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1、本科学生毕业设计T6112卧式镗床设计系部名称： 机电工程学院 专业班级： 机械设计制造及其自动化 机械08-1 学生姓名： 指导教师： 职 称： 学 院The Graduation Design for Bachelors DegreeDesign of T6112 HorizontalBoring MachineCandidate： Zhou hongweiSpecialty： Mechanical Design and Manufacture& Automation Class： 08-1Supervisor：Associate Prof. Jin Huifang Heilongjian
2、g Institute of Technology黑龙江工程学院本科生毕业设计摘要在全面了解卧式镗床的结构、工作原理、控制方法的基础上，设计T6112卧式镗床传动系统及其执行机构。根据卧式镗床的工作原理，即电动机作为工作机构的动力源，结合机床的四个方向的运动，即主轴的上移和下移，工作台的横向和纵向移动，进而完成对工件的全面加工。确定了卧式镗床的结构与技术参数，给出了卧式镗床的总体结构设计方案。根据卧式镗床的设计方案，文中详细叙述了T6112镗床执行机构设计，传动系统的设计：电动机规格的选取、主轴设计、主轴变速机构设计、床身与工作台结构设计。 关键词：卧式镗床；主轴箱；主轴变速机构；电机；工作台
3、IIABSTRACTOn the basis of the structure, principle, control method of the horizontal boring machine，the transmission system and implementing mechanism of T6112 horizontal boring machine are designed. According to the principle of the horizontal boring machine, in which the motor is the power source,
4、 combining with the four directional movements of the machine, that is the up and down movements of main shaft, the horizontal and vertical movement of work table, then complete the processing of the work piece. The structure and technical parameters of the horizontal boring machine are given and th
5、e overall structure is designed. According to the horizontal boring machine design, this paper describes the design of implementing mechanism and the transmission system, including the selection of motor specification, the design of spindle gearshift, bed and work table. Key words: Horizontal Machin
6、e; Spindle Box; Spindle gearshift; Motor; Worktable目录摘要IABSTRACTII第1章 绪论11.1选题的背景及意义11.2国内外发展和现状11.3研究设想31.4总体设计方案31.5预期结果3第2章 卧式镗床总体设计方案42.1 卧式镗床的工作原理42.2卧式镗床的总体布局42.3 主要技术参数52.4卧式镗床62.4.1组成部件及运动62.4.2主轴部件机构62.4.3夹具72.5本章小结8第3章 卧式镗床传动系统设计93.1主传动系统的运动设计93.1.1电机的选择93.1.2 合理分配传动比一般应注意以下几点：103.1.3计算传动装
7、置的运动和动力参数113.2 轴的设计及其校核123.2.1镗轴的设计123.2.2与主电机连接的轴的设计与校核133.2.3三联齿轮（）上的轴的校核163.2.4蜗轮和蜗杆的计算与校核193.3齿轮的设计213.3.1齿轮的设计计算方法与材料选择原则213.3.2齿轮的失效形式223.3.3齿轮的结构设计及参数的确定233.4主轴轴承的设计与校核273.5键的设计与校核293.7本章小结33结论34参考文献35致谢36需说明书、图纸等完整设计请加叩叩2215891151第1章 绪论1.1选题的背景及意义根据所学专业的需要，为了使所学知识得以运用，选择卧式镗床为我的毕业设计题目。 镗床类机床的
