ZQ250減速機雙側(cè)面加工專用銑床的設(shè)計【含CAD圖紙】

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 畢業(yè)設(shè)計論文任務(wù)書 院系名稱 機械工程學(xué)院 學(xué)生姓名 專業(yè)班級 指導(dǎo)教師 二○一二年四月五日 系部 機械與汽車工程學(xué)院 指導(dǎo)教師 趙建國 職稱 副教授 學(xué)生姓名 專業(yè)班級 學(xué)號 論文題目 ZQ250減速機兩側(cè)面加工專用銑床的設(shè)計 論文內(nèi)容目標(biāo)及進度要求 一． 設(shè)計任務(wù)內(nèi)容 1. 方案設(shè)計：擬定兩個以上的總體設(shè)計方案分析對比并擇優(yōu) 2. 設(shè)計液壓組合銑床的三圖一卡； 3. 液壓組合銑床的主軸箱總成設(shè)計計算 （1） 傳動系統(tǒng)的擬定及其運動計算 （2） 傳動系統(tǒng)的動力計算及校核 （3） 主軸箱部件裝備圖設(shè)計 4. 液壓組合銑床的液壓系統(tǒng)設(shè)計計算并繪制液壓系統(tǒng)圖 5. 設(shè)計主軸零件工作圖 二．設(shè)計要求 1. 編制本項目的設(shè)計計算說明書，不得少于30頁 2. 編寫本說明書的英文摘要，不得少于500字 3. 所設(shè)計的圖紙不得少于3張零號圖紙 4. 必須以新的國家標(biāo)準(zhǔn)繪圖和標(biāo)注圖面內(nèi)容 5. 允許使用計算機繪圖，但必須用手工繪制一張圖紙 三. 設(shè)計進度 第一周：完成方案設(shè)計 第二、三周：完成組合機床的三圖一卡 第四、五周：完成主軸箱的設(shè)計計算 第六周：完成液壓系統(tǒng)設(shè)計 第七周：編制設(shè)計計算說明書 第八周：答辯 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 系部 審核 畢業(yè)實習(xí)報告 院系名稱 機械工程學(xué)院 學(xué)生姓名 專業(yè)班級 機械設(shè)計制造及其自動化08-2 指導(dǎo)教師 年四月五日 實 習(xí) 情 況 一 覽 表 時間 地 點 實習(xí)內(nèi)容（講座、參觀、車間工作、總結(jié)等） 指導(dǎo)教師 備注 2011-3-7 學(xué)校精工實習(xí)辦公室 畢業(yè)實習(xí)及畢業(yè)設(shè)計動員大會 趙建國 20113-8---3-11 學(xué)校圖書館 查閱相關(guān)資料 趙建國 2011-3-14—3-15 濟南建華五金機電市場 了解與車床相關(guān)信息 趙建國 2011-3-17—3-18 濟南建華五金機電市場 了解與車床相關(guān)信息 趙建國 2011-3-22 泰安鼎鑫冷卻科技有限公司 常規(guī)安全教育 趙建國 2011-3-23~25 泰安鼎鑫冷卻科技有限公司 非標(biāo)設(shè)備車間實習(xí) 趙建國 2011-3-26~31 泰安鼎鑫冷卻科技有限公司 參觀設(shè)計裝配過程 趙建國 2011-4-02~06 公交樓 寫實習(xí)報告 趙建國 畢業(yè)實習(xí)報告 1、實習(xí)單位簡介 （1）泰安鼎鑫科技有限公司 ??泰安鼎鑫冷卻器有限公司，成立于2002年，是按照現(xiàn)代企業(yè)制度組建的股份制公司，是生產(chǎn)汽車中冷器，鋁質(zhì)、銅質(zhì)水散熱器和油散熱器的專業(yè)化公司。? ????公司坐落于五岳之首的泰山腳下，位于山東泰安市岱岳區(qū)大汶口石膏工業(yè)園，東臨京福高速、京戶高速（高鐵）和104國道，交通便利。新工廠2008年下半年投入使用，年產(chǎn)能達到60萬臺，工廠占地約33333.3平方米（約合50畝），建筑面積19500平方米。?二期規(guī)劃用地50畝投入使用后，將使公司的產(chǎn)值達到10億元。? ????公司現(xiàn)擁有三條現(xiàn)代化的生產(chǎn)線，引進日本最新的NOCOLOK釬焊生產(chǎn)線，生產(chǎn)由8馬力到420馬力的三大系列300多種型號的產(chǎn)品，其中包括中間冷卻器、銅質(zhì)散熱器、鋁質(zhì)散熱器、工程機械散熱器、汽車空調(diào)附件、鋁質(zhì)機油散熱器、鋼質(zhì)機油冷卻器等?，F(xiàn)已為濟南重汽、二汽、陜西汽車集團有限公司、一汽無錫太湖汽車制造廠、鄭州宇通集團、安徽華菱、包頭北方-奔馳等廠家配套，并批量出口VOLVO（沃爾沃），SKANIYA（斯坦尼亞）等車型的中冷器至美國、加拿大及歐洲市場。技術(shù)開發(fā)部門設(shè)有CAD設(shè)計室，技術(shù)力量雄厚，擁有強大的開發(fā)能力，年開發(fā)品種100余種，單件產(chǎn)品開發(fā)周期不超過兩周。質(zhì)量檢測采用美國質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，檢測手段完備，對生產(chǎn)實施全過程監(jiān)控。? ????2005年，公司被山東大學(xué)定為博士研究生社會實踐基地，就科研項目轉(zhuǎn)化展開合作，極大得提高了公司的技術(shù)研發(fā)能力，使公司產(chǎn)品始終處于技術(shù)領(lǐng)先地位。同時，在2008年和2009年公司又獲得了山東省高新技術(shù)企業(yè)和泰安市創(chuàng)新型企業(yè)稱號。? 二、實習(xí)內(nèi)容 1、安全教育 經(jīng)歷具體實際工作，因此安全尤為重要，帶隊老師反復(fù)強調(diào)，車間負責(zé)人詳細指導(dǎo)，安全問題大于天， 2實習(xí)過程 首先老師讓我們看車床熟悉車床的各個組成部分，車床主要由變速箱、主軸箱、掛輪箱、進給箱、溜板箱、刀架、尾座、床身、絲杠、光杠和操縱桿組成。車床是通過各個手柄來進行操作的，老師又向我們講解了各個手柄的作用，然后就讓我們加工一個兩邊是球形，中間是圓柱的一個工件。老師先初步示范了一下操作方法，并加工了一部分，然后就讓我們開始加工。車床加工中一個很重要的方面就是要選擇正確的刀，一開始我們要把所給圓柱的端面車平，就要用偏車刀來加工，然后就是切槽和加工球面，這時就要換用切槽刀。切槽刀的刀頭寬度較小，有一條主切削刀和兩條副切削刀，它的刀頭較小，容易折斷，故應(yīng)用小切削用量。切槽的時候采用左右借刀法。切完槽，就要加工球面了 在聽了工人師傅的講解后,明白了一般零件的加工過程如下: 胚料---劃線---刨床(工藝上留加工余量)--粗車--熱處理,調(diào)質(zhì)--車床半精加工--磨--齒輪加工--淬火(齒面)--磨面 齒輪零件加工工藝: 粗車--熱處理--精車--磨內(nèi)孔--磨芯,軸端面--磨另一端面--滾齒--鉗齒--剃齒--鍘鍵槽--鉗工--完工 有三個用于加工磨頭體的加工中心和幾臺數(shù)控機床,數(shù)控機床的體積小,價格相對比較便宜,加工比較方便,加工中心有一個刀床和多個工作臺同時對多個工作面進行加工,不僅避免了由于基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的誤差,提高了加工精度,而且也大大提高了加工效率,但是加工中心體積大,價格昂貴,而且對環(huán)境要求較高,這就提高了產(chǎn)品的成本,一般選擇加工經(jīng)濟性較高的零件或者精度要求高的關(guān)鍵零件. 在機械加工過程中，制訂機械加工工藝是機械制造企業(yè)工藝技術(shù)人員的一項主要工作內(nèi)容。 由于零件的結(jié)構(gòu)形狀、幾何精度、技術(shù)條件和生產(chǎn)數(shù)量等要求不同，機械加工工藝人員必須從工廠現(xiàn)有的生產(chǎn)條件和零件的生產(chǎn)數(shù)量出發(fā)，根據(jù)零件的具體要求，在保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本的前提下，對零件上的各加工表面選擇適宜的加工方法，合理地安排加工順序，科學(xué)地擬定加工工藝過程，才能獲得合格的機械零件 3：實習(xí)總結(jié) 通過這次的參觀學(xué)習(xí)，使我對課本的專業(yè)知識有了進一步的認識，車工實習(xí)培養(yǎng)和鍛煉了我們，提高了我們的整體綜合素質(zhì)，使我們不但對車工實習(xí)的重要意義有了更深層次的認識，而且提高了我們的實踐動手能力。