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1、江苏科技大学毕业设计（论文）中文摘要组合机床的研制和推广，是加速机械工业技术革命的有效途径之一，是机械工业，特别是汽车、拖拉机、电机、仪表等生产部门进行机床革新，推动生产发展的重要设备。而多轴箱是组合机床的重要部件之一。钻12孔的组合机床多轴箱是根据485柴油机缸体具体零件设计。设计此机床可以大大提高生产效率和加工质量。在此设计中大量使用了机械设计方面的知识，并且参考了许多资料。关键词：多轴箱；485柴油机缸体；主轴；传动轴；齿轮Abstract目 录摘要-1第一章 零件工艺的分析及加工工艺1.1 工艺路线卡片-51.2 组合机床工艺分析-61.3 影响工艺方案的主要因素-1.4 工序间余量的
2、确定-1.5 刀具结构的选择-第二章 钻12孔专用组合机床的整体配置形式及各主要部件的选择2.1 原理部分-2.2 计算部分-2.2.1 主轴、齿轮的确定和动力计算-2.2.2 多轴箱传动设计-2.2.3 多轴箱坐标计算、绘制坐标检查图-第三章 传动系统的设计及校核3.1 齿轮的计算-3.1.1 组合机床切削用量选择的特点、方法及注意问题-3.1.2 确定切削力、切削转矩、切削功率及刀具耐用度-3.1.3 选择切削用量、刀具-3.1.4 选择动力部件-3.2 齿轮的校核-第四章 钻12孔专用组合机床的主要组成零件及其选择依据4.1 多轴箱总图设计-4.2 加工示意图设计-4.3 机床联系尺寸图
3、设计-致谢-参考文献-附录-第一章 零件工艺的分析及加工工艺本次课程设计的题目是“485柴油机缸体螺栓底孔加工组合机床设计(多轴箱)”，需要设计的多轴箱是用来生产汽缸体的。1.1 工艺路线卡片通过查阅有关资料和参考其他工件的工艺分析过程，制定了该支撑座的机械加工的工艺过程。具体工艺过程如下：表1.1 工艺卡片材料铸铁工艺路线卡产品型号每台件数1零件名称汽缸体毛坯种类尺寸零件号工序号工序名称加工车间备注005铸件毛坯铸造车间010时效处理热处理车间015粗铣顶面和底面卧式铣床020精铣底面卧式铣床025钻、铰两工艺孔摇臂钻030粗、精铣前后面卧式铣床035粗拉主轴承对口面专用拉床040粗铣各主轴
4、承两端面卧式铣床045粗、精镗主轴承底孔卧式镗床050精铣各主轴承两端面卧式铣床055刨主轴承盖接合面及止口龙门刨床060钻凸轮轴孔摇臂钻065精铣汽缸体顶面卧式铣床070以顶面为支撑钻底面上孔专用机床075以主轴箱盖接合面、止口面和齿轮室面定位，钻主轴承螺栓孔摇臂钻080以底面和两定位孔定位，镗汽缸孔专用机床085镗主轴孔、凸轮轴孔专用机床090检验095铣后油封镶条止口、主轴瓦止口万能铣床100钻上面所有螺纹底孔、油孔，钻、扩、铰气门导管孔摇臂钻105钻分油块所在的侧面孔、齿轮室面各孔摇臂钻110钻侧盖板孔、底面镶条底孔及所有螺纹攻丝摇臂钻115以主轴承孔和接合面定位，钻8斜油孔摇臂钻12
5、0去毛刺钳工车间125清洗、检验、打号钳工车间工艺更改登记编制审核校对批准1.2 组合机床工艺分析通过对加工工件的分析和研究， 在参阅了有关的组合机床资料后，可以初步拟订组合机床工艺方案的一般步骤如下：（1）分析、研究加工要求和现场工艺在制定组合机床工艺方案时，首先要分析、研究被加工零件的用途及其结构特点，加工部位及其精度、表面粗糙度、技术要求及生产纲领。色深入现场调查分析零件（或同类零件）的加工工艺方法，定位和夹紧方式，所采用的设备，刀具及切削用量，生产率情况及工作条件等方面的先行工艺资料，以便制定出切合实际的合理工艺方案。（2）定位基准和夹压部位的选择组合机床一般为工序集中的多刀加工，不但
6、切削负荷大，而且工件受力方向变化。因此，正确选择定位基准和压夹部位是保证加工精度的重要条件。对于毛坯基准选择要考虑加工余量的均匀性；对于光面定位基准的选择要考虑基面与加工部位间位置尺寸关系，使它利于保证加工精度。定位夹压部位的选择应在有足够夹紧力下工件生产的变形最小，并且夹具易于设置导向和通过刀具的部位。组合机床常用工艺方法及所能获得的加工精度、表面粗糙度和形位精度推荐数据参见组合机床简明手册。1.3 影响工艺方案的主要因素（1）加工的工序内容和加工精度 这是制定机床工艺方案的主要依据。面加工和孔加工、不同尺寸的平面和孔径不同的加工精度要求，直接影响着工艺方法的选择（镗、钻、铰等）和加工步数及
