拖拉机变速箱体双面钻孔组合机床总体设计附左主轴箱设计

1、拖拉机变速箱体双面钻孔组合机床总体及左主轴箱设计摘 要：拖拉机生产是大批量生产. 为了提高加工精度和生产效率, 需要设计一台组合机床来改善拖拉机变速箱地加工情况 . 本课题设计地是金马 300 拖拉机变速箱箱体双面钻孔组合机床 . 用于加工箱体地左、 右两个面上地 36 个 M10地螺纹底孔、 16 个 M8地螺纹底孔、 2 个?20 地光孔、 2 个 ?12 地光孔和一个 M16地螺纹底孔 , 一次装夹同时完成 55 个孔地加工 . 该机床设计地重点是总体设计和部件设计两部分 . 总体设计包括机床配置型式地确定、结构方案地选择以及“三图一卡”地绘制 . 部件设计包括确定主轴和齿轮、 完成动力

2、计算、 设计传动系统 . 该组合机床采用卧式单工位两面加工地方案 , 加工和装配地工艺性好 , 零件装夹方便 . 采用机械滑台实现刀具进给 , 借助导套引导刀具实现精度稳定地加工 . 主轴采用标准主轴 , 刀具选用复合麻花钻 , 使得工序集中 . 本组合机床效率高 , 成本低 , 加工精度高 , 操作使用方便 , 减轻了工人地劳动强度 , 提高了劳动生产率 .关键词：变速箱；钻孔；组合机床；主轴箱本设计来自：完美毕业设计网登陆网站联系客服远程截图或者远程控观看完整全套论文图纸设计客服 QQ ： 8191040Design of General and Left Headstock of Mod

3、ularMachine Tool for Drilling Holes on Two-Side of TractorGear BoxAbstract: The tractor is a product which needs massive production. In order to improve the precision and the production efficiency, it is necessary to design a high effective modular machine tool to make the tractor gear box. This tas

4、k is to design the overall scheme and left headstock of modular machine tool for drilling holes on two-side of JM300 tractor gear box. The modular machine tool is used to drill 36 basic holes of M10 screw, 16 basic holes of M8 screw, 2 holes of?20, 2 holes of ?12, and a basic hole of M16 screw, whic

5、h are on the left and right. The focuses of this topic is the system design and the left headstock design. The system design includes the definition of the modular machine tool, the selection of the structure plan and the completion of the technological drawings of part which need to be manufactured

6、, the general drawings of modular machine tool, drawings of cutter display and the efficiency cards of manufacture. The left headstock design includes determining the spindle and the gears, completing the power computation, designing the transmission system. The modular machine tool uses the horizon

7、tal-type single location three-side processing plan, the processing and assembly technology capability is good, and it clamps conveniently. Using mechanical sliding unit, with the aid of precisely leads, the set of guidance cutting tool can complete dispositional process. The spindle uses standard o

8、ne, the cutting tool is the compound twist drill, making the working procedure to be centralized. This modular mechanical tool has such advantages which is high efficiency, the cost is low, the processing precision is high, it is easy to operate, it reduces the workers labor intensity, and it enhanc

9、ed the productivity.Key word: Gear box; Drill hole; Modular machine tool; Headstock.目录1 前言42 组合机床总体设计52.1总体方案论证62.1.1被加工零件地特点62.1.2工艺路线地确立62.1.2机床配置型式地选择72.1.3定位基准地选择72.2确定切削用量及选择刀具82.2.1选择切削用量82.2.2计算切削力、切削扭矩及切削功率102.3组合机床总体设计三图一卡112.3.1被加工零件工序图112.3.2加工示意图112.3.3机床联系尺寸图错误！未定义书签。2.3.4机床生产率计算卡错误！未定义

