壳体零件钻孔专用机床设计及钻6-M11夹具【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 设计 (论文 )题目： 壳体零件钻孔专用机床设计 -【 6自动】 学生姓名： 指导教师： 二级学院： 学 号： 专 业： 班 级： 提交日期： 答辩日期： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 摘 要 . . 绪 论 . 1 业设计的目的 . 1 合机床的特点 . 1 合机床的发展前景 . 2 合机床产品结构的变化 . 2 合机床的快速转变 . 2 合机床技术装备现状与发展趋势 . 2 合机床行业的发展思考 . 4 2 零件的分析 . 6 件的结构特点 . 6 . 6 件的生产批量与机床的使用条件 . 6 定组合机床的配置形式和结构方案 . 7 定切削用量及选择刀具 . 8 定工序间余量 . 8 择切削用量 . 8 定切削力、切削扭矩、切削功率 . 8 择刀具结构 . 9 3 钻孔组合机床总设计 “ 三图一卡 ” 的编制 . 10 加工零件工序图 . 10 加工示意图 . 11 . 14 . 17 4 主轴箱的设计 . 19 轴箱的设计 . 19 制主轴箱设计原始依据图 . 19 轮模数选择 . 20 轴箱的传动设计 . 20 制传动系统图 . 22 动轴的直径估算 . 23 定各轴转速 . 23 动轴直径的估算：确定各轴最小直径 . 23 的选择 . 24 动轴的校核 . 24 动轴的校核 . 24 的校核 . 25 变速组齿轮模数的确定和校核 . 25 轮模数的确定 . 25 宽的确定 . 27 轮结构的设计 . 28 轮校验 . 28 核 a 变速组齿轮 . 28 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 校核 b 变速组齿轮 . 29 核 c 变速组齿轮 . 30 承的选用与校核 . 31 轴轴承的选用 . 31 轴轴承的校核 . 31 组件设计 . 32 的基本尺寸确定 . 33 径尺寸 D . 33 孔径 d . 33 悬伸量 a . 34 撑跨距 L . 34 最佳跨距 0L 的确定 . 34 刚度验算 . 36 前支撑转角的验算 . 36 前端位移的验算 . 37 5 钻孔夹具设计 . 39 究原始质料 . 39 位、夹紧方案的选择 . 39 . 39 差分析与计算 . 40 具设计及操作的简要说明 . 41 结 论 . 42 致 谢 . 43 参考文献 . 44 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 要 根据设计任务书的要求 ,本设计说明书针对 壳体 机床的设计及专用夹具设计进行说明。要内容包括组合机床工艺方案的制定、组合机床配置型式的选 择、组合机床总体设计以及轴箱设计。 全文要包括组合钻床的总体设计和轴箱设计两部分。机床总体设计要是在选定工艺方案并确定机床配置形式、结构方案基础上确定“三图一卡”， 主轴箱设计根据“三图一卡”，整理编绘出主轴箱原始依据图，重点分析传动系统，经过各种方案的比较，最后确定最优方案。此外，为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量，需设计专用夹具。 关键词： 主轴箱；组合机床；夹具 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 V 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 X 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 to of is of is in of to a a to of to In in to to 档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 绪 论 毕业设计是学生毕业前完成学习任务所必须的重要环节，它是我们机械制造及其自动化专业四年所学专业课的综合应用，更是培养我们独立思考和动手能力的重要过程。 业设计的目的 1. 培养学生综合运用所学理论知识的技能，分析解决机械工程实际问题的能力，使们懂得生产技术工作的一般程序和方法。 2. 培养我们工程技术工作所必须的全局观念，生产观念和经济观念，树立正确的设计思想和和严肃认真的工作作风。 3. 培养我们的调查、研究、阅读技术文献、资料手册，进行工程计算， 图样绘制及编写说明书的能力。 4. 本次毕业设计的题目：减速器箱盖钻孔组合机床设计。 合机床的特点 1 组合机床是由大量的通用部件和少量的专用部件组成的工序集中的高效率专用机床。 2 组合机床上的通用部件和标准零件约占全部机床零部件总量的 70因此设计和制造的周期短，投资少，经济效益好。 3 由于组合机床采用多刀技工，并且自动化程度高，因而比通用机床生产效率高，产品质量稳定，劳动强度低。 4 组合机床的通用部件是经过周密设计和长期生产实践考验的，又有 专门厂成批制造，因此结构稳定，工作可靠，使用和维修方便。 