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1、目 录1 绪论12 组合机床总体设计22.1 总体方案论证22.1.1 被加工零件的特点22.1.2 工艺路线的确立22.1.3 机床配置型式的选择22.1.4 定位基准的选择32.1.5 选用滑台传动型式32.2 确定切削用量及选择刀具32.2.1 选择切削用量32.2.2 计算切削力、切削扭矩及切削功率43 组合机床主轴箱设计53.1 绘制主轴箱原始依据图53.4 主轴箱坐标计算、绘制干涉检查图203.4.1 计算传动轴的坐标213.5.2 齿轮的校核235 结论26参考文献27致 谢28附 录291 绪论(或者前言、引言)组合机床是一种高效的专用机床。它一般用于加工一种或一类零件，是根据
2、工件加工需要,以大量通用部件为基础,配以少量专用部件组成的机床。组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方法，其生产效率比通用机床高几倍至几十倍。而且组合机床的成本低廉、效率高。这是由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活选用。这样能降低加工成本，缩短设计和制造周期。因此组合机床在大批、大量生产中得到了广泛应用1。说明：说明书格式，只是排版格式（如字体大小、公式、图、表的完整）参考，内容已经处理过，没有任何参考意义。2 组合机床总体设计组合机床是按高度集中工序原则，针对被加工零件的特点及工艺要求设计的一种高效率专用机床。2.1 总体方案论证2.1.1 被加工零件的特点该
3、组合机床的加工对象是汽车变速箱箱体，材料是HT250，硬度为HB190250.属于箱体零件，结构复杂。2.1.2 工艺路线的确立被加工零件需要在组合机床上完成的加工工序，以及应保证的加工精度是制定机床方案的主要依据。本次加工的零件是汽车变速箱箱体，其主要加工工序是：1、粗铣底面；2、粗铣左、右端面；3、粗铣前、后端面；4、半精铣底面；5、半精铣左、右端面；6、半精铣前、后端面；7、粗镗孔；8、精镗孔；9、钻左、右、后面的孔；10、攻丝。本道工序为第9道工序，主要加工左右后三面上的30个孔。具体加工内容是：左侧面12个孔，盲孔6M10，盲孔4M10，盲孔8；钻右侧面上9个孔，盲孔8M10，通孔8
4、；钻后面上9个孔，盲孔8M10，通孔8。2.1.3 机床配置型式的选择机床的配置型式有立式和卧式两种。立式机床的优点是占地面积小，自由度大，操作方便，其缺点是机床重心高，振动大。卧式机床的优点是加工和装配工艺性好，振动小，运动平稳，机床重心较低，精度高，安装方便，其缺点是削弱了床身的刚性，占地面积大。机床的配置型式在很大程度上取决于被加工零件的大小、形状及加工部位等因素。卧式机床多用于加工孔中心线与定位基准面平行的情况，而立式机床则适用于加工定位基面是水平的，而加工的孔与基面相垂直的工件。考虑到汽车变速箱箱体的结构为卧式长方体，从装夹的角度来看，卧式平放比较方便，也减轻了工人的劳动强度。通过以
5、上的比较，考虑到卧式机床振动小，装夹方便等因素，选用卧式组合机床。2.1.4 定位基准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集中工序。本机床加工时采用的定位方式是底面两根定位条、左面一根定位条、后面一根定位销的方案限制工件的6个自由度。夹紧方式采用上面用气缸夹紧并从右面用气缸辅助夹紧。2.1.5 选用滑台传动型式机械滑台的进给量稳定，慢速无爬行，高速无振动，可以降低加工工件的表面粗糙度；具有较好的抗冲击能力，断续铣削、钻头钻通孔将要出口时，不会因冲击而损坏刀具；运行安全可靠，易发现故障，调整维修方便。故选择机械滑
6、台。2.2 确定切削用量及选择刀具2.2.1 选择切削用量 切削用量的选择必须从实际出发，根据加工精度，工件条件，技术要求等进行分析，按照经济的原则满足加工要求，合理地选择切削用量，一般常用查表法.A. 对左侧面上12个孔的切削用量的选择根据文献1中表(6-11)和表（6-12)选定加工各孔的切削用量如下：a)孔18孔28 盲孔， 10M10， l=24mm 由d612，硬度大于190250HBS，选择v=1018m/min,f0.10.18mm/r,又d=8.6mm,取定v=15m/min,f=0.15mm/r 则n=100015/8.6=555r/minb)孔29 盲孔，8， l=24mm
7、 由d612，硬度大于190250HBS，选择v=1018m/min,f0.10.18mm/r,又d=8mm,取定v=15m/min,f=0.15mm/r 则n=100015/8=597r/minc)孔30 盲孔，M30， l=24mm 由d2250，硬度大于190250HBS，选择v=1018m/min,f0.250.4mm/r,又d=27.8mm,取定v=15m/min,f=0.3mm/r 则n=100015/27.8=172r/minB. 对右侧面上9个孔的切削用量的选择a)孔18 盲孔， 4M10， l=24mm 由d1222，硬度大于190250HBS，选择v=1018m/min,f
