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1、目 录全套图纸加扣3012250582 第1章 绪论21.1毕业设计研究的意义及目的21.2组合机床简介31.2.1组合机床的组成31.3组合机床的发展概况31.4齿轮加工机床概述41.4.1各种类型齿轮加工机床41.4.2铣床4第2章 机床结构方案制定42.1组合式专用铣齿机床42.1.1机床的组成及配置42.1.2机床的技术规格52.2组合式专用铣齿机床结构52.2.1机床结构特点52.2.2 机床的冷却系统62.2.3机床的润滑系统72.2.4机床的安全维护7第3章 机床部件设计选型83.1通用部件简介83.1.1组合机床通用部件规格、型号及其配套表83.2通用部件计算选型83.2.1切
2、削用量选择83.2.2电机功率计算113.3组合机床部件选型123.3.1铣削头的选择123.3.2机械滑台的选择143.3.3立柱的选择153.4选型配套表16第4章 回转工作台174.1回转工作台概述174.1.1分度工作台174.1.2铣内齿回转工作台工作原理174.2驱动设备选择174.2.1减速机的选用174.3齿轮强度校验18第5章 组合机床刀具及工具225.1组合机床刀具的特点225.2铣齿刀具的选择225.2.1选择铣齿刀具的主要因素225.2.2指形铣刀235.2.3指形刀架的主要技术性能23表5-1指形刀架的主要技术性能参数23第6章 结论24结束语25参考文献27附录28
3、第1章 绪论1.1毕业设计研究的意义及目的发展组合机床及其自动线，广泛的推广使用组合机床，对于机械制造工业，特别是汽车、拖拉机、柴油机、电动机仪器仪表以及军工部门等生产的发展，有着很重要的意义。目前，组合机床在机械制造工业中应用越来越普遍，并已经显示出巨大的优越性。本毕业设计的研究目的，就是要设计出一台组合式的铣齿机床，实现齿轮加工，提高效率，减少成本，并且在保证工作的前提下，尽可能的满足客户需求。因此，市场要求我们不断开发新技术、新工艺，研制新产品，使真正成为刚柔兼备的自动化装备。1.2组合机床简介 以系列化和标准化的通用部件为基础，配以少量专用部件对一种或多种工件按预先确定的工序进行切削加
4、工的机床。兼有万能机床和专用机床的优点。通用零部件通常占整个机床零部件的7090，只需要根据被加工零件的形状及工艺改变极少量的专用部件就可以部分或全部进行改装，从而组成适应新的加工要求的设备。由于在组合机床上可以同时从几上方向采用多把刀具对一个或数个工件进行加工，所以可减少物料的搬运和占地面积，实现工序集中，改善劳动条件，提高生产效率和降低成本。将多台组合机床联在一起，就成为自动生产线。组合机床广泛应用于需大批量生产的零部件，如汽车等行业中的箱体等。另外在中小批量生产中也可应用成组技术将结构和工艺相似的零件归并在一起，以便集中在组合机床上进行加工。1.2.1组合机床的组成 组合机床是以通用部件
5、为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。通用部件按功能可分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件五类。通用部件按配置型式，组合机床可分为单工位和多工位两大类。其中单工位组合机床按被加工面的数量又有单面、双面、三面和四面 4种，通常只能对各个加工部位同时进行一次加工；多工位组合机床则有回转工作台式、往复工作台式、中长立柱式和回转鼓轮式4种。 1.2.2组合机床的特点组合机床按系列化标准化设计的由大量的通用部件和少量的专用部件组合的工序集中的高效率专用机床。它能对工件进行多刀，多轴，多面，多工位，同时加工。组合机床与通用机床，其它专用机床比
