托辊管体止口镗削组合机床多轴箱设计含外文翻译

摘要 1 引言 2 1组合概述及其机床发展 3 1. 1 组合机床概述 3 1. 1. 1组合机床所能达到的加工精度 4 1. 2组合机床发展现状及趋势 4 1. 2. 1行业企业产品结构的变化 4 1. 2. 2 -组合机床行业的发展思考 4 1.2.3组合机床技术装备现状与发展趋势 5 2组合机床设计 8 2. 1托辗管体毛坯的选择 8 2. 2组合机床配置设计 8 2. 2. 1制定工艺方案 8 2. 2. 2确定机床的配制形式和结构方案 10 2. 2. 3组合机床切削用量的选择 11 2. 3三图一-的编制 12 2. 3.1被加工零件工序图 12 2. 3.2 加工示意图 13 2. 3. 3机床联系尺寸图 18 2. 3.4生产率计算卡 26 3多轴箱的设计 29 3.1多轴箱的基本结构及表达方法 29 3. 2通用箱体 29 3. 3多轴箱的设计 31 3. 3.1绘制多轴箱设计原始依据图 31 3. 3.2确定主轴结构型式及齿轮模数 32 3. 3. 3多轴箱的传动系统设计 33 3. 3.4轴的强度计算 40 3. 3. 5 齿轮的较核 41 3. 3.6绘制多轴箱总图 43 参考文献 46 ABSTRACT: 47 总 结 45 致 46 英文翻译 I 托辐管体止口车堂削组合机床多轴箱设计 摘要 托根生产是大批量生产。为了提高加工精度和生产效率，需要设计一台组合机床 来改善托根管体的加工情况。本课题设计的是托根双面钱削组合机床。用于加工托根 管体两端的止口。该机床设计的重点是总体设计和部件设计两部分。总体设计包括机 床配置型式的确定、结构方案的选择以及“三图一”的绘制。部件设计包括确定主 轴和齿轮、完成动力计算、设计传动系统。该组合机床采用卧式单工位两面加工的方 案，加工和装配的工艺性好，零件装夹方便。采用机械滑台实现刀具进给，借助刚性 主轴实现精度稳定的加工，刀具选用硬质合金镀刀，使得工序集中。该组合机床效率 高，成本低，加工精度高，操作使用方便，减轻了工人的劳动强度，提高了劳动生产 率。 关键词：组合机床；镀孔；刚性主轴；主轴箱 引言 带式输送机广泛运用于国民经济各部门。它的特点是：输能力大适用围广经营费 用低，当前，我国的带式输送机的发展方向是：向着长距离高带速大运量大功率长寿 命低能耗智能化方向发展，这是高产高效集约矿井生产的需要，也是其他行业的需求。 托根在带式输送机中被机架固定，它决定了带式输送机的使用效果。托根的作用是支 承胶带，使其垂直度不超过技术上的要求，以保证胶带平稳运行。它的工作状态好坏 直接影响输送机游行质量，并且它的数量多，价值约占整机的20% ,托根的标准直 径有89mm ' 108mm、133mm、159mm、194mm、219mm等六种，选择是根据胶带速度选配° 转速一般不超过600*^。托根组的结构在很大程度上决定了胶带和托根所承受载 荷的大小与性质，对托根的基本要使用可靠，回转阻力系数小，制造成本低，托根表 面必须光滑，径向跳动小。 托根主要组成部分是：管体、心轴、轴承、密封环等。用来装轴承的托根管体两 端止口精度要求高，必须保证同轴度，而且安装结束后径向跳动要小。这就对加工机 床提出了要求。可以加工的机床有㈠、普通机床，㈡、数控机床，㈢、组合机床。对 比三者可以发现，普通机床在加工过程中一次装夹只能加工管体的一端，另一端必须 掉头装夹再加工，同轴度不容易保证，而且生产率也低；数控机床虽然可以保证同轴 度，但是加工成本较高，生产率比组合机床低；组合机床一次装夹可以加工管体两端， 使得管体两端的同轴度容易保证。配合专用夹具可同时装夹多个管体大大提高了生产 率，另外组合机床中有70%〜90%的通用部件，设计周期短，工作稳定可靠。因此 选择组合机床进行加工。 1组合概述及其机床发展 1. 