则将双支点轴当作受集中力的简支梁进行计算然后绘制弯矩图和扭矩图并进行轴的强

28、度校核求出输出轴的功率转速和转矩设分别为齿轮传动轴承的传动效率 097 098 则 55 454 KW又 255 rm于是 9550000 172580 nmm求作用在齿轮上的力因已知低速大齿轮的分度圆直径 357 171mm而 20185 N 20185 7347 N式中 主轴上大齿轮传递的转矩单位为Nmm 主轴上大齿轮的节圆直径对标准齿轮即为分度圆直径单位为mm 啮合角对标准齿轮 求轴上的载荷首先根据轴的结构图见主轴箱图作出计算简图在确定轴承的支点位置时应从手册中查得a值对于7216E型圆锥滚子轴承由手册中查得a 22对于7220E型圆锥滚子轴承由手册中查得a 29mm因此作为简支梁的轴的

29、轴承跨距 1195mm9345mm 21294mm图3-1主轴箱图从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面C是轴的危险截面现将计算截面C处的及M的值确定支座处的约束力水平H由 0和 0可求得 - 0 其中 1195mm 9345 mm 20185 N因此 8858 N 11327 N又由 8858 N 1195mm可求得 com 1058531 Nmm确定支座处垂直约束力由 0和 0可求得 - 0 其中 1195mm 9345mm 7347 N因此 3224 N 4123 N由上式可求得 com 385265 Nmm 172580 Nmm由可求得M 1126463 Nmm按弯扭合成应力校核轴

30、的强度进行校核时通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面即危险截面强度由式 式中轴的计算应力单位为Mpa M轴所受的弯矩单位为Nmm T轴所受的扭矩单位为Nmm W轴的抗弯截面系数单位为对于圆环形截面W 01其中 031查表得 06 因此 Mpa 116 Mpa前已选定轴的材料为45号钢调质处理由表查得 60 Mpa因此 故安全满足要求三轴的强度校核求轴上的功率转速和转矩设分别为齿轮传动轴承传动的效率 097 098 539 487 kw又 454 rmin于是 9550000 101990 Nmm求作用在齿轮上的力因已知低速大齿轮的分度圆直径为 mm而 N 17893tan 65125 N式中

31、轴上大齿轮传递的转矩单位为 Nmm 轴上大齿轮的节度圆直径对标准齿轮即为分度圆直径单位为mm 为啮合角对标准齿轮 对于轴上小齿轮受力 因轴上小齿轮与轴上大齿轮相啮合由主轴校核已知 20185 N 7347 N由牛顿第三定律可知 20185 N 7347 N求轴的载荷 首先根据轴的结构图见主轴箱装配图作出轴的计算简图如下图所示对于10008061000807型深沟球轴承起其作用支点在其轴承中心因此作为简支梁的轴的支承跨矩 854841114 2448mm3-2轴的结构图从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面心是轴的危险截面现将计算截面C处及M的值确定支座处水平的约束力由 0和 0可求得 -

32、从而推得 2921 N 5213 N由可求得 -248285 Nmm 127262 Nmm 19972648 Nmm -6954142 Nmm M 12761424 Nmm由上可推出 19972648确定支座处垂直方向约束力由 0 0可求得 - 将公式 7347 N 65125 N 代入 因此 908 N 1742 N由已知可求得 -7718 Nmm 4763825Nmm 7476 Nmm -2324496 Nmm M 426564 Nmm由上可推出 74764 Nmm 由 可求得 213261 Nmm两齿轮之间 101990 Nmm按弯扭和成应力校核轴的强度进行校核时通常只校核轴上承受最大的

33、弯矩和扭矩的截面即危险截面C的强度由式 对于圆柱形截面 W 01查手册得 06 347mps前已选定轴的材料为45号钢经过调质量处理查手册得 60mpa因此故安全满足要求同理可得轴轴校核安全33主轴箱的坐标计算坐标计算是机床主轴箱设计中的一个重要问题坐标计算就是根据已知的驱动轴和主轴的位置及传动关系计算中间传动轴的坐标以便在绘制主轴零件加工图时将各孔的坐标尺寸完整地出来并用已绘制的坐标检查图作为传动设计的全面检查加工基准坐标架的选择及确定各主轴的坐标 为了便于主轴箱的加工设计时必须基准坐标架通常采用直角坐标用xoy表示它的选择是根据主轴箱的安置情况和加工所用设备条件而定针对本设计的组合机床采用

34、以下的方法确定主轴及驱动轴坐标坐标架原点选在定位销孔上坐标架的横架x轴选在主轴箱底面纵轴Y轴通过定位销孔如上图这是因为坐标架的x轴与主轴箱底面重合则工艺基准与设计基准统一可减少因基准转换引起的加工误差坐标原点确定后便可以根据主轴箱设计原始依据图在基准坐标架xoy上标出各主轴及其驱动轴的坐标根据设计要求 两主轴中心BC 3325mmBC与y轴的夹角为驱动轴在BC的垂直平分线上点D在主轴箱中心线上则有对于驱动轴 X sinsin 1003172573 389mm cossin 70163250 2832mm sin 1634mm 70 100 cos 703264 3964由以上分析可知驱动轴主轴

35、主轴的坐标分别是38928321634701003964第四章 组合机床夹具设计 41 组合机床夹具概述夹具是组合机床的重要组成部件是根据机床的工艺和结构方案的具体要求而设计的它是用于实现被加工零件的准确定位夹压刀具的导向以及装卸工件时限位等等作用的组合机床夹具跟一般夹具所起的作用看起来好像很接近但其结构和设计要求却有着很显著的甚至是根本的区别组合机床夹具的结构和性能对组合机床配置方案的选择有很大的影响下面介绍一下组合机床夹具的一些主要特点关于自动线机床夹具设计特点将在第六章组合机床自动线中专门叙述机械制造过程中用来固定加工对象使之占有正确的位置以接受施工或检测的装置又称卡具从广义上说在工艺过

