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1、盐城工学院毕业设计说明书 20061毕 业 设 计 说 明 书减速器箱盖多孔钻专机总体及主轴箱设计专 业 学 生 姓 名 班 级 学 号 指 导 教 师 专 业 系 主 任 发 放 日 期 减速器箱盖多孔钻专机总体及主轴箱设计2目 录0 前言10.1 课题含义10.2 本课题设计的总体思路21 组合机床的总体设计 41.1 工艺方案的拟订41.2 影响机床工艺方案制定的主要因素41.3 定位基准及夹压点的选择41.4 被加工零件工序图51.5 加工示意图51.6 机床尺寸联系总图81.7 机床生产率计算卡102 组合机床主轴箱设计132.1 主轴箱设计原始依据图132.2 主轴结构型式的选择及
2、动力计算142.3 主轴箱传动系统的设计与计算142.4 主轴箱中传动轴坐标的计算及坐标检查图的绘制192.5 主轴箱中变位齿轮的计算222.6 传动轴直径的确定和轴强度的校核232.7 齿轮校核计算253 结论28参考文献29致谢30附录31盐城工学院毕业设计说明书 200630 前言0.1 课题含义0.1.1 课题概况 本组合机床是一台加工减速器箱盖上口面孔系的钻削组合机床，他是用来加工减速器箱盖上的 14 个孔。通过夹具的转位与定位，继而可以对此 14 个孔同时加工的高效率专用机床，该机床可适用于一定批量的生产。本课题来源于盐城市矿务局，为了保证零件的加工精度，在整个设计过程中应满足机床
3、要求运转平稳，结构简单，工作可靠，装卸方便，维修及调整便利；加工精度应符合零件图要求；多轴箱能满足机床总体方案的要求（转速，转向，功率，坐标要求） 。如像过去用普通机床来进行加工工件，那样所用的时间、工序、精力就比较多，同时不能够保证零件的加工精度和生产率。而现在要设计的组合机床，决大部分是由通用零、部件组合而成，大大缩短了设计制造周期，也简化了机床的维护和修理。同时它能够采用多刀、多面对工件进行加工，实现了工序集中。为了保证加工零件的质量、产量和降低成本。我们首先制定了合理的工艺方案，然后按工艺方案的需求确定机床的配置型式，选择通用部件，设计专用部件和工作循环的控制系统。为了表达该组合机床设
4、计的总体方案，在设计时要绘制“三图一卡” ，即加工工序图、加工示意图、机床联系尺寸图和生产率计算卡。然后将根据“三图一卡”进行组合机床的设计、调整和验收。0.1.2 国内外组合机床发展趋势现代组合机床的的特征是高效、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
5、和小型组合机床,有单面、双面、三面、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,它应用多位多轴箱、可换多轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换,配以可编程序控制器()、数字控制()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。减速器箱盖多孔钻专机总体及主轴箱设计4组合机床有下列三种发展趋势。第一种趋势，主要公司根据用户需求，继续在扩大组合机床、专用机床和自动线的传统通用配套部件的比例。例如，Somex Mu1house公司以实样和广告样本形式展出了61种独特的通用部件，其中包括
6、顶尖套筒动力头、带固定壳体的动力头、六角刀架的套筒、动力工作台和辅助部件(床身、底座、攻丝装置、多轴头、检测切削刀具完整性用的装置等)。第二种趋势，当产品在稳定的生产条件下，要求提高大量生产用悖统组台机床、专用机床和自动线的生产率。这可通过下列方法完成 不仅减少单个工位上的工作循环时间。而且还要减少联入自动线内的单位设备数量由于工序集中)；以及用步量机床替换平行工作的机床。例如，对大批量生产，MikFonAgno公司推出了Multistar型组合机床，它被认为是所有熟知的手调设备中生产率最高的(达250件mln)。组合机床的所有传动装置是电子机械的，加工时不用润滑冷却液。被加工零件的尺寸为 5
7、35mm。第三种趋势，为提高组合机床、专用机床和自动线内的工序集中，引入了六角刀架型(还可带数控)动力部件(全部或单独)。这就可在设备占地面积实际相同下减少单件时间，提高加工精度。例如，Unior公司的带数控、回转工作台和动力六角刀架的组合机床其生产率可与专用机床媲美(因在专用机床上可同时加工若干面)，且比加工中心有效。国外组合机床技术的发展趋势是：(1).广泛运用数控技术 国外在组合机床上不仅一般动力部件运用数控技术，而且夹具的转向或转角、换箱位置的自动分度与定位也都运用数控技术，从而进一步提高组合机床的工作可靠性和加工精度。(2).发展柔性技术 80 年代以来，国外对中、大批量生产，多品种