1组合机床概述 组合机床是根据工件加工需要，以系列化、标准化的通用部件为基础，配以按照 工件特定的形状和加工工艺设计的专用部件和夹具，对一种或数种工件按照预先确定 的工序进行加工的高效专用机床。它采用多刀、多工序、多面或多工位同时加工方式， 生产率比普通机床高几倍甚至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需 要灵活配置，缩短设计制造周期。组合机床兼有成本低和高效率的优点，在大批大量 生产中得到广泛的运用，并且可以组成自动化生产线。组合机床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、较孔,加工各种螺纹、镀孔、车端面和凸台，在孔镀 各种形状槽，以及铁,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、卧式、立式、倾斜式、复合式，还有多工位回转 台式组合机床等。为了使组合机床能在中小批量生产中得到运用，往往采用成组技术， 把结构和工艺性能相似的零件集合在一台组合机床上加工，以提高机床利用率。 组合机车是由万能机床和专用机床发展来的，它既有专用机床、结构简单的特点， 又有万能机床能够重新调整，以适应新工件加工的特点。组成组合机床的通用部件有 如下几类：动力部件 动力头，动力滑台和动力箱；工件运送部件 回转工作台， 移动工作台和回转鼓轮；支承部件 立柱，床身，底座和滑座等。控制系统有通用 的液压传动装置，电气柜，操纵台等。最早的组合机床于1911年在美国制造用于加工 汽车零件，初期各个机床厂有各自不同的通用部件标准，为了提高不同厂家通用部件 之间的互换性，便于产品的使用维修，1953年美国通用汽车公司和福特汽车公司与相 关的机床厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则，严格规定各部件的尺寸联 系。 组合机床的设计，目前基本上有两种方式：其一，是根据具体加工对象的特征进 行专门设计，这是当前最普遍的做法。其二，随着组合机床在我国机械行业的广泛使 用，广大工人和技术人员总结出生产和使用组合机床的经验，发现组合机床不仅在其 组成部件方面有共性，可设计成通用部件，而且一些行业在完成一定工艺围的组合机 床是极其相似的，有可能设计为通用机床，这种机床称为“专能组合机床”。这种组 合机床不需要每次按具体加工对象进行专门设计和生产，而是设计成通用品种，组织 成批生产，然后按被加工零件的具体需要，配以简单的夹具及刀具，即可组成加工一 定对象的高效率设备。 为了使组合机床能在中小批量生产中得到应用，往往需要应用成组技术，把结构 和工艺相似的零件集中在一台组合机床上加工，以提高机床的利用率。 1.1.1组合机床所能达到的加工精度 1孔的同轴度 当用一把刀杆从一边进行精加工时，在1000毫米以长度上的几个孔的不同轴度 可以保证在0. 015~0, 04毫米以；当从两边对同一轴线上的几个孔进行加工时，其不 同轴度可以保证在0. 05-0. 08毫米以，个别情况下有达到0. 03毫米的。 2孔的位置精度 孔的位置精度即孔和孔与基面相互之间的位置尺寸精度。采用固定式夹具精镀孔 时可以达到0. 05 mm、个别的可达士0. 02 mm °其他加工方法可以达到±0. 05 mm °钻孔的 位置精度一般可以达到±0.2 ran，若导向装置精度高，距工件近时，可达到±0.1〜0.15 mm ；螺孔的位置精度可以达到±0. 25 mm，较好时可达士0.15 mm ° 3止口深度 采用多轴加工，动力头在死挡铁上停留的方法，能达到±0.15-0. 25 mm ；采用特 殊结构，单轴进给，加工到终点挡块顶在工件的表面上，一般可以达到0.08-0.10 mm，有时能保证在0. 02〜0. 045 mm以。 