6、较，具有以下特点：A. 设计和制造周期短，经济效益好。B. 比通用机床生产效率高，产品质量稳定劳动强度低。C. 结构稳定，工作可靠，使用和维修方便。D. 产品加工质量靠工艺装备保证，对操作工人的技术水平要求不高。E. 通用部件可以重复使用。不必进行设计和制造。F. 适应大规模和自动化生产需要1.3组合机床的发展概况最早的组合机床于1911年在美国制成，用于加工汽车零件。1953年，美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则。1973年，国际标准化组织（ISO）公布了第一批组合机床通用部件标准。1975年，中国第一机械工业部颁布了中国的第一批组合机床通
7、用部件标准。专用机床是随着汽车工业的兴起而发展起来的。在专用机床中某些部件因重复使用，逐步发展成为通用部件，因而产生了组合机床。1.4齿轮加工机床概述1.4.1各种类型齿轮加工机床齿轮加工机床主要分为圆柱齿轮加工机床和锥齿轮加工机床两大类。圆柱齿轮加工机床主要用于加工各种圆柱齿轮、齿条、蜗轮。常用的有滚齿机，插齿机、铣齿机、剃齿机等。1.4.2铣床铣床是一种用途广泛的机床。它可以加工平面（水平面、垂直面）铣床 一种用途广泛的机床，在铣床上可以加工平面（水平面、垂直面）、沟槽（键槽、T形槽、燕尾槽等）、分齿零件（齿轮、花键轴、链轮、螺旋形表面（螺纹、螺旋槽）及各种曲面。此外，还可用于对回转体表面
8、、内孔加工及进行切断工作等。铣床在工作时，工件装在工作台上或分度头等附件上，铣刀旋转为主运动，辅以工作台或铣头的进给运动，工件即可获得所需的加工表面。由于是多刀断续切削，因而铣床的生产率较高。第2章 机床结构方案制定2.1组合式专用铣齿机床2.1.1机床的组成及配置机床主要由铣削头、动力滑台、工作台、专用工装组成，其中工作台在外周，铣削头及滑台在中央，通过工作台的分度转动实现内齿轮的加工。机床的部件选用与设计：铣削头：可以实现垂直进给，按技术要求选用标准件； 动力滑台：可以实现径向进给，选用标准件；水平移动滑台：根据加工直径的不同用来调整铣削头的水平位置，选用标准件；工作台：具有分度功能；专用
9、工装：根据铣削头垂直行程以及工作台面的位置而设计的。2.1.2机床的技术规格1) 加工齿轮直径范围：25003500mm2) 最大加工宽度：250mm 3) 最大模数：40mm4) 主轴中心位置最大垂直移动距离：280mm5) 工作台最大直径：4000mm6) 外形尺寸：4000x4000x2000mm2.2组合式专用铣齿机床结构2.2.1机床结构特点本机床主要由床身、铣削头、工作台、主轴传动、进给传动和其相应的变速操纵机构、冷却与电气设备等部分组成。现在将各部分概述如下：(1)床身部分：由床身和底座以螺钉紧固连接而成，为箱形结构的铸件，内部采用合理布筋增强刚性，是铣头、等的支承部件，床身后侧
10、装置主传动电机，内部安装主传动系统同时也作润滑油储存槽。中部左右两侧开有两方形窗口，左边装置动变速操纵箱，右边作检查调整用，下部左右两侧则为安装电气设备壁龛；壁龛的门上设有开门断电及密封装置，底座是整个机床的支承，其上还装置冷却液泵，并兼作冷却液箱。主传动机构直接安装在床身内部，轴一端以弹性联轴器与主轴电机相连，轴末端以螺旋伞齿轮与立铣头相连，中间以直齿轮传递动力，各轴用滚动轴承装在床身壁上，在轴的另一端装有一制动电磁离合器作主轴制动，打开床身右侧方窗口，即可见到主要的传动部分或作检查调整。(2)铣削头部分：铣头安装在床身上部弯头的前面。铣头内装着主轴，主传动系统中输出轴上的伞齿轮与立铣头的伞
