468Q发动机缸体双面卧式组合钻床总体设计及右主轴箱设计

1、太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书毕业生姓名：董飞专业.机械设计制造及自动化*学号. 110511007*指导教师张立仁 所属系（部）. 机电系*二0一五年六月太原理工大学阳泉学院毕业设计评阅书468Q发动机缸体双面卧式组合钻床总体设计及右主轴箱设计机电 系 机械设计制造及其自动化专业 姓名重主设计时间：如15年4月13日2015年6月8日评阅意见:成绩:指导教师：（签字）职 务：2015年月日太原理工大学阳泉学院毕业设计答辩记录卡机电 系机械设计制造及其自动化专业 姓名 董飞答 辩 内 容问题摘要评议情况记录员：（签名）成 绩 评 定指导教师评定成绩答辩组评定成绩综合成绩注：评定成绩为100

2、分制，指导教师为30%,答辩组为70%专业答辩组组长： （签名）2015年 月 日iii、乙前言制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱， 其发展水平标志着一个国家或地区的经济实力， 科技水平， 生活水平和国防实力。 国际市场的竞争归根结底是个过制造生产能力的竞争，机械制造业是制造业的核心。随着科技和生活水平的不断提高，机械制造业生产模式发生了巨大的演变。从20 世纪 20 年代的不计成本发展，到 20 世纪 50 年代一福特为代表的“规模效益” ，再到 20 世纪 70 年代丰田为代表的“精益生产”模式， 80 年代以后靠制造技术的改进和管理方法的创新， 以单项的先进制造技术来缩短生产周期，

3、 提高产品质量， 降低产品成本和改善服务质量， 90 年代至今许多新的生产模式产生，并加以应用，而且还将继续发展。我国机械制造装备水平还比较落后，基本上属于国外50 年代“传统产业”的范畴， 我过机械制造装备产业仅仅是整个制造业的缩影， 而机械制造装备产业的萎靡不振又严重影响了机械制造业乃至整个制造业的振兴。故振兴我国机械制造装备产业，提高我国机械制造装备产品的技术水平和市场竞争力是当前国内企业改革， 改组， 改造的当务之急。汽车工业是一个国家制造业的集中代表， 随着这几年我过经济的强劲发展， 汽车工业蓬勃发展， 汽车工业成为我国经济发展的发动机， 所以人们讨论现代汽车发展的同时， 对已有的发

4、动机或装备进行改造设计， 以满足人们的各种需求， 这也是我们这次毕业设计研究加工468Q的意义。摘 要 1Abstract 2第一章 组合机床设计概述 3第一节组合机床及其特点 3第二节组合机床工艺范围及加工精度 4一、组合机床的工艺范围 4二、组合机床的加工精度 4第三节采用组合机床的经济分析 5第四节组合机床的发展趋势 6一、提高通用部件的水平 6二、发展适应中、小批生产的组合机床 6三、采用新刀具 6四、发展自动监测技术 7五、扩大工艺范围 7第二章 组合机床总体设计 7第一节组合机床的方案设计 7一、拟定方案阶段 8二、技术设计阶段 8三、工作设计阶段 8第二节零件分析 81、 气缸体

5、的功用和结构特点 82、 基准的选择 83、 加工阶段的划分 9第三节 468Q 发动机气缸体加工工艺过程 10第三章 绘制“三图一卡” 12第一节 加工工序图 12一、被加工零件工序图的作用和要求： 12二、被加工零件工序图的内容： 12三、编制被加工零件工序图的注意事项 : 13第二节 加工示意图 13一、被加工零件示意图的作用： 13二、被加工零件示意图的内容： 13三、选择刀具、工具及导向装置 14四、确定动力部件的工作循环及工作行程 14五、其它应注意的问题 14六、加工示意图简图 14第三节机床联系尺寸图 20一、被加工零件联系尺寸图的作用 : 20二、被加工零件联系尺寸图的内容：

6、 20三、动力部件的选择 20四、组合机床其它尺寸的确定 21五、机床联系尺寸图简图 22第四节生产率计算卡 21一、计算生产率 22二、计算负荷率 23三、填写计算卡 24第四章 多轴箱右主轴箱设计 25第一节多轴箱的基本结构 25第二节通用多轴箱设计 25第三节多轴箱的传动设计方案 37第四节绘制多轴箱总图及零件图 42结论 44外文资料 45致谢 60参考文献 : 61iii太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书摘 要组合机床使用系列化、标准化的通用部件和少量的专用部件组成的多轴、多刀、多 工序、多面或多工位同时加工的高效专用机床，其生产率比通用机床高几倍至几十倍， 可进行钻、链、较、攻丝、

