加工柴油機齒輪室蓋的鉆鏜專用組合機床設(shè)計
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- 加工柴油機齒輪室蓋的鉆鏜專用組合機床設(shè)計
目 錄
1 前言………………………………………………………………………………1
2 組合機床總體設(shè)計………………………………………………………………2
2.1 組合機床工藝方案的制定……………………………………………………2
2.2 組合機床配置型式及結(jié)構(gòu)方案的確定………………………………………2
2.3 各側(cè)具體零部件的設(shè)計、計算及選擇………………………………………3
2.4 機床生產(chǎn)率計算卡………………………………………………………… 10
3 組合機床多軸箱設(shè)計（右主軸箱）………………………………………… 12
3.1 繪制右主軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖…………………………………………… 12
3.2 主軸、齒輪的確定及動力計算…………………………………………… 13
3.3 主軸箱傳動系統(tǒng)的設(shè)計與計算…………………………………………… 13
3.4 多軸箱坐標計算、繪制坐標檢查圖……………………………………… 18
3.5 主軸箱中變位齒輪的計算………………………………………………… 22
3.6 變位齒輪的設(shè)計…………………………………………………………… 22
3.7 齒輪強度校核……………………………………………………………… 23
3.8 傳動軸直徑的確定和軸的強度校核……………………………………… 25
3.9 主軸箱體及其附件的選擇設(shè)計…………………………………………… 28
4 結(jié)論…………………………………………………………………………… 30
參考文獻……………………………………………………………………………31
致謝…………………………………………………………………………………32
附錄…………………………………………………………………………………33
1 前言
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率專用機床。目前，組合機床主要用于平面加工和孔加工兩類工序。平面加工包括銑平面、锪（刮）平面、車平面；孔加工包括鉆、擴、鉸、鏜孔以及倒角、切槽、攻螺紋、锪沉孔滾壓孔等。隨著綜合自動化的發(fā)展，其工藝范圍正擴大到車外圓、行星銑削、拉削、推削、磨削、珩磨及拋光、沖壓等工序。此外，還可以完成焊接、熱處理、自動裝配和檢測、清洗和零件分類及打印等非切削工作。
組合機床在汽車、拖拉機、柴油機、電機、儀器儀表、軍工及縫紉機、自行車等輕工行業(yè)大批大量生產(chǎn)中已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用；一些中小批量生產(chǎn)是企業(yè)，如機床、機車、工程制造業(yè)中也已推廣應(yīng)用。組合機床最適宜于加工各種大中型箱體類零件，如汽缸蓋、汽缸體、變速箱體、電機座及儀表殼等零件；也可用來完成軸套類、輪盤類、叉架類和蓋板類零件的部分或全部工序的加工。
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。
本次畢業(yè)設(shè)計課題來源于生產(chǎn)實際，具體的課題是柴油機齒輪室蓋鉆鏜專機總體及主軸箱設(shè)計。在設(shè)計前認真研究被加工零件的圖樣，研究其尺寸、形狀、材料、硬度、重量、加工部位的結(jié)構(gòu)及加工精度和表面粗糙度要求等內(nèi)容，為設(shè)計提供大量的數(shù)據(jù)、資料，作好充分的、全面的技術(shù)準備。在準備了充足的資料之后進行總體及零部件的設(shè)計工作，總體的設(shè)計的主要工作是完成“三圖一卡”，即繪制機床的總體尺寸聯(lián)系圖、加工示意圖、零件的工序圖及編制生產(chǎn)率計算卡；主軸箱設(shè)計的方法是：繪制主軸箱設(shè)計的原始依據(jù)圖；確定主軸的結(jié)構(gòu)、軸頸及齒輪模數(shù)；擬訂傳動系統(tǒng)；計算主軸、傳動軸坐標，繪制坐標檢查圖；繪制多軸箱總圖，零件圖及編制組件明細表。在此次的設(shè)計中采用“一面兩銷”定位，液壓夾緊，提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動強度，同時在設(shè)計中采用了大量的通用零部件，降低了產(chǎn)品的成本。
在設(shè)計過程中，得到了劉道標老師的大力指導(dǎo)和同課題組同學的熱情幫助，在此謹致謝意。
限于本人水平和經(jīng)驗，本設(shè)計中一定有錯誤和不妥之處，敬請批評指正。
2 組合機床總體設(shè)計
組合機床總體設(shè)計，通常是根據(jù)與用戶簽定的合同和技術(shù)協(xié)議書,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)文件的設(shè)計。
2．1 組合機床工藝方案的制定
工藝方案的擬訂是組合機床設(shè)計的關(guān)鍵一步。因為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，應(yīng)根據(jù)工件的加工要求和特點，按一定的原則、結(jié)合組合機床常用的工藝方法、充分考慮各種因素，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟分析后擬訂出先進、合理、經(jīng)濟、可靠的工藝方案。
此次設(shè)計的組合機床是用于加工柴油機齒輪室蓋的鉆鏜專用組合機床，其工藝方案為鉆孔和鏜孔，其具體的加工工藝如下:
a. 鉆6－M6－6H孔至Φ5， 左側(cè)面；
b. 鉆6－Φ9孔（深38）， 右側(cè)面；
c. 鉆3－Φ9孔（深78）， 右側(cè)面；
d. 鏜Φ45H8孔至Φ43.5， 后側(cè)面；
e. 倒孔口角至Φ46.6， 后側(cè)面；
正確選擇組合機床加工工件采用的基準定位，是確保加工精度的重要條件。
本設(shè)計的柴油機齒輪室蓋是箱體類零件，箱體類零件一般都有較高精度的孔和面需要加工，又常常要在幾次安裝下進行。因此，定位基準選擇“一面雙孔”是最常用的方法， 因此該被加工零件采用 “一面兩銷”的定位方案，定位基準和夾壓點見零件的工序圖。該定位方案限制的自由度敘述如下：以工件的右側(cè)面為定位基準面，約束了y、z向的轉(zhuǎn)動和x向的移動 3個自由度。短定位銷約束了y、z向的移動2個自由度。長定位銷約束了x向的轉(zhuǎn)動1個自由度。這樣工件的6個自由度被完全約束了也就得到了完全的定位。
2．2 組合機床配置型式及結(jié)構(gòu)方案的確定
根據(jù)選定的工藝方案確定機床的配置型式，并定出影響機床總體布局和技術(shù)性能的主要部件的結(jié)構(gòu)方案。既要考慮能實現(xiàn)工藝方案，以確保零件的精度、技術(shù)要求及生產(chǎn)率，又要考慮機床操作方便可靠，易于維修，且潤滑、冷卻、排屑情況良好。對同一個零件的加工，可能會有各種不同的工藝方案和機床配置方案，在最后決定采取哪種方案時，絕不能草率，要全面地看問題，綜合分析各方面的情況，進行多種方案的對比，從中選擇最佳方案。
各種形式的單工位組合機床，具有固定式夾具，通�？砂惭b一個工件，特別適用于大、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，這種機床可分為單面、多面復(fù)合式。利用多軸想同時從幾個方面對工件進行加工。但其機動時間不能與輔助時間重合，因而生產(chǎn)率比多工位機床低。
在認真分析了被加工零件的結(jié)構(gòu)特點及所選擇的加工工藝方案，又由單工位組合機床的特點及適應(yīng)性，確定設(shè)計的組合機床的配置型式為單工位臥式組合機床。
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