【正文】 學(xué)位論文作。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式注明并表示感謝。學(xué)校還教會了我如何生活以及如何面對生活中的壓力和問題，學(xué)校教會我們的不僅是知識還有受用不盡的生活真理，所以，我要感謝我的學(xué)校，謝謝！我還要感謝我的父母，是他們給了我進(jìn)入大學(xué)的機(jī)會，讓我能夠?qū)W到受用一生的知識，讓我體會到了同學(xué)情誼，沒有父母親，就沒有我的今天，沒有父母親無微不至的照顧和關(guān)懷，就沒有我逐漸的成長，父母親不僅給了我生命，還給了我絢爛的生活，爸爸媽媽，你們辛苦了！最后，我十分感謝閱讀這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)的老師們！感謝您們抽出寶貴的時(shí)間和精力來閱讀這篇論文，謝謝！參考文獻(xiàn)[1] 李德葆，[M].清華大學(xué)出版社,2004.[2] 陳宏鈞，方向明，[M]..[3] [M].西安交通大學(xué)出版社，2008.[4] 方遠(yuǎn)翔，陳安寧，[M].國防工業(yè)出版社，1993.[5] 劉正士，高榮慧，[M].高等教育出版社，2003.[6] [M].國防工業(yè)出版社，1993.[7] [M].宇航出版社，1989.[8] 謝龍漢，劉新讓，[M].電子工業(yè)出版社，2012.[9] [M].機(jī)械工業(yè)出版社，2011.[10] 劉慶立，[M].清華大學(xué)出版社，2011.[11] 2012機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)例解析[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2012.[12] 劉曉東，[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2007, 2:2425.[13] 戴光昊，付金波，[J].艦船科學(xué)技術(shù)，2010，8：167171.[14] [J].裝配制造技術(shù)，2009，5：1821.[15] 舒敏，洪榮晶，[J] .設(shè)計(jì)與研究，2005，1：2729.[16] [J].新技術(shù)新工藝，2011，10：3032.[17] [J].機(jī)械管理開發(fā)，2009，02：118.[18] [D].東南大學(xué)：機(jī)械電子工程學(xué)院，2006.[19] 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本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作所取得的成果。魏老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)中指導(dǎo)了我很多東西，給我提出了很多意見，并且給我提出了很多在設(shè)計(jì)過程中容易忽略的問題，讓我在畢業(yè)設(shè)計(jì)的路上節(jié)約了很多時(shí)間，讓我知道了在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該全面的、深層次的考慮問題，同時(shí)，魏老師認(rèn)真、負(fù)責(zé)、不懈的工作態(tài)度，值得我學(xué)習(xí)，再次衷心的感謝魏老師，您辛苦了！其次，我還要感謝合肥工業(yè)大學(xué)，它給了我一個(gè)優(yōu)美的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓我在這樣一個(gè)良好的學(xué)習(xí)氛圍下學(xué)到了很多專業(yè)知識。致謝經(jīng)過了幾個(gè)月的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于要結(jié)題了。另外，對于車床主軸箱的加工工藝，我們著重考慮的是主軸孔的加工，為滿足主軸孔的高精度要求，我們采用了浮動鏜。主軸箱主要的加工表面為平面和孔，其中孔的加工是最重要的，因?yàn)閭€(gè)主軸孔的尺寸精度、位置精度以及各孔之間的位置精度將對機(jī)床加工過程中的振動產(chǎn)生顯著影響，最后反映在零件的加工精度上。