7、车削、铳削等切削加工。组合机床的通用部件和标准件约占 70-80%,这些部件是系列化的，可以进行成批生产.其余20-30%勺专用部件是由被加工零 件的形状，轮廓尺寸，工艺和工序来决定。在批量生产中这了提高生产率，必须要缩短加工时间和辅助时间，而且尽可能使辅 助时间和加工时间重合，使每个装夹多外工件同时进行多刀加工，实行工序高度集中， 因而广泛采用组合机床及自动线。关键词：组合机床，主轴箱，切削3AbstractAggregate machine-tool use seriation , the standardized general part and the few special-purp

8、ose parts compose the university special purpose machine which multiple spindle, the multi-knives, the multi-working procedures, the multi-surface or the multi-locations simultaneously process, its productivity compared to general engine bed high several times to several dozens times, may carry on d

9、rills, the boring, the articulation, attacks machinings and so on the silk, turning, milling. The aggregate machine-tool general part and the standard letter approximately compose 70-80%, these parts are the seriation , may carry on the mass productions. Other 20-30% special-purpose part is by is pr

10、ocessed the components the shape, the overall size, the craft and the working procedure decided.This enhanced the productivity in the volume production, must have to reduce the process period and the non-cutting time, moreover causes the non-cutting time and the process period superposition as far a

11、s possible, causes each attire to clamp many outside work pieces simultaneously to carry on the multi-knife processing, implements the working procedure high degree of concentration, thus widely uses the aggregate machine-tool and from generatrix .Key word: Aggregate machine-tool, headstock, cutting

12、第一章组合机床设计概述第一节组合机床及其特点组合机床使用系列化、标准化的通用部件和少量的专用部件组成的多轴、多刀、多 工序、多面或多工位同时加工的高校专用机床，其生产率比通用机床高几倍至几十倍， 可进行钻、链、较、攻丝、车削、铳削等切削加工。组合机床的通用部件和标准件约占 70-80%,这些部件是系列化的，可以进行成批生产.其余20-30% 的专用部件是由被加 工零件的形状，轮廓尺寸，工艺和工序来决定，如夹具，主轴箱，刀具和工具等.在批量生产中为了提高生产率，必须要缩短加工时间和辅助时间，而且尽可能使辅 助时间和加工时间重合，使每个工位装夹多个工件同时进行多刀加工，实行工序高度集 中，因而广泛

13、采用组合机床。一般的组合机床主要有六部分通用部件及两部分专用部件组成。以复合立式三面钻孔组合机床，它由侧底座、力主底座、力主、动力箱、滑台及中间底座等通用部件及多 轴箱、夹具等专用部件组成。组合机床的专用部件往往也是由大量的通用零件和标准件 组成。组合机床按主轴箱和动力箱的安置方式不同可分为以下几种型式：1、卧式组合机床（动力箱水平安装）。2、立式组合机床（动力箱垂直安装）。3、侧斜式组合机床（动力箱倾斜安装）。4、复合式组合机床（动力箱具有上述两种以上的安装状态）。在以上四种配置型式的组合机床中，如果每一种之中再安置一个或几个动力部件 时，还可以组成双面或多面组合钻床。由组合机床组成可以明显

14、地了解其特点，与通用机床及其它的专用机床比较，具有 如下特点：1、要用于加工箱体类零件和杂件的平面和孔。2、生产率高。因为工序集中，可多面、多轴、多刀同时自动加工。3、加工精度稳定。因为工序固定，可选用成熟的通用部件、精密夹具合作的工作 循环来保证加工精度的一致性。4、研制周期短，便于设计、制造和使用维护，成本低。因为通用化、系列化、标 准化程度高，而且通用部件可组织批量生产。5、自动化程度高，劳动强度低。6、配置灵活。因为结构模块化、组合化、可按工件或工序要求，用大量通用部件 和少量专用部件灵活组成各种类型的组合机床及自动线。机床易于改装，产品或工艺变 化时，通用部件一般还可以重复利用。第二