8、主要工作是用镗刀进行镗孔，所以叫镗床。镗床主要分为卧式镗床、坐标镗床、金刚镗床等。因为卧式镗床除镗孔外，还可钻孔，扩孔，铰孔。尤其适合大型，复杂的箱体类零件的孔加工。一般情况下，零件可以在一次安装中完成大部分甚至全部的加工工序，所以卧式镗床特别适合于加工形状、位置要求严格的孔系和加工尺寸较大、形状复杂且具有孔系的箱体、机架床身等零件。因此，卧式镗床也是我国重点开发设计的主要机床产品之一。T6112卧式镗床就是在这种背景下应运而生的。由于T6112卧式镗床在性能与结构上的诸多优点，它的应用领域越来越宽广，已形成了比较成熟的设计制造技术。卧式镗床主要由工作台，主轴箱，前立柱，后立柱，下滑座，上滑座
9、和床身等部件组成。主要可以完成下列工作运动：1、 镗杆的旋转运动；2、 平旋盘的旋转主运动； 3、 镗杆的轴向进给运动4、 主轴箱垂直进给运动 5、 工作台纵向进给运动 6、 工作台横向进给运动7、 平旋盘径向刀架进给运动 8、 辅助运动：主轴箱，工作台，在进给方向上的快速调位运动；后立柱纵向调位运动，后支架垂直调位运动。通过运用自己所学知识及大量的实际考察和查阅资料，对卧式镗床的传动系统、主轴箱、平旋盘及主轴变速机构进行设计。最终实现卧式镗床的各种加工。1.2国内外发展和现状1、国外镗床行业发展的现状镗削加工是一种比较传统的加工方法。目前，在21世纪初期，美、德、日等各国镗床的发展历史，大致
10、可分为以下三个阶段： (1)二十世纪初期，即镗床的诞生阶段。 (2)到二次大战前，这是镗床行业从诞生到形成较完整体系的阶段。 (3)从二次大战到现在，是镗床的质量、性能、水平大发展的阶段。 目前，随着电子技术、计算机、自动化、控制测量技术和材料工业的发展，国外镗床的控制技术、镗削工艺、结构设计及外围设备均有了新的发展，达到了与70年代明显不同的新高度。其主要发展现状和趋势归纳如下： (1)镗床数控技术得到迅速发展。 (2)卧式镗床设计结构和工艺的发展。(3)向柔性化、无人化、超精密化的开拓性研究。国外数控镗床及卧式加工中心产品大多以普通卧镗为基型，发展成不同水平的产品。如在普通卧镗上配上不同水
11、平的数控系统后成为不同的数控卧镗。在数控卧镗的基础上，再加上刀库和机械手，成为自动换刀型的产品。最终都将会演变成不同布局和不同精度水平的卧式加工中心产品。在国外已普及用CAD对机床的基础大件如床身、立柱、滑座等进行优化设计。这样不仅可以大量节约原材料，同时还可缩短设计周期，提高机床的动态特性。更为突出的是，在机床设计中普遍采用模块化设计方法，可较快地开发新品种，满足不同用户的需求。当新技术、新结构、新材料在机床上大量应用时，使机床技术水平有明显的提高，促使加工零件高精度化，高效化和高速化。2、我国镗床行业发展的现状 经过将近半个世纪的发展，我国镗床行业已经发展成一个具有相当规模、门类齐全、有一
12、定技术水平以及生产能力的金属切削机床行业。目前，国内最大的TK6925数控落地铣镗床在齐齐哈尔第二机床公司设计制造完成。这次最大的铣镗床是为武汉船用机械厂生产的。是目前同类产品中规格最大，技术含量最高，具有自主知识产权且结构新颖的重型机床，具有十二轴控制，任意四轴联动功能。以落地铣镗床为主体的高技术含量机电一体化重型金切机床装备，已成为齐二机床公司参与市场竞争，实现企业快速发展的支柱性主导优势产品，市场占有率已达85%以上，引领国内数控落地铣镗床快速发展。由交大昆机科技股份有限公司开发出的TK6111数控铣镗床，填补了我国在台式数控卧式铣镗床上的空白，各项技术性能指标达到国内镗轴直径110mm
13、规格的台式数控卧式铣镗床的领先水平，进一步缩短了与国外同类产品的差距。我国机床工业已经取得了巨大的成就，但与世界先进水平相比，还有较大的差距，因而我们必须奋发图强、努力工作，学习和引进国外的先进科学技术，以便早日赶上世界先进水平。1.3研究设想 本文仔细分析了卧式镗床的组成结构及传动系统图，主要针对主轴箱进行了全面细致的研究设计，针对主轴，平旋盘进行了改进，使卧式镗床的应用更为广泛，功能更多，加工的零件精度更高。1.4总体设计方案本机床主运动采用二个三联滑移齿轮和一个双联滑移齿轮实现变速，电机运动传至空心主轴，由齿轮副传动主轴得到18级低档转速，当其中一个齿轮Z23左移时，又由另一组齿轮副传动
14、主轴得到6级高档转速，因此共有24级转速，若Z23处于空挡位置，将轴XV上的滑移齿轮Z27和平旋盘主轴上Z26齿轮啮合，运动被传到平旋盘上，使平旋盘获得18级转速。1.5预期设想 能够顺利完成设计，实现对卧式镗床主轴和变速机构的创新与改进。 第2章 卧式镗床总体设计方案2.1 卧式镗床的工作原理 卧式镗床主要由工作台，主轴箱，前立柱，后立柱，下滑座，上滑座和床身等部件组成。主轴箱可沿前立柱的导轨上下移动。在主轴箱中，装有主轴部件、主运动和进给运动变速机构以及操纵机构。根据加工情况不同，刀具可以装在镗杆上或平旋盘上。加工时，镗杆旋转完成主运动，并可沿轴向移动完成进给运动；平旋盘只能做旋转主运动。装在后立柱上的后支架用于支撑悬伸长度较大的镗杆的悬伸端，以增加刚性。后支架可沿后立柱上的导轨与主轴箱同步升降，以保持镗杆不同长度的需要。工件安装在工作台上，可与工作台一起随下滑座或上滑座作纵向或横向移动。工作台还可绕上滑座的圆导轨在水平平面内转位，以便加工互相成一定角度的平面或孔。当刀具装在平旋盘的径向刀架上时，径向刀架可带着刀具作径向进给，以车削端面。综上所述，卧镗具有下列工作运动：1. 镗杆的旋转运动。 2. 平旋盘的旋转主运动 3. 镗杆的轴向进给运动4. 主轴箱垂直进给运动 5. 工作台纵向进给运动
