【正文】 前言一畢業(yè)設(shè)計(jì)目的及意義：一般的單一機(jī)床是適合小批量的生產(chǎn)工人多效率低，現(xiàn)在比較流行的數(shù)控機(jī)床雖然技術(shù)含量比較高，使得工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大大地降低，多個(gè)工序可以在一臺(tái)機(jī)床上完成，但它也只適合小批量的生產(chǎn)。我現(xiàn)在研究的組合機(jī)床就是適合大批量大量生產(chǎn)，它加工工序單一，操作簡(jiǎn)單，效率高。這正是我研究組合機(jī)床的必要性之所在。此次設(shè)計(jì)的目的是使學(xué)生在通過了基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的教學(xué)過程后進(jìn)行一次大型的機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)訓(xùn)練，促使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)；查閱各種有關(guān)資料、進(jìn)行必要的調(diào)查研究和分析。熟悉組合機(jī)床的組成部分及正確設(shè)計(jì)；通過組合機(jī)床的設(shè)計(jì)，熟練進(jìn)行中等難度機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力，使學(xué)生在畢業(yè)后能盡快適應(yīng)所擔(dān)負(fù)的工程技術(shù)工作，為祖國(guó)多做貢獻(xiàn)。二畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容此次設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：組合機(jī)床“三圖一卡”設(shè)計(jì)；主軸箱設(shè)計(jì)；夾具設(shè)計(jì)；重要零件設(shè)計(jì)；編制設(shè)計(jì)說明書。在設(shè)計(jì)中要完成以下工作：1． 繪制零件加工工序圖組合機(jī)床是專門用來完成某工件加工工序的專用設(shè)備。學(xué)生首先應(yīng)熟悉和分析該零件的整個(gè)工藝過程，了解該零件在該工序前已加工完的內(nèi)容和本工序的加工任務(wù)，確定在本工序中的定位基準(zhǔn)和夾緊位置，加工根據(jù)工序圖的規(guī)定畫法繪制工序圖。2． 繪制加工示意圖，估算生產(chǎn)率在根據(jù)本工序加工要求選擇好合適的刀具、切削用量，計(jì)算好切削扭矩、切削功率和軸向力后，即可選擇合適的主軸型式和規(guī)格，以及刀具與主軸間的各聯(lián)接件和刀具的導(dǎo)向件，確定工件的加工表面、刀具聯(lián)接件與機(jī)床主軸間的相互關(guān)系，從而畫出加工示意圖。本設(shè)計(jì)中加工示意圖可代刀具布置圖，所以圖示結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量表示清楚。根據(jù)工件加工表面尺寸和切削用量可計(jì)算出加工的基本時(shí)間，加上查表或估算的其他時(shí)間可計(jì)算工序時(shí)間定額、機(jī)床生產(chǎn)率和全年負(fù)荷率。3． 繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖根據(jù)加工示意圖的內(nèi)容計(jì)算刀具切削時(shí)的軸向力、切削扭矩切削功率，確定進(jìn)刀、退刀行程，再根據(jù)工序圖所示加工零件時(shí)的實(shí)際需要可確定機(jī)床動(dòng)力部件的型式和規(guī)格，再選擇與之相配套的其他部件，即可繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖。機(jī)床聯(lián)系尺寸圖在本設(shè)計(jì)中代機(jī)床總圖，圖示機(jī)床各部件結(jié)構(gòu)形狀不可過于簡(jiǎn)化 應(yīng)能表示出其結(jié)構(gòu)特征。在繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖時(shí)，機(jī)床的某些專用部件尚未設(shè)計(jì)好（如主軸箱和夾具），所以只能預(yù)留其位置，應(yīng)在這些部件完成設(shè)計(jì)后補(bǔ)上，若與機(jī)床聯(lián)系尺寸圖有矛盾，則應(yīng)修改后者，以至能反映機(jī)床實(shí)況。4． 繪制專用部件圖組合機(jī)床機(jī)械部分由通用部件和專用部件構(gòu)成，通用部件只需選用，而專用部件需要專門設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)中要求設(shè)計(jì)的專用部件是主軸箱和夾具部件。專用部件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)設(shè)想多種方案，然后分析比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)，最后選擇一個(gè)最佳方案。 學(xué)生通過機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和專用部件圖的設(shè)計(jì)應(yīng)能達(dá)到對(duì)整臺(tái)機(jī)床及部件的結(jié)構(gòu)原理比較熟悉，并有一定的裝配和調(diào)整方面的知識(shí)。5． 繪制重要零件工作圖重要零件主要指作用重要、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)要求較多的零件，本設(shè)計(jì)中主要指夾具體或主軸箱箱體等鑄件。我需要繪制主軸箱體補(bǔ)充加工圖。它主要表明了主軸箱體在鑄造出來以后為了滿足裝配而需要在其上進(jìn)行哪些加工。通過繪制重要零件，我對(duì)零件結(jié)構(gòu)工藝性的改善及技術(shù)要求的標(biāo)注方面的知識(shí)又有了進(jìn)一步的提高。我將在研究、設(shè)計(jì)過程中及時(shí)紀(jì)錄的有關(guān)數(shù)據(jù)及資料進(jìn)行最后的整理，編寫成設(shè)計(jì)說明書。其內(nèi)容包括畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)、各種方案示意圖及比較分析，必要的計(jì)算和最終結(jié)論，設(shè)計(jì)工作完成的心得體會(huì)和建議等。畢業(yè)設(shè)計(jì)工作量要求： 設(shè)計(jì)圖紙 折合0圖紙4張以上設(shè)計(jì)說明書 16開紙30頁以上，用A4紙打印、正文宋體小四號(hào)字說明書格式：（包括題目、摘要、關(guān)鍵字、字?jǐn)?shù)300500英文翻譯） 詳細(xì)敘述涉及主要過程（包括總體方案、各部分具體設(shè)計(jì)計(jì)算過程和設(shè)計(jì)結(jié)果） 三．畢業(yè)設(shè)計(jì)工作進(jìn)度安排本次畢業(yè)設(shè)計(jì)全過程從第一周到第16周，共16周。（2月28日——6月19日）首先了解任務(wù)書的內(nèi)容和要求；其次找到設(shè)計(jì)過程中的所需的參考書，并掌握相關(guān)的知識(shí)；第三，參觀工廠了解組合機(jī)床的具體結(jié)構(gòu)以及其夾具的結(jié)構(gòu)形式；第四，根據(jù)圖紙畫出“三圖一卡”，經(jīng)老師指導(dǎo)后修改更正，直到?jīng)]有問題，第五，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)和論文，準(zhǔn)備答辯。具體安排如下：第1—3周 開題報(bào)告，熟悉資料，準(zhǔn)備繪圖工具及圖紙，并進(jìn)行調(diào)查研究第4—6周 繪制工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，計(jì)算生產(chǎn)率第7—10周 主軸箱部件圖設(shè)計(jì)第11至14 周上半周 夾具部件圖設(shè)計(jì)，完善機(jī)床聯(lián)系尺寸圖第14周下半周至15周 重要零件的零件工作圖設(shè)計(jì)，并整理設(shè)計(jì)說明書第16周 編寫設(shè)計(jì)說明書并準(zhǔn)備答辯四． 