15、节组合机床工艺范围及加工精度一、组合机床的工艺范围目前，组合机床主要用于平面加工和孔加工两类工序。 平面加工包括铳平面、物（刮） 平面、车端面；孔加工包括钻、阔、较、链孔以及倒角、切槽、攻螺纹、钩沉孔、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、行星铳削、拉削、推削、 磨削、琦磨及抛光、冲压等工序。止匕外，还可以完成焊接、热处理、自动装配和建材、 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、缝纫机和自行车等工 业领域的大批、大量生产中已获得广泛应用，一些中小批量生产的企业，如机床、机车、 工程机械捶制造业中也亦推广应用。组合机床最适宜

16、加工各种大中型箱体类零件，如气 缸盖、气缸体、变速箱体、电机座及仪表壳等零件，也可以用来完成轴套类、轮盘类、 叉架类和盖板类零件的部分或全部工序的加工。二、组合机床的加工精度组合机床的加工精度简述如下：、孔加工L孔的尺寸精度采用较孔或精链孔时，孔的精度可达 H6级，表面粗糙度为Ra=1.6Nm,孔的圆度 在孔径尺寸公差一半范围内。加工有色金属时，采用精密夹具，经过 34次加工，精度 可以稳定地达H6级，表面粗糙度可达Ra0.80.4Nm。2 .孔的同轴度太原理工大学阳泉学院一毕业设计说明书当从两面多轴加工时，孔的同轴度一般为 0.05mm.当从一面进行精链孔，并且采用 固定式夹具，链刀杆两端都

17、有精密导向装置，夹具在精度良好的条件下，在 1000mm长 度内，被加工零件几个孔的同轴度可保证在 0.015 0.03mm以内。当分别从两面对同一 轴线上的孔进行单轴加工时，在有中间精密导向装置条件下，其同轴度亦可保证在 0.015 0.0mm 03 .孔的平行度在组合机床上加工，孔与孔相互之间的平行度以及孔对加工基面的平行度，在 1000mm长度内可达 0.02 0.05mm。4 .孔的位置精度孔的位置精度与夹具、机床的型式和精度有很大的关系。在固定式夹具的机床上链 孔，孔间距离和孔的轴线与定位基面的位置精度可稳定地达到±0.025 ±0.05mmo在多工位机床上，由于

18、回转工作台会回转鼓轮存在定位误差，则加工精度不高。如果在同一 工位上，若有悬挂式活动钻模板，对孔进行精加工时，其位置精度可达到±0.05mm。、平面加工在组合机床及其自动线上常用铳削、舌U削、车削（端面）和拉削等方法加工平面。 一般采用铳削头、滑台和滑座等通用部件，根据被加工工件的工艺要求组成单面、双面 以及立式、回转台式等多种型式的组合铳床。当加工大型的箱体类工件时，一般采用铳 削头固定、工件安装在工作台上移动的布局型式。这样的机床结构较简单，刚性较好， 加工精度较高。在加工中小型工件时，通常将铳削头组成鼓轮式组合铳床或立式连续回 转台式组合铳床，这类机床生产效率高，加工精度较低。

19、在组合机床上加工平面的平直度可以达到在 1000毫米长度内偏差0.020.05毫米， 表面粗糙度Ra3.2微米。对定位基面的平行度可以保证在 0.05毫米以内，到定位基面的 距离（一般在500毫米以内）尺寸公差可以保证在 0.05毫米以内。、止口加工多轴加工，采用动力滑台在死挡铁上停留的方法，其加工精度能达到0.150.25毫米；单轴加工，采用特殊结构，加工到终点使挡块顶在被加工工件的表面，一般精度可以达 到0.080.10毫米。条件良好时，精度可以保证在 0.020.045毫米以内。第三节采用组合机床的经济分析组合机床是一种高效率专用机床，有特定的使用条件，不是在任何情况下都能收到 良好的经