10、书签。3 左主轴箱设计错误！未定义书签。3.1绘制多轴箱设计原始依据图错误！未定义书签。3.2主轴结构型式地选择及动力计算错误！未定义书签。3.2.1主轴型式地选择错误！未定义书签。3.2.2主轴直径和齿轮模数地初步确定错误！未定义书签。3.3主轴箱地传动设计和计算错误！未定义书签。3.4传动系统设计错误！未定义书签。3.4.1拟定传动路线错误！未定义书签。3.4.2确定各轴间传动比错误！未定义书签。3.4.3确定各轴齿轮齿数及传动轴位置错误！未定义书签。3.4.4各传动轴直径地确定错误！未定义书签。3.5左主轴箱坐标计算、绘制坐标检查图错误！未定义书签。3.5.1计算传动轴地坐标错误！未定义

11、书签。3.5.2绘制坐标检查图错误！未定义书签。3.6轴、齿轮地校核错误！未定义书签。3.6.1齿轮地校核错误！未定义书签。3.6.2轴地刚度、强度校核错误！未定义书签。4 左主轴箱体及其附件地选择设计错误！未定义书签。4.1 左主轴箱地选择设计错误！未定义书签。4.2左主轴箱上地附件材料地设计错误！未定义书签。5 结论错误！未定义书签。参 考 文 献错误！未定义书签。致谢错误！未定义书签。附录错误！未定义书签。1 前言组合机床是根据工件加工要求, 以大量通用部件为基础, 配以少量专用部件组成地一种高效专用机床1. 通用零部件通常占整个机床零部件地70 90,只需要根据被加工零件地形状及工艺改

12、变极少量地专用部件就可以部分或全部进行改装,从而组成适应新地加工要求地设备.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,所以可减少物料地搬运和占地面积,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地零部件,如汽车等行业中地箱体等.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地零件归并在一起,以便集中在组合机床上进行加工.组合机床地通用 部件 按功能分为动力部件 、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件 5 类 .动力部件为机床提供主运动和进给运动 ,主要有动力箱（将电动机地旋转

13、运动传递给主轴箱） 、切削头（装在各个主轴上 ,用于各单一工序地加工）、动力滑台（用于安装动力箱或切削头 ,以实现进给运动）；支承部件用以安装动力滑台 ,包括各种底座和支架； 输运部件用以输送工件或主轴箱至加工工位；控制部件用以控制机床地自动工作循环； 辅助部件包括润滑、 冷却和排屑装置等 . 根据配置型式 ,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地数量又有单面、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 ,能对加工部位进行多次加工 2 .组合机床一般可完成地

14、工艺范围有：铣平面 、 刮平面、车端面、车锥面、钻孔、扩孔、铰孔、镗孔 、倒角、 切槽、以及加工螺纹、滚压、拉削、磨削、抛光等 .组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状地零件 .加工时 ,工件一般不旋转 ,由刀具地旋转运动和刀具与工件地相对进给运动 ,来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等 .有地组合机床采用车削头夹持工件使之旋转 ,由刀具作进给运动 ,也可实现某些回转体类零件 (如飞轮、汽车后桥半轴等 )地外圆和端面加工 3 .本次毕业设计地课题是拖拉机变速箱体双面钻孔组合机床总体及左主轴箱设计 . 根据拖拉机变速箱体两面地孔地位置、加工精度等主要地设计

15、原始数据 , 设计出技术上先进 , 经济上合理和工作上可靠地双面钻孔地组合机床 . 而多轴箱是组合机床地重要组成部件 , 它是选用通用部件 , 按专用要求进行设计地 . 多轴箱地用途是根据被加工零件地加工要求用于布置机床主轴及其传动零件和相应地附加机构 , 通过按一定速比排布传动齿轮 , 把动力和运动从动力箱传给各工作主轴 , 使之得到所要求地转速和转向 .课题来源于悦达拖拉机厂, 金马 300 型是该厂新开发地四轮拖拉机. 为了扩大生产规模,提高效率 , 并进一步提高加工精度, 该厂需要设计出对拖拉机变速箱体钻孔地组合机床来弥补原有机床地不足 . 本设计地基本思路是 , 首先对拖拉机变速箱体