5 在组合机床上加工零件时，由于采用专用夹具，刀具和导向装置等，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。 6 当被技工产品更新时，采用其他类型的专用机床时其大部分部件要报废，用组合机床时，其通用部件和标准零件可以重复利用，不必另行设计和制造。 7 组合机床易于联成组合机床自动线，以适应大规模的生产需要。组合机床的通用部件绝大多数由机械工业颁布成国家标准，并按标准所规定的名义尺寸，主参数，互换尺寸等定型，各种通用部件之间 有配套关系。这样，用户可根据被加工零件的尺寸，形状和技术要求等，选用通用部件，组成不同形式的组合机床，以满足生产的需要。 上述组合机床的特点及使用范围，加工零件所能达到的加工精度，表面粗糙度及技术买 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 要求，结合本次设计要求，设计了减速器箱盖钻孔组合机床设计。 合机床的发展前景 组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造系统等。 我国加入 后，制造业所面临的机遇与挑战并存 。组合机床行业企业适时调整战略，采取了积极的应对策略，出现了产、销两旺的良好势头，截至 2002 年 9 月份，组合机床行业企业仅组合机床产品一项，据不完全统计产量已达 800 余台，产值达 3 个亿以上，较 2001 年同比增长了 10%以上 , 另外组合机床行业工业增加值、产品销售率、全员工资总额、出口交货值等经济指标均有不同程度的增长，新产品、新技术较去年均有大幅度提高，可见行业企业运营状况良好。 合机床产品结构的变化 组合机床行业企业主要针对汽车、摩托车、内燃机、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 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、镗、铣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 10731 万元，生产加工中心 118 台，产值 4601 万元； 2001 年生产数控机床 685 台，产值 17969 万元，生产加工中心 129 台，产值 5760 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。 合机床的快速转变 九五 后期，在组合机床行业企业的 50 余家组合机床分会会员中，仅有两家企业实行了股份制改造，一家企业退出国有转为民营，其余都是国有企业。而从 2001 年至今，不到两年的时间里，就先后有十几家企业实行股份制改造，一些小厂几乎全部退出国有转为民营，现在一些国家重点国有企业也在酝酿股份制改造，转制已势不可挡， 民营经济在经历了从被歧视、被藐视 到不可小视和现在的高度重视 4 个阶段后，焕发勃勃生机。 组合机床行业企业正在以股份制、民营化等多种形式快速发展。 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买 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 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、铰孔，加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台，在孔内镗各种形状槽，以及铣削平面和成形面等。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，一种新型的组合机床 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（ 数字控制（ ，能任意改变工作循环控制和驱动系统，并能灵活适应多品种加工的可调可变的组合机床。另外，近年来组合机床加工中心 、数控组合机床、机床辅机（清洗机、装配机、综合测量机、试验机、输送线）等在组合机床行业中所占份额也越来越大。 由于组合机床及其自动线是一种技术综合性很高的高技术专用产品，是根据用户特殊要求而设计的，它涉及到加工工艺、刀具、测量、控制、诊断监控、清洗、装配和试漏等技术。我国组合机床及组合机床自动线总体技术水平比发达国家要相对落后，国内所需的一些高水平组合机床及自动线几乎都从国外进口。工艺装备的大量进口势必导致投资规模的扩大，并使产品生产成本提高。因此，市场要求我们不断开发新技术、新工艺，研制新产品，由过去的 刚性 机床结构，向 柔性 化方向发展，满足用户需求，真正成为刚柔兼备的自动化装备。 现仅就近几年大连组合机床研究所研制的组合机床及其自动线对目前我国组合机床及其自动线装备技术的基本情况进行说明。 （ 1）为某冰箱压缩机厂提供的 箱压缩机外支撑八工位回转工作台组合机床，镗孔精度 表面粗糙度 拍时间 26s（ 2 件），采用交流伺服滑台， 杆，主轴带中孔冷却液通道，全封闭防护。 （ 2） 轮轴轴承盖加工自动线是为某汽车公司研制 的用于 30 万辆轿车生产的高精度、高生产率、多品种数控自动线。该线采用多种先进技术：可控扭矩夹紧扳手、气浮输送、电液比例阀、高精度空心锥柄接杆、高密度材料镗杆、数控精密十字滑台、分布式控故障诊断及显示系统、大流量冷却排屑和全封闭防护系统，节拍 38s。 （ 3） 换刀换箱柔性加工单元。该单元是一种高效、高精度与高柔性的数控机床，机床有 5 个坐标，交换托板尺寸为 80000库容量 60， 120， 180 任选，箱买 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 库容量 12 个，能在一次装夹下完成铣、钻、铰、镗孔、镗车等工序的单轴加工和多轴加工，适合中 大批量生产规模的箱体零件和成组杂件的加工，也适用于中小批量多品种零件的生产。 （ 4）为某航空动力机械公司生产的柔性生产线的物流输送系统。该系统采用了链式摩擦轮滚道、电动滚筒、托盘自动识别、计算机生产调度等技术，可实现被输送零部件的定向、定位、升降、回转，通过编码识别及计算机的生产调度实现无序混流输送等。 上述组合机床代表了目前我国组合机床装备较高的技术水平，但随着市场竞争的加剧和对产品需求的提高，高精度、高生产率、柔性化、多品种、短周期、数控组合机床及其自动线正在冲击着传统的组合机床行业企业，因此组合机 床装备的发展思路必须是以提高组合机床加工精度、组合机床柔性、组合机床工作可靠性和组合机床技术的成套性为主攻方向。一方面，加强数控技术的应用，提高组合机床产品数控化率；另一方面，进一步发展新型部件，尤其是多坐标部件，使其模块化、柔性化，适应可调可变、多品种加工的市场需求。从 2002 年年底第 21 届日本国际机床博览会上获悉，在来自世界 10 多个国家和地区的 500 多家机床制造商和团体展示的最先进机床设备中，超高速和超高精度加工技术装备与复合、多功能、多轴化控制设备等深受欢迎。据专家分析，机床装备的高速和超高速加工技术 的关键是提高机床的主轴转速和进给速度。该届博览会上展出的加工中心，主轴转速 10000 20000r/高进给速度可达 20 60m/合、多功能、多轴化控制装备的前景亦被看好。在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时，加工的形状却日益复杂。多轴化控制的机床装备适合加工形状复杂的工件。另外，产品周期的缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新的变化，满足各种各样产品的加工需求。 然而更关键的是现代通信技术在机床装备中的应用，信息通信技术的引进使得现代机床的自动化程度进一步提高，操作者可以通过网络或 手机对机床的程序进行远程修改，对运转状况进行监控并积累有关数据；通过网络对远程的设备进行维修和检查、提供售后服务等。在这些方面我国组合机床装备还有相当大的差距，因此我国组合机床技术装备高速度、高精度、柔性化、模块化、可调可变、任意加工性以及通信技术的应用将是今后的发展方向。 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，但行业内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。为此提制系统与监测系统、出如下建议。 买 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 （ 1）提高现代化管理水平。中国加入 ，迫切要求企业提高现代化管理水平，进一步深化企业内部改革，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、用权有度的责权利内在统一的有机结合，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内外市场需要，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，提高组合机床适用范围和市场覆盖面；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 27000 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。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 2 零件的分析 件的结构特点 零部件的主要加工表面平面和孔系。一般来说，保证平面的加工精度保证更容易洞系的加工精度。因此，零部件来说，加工中的主要问题是保证孔尺寸精度及位置精度处理好，孔和平面之间的相互关系。 为生产量很大。如何满足生产性的要求加工中的主要考虑因素 。 件的结构特点及要求 部品加工工艺决定组合机床的加工的质量、生产性、整体布局或线夹结构等。所以，制定工程程序时，必须计算分析加工零件图深 入的了解，现场的零部件的形状和大小，材料，硬度，刚度，加工部位的结构特点加工精度表面粗糙度和地位，夹紧方法，工艺，采用的刀具及切削量，生产性要求当地采用的环境和条件等。