缸盖卧式双面16轴钻孔、铰孔组合机床的总体设计及7轴左主轴箱设计

密级：绝密科学技术学院NANCHANGUNIVERSITYCOLLEGEOFSCIENCEANDTECHNOLOGY学士学位论文THESISOFBACHELOR（2012—2016年）题目:缸盖卧式双面16轴钻孔、铰孔组合机床的总体设计及7轴左主轴箱设计学科部：理工学科部专业：机械设计制造及其自动化班级：机制121班学号：7011212031学生姓名：吕盼辉指导教师：魏斯亮起讫日期：2015年11月—2016年6月目录摘要................................................................................ⅠAbstract............................................................................Ⅱ第一章绪论..............................................................11.1选题的依据及意义................................................................11.2组合机床发展趋势................................................................1第二章机床的总体设计....................................................22.1对工件的分析....................................................................22.2工件定位基准的确定..............................................................22.3本工序内容......................................................................22.4组合机床配置形式................................................................22.5刀具及切削用量的选择............................................................22.6选择切削用量....................................................................42.7计算切削力Fn、扭矩Tn、切削功率Pn..............................................52.8三图一卡——工序图..............................................................62.9三图一卡——加工示意图..........................................................62.10三图一卡——尺寸联系总图.......................................................9第三章组合机床多轴箱的设计.............................................113.1多轴箱组成和结构...............................................................113.2如何设计多轴箱.................................................................113.2.1第一步——画出原始依据图.....................................................113.2.2第二步——主轴类型、采用的m.................................................123.2.3第三步——传动设计...........................................................133.2.4多轴箱总图...................................................................15结论.....................................................................18参考文献（References）...................................................19致谢.....................................................................20I缸盖卧式双面16轴钻孔、铰孔组合机床的总体设计及7轴左主轴箱设计专业：机械设计制造及其自动化学号：7011212031姓名：吕盼辉指导老师：魏斯亮摘要：自二十世纪70年代以来，组合机床逐渐开始从汽车工业走向了其他各种制造领域，它对国民经济和国防实力提升作用，不言而喻，因此对组合机床的研究显得尤为重要。本文运用数据收集、分析与规范分析的方法，以该设计为例，再现了一台组合机床是如何被设计出来的。在吸收借鉴前人的基础上，通过个人完善以机床主体设计和多轴箱设计两个部分论述了本次设计过程。其中涉及到三图一卡的设计，主轴，传动轴，齿轮，套等一些专用、通用部件的选用。关键词：组合机床，主轴，传动轴，传动系统，多轴箱设计II16double-sidedheadhorizontalaxisdrilling,reamingcombinationmachineoveralldesignand7leftaxisspindleboxdesignAbstract：Sincethe1970s,thecombinationofmachinetoolsfromtheautoindustrygraduallybegantomanufactureavarietyofotherareas,itsnationaleconomyandnationaldefensestrengthtoenhancetheroleofself-evident,thestudyofthecombinationofmachinetoolsisparticularlyimportant.Inthispaper,themethodofdatacollection,analysisandnormativeanalysis,with16double-sidedheadhorizontalaxisdrilling,reamingcombinationmachineoveralldesignand7leftaxisspindleboxdesign,forexample,areproductionofhowthemachineisacombinationdesigned.Drawingonthebasisoftheirpredecessors,throughpersonalimprovementtothemachinebodydesignandmulti-axleboxdesignofthistwopartdiscussesthedesignprocess.Whichinvolvesathreegraphicscarddesign,spindles,shafts,gears,andsomeotherspecialunits,usinggenericparts.Keywords：Combinedmachinetools,spindles,shaft,transmission,multi-axleboxdesign1第一章绪论1.1选题的依据及意义毕业设计是一次十分重要的综合实践。此次设计需要我们综合运用机械设计或机械设计基础、机械制图、机械制造基础、工程力学、高等数学、互换性与技术测量等课程的有关知识，通过机械设计去锻炼我们的设计能力这对于以后我们自身能力的提升具有积极的意义。由于组合机床加工成品精度高、质量稳定，在大批大量生产中具有极高的生产效率，被大量普及在军工、柴油机、拖拉机、汽油发动机、电机、仪表等行业[1]，对国民经济和国防实力的提升有着不可磨灭的功绩。当前组合机床在实际生产中的应用越来越广，在大规模生产中的地位亦无可替代。由于通用化、系列化、标准化程度高，组合机床通用零部件就占到了70%～90%这使得组合机床设计简单、制造使用维护方便，大大地降低了组合机床的成本[2]，而且由于软件支持机制变得简单，各种结构模块化、组合化的自动生产线可以灵活配置。因此研究组合机床具有十分重要的理论意义。1.2组合机床发展趋势随着机械制造业及科学技术的迅速发展，组合机床未来的发展趋势必然是：为进一步提高生产率而带来的工序高度集中；为节省日益增长的人工成本而带来的自动化程度提高；为适应未来各种具有复杂结构的产品而带来的工艺范围扩大和精度提高；以及新技术新结构的采用。辅助设计手段以目前AutoCAD为代表的二维软件设计平台过渡到以UG、Pro/E、Solidedge、各种三维软件进行研究。2第二章机床的总体设计2.1对工件的分析该工件是j285柴油机的缸盖，属于结构较为复杂的工件。此次的加工部位是钻两个Φ13定位销孔、一个Φ23.5的堵塞孔还有对四个Φ14的孔倒角，精度Ra12.5要求不高但有一定的位置度要求。该零件材料为灰铸铁，需经消除应力处理，硬度为HB170-255，显微组织为珠光体基体。采用液压夹紧方式。其生产类型为大批大量生产（生产纲领：20万件/年）。2.2工件定位基准的确定本设计为第二道工序采取“一面两销”的定位基准。在第一道工序中已经钻出了8个Φ13的螺栓孔，故可取其中两个作为定位孔，分别消除1个和2个自由度。以右侧面（在工件前进方向上）为定位面消除3个自由度。2.3本工序内容钻：定位销孔2—Ø13，接通；钻：推杆孔4—Ø14的孔口倒角，至120°，深2；钻：堵塞孔Ø23.5，至通；2.4组合机床配置形式组合机床的配置形式主要考虑一下几个方面：1)机床加工精度和生产率2)机床使用方便性和自动化程度3)经济性和可靠性根据以上分析和工艺特点选用固定式夹具单工位的双面卧式组合钻床进行加工。如图：2.5刀具及切削用量的选择2.5.1刀具材料的选择3刀具的材料有高速钢和硬质合金两种选择，由于被加工零件的材料是灰铸铁HB170-255所以选择高速钢就足够了。2.5.2刀具类型的选择由《金属机械加工工艺人员手册》(以下简称手册)钻Φ13和Φ23.5的孔选择刀具类型为锥柄长麻花钻(GB1439-85)。钻推杆孔4个Φ14孔口倒角选用带可换导柱锥柄120°锥面锪钻。42.6选择切削用量查手册表6-11选择合适的切削用量V、fmin/85.244min/13101000d1000n13rrf1=0.204min/72.216min/5.23161000d1000n23.5rrf2=0.231min/89.181min/1481000d1000n14rrf3=0.236min/50275.089.181231.072.216204.085.244v31425.23113fmmfnfnfn刀具种类刀具标准切削速度Vmm/min进给量fmm/r转速nr/min进给速度Vfmm/min莫式锥度13mm锥柄麻花钻GB1439-85100.204245.501号23.5mmGB1439-85160.231217502号5锥柄麻花钻14mm锥柄锪钻GB4264