20、济效益。在确定设计组合机床前，应该进行具体的技术经济分析。根据设计任务，要在变速箱箱体上双面钻孔，孔的种类较多，总数也较多。若采用 普通机床加工需反复进行，加工耗时较多，且不容易保证孔与孔间的位置精度。根据零 件的形状及加工要求选取采用卧式双面组合钻床，同时进行双面多孔加工。这样可以保 证孔与孔之间的位置精度，且加工所需的时间大大缩短。除此之外采用组合机床对工人 的要求很低，节约了劳动成本。综上所述，对于在变速箱箱体上双面钻孔采用组合机床，可以取得良好的经济性。第四节组合机床的发展趋势一、提高通用部件的水平衡量通用部件技术水平的主要标准是：品种规格齐全，动、静态性能参数先进，工 艺性好，精度高

21、和精度保持性好。机械驱动的动力部件具有性能稳定，工作可靠等优点。目前，机械驱动的动力部件 应用了交流变频调速电机和直流伺服电机等，使机械驱动的动力部件增添了新的竞争 力。动力部件采用镶钢导轨（英度可达 HEC5860）、滚珠丝杠、静压导轨、静压轴承、 齿形皮带等较新的结构。支承部件采用焊接结构等。由于提高了部件的精度和动、静态 性能，因而使被加工的工件精度明显提高，表面粗糙度减小。二、发展适应中、小批生产的组合机床在机械制造工业中，中小批量生产约占80%。在某些中批量生产的企业中，如机床、 阀门行业中、其关键工序采用组合机床。其中机床厂用组合机床加工主轴变速箱孔系， 产品质量稳定，生产效率高，

22、技术经济效果显著。发展具有可调、快调、装配灵活、适 应多品种加工特点的组合机床十分迫切。转塔主轴箱式组合机床，可换主轴箱式组合机 床以及自动换刀式数控组合机床可用于中、 小批生产，但这类机床结构复杂，成本较高。带转塔式主轴箱的组合机床，由于转塔不能制造的太大，安装的主轴箱数量有限， 因此只适应工序不多，形状不太复杂的零件加工。、采用新刀具5太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书近年来出现了多种新刀具，如具有镀层的硬质合金刀片、立方氮化鹏刀具、金刚石 刀具、各种可转位的密赤铳刀，喷吸钻头，镶有可转位刀片的“短钻头”等。一般情况 下，采用先进刀具的工时为原工时的1/21/4。由于提高了刀具的耐用度，大

23、大缩短了 多刀组合机床停机换刀时间，提高了组合机床的经济效益。四、发展自动监测技术组合机床的自动检测通常作为一个工位出现。自动检测包括对毛坯尺寸和工件硬 度的检查、钻孔深度、刀具折断、精加工尺寸和几何形状的检查等。检查方法分为主动 检查与被动检查。主动检查是将不合格的工件剔出，使之不往下个工位输送。被动检查 则是发现不合格的工件时发现停机信号。目前主动检查应用的日趋广泛。由于电子元件 迅速发展，集成控制器、微机处理的应用，使自动检测技术更加可靠。自动检测工位要 进行数据处理，统计计算以及打印出有关数据或作为数字显示。自动监测技术的发展可 以把被加工零件的实际尺寸控制在比规定公差更小的范围之内。

24、还可以把加工后的工件按公差进行分组，以便按分组的公差带装配。实际表明，采用分组装配法提高产品的精 度要比用单纯提高设备精度更为经济。五、扩大工艺范围组合机床出完成切削加工等工序外，还在逐步设计制造用于焊接、热处理、自动装 配、自动打印、性能试验以及清洗和包装等用途的组合机床。第二章组合机床总体设计组合机床是用已经系列化，标准化的通用部件和少量专用部件组成的多轴，多刀， 多工序，多面或多工位同时加工的高效专用机床。在批量生产正为了提高生产率，缩短 加工时间和辅助时间，而且尽可能使辅助时间和加工时间重合，使每个工位装夹多个工 件，同时进行多刀加工，实行工序高度集中，必须广泛采用组合机床。设计组合机

25、床首先要分析零件，制定工艺规程，根据所加工的工序绘制“三图一卡 设计出本工序加工的多轴箱。以下是本次毕业设计组合机床的全过程。第一节组合机床的方案设计组合机床是针对被加工零件的特点及工艺要求，按高度集中工序的原则设计的一 种高效率的专用机床。设计组合机床前，首先应根据组合机床完成工艺的一些现状及组 合机床各种工艺方案能达到的加工精度、表面粗糙度及技术要求，解决零件是否可以利 用组合机床加工以及采用组合机床价格是否合理的问题。一、拟定方案阶段拟定方案阶段包括制定工艺方案，确定机床的配置型式机结构方案，最后在此基 础上进行图纸的设计。二、技术设计阶段根据已确定的工艺和结构方案，按照加工示意图和机床