使我們更好的理論與實際相結(jié)合，鞏固了我們的所學(xué)的知識。了解了機電一體化的有關(guān)知識以及操作的原理，機電一體化產(chǎn)品功能強、性能好、質(zhì)量高、成本低，且具有柔性，可根據(jù)市場需要和用戶反映時產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程做必要的調(diào)整、改革，而無須改換設(shè)備。這是解決機電產(chǎn)品多品種、少批量生產(chǎn)的重要出路。同時，可為傳統(tǒng)的機械工業(yè)注入新鮮血液，帶來新的活力，把機械生產(chǎn)從繁重的體力勞動中解脫出來，實現(xiàn)文明生產(chǎn)。 極大的開拓了視野，加深了感性的認識。這不僅激發(fā)了我繼續(xù)努力學(xué)習(xí)的熱情，也對我今后的研究學(xué)習(xí)產(chǎn)生了積極的作用。！ 指導(dǎo)教師評語： 實習(xí)成績： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計開題報告 院系名稱 機械工程學(xué)院 學(xué)生姓名 專業(yè)班級 機械設(shè)計制造及其自動化08-2 指導(dǎo)教師 年五月五日 課程名稱 ZQ250減速機雙側(cè)面加工專用銑床的設(shè)計 課程來源 生產(chǎn)實踐 課程類型 AY 指導(dǎo)教師 學(xué)生姓名 本課程的研究現(xiàn)狀、研究目的及意義： 我國加入WTO以后，制造業(yè)所面臨的機遇與挑戰(zhàn)并存。組合機床行業(yè)企業(yè)適時調(diào)整戰(zhàn)略，采取了積極的應(yīng)對策略，出現(xiàn)了產(chǎn)、銷兩旺的良好勢頭，截至2002年9月份，組合機床行業(yè)企業(yè)僅組合機床產(chǎn)品一項，據(jù)不完全統(tǒng)計產(chǎn)量已達800余臺，產(chǎn)值達3個億以上，較2001年同比增長了10%以上, 另外組合機床行業(yè)工業(yè)增加值、產(chǎn)品銷售率、全員工資總額、出口交貨值等經(jīng)濟指標(biāo)均有不同程度的增長，新產(chǎn)品、新技術(shù)較去年均有大幅度提高，可見行業(yè)企業(yè)運營狀況良好。 組合機床自動線一般由機床含少量專用機床、另件輸送裝置、轉(zhuǎn)位裝置、排屑裝置及電氣和液壓控制系統(tǒng)等組成。機床和所有機構(gòu)按照規(guī)定的動作順序和節(jié)拍自動地進行加工。 這類自動線分為直接輸送式和間接輸送帶隨行夾具兩種, 前者又可分為通過式和非通過式外移式, 主要用于有平穩(wěn)、穩(wěn)定的輸送基面的箱體。 組合機床自動線主要用于大批量生產(chǎn)。雖然技術(shù)已很成熟, 但一般利用率低、缺乏柔性, 難以適應(yīng)現(xiàn)代中批輪番生產(chǎn)的需要?，F(xiàn)代柔性自動化技術(shù)給組合機床綜合自動化技術(shù)的發(fā)展, 帶來根本性的變革。 動力部件的最大規(guī)格和驅(qū)動功率日趨加大, 例如法國雷諾公司滑臺的徽大規(guī)裕由800增至1000、1250、1600, 銑削頭最大功率由30~40KW增至90KW。 現(xiàn)代組合機床自動線和自動加工系統(tǒng)的生產(chǎn)節(jié)拍愈來愈短, 以適應(yīng)高效加工的需要。為此, 滑臺的工作循環(huán)時間必須相應(yīng)縮短。國外有些廠家中等規(guī)格滑臺的工作循環(huán)時間已縮短到5秒。其中, 快速行程速度已達15米/分, 而最大工作進給速度由通常0.7米/分提高到1.2~1.5米/分, 切入備量有的已可縮短到0.25毫米。在提高快進和工作行程應(yīng)仄榮件下, 又福要有高的轉(zhuǎn)換精度, 用伺服驅(qū)動滑臺便能滿足這些要求。 組合機床要求單軸加工的工序遠沒有多軸加工的多, 但也占有重要的地位, 尤其是精加工工序。多軸加工一般只有一個座標(biāo)運動, 單軸加工則有兩個或三個座標(biāo)運動, 其柔性高于前者而效率則低于前者。目前廣泛應(yīng)用的單軸加工用的單元式機床模塊.雖然為模塊化方式, 但基本上已“ 加工中心機床化” , 采用獨立的CNC控制系統(tǒng)。為了適應(yīng)配置在自動線內(nèi)使用, 盡可能簡化結(jié)構(gòu),縮短節(jié)拍時間（通用加工中心機床換刀次數(shù)多、節(jié)拍時間長）, 使其能與多軸加工單元模塊協(xié)調(diào), 使兩者生產(chǎn)效率接近。單軸加工用的參數(shù)特點：為主軸座標(biāo)高速移動定位；主軸轉(zhuǎn)數(shù)高；刀庫容量小（4~6把）；自動換刀（ATC）時間短。 一． 設(shè)計任務(wù)內(nèi)容 1. 方案設(shè)計：擬定兩個以上的總體設(shè)計方案分析對比并擇優(yōu)； 2. 設(shè)計液壓組合銑床的三圖一卡； 3. 液壓組合銑床的主軸箱總成設(shè)計計算 （1） 傳動系統(tǒng)的擬定及其運動計算 （2） 傳動系統(tǒng)的動力計算及校核 （3） 主軸箱部件裝備圖設(shè)計 4. 液壓組合銑床的液壓系統(tǒng)設(shè)計計算并繪制液壓系統(tǒng)圖 5. 設(shè)計主軸零件工作圖 二．設(shè)計要求 1. 編制本項目的設(shè)計計算說明書，不得少于40頁 2. 編寫本說明書的英文摘要，不得少于500字 3. 所設(shè)計的圖紙不得少于3張零號圖紙 4. 必須以新的國家標(biāo)準(zhǔn)繪圖和標(biāo)注圖面內(nèi)容 5. 允許使用計算機繪圖，但必須用手工繪制一張圖紙 三. 設(shè)計進度 第一周：完成方案設(shè)計 第二周，第三周：完成組合機床的三圖一卡 第四周，第五周：完成主軸箱的設(shè)計計算 第六周：完成液壓系統(tǒng)設(shè)計 第七周：編制設(shè)計計算說明書 第八周：答辯 已查閱的主要參考文獻： 1.機械設(shè)計 王為 王建曉 主編 華中科技大學(xué)出版社，2006 2.組合機床設(shè)計 大連組合機床研究所編 北京：機械工業(yè)出版社，1995 3.實用切屑手冊 張以鵬 主編 遼寧科技技術(shù)出版社，2007 4.機械工人專業(yè)計算 機械工業(yè)出版社，2006 5.組合機床設(shè)計簡明手冊 范云漲 謝家瀛 主編 北京：機械工業(yè)出版社，2002 6.液壓系統(tǒng)設(shè)計簡明手冊 楊培元 朱福元 主編 北京：機械工業(yè)出版社，1995 7.機械工程手冊 機械工業(yè)出版社，1997 指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 ZQ250減速機雙側(cè)面加工專用銑床減速機雙側(cè)面加工專用銑床院系名稱：機械與汽車工程學(xué)院專業(yè)名稱：機械設(shè)計及其自動化指導(dǎo)教師：論文主體框架n簡介簡介n設(shè)計背景設(shè)計背景n總體方案論證總體方案論證n組合機床的總體設(shè)計組合機床的總體設(shè)計n主軸箱的設(shè)計主軸箱的設(shè)計n切削刀具的選擇切削刀具的選擇n液壓系統(tǒng)的設(shè)計液壓系統(tǒng)的設(shè)計n小結(jié)小結(jié)組合機床（transfer and unit machine）組合機床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以按工件特定形狀和加工工藝設(shè)計的專用部件和夾具，組成的半自動或自動專用機床。減速機實體圖設(shè)計背景n組合機床是根據(jù)工件加工要求，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。n近10年來，許多汽車制造廠商都在推行并行政策，并有不少組合機床制造廠與汽車廠密切合作應(yīng)用這一方法來加速專用裝備的設(shè)計制造。n組合機床是一項發(fā)展投資少、見效快的低成本自動化技術(shù)。它的興起會帶動我國企業(yè)的發(fā)展，為市場經(jīng)濟帶來明顯的效益；它的發(fā)展促進了我國工業(yè)的自動化程度的日益完善，同時帶來技術(shù)和裝備上的革新。組合機床的使用能夠使生產(chǎn)過程全盤自動化，全面提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，大幅度的節(jié)省了勞動力，機床上的標(biāo)準(zhǔn)零件和通用部件占全部機床零件總量的70%-80%，設(shè)計周期短，易于改裝和維修。