曲轴箱轴承孔端面螺纹底孔组合钻床及夹具设计.doc

1、摘 要一个国家的发展主要依赖工业生产，工业生产的发展水平决定着这个国家的未来发展方向。先进的制造设备是最直接能够提升生产力的。本文所要详解的是曲轴箱轴承孔端面螺纹底孔的加工方法及其加工用的组合钻床。此工艺要求同时加工曲轴箱左右两端12个螺纹底孔，并且一次性达到所要求的加工精度。按照以上要求，设计出三图一卡，装配图及夹具。卧式组合钻床构成零部件大致为滑台底座、液压滑台、多轴箱、夹具，附带动力元件等等。本文主要涉及机床部件标准件的选取，涉及夹具，多轴箱齿轮的配对及校核。关键词：组合钻床,轴承孔端面,多轴箱,夹具 AbstractThe development of a country depend

2、s mainly on the industrial production, and the development level of the industry determines the future development direction of the country. Advanced manufacturing equipment is the most direct to enhance the productivity of.T This paper will explain the combination drilling machine processing method

3、 of crankcase bearing hole face and threaded hole for processing. This process requires simultaneous processing of the crankcase around 12 ends of the threaded hole, and attains required processing precision. According to the above requirements, the design of a three figure 1 card, assembly drawing

4、and fixture.Horizontal combination drilling machine components generally slide base, hydraulic slipway, multi axle box, fixture, incidental power components and so on. This paper mainly involves the selection of standard parts of machine tools, involving the fixture, the matching of multi axle box a

5、nd check.Keyword: Combination drilling machine, end face of bearing bore, multi axle box, clamp目 录摘 要2Abstract31绪 论42.组合机床的总体设计62.1 组合机床方案的制定62.2 确定切削用量及选择刀具82.3 “三图一卡”的编制92.4 多轴箱的设计183.夹具设计213.1 机床夹具的概述213.2工件结构特点分析213.3工件定位方案和定位元件的设计223.4夹紧方案和夹紧元件的设计223.5夹具体的设计223.6误差的分析与计算223.7夹具精度分析计算234 .结 论24致

6、 谢25参考文献2623Abstract第二章 组合机床的总体设计1绪 论1.1综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义21世纪制造业迅速发展，生产效率决定企业的存亡，提高机床的生产效率，降低生产成本，使得企业最大化利益化是每个生产企业关注的。随着时代发展，工程师们首先发明了专用机床提高生产率，其缺点制造成本高，设计周期长，通用性低。多年后，工程师们改善了传统的机床，即如今的组合机床，大大提高了生产效率，降低了劳动率。组合机床的特点为一次性可以多把刀具加工或同时加工多个工序，产品质量也是有增无减；一般的组合机床由标准零部件组成，方便零件更换减少生产成本；组合机床能够实现联合组成自动化生产

7、线，实行大规模生产。如今，组合机床可以保证高质量，高产量，高效率的车间生产。组合机床自动化程度非常高，只需少数工人加工操作。国内的大中型箱体类零件的钻孔，扩孔等大部分用组合机床加工。近年来，组合机床行业日益壮大。1.2.组合机床的种类与用途1911年，美国人发明了世界上第一台组合机床。当时只是用在汽车行业，人们发现其加工效率很高，没过多久，组合机床遍布世界各地大小工厂中。28年前，我国刚开始只有小规模地生产，如今，组合机床被用于大大小小各个行业。组合机床是提高效率，工业发展的完美探索者。组合机床自动化程度比较高，高效，易加工，已经成为机械行业的新鲜血液。1.3.组合机床的发展与前景我国的组合机

8、床生产水平属于世界中游，国内大型，多工位的的组合机床不得不从国外引进。在21届日本国际机床博览会中上， 许多国家展示了当时最先进的组合机床，国内专家们现在还对当时展示的多功能的设备大为观止。当时列出的组合机床，最高的主轴转速每分钟18000转，进给速度达到每分钟50米。现在生产质量要求愈来愈高，零件也愈来愈复杂，现今水平的组合机床可以做到化繁为简，化难为易，组合机床在机械行业的前景是不能想象的。 组合机床的发展趋势是自动化，多样化，随着科技的发展，自动化技术的日益成熟，组合机床自动线也越来越数字化，未来的发展趋势是机床可以实行无人操作，从工件的装夹，零件的加工，再到工件的拆卸，机床自动实行，可

9、以大大提高生产力，降低劳动强度。现今，工件的形状越来越复杂精细，加工要求越来越高，单工序机床今后将无法满足每日大批量的生产，多工序多样化得组合机床将会是未来趋势，机床可以多工序加工，还可以同时进行钻孔，铣面等。我国的综合实力日益壮大，工业发展也紧追欧美大国，组合机床生产发展也日益蓬勃。第二章 组合机床的总体设计2.组合机床的总体设计2.1 组合机床方案的制定2.1.1确定加工工艺方案每一道工序，每一环节都需要有零件加工的要求、目标，加工工艺方案便是零件加工生产的依据。每一道工序都会有一个加工工艺方案，零件加工时，我们需拟定合理的工艺方案出来。生产在制定工艺方案时，首先要仔细查看零件图纸，要清楚

