【正文】 目 錄1 前言 ..................................................................12 組合機床總體設(shè)計 .......................................................3 總體方案論證 ........................................................3 被加工零件特點 .....................................................3 工藝路線的確定 .....................................................3 機床配置型式的選擇............... ................................. 3 定位基準的選擇 .....................................................4 滑臺型式的選擇............... .................................... 4 切削用量的確定及刀具選擇 .............................................4 切削用量選擇 ......................................................4 切削力、切削扭矩及切削功率計算.....................................5 組合機床總體設(shè)計—三圖一卡...........................................6 被加工零件工序圖...................................................6 加工示意圖.........................................................7 機床尺寸聯(lián)系總圖..................................................9 機床生產(chǎn)率計算卡................................................. 113 組合機床主軸箱設(shè)計................................................... 14 主軸箱原始依據(jù)圖的繪制............................................. 14 主軸結(jié)構(gòu)型式的選擇和動力計算....................................... 15 主軸箱傳動系統(tǒng)的設(shè)計與計算......................................... 15 根據(jù)原始依據(jù)圖對坐標尺寸的計算................................... 15 主軸箱傳動路線的擬訂............................................. 15 傳動軸位置及齒輪齒數(shù)的確定....................................... 16 主軸箱坐標計算、坐標檢查圖的繪制.................................. 193. 傳動軸的坐標的計算............................................... 19 坐標檢查圖的繪制..................................................20 軸、齒輪、軸承、鍵的校核. 1.............................................20 軸的校核..........................................................20 齒輪的校核........................................................21 軸承的壽命校核....................................................23 鍵的強度計算......................................................24 主軸箱前、后蓋及箱體設(shè)計.............................................24 主軸箱上附件材料的設(shè)計..............................................254 結(jié)論..................................................................26參考文獻...............................................................27致 謝................................................................ 28附件清單............................................................... 291 前言本次畢業(yè)設(shè)計的課題來源于鹽城市江動集團，課題是關(guān)于 R180 柴油機氣缸體三面鉆削組合機床的設(shè)計。R180 柴油機是該集團大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品之一，為保證柴油機氣缸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)計的一臺三面鉆削的臥式組合機床。為了加深在組合機床方面的認識，了解并收集相關(guān)設(shè)備的技術(shù)資料，以便完善我們對主軸箱的設(shè)計，學院組織我們?nèi)ソ瓌蛹瘓F進行生產(chǎn)實習。組合機床是根據(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床 [1]。這種機床既具有結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)率和自動化程度較高等特點，又具有一定的重新調(diào)整能力，以適應(yīng)工件變化的需要，它還可以對工件進行多面、多主軸同時加工。組合機床應(yīng)盡可能選用標準件，降低制造成本，同時需考慮實際生產(chǎn)條件，并從機床的合理性、經(jīng)濟性、工藝性、實用性及對被加工零件的具體要求出發(fā)，確定設(shè)計方案。