n本次畢業(yè)設(shè)計的課題是ZQ250減速機雙側(cè)平面加工專用銑床。根據(jù)ZQ250減速機雙側(cè)平面的位置、加工精度等主要的設(shè)計原始數(shù)據(jù)，設(shè)計出技術(shù)上先進，經(jīng)濟上合理和工作上可靠的雙面粗銑的組合機床?？傮w方案論證總體方案論證 被加工零件分析被加工零件分析 被加工零件：被加工零件：ZQ250減速機雙側(cè)平面。材料：減速機雙側(cè)平面。材料：HT250 硬度：硬度：HT150 加工部位：雙側(cè)平面加工部位：雙側(cè)平面 工藝方案的制定工藝方案的制定 1，分析、研究加工要求和現(xiàn)場工藝，分析、研究加工要求和現(xiàn)場工藝 2，定位基準(zhǔn)和夾壓部位的選擇定位基準(zhǔn)和夾壓部位的選擇 加工設(shè)備方案選擇加工設(shè)備方案選擇 組組合合機機床床是是根根據(jù)據(jù)工工件件加加工工需需要要，以以大大量量通通用用部部件件為為基基礎(chǔ)礎(chǔ)，配配以以少少量量專專用用部部件組成的一種高效專用機床件組成的一種高效專用機床 確定機床總體布局確定機床總體布局 機床總體布局主要有多工位組合機床和單工位組合機床機床總體布局主要有多工位組合機床和單工位組合機床。ZQ250減速機減速機雙側(cè)平面是比較規(guī)則的長方體，從裝夾的角度來看，臥式平放比較方便，雙側(cè)平面是比較規(guī)則的長方體，從裝夾的角度來看，臥式平放比較方便，為了保證銑平面的加工精度和結(jié)合被加工零件加工特點，臥式單工位組合為了保證銑平面的加工精度和結(jié)合被加工零件加工特點，臥式單工位組合機床是較好的選擇。機床是較好的選擇。組合機床的總體設(shè)計n本組合機床以本組合機床以ZQ250減速機雙側(cè)平面為加工減速機雙側(cè)平面為加工對象進行設(shè)計，對工序圖簡要說明及與本機床設(shè)計對象進行設(shè)計，對工序圖簡要說明及與本機床設(shè)計有關(guān)的技術(shù)指標(biāo)如下：有關(guān)的技術(shù)指標(biāo)如下：n1定位方法：定位方法：采用一面兩銷定位方式，即采用一面兩銷定位方式，即利用利用ZQ250減速機側(cè)底面和該平面上的兩個孔作為減速機側(cè)底面和該平面上的兩個孔作為定位基準(zhǔn)。一個孔插圓柱銷，另一個孔插菱形銷；定位基準(zhǔn)。一個孔插圓柱銷，另一個孔插菱形銷；n2零件材料：零件材料：HT250；n3硬度：硬度：HT150；n4方框內(nèi)尺寸及相應(yīng)粗糙度為本機床所保方框內(nèi)尺寸及相應(yīng)粗糙度為本機床所保證，其余尺寸及相應(yīng)光潔度為前序保證；證，其余尺寸及相應(yīng)光潔度為前序保證；n5單邊加工余量：單邊加工余量：4.5mm。組合機床加工示意圖組合機床加工示意圖 機床總聯(lián)系尺寸圖機床總聯(lián)系尺寸圖滑臺及相配底座的選擇滑臺及相配底座的選擇根據(jù)選定量及工作行程和工件尺寸大小，由參考文獻根據(jù)選定量及工作行程和工件尺寸大小，由參考文獻44表表5-25-2查知應(yīng)選擇查知應(yīng)選擇1HY631HY63系列液壓滑臺系列液壓滑臺 ，相應(yīng)的側(cè)底，相應(yīng)的側(cè)底座為座為1CC6311CC631。確定機床的裝料高度確定機床的裝料高度H裝料高度一般是指工件安裝基面至地面的垂直距離?？佳b料高度一般是指工件安裝基面至地面的垂直距離?？紤]剛度，結(jié)構(gòu)要功能和使用要求等因素，新頒國家標(biāo)準(zhǔn)慮剛度，結(jié)構(gòu)要功能和使用要求等因素，新頒國家標(biāo)準(zhǔn)裝料高度為裝料高度為1060mm，與國際標(biāo)準(zhǔn)，與國際標(biāo)準(zhǔn)ISO一致。實際設(shè)計一致。實際設(shè)計時常在時常在8501060之間選取。之間選取。由于滑臺高度為由于滑臺高度為400mm，滑臺底座高度為，滑臺底座高度為630mm，夾，夾具底座高度為具底座高度為220mm，則裝料高度為：，則裝料高度為：H=400H=400mm+630630mm+220220mm=12501250mm。主軸箱設(shè)計主軸箱設(shè)計機床是進行機床是進行側(cè)側(cè)面粗銑加工的主軸，為臥式雙工位機床，軸向切削力和徑向面粗銑加工的主軸，為臥式雙工位機床，軸向切削力和徑向切削力都較大，使用圓錐滾子軸承承受軸向力和徑向力。切削力都較大，使用圓錐滾子軸承承受軸向力和徑向力。主軸材料選用調(diào)質(zhì)處理的主軸材料選用調(diào)質(zhì)處理的4545鋼，查機械設(shè)計表鋼，查機械設(shè)計表8-28-2有：有：b=640Mpa,s=355Mpa,-1=275Mpa,b=640Mpa,s=355Mpa,-1=275Mpa,-1=155Mpa,-1=155Mpa,=0.2,=0.2,=0.1,C=110=0.1,C=110主軸切削力：主軸切削力：F=513aF=513ap p 0.9 0.9ffz z 0.74 0.74DD-1.0-1.0aae e 1.0 1.0z K z K =5134.5=5134.5 0.9 0.90.20.2 0.74 0.74315315-1.0-1.0308.5308.51.01.018 0.87818 0.878=8343(N)=8343(N)主軸轉(zhuǎn)矩：主軸轉(zhuǎn)矩：T=T=9.55106P/n=9.5510615.3/111.2 =1.32106N.mm由扭矩初算主軸軸徑：由扭矩初算主軸軸徑：D=7.3=7.3=78.25由于該主軸上開有鍵槽，對軸的強度有削弱，軸徑需增大由于該主軸上開有鍵槽，對軸的強度有削弱，軸徑需增大5%，則則d=78.25（1+5%）80mm故取主軸軸徑為故取主軸軸徑為80mm。計算各種傳動軸直徑計算各種傳動軸直徑取動力箱輸出軸徑取動力箱輸出軸徑d1=45mm,其他傳動軸取整：其他傳動軸取整：d2=50mm，d3=60mm，d5=30mm。設(shè)計傳動系統(tǒng)根據(jù)傳動比做出齒輪排布主軸箱圖切削刀具的選擇切削刀具的選擇 在生產(chǎn)線上，由于銑削平面的走刀長度一般比孔加工的走刀長度長的多，為了提高切削用量應(yīng)采用硬質(zhì)合金套式面銑刀。由參考文獻3，粗齒中齒細齒面銑刀刀片材料為YG6(銑鑄鐵)及YT14(銑鋼)，密齒面銑刀刀片材料為YG6，銑鋁合金面銑刀刀片材料為YT14。由加工箱體外形尺寸，結(jié)合參考文獻4表14-67，箱體端面為371308.5，為大平面，以及被加工零件材料為HT250，因此選用刀片材料為YG6，刀盤直徑為315mm的硬質(zhì)合金套式面銑刀。又因為本道工序是粗銑，粗糙度要求不高，選中齒銑刀。齒數(shù)選擇由參考文獻3表7-25，得中齒銑刀的齒數(shù)為18。故設(shè)計的組合銑床選擇的刀具為：硬質(zhì)合金套式中齒面銑刀，材料為YG6，齒數(shù)為18。液壓系統(tǒng)的設(shè)計本機床為臥式雙工位組合機床，其液壓系統(tǒng)的基本要求為：本機床為臥式雙工位組合機床，其液壓系統(tǒng)的基本要求為：1 1、為了完成雙側(cè)面銑削加工任務(wù)，要求主油缸驅(qū)動液壓滑臺能實現(xiàn)、為了完成雙側(cè)面銑削加工任務(wù)，要求主油缸驅(qū)動液壓滑臺能實現(xiàn)“快進快進工進工進快退快退原位停止原位停止”的工作循環(huán)。的工作循環(huán)。2 2、要有二個油缸來控制、要有二個油缸來控制“定位定位拔銷拔銷”和和“夾緊夾緊松開松開”。單缸定位，單缸。單缸定位，單缸夾緊，并且是先定位后夾緊夾緊，并且是先定位后夾緊小結(jié)本課題設(shè)計的組合機床采用一面兩銷定位、液壓夾緊，一次性本課題設(shè)計的組合機床采用一面兩銷定位、液壓夾緊，一次性加工減速機雙側(cè)平面，保證了加工精度，提高了加工效率，減少加工減速機雙側(cè)平面，保證了加工精度，提高了加工效率，減少了工人的勞動強度。而且在設(shè)計之中，盡量選用通用件，進一步了工人的勞動強度。而且在設(shè)計之中，盡量選用通用件，進一步減少了制造成本，從而增加了經(jīng)濟效益。減少了制造成本，從而增加了經(jīng)濟效益。