畢業(yè)設(shè)計(jì)總?cè)蝿?wù)1） 題目名稱D180柴油機(jī)機(jī)體12孔攻絲機(jī)床及夾具設(shè)計(jì)2） 題目?jī)?nèi)容及要求： 完成設(shè)計(jì)一臺(tái)攻絲機(jī)床。完成對(duì)柴油機(jī)機(jī)體12個(gè)孔攻絲。年生產(chǎn)綱領(lǐng)5萬太以上。加工對(duì)象：D180柴油機(jī)機(jī)體。12個(gè)孔的具體要求見圖紙。3） 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及要求： 零件加工工序圖1張，加工示意圖1張，機(jī)床聯(lián)系尺寸圖1張，主軸箱裝配圖1張，夾具裝配總圖1張，夾具重要零件圖1張。 第1章 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 通用部件的選用是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。選用的方法是:根據(jù)所需的功率、進(jìn)給力、進(jìn)給速度等要求,選用動(dòng)力部件及其配套部件。 選用原則是: 1) 切削功率應(yīng)滿足加工所需的計(jì)算功率(包括切削所需功率、空轉(zhuǎn)功率、傳動(dòng)功率)。 2) 進(jìn)給部件應(yīng)滿足加工所需的最大計(jì)算進(jìn)給力、工作行程和工作循環(huán)的要求。 3) 動(dòng)力箱與多主軸箱尺寸相適應(yīng)和匹配。 4) 應(yīng)滿足加工精度的要求。 5) 盡可能按通用部件的配套關(guān)系選用有關(guān)的通用部件。 動(dòng)力滑臺(tái) 動(dòng)力滑臺(tái)是由滑座滑鞍和驅(qū)動(dòng)裝置組成實(shí)現(xiàn)直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件。根據(jù)被加工零件即D180N柴油機(jī)箱體的工藝要求:底面12M6攻絲,孔深16mm螺紋深14mm,在滑鞍上安裝動(dòng)力箱,動(dòng)力箱帶動(dòng)主軸箱完成攻絲工序。動(dòng)力滑臺(tái)根據(jù)驅(qū)動(dòng)和控制方式的不同可分為液壓滑臺(tái)機(jī)械滑臺(tái)和數(shù)控滑臺(tái)三種類型。根據(jù)需要選用液壓動(dòng)力滑臺(tái),型號(hào)為1HY040IA，臺(tái)面寬400mm，長(zhǎng)800mm，行程長(zhǎng)400mm，滑臺(tái)及滑座總高320mm其特點(diǎn)是:采用雙矩形導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)形式,導(dǎo)向的長(zhǎng)度大,導(dǎo)向性好；滑座體為箱形框架結(jié)構(gòu),滑座底面中間增加了結(jié)合面,結(jié)構(gòu)剛度高，導(dǎo)軌壽命長(zhǎng)。 攻絲卡頭及攻絲靠模裝置1. 攻絲卡頭攻絲卡頭用于連接絲錐和攻絲主軸,保證絲錐與被加工的螺紋底孔自動(dòng)對(duì)中,并保證絲錐順利地引進(jìn)；補(bǔ)償絲錐每分鐘引進(jìn)量與攻絲主軸每分鐘進(jìn)給量之差值。2. 攻絲靠模裝置攻絲裝置的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)直接由靠模螺桿靠模螺母得到。其優(yōu)點(diǎn)是:靠模經(jīng)磨制可以得到較準(zhǔn)確的螺距,而且靠模桿帶動(dòng)絲錐進(jìn)給比較輕,其中攻絲接桿可以補(bǔ)償靠模系統(tǒng)與絲錐自行引進(jìn)的進(jìn)給差,攻絲時(shí)可以得到較高的精度。(1) 通用的TO281型攻絲靠模裝置這種攻絲靠模裝置通常由攻絲靠模和攻絲卡頭配合組成攻絲裝置。這種裝置易于調(diào)整,只要松開壓板,便可方便的將絲錐取出,且在變動(dòng)被加工螺孔時(shí),易裝卸調(diào)換，只是整個(gè)結(jié)構(gòu)軸向尺寸較大。(2) 通用的TO282攻絲靠模裝置 這種攻絲靠模裝置軸向尺寸較小,主要用于活動(dòng)攻絲模板和鉆攻復(fù)合模板。考慮以上因素,選用通用的TO281型攻絲靠模裝置。3. 