8、0.10.18mm/r,又d=8.6mm,取定v=15m/min,f=0.15mm/r,则由 (2-1) 得 n=100015/8.6=555r/min b)孔9 盲孔， 8， l=24mm 由d612，硬度大于190250HBS，选择v=1018m/min,f0.10.18mm/r,又d=8mm,取定v=15m/min,f=0.15mm/r 则n=100011.8/6.7=597r/minC. 对后面上9个孔的切削用量的选择a)孔1017 盲孔， 8M10， l=24mm 由d612，硬度大于190250HBS，选择v=1018m/min,f0.10.18mm/r,又d=8.6mm,取定v=
9、15m/min,f=0.15 mm/r 则n=100015/8.6=555r/minb)孔18 盲孔，M14 l=24mm 由d1222，硬度大于190250HBS，选择v=1018m/min,f0.180.25mm/r,又d=12.3mm,取定v=15m/min,f=0.2mm/r 则n=100015/12.3=388r/min孔的编号见被加工零件工序图BJ10CT01.0。2.2.2 计算切削力、切削扭矩及切削功率根据文献6表(6-20)中公式 (2-2) (2-3) (2-4)式中，F表示切削力（N），T表示切削转矩（N），P表示切削功率（Kw），v表示切削速度（m/min）,f表示进给
10、量（mm/r）,D表示加工（或钻头）直径（mm） HB表示布氏硬度，取HB=230。 由公式(2-2)、(2-3)、(2-4)可得：由切削用量计算得到的各主轴的切削功率的总和查文献2表5-38得出动力箱及电动机的型号，见表2-1。表2-1 动力箱和电动机参数动力箱型号电动机型号电动机功率(Kw)电动机转速(r/min)输出轴转速(r/min)右主轴箱1TD32Y112M-42.2940470左主轴箱1TD32Y112S-641440720后主轴箱1TD32Y112S-42.29404703 组合机床主轴箱设计主轴箱是组合机床的重要专用部件。它是根据加工示意图所确定的工件加工孔的数量和位置、切削
11、用量和主轴类型设计的，用于传递各主轴运动的动力部件。其动力来自通用的动力箱，与动力箱一起安装于进给滑台，可完成钻、扩、铰、镗孔等加工工序。3.1 绘制主轴箱原始依据图主轴箱原始依据图是根据“三图一卡”绘制的。图3-1所示为三面卧式钻孔组合机床后主轴箱设计原始依据图。图中双点划线表示被加工零件轮廓，实线表示主轴箱轮廓。图3-1 主轴箱设计原始依据图5 结论 本次设计的汽车变速箱箱体三面钻孔组合机床采用卧式的配置型式和单工位三面同时加工的方案。一次装夹可同时完成零件左面10个M10的螺纹底孔、1个M30的螺纹底孔、1个8的光孔、后面8个M10的螺纹底孔、1个M14的螺纹底孔、右面8个M10的螺纹底
12、孔和1个8的光孔的加工。采用机械滑台，进给量稳定，无振动，有较好的抗冲击能力；采用可换导套作为导向元件，精度高，调整、保养以及维修方便；大量使用标准零部件，降低了机床的生产成本。本机床设计合理，符合实际应用，满足加工要求，具有较好的经济性。参考文献1 谢家瀛. 组合机床设计简明手册M.机械工业出版社，1992.2 范云涨等.金属切削机床设计简明手册J.机械工业出版社，1993.3 叶伟昌.机械工程及自动化简明设计手册(上册)M.机械工业出版社，2001.4 叶伟昌.机械工程及自动化简明设计手册(下册)M.机械工业出版社，2001.5 艾兴.金属切削用量手册M.机械工业出版社，1996.6 李益
13、民.机械制造工艺设计手册M.机械工业出版社，1995.7 孟宪椅等.机床夹具图册M.机械工业出版社，1991.8 韩敬礼等.机械电气设计简明手册M.机械工业出版社，1994.9 胡家秀.机械零件设计实用手册M.机械工业出版社，1999.10 杨培元等.液压系统设计手册M.机械工业出版社，1995.11 大连组合机床研究所.组合机床设计M.机械工业出版社,1995.12 大连组合机床研究所.组合机床设计参考图册M.机械工业出版社，1986.13 徐锦康.机械设计M.机械工业出版社，2001.14 陈秀宁、施高义机械设计课程设计M.浙江大学出版社，1995. 致 谢本次毕业设计是对我大学四年所学知
14、识的一次全面考验，它也是对即将走向社会的我们的进行的一次有效的训练。回顾这场毕业设计，我觉得我获益菲浅。我的课题是一个研究类的课题，它让我体会到做研究的艰难，从苦心设计出零件，到东奔西走去买材料加工零件，加工出零件又要日以继夜的对零件进行测量，采集数据，然后又要考虑的对数据进行分析研究，分析工艺系统中加工因素与之对应关系，这对像我这样基础不扎实的学生是多么困难，只有本人经历过才知道。所以我认为这次毕业设计锻炼了我很多方面的能力，它使我面对困难不退缩，勇于克服困难。在本次毕业设计的开始到结束一直得到老师的指导和帮助，使我能得以顺利完成并学到了很多知识，我想这对我以后走上社会工作岗位会有很大帮助。另外东校区实习加工厂的师傅们、西校区曲轴加工厂的师傅们和互换性测量实验室的于丽萍老师对我的实验给予了很大支持，在此我谨表示我最衷心的感谢。
