《基于三维的柴油机气缸体三面钻削组合机床总体及后主轴箱设计毕业设计论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于三维的柴油机气缸体三面钻削组合机床总体及后主轴箱设计毕业设计论文（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基于三维的柴油机气缸体三面钻削组合机床总体及后主轴箱设计摘 要：本课题为基于三维柴油机气缸体三面钻削组合机床总体及后主轴箱的设计。钻削组合机床是大型组合机床，这类组合机床是具有固定式液压夹紧的单工位组合机床。首先根据已知条件和被加工零件的具体结构特征，进行工艺方案分析，确定组合机床配置型式及结构方案，选择合适的切削用量，确定切削力、切削转矩、切削功率及刀具的耐用度，选择导向机构、主轴类型、浮动卡头及动力部件等，完成总体设计。然后根据总体设计中的切削用量及主轴位置，拟定了主轴箱的传动路线，应用最优化方法布置齿轮，确定传动参数，设计了轴的结构，进行齿轮、轴承等相关零件的强度校核计算，确定好轴的排布
2、方案及各种技术参数后，再选择其他的零件，尽可能选用标准件，降低制造成本。确保组合机床结构合理，工作安全可靠，使用维修方便。关键词：组合机床；柴油机汽缸体；主轴箱 Design of General and Back Headstock of Modular Machine Tool for Precision drilling Holes of Three-Side Based on Cylinder Body of Three-dimensional Diesel EngineAbstract：The topic for The design of overall and back head
3、stocks of the modular machine tool which is used to three-side of drilling Machine tool for ZH1105w cylinder body. Drill Machine is a large portfolio mix machine, this composition is fixed machine-hydraulic clamping of the single-bit combination machine. First based on the known conditions and the p
4、rocessing of parts of the concrete structure, Process analysis, Machine determine portfolio allocation pattern and structure of the program, the choice of cutting parameters to determine the cutting force, cutting torque, Cutting tool of power and durability, choice-oriented institutions, spindle ty
5、pes, the first floating cards and power components, completed design. According design of cutting consumption and spindle location, developed spindle box Transmission line, Application optimization layout gear, identified transmission parameters, design of the shaft structure, gears, bearings and ot
6、her related components strength check, the identification of the axis configuration program and various technical parameters, choose the other parts, as far as possible, use standard parts, the lower the manufacturing cost. Machine structure to ensure that the combination of reasonable, safe and rel
7、iable, and easy maintenance use.Key words: unit machine tool ,cylinder body of diesel engine , headstock. 目录1前言12 总体设计32.1 总体方案论证32.1.1 加工对象工艺性的分析32.1.2 机床配置型式的选择32.1.3 定位基准的选择32.2 确定切削用量及选择刀具32.2.1 选择切削用量42.2.2 计算切削力、切削扭矩及切削功率62.2.3 选择刀具结构72.3 组合机床总体设计“三图一卡”72.3.1 被加工零件工序图72.3.2 加工示意图82.3.3 机床联系尺寸图
8、92.3.4 机床生产率计算卡122.4 夹具轮廓尺寸的确定173 组合机床后主轴箱设计183.1 绘制后主轴箱设计原始依据图183.2 主轴结构型式的选择及动力计算193.2.1 主轴结构型式的选择193.2.2 主轴直径和齿轮模数的初步确定193.2.3 主轴箱动力计算203.3 主轴箱传动系统的设计与计算203.3.1 计算驱动轴、主轴的坐标尺寸203.3.2 拟订主轴箱传动路线203.3.3 传动轴的位置和转速及齿轮齿数213.4 主轴箱中传动轴坐标的计算及传动轴直径的确定263.4.1 传动轴坐标的计算263.4.2 传动轴轴径的确定273.5 轴的强度校核273.6 齿轮校核计算3