36、程中的任何工序用来迅速方便安全地安装工件的装置都可称为夹具例如焊接夹具检验夹具装配夹具机床夹具等其中机床夹具最为常见常简称为夹具在机床上加工工件时为使工件的表面能达到图纸规定的尺寸几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求加工前必须将工件装好定位夹牢夹紧夹具通常由定位元件确定工件在夹具中的正确位置夹紧装置对刀引导元件 确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向 分度装置使工件在一次安装中能完成数个工位的加工有回转分度装置和直线移动分度装置两类连接元件以及夹具体夹具底座等组成夹具种类按使用特点可分为万能通用夹具如机用虎钳卡盘分度头和回转工作台等有很大的通用性能较好地适应加工工序和加工对象的变换其

37、结构已定型尺寸规格已系列化其中大多数已成为机床的一种标准附件专用性夹具为某种产品零件在某道工序上的装夹需要而专门设计制造服务对象专一针对性很强一般由产品制造厂自行设计常用的有车床夹具铣床夹具钻模 引导刀具在工件上钻孔或铰孔用的机床夹具 镗模 引导镗刀杆在工件上镗孔用的机床夹具 和随行夹具用于组合机床自动线上的移动式夹具可调夹具可以更换或调整元件的专用夹具组合夹具由不同形状规格和用途的标准化元件组成的夹具适用于新产品试制和产品经常更换的单件小批生产以及临时任务 除虎钳卡盘分度头和回转工作台之类还有一个更普遍的叫刀柄一般说来刀具夹具这个词同时出现时大多这个夹具指的就是刀柄通过此次毕业设计使自己更深

38、层次地了解了设计组合机床时的一些方法及过程以及绘制有关零件时应注意的一些细小环节十二孔轴组合机床主要加工平面和孔它能根据不同的零件组合出相应的加工机床所以此次十二孔轴组合机床设计主体内容是机床的性能及规格主要参数的选定工艺方案的制定三图一卡的编制主轴箱原始依据图的绘制及设计尺寸链的检验及有关校验除此之外我还掌握了做机械设计的基本方法和思路为今后的工作打下了基础而我的主要感受是在做任何事情前都应做好相关数据资料的检索在现今社会中随着计算机的普及以及网络技术的发展对于各种数据资料的检索已经从图书馆的纸质资料转移到网络平台下的电子文档通过毕业设计我仔细的学习并能够基本掌握及应用所学知识到设计中参考文

39、献1张耀宸 主编 机械加工工艺手册 航空工业出版社19872李洪主编 机械加工工艺手册 北京出版社19903机械制造工艺设备设计手册编写组编 机械制造工艺及设备手册 机械工业出版社 19924机械制造工艺设计手册 王绍俊 主编 哈尔滨工业大学出版社 19845沈阳工业高等专科学校 刘克明主编 公差与检测 机械工艺出版社 19956东北重型机械学院 洛阳工学院 第一汽车制造厂职工大学编 机床夹具设计手册 上海科学技术出版社 19907实用机械加工工艺手册 陈宏钧 主编 2004年 机械工业出版社8机械设计课程设计指导书 罗圣国等 高等教育出版社19829机械加工工艺手册 张耀宸主编 航空工业出版

40、社198710实用机械加工工艺手册 陈宏钧主编 2004年 机械工业出版社11组合机床设计 沈阳工业大学编 上海科学出版社198512组合机床设计 大连组合机床研究所编 机械工程出版社 197513机械加工工艺师手册 杨叔子编 机械工程出版 200014 机械原理第六版 孙恒 陈作模编 高等教育出版社200015 机床设计手册2 机械设计手册编写组编 机械工业出版社 198616 机床设计手册3 机械设计手册编写组编 机械工业出版社 1986致 谢本次毕业设计论文是在我的老师亲切关怀和悉心指导下完成的他严肃的科学态度严谨的治学精神精益求精的工作作风深深地感染和激励着我从课题的选择到项目的最终完

41、成颜教授都始终给予我细心的指导和不懈的支持三年多来曾不仅在学业上给我以精心指导同时还在思想生活上给我以无微不至的关怀在此谨向颜教授致以诚挚的谢意和崇高的敬意三年的大学生活让我受益菲浅最重要的是培养了我吃苦耐劳的精神脚踏实地的作风较强的社会工作能力为了使自己能够全方位的发展更好的适应这个日新月异的社会在这几学年中我兢兢业业努力学习严格要求自己不断的提高自己各方面的素质争取在人生的道路上更好的实现社会价值人生价值和自我价值本次毕业设计是对我们每个学生在校三年来所学知识与生产实践技术所进行的一次综合性的全面考察培养了我们运用所学专业知识解决实际问题的能力它还为我们了解一般机械工程设计的基本思想打下良好的基础在设计方案的拟定设计资料的收集手册国标选用设计方法的运用零部件及总体装配图的绘制等方面有一次较全面的锻炼对我们进入社会具备一定独立工作能力起了良好的作用能较好的适应工作在此我还要感谢在一起愉快的度过大学生活的各位同学正是由于你们的帮助和支持我才能克服一个一个的困难和疑惑直至本文的顺利完成 在论文即将完成之际我的心情无法平静从开始进入课题到论文的顺利完成有多少可敬的师长同学朋友给了我无言的帮助在这里请接受我诚挚的谢意