所設(shè)計的組合機床能滿足以下要求：所設(shè)計的組合機床能滿足以下要求：1 1機床應(yīng)能滿足加工要求，保證加工精度；機床應(yīng)能滿足加工要求，保證加工精度；2 2機床應(yīng)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單；機床應(yīng)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單；3 3裝卸方便，便于維修、調(diào)整；裝卸方便，便于維修、調(diào)整；4 4各銑刀分別由電機驅(qū)動，可單獨控制。各銑刀分別由電機驅(qū)動，可單獨控制。謝謝 目 錄 摘 要 3 第一章 引言 5 第二章 總體方案論證 6 2.1 被加工零件分析 6 2.2 工藝方案的制定 7 2.3 加工設(shè)備方案選擇 7 2.4 確定機床總體布局 8 第三章 組合機床總體設(shè)計 9 3.1 被加工零件工序圖 9 3.2 加工示意圖 11 3.3 機床聯(lián)系尺寸圖 12 3.3.1 動力部件的選擇 12 3.3.2 滑臺及相配底座的選擇 13 3.3.3 確定機床的裝料高度H 13 第四章 主軸箱設(shè)計 14 4.1 主軸及傳動軸結(jié)構(gòu)設(shè)計 14 4.2 主軸箱傳動計 16 4.2.1 傳動比分配 16 4.2.2 傳動系統(tǒng)設(shè)計及齒輪的排布 17 4.3 主軸箱的潤滑及油泵軸的確定 19 4.4 軸的計算及主軸校核 19 4.5 齒輪的校核 22 4.6 切削刀具的選擇 25 第五章 液壓系統(tǒng)設(shè)計 26 6.4.1 液壓系統(tǒng)的工作要求的確定 26 6.4.2 液壓系統(tǒng)圖 26 參考文獻 29 結(jié)論 30 摘要 本課題設(shè)計一臺ZQ250減速機雙側(cè)面加工專用銑床,主要完成組合銑床的總體設(shè)計、主軸箱及設(shè)計及其液壓部分的設(shè)計。 根據(jù)ZQ250減速機雙側(cè)面結(jié)構(gòu)特點、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度及生產(chǎn)率等要求，確定該機床為雙工位臥式組合機床；考慮工件尺寸精度，表面粗糙度，切屑的排除及生產(chǎn)率等因素，選用硬質(zhì)合金套式面銑刀；根據(jù)工件的尺寸、特點及其材料選擇切削用量；然后,再經(jīng)過切削用量來確定組合機床的通用部件；最后進行組合機床的總體設(shè)計。由于是粗銑減速機雙側(cè)面,則夾具的設(shè)計采用“一面兩銷”定位, 液壓夾緊，一次裝夾加工柴油機汽缸體的兩個端面，保證了加工精度，提高了生產(chǎn)效率。 在設(shè)計之中，盡量選用通用件，減少了制造成本，增加了經(jīng)濟效益。通過本次設(shè)計可以達到效果是：所設(shè)計的組合銑床和夾具能滿足其工作狀態(tài)的質(zhì)量要求,使用時安全可靠,易于維修。 關(guān)鍵詞：組合銑床 銑刀 主軸箱 Abstract This topic design a rough milling automobile gearbox two end milling machine, hydraulic double combination of main machine combination overall design, spindle box and design and the design of hydraulic parts. According to the structure characteristics of the automobile gearbox, machining parts and precision and surface roughness and productivity, determine the machine for double-position horizontal combination machine tools . Considered to the factor of the size precision, surface roughness, scrap removes and productivity and so on of the work piece, selects the Hard alloy not grind type surface milling cutter. According to work piece size, characteristic and its material choice cutting specifications; Because of the thick mill diesel engine cylinder body two sides, then the jig design use "two sells the localization at the same time", Manual clamps, an attire clamps processes the diesel engine to be mad the cylinder body two sides; according to will work receives the cutting force to calculate clamps the strength; again according to clamps the strength , choose the determination clamp the special-purpose part. During the design, the standard parts are selected as far as possible, to reduced the production cost, increased the economic efficiency. This design may achieve the effects as fowllows: the modular milling machine and the jig can satisfy its the quality requirement at working status,it’s safe, and easy to service. Keyword: the modular milling machine Auto gearbox milling cutter main spindle 第一章 引言 組合機床是根據(jù)工件加工要求，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。組合機床的設(shè)計，有以下兩種情況：其一，是根據(jù)具體加工對象的具體情況進行專門設(shè)計。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)的在完成一定工藝范圍的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”。這種組合機床就不需要每次按具體加工對象進行專門設(shè)計和生產(chǎn)，而是可以設(shè)計成通用品種，組織成批生產(chǎn)，然后按被加工的零件的具體需要，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。 近10年來，許多汽車制造廠商都在推行并行政策，并有不少組合機床制造廠與汽車廠密切合作應(yīng)用這一方法來加速專用裝備的設(shè)計制造。我國機械制造業(yè)各企業(yè)有大量的通用設(shè)備，在發(fā)展現(xiàn)代機械自動化技術(shù)時，若以原有的設(shè)備為主，合理調(diào)整機床布局，添加少量的數(shù)控設(shè)備，引入CAD／CAM技術(shù)，充分發(fā)揮計算機自動化管理的優(yōu)勢和人的創(chuàng)造性，共同構(gòu)成一個以人為中心、以信息自動化為先導(dǎo)、樹立自主的單元化生產(chǎn)系統(tǒng)，為我國機械制造業(yè)自動化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用提供了一條投資少、見效快、效益高、符合我國國情的機械自動化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用新途徑。