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1、盐城工学院本科生毕业设计说明书 20141 前言组合机床是有大部分的通用部件配合着少部分的专用零件以一定的组合方式组成的，使得加工工艺的工序比较集中、生产加工的效率高。组床可以同时由多面、多工位、多轴对一定数量的工件进行切屑、镗孔等加式。与万能机床相比，有着设计制造周期短、机床生产的花费少、机床自身具备的自动化水平高、生产工件的速度快、工件被加工过程机床工作稳定、可以有效地减少工厂员工的劳动强度等一系列优势。很多年来加工广泛的选用万机床。随着产业的发展，许多企业的产品的生产量不断增多，产品精度要求得到了买家的重视，继续使用万能机床加工就无法满足产品各方面的需求。组合机床的出现则满足了这些要求，
2、被大规模的运用到生产中。就当前而言，中国的制造企业发展速度较快，产业扩展的范围在增大，整体的科技技术水平偏低，配置、组合机床的加工工艺、加工技术任然无法和外国相比。不得不承认稍微落后于他们。组合机床在我国有着很好展，并且得到了一致的认可。从最初组合机床的出现，对组合机床有一定的开发和研究，结合实际情况研究出各种各样的组合机床，同时还引进了其他技术，如数控技术，利用数控技术开发出多坐标加工数控组合机床，这是对组合机床的一次重要的改革，使原本在结构要求很严格的组合机床有了一定的可变性，这一发展为汽车类产业的发展提供了很大的技术条件。组合机床和汽车产业有着密切的关系，随着汽车产业的发展，人们对产品的
3、要求在不断地提高，这也让组合机床的发展面对了一个新的问题，提高组合机床的加度成为了一件刻不容缓的事情，出现了密铣组合机床、多轴孔精镗组合机床、箱体类零件定位销孔加工组合机床等一类的组合机床。精加工组合机床的出现使得机床的加工范围得到了扩展，同时也为以后的成套加工打下了先决条件。组合机床的迅速发展使得组合机床对自身的技术要求有了相应的提高，组合机床技术的套促成了装备套，装备条件和水平有了很大的提升，相对应成套技术和产品有了更好的发展。研发出自动排屑技术、冷却液过滤技术、洗涤液循环技术。这些相应技术的出现和发展大大减少了我国和国外机床技术的差距。 本次设计的课题是柴油机机体三面组合机床总体及后主轴
4、箱设计，在设计过程中，组合机的体设计是我和我的合作同学李振威在袁健老师的悉心指导下完成的，我要感谢我的指导老师袁健，还有我的合作同学李振威，在总体设计中，我只要负责数据的处理以及一些材料的选择，剩余的很多工作是由李振威同学完成的，后主轴箱的设计是我自己单独完成的。下面将是这次设的主要要求：攻右侧面上的7个深8螺纹孔和3个深22螺纹孔和5个深22螺纹孔和3个深15螺纹孔；攻左侧面上的2个深14螺纹孔，3个深24螺纹孔，6个M深20螺纹孔和1个深24螺纹孔；攻后侧面上的3个Z和1个深度20螺纹孔。2 组合机床的总体设计 组合机床的总体重点在于对工件及其加艺的分析，通过分析拟定合理的工艺方案，设计出
5、满足工艺要求、有很强的实用性的机床是最终的目的。首先要根据工件的加工要求，制定出很多个工艺方案，对方案进行比较，选择最符合的一种。工艺方案的确定可以解决组合机床的性能、传动、布局等相应的问题，是机床设计的主要部分。组合机床的设计结构可分为式和式两种2.1 总体方案的论证 2.1.1 被加工零件的特征如图2-1：此次组合机床的加工工件是柴油机气缸体，是体类零件，原料是，硬度为250。图2-1 柴油机气缸体加工内容：攻右侧面上的7个深8螺纹孔和3个深22螺纹孔和5个深22螺纹孔和3个深15螺纹孔；攻左侧面上的2个深14螺纹孔，3个深24螺纹孔，6个M深20螺纹孔和1个深24螺纹孔；攻后侧面上的3个
6、Z和1个深度20螺纹孔。2.1.2 工艺路线的确定零件在机床上所需完成的加工工序是设计组合机床的重要，是使工件的精度得到相应的的前提。本次加工的零件是柴体，加序主要如下：工序1：粗铣底面；工序2：粗铣左、右端面；工序3：粗铣前、后端面；工序4：半精铣底面；工序5：半精左、右端面；工序6：半精铣前、后端面；工序7：粗镗孔；工序8：精镗孔；工序9：钻左、右、后面的孔；工序10：攻丝。2.1.3 机床配置形式的选择机床的配置型式可分为和两种。图2-2 卧式组合机床结构图2-3 立式组合机床结构卧式机床（图2-2）的加工和装配性好，振动轻微，过程平稳，自身的偏下，加工精度好，安装简便，但同时床身的被削
