1、目录第一章 绪论 1 第二章 组合机床介绍 第一节 加工内容及要求 2 第二节 工作循环 2 第三节 夹具设计方案2 第四节 确定切削用量及刀具 2 第五节 确定切削力扭矩、功率及刀具耐用度 3 第六节 初定主轴直径 4 第七节 主轴箱所需动力 5第三章 组合机床总体设计 6 第一节 三图一卡设计 6 第二节 主轴箱轮廓尺寸 9 第三节 传动装置润滑 10 第四节 机床技术特性 10 第五节 计算生产率 10第四章 组合机床主轴箱设计 12 第一节 原始依据图 12 第二节 主轴结构形式及动力计算 13 第三节 传动方案。14 第四节 主轴箱的坐标计算19 第五节 主轴箱的润滑及手柄轴位置20
2、 第六节 绘制装配图主轴箱21第五章 总结 30第六章 参考资料 31 第一章 绪论组合机床及其自动线是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备。它的特征是高效、高质、经济实用,因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业。我国传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制,它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件(近年研制的组合机床加工连杆、板件等也占一定份额) ,完成钻孔、扩孔、铰孔,加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台,在孔内镗各种形状槽,以及铣削平面和成形面等。组合机床的分类繁多,有大型组合机床和小型组合机床,有单面、双面、三面、
3、卧式、立式、倾斜式、复合式,还有多工位回转台式组合机床等;随着技术的不断进步,一种新型的组合机床柔性组合机床越来越受到人们的青睐,它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换,配以可编程序控制器( PLC) 、数字控制(NC) 等,能任意改变工作循环控制和驱动系统,并能灵活适应多品种加工的可调可变的组合机床。另外,近年来组合机床加工中心、数控组合机床、机床辅机(清洗机、装配机、综合测量机、试验机、输送线) 等在组合机床行业中所占份额也越来越大。由于组合机床及其自动线是一种技术综合性很高的高技术专用产品,是根据用户特殊要求而设计的,它涉及到加工工艺、刀具、测量、控制、诊断监控、清洗
4、、装配和试漏等技术。我国组合机床组合机床自动线总体技术水平比发达国家要相对落后,国内所需的一些高水平组合机床及自动线几乎都从国外进口。工艺装备的大量进口势必导致投资规模的扩大,并使产品生产成本提高。因此,市场要求我们不断开发新技术、新工艺,研制新产品,由过去的“刚性”机床结构,向“柔性”化方向发展,满足用户需求,真正成为刚柔兼备的自动化装备。随着市场竞争的加剧和对产品需求的提高,高精度、高生产率、柔性化、多品种、短周期、数控组合机床及其自动线正在冲击着传统的组合机床行业企业,因此组合机床装备的发展思路必须是以提高组合机床加工精度、组合机床柔性、组合机床工作可靠性和组合机床技术的成套性为主攻方向
5、。一方面,加强数控技术的应用,提高组合机床产品数控化率;另一方面,进一步发展新型部件,尤其是多坐标部件,使其模块化、柔性化,适应可调可变、多品种加工的市场需求。从2002 年年底第21 届日本国际机床博览会上获悉,在来自世界10 多个国家和地区的500 多家机床制造商和团体展示的最先进机床设备中,超高速和超高精度加工技术装备与复合、多功能、多轴化控制设备等深受欢迎。据专家分析,机床装备的高速和超高速加工技术的关键是提高机床的主轴转速和进给速度。该届博览会上展出的加工中心,主轴转速10 00020 000 r/ min ,最高进给速度可达2060 m/ min ;复合、多功能、多轴化控制装备的前
6、景亦被看好。在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时,加工的形状却日益复杂。多轴化控制的机床装备适合加工形状复杂的工件。另外,产品周期的缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新的变化,满足各种各样产品的加工需求。然而更关键的是现代通信技术在机床装备中的应用,信息通信技术的引进使得现代机床的自动化程度进一步提高,操作者可以通过网络或手机对机床的程序进行远程修改,对运转状况进行监控并积累有关数据;通过网络对远程的设备进行维修和检查、提供售后服务等。在这些方面我国组合机床装备还有相当大的差距,因此我国组合机床技术装备高速度、高精度、柔性化、模块化、可调可变、任意加工性以及通信技术的应用将是今后的发展
7、方向。研究本课题的指导思想及要达到的目标在完成了大学阶段的课程学习之后，为了巩固和深入的学习理论知识，系统地掌握并运用这些知识，全面提高我们自身的综合素质，为以后踏上工作岗位，游刃有余的完成各项工作做好准备。通过本次毕业设计，我在辅导老师和周围同学的帮助下认真的完成本次毕业设计课题，在保证完成任务的前提下还有一定的质量水准。让我实际操作设计组合机床，亲自体会作为工程技术人员，作为一名工程师应具有的理论知识、专业素养及实际动手操作能力，力争做一名合格的工科工程师人员第二章 组合机床总体设计1. 概述底面攻丝组合机床是在工件底面上加工螺纹的一种高效率自动化专用加工设备。机床的液压动力滑台对面布置电