（3）對箱體的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，通過改進(jìn)箱體局部結(jié)構(gòu)或者尺寸以達(dá)到改善箱體振動特性的目的，對改進(jìn)后的箱體重新做一次模態(tài)分析，比較優(yōu)化前后箱體的振型或者總變形，看箱體的振動特性是否得到改善。（2）講所得三維立體模型導(dǎo)入ANSYS有限元分析軟件中，并對主軸箱進(jìn)行模態(tài)分析，獲得了主軸箱的前15階固有頻率和振型，主軸箱的固有頻率較高，動態(tài)性能較好，具有較好的抗震能力。確定主軸箱體加工的合理的加工工序、加工方法和切削用量，以最理想的加工方法獲得較高的加工精度，節(jié)約工時(shí)。對加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)，可以了解加工工藝對生產(chǎn)、工藝水平有著極其重要的影響。所以，工序18總工時(shí) 鉆螺紋孔（1）機(jī)床：Z5132A立式鉆床刀具：錐柄麻花鉆，查《機(jī)械加工工藝手冊》可得進(jìn)給量f=，切削速度v=，所以刀具轉(zhuǎn)速，,取。3)鉸孔至φ25mm刀具：套式機(jī)用鉸刀，查《機(jī)械加工工藝手冊》得進(jìn)給量f=，切削速度v=，所以刀具轉(zhuǎn)速,取140，故實(shí)際切削速度，, ,取，助時(shí)間。2）刀具：套式擴(kuò)孔鉆，查《機(jī)械加工工藝手冊》進(jìn)給量f=，切削速度v=，故具轉(zhuǎn)速,取1000，故際的切削速度，,取。所以VII孔加工總工時(shí) (4)鉆擴(kuò)鉸VIII孔1)鉆φ23mm孔刀具：錐柄麻花鉆，查《機(jī)械加工工藝手冊》可得進(jìn)給量f=，切削速度v=，所以刀具轉(zhuǎn)速,取為430，所以實(shí)際的切削速度， ,取。所以，輔助時(shí)間。所以，輔助時(shí)間。3)鉸孔至φ60mm刀具：套式機(jī)用鉸刀，查《機(jī)械加工工藝手冊》得進(jìn)給量f=，切削速度v=，所以刀具轉(zhuǎn)速,取88，所以實(shí)際切削速度， , ,取，助時(shí)間。2）擴(kuò)孔至φ59mm刀具：套式擴(kuò)孔鉆，查《機(jī)械加工工藝手冊》進(jìn)給量f=，切削速度v=，故具轉(zhuǎn)速,取530，故際的切削速度，,取。所以V孔加工總工時(shí) (2)鉆擴(kuò)鉸VI孔1)鉆φ50mm孔刀具：錐柄麻花鉆，查《機(jī)械加工工藝手冊》可得進(jìn)給量f=，切削速度v=，所以刀具轉(zhuǎn)速,取為195，所以實(shí)際的切削速度，,取。所以，輔助時(shí)間。所以，輔助時(shí)間。2）半精鏜時(shí)，進(jìn)給量f=，切削速度v=3m/s，主軸轉(zhuǎn)速n=500r/min。所以可得鏜孔III時(shí)的總工時(shí) （4）鏜孔IV時(shí)，選用T68臥式鏜床和硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料為YT5。2）半精鏜時(shí)，進(jìn)給量f=，切削速度v=，主軸轉(zhuǎn)速n=500r/min。所以可得鏜孔II總工時(shí) （3）鏜孔III時(shí)，選用T68臥式鏜床和硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料為YT5。2）半精鏜時(shí)，進(jìn)給量f=，切削速度v=，主軸轉(zhuǎn)速n=1000r/min。所以可得鏜孔I時(shí)的總工時(shí) （2）鏜孔II時(shí)，選用T68臥式鏜床和硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料為YT5。2）半精鏜時(shí)，進(jìn)給量f=，切削速度v=，主軸轉(zhuǎn)速n=500r/min。所以可得鏜孔IV的總工時(shí)由此可得工序11的總工時(shí): 鏜A面孔用于工序11相同的方法可得：（1）鏜孔I時(shí)，選用T68臥式鏜床和硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料為YT5。所以可得鏜孔III時(shí)的總工時(shí) (3)鏜IV孔機(jī)床：T68臥式鏜床刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料YT51）粗鏜時(shí)，切削深度，毛坯孔徑，我們?nèi)〉稐U伸出長度為200mm，又知切削深度為2mm，切削速度v=，由此可得主軸轉(zhuǎn)速，取為400，所以實(shí)際的切削速度，工作臺每分鐘進(jìn)給量，被切削層長度，刀具切入長度，刀具切出長度，所以機(jī)動時(shí)間，輔助時(shí)間。