26、联系尺寸图展开部件设计, 绘制夹具、主轴箱等的装配图。三、工作设计阶段绘制有关图纸，编制机床说明书。详细过程见下列步骤和所绘图纸。第二节零件分析一、气缸体的功用和结构特点缸体是发动机上的主要基础零件，结构复杂，加工精度要求高，加工工艺路线长C 一般发动机的汽缸体与曲轴箱合为一体，又称为机体，它又缸体，曲轴箱，机座，主轴 轴承盖等零件组成。气缸体的功用是：1、支撑发动机上的运动件，并保证活塞，连杆，曲轴等各运动运动部件的准确位置2、缸体上加工的出气盖，水道，油道，以保证发动机换气，冷却和润滑的需要。3、提供使发动机形成完整动力装置所必须的各种辅助设施的安装基准面。由此可见，以满足发动机的功能要求

27、，就必须使其个表面之间有非常准确的相互位 置精度和运动关系。本次加工的468Q缸体由特种合金铸造成，硬度 210HB二、基准的选择1、粗基准的选择7太原理工大学阳泉学院一毕业设计说明书根据粗基准选择原则，要保证主要加工表面的余量均匀及保证将来运动件（连杆， 曲轴等）与气缸体各表面之间具有必要的间隙，。气缸体的主要加工表面有：主轴轴承 座孔，缸套孔，凸轮轴轴承孔等，要保证它们的加工余量均匀，就应该选取主轴轴承座 孔和气缸孔组为气缸体加工的粗基准。汽缸体上铸件，有铸造误差，表面粗糙不平，如果直接用所选的粗基准定位加工大 平面（即后续工序的定位精基准），即产生的切削力大，所需火紧力也大，易使工件变

28、形。同时粗基准表面粗糙不平，也易使工件在加工中松动。所以在加工中采用面积较小 距离较远的几个凸台作为过度基准，即首先以粗基准定位加工出过度基准然后用过度基 准加工出精基准来。2、精基准的选择同其他箱体零件一致，气缸体加工中一般都选用底面及其上的两个工艺孔作为精基 准。这样做的优点是：1）地面面积大，工件安装可靠，平稳，能简单可靠的约束工件的六个自由度2）后续工序基本上均以一面两孔定位，符合基准统一原则，减少了由于基准转换 带来的加工误差。能保证各表面间的相互位置精度，例如，缸套筒与底面的垂直度，主 轴中心孔中心线与凸轮轴之间的平行度。3）由于基准统一，可以简化夹具的设计和制造周期，使用维修方便

29、，成本降低， 减少了工件的翻转次数，减轻了工人的劳动强度，易实现自动线加工。4）加工主轴支撑座孔和凸轮轴轴承时，便于在夹具上设置链杆的支撑导套，可以 保证加工质量和切削用量三、加工阶段的划分1 .基准加工在前面几道工序中把基准加工出来，即“基准先行”。2 .平面加工按照先面后孔的原则将各平面加工出来。3 .主要孔的粗加工将主要孔的粗加工安排在各面加工完成后进行。可以尽早暴露工件上的缺陷：粗加工中切去大部分余量后，内应力重新分布，使工件有较长时间充分变形，使进 精加工能得到比较稳定的加工精度。粗加工中切削力大，所需火紧力也大，将粗加工放在前面，精粗加工分开，可以减 少夹紧变形对精加工的影响。次要

30、工序加工：例如螺纹孔，油孔，倒角等，在各阶段中穿插进行。4 .主要孔的精加工包括半精锋，精链缸套孔和主轴轴承座孔；轴承盖装配后，进行半精锋，精锋及研 磨主轴轴承座孔给予只有相互位置精度要求的加工表面。这些是气缸体加工的关键程 序。把主要孔的精加工作为最后的加工阶段，除上述原因之外，还可以防止这些表面加 工过程中遭到破坏。第二节468Q发动机气缸体加工工艺过程468Q 发动机气缸体加工工艺过程工序号工序名称：内谷及要求定位方式设备5铳后侧向四个凸台面以主轴轴承座孔和气缸孔为粗基准铳床10粗铳顶圆和底闻以后侧面和主轴轴承座孔为定位基准铳床15精铳顶面利底面以后侧面和主轴轴承座孔为定位基准铳床20在

