加工主轴箱体的组合机床总体设计及夹具设计.doc

1、摘 要本次毕业设计以XK715C/1060的主轴箱为主要加工对象，主要任务有两项：第一项是加工主轴箱体的组合机床总体设计；第二项是机体零件的工装夹具的设计。在加工主轴箱体的组合机床总体设计中有步骤的进行总体设计，工艺方案的拟订，切削用量的确定，三图的设计。在工装夹具部分的设计中，首先是定位基准的选择，根据各自工序的不同特点来进行定位基准的选择，其次进行切削力及夹紧力的计算，最后进行误差分析。关键词：组合机床，主轴箱，切削，工装夹具AbstractThe graduation design reducer Cover design for the main target, with two ma

2、jor tasks : the first part is the design of modular machine tool，the second part is the fixture design.In the first part, we can do the whole design by steps, decide process scheme and cutting parameter, and design the three picture.In the second part, the first base position is the choice According

3、 to their respective processes to the different characteristics of the benchmark location choice, followed by the cutting force and the conduct of the clamping force, Finally error analysis.Key word: Aggregate machine-tool, headstock, cutting，Fixture目 录摘 要iAbstractii绪 论1第一章 概 述2第一节 组合机床及其特点2第二节 组合机床

4、的类型3一、具有固定夹具的单工位组合机床3二、具有移动夹具的多工位组合机床3三、转塔式组合机床4第三节 组合机床工艺范围及加工精度5第四节 采用组合机床的经济分析5第五节 组合机床的发展趋势6一、提高通用部件的水平6二、发展适应中、小批生产的组合机床6四、发展自动监测技术6五、扩大工艺范围7第二章 组合机床通用部件及其选用7第一节 通用部件的类型7一、通用部件的分类7二、通用部件的型号、规格及配套关系8第二节 常用通用部件8第三节 通用部件的选用9第三章 组合机床总体设计10第一节 工艺方案的拟定10一、制定工艺方案10二、确定组合机床的工艺方案11三、工艺规程设计13第二节 组合机床配置形式

5、及结构方案的确定21一、 影响组合机床配置形式及结构方案的因素21二、 组合机床方案分析比较的主要指标22三、 切削用量的确定22第三节 组合机床总体设计“三图”23一、 被加工零件加工工序图24二、 加工示意图24三、机床联系尺寸图30第四章夹具设计35第一节 夹具设计概述35一、组合机床夹具的定义和作用36二、组合机床夹具的特点36三、夹具的基本结构和工作原理37第二节 问题的提出37第三节 夹具设计38一、 定位基准的选择38二、 引导方式及导向支架38三、 定位元件定位销尺寸及有关参数的确定39四、定位误差分析与计算40五、夹紧力和剪切力的计算40结束语43参考文献44外文资料45中文

6、翻译：49致 谢57 iv绪 论毕业设计是按照教学计划的规定，必须进行的一个重要的综合性教学环节，使学生所学的知识在实践中得到具体应用。通过这次设计，能使学生全面了解和掌握一些机械设备方面的知识，便于使自己形成一套设计的思维模式，而且使所学的知识系统化地由理论转向实践，以培养学生对知识的综合运用能力，为毕业后走上工作岗位打下一个良好的基础。同时通过认真的设计，可以提高学生分析和解决问题的能力，以便更好的适应社会。本设计的主要内容有：组合机床的概述、组合机床通用部件及其选用、组合机床总体设计、组合机床主轴箱设计、组合机床技术设计五个部分。本设计以提高生产率和保证加工精度为目的，以较充足的专业课知

7、识为基础，结合毕业设计任务书，在收集和参考大量资料的前提下独立完成。设计基本上做到：图纸绘制基本符合国家标准，做到布局合理，图纸也基本能够正确、完整、清晰的表达出零件的形状及尺寸。计算说明书的条理较清晰，语言通顺流畅，图表和公式的编辑也基本符合毕业论文撰写规范。在设计过程中，尽量采用通用部件，为组合机床的生产提供便利条件。其中主轴箱的设计是重点，也是难点。主轴箱设计应充分考虑被加工零件的形状及加工要求，合理布置传动及齿轮的位置。尤其在齿轮设计上，更要反复验算转速，努力作出最合理的设计方案。在这次设计中，韩老师给予了我们很大的帮助。在她的指导下，一个又一个的难题被攻克，我们的设计水平有了很大的提

8、高。由于本人的水平十分有限，缺少实践经验，设计中难免有错误和不当之处，恳请各位老师批评指正。第一章 概 述在大批量生产中为了提高生产率，必须注意缩短加工时间和辅助时间，而且尽可能使辅助时间和加工时间重合，使每个工位安装多个工件的同时进行多刀加工，实行工序高度集中，因而广泛采用组合机床。组合机床是用已经系列化、标准化的通用部件和少量专用部件组成的多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的高效专用机床，生产率比通用机床高几倍至几十倍，可以进行钻、镗、铰、攻丝、车削、铣削、车孔端面等工序，随着组合机床的发展，其工艺范围日益扩大，如：焊接、热处理、自动测量和自动装配、清洗等非切削工序。1911年，美国