10、知道工件的轮廓、材质等；还要知道工件要加工哪一个或哪些部位，加工的精度要求等；初步确定工件加工时如何定位、夹紧，估算切削量等等。最后查看中英文的相关资料，拟定出合理的工艺方案。分析被加工零件（曲轴箱轴承孔端面），写出螺纹底孔的工艺过程。 (1)技术要求曲轴箱左右端面轴承孔上的螺纹底孔的加工，共计6X2=12个，工件材料为HT200（灰铸铁），硬度为HB163255。 (2) 工艺分析孔的位置度公差为0.1mm。根据实际生产经验，为了提高加工效率，减少生产成本，螺纹底孔的加工同时一步完成，M8螺纹孔低孔直径查表计算取6.5毫米，加工的孔深为16毫米。(3) 定位基准的确定和选择合适的夹紧点综合分

11、析被加工零件的特征和加工的部位，最后确定以箱体的底面为定位基准，选取底座对角长度最大的两个孔定位，一面两销（圆柱销、菱形销）定位可以限制工件个六自由度， 且此组合钻床配有该曲轴箱的专用夹具。（4）生产量年生产量不少于60000件。2.1.2 确定组合机床结构方案(1)被加工零件的加工精度在完成机床结构方案时，我们要保证加工零件可以完成要求的加工工序，并且要保证加工精度。曲轴箱轴承端面螺纹孔的不需要特别高的加工精度，可以使用一般组合钻床。在加工时，可以对所有孔同时进行最终的精加工。为了使得加工出来的孔粗糙度在Ra3.0um内，我们要精确计算零件的尺寸大小，夹具的定位误差等，提高制造精度。最后，我

12、选择尾置式齿轮动力装置的组合机床，采用液压系统进给，夹具设计为手工夹紧。 (2) 被加工零件的特点轴承孔端面的材料HT200、硬度HB163-255，6个孔以轴承孔中心为圆心环状均匀分布，孔的直径为6.5毫米。经分析，零件加工时受力不大，加工处发热等影响微乎其微。确定单面6个孔可以同时加工，双面同步进行，一次完成的方案。实际生产中，被加工面与定位基准面垂直的一般选择卧式机床，立式机床一般不加工长度偏高的工件，且工件的被加工平面与工件的定位基准面是平行的。此工件的被加工面与定位基准平面是垂直的，6个孔一次同步完成，一个工序，最后确定卧式单工位组合钻床。(3) 零件的生产批量零件的生产批量也会影响

13、到机床的设计。此工件年生产量6万件，多轴头同步加工，可以大大减少生产周期，从而提高效率。(4) 机床使用条件最后，还需去工厂车间作实地考察，查看车间大小，所需机床数量，还要考虑客户的要求，再综上考虑，给客户提供多个选择方案。综上所述：从以上各个方面综合考虑，工件的结构，用户要求等等，最终，我优先选用六轴头单工位同步钻床。2.2 确定切削用量及选择刀具2.2.1 选择切削用量确定了工件的工艺方案和机床的种类，下来就要考虑选择切削用量。在实际生产中，机床同时加工的轴越多，切削用量会少25左右。组合机床的进给系统选用动力滑台。由于要被加工的孔的深度是一致的，所以每个刀具的进给量也是一致的，满足Nix

14、Fi=NjxFj。同时，我们还可以计算出动力滑台每分钟进给量Vf=NixFi。式中：Ni，Nj各主轴转速（r/min） Fi，Fj各主轴进给量（mm/r）所生产的每个曲轴箱轴承端面的工件材料、精度、技术要求完全一样的。综合效率和成本考虑，最后选取钻头直径选取D=6.5mm,材质选择高速钢。综合加工效率，刀具磨损情况考虑，选取刀具进给量f=0.1mm/r，同时为了一次达到加工精度要求，选取切削速度v=10m/min。2.2.2 切削力、切削扭矩、切削功率的(1)通过切削力的计算，可以计算出滑台的最小进给力:布氏硬度：HB =HBmax-(HBmax-HBmin)/3 =255-(255-163)

15、/3 =224.33式中: HB布氏硬度切削力：F=26D f0.8HB0.6 =26X6.5X0.10.8X224.330.6 =689.32N式中: F切削力（N）D钻头直径（mm） (2)主轴及传动轴的选取主要由切削扭矩决定:切削扭矩：T =10D1.9f0.8HB0.6 =10X6.51.9X0.10.8X224.330.6 =1429.12Nmm式中: T切削扭矩(Nmm) f进给量（mm/r） (3)动力箱主要依靠切削功率和主轴转的速选择的:切削功率：P=TV/(9740X3.14XD) =(1429.12X10)/(9740X3.14X6.5) =0.072 kW 转速：n=1000v/(3.14Xd) =1000X10/(3.14X