2）半精鏜時(shí)，切削深度，毛坯孔徑，我們?nèi)〉稐U伸出長度為200mm，切削速度v=3m/s=180m/min，由此可得主軸轉(zhuǎn)速，取為500，所以實(shí)際的切削速度，工作臺每分鐘進(jìn)給量，被切削層長度，刀具切入長度，刀具切出長度，所以機(jī)動時(shí)間，輔助時(shí)間。3）精鏜時(shí)，切削深度，毛坯孔徑，我們?nèi)〉稐U伸出長度為200mm，切削速度v=，由此可得主軸轉(zhuǎn)速，取為1000，所以實(shí)際的切削速度，工作臺每分鐘進(jìn)給量，被切削層長度，刀具切入長度，刀具切出長度，所以機(jī)動時(shí)間，輔助時(shí)間。所以總工時(shí) 鏜C面孔(1) 鏜II孔機(jī)床：T68臥式鏜床刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料YT51）粗鏜時(shí)，切削深度，毛坯孔徑，我們?nèi)〉稐U伸出長度為200mm，又知切削深度為2mm，切削速度v=，由此可得主軸轉(zhuǎn)速，取為1000，所以實(shí)際的切削速度，工作臺每分鐘進(jìn)給量，被切削層長度，刀具切入長度，刀具切出長度，所以機(jī)動時(shí)間，輔助時(shí)間。所以總工時(shí) 銑端面用和工序5同樣的方法，選用X53K立式銑床，Φ200mm直齒三面刃銑刀，計(jì)算可得，1）粗加工時(shí)，切削速度v= m/s，主軸轉(zhuǎn)速n=190m/s，進(jìn)給量f=1mm，=5mm，機(jī)動時(shí)間=，輔助時(shí)間=。其中=650mm，=450mm，粗加工時(shí)=，精加工時(shí)=，K=，V=，粗加工時(shí)=，精加工時(shí)=，Z=1。所以總工時(shí) 磨定位面工件材料：HT200機(jī)床：M7475B立軸圓臺平面磨床查《機(jī)械加工工藝手冊》得其主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min，磨削速度v=。 銑定位面用和工序5同樣的方法，選用X53K立式銑床，Φ200mm直齒三面刃銑刀，計(jì)算可得，1）粗加工時(shí)，切削速度v= m/s，主軸轉(zhuǎn)速n=235m/s，進(jìn)給量f=1mm，=5mm，機(jī)動時(shí)間=，輔助時(shí)間=。2）精加工時(shí)，切削速度v= m/s，主軸轉(zhuǎn)速n=235m/s，進(jìn)給量f=，=3mm，機(jī)動時(shí)間=，輔助時(shí)間=。所以總工時(shí)。1）粗銑時(shí)：被切削層長度=650mm，刀具切入長度，刀具切出長度取2mm，進(jìn)給量==，取==，所以機(jī)動時(shí)間，查表得銑削的輔助時(shí)間=。粗加工時(shí)銑削速度v=，精加工時(shí)切削速度v=，所以根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速公式，可得粗加工時(shí)主軸轉(zhuǎn)速n=214m/s，精加工時(shí)主軸轉(zhuǎn)速n=225m/s。 VIII孔鉆至Φ23mm，鉸至Φ25mm）D面、E面、C面立式鉆床17鉆擴(kuò)鉸F面孔鉆擴(kuò)鉸F面IX、X、XI、XII各孔（IX孔鉆至Φ36mm，鉸至Φ38mm；X孔鉆至Φ23mm，鉸至Φ25mm；XI孔鉆至Φ23mm，鉸至Φ25mm；XII孔鉆至Φ38mm，鉸至Φ40mm）D面、E面、C面立式鉆床18浮動鏜用浮動鏜刀塊精鏜主軸孔IV（鏜至Φ140mm，共5）D面、E面、C面臥式鏜床19鉆螺紋孔鉆底面凸臺處兩螺紋孔（，再用絲錐攻絲）立式鉆床20去毛刺倒棱、去毛刺鉗工臺21檢驗(yàn)按零件圖要求進(jìn)行最終檢查檢驗(yàn)平板22涂油除銹斑、清洗上油23入庫 加工余量的確定平面采用單邊余量，孔采用雙邊余量。 VII孔鉆至Φ30mm,，鉸至Φ32mm。為了進(jìn)一步消除粗加工后的內(nèi)應(yīng)力，故將粗、精加工分開，并在粗加工以后和精加工以前，把工件存放一段時(shí)間，使之產(chǎn)生自然失效的作用，以利于保證精加工的質(zhì)量。為了達(dá)到零件圖對孔系精度的要求，除了選擇底面D和導(dǎo)向面E作為統(tǒng)一基面外；精鏜是保障這種位置精度的關(guān)鍵工序，所以采用專用鏜模，使孔系的位置精度只取決于這種鏜模和鏜桿的制造精度，這樣，就可以利用制造精度一般而生產(chǎn)效率高的組合機(jī)床來完成精鏜孔系的工序。