11、齿轮啮合，在经过一对正齿轮传动而带动轴套旋转，主轴的上半部分即装于此轴套内，轴套通过滑健带动主轴一同旋转，主轴并可以在轴套内轴向移动。主轴的下半部分则以精密滚动轴承安装在轴套内，套筒能连同主轴一起相对于立铣头本体作轴向移动，最大行程为85毫米，用手轮操纵，当摇动手轮时，经一对伞齿轮，再传动丝杠，带动固定于套筒上的托架内的螺母，丝杠转动时，螺母则带着套筒和主轴作轴向移动，以便铣削不同深度的加工面和钻孔，如果加工的轴向精度要求高时，还可以装上千分表，以便观察和检查。主轴套筒在不同的轴向位置上都可以用手柄夹紧。(3)主轴变速操纵部分：变速操纵箱是一个独立的部件，它安装在床身左侧窗口上。利用孔盘齿轮条
12、、拔叉操纵各滑动齿轮的位置，外露部分是转速盘手柄。为了变速时齿轮容易啮合，电气上使手柄转动过程中，主电机有一冲动，其冲动时间的长短与手柄运动的速度有关，为了避免齿轮的过度撞击，希望冲动时间短些为好，因此当手柄退回原位时，要求速度快一些，但得接近终点位置时，又必须把推动减慢，以利啮合。为了避免打开，变速不宜在主轴上高速转动中进行。(4) 进给变速部分：进给变速控制工作台的进给速度和快速移动。由进给电机和快进电机控制。(5) 工作台部分：回转工作台由电机带动减速机，减速机和齿轮通过螺栓连接，同时齿轮与三排滚柱回转支承的外齿圈啮合，同理回转支承的内齿圈通过螺栓与底座相连。制齿工装台与回转支承连接起来
13、，所以当电机通电是，减速机带动齿轮，齿轮带动回转支承，从而实现工件的分度转动，达到生产设计的要求。(6) 冷却部分：冷却液装在机床的底座内，打开床身后罩可以看到冷却液泵将冷却液沿着管子输送到喷嘴，输送量用阀门调节。2.2.2 机床的冷却系统切削液回路先经铁屑箱，过滤后流回流油箱，在油箱内设有磁棒吸引油中的微小铁屑。（1） 切削液的作用在铣削加工过程中，切削液起到冷却、润滑、排屑的作用。若在切削液中加入防锈剂，还有防锈作用。（2） 切削液的选择切削液有两种：起冷却作用的水溶液、起润滑作用的油溶液和固体润滑剂。选择切削液要能满足铣削加工又要比较经济。表 2-1 列举了各种切削液对铰孔表面粗糙度影响
14、。从表 2-1看出，用序号 1 N5-N7高速机油，表面粗糙度虽然不是最低，但是从经济合理以及满足工件表面粗糙度要求方面考虑，完全合适。内齿轮的表面粗糙度要求为 Ra10m，选择序号 1 N5-N7高速机油是最合适的。表 2-1切削液序号切削液种类表面粗糙度 1N5N7 高速机油2.5210%氯化石蜡+3.5%硫化棉籽油+86.5% N5-N7 高速机油2.5320%氯化石蜡+80%高速机油1.254乳化液0.805极压乳化油0.706极压切削油（20%氯化石蜡+1%二烷基二硫代磷酸锌+79% N5-N7 高速机油0.632.2.3机床的润滑系统机床中有两个润滑油泵润滑各个主要部件，传动箱中油
15、泵除供给润滑油外还供给两个反向结构的电磁达到移动活塞完成反向的目的。传动箱中的油泵还润滑立柱及主刀架。机床的润滑系统：（a）整机的润滑设有油泵站，油箱上面放置齿轮油泵，其流量Q=25公升/分，压力P=2.5Mpa，油箱容积为1100公升。供立柱卸荷，润滑油泵的压力分三路输出二路供传动箱，其一供进给子及反向的驱动油缸，其二是传动箱各部的润滑、箱内还接出铜管供床身前后支架的润滑。压力油另一路通至立柱前面的油管座体。油管座体内分一路供立柱的润滑；一路经伸缩管通油至滑座及主刀架。（b）工作台的润滑是由静压油泵站分支油路，供应导轨，蜗杆支架及付传动箱。工作台主轴是静压轴承，不再供润滑油。（c）床身导轨及立柱垂直导轨的润滑是间断的，当移动时才加润滑油，在立柱侧润滑开关，手动调节，供立柱移动时的润滑。滑座右侧有润滑开关，手动调节，供滑座移动时的润滑。（d）定期加油点，主刀架主轴齿轮付加油点，主刀架后支座加油点，指形刀架加油点，内