8、动机固定在滑台上,中间底座上装有工件定位夹紧装置。组合机床的总体设计通常是根据与用户签定的和同和协议书，针对具体加工零件，拟订工艺和结构方案，并进行方案图样和有关技术文件的设计。根据工艺方案确定机床的型式和总体布局。在选择机床配置型式时，既考虑到实现工艺方案，保证加工精度、技术要求及生产率，又考虑到机床操作、维护、修理和排屑的方便性。在选择组合钻床结构方案时，必须保证稳定的加工精度。固定式夹具组合机床能达到的螺纹位置精度最高，采用固定导套一般能有效的减小由于攻丝靠模头的自重引起的误差，考虑到操作的方便性，需要合理确定装料高度根据被加工零件的特点,为实现加工精度要求,同时考虑到经济效益和生产率,
9、经过反复论证、分析和计算,我们采用了卧式多轴组合机床的总体设计方案。2.总体结构及工作循环本机床采用卧式组合机床,变速箱体装在工作台的夹具上,这样便于上、下料。机床机械部分主要有:底座、中间底座、多轴箱、刀具、夹具、冷却系统;控制部分为PLC 控制系统及液压传动系统。机床的工作循环为:人工装上一工件夹紧油缸夹紧I 滑台开始工作循环:快进(冷却供、主轴转) 工进(死档铁停留) 快退至原位(主轴停) 滑台开始工作循环:快进(冷却供、主轴转) 工进(死档铁停留) 快退至原位(主轴停、冷却停) ,夹紧油缸松开,防护门自动打开,油缸推出工件,工件到位后油缸退回.(快退缓退) ,死档铁停留,工作循环结束3
10、.组合机床的设计步骤 一. 拟订方案阶段 指定工艺方案是设计组合机床最重要的一步。工艺方案制定得好与否，将决定机床能否达到“体积小，重量轻，结构简单，使用方便，效率高，质量好”的要求。为了使工艺方案制定得合理，先进，必须从认真分析被加工零件图纸开始，深入现场了解被加工零件的结构特点，加工部位，尺寸精度，表面粗糙度和技术要求，定位夹紧方式，工艺方法和加工过程中所采用的刀具，辅具，切削用量及生产率等，分析其优缺点总结设计制造使用单位和操作者丰富的实践经验，以求理论紧密联系实际，从而确定零件在组合机床上完成的工艺内容及方法，决定刀具种类，结构类型，数量及切削用量等。 二技术设计阶段根据已确定的工艺和
11、结构方案，按照加工示意图和机床联系尺寸图等开展部件设计，绘制多轴箱，夹具等装配图。 三工作设计阶段 （1）绘制机床联系尺寸总图。 （2）编制机床说明书，制定机床精度检验，调整，试车规范等有关验收标准。4.制造工艺的确定本课题就是要通过实地调研考察，结合大学阶段所学专业课知识和相关资料的分析阅读设计专用机床（组合机床），来解决上述制造工艺中上端面钻孔的加工问题。在设计时要注意下列几个问题：采用先进的加工工艺方案，恰当地确定本专机的工序集中度；选择合适的配置，合理选择本专机的通用部件；合理选择切削速度，进给量，确定钻孔所用的刀头；设计合理高效的专用夹具。影响工艺方案的主要因素。（1） 两个零件同时
12、加工。（2） 材料HT200。（3） 生产批量：大中批量。工序间余量的确定：mm。刀具结构选择：考虑到加工材料、生产批量和加工精度要求不高，采用通用的细柄机用丝锥。2.3 变速箱体两侧面孔攻丝工艺方案的确定从工艺简图中可以看到：要加工的底面12个螺纹孔，攻丝深度为10mm，各螺纹孔之间有位置度要求。根据加工零件的形状和加工要求，考虑加工经济精度等因素，确立合理的加工工艺方案。2.3.1 工艺基准分析选择加工工艺基准时应遵循一下原则：应尽可能的选择设计基准为加工时的定位基准，这样可以减少累计误差，有利于保证加工的精度，还有利于工件加工；选择定位基准时应选用光洁、平整和有足够大的尺寸面做定位基准，
13、定位时要确保工件的稳定，只有不能避免才考虑粗基准；统一基准原则，这样可以简化夹具设计，减少工件搬动和装夹次数；选择基准应保证定位准确、可靠，夹紧机构简单，操作方便；工序集中原则，选择基准时保证在一次装夹下，尽可能多的加工，便于保证加工的精度要求；夹紧时要保证不影响加工，夹紧要可靠；在加工方向上，当所受力较大时要考虑采用辅助夹紧，这样在加工过程中可以保证定位要求，满足加工要求。定位基准和夹紧部位（4） 定位基准：一面两销（5自由度）。（5） 夹紧部位：零件一侧平面。2.3.2 机床配置型式的选择组合机床是针对被加工零件的特点及工艺要求，按高度集中工序原则设计的一种高效率专用机床。设计机床前，首先
14、根据组合机床完成工艺的一些限制及组合机床各种工艺方法能达到的加工精度、表面粗糙度及技术要求，解决零件是否可以利用组合机床加工及采用组合机床加工是否合理的问题。影响机床配置方案的主要因素有：被加工零件的加工精度和加工工序，它是制定机床方案的主要依据；被加工零件的特点在很大程度上决定了机床采用的配置型式；被加工零件的生产批量；机床的使用条件。本机床采用卧式滑台式双件加工的单工位组合机床。2.3.3 切削用量的选择机床要正常工作，必须确定合理的切削速度和进给量。切削速度和进给量选择适当，将会减少加工时间，延长刀具使用寿命，获得较高的生产效率和加工质量。由于该工序采用的是组合机床单面加工双件12个孔，都是M6的螺纹孔,因此每把刀具的进给量都是相同的。根据钻孔加工切削用量参照表，攻丝切削速度为4m/min.由公式n=vd1000可得：主轴转速n=212r/min。进给量f=1mm/r。有以上数据，选择相应的涨套、芯轴、衬套及攻