8、加工装备采用了一系列可调措施，使加工装备具有一定的柔性；这种结构的变化，既实现了品种加工要求的调整变化快速灵敏，又可以使机床配置更加灵活多样。(3).发展综合自动化技术 随着工业的发展，对自动化的要求提出了许多新的要求，大批量生产的高效率，要求制造系统不仅能完成一般的机械加工工序，而且能完成零件从毛坯进线到成品下线的全部工序。(4).进一步提高工序集中程度 国外为了减少机床数量，节省占地面积，对组合机床继续采用各种措施，进一步提高工序集中程度，从而最大限度的发挥设备的效能，获取更好的经济效益。0.2 本课题设计的总体思路0.2.1 课题设计依据课题来源：盐城市矿务局；产品名称：减速器；被加工零
9、件：箱盖；工件材料：HT200；加工内容：钻上口面 2 个 18 孔，深 25mm； 4 个 18 孔，深 50mm；8 个18；深 110mm 生产纲领：大批大量；盐城工学院毕业设计说明书 20065批量：本机床设计、制造一台。0.2.2 设计要求A.总体设计：制定工艺方案，确定机床配置型式及结构方案；三图一卡设计a）被加工零件工序图 b）加工示意图 c）机床联系尺寸图、d）生产率计算卡 e）有关设计计算校核.B.部件设计：主轴箱设计a）主轴箱装配图 b)箱体补充加工图 c）其他零件图、d）有关计算校核.C.撰写毕业设计说明书。0.2.3 设计思路a）工艺方案的拟订 因为工艺方案在很大程度上
10、决定了组合机床的结构配置和使用性能。因此，在确定工艺方案制定合理之前，通过毕业设计实习深入现场了解了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，根据工件的加工要求和特点，按一定的原则、结合组合机床常用的工艺方法、充分考虑各种因素，并经技术经济分析后拟订出先进、合理、经济、可靠的工艺方案。b）确定机床配置型式及结构方案 根据工件的结构特点、工艺要求、生产率要求、工艺方案等，确定本课题的配置型式：单工位、立式单面组合机床，并采用工序集中进行加工。定出影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构型式。c）总体设计 在选定了工艺方案并确定了机床配置型式、结构方案的基础上，进行组合机床
11、总体方案图样文件设计。其内容包括：被加工零件图、加工示意图、机床联系尺寸图和生产率计算卡。一般，在总体设计的过程中，需要对机床夹具方案进行考虑，画出夹具方案草图，并要初定出主轴箱轮廓尺寸，这样才能够确定出机床各部件间的相互关系。d）部件设计 主轴箱是组合机床的重要专用部件。根据确定的工艺和结构方案，按照加工示意图和机床联系尺寸图等开始设计，绘制主轴箱装配图，在绘制好的主轴箱装配图的基础上，绘制所有的非标准零件图。e）任务分工 本课题分总体设计和部件设计，这两部门都由我来完成。减速器箱盖多孔钻专机总体及主轴箱设计61 组合机床的总体设计组合机床的总体设计，就是根据具体的被加工零件，在制定的工艺和
12、结构方案的基础上，进行方案图纸的总体设计。这些图纸包括：被加工零件工序图、加工示意图、机床尺寸联系图和生产率计算卡等，下面进行这些图纸的设计。1.1 工艺方案的拟订本设计是为保证减速器箱盖上口面孔的加工及保证孔的位置精度，需设计一台多孔钻专机。为了能达到质量好、效率高。我们采用了工序集中的原则进行设计。由于被加工的零件为减速器箱盖上口面孔，根据零件的特点及生产纲领，应选用立式床身，通过一个动力头驱动一个主轴箱，同时对零件上口面的 14 个孔进行加工较为妥当。通过以上的分析，初定本次设计方案为立式组合钻床，动力头布置在上端。1.2 影响机床工艺方案制定的主要因素a）被加工零件的加工精度和加工工序
13、虽然本道工序加工粗糙度要求不怎么高，但有一定的形状精度与位置精度的要求，安排工艺应在一个工位上对 14 个孔同时进行加工，因孔的间距较大，应用立式加工时，有利于保证加工精度，所以应选用立式床身。为了保证机床在加工过程中的稳定性，钻头滑台应选用液压矩形导轨型式。b）被加工零件的特点被加工的减速器箱盖本身为铸铁，且孔分布在相同的端面上，考虑到重心、振动、壳体的形状及重量与安装方便等原因，宜用单工位、立式机床加工较合适。c）零件的生产批量本组合机床是为了适应减速器箱盖的大批量生产，且多为连续生产机床，此时应尽量将工序集中到一台或少数几台机床进行加工，以提高机床的利用率。d）机床的使用条件本机床要求使
14、用场地条件较好，气候适宜，车间温度在三十度之内，使用液压传动能较好的发挥机床的工作性能，其它机床结构亦能很好的适应使用条件。从上述因素分析，本方案是最佳、可行的。1.3 定位基准及夹压点的选择组合机床是针对某个零件或零件的某道工序而设计的，正确选择加工用的定位基准是确保加工精度的重要条件，同时也有利于最大限度的集中工序，从而收到减少机床台数的效果。A.定位基准的选择盐城工学院毕业设计说明书 20067本机床加工为单工位加工，也就是一次安装下进行 14 个孔的加工，其定位基准是以“两销一面”进行定位。这种定位的特点是：a）可以简便地消除工件的六个自由度，使工件获得可靠的定位；b）能高度集中工序，又有利于提高孔的位置精度；c）本定位基准有利于保证减速器箱盖上口