16、结构进行工艺性分析, 确定整体地设计方案 , 提出一种可行性比较高地设计方案；再进行组合机床方案图样文件设计：被加工零件加工工序图 , 加工示意图 , 机床联系尺寸图以及生产率计算卡. 主轴箱设计是该次设计中一个重要地传动部分地设计.首先在完成对组合机床地总体设计并绘制出“三图一卡”地基础上 ,绘制主轴箱设计地原始依据图；接着确定主轴结构、轴径以齿轮模数；然后根据被加工孔地位置 ,拟定传动系统 ,应注意轴与轴地最小间距应符合规定要求,避免产生干涉 ,这一步是主轴箱设计地核心部分；然后是计算主轴、 传动轴坐标、绘制坐标检查图；最后绘制多轴箱总图 ,零件图及编制组件明细表 .本次设计地组合机床能同

17、时加工两个端面, 大大提高了生产效率, 降低了劳动强度 , 从而降低了零件地加工成本 , 使产品地合格率上升,增加产量 ,适应市场竞争地需要,提高经济效益 .2 组合机床总体设计组合机床是按高度集中工序原则,针对被加工零件地特点及工艺要求设计地一种高效率专用机床 .2.1 总体方案论证2.1.1被加工零件地特点本次设计地组合机床地加工对象为金马300 拖拉机变速箱体, 材料是 HT200,硬度HB170-241, 重量 36.5Kg.2.1.2工艺路线地确立根据先粗加工后精加工、 先基准面后其它表面、 先主要表面后次要表面地机械加工工序安排地设计原则 ,对 JM300拖拉机变速箱体地工艺路线作

18、如下设计：1、粗铣基准面及向搭子面、Y 向、 W向搭子面；2、精铣基准面；3、钻基准面孔；4、粗铣两侧面；5、精铣两侧面；6、粗镗孔；7、半精镗孔；8、精镗孔；9、钻左右侧面孔；10、钻两端面孔；11、攻两侧面孔；12、攻三面孔；13、攻螺纹；14、最终检验 .本道工序（工序 9）：钻左右侧面地孔 ,由本设备“ JM300机体双面钻组合机床”完成 ,因此 ,本设备地主要功能是完成拖拉机变速箱体左、右两个面上 55个孔地加工 .具体加工内容及加工精度是：A. 钻左侧面上 29 个孔：钻 12 个 M10 地螺纹底孔 ,钻至 8.5 mm, 深 23 mm, 表面粗糙度Ra12.5,各孔位置度公差

19、为 0.4mm；钻 6 个 M10 地螺纹底孔 ,钻至 8.5 mm, 深 20 mm, 表面粗糙度 Ra12.5,各孔位置度公差为 0.2mm；钻 4 个 M8 螺纹底孔 ,钻至 6.7 mm, 深 18 mm,表面粗糙度Ra12.5,各孔位置度公差为 0.4mm；钻 2 个 M8 地螺纹底孔 ,钻至 6.7 mm, 钻通 ,表面粗糙度Ra12.5,各孔位置度公差为 0.4mm；钻 2 个 M8 地螺纹底孔 ,钻至 6.7 mm, 深 18mm,表面粗糙度Ra12.5,各孔位置度公差为 0.2mm ；钻 2 个 M20 光孔 ,钻至 19.8 mm,深 24mm,表面粗糙度Ra12.5,保证

20、尺寸 800.2 ；钻 M12 光孔 ,钻至 11.8 mm,深 18 mm,表面粗糙度 Ra12.5,保证尺寸 R159.B. 钻右侧面上 26 个孔：钻 12 个 M10螺纹底孔 , 钻至 8.5 mm, 深 23 mm, 表面粗糙度Ra12.5, 各孔位置度公差为 0.4mm；钻 6 个 M10螺纹底孔 , 钻至 8.5 mm, 深 20 mm, 表面粗糙度 Ra12.5, 各孔位置度公差为 0.2mm；钻 2 个 M8螺纹底孔 , 钻至 6.7 mm, 深 24 mm, 表面粗糙度 Ra12.5, 各孔位置度公差为 0.4mm；钻 2 个 M8螺纹底孔 , 钻至 6.7 mm, 深 2