7、弱，体积大。立式机床（图2-3）有着体积小，自由度高，操作方便等优势，但是机床重心偏上，工作时振动明显。卧式机床多用于加中心线与定位基准面的情况，加工定位基面是时一般选用立式机床，这时要加工的孔与基面的位置夹角为90度。本次加工的柴油机汽缸体其是卧体。通过比较，从装夹角度来讲，卧式可以让工件平方，装夹时较方便，同时还降低了操作员工的劳动强度，加工时机床的震动较小，加工过程平稳等，综上原因我们选择卧式组合机床为加工机床。2.1.4 定位基准的选择 组合机床是专门为被加工零件或被加工的某道设计的。只有精确的选定定位基准，才可以使工件的加度得到保障，同时还可以将工序有效的聚集起来。本机床定位是两根定
8、位条安装在工件的下表面配合安装在左侧的定位条以及工件背后一根定位销对工件的6个自由度进行约束。方式采用上面用气缸在从右面用气缸进行辅助。2.1.5 滑台形式的选择机械滑台进给时波小，速度慢时无爬行，高速时无抖动现象，可以有效的控制被加工工件的表面度，有较强的抗冲击能力，断续铣削、钻头钻通孔快要完成加工收尾时，不会因冲击对刀具造成损坏，运行安全可靠，故障易被发现，调整及维修方便简单。因而最终选定机械滑台。2.2 设计计算2.2.1 扭矩的计算根据文献6第一百四十三页表6-20 式中：为加工螺纹大径。为工件的螺距。左侧面的计算：攻深14的螺纹孔：攻深24的螺纹孔：攻6M121.75-7H深20的螺
9、纹孔： 攻1M61-7H深20的螺纹孔：右侧面的计算：攻深8的螺纹孔：攻3M101.5-7H深22的螺纹孔： 攻5M81.25-7H深22的螺纹孔：攻3M81.25-7H深15的螺纹孔后端面的计算：攻深20的螺纹孔： 攻深20的螺纹孔：2.2.2 确定主轴的直径的参数 根据参考文献6第 44页公式： （2-2）式中：为主轴直径 单位mm ； 为转矩 单位 。左侧面的计算：攻深14的螺纹孔： 故 d取20攻深24的螺纹孔： 故 d取20攻6M121.75-7H深20的螺纹孔： 故 d取25 攻1M61-7H深20的螺纹孔： 故 d取15右侧面的计算：攻深8的螺纹孔： 故 d取20 攻3M101.
10、5-7H深22的螺纹孔： 故 d取20 攻5M81.25-7H深22的螺纹孔： 故 d取20 攻3M81.25-7H深15的螺纹孔 故 d取20后端面的计算：攻深20的螺纹孔： 故 d取20攻深20的螺纹孔： 故 d取202.2.3 切削速度的确定根据文献1第的一百三十三页表6-19：对左侧面：攻2M101.5-7H深14的螺纹孔： 取攻深24的螺纹孔： 取攻6M121.75-7H深20的螺纹孔： 取 攻1M61-7H深20的螺纹孔： 取对右侧面：攻深8的螺纹孔： 取 攻3M101.5-7H深22的螺纹孔： 取 攻5M81.25-7H深22的螺纹孔： 取 攻3M81.25-7H深15的螺纹孔
11、取对后端面：攻深20的螺纹孔：取攻深20的螺纹孔：取2.2.4 切削功率的确定根据参照文献6第一百三十四页表6-20公式： 式中：为切削转矩，单位是； 为切削，单位是； 为被加工螺纹直径，单位为。对左侧面计算：攻深14的螺纹孔：攻深24的螺纹孔： 攻6M121.75-7H深20的螺纹孔： 攻1M61-7H深20的螺纹孔：左侧面总功率：对右侧面计算：攻深8的螺纹孔： 攻3M101.5-7H深22的螺纹孔： 攻5M81.25-7H深22的螺纹孔： 攻3M81.25-7H深15的螺纹孔： 右侧面总功率：对后端面计算：攻深20的螺纹孔： 攻深20的螺纹孔： 后端面总功率：实际切削功率，根据公式： 取
12、（为各侧面的总功率）则有 2.2.5 动力箱型号参数的选择根据文献1中第47页公式： （2-5）式中： =0.8。左主轴箱： 右主轴箱： 后主轴箱： 根据组合机床设计手册表5-39，电动机功率大于，选择动力箱型号，见表2-1：表2-1 动力箱及电动机参数功率（）转速输出轴转速左主轴箱5.5960480右主轴箱5.5960480后主轴箱1.59404702.2.6 攻螺纹主轴转速的计算根据文献6中第 198页的公式 对左侧面计算：攻深14的螺纹孔： 攻深24的螺纹孔： 攻6M121.75-7H深20的螺纹孔： 攻1M61-7H深20的螺纹孔： 对右侧面计算：攻深8的螺纹孔： 攻3M101.5-7H深22的螺纹孔： 攻5M81.25-7H深22的螺纹孔： 攻3M81.25-7H深15的螺纹孔 对后端面计算：攻深20的螺纹孔： 攻深20的