31、底面钻、皎定位孔以顶面和汽缸孔为定位基准钻床25粗、精铳左右两端面一面两销定位（底向 和两个定位孔）铳床30粗镇主轴孔一面两销定位镇床35粗链缸孔一面两销定位镇床40铳前侧卸凸台一面两销定位铳床45铳主轴轴承座端面和轴瓦固定槽一向两销定位铳床11太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书50扩、较两侧面铸造工艺孔一回两销定位双向组合机床55钻、较顶面工艺孔一面两销定位钻床60钻顶面和左右两端面的孔一面两销定位钻床65钻、较顶面工艺孔一面两销定位钻床70钻顶面和左右两端面的孔一面两销定位钻床75钻前后侧面的孔一面两销定位双面组合钻床80攻顶而和左右端面的螺纹孔一面两销定位专用二回攻丝机85攻前后两侧面的

32、螺纹孔一面两销定位攻丝机90钻前侧面的油标尺孔一面两销定位钻床95铳主轴轴承座的分开面一面两销定位（顶向 和两个定位孔）铳床100钻两端面的水平油道，在底 面钻孔与油道孔相通一面两销定位钻床105钻底-12- J 6一面两销定位组合钻床110钻底向固定曲轴轴承座的十个螺栓孔一面两销定位钻床115钻润滑支油道孔一面两销定位钻床120钻五个曲轴轴承座的斜油孔一面两销定位专用机床125攻底闻的螺纹孔一面两销定位攻丝机130攻固定曲轴轴承盖的十个螺栓孔一面两销定位攻丝机135精镇4个缸孔一面两销定位镇床140吹净零件在轴道上145去毛刺，消除切削应力，倒 角,准备移交检验在轴道上150检验155合盖后

33、半精链五个曲轴轴承孔一面两销定位（底向 和两个定位孔）镇床160精镇五个曲轴轴承孔一面两销定位镇床165磨四个汽缸孔一面两销定位磨机170清洗并吹净零件清洗机175清洗所有油道孔180移交前检验准备在轴道上185检验190清洗并吹净缸体合并第三章 绘制“三图一卡”绘制组合机床”三图一卡”，就是针对具体零件，在选定的工艺和结构法案的基础上，进行组合机床总体法案图样文件设计。内容包括 ：绘制被加工零件工序图，加工示意 图，机床联系尺寸图和编制生产率计算卡”。本次设计工序是第80道工序钻两侧面的孔。第一节加工工序图一、被加工零件工序图的作用和要求：被加工零件工序图是根据制定的工序方案,表示所设计的组

34、合机床上完成的工序内 容，加工部位的尺寸，精度，表面粗糙度及技术要求，加工用的定位基准，夹压部位以及被 加工零件的材料，硬度和在本机床加工前加工余量，毛坯或半成平情况的图样，除了设计 研制合同外，它是组合机床设计的具体依据，也的也是制造，使用，调速和检验机床精度 的重要文件。二、被加工零件工序图的内容：1、被加工零件的形状和主要轮廓尺寸及本工作设计有关部位结构形状和尺寸。2、本工序所选用的定位基准，夹紧部位及夹紧方向。13太原理工大学阳泉学院一毕业设计说明书3、本工序加工表面的尺寸，精度，表面粗糙度，形位公差等级，技术要求以及对上道 工序的技术要求。4、注明被加工零件的名称，编号，材料，硬度以

35、及加工部位的余量。三、编制被加工零件工序图的注意事项：1、本机床加工部分的位置尺寸由定位基面标起， 尤其在本机床加工，所选用的定位 基面与设计基面不一致时，还必须对各孔要求的位置精度进行分析和换算，即把不对称 公差的尺寸换算成对称公差尺寸。以便在进行夹具链模孔设计和主轴箱设计时，确定链 模孔尺寸及主轴位置尺寸，并把各孔位置尺寸改为从定位基面标注。2、对孔的加工余量要认真分析，在链阶梯孔时，其大直径孔的单边余量应小于相 邻两孔半径之差，以便链刀能通过。在加工毛坯孔时，不仅要弄清楚加工余量，还需要 注意孔的铸造偏心及铸造毛刺大小，以便设计相应尺寸的链杆，保证加工能正常进行。3、对精链机床必须注明是