9、为加工汽车零部件研制了组合机床。在发展初期，各机床制造厂都执行自己的通用部件标准。为方便用户使用和维修，提高互换性，1953年美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定机床通用部件标准化的原则，并规定了部件间联系尺寸。1973年ISO公布了第一批组合机床通用部件标准，它包括了汽车、农业、纺机和仪表工业。1978年、1983年又第二次作了增补。目前，我国组合机床的通用部件约占70%90%。组合机床广泛应用于大批量生产的行业，如：汽车、拖拉机、电动机、内燃机、阀门缝纫机等制造业。主要加工箱体零件，如汽缸体、变速箱体、汽缸盖、阀体等，一些重要零件的关键加工工序，虽然生产批量不大，但也采

10、用组合机床来保证其加工质量。目前，组合机床的研制正向高效、高精度、高自动化的柔性方向发展。第一节 组合机床及其特点组合机床使用系列化、标准化的通用部件和少量的专用部件组成的多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的高校专用机床，其生产率比通用机床高几倍至几十倍，可进行钻、镗、铰、攻丝、车削、铣削等切削加工。组合机床的通用部件和标准件约占70-80%,这些部件是系列化的,可以进行成批生产.其余20-30%的专用部件是由被加工零件的形状,轮廓尺寸,工艺和工序来决定,如夹具,主轴箱,刀具和工具等.在批量生产中为了提高生产率，必须要缩短加工时间和辅助时间，而且尽可能使辅助时间和加工时间重合，使每个工位

11、装夹多个工件同时进行多刀加工，实行工序高度集中，因而广泛采用组合机床。一般的组合机床主要有六部分通用部件及两部分专用部件组成。以复合立式三面钻孔组合机床，它由侧底座、力主底座、力主、动力箱、滑台及中间底座等通用部件及多轴箱、夹具等专用部件组成。组合机床的专用部件往往也是由大量的通用零件和标准件组成。第二节 组合机床的类型根据所选的通用部件的规格大小以及结构和配制形式等方面的差异，将组合机床分为大型组合机床和小型组合机床两大类。习惯上滑台台面宽度B250mm的称为大型组合机床， B250mm的称为小型组合机床。根据大型组合机床的配制形式，可以将其分为具有固定夹具的单工位组合机床、具有移动夹具的多

12、工位组合机床和转塔式组合机床三类。一、具有固定夹具的单工位组合机床单工位组合机床特别适用于加工大中型箱体类零件。在整个加工循环中，夹具和工件固定不动，通过动力部件使刀具从单面、双面或多面对工件进行加工。这类机床加工精度高，但生产率低。按照组成部件的配置形式及动力部件的进给方向，单工位组合机床又分为卧式、立式、倾斜式和复合式四种类型。（一）卧式组合机床 卧式组合机床的刀具主轴水平布置，动力部件沿水平方向进给，按加工要求的不同，可配置成单面、双面或多面的形式。（二）立式组合机床 立式组合机床的刀具主轴垂直布置，动力部件沿垂直方向进给，一般只有单面配置形式。（三）倾斜式组合机床 倾斜式组合机床的动力

13、部件倾斜布置，沿倾斜方向进给，可配置成单面、双面或多面的形式，以加工工件上的倾斜表面。（四）复合式组合机床 复合式组合机床是上述两种或三种形式的组合。二、具有移动夹具的多工位组合机床多工位组合机床的夹具和工件可按预订的工作循环，作间歇性的移动或转动，以便依次在不同工位上对工件进行不同工序的加工。这类机床生产率高，但加工精度不如单工位组合机床，多用于大批量生产中对中小型零件的加工。按照夹具和工件的输送方式不同，可分为移动式工作台式、回转工作台式、中央立柱式和鼓轮式四种类型。（一）移动工作台组合机床 移动工作台组合机床是先后在两个工位上从两面对工件进行加工，夹具和工件可随工作台直线移动从而实现工位

14、的变换。（二）回转工作台组合机床 回转工作台组合机床在每一个工位上可以同时加工一个或几个工件，其上的夹具和工件安装在绕垂直轴线回转的工作台上，并随其作周期转动以实现工位的变换。由于这种机床适宜对中小型工件进行多面、多工序加工，具有专门的装卸工位，使装卸工件的辅助时间和机动时间重合，所以能够获得较高的生产率。（三）中央立柱式组合机床 中央立柱式组合机床上的夹具和工件安装在绕垂直轴线回转的工作台上，并随其作周期转动以实现工位的变换。在环形回转工作台周围以及中央立柱上均可布置动力部件，在各个工位上对工件进行多工序加工。（四）鼓轮式组合机床 鼓轮式组合机床上的夹具和工件安装在绕垂直轴线回转的工作台上，

15、并随其作周期转动以实现工位的变换。在鼓轮的两端布置动力部件，从两面对工件进行加工。三、转塔式组合机床转塔式组合机床的特点是：几个多轴箱安装在转塔式工作台上，各个多轴箱依次转到加工位置对工件进行加工。按多轴箱是否做进给运动，可将这类机床分为：（一）只实现主运动的转塔式多轴箱组合机床 多轴箱安装在回转工作台上，主轴由电动机通过多轴箱内的传动装置带动作旋转运动；工件安装在滑台的回转工作台上（如果不需工件转位时，可直接安装在滑台上），由滑台带动作进给运动。（二）既实现主运动又可随滑台作进给运动的转塔式多轴箱组合机床 这类机床的工件固定不动（也可以做周期转位），转塔式多轴箱安装在滑台上并随滑台作进给运动。转塔式组合机床可以完成一个工件的多工序加工，因而可以减少机床台数和占地面积，适宜于中小批量生产。第