攻絲靠模實(shí)現(xiàn)的方式 攻絲靠模實(shí)現(xiàn)的方式有兩種: (1) 把攻絲靠模直接裝在主軸箱內(nèi),組成用于整臺(tái)機(jī)床全部是攻絲工序的攻絲裝置,它的特點(diǎn)是剛性好,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但調(diào)整更換絲錐不方便。 (2) 另一種是攻絲模板,將靠模裝置裝在模板上,模板用固定在主軸箱上的導(dǎo)桿導(dǎo)向。這種方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜,剛度亦差。 考慮到以上因素,在設(shè)計(jì)中采用了前一種方法。 主運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)力箱 動(dòng)力箱是將電機(jī)的動(dòng)力傳遞給多主軸箱,它與多主軸箱配套使用。 1TD系列動(dòng)力箱的性能參考組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表53表539。. 支承部件組合機(jī)床的支承部件往往是通用和專用兩部分的組合。本設(shè)計(jì)中臥式機(jī)床的床身是由通用的側(cè)底座和專用的中間底座組合而成,此種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是加工和裝配工藝性好,安裝和運(yùn)輸較方便。(1) 中間底座其頂面安裝夾具,側(cè)面與側(cè)底座相連接,并通過端面定位銷定位。中間底座其結(jié)構(gòu)尺寸需根據(jù)工件的大小形狀等來確定。 中間底座其一般按專用部件進(jìn)行設(shè)計(jì),但為了不致使組合機(jī)床的輪廓尺寸過分繁多,中間底座的主要尺寸應(yīng)符合如下的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：中間底座長(zhǎng)中間底座寬8005005606307108009001000____63071080090010001250______71080090010001250______7108009001000 注:,可根據(jù)具體情況采用560 mm和710mm； 1250mm時(shí),可從優(yōu)先數(shù)系R10GB321—64中選用。 因此根據(jù)組合機(jī)床的聯(lián)系尺寸，選中間底座的長(zhǎng)為800，寬為800， (2)側(cè)底座(1CC系列) 側(cè)底座的長(zhǎng)度應(yīng)于滑臺(tái)相適應(yīng)，選用1CC401型號(hào)，它的高度有560\630mm兩種，采用560mm，寬度600mm，長(zhǎng)度1350。 計(jì)算切削功率并選用動(dòng)力箱 其中 T:主軸切削扭矩；D:螺紋大徑,D=6mm；p: 螺紋螺距,p=1mm； P: 主軸切削功率(Kw)； v:切削速度()按推薦,加工材料為鑄鐵時(shí) v=4 ~8，已經(jīng)取v= 計(jì)算得: T=P=()/(6)= Kw此時(shí),各主軸的轉(zhuǎn)速按下面的公式計(jì)算: = = =300r/min 12根軸的切削功率為: =P12=12=主軸箱所需要的功率,應(yīng)等于切削功率空載消耗功率及與負(fù)載成正比的功率損失之和,即: = + +: 主軸箱總功率；: 各主軸切削功率總和， == Kw；: 各軸空載消耗功率的總和，根據(jù)組合機(jī)床設(shè)計(jì)頁軸的空轉(zhuǎn)功率表格,可計(jì)算出 = Kw；: 各軸損失功率的總和，一般取傳遞功率的1%，= Kw。 計(jì)算得: =++= Kw 在確定攻絲電機(jī)功率時(shí),應(yīng)考慮絲錐鈍化的影響,~。 (~ )=~ Kw根據(jù)組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)頁動(dòng)力箱的選用標(biāo)準(zhǔn),選用的動(dòng)力箱型號(hào)為1TD40, Kw,驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速是480r/min。. 