特別是近20年來，隨著組合機床的發(fā)展，作為組合機床主要用戶的汽車和內(nèi)燃機等行業(yè)也有很大的變化，起產(chǎn)品市場壽命不斷縮短，品種日益增多且質(zhì)量不斷提高。這些因素同時也有力地推動和激勵了組合機床的不斷發(fā)展。組合機床的發(fā)展主要有以下2點:(1) 組合機床品種的發(fā)展；(2) 組合機床柔性化的發(fā)展。 組合機床是一項發(fā)展投資少、見效快的低成本自動化技術(shù)，它的興起會帶動我國企業(yè)的發(fā)展，為市場經(jīng)濟帶來明顯的效益；它的發(fā)展促進了我國工業(yè)的自動化程度的日益完善，同時帶來技術(shù)和裝備上的革新。組合機床的使用能夠使生產(chǎn)過程全盤自動化，全面提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，大幅度的節(jié)省了勞動力，機床上的標(biāo)準(zhǔn)零件和通用部件占全部機床零件總量的70%--80%，設(shè)計周期短，易于改裝和維修。 本次畢業(yè)設(shè)計的課題是ZQ250減速機雙側(cè)平面加工專用銑床。根據(jù)ZQ250減速機雙側(cè)平面的位置、加工精度等主要的設(shè)計原始數(shù)據(jù)，設(shè)計出技術(shù)上先進，經(jīng)濟上合理和工作上可靠的雙面粗銑的組合機床。組合機床的加工精度基本上是由夾具來保證的,因此它與一般機床夾具不同。 本次設(shè)計的組合機床夾具主要對ZQ250減速機雙側(cè)平面的粗銑，因此采用面兩銷定位方式,即利用零件上的一個平面和該平面上的兩個孔作為定位基準(zhǔn)。一個孔插圓柱銷,另一個孔插菱形銷。這種定位方法保證了理論上的六點定定位原則(平面上三個點,圓柱銷兩個點和菱形銷一個點)。 要設(shè)計出這種組合機床，要先ZQ250減速機雙側(cè)平面結(jié)構(gòu)進行工藝性分析,確定整體的設(shè)計方案，提出一到兩種可行性比較高的初步設(shè)計方案；根據(jù)目前所提供的工況條件，每天的工作時間、強度等對初步設(shè)計方案進行論證，最后根據(jù)論證結(jié)果選擇最合適的設(shè)計方案；再進行組合機床方案圖樣文件設(shè)計：被加工零件加工工序圖，加工示意圖，機床聯(lián)系尺寸圖以及生產(chǎn)率計算卡。 本次設(shè)計的組合機床能同時粗銑ZQ250減速機雙側(cè)平面，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動強度，從而降低了零件的加工成本。 第二章 總體方案論證 設(shè)計的機床要滿足加工要求、保證加工精度；盡可能選用通用件、以降低成本。因此根據(jù)上述要求和ZQ250減速機雙側(cè)平面的加工特點來確定設(shè)計方案。 2.1 被加工零件分析 被加工零件：ZQ250減速機雙側(cè)平面 材料：HT250 硬度：HT150 加工部位：雙側(cè)平面 加工要求：ZQ250減速機雙側(cè)平面糙度度被加工到6.3，兩側(cè)面尺寸至371±0.25mm。 2.2 工藝方案的制定 工藝方案的擬訂是組合機床設(shè)計的關(guān)鍵一步。組合機床的總體設(shè)計要注重工件及其加工的工藝分析，只有制定出先進合理的工藝方案,才能設(shè)計出先進合理的組合機床。根據(jù)指定的加工要求,提出若干個工藝方案,擇其佳者。工藝方案確定了,組合機床的結(jié)構(gòu)、性能、運動、傳動、布局等一系列問題也就解決了。所以，工藝方案設(shè)計是組合機床設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。而且工藝方案在很大程度上決定了組合機床的結(jié)構(gòu)配置和使用性能。因此，必須認真分析被加工零件圖紙,深入了解被加工零件的結(jié)構(gòu)特點、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技術(shù)要求及生產(chǎn)率要求等一些因素。 擬定組合機床工藝方案的一般步驟如下： 1．分析、研究加工要求和現(xiàn)場工藝，在制訂組合機床工藝方案時，首先要分析、研究被加工零件，如被加工零件的用途及其結(jié)構(gòu)特點、加工部位及其精度、表面粗糙度、技術(shù)要求及生產(chǎn)綱領(lǐng)；其次深入現(xiàn)場調(diào)查分析零件的加工工藝方法、定位夾緊方式、所采用的設(shè)備、刀具及切用量、生產(chǎn)率情況等。 2．定位基準(zhǔn)和夾壓部位的選擇組合機床一般為工序集中的多刀加工，不但切削負荷大，而且工件受力方面變化。因此，正確選擇定位基準(zhǔn)和夾壓部位是保證加工精度的重要條件。 本道工序主要是加工毛坯，因此，還要對毛坯基準(zhǔn)選擇考慮有關(guān)工序加工余量的均勻性。定位夾壓部位的選擇應(yīng)在有足夠的夾緊力下工件產(chǎn)生的變形最小，并且夾具易于設(shè)置導(dǎo)向和能過刀具。 本道工序：粗銑減速機雙側(cè)平面。 2.3 加工設(shè)備方案選擇 在機械制造業(yè)中，金屬切削機床占機械設(shè)備總臺數(shù)的50%～70%，它負擔(dān)的工作量約占一半左右，其中有30%～50%的工作量是由組合機床來完成的，同時，機械加工方法是機電產(chǎn)品及零部件生產(chǎn)的主要方法，且機械加工質(zhì)量又是提高整個產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。因此，組合機床的開發(fā)、設(shè)計，是機械制造行業(yè)一項非常重要的工作。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，具有如下特點： 1．生產(chǎn)率高；2．加工精度穩(wěn)定；3．研制周期快，便于設(shè)計、制造和使用、維護；4．自動化程度高，勞動強度低；5．配置靈活，可按工件或工序要求靈活組成機床自動線，易于改裝，產(chǎn)品或工藝變化時，通用部件還可以重復(fù)利用；6．使用穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)緊湊，機床費用低。 由于被加工零件已定型，生產(chǎn)批量較大，加工要求較高，所以必須采用組合機床來進行生產(chǎn)，同時又是針對雙面加工。因此，采用組合機床來進行加工是較適宜、理想的生產(chǎn)方案。 2.4 確定機床總體布局 根據(jù)上述確定的加工工藝方案，按照工序集中程度和生產(chǎn)批量大小，機床總體布局主要有如下配制型式： 1．多工位組合機床 多工位組合機床：主要用于中、小零件加工。生產(chǎn)占地面積大，但生產(chǎn)率高。這種方式若配合工作臺的移動和精確定位，可以組成組合機床自動線，則自動化程度和生產(chǎn)率均很高。 2.單工位組合機床 各種型式的單工位組合機床，通常可安裝一個工件，特別適宜于大、中型箱體類零件的加工。根據(jù)配置動力部件的型式和數(shù)量，這類機床可分為單面、多面及復(fù)合式。這種方式組成靈活，結(jié)構(gòu)簡單，由于單工位加工，其機動時間與輔助時間不能重合，因而生產(chǎn)率比多工位機床低。 根據(jù)以上所述, ZQ250減速機雙側(cè)平面是比較規(guī)則的長方體，從裝夾的角度來看，臥式平放比較方便，采用臥式組合機床加平面，有利于排屑，也減輕了工人的勞動強度。且汽車變速箱體屬于中型加工零件，在本次設(shè)計中，銑平面工序是主要工序內(nèi)容。因此為了保證銑平面的加工精度和結(jié)合被加工零件加工特點，臥式單工位組合機床是較好的選擇。 臥式單工位組合機床又可分為臥式單面組合機床，臥式多面組合機床等。若采用臥式單面組合機床，加工兩端面需經(jīng)過兩次裝夾，增加輔助時間，成本高，生產(chǎn)效率低，工人勞動強度大。因此，采用臥式雙面組合機床是合理的選擇。其特點：工件安裝在夾具里，工件和夾具裝在銑削工作臺上，刀具相對固定，銑削工作臺實現(xiàn)進給運動。生產(chǎn)占地面積小，加工精度高。 第三章 組合機床總體設(shè)計 組合機床總體設(shè)計，通常是針對具體加工零件，擬訂工藝和結(jié)構(gòu)方案，并進行方案圖樣和有關(guān)技術(shù)文件設(shè)計。并且在選取定加工方法和機床總體布局結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上繪制組合機床“三圖一卡”。