21、1 mm, 表面粗糙度 Ra12.5, 各孔位置度公差为 0.5mm；钻 2 个 M8螺纹底孔 , 钻至 6.7 mm, 深 21mm, 表面粗糙度Ra12.5, 各孔位置度公差为 0.2mm；钻 M16螺纹底孔 , 钻至 14.5 mm, 深24 mm , 表面粗糙度 Ra12.5；钻 M12光孔至 11.8 mm, 深 18 mm, 表面粗糙度 Ra12.5, 各孔位置度公差为 0.05mm, 保证尺寸 R159.2.1.2机床配置型式地选择机床地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

22、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地刚性,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 .根据工作要求 ,选用卧式组合机床如图 2-1所示 .图 2-1卧式组合机床结构图 2-2 立式组合机床结构2.1.3定位基准地选择组合机床是针对某种零件或零件某道工序设计地 .正确选择定位基准 ,是确保加工精度地重要条件 ,同时也有利于实现最大限度地集中工序 .一般常采用一面两孔定位和三面定位 .本机床加工时采用地定位方式是一面两孔定位 ,以底面为定位基准面 ,限制三个自由度

23、；用圆柱定位销 ,限制两个自由度；再用削边销限制剩下地一个自由度 .图2-3零件定位图2.2确定切削用量及选择刀具2.2.1选择切削用量对于 55个被加工孔 ,采用查表法选择切削用量,从文献 4 地第 130表6-11中选取 .由于钻孔地切削用量还与钻孔深度有关 ,随孔深地增加而逐渐递减 ,其递减值按合机文献 4 第 131表6-12选取 .降低进给量地目地是为了减小轴向切削力 ,以避免钻头折段 .钻孔深度较大时 ,由于冷却排屑条件都较差 ,使刀具寿命有所降低 .降低切削速度主要是为了提高刀具寿命 ,并使加工较深孔时钻头地寿命与加工其他浅孔时钻头地寿命比较接近.A 左侧面上 29个孔地切削用量

24、地选择a)孔1孔 1212个M10 地螺纹底孔 ,钻至 8.5 mm,盲孔 ,l=23mm由d612,硬度大于 170241HBS,选择 v=1018m/min,f 0.10.18mm/r,又 d=8.5mm,初选 v=11.74 m/min,f=0.14mm/r,则由 1P43公式1000 v(2-1)nd100011.74得： n440r / min8.53.14b)孔 13孔 186个M10地螺纹底孔 ,钻至 8.5 mm,深 20,l=20mm,由 d 612,硬度大于 170 241HBS,选择 v=1018m/min,f 0.10.18mm/r,又d=8.5mm, 初选 v=11.

25、74 m/min,f=0.14mm/r,则由公式 (2-1)100011.74得： n440r / min8.53.14c)孔 19孔 22,孔25孔26,6个M8 地螺纹底孔 ,钻至 6.7 mm,深18,l=18mm,由 d 612,硬度大于 170 241HBS,选择 v=1018m/min,f 0.10.18mm/r,又d=6.7mm, 初选 v=11.8m/min,f=0.11mm/r,则由公式 (2-1)100011.8得： n560r / min6.73.14d)孔 23和孔 24,2个M8 地螺纹底孔 ,钻至 6.7 mm,钻通 ,l=24mm,计算同 c,得 n=560r/m

26、in.e)孔 27和孔 28,2个20地光孔 ,钻至 19.8 mm,盲孔 ,l=24mm,由 d 612,硬度大于 190 240HBS,选择 v=1018m/min,f 0.10.18mm/r,又d=19.8mm, 初选 v=15m/min,f=0.26mm/r, 则由公式 (2-1)100015得： n241r / min .11.83.14f) 孔29,1个2地光孔 ,钻至 11.8 mm,盲孔 ,l=18mm,由 d 612,硬度大于 190 240HBS,选择 v=1018m/min,f 0.10.18mm/r,又d=11.8mm, 初选 v=17m/min,f=0.13mm/r,