根據(jù)通用部件的配套關(guān)系選用與動(dòng)力箱匹配的其他通用部件 參考組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)P14頁表23部件名稱 標(biāo)準(zhǔn) 名義尺寸(mm)320 400液壓滑臺(tái)1HY321HY32M1HY401HY40M動(dòng)力箱1TD321TD40側(cè)底座1CC3211CC3221CC4011CC402 選用 液壓滑臺(tái) 動(dòng)力箱 側(cè)底座 1HY40 1TD40 1CC401第二章 組合機(jī)床的概述組合機(jī)床是由大量的通用部件和少量專用部件組成的工序集中的高效率專用機(jī)床。它能夠?qū)σ环N或幾種零件進(jìn)行多刀、多軸、多面、多工位加工。在組合機(jī)床上可以完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、攻絲、車削、銑削、磨削及滾壓等工序，生產(chǎn)效率高，加工精度穩(wěn)定。組合機(jī)床與通用機(jī)床、其他專用機(jī)床比較，具有以下特點(diǎn)：（1） 組合機(jī)床上的通用部件和標(biāo)準(zhǔn)部件約占全部機(jī)床零、部件總量的7080%,因此設(shè)計(jì)和制造的周期短，投資少，經(jīng)濟(jì)效果好。（2） 由于組合機(jī)床可以采用多刀加工，并且自動(dòng)化程度高，因而比通用機(jī)床生產(chǎn)效率高， 產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，勞動(dòng)強(qiáng)度低。（3） 組合機(jī)床的通用部件是經(jīng)過周密設(shè)計(jì)和長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)的，又有專門廠成批制造，因此結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、工作可靠，使用和維修方便。（4） 在組合機(jī)床上加工零件時(shí)，由于采用專用夾具、刀具和導(dǎo)向裝置等，加工質(zhì)量靠工藝裝備保證，對(duì)操作工人的技術(shù)水平要求不高。（5） 當(dāng)被加工產(chǎn)品更新時(shí)，采用其他類型的專用機(jī)床時(shí)，其大部分部件要報(bào)廢。用組合機(jī)床時(shí)，其通用部件和標(biāo)準(zhǔn)零件可以重復(fù)使用，不必另行設(shè)計(jì)和制造。（6） 組合機(jī)床易于聯(lián)成組合機(jī)床自動(dòng)線，以適應(yīng)大規(guī)模的生產(chǎn)需要。、加工精度及配置形式 組合機(jī)床可以完成的工藝有鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、攻絲、車削、銑削、磨削、刮平面、倒角、切槽及滾壓等。而且現(xiàn)在隨著綜合自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展,其工藝范圍也在不斷的擴(kuò)大。 就設(shè)計(jì)的攻絲組合機(jī)床而言,若潤(rùn)滑條件良好,在鑄鐵件上加工出的螺孔可以達(dá)到2級(jí)精度,。 螺孔的位置精度由于攻絲時(shí)以工件底面為定位基準(zhǔn),加上其他誤差的影響,。 擬訂方案階段這是設(shè)計(jì)組合機(jī)床最重要的一步。工藝方案制定的正確與否,將決定機(jī)床能否達(dá)到“體積小,重量輕,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便,效率高,質(zhì)量好”的要求。為了使工藝方案制定得合理,必須從認(rèn)真分析被加工零件的圖紙開始,深入現(xiàn)場(chǎng)全面了解被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),加工部位,尺寸精度,表面粗糙度和技術(shù)要求,定位夾緊方式,工藝方法和加工過程所采用的刀具,切削用量及生產(chǎn)率等要求,分析其優(yōu)缺點(diǎn),從而確定零件在機(jī)床上完成的工藝方法及內(nèi)容,決定刀具的種類結(jié)構(gòu)形式和數(shù)量及切削用量等。 根據(jù)確定的工藝方案,確定機(jī)床的配置形式,并定出影響機(jī)床總體布局和技術(shù)性能的主要部件的結(jié)構(gòu)方案。 在選定工藝方案并確定機(jī)床配置形式結(jié)構(gòu)