36、否允许有刀痕，以及允许退刀痕的形状。为了使被加工零件工序图清晰明了，能突出本机床加工内容，绘制时对本机床加工 部件用粗实线表示，其尺寸打上方框，其余部位用细实线表示，定位基面符号用“表示，夹压位置符号用J表示。第二节加工示意图一、被加工零件示意图的作用：加工示意图是在工艺方案和机床总方案初步确定的基础上绘制的。是表达工艺方 案、具体的机床工艺方案图。它是设计刀具夹具多轴箱和液压、电气系统以及选择动力 部件。绘制机床总配合尺寸图的主要依据，是对机床总体布局和性能的原始要求，也是 调整机床刀具所必须的重要技术文件。二、被加工零件示意图的内容：1、机床的加工方法、切削用量、工作循环和工作行程、工件、

37、刀具及导向、托架 及多轴箱之间的相对位置及其联系尺寸、主轴结构类型、尺寸及外伸长度。2、刀具类型、数量和结构尺寸、直径和长度、接杆、浮动卡头、导向装置、攻螺 纹靠模装置等结构尺寸。3、刀具、导向套间的配合，刀具、接杆主轴之间的连接方式及配合尺寸等。三、工件概况工件材料：特种合金铸铁 硬度190213HB工艺要求：钻孔孔径 d=6.8mm 孔深h=22mm精度 H12H13四、选择刀具、工具及导向装置（一）选择刀具由加工工序图可知：该工序为左右两面各钻8个小6.8的盲孔。工件材料为特种合金铸铁，硬度为210HB,精度为10仙m。参考机械加工工艺师P586的常用推荐，所以选刀具为高速钢钻头。1.

38、GB1437-85直柄长麻花钻，加工孔径范围：1.031.5mm2 .钻头直径的选择：由于本工序为钻孔服务于下一工序攻螺纹，螺纹孔径d=8mm查加工余量手册可得钻此孔需用d=6.8mm的钻头。3 .钻的尺寸规格：钻体全长l=156mm 钻沟槽l'=102mm 柄长 A l=54mm（参：机械加工工艺师 P591）4 .钻头的加工偏差 d （6-10） mm 下偏差 -0.022mm（二）切削用量的确定：、：工进速度n ：转速 fi:每钻进给量fi钻孔切削用量：材料特种合金铸铁210HB选择切削速度：v=14.5m/min （参：组合机床简明设计手册 表6-11）选择进给量：f=0.13

39、mm/r由公式 n=1000v/Tt d 得 n=1000X 14.5/3.14X 6.8=679r/min由公式 Vf =n f 得Vf =679X 0.13=88.2mm/min（三）由组合机床设计参考图册中高速钢钻铸铁时求T、M、P、N的计算公式可得：切削力：F 2.6*f0.8*HB0 .6*g=2.6 6.80.130.82 1 00.69.8 = 837.9Nt切削转矩：M = D1.9 f0.8，HB 0.6，g =6.81.9 0.130.8 2100.6 9.8 = 1809.2N mm功率:15太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书耐用度:mv1 80 9.2 1 57 1 6

40、 .0 2 =0 . 1 XW7 1 6.2 3.14 6.8 1.3 6T =(_0 2 59600*Dv *f0-55HB1)87211min注：以上数据均为单一主轴参数。（四）主轴外伸部分得确定：箱体内部：d = B410M =7.34 10 1.809 = 15.05 ： 15mm再根据表36 , d取15mm验证轴径MWP19M _ 1. 8130WP - 0. 2夕 0所加工孔的内外径分别为16和25悬伸长度为85mm.外伸长度：L=85mm （参：组合机床简明设计手册 P44）（五）接杆弹簧卡头的选择：根据主轴外伸内径为16mm查表8-1选择普通接杆B型标号T0635-01 （参