9、03.7主轴箱中传动轴坐标检查图的绘制324三维建模334.1建模软件简介334.2建模过程345结论37参 考 文 献38致 谢39附 录401前言 本次设计的课题是基于三维的柴油机汽缸体三面钻削组合机床总体及后主箱设计，水箱面钻11个孔，其中有五个6.7孔，深18；四个8.5孔，深22；一个6.7的孔，通孔；一个10.5孔，通孔；油底壳面钻21个孔其中有十六个6.7孔，深17；一个6.8孔，深66；四个13孔，通孔。后盖板面（缸尾）钻11个孔，其中有二个8.5孔，深20；一个7孔，深115；八个6.7孔，深18。该课题来源于盐城市江动集团。本设计主要针对原有的机体左、右、后三个面上43个孔
10、多工序加工、生产率低、位置精度误差大的问题而设计的，从而保证孔的位置精度、提高生产效率，降低工人劳动强度。本人的设计分工是总体设计和后主轴箱的设计，左主轴箱、右主轴箱和夹具部分的设计由同组其他同学担任。在设计组合机床过程中，组合机床后主轴箱的设计是整个组合机床设计工作的重要部分之一。虽然主轴箱零件的标准化程度高，使设计工作量有所减少，设计周期大为缩短，但在主轴箱设计过程中，在保证加工精度的前提下，如何综合考虑生产率、经济性和劳动条件等因素，还有一定的难度。组合机床是根据工件加工需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效率专用机床。目前，组合机床主要用于平面加工和孔加工两类工序。
11、平面加工包括铣平面、锪（刮）平面、车平面；孔加工包括钻、扩、铰、镗孔以及倒角、切槽、攻螺纹、锪沉孔滚压孔等。随着综合自动化的发展，其工艺范围正扩大到车外圆、行星铣削、拉削、推削、磨削、珩磨及抛光、冲压等工序。此外，还可以完成焊接、热处理、自动装配和检测、清洗和零件分类及打印等非切削工作。 组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器仪表、军工及缝纫机、自行车等轻工行业大批大量生产中已经获得广泛的应用；一些中小批量生产是企业，如机床、机车、工程制造业中也已推广应用。组合机床最适宜于加工各种大中型箱体类零件，如汽缸盖、汽缸体、变速箱体、电机座及仪表壳等零件；也可用来完成轴套类、轮盘类、叉架类和盖板类
12、零件的部分或全部工序的加工。本次毕业设计具体的课题是基于三维柴油机气缸体三面钻削组合机床总体及后主轴箱设计。在设计前认真研究被加工零件的图样，被加工零件是柴油机气缸体，属于箱体类零件。根据柴油机气缸体的结构特点、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度及生产率等要求，确定该机床为单工位卧式组合机床，机床采用卧式单工位三面加工的方案，加工和装配的工艺性好，零件装夹方便；为确保其加工精度，采用“三面”的定位方案；为实现无级调速，安全可靠，选择液压滑台；根据零件的大小及被加工孔的位置确定主轴箱的轮廓尺寸；由加工工艺选择滚珠轴承主轴，通过计算扭矩确定主轴和传动轴的直径；齿轮的模数是通过类比法确定； 齿轮齿数和中
13、间传动轴的位置是由“计算、作图和多次试凑”相结合的办法确定。本课题需要解决的主要问题有：a.合理选择机床的配置形式及结构方案，主要部件的结构选择等。b.合理选择主轴箱的规格、型号，切削用量的选择，切削功率的计算。c.确定各轴的结构、排布、配合关系，轴的强度、刚度校核等，尤其是传动系统的设计尤为重要。本组合机床效率高，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。2 总体设计2.1 总体方案论证2.1.1 加工对象工艺性的分析A. 本机床被加工零件特点该加工零件为气缸体。材料是HT250,硬度：190240HBS，在本工序之前各主要表面、销孔已加工完毕。B. 本机床被
14、加工零件的加工工序及加工精度本道工序：钻左面、右面的孔，由本设备“ZH1105w三工位专用钻床”来完成，因此，本设备的主要功能是完成气缸体左、右、后三个面上一共43个孔的加工。具体加工内容及加工精度是：a) 水箱面钻11个孔：依次钻削48.5深22、110.5深15、16.7深15、56.7深18的孔，表面粗糙度12.5，各孔位置度公差为0.02mm；b) 油底壳面钻21个孔：两侧钻413深16的孔，表面粗糙度12.5，各孔位置度公差为0.03mm；并钻削顶面166.7深17和钻16.8深66的孔，表面粗糙度12.5，各孔位置度公差为0.03mm。c) 后盖板面(缸尾)钻11个孔,一侧钻28.
15、5深20的孔,表面粗糙度为12.5,各孔位置度公差为0.02mm,并钻削17深115及86.7深18的孔,表面粗糙度为12.5,各孔位置度公差为0.03mm。C. 本次设计技术要求:a)机床应能满足加工要求，保证加工精度。b) 机床应运转平稳，工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整；c) 机床尽可能用通用件（中间底座可自行设计）以便降低制造成本；d) 机床各动力部件用电气控制，液压驱动。2.1.2 机床配置型式的选择机床的配置型式主要有卧式和立式两种。卧式组合机床床身由滑座、侧底座及中间底座组合而成。其优点是加工和装配工艺性好，无漏油现象；同时，安装、调试与运输也都比较方便；而且，机床重心较低，有利于减小振动。其缺点是削弱了床身的刚性，占地面积大。立式组合机床床身由滑座、立柱及立柱底座组成。其优点是占地面积小，自由度大，操作方便。其缺点是机床重心高，振动大。2.1.3 定位基准的选择组合机床是针对某种零件或零件某道工序设计的。正确选择定位基准，是确保加工精度的重要条件，同时也有利于实现最大限度的集中工序。一般常采用一面