浮動鏜刀鏜高精度孔比用鉸刀鉸孔和單刃鏜刀鏜孔都有利于保證高尺寸精度和低表面粗糙度，所以浮動鏜是機(jī)床制造廠用的較多的一種方法，即把浮動鏜刀塊安裝在鏜桿的長方形孔中，不作緊固，使它能在長方形孔中浮動，鏜刀塊就在鏜桿的方孔中按孔的加工余量自動定心，并進(jìn)行切削和生產(chǎn)擠壓作用。如果主軸孔也用鉸刀鉸削，則鉸刀尺寸過大，制造費(fèi)用和刃磨費(fèi)用昂貴，勞動強(qiáng)度大，所以目前用的很少。根據(jù)工廠生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和車間加工設(shè)備情況，決定加工一般平面用粗銑精銑，定位用的統(tǒng)一基準(zhǔn)（D面和E面）用粗銑半精銑粗磨精磨方案，以達(dá)到高的生產(chǎn)效率和高的定位精度。結(jié)合粗、精基準(zhǔn)面的選擇，箱體類零件的加工順序總是先加工平面后加工孔系，先加工主要表面后加工次要表面，并提高作為精基準(zhǔn)的D面和E面的加工精度。3）保證箱體內(nèi)壁與裝配時(shí)的裝入零件（主要是齒輪）有足夠的間隙。選擇主軸箱箱體加工的粗基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)考慮的問題主要是：1）主軸孔是該箱體中要求最高的孔，粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)保證主軸孔的加工余量均勻，孔壁厚薄均勻。但這種定位方法在加工過程中無法觀察加工情況、測量孔徑和調(diào)整刀具，因而要求采用定尺寸刀具直接保證孔的尺寸精度；因切屑全部落在鏜模底板上，在裝卸工件時(shí)必須注意清除切屑，以避免影響定位精度；還必須提高作為定位面的頂面的加工精度，其中兩個(gè)定位銷孔或是額外加工或是把原有的孔的加工精度提高。（2）在大批量生產(chǎn)時(shí)，可采用頂面和兩銷孔作為統(tǒng)一基準(zhǔn)，鏜孔用的中間支撐固定在夾具底板上。每加工一個(gè)工件，吊模就要裝拆一次。一般情況下都采用這種方法。 定位基面的選擇和加工順序的安排主軸箱箱體孔系加工的要求高，需要經(jīng)過多次安裝，所以有可能也有必要采用面積分布較大的平面作為統(tǒng)一基準(zhǔn)，通常有兩種不同的考慮：（1）用底面D及導(dǎo)向面E作為統(tǒng)一基準(zhǔn)。并且，還必須注意合理安排消除毛坯內(nèi)應(yīng)力的熱處理工序。這種方法獲得的毛坯精度較低，尤其是孔的形狀精度和位置精度。C6150主軸箱體零件圖如下圖所示：圖12 C6150主軸箱體零件圖圖13 C6150車床主軸箱箱體展開圖 毛坯分析零件材料為HT200鑄件。此外，任何軸孔的加工不但要保證軸孔本身的精度和同軸度，而且還要照顧它和其他軸孔或平面的位置精度。而且箱體內(nèi)的隔板上也有精度要求高的孔。只是由于要求盡可能減少裝配時(shí)的刮研勞動量，因此對平面加工的精度和粗糙度要求較高。可見，主軸箱箱體的主要加工表面是平面和孔。這里有兩種情況：一種情況是頂面的平行度只是為了保證頂面和主軸箱蓋的密封性，以防止在工作時(shí)潤滑油漏出；另一種情況是在加工過程中以頂面作為統(tǒng)一基準(zhǔn)，這時(shí)對頂面的平行度的要求就更高一些。因此規(guī)定底面D和導(dǎo)向面E必須平直，并采用涂色法檢驗(yàn)它們和標(biāo)準(zhǔn)平面的接觸面積，另外還規(guī)定了D面和F面的垂直度公差。9）Ⅵ。7）Ⅳ軸軸孔的軸線對基準(zhǔn) 。5）Ⅳ。3）Ⅲ；。主軸軸心線對裝配基準(zhǔn)的距離偏差和平行度誤差，與裝配時(shí)的刮研勞動量有關(guān)，零件圖中規(guī)定：1）1軸軸孔的軸線對基準(zhǔn)K、。軸心線之間的距離偏差對漸開線齒輪來講影響較小，但要防止距離過小，使齒輪嚙合時(shí)沒有齒側(cè)間隙，甚至咬死。（2）軸孔的位置精度 同一軸心線上的軸孔的同軸度和端面對軸心線的垂直度誤差，會使軸承歪斜，影響軸的回轉(zhuǎn)精度和軸承的壽命。軸孔的形狀精度，凡未作特殊規(guī)定的，一般在其尺寸公差范圍之內(nèi)，對主軸孔常常單獨(dú)規(guī)定圓度和素線平行度的公差，一般不超過孔徑尺寸公差之半。主軸箱體軸孔的公差、粗糙度、形狀精度都要求很高，尤其以主軸孔要求最高。大多數(shù)箱體內(nèi)部還有隔板，而且體積小，在一般情況下它的剛性是比較高的。3 C6150主軸箱體的加工工藝設(shè)計(jì) 主軸箱箱體的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)條件分析車床主軸箱箱