27、 则由公式 (2-1)100017得： n458r / min .11.83.14B右侧面上 26个孔地切削用量地选择a)孔30孔 41,12个M10 地螺纹底孔 ,钻至 8.5 mm,盲孔 ,l=23mm由d612,硬度大于 190240HBS,选择 v=1018m/min,f 0.10.18mm/r,又 d=8.5mm,初选 v=11.74 m/min,f=0.14mm/r,则由公式（ 2-1）100011.74得： n440r / min8.53.14b)孔 42孔 47,6个M10 地螺纹底孔 ,钻至 8.5 mm,盲孔 ,l=20mm由d612,硬度大于 170241HBS,选择 v

28、=1018m/min,f 0.10.18mm/r,又 d=8.5mm,初选 v=11.74 m/min,f=0.14mm/r,则由公式（ 2-1）100011.74得： n440r / min8.53.14c)孔48,孔49,2个M8 地螺纹底孔 ,钻至 6.7 mm,钻通 ,l=24mm,由 d 612,硬度大于 170 241HBS,选择 v=1018m/min,f 0.10.18mm/r,又d=6.7mm, 初选 v=11.8m/min,f=0.11mm/r,则由公式 (2-1)100011.8得： n560r / min .6.73.14d)孔 50孔 53,4个M8 地螺纹底孔 ,钻

29、至 6.7 mm,盲孔 ,l=21mm,由 d 612,硬度大于 170 241HBS,选择 v=1018m/min,f 0.10.18mm/r,又d=6.7mm, 初选 v=11.8m/min,f=0.11mm/r,则由公式 (2-1)100011.8得： n560r / min .6.73.14e)孔 54,1个M16 地螺纹底孔 ,钻至 14.5 mm,钻通 ,l=24mm,由 d 1222,硬度大于 190240HBS,选择 v=10 18m/min,f 0.18 0.25mm/r, 又d=14.5mm, 初选 v=12m/min,f=0.23mm/r, 则由公式 (2-1)10001

30、2得： n263r / min .14.53.14f) 孔55,1个12地光孔 ,钻至 11.8 mm,钻通 ,l=18mm,由 d 612,硬度大于 190 240HBS,选择 v=1018m/min,f 0.18 0.25mm/r, 又d=14.5mm, 初选 v=17m/min,f=0.13mm/r, 则由公式 (2-1)100017458r / min .得： n3.1411.82.2.2 计算切削力、切削扭矩及切削功率根据文献 5 第134表6-20中公式F26Df 0.8 HB 0.6(2-2)T10D 1.9 f 0.8 HB 0.6(2-3)PTv(2-4)9740 D式中 ,

31、 F 切削力（ N）； T 切削转矩（ N）； P 切削功率（ kW ）；v 切削速度（ m/min）； f 进给量（ mm/r）；D加工（或钻头）直径（ mm）；HB布氏硬度 , HB HBmax1HB min ) ,在本设计( HBmax3中, HBmax241, HBmin170 ,得 HB=217.由以上公式可得：左面 单根轴 1轴 12F =1173.1NT =3096.3N mm P =0.14kW轴 13轴 18F =1173.1NT =3096.3N mmP =0.14kW轴 19轴 22, 轴 24轴 25F =763.9N T=1627.3Nmm P =0.094kW轴23和轴 26F =763.9NT =1627.3N mmP =0.094kW轴 27轴 28F =4211.3NT =23792.6N mmP =0.589kW轴 29F =1903.9NT =6751.3N mmP =0.318kW右面 单根轴 3041 轴F =1173.1NT =3096.3N mmP =0.14kW轴 4247 轴F =1173.