其內(nèi)容包括：繪制被加工零件工序圖，機床聯(lián)系尺寸圖，加工示意圖和編制機床生產(chǎn)率計算卡等。 3.1 被加工零件工序圖 本次設(shè)計的組合機床主要對ZQ250減速機雙側(cè)平面的粗銑。因此采用一面兩銷定位方式，即利用零件上的一個平面和該平面上的兩個孔作為定位基準(zhǔn)。一個孔插圓柱銷，另一個孔插菱形銷。這種定位方法保證了理論上的六點定定位原則(平面上三個點,圓柱銷兩個點和菱形銷一個點)，但是在實踐中，在大多數(shù)情況下，工件的一個平面，在夾具中不是支承在三個點上，而是支承在四個或者更多一些的支承點上，有時放在兩條長的支承板上，這樣可以提高“機床-夾具-刀具-工件”系統(tǒng)的剛性，避免夾壓力和切削力超出支承點，引起工件的彈性變形，這種變形不僅影響加工精度，還會引起振動，嚴重時造成刀具的折斷。 由于本次的加工的工序是在加工好汽車變速箱體頂?shù)酌娴那闆r下進行的，因此被加工零件的頂、底面是較光滑的，因此采用汽車變速箱體的下底面作為定位基準(zhǔn)，再在該面鉆兩個銷孔，這樣就保證了理論上的六點定位原則。 被加工零件圖是組合機床設(shè)計的主要依據(jù)，也是制造、使用、檢驗和調(diào)整機床的重要技術(shù)文件。它的要求被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸及與本機床設(shè)計有關(guān)的部位的結(jié)構(gòu)開頭及尺寸相符。加工用定位基準(zhǔn)、夾緊部位及夾緊方向，以便依次進行夾具定位支承、夾緊、導(dǎo)向裝置的設(shè)計。 本道工序加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形狀位置尺寸精度及技術(shù)要求，還包括本道工序?qū)η暗拦ば蛱岢龅囊蟆? 本組合機床以ZQ250減速機雙側(cè)平面為加工對象進行設(shè)計，對工序圖簡要說明及與本機床設(shè)計有關(guān)的技術(shù)指標(biāo)如下： 1．定位方法： 采用一面兩銷定位方式，即利用ZQ250減速機側(cè)底面和該平面上的兩個孔作為定位基準(zhǔn)。一個孔插圓柱銷，另一個孔插菱形銷； 2．零件材料：HT250； 3．硬度：HT150； 4．方框內(nèi)尺寸及相應(yīng)粗糙度為本機床所保證，其余尺寸及相應(yīng)光潔度為前序保證； 5．單邊加工余量：4.5mm。 減速機雙側(cè)平面的被加工零件工序圖如下： 圖3-1 被加工零件工序圖 3.2 加工示意圖 零件的加工方案要通過加工示意圖反映出來，加工示意圖表示被加工零件在機床上的加工過程中工件、夾具、刀具等機床各部件間的相對位置關(guān)系。因此，加工示意圖是組合機床設(shè)計的主要圖樣之一，在總體設(shè)計中占據(jù)重要地位。其主要內(nèi)容為： 1．反映機床的加工方法，切削用量及工作循環(huán)。 2．決定刀具類型、數(shù)量、結(jié)構(gòu)、尺寸。 3．決定主軸的結(jié)構(gòu)類型，規(guī)格尺寸及外伸長度。 4．選擇標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計專用的接桿，浮動卡頭，導(dǎo)向裝置，刀桿托架等。 5．標(biāo)明主軸、接桿、夾具與工件之間的聯(lián)系尺寸，配合及精度。 加工示意圖的畫法有如下要求： 1．加工示意圖的繪制順序是：先按比例用細實線繪出工作加工部位和局部結(jié)構(gòu)的展開圖。加工表面用粗實線畫。為簡化設(shè)計，相同加工部位的加工示意圖只需表示其中之一，即同一主軸箱里結(jié)構(gòu)尺寸相同的主軸可只畫一根。 2．一般情況下，在加工示意圖上，主軸分布可不按真實距離繪制。 3．主軸應(yīng)從多軸箱端面畫起。刀具應(yīng)處于加工終了位置。標(biāo)準(zhǔn)的通用結(jié)構(gòu)只畫外輪廓，但需加注規(guī)格代號。 本組合機床加工示意圖如下： 圖3-2 機床加工示意圖 3.3 機床聯(lián)系尺寸圖 機床聯(lián)系尺寸圖用來表示機床各組成部件的相互裝配聯(lián)系和運動關(guān)系，可用以檢驗機床各部件相對位置及尺寸聯(lián)系是否滿足加工要求，通用部件的選擇是否合適，并為進一步開展主軸箱等專用部件的設(shè)計提供依據(jù)。聯(lián)系尺寸圖，它表示機床的配置型式及總體布局。 繪制機床聯(lián)系尺寸圖有以下要求： 1.以適當(dāng)數(shù)量的視圖按同一比例畫出機床各主要組成部件的外形輪廓及相關(guān)位置，表明機床的配置型式及總體布局，主視圖應(yīng)與機床實際加工狀態(tài)一致。 2.圖上應(yīng)盡量減少不必要的線條及尺寸，但反映各部件的聯(lián)系尺寸，專用部件的主要輪廓尺寸，運動部件的極限位置及行程尺寸，必須完整齊全，至于各部件的詳細結(jié)構(gòu)不必畫出，可留在具體設(shè)計部件時完成。 3.為便于開展部件設(shè)計，聯(lián)系尺寸圖上應(yīng)標(biāo)注通用部件的規(guī)格代號，電動機型號，功率及轉(zhuǎn)速，并注明機床部件的分組情況及總行程。 3.3.1 動力部件的選擇 由于功率損耗，取=0.9； P= =16.2KW 取功率儲備系數(shù)為12%，P＇=16.2（1+12%）=18.1KW； 取P＇≈18.5KW。 由參考文獻[4]表5-39查得： 選用1TD63-V動力箱； 選用電動機型號：Y180M-4； 同步轉(zhuǎn)速n=1470r/min，輸出軸轉(zhuǎn)速n1=730 r/min，P電機=18.5KW。 3.3.2 滑臺及相配底座的選擇 根據(jù)選定量及工作行程和工件尺寸大小，由參考文獻[4]表5-2查知應(yīng)選擇1HY63系列液壓滑臺 ，相應(yīng)的側(cè)底座為1CC631。 表3-1 1HY63型液壓滑臺主要技術(shù)性能 型號 臺面 寬度 臺面長度 行程 快進速度(m/min) 工進速度(mm/min) 最大進給力（N） 1HY50 500 1000 Ⅱ型630 6.3 10-350 32000 3.3.3 確定機床的裝料高度H 裝料高度一般是指工件安裝基面至地面的垂直距離?？紤]剛度，結(jié)構(gòu)要功能和使用要求等因素，新頒國家標(biāo)準(zhǔn)裝料高度為1060mm，與國際標(biāo)準(zhǔn)ISO一致。實際設(shè)計時常在850~1060之間選取。 由于滑臺高度為400mm，滑臺底座高度為630mm，夾具底座高度為220mm，則裝料高度為： H=400mm+630mm+220mm=1250mm。 圖3-3 機床總聯(lián)系尺寸圖 第四章 主軸箱設(shè)計 多軸箱是組合機床的重要專用部件。它是根據(jù)加工示意圖所確定的工件加工孔的數(shù)量和位置、切削用量和主軸類型設(shè)計的傳遞個主軸運動的動力部件。其動力來自通用的動力箱，與動力箱一起安裝于進給滑臺，可完成鉆、擴、較、鏜、銑等加工工序。多軸箱由通用零件如箱體、主軸、傳動軸、齒輪和附加機構(gòu)組成。 目前主軸箱設(shè)計有一般設(shè)計法和電子計算機輔助設(shè)計法兩種。在此用一般設(shè)計方法設(shè)計多軸箱。一般設(shè)計法的順序是：繪制多軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖；確定主軸結(jié)構(gòu)、齒輪齒數(shù)及模數(shù)；擬訂傳動系統(tǒng)，計算主軸、傳動軸，繪制坐標(biāo)檢查圖；繪制主軸箱總圖，零件圖及編制組件明細表。 4.1 主軸及傳動軸結(jié)構(gòu)設(shè)計 1.主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計 主軸結(jié)構(gòu)形式由零件加工工藝決定，并考慮主軸的工作條件和受力情況。軸承形式是主軸部件結(jié)構(gòu)的主要特征，該機床是進行端面粗銑加工的主軸，為臥式雙工位機床，軸向切削力和徑向切削力都較大，使用圓錐滾子軸承承受軸向力和徑向力。 