收集国内外有关技术资料的开发，合理的工程程序。 根据加工部品（减速装置机壳）的零件图（图 2）， 6 个孔加工工艺： （ 1）孔的加工技术要求。 6 个直径都是 11 毫 米 材料 00， 硬度 70 24 假设 要求生产纲领（考虑废品及备品率）的年生产量为 5 万件， 2 班制的生产，每班6 小时，每年 300 天工作。 （ 2）过程分析 这个孔加工时，孔的 位置 米度公差。 组合机床的技术的方法及达成的精度，采用次加工程序： 一揽子加工通孔，直径 11（ 3）定位基准及紧固时的选择 这个零件加工孔，以上 3 个的自由度限制和右端面限制的 3 个的自由度，中间的孔封的螺旋从夹紧作用很好。 加工精度保证的情况下，提高生产效率的劳动者的劳动量减少，工作大量生产的，因此设计时是人工夹紧 。 件的生产批量与机床的使用条件 组合机床是大量的约 70 %90%）通用零部件的基础上，少量的专用元件添加，一个或多个工作预先确定的工程机械加工。 被加工零件组合机床 完成的加工工序及保证加工精度生产机器案的根据。减速机外壳保龄球的精度要求很高，采用钻孔组合机床。表面粗糙度，为了表现 1.6 加工 取机械制造精度提高定位精度，原始的工作标准减少夹压变形等措施。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 定组合机床的配置形式和结构方案 (1)被加工零件的加工精度 为此，机床通常采用尾置式齿轮动力装置，进给采用液压系统，被加工零件图如图 图 壳体 (2) 被加工零件的特点 这是材料、硬度加工部位的结构的形状，工作刚度定位基准面特征，这些工作机械工程程序制度的重要影响。这个减 速器柜的材料 00，硬度 70育英，孔的直径为11 毫米。采用多孔同步加工部件的刚度，工作能力不大，振动，及热变形对工件不会有影 一般来说，定位孔中心线和基准面平行且需要一片或者什么面加工的集装箱的宜用卧式机床，立式车床加工适合位置基准面是水平且加工孔和基准面的垂直的工作，不合适的加工安装不便和高度的大细长的工作。大型集装箱的件采用单向位机械加工好，中小户型零件多采用多层机床加工。 这个零件加工的特点是中心线和定位基准平面垂直，然后定位基准面是水平的，工作很小，那个洞分布密集，主要軸箱体积很大 ，一次孔，选择钻床。 （ 3）零部件的生产乐途 零部件的生产乐途是决定采用单工位，多级，自动线和中小乐途组合机床生产特点设计的重要要素。设计要求生产纲领年生产量为 5 万件，工件形状和大小，为了减少从轮廓买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 加工时间，采用多轴头，为了减少机床台数，这个工程尽量在一台机器完成，利用率提高。 （ 4）机床的使用条件 组合机床根据使用状况，布局，工序间的联系，技术力和自然条件等的要求，符合组合机床。 综合以上说的：减速器外壳零件的结构的特征，在加工部位，尺寸精度，表面粗糙度和技术要求，定位、夹紧方式、工艺方法和影响机床的整体 布局和技术的性能等方面的考虑，最终决定设计 4 轴头多级同期钻床 。 定切削用量及选择刀具 定工序间余量 加工过程顺利稳定加工精度保证，合理确定必须工程余量。生产中常用表从调查的组合机床孔加工余量转，定位误差的影响。 11 毫米的孔就座时，工程之间的直径 米余量 。 择切削用量 确定组合机械完成的工艺的内容，可以着手选择切削用量了。从设计的组合机床多轴同步加工，很多场合，切削用量被选，根据经验比一般通用机械太刀加工 30%低 常的标准动力船台， 工作时，所有的每一分用刀进给量和相同，而且等于动力船台的每一分送进量（毫米 / 该刀具的平均值。因此，同一轴箱刀具轴上的设计和速度和同一转进给量（毫米 / r）比。直径的必要为了满足之外又加上 ，也就是 ： 1 1 2 2 . f n f n f v f 式中： 各轴转速（ r/ 12, , . if f f 各轴进给量（ mm/r） 动力滑台每分钟进给量（ mm/ 由于 壳体 钻孔的加工精度、工件材料、工作条件、技术要求等， 按照经济地选择满足加工要求的原则，采用查表的方法查得： 孔 钻头直径 D=11进给量 f=r、切削速度 v=17m/ 确定切削 力 、切 削扭矩、切削功率 根据选定的切削用量（要指切削速度 v 及进给量 f）确定切削力，作为选择动力部件（滑台） ；确定切削扭矩，用以确定轴及其它传动件（齿轮，传动轴等）的尺寸；确定切削功率，用以选择传动电动（一般指动力箱）功率，通过查表计算如下： 切削力： F =26D 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 =2611 =4372N 切削扭矩 ： T =10 =10 =削功率 ： P = / 9740 =7/(97401) =中 ： 布氏硬度 F切削力（ N） D钻头直 径（ f每转进给量（ mm/r） T切削扭矩 (NV切削速度（ m/ P切削功率 (择刀具结构 壳体 的布氏硬度在 径 D 为 11具的材料选择高速钢钻头（ 为了使工作可靠、结构简单、刃磨简单，选择标准 11麻花钻。孔加工刀具的长度应保证加工终了时刀具螺旋槽尾端与导向套之间有 30