本機床設(shè)計吸取了現(xiàn)有機床加工優(yōu)點，設(shè)計布局合理。滿足機體孔系加工質(zhì)量要求。組合機床行業(yè)雖然取得了較大的進步與發(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，國外的先進水平、與國內(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，國外組合機床技術(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。組合機床主要用于棱體類零件和復雜的孔面加工，生產(chǎn)率高。加工精度穩(wěn)定，研制周期短，便于設(shè)計、制造和使用維護，成本低。因為通用化、系列化、標準化程度高，通用零部件占 70%90%,通用件可組織批量生產(chǎn)進行預(yù)定或外購。自動化程度高，勞動強度低。組合機床的設(shè)計，目前基本上有兩種情況：其一，是根據(jù)具體加工對象的具體R180 柴油機氣缸體三面鉆削組合機床總體及左主軸箱設(shè)計 2情況進行專門設(shè)計，這是當前最普遍的做法。其二，隨著組合機床在我國機械行業(yè)的廣泛使用，廣大工人總結(jié)自己生產(chǎn)和使用組合機床的經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)組合機床不僅在其組成部件方面有共性，可設(shè)計成通用部件，而且一些行業(yè)在完成一定工藝范圍內(nèi)組合機床是極其相似的，有可能設(shè)計為通用機床，這種機床稱為“專能組合機床” 。這種組合機床不需要每次按具體加工對象進行專門設(shè)計和生產(chǎn)，可以設(shè)計成通用品種，組織成批生產(chǎn)，然后按被加工零件的具體需要，配以簡單的夾具及刀具，即可組成加工一定對象的高效率設(shè)備。組合機床的發(fā)展思路是以提高組合機床加工精度、組合機床柔性、組合機床工作可靠性和組合機床技術(shù)的成套性為主攻方向。一方面，加強數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，提高組合機床產(chǎn)品數(shù)控化率；另一方面，進一步發(fā)展新型部件，尤其是多坐標部件，使其模塊化、柔性化，適應(yīng)可調(diào)可變、多品種加工的市場需求。復合、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)在機床裝備中的應(yīng)用，信息通信技術(shù)的引進使得現(xiàn)代機床的自動化程度進一步提高。在這些方面組合機床裝備還有相當大的差距，因此組合機床技術(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，我國組合機床的研究涉及機床設(shè)計研究、加工工藝、加工質(zhì)量改進等，在機床自動化、柔性化等方面的研究與國際發(fā)展水平相比還有不小的差距。課題由 4 人來進行設(shè)計，本人主要進行組合機床的總體設(shè)計及左主軸箱設(shè)計。在對組合機床的主軸箱設(shè)計之前，需對被加工零件孔的分布情況及所要達到的技術(shù)要求進行具體分析，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 [2]。充分了解組合機床的特點，通過分析主軸箱的工作原理，進行機床的總體方案設(shè)計。首先是總體方案論證，組合機床總體設(shè)計的具體工作是編制“三圖一卡” ，即繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸圖，編制生產(chǎn)率計算卡。其次是部件設(shè)計和零件設(shè)計，在主軸箱設(shè)計時，需要繪制主軸箱原始依據(jù)圖，選擇主軸箱的規(guī)格、型號，選擇切削用量，計算切削功率，確定各軸的結(jié)構(gòu)、排布、配合關(guān)系，軸的強度、剛度校核等。還需設(shè)計主軸箱前蓋、后蓋、箱體及附件。在主軸箱設(shè)計中，設(shè)計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加工，這樣設(shè)計主要是為了解決由多次裝夾引起的定位誤差問題，保證孔的位置精度。 32 組合機床總體設(shè)計針對 R180 柴油機氣缸體，在確定加工工藝的基礎(chǔ)上進行總體方案對比論證 [2]。設(shè)計組合機床“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、機床聯(lián)系尺寸總圖和編制生產(chǎn)率計算卡等。組合機床是針對被加工零件的特點及工藝要求，按工序集中的原則設(shè)計的一種高效率專用機床。在設(shè)計組合機床時，首先應(yīng)根據(jù)柴油機氣缸體三個面上孔的位置精度、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床加工以及采用組合機床加工是否合理的問題。如果確定可以利用組合機床加工，為使加工過程順利進行，并達到要求的生產(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、機床配置型式、結(jié)構(gòu)方案等因素，然后進行分析比較，以確定被加工零件在組合機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)、確定機床配置型式等等。 總體方案論證 被加工零件特點被加工零件材料是 HT225,硬度 HB190～250，共計有 13 個孔需要加工，在本工序之前各主要表面、主要孔已加工完畢。 工藝路線的確立本道工序：主要是完成氣缸體左、右、后三個面上一共 13 個孔的加工，具體加R180 柴油機氣缸體三面鉆削組合機床總體及左主軸箱設(shè)計 4工內(nèi)容及加工精度如下：a)左面 4 個孔：鉆 3Φ8；鉆 Φ5，標準公差等級為 IT9。b)右面 5 個孔：鉆 4Φ8；鉆 Φ6，標準公差等級為 IT9。c)后面 4 個孔：鉆 3；鉆 Φ6，標準公差等級為 IT9。各孔的具體位置精度及具體要求詳見 R180 柴油機氣缸體加工工序圖。本次設(shè)計技術(shù)要求：a)機床應(yīng)能滿足加工要求，保證加工精度；b)機床應(yīng)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，便于維修、調(diào)整；c)機床盡可能用通用件以便降低制造成本；d)機床各動力部件用電氣控制，液壓驅(qū)動。 機床配置型式的選擇機床的配置型式有立式和臥式兩種。臥式組合機床床身由滑座、側(cè)底座及中間底座組合而成。其優(yōu)點是加工和裝配工藝性好，無漏油現(xiàn)