主軸材料選用調(diào)質(zhì)處理的45鋼，查機械設(shè)計表8-2有： δb=640Mpa, δs=355Mpa, δ-1=275Mpa, τ-1=155Mpa,ψδ=0.2, ψτ=0.1,C=110 主軸切削力： F=513×ap 0.9×fz 0.74×D-1.0×ae 1.0×z ×K =513×4.5 0.9×0.2 0.74×315-1.0×308.51.0×18 ×0.878 =8343(N) 主軸轉(zhuǎn)矩： T=9.55×106×P/n =9.55×106×15.3/111.2 =1.32×106N.mm 由扭矩初算主軸軸徑： D=7.3=7.3=78.25 由于該主軸上開有鍵槽，對軸的強度有削弱，軸徑需增大5%， 則d= 78.25 ×（1+5%）≈80mm 故取主軸軸徑為80mm。 2.各傳動軸結(jié)構(gòu)設(shè)計 取連接電動機用聯(lián)軸器的效率0.99，選用圓錐滾子軸承取傳動效率為0.99， 8級精度齒輪傳動取傳動的效率0.97。 則多軸箱的傳動總效率=0.99×0.994×0.973 =0.868。 第III根傳動軸 = kw N.mm mm 故取為：60mm 第II根傳動軸 = kw N.mm mm 故取為：50mm 第I根傳動軸 = kw N.mm mm 故取為：45mm 由上取動力箱輸出軸徑d1=45mm,其他傳動軸取整：d2=50mm，d3=60mm，d5=30mm。 4.2 主軸箱傳動 4.2.1 傳動比分配 主軸箱內(nèi)的傳動比最佳為1~1 .5,在主軸箱后蓋內(nèi)的齒輪傳動比，根據(jù)需要，其傳動比可以取大些，但一般不超過3~3.5；齒輪模數(shù)，一般取2，2.5,3或3.5，齒數(shù)一般在17~70，齒寬b取32mm或24mm。 總得傳動比：i總===12.95 i動力箱=2 則主軸箱內(nèi)傳動比i主==6.475 主軸箱次輪的模數(shù)一般有類比法確定亦可按下式估算，即： M≥（30-32） 上式中： p為齒輪所傳遞的功率（kw） z為一對齒合齒輪中的小齒輪齒數(shù) n為小齒輪轉(zhuǎn)速（ r/min） 那么： M≥（30-32） =3.63 取模數(shù)為4。 4.2.2 傳動系統(tǒng)設(shè)計及齒輪的排布 初步定軸1、2的傳動比i12=2.37 軸2、3的傳動比i23=1.78 軸3、4的傳動比i34=1.5 軸1、5的傳動比i15=1.2（軸5為潤滑泵驅(qū)動軸） 則各個軸轉(zhuǎn)速計算如下: i34= n3=170.7r/min i23= n2=304r/min i12= n1=720 r/min n5= 查《機械制造裝備設(shè)計》表2-7 傳動軸3--傳動軸4: i34=1.5，取， 傳動軸2--傳動軸3: i23=1.78,取， 驅(qū)動軸1--傳動軸2: i12=2.37 ，取， 驅(qū)動軸1--傳動軸5: i15=1.2， z5=z1×i15=19×1.2=22.18 約取z5=23 中心距：a12=（z1+z2主）=4/2(21+51) =144 a23=(z2從+ z3主)= 4/2(26+46) =144 a34=(z3從+z4)=4/2(29+43) =144 a15=(z1+z5)=4/2(19+23) =84 齒輪排布如下圖4-1所示： 圖4-1主軸箱齒輪排布 4.3 主軸箱的潤滑及油泵軸的確定 1、潤滑 大型標(biāo)準(zhǔn)主軸箱采用葉片潤滑油泵進行潤滑，油泵打出的油經(jīng)分油器分向各潤滑部分；軸承采用油潤滑；齒輪用油潤滑，由分油器分出的油管潤滑。 2、油泵軸的確定 葉片泵用來潤滑時，轉(zhuǎn)速n泵應(yīng)在400~800轉(zhuǎn)/分范圍之內(nèi)，而軸1的轉(zhuǎn)速n1=720r/min，故根據(jù)需要再加一級傳動后，n5=625r/min,符合要求。 4.4 主軸校核 選主軸4來校核。 選擇主軸做力學(xué)模型，畫出受力計算簡圖。取集中載荷作用于齒輪及軸承的中點。 1.軸的材料：45號鋼，調(diào)質(zhì)處理。其機械特性查得： δb=640Mpa, δs=355Mpa, δ-1=275Mpa, τ-1=155Mpa,ψδ=0.2, ψτ=0.1,C=110 由前述可得： n=111.2r/min d=80mm =172mm 2.計算齒輪上的作用力大小: 低速級大齒輪的分度圓直徑為 則 圓周力Ft、徑向力Fr的方向如圖所示，臥式機床軸向力記為0。 3．軸承的支反力 a、水平面上的支反力如圖1 b、垂直方向上的支反力 3）畫彎矩圖 a、水平上的彎矩圖如圖2 b、垂直方向上的彎矩圖如圖3 4）合成彎矩圖如圖4 5）畫扭矩圖如圖5 T=1.32×106 6）畫計算彎矩圖如圖6 應(yīng)單向回轉(zhuǎn)，視扭矩為脈動循環(huán)，， 則截面C處的當(dāng)量彎矩為 7） 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 由圖可知截面C的當(dāng)量彎矩最大，故校核該截面的強度。 對于實心軸： ， 故軸安全。 圖4-2 4.5 齒輪的校核 1. 選擇齒輪材料、熱處理方式和精度等級 考慮到該減速箱功率較大，且載荷有種等沖擊，故大、小齒輪均選用40Cr鋼表面淬火，平均齒面硬度為52HRC。選用8 級精度。 2. 按齒面彎曲疲勞強度初步計算齒輪參數(shù) 因為是閉式硬齒面齒輪傳動，故先按齒面疲勞強度進行設(shè)計，即按式（6-16）進行試算，即 式中各參數(shù)為： （1） 試選載荷系數(shù)=1.6； （2） 計算小齒輪的轉(zhuǎn)速 N.mm （3） 按表6-7取齒寬系數(shù)=0.7； （4） 取=29，則=u=1.5×29=43； （5） 查表6-4得齒形系數(shù)=2.53，=2.38，應(yīng)力校正系數(shù)=1.62，=1.69； （6） 許用彎曲應(yīng)力由式（6-19），即按計算。 查圖6-15（e）得彎曲疲勞極限==310MPa。 由=2.0，取安全系數(shù)=1.4。 由式（6-20）得小齒輪與大齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)分別為 =/u= 查圖6-17得彎曲疲勞壽命系數(shù)==1.0 ====443MPa = = 所以 =0.00925 ==3.55mm 3. 確定傳動尺寸 （1） 計算圓周速度。 故8 級精度合用。 （2） 計算載荷系數(shù)K。 各系數(shù)選擇如下： 查表6-1得使用系數(shù)=1.5； 由v=0.91m/s,8級精度查圖6-6得動載荷系數(shù)； 查表6-2得齒間載荷分配系數(shù)=1.2； 查表6-10得齒向載荷分布系數(shù)=1.05，由式（6-2）得 。 （3） 對進行修正。 mm （4）計算中心距 （5）計算分度圓直徑。 。 （6）計算齒寬。 取=58mm，則= 。 4. 校核齒面接觸疲勞強度 由式（6-9）得 式中各參數(shù)為： （1）K、、、、u值同前； （2）區(qū)域系數(shù)=2.5； （3）由表6-3查彈性影響系數(shù)=189.8； （4）許用接觸應(yīng)力由式（6-18），即按計算。 查6-14（e）得接觸疲勞極限 查6-16（曲線1）的接觸疲勞壽命系數(shù)， 取安全系數(shù)，則 =925MPa＜ 故滿足齒面接觸疲勞強度。 同理可知軸1與軸2、軸2與軸3齒輪模數(shù)取4。 4.6 切削刀具的選擇 在生產(chǎn)線上，由于銑削平面的走刀長度一般比孔加工的走刀長度長的多，為了提高切削用量應(yīng)采用硬質(zhì)合金套式面銑刀。 由參考文獻[3]，粗齒﹑中齒﹑細齒面銑刀刀片材料為YG6(銑鑄鐵)及YT14(銑鋼)，密齒面銑刀刀片材料為YG6，銑鋁合金面銑刀刀片材料為YT14。 由加工箱體外形尺寸，結(jié)合參考文獻[4]表14-67，箱體端面為371×308.5，為大平面，以及被加工零件材料為HT250，因此選用刀片材料為YG6，刀盤直徑為315mm的硬質(zhì)合金套式面銑刀。又因為本道工序是粗銑，粗糙度要求不高，選中齒銑刀。 齒數(shù)選擇由參考文獻[3]表7-25，得中齒銑刀的齒數(shù)為18。 故設(shè)計的組合銑床選擇的刀具為：硬質(zhì)合金套式中齒面銑刀，材料為YG6，齒數(shù)為18。 第五章 液壓系統(tǒng)設(shè)計 5.1 液壓系統(tǒng)的工作要求的確定 本機床為臥式雙工位組合機床，其液壓系統(tǒng)的基本要求為： 1、為了完成雙側(cè)面銑削加工任務(wù)，要求主油缸驅(qū)動液壓滑臺能實現(xiàn)“快進—工進—快退—原位停止”的工作循環(huán)。 2、要有二個油缸來控制“定位—拔銷”和“夾緊—松開”。單缸定位，單缸夾緊，并且是先定位后夾緊。 5.2 液壓系統(tǒng)圖 1.液壓滑臺運動部分 （1）供油方式的確定 銑刀工作進給時需要供油的壓力較高，但流量較??