7、工艺路线的确定。（2）被加工零件的特点如工件的材料及硬度、加工部位的结构形状、工件刚性、定位基准面的特点等，对组合机床工艺方案的拟定都有着重要影响。工件材料及硬度 工件材料及硬度不同时，加工方法和效果也有所不同。例如加工较软的金属件或有色金属件时，比加工铸铁件或钢件采用的切削用量高，加工小孔时工步比较少，加工精度较好。加工部位的结构形状 当工件内壁孔径大于外壁孔径时，只能采用单刀镗削，加工时工件（或镗刀）要让刀，使镗刀定向送进工件以后方能加工。工件的刚性 当工件刚性不足时，工序不能太集中。必要时，某些工序需错开加工以免工件变形和振动影响加工精度。当工件薄壁件时，要采用多点夹压或塑性夹具及其他工
8、艺措施防止夹压变形和加工时共振。零件的生产批量 零件的生产批量大时，工序安排一般趋向分散，而且粗加工、半精及精加工也宜分开。中小批量生产时，工序安排应尽量集中，减少机床台数，提高机床利用率。以上需要根据节拍要求对限制性工序选择工艺方法及切削用量，作必要计算分析。使用厂房车间制造能力 如工具制造能力。若使用厂没有制造、刃磨复杂的复合刀具或特殊刀具能力，制定工艺方案时应尽量采用简单或标准刀具。1.4 工序间余量的确定通过对机械加工工序间余量有关资料的查阅和对工件的工艺的分析可以确定零件的毛坯尺寸和形状。示意图如下：图1.1为可靠的保证加工质量，必须合理的确定工序间的余量。组合机床孔加工的常用工序间
9、余量参见下表，其他工艺方法的工序间余量可参考相关工艺设计资料。确定工序间余量应注意以下问题：（1）粗镗时应考虑到工件的冷硬层、铸造里皮和孔偏心，孔径余量一般应大于或等于67mm。（2）工件经重新安装或用多工位机床加工，定位误差较大时，余量应适当加大。当工件在一次安装下半精加工和精加工时，精加工余量可小些。精镗H6H7孔时，直径上余量一般不超过0.40.5mm。表1.2 各工序加工余量加工工序加工孔径工序特点直径上工序间余量扩孔1020钻孔后扩孔1.5 2.0粗扩后精扩0.5 1.02050钻孔后扩孔2.0 2.5粗扩后精扩1.0 1.5铰孔10200.10 0.2020300.15 0.523
10、0500.20 0.3050800.25 0.35801000.30 0.40半精镗20800.7 1.25801501.0 1.5精镗300.20 0.25301300.25 0.401300.35 0.50（3）在确定镗孔余量时，应注意余量对镗杆直径的影响。尤其是需要让刀时，加工余量和让刀量决定了镗杆直径需要的削偏的程度。1.5 刀具结构的选择正确的选择刀具结构，对保证组合机床正常工作极为重要。根据工艺要求和加工精度不同，常用刀具有一般刀具（标准）、复合刀具及特种刀具等。选择刀具结构应注意以下问题：（1）只要条件许可，应尽量选用标准刀具和一般简单刀具。（2）为提高工序集中程度或保证加工精度
11、，可采用先后加工或同时两个或两个以上表面的复合刀具。但应尽量采用组装式结构，如装几把镗刀的镗杆，几把扩孔钻或铰刀的镗杆，同时加工孔及端面的镗刀头等。整体式复合刀具制造刃磨较困难，刀体不能重复使用，成本高，只有为了节省工位或机床台数和为保证加工精度所必须时才能采用。选择和设计复合刀具，应注意刀具加工形成和导向位置的变化；刀具制造、刃磨和排屑是否方便；还应使复合刀具各切削部分的耐用度大致相同。（3）采用镗刀和铰刀的原则：由于大直径铰刀不易制成，一般铰刀使用直径在100mm以内（常在40mm以内）。下列情况选用铰刀较为有利：孔面不连续，镗削时易产生振动，影响孔的圆度；在机床上对刀不够方便；加工孔径小于40mm且要求较高的同心孔系；加工节拍短，要求不常调刀且尺寸精度较稳定。除上述情况外，应优先选用镗削工艺。因为镗刀制造、刃磨简便，特别对不通孔、高精度孔、孔中心线直线度和位置度要求严格的孔，采用精密镗削工艺是必要的。