1.2组合机床发展现状及趋势 1. 2. 1行业企业产品结构的变化 组合机床行业企业主要针对汽车、摩托车、燃机、农机、工程机械、化工机械、 军工、能源、轻工及家电行业提供专用设备，随着我国加入WTO后与世界机床行业进 一步接轨，组合机床行业企业产品开始向数控化、柔性化转变。从近两年的企业生产 情况看，数控机床与加工中心的市场需求量在上升，而传统的钻、镀、铁组合机床则 有下降趋势，中国机床工具工业学会的《机床工具行业企业主要经济指标报表》的统 计数据显示，仅从几个全国大型重点企业生产情况看，2000年生产数控机床590台， 产值10 731万元，生产加工中心118台，产值4 601万元；2001年生产数控机床685台， 产值17 969万元 , 生产加工中心129台，产值5 760万元；而2002年，截至9月份 , 数 控机床、加工中心产量、产值已接近2001年全年水平，故市场在向数控、高精制造技 术和成套工艺装备方面发展。 1. 2. 2 -组合机床行业的发展思考 近两年虽然组合机床行业产销呈现上升趋势，但行业一些企业同样存在负债经营 的情况，主要原因是传统的组合机床产品不能满足用户柔性化、高精度、短周期的市 场需求，同时组合机床行业一些企业存在现代化管理水平低、人才流失严重、科研成 果不能迅速转化为生产力等缺陷。为此提出如下建议。 1提高现代化管理水平。 中国加入WTO后，迫切要求企业提高现代化管理水平，进一步深化企业部改革， 建立健全适应市场经济的运行机制，“建立企业的科学的管理体制，做到集权有道、 分权有序、授权有章、用权有度的责权利在统一的有机结合，是提高企业控制力所必 须的/要彻底改变落后的体制，必须树立全球化经营理念，提高国际市场竞争能力， 建立市场快速反应机制，以适应日趋发展的市场需求。 2亟待提高企业创新能力。 企业的生存，关键在于产品的生命力。已步入电子时代的今天，传统的组合机床 已经不能适应高速发展的国外市场需要，这就要求企业必须适应科学技术的飞速发 展，建立技术创新体系，推进企业的技术进步，加速向柔性化、数控化、高精度、短 周期方向发展，提高组合机床适用围和市场覆盖面；同时实施名牌战略，争创世界品 牌，加速我国组合机床的发展进程，使我国组合机床行业企业在世界制造领域里立于 不败之地。 3企业发展、技术创新和管理水平的提高都需要高技术人才。 在全球化经济格局不断明朗的今天，人才争夺战已渗透到各个领域，组合机床行 业应适时把握国际大环境，广招高技术人才、高技能工人。现在企业尤其缺少高技能 工人，专家指出，目前我国企业产品平均合格率仅为7成，不良产品每年损失近2 000 亿元，而其中50%以上系由工人技能不高所致。因此，建立强大的技术生力军，不 断更新知识，更新观念，依靠优秀的高技术人才、高技能工人，加快企业信息化建设， 是企业发展的必由之路。 综上所述，组合机床行业企业一要开展科技攻关，攻克当前行业企业技术发展上 的难题；二要加强与国外的合资合作，利用和学习国外的先进技术，提高企业的现代 化管理水平和技术水平；三要通过对引进技术的消化吸收进行再创新，发展自己的产 品。通过我们的努力，使我国真正由制造大国变成制造强国。 1.2.3组合机床技术装备现状与发展趋势 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、较孔，加 工各种螺纹、镀孔、车端面和凸台，在孔钱各种形状槽，以及铁削平面和成形面等。 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、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，- 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