；快速行程時需要流量大，但壓力較低。這時如果選用一個大流量的定量泵，雖也可滿足要求，但當(dāng)工作進給時必然會有大部分壓力較高的油液經(jīng)過溢流閥流回油箱，不僅浪費了功率，而且會引起液壓系統(tǒng)的發(fā)熱。在這臺組合機床的設(shè)計中采用帶壓力反饋的限壓式變量葉片泵，在低壓時（快速行程）能產(chǎn)生大流量，而在壓力較高時（工作進給）流量能自動減小，以避免過多的損失。 （2）擬定基本回路和確定閥類元件 為了液壓滑臺能實現(xiàn)能“快進—工進—快退—原位停止”的工作循環(huán)，設(shè)有三位五通電磁換向閥4實現(xiàn)換向。液壓滑臺的快進采用差動連接，用二位二通行程14進行控制；在快進時，液壓缸上腔的回油經(jīng)單向閥12可以流到缸下腔實現(xiàn)差動連接。采用了進油調(diào)速回路，由調(diào)速閥13來調(diào)節(jié)工作進給速度。 （3）確定輔助裝置 為了避免鐵屑等物損壞液壓泵，在泵進口處加一粗濾油器。 2.整個液壓系統(tǒng)的運動循環(huán) （1）定位、夾緊：所有電磁鐵均不帶電，電液換向閥處于中位，液壓油經(jīng)二位四通電磁換向閥7，進入定位液壓缸下腔，完成定位，此時系統(tǒng)壓力較低，單向順序閥8處于閉合狀態(tài)。定位結(jié)束后，系統(tǒng)壓力升高，單向順序閥8打開，夾緊缸上腔進油，實現(xiàn)夾緊。夾緊力由減壓閥5保證，夾緊結(jié)束后，系統(tǒng)壓力進一步升高，使壓力繼電器9發(fā)出信號讓電磁鐵1YA帶電。 （2）快進：電磁鐵1YA帶電后，壓力油經(jīng)過電磁換向閥進入三位五通電磁換向閥4的左控制腔，換向閥左位工作，液壓油經(jīng)行程閥14進入滑臺無桿腔。但由于順序閥10的開啟壓力高于快進時所需的壓力，所以這時順序閥10不打開。由液壓缸有活塞桿腔排出的油經(jīng)過換向閥4和單向閥12也流入液壓缸無活塞桿腔，所以這時液壓缸為差動連接，得快速前進。 （3）工進：滑臺快速行程終了時，壓下行程開關(guān)14。行程閥14上位工作。液壓泵排出的油經(jīng)換向閥4和調(diào)速閥13流入液壓缸無活塞桿腔。調(diào)節(jié)調(diào)速閥13的開口量，就能得到所需要的工作進給速度。由液壓缸有桿腔排出的油經(jīng)換向閥4、順序閥10（此時由于壓力升高順序閥已經(jīng)打開）和背壓閥11流回油箱。 （4）快退：加工結(jié)束后壓下行程開關(guān)，壓力繼電器16發(fā)出信號，電磁鐵1YA斷電，2YA帶電，換向閥4換向，其右位工作。壓力油通過換向閥4進入液壓缸有桿腔，無桿腔的液壓油通過單向閥15和換向閥4流回油箱，完成快退。 （5）拔銷、松開：滑臺退到原位，壓下行程開關(guān)發(fā)出信號，使電磁鐵2YA斷電，換向閥4回到中位，液壓缸兩腔封閉，滑臺停止運動；同時電磁鐵3YA帶電，二位四通電磁換向閥7右位工作，液壓泵排出的油流進定位液壓缸上腔和夾緊液壓缸的下腔，完成拔銷和松開動作。 (6)工件裝夾：此動作結(jié)束后，變量泵不停止，系統(tǒng)壓力升高，壓力繼電器18接通發(fā)出信號，電磁鐵3YA斷電，電磁鐵4YA得電，變量泵卸荷。待裝夾完成，電磁鐵4YA斷電，重復(fù)以上操作。液壓系統(tǒng)圖如下 圖5-1 液壓系統(tǒng)圖 1.濾油器 2.油泵 3.單向閥 4.三位五通電磁換向閥5.減壓閥6.單向閥7.二位四通電磁換向閥8.單向順序閥9.壓力繼電器10.順序閥 11.背壓閥 12.單向閥（13）調(diào)速閥14.行程閥15.單向閥 16.壓力繼電器 17. 二位二通電磁換向閥 18.壓力繼電器 參考文獻 [1] 大連組合機床研究所編.組合機床設(shè)計（第一冊）[M].北京:機械工業(yè)出版社,1975. [2] 大連組合機床研究所編.組合機床設(shè)計參考圖冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1986. [3] 艾興等主編.金屬切削用量手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1996. [4] 謝家瀛主編. 組合機床設(shè)計簡明手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002. [5] 范云漲等主編.金屬切削機床設(shè)計簡明手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1993. [6] 機械與電氣工程手冊編輯委員會.機械工程手冊[M].機械工業(yè)出版社， 1982. [7] 楊培元、朱福元主編.液壓系統(tǒng)設(shè)計簡明手冊[M].機械工業(yè)出版社 1995. [8] 葉偉昌主編.機械工程及自動化簡明設(shè)計手冊(下冊) [M].北京：機械工業(yè)出版社，2001. [9] 李益民主編.機械制造工藝設(shè)計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1995. [10] 于駿逸、周青主編.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：機械工業(yè)出版社 2005. [11] 王為、汪建曉主編.機械設(shè)計[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2007. [12 ]唐增寶、常建娥主編．機械設(shè)計課程設(shè)計[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2006. [13] 左健明主編.液壓與氣壓傳動（第一版）[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2005. [14] 邱言龍主編.銑工實用技術(shù)手冊[M].北京：中國電力出版社，2008. 結(jié) 論 本課題設(shè)計的組合機床采用一面兩銷定位、液壓夾緊，一次性加工減速機雙側(cè)平面，保證了加工精度，提高了加工效率，減少了工人的勞動強度。而且在設(shè)計之中，盡量選用通用件，進一步減少了制造成本，從而增加了經(jīng)濟效益。 所設(shè)計的組合機床能滿足以下要求： 1．機床應(yīng)能滿足加工要求，保證加工精度； 2．機床應(yīng)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單； 3．裝卸方便，便于維修、調(diào)整； 4．各銑刀分別由電機驅(qū)動，可單獨控制。 致 謝 為期三個月的畢業(yè)設(shè)計已結(jié)束，這次畢業(yè)設(shè)計是我大學(xué)四年的最后一次作業(yè)，也是最后一次考試，之前課程設(shè)計累積的經(jīng)驗給了我很大的幫助。在整個畢業(yè)設(shè)計的過程中，我遇到了許多的困難，也走了一些彎路，整個設(shè)計的過程是個苦樂參半的學(xué)習(xí)過程。它需要我們查閱大量的文獻資料，將不同課程的知識綜合地運用起來，因此它也不同于以前單一的課程設(shè)計，對于我來說，更是一次實戰(zhàn)演練。在整個設(shè)計過程，我意識到了團隊的重要性，作為一個整體，彼此間的協(xié)助合作很重要，這對于即將踏上工作崗位的我來說，無疑更具有意義和價值，為將來的工作打下基礎(chǔ)。 在這次畢業(yè)設(shè)計中，全程由趙建國老師指導(dǎo)。趙老師治學(xué)嚴謹，待人如父，不怕風(fēng)雨，依然堅持到教室檢查我們的設(shè)計進度，提出了許多需要注意和改進的地方，給予我極大的幫助。尤其是趙老師教給我的做人、做事的道理：“干中學(xué)，學(xué)中干”，“多讀書，求甚解”，“不懂不可怕，重要的是要努力去弄懂”，“學(xué)到老，做到老”對這些言語，我感觸深刻，一生都會受用。 所有關(guān)心我、愛護我和幫助我的同學(xué)們和朋友們，感謝你們對我的鼓勵。對于我的親人，我無以言謝，只有加倍努力才能回報他們無私的付出。最后，感謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)給我們提供這次實習(xí)的機會。 由于本人實際設(shè)計經(jīng)驗不足，對很多問題的把握不是很準(zhǔn)確，難免出現(xiàn)錯誤，在此懇請各位老師批評指正。 30