41、：组合机 床简明设计手册 表8-1）莫氏2号。根据刀杆直径 弹簧涨套选择T0631-41莫氏2号。（六）导向装置的选择：根据钻头的直径 选;f¥ T0249-42型钻套（参：组合机床设计参考图册）（七）加工示意图绘制找出其中最深的孔，以其加工终了位置开始，依次画出刀具、导向、接杆和主轴。确定各部轴向联系尺寸，最后确定主轴箱端面的位置。1 .导向套离工件端面距离一般按加工孔径的（11.5）倍取值。所以取711mm2 .导向件取可换式，查资料金属机械加工工艺人员手册取 20mm。3 .从以上确定的值基础上，选取钻头的标准长度4 .根据主轴的传动扭矩确定主轴的内外径及悬长度，所加工孔的内外

42、径分别为 16和25悬伸长度为85mm.L5 .根据选择的钻头柄部的莫氏锥号和主轴前端孔内径选择合适的接杆主 轴 箱 端 面主轴直径为16mm的参数:主轴外伸尺寸（mm）D/d25/16L85接杆莫氏圆锥号2由于钻孔类主轴多用滚珠主轴，根据组合机床设计简明手册表7-7得：选择15-1T0722-41式滚珠主轴刀具由组合机床设计简明手册表 8-5得:I导向长度11mm至工件距导向直径 范围应用速度 最大值太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书离 12mm(mm)(m/min)(1-2.5) d（铸铁）Z d<40<2023钻孔言/zol%2号莫式锥号五、确定动力部件的工作循环及工作行程动

43、力工件的工作循环是指加工时，动力部件从原始位置开始运动到加工终了位置， 又返回到原位的动作过程。一般包括快速引进、工作进给和快速退回等动作。快速引进是指动力部件把刀具送到工件进给位置；工作进给是指动力部件把刀具送 到加工完成位置，长度等于加工部位长度与刀具切入长度之和。1）工作进给长度L工的确定：切出LI = L L1 L2查表 得 Li w （5 10）mm 取 Li =8本工序没有切出部分，所以工作进给长度LI = L + Li = 22 +8 = 302）快速引进长度的确定快速引进是指动力部件把刀具送到工作进给位置，其长度按具体情况确定。3）快速退回长度的确定快速退回的长度等于快速引进和

44、工作进给长度之和。一般在固定式夹具钻孔或扩孔的机床上，动力部件快速退回的行程，只要把所有刀具都退 至导套内，不影响工件的装卸就可以了。4）动力部件总行程的确定动力部件的总行程除了满足工作循环向前和向后所需要的行程外，还要考虑因刀具磨损或补偿制造、安装误差，动力部件能够向前调节的距 离（即前备量）和刀具装卸以及刀具从接杆中或接杆连同刀具一起从主轴中去除时，动 力部件需要退后的距离（刀具退离夹具导套外端面的距离应大于接杆插入主轴孔内或刀 具插入接杆孔内的长度，即后备量）。因此，动力部件的总行程为快退行程与前后备量 之和。工作循环为图3-1工作循环六、其它应注意的问题（一）加工示意图上应有足够的联系

45、尺寸，标注恰当，如主轴端部尺寸、刀具结构 尺寸、导向尺寸、工件至夹具的尺寸，工件本身以及加工部件的尺寸等。（二）应有足够的说明，如被加工零件的图号、材料、硬度、加工余量、工件是否 有让刀运动以及是否采用冷却。（三）加工部位的示意图，需要将工件各面的形状和加工孔的位置用缩小比例画出, 并标注孔号。（四）相邻两孔中心距小的主轴，须在展开图上按照比例画出，以便检查主轴、接 杆、导向及浮动头是否相碰。（五）加工示意图是按照加工终了状态绘制。七、加工示意图简图太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书第三节机床联系尺寸图一、被加工零件联系尺寸图的作用：1、机床联系尺寸图是以被加工零件工序图和加工示意图为依据。2

46、、按初步选定的主要通用部件以及确定的主用部件的总体结构而绘制的。3、可用来表示机床的配置型式、主要构成及各部件安装位置、相互联系运动关系 能否满足加工要求和通用部件选择是否合适。4、它为多轴箱、夹具等专用部件设计提供重要依据，它可以看成是机床总体外观 简图。二、被加工零件联系尺寸图的内容：1、表明机床的配置型式与总布局。已适当数量的视图，用同一比例画出主要部件 的外廓形状和相关位置，表明机床基本型式及操作位置等。2、完整齐全的反应各部件间的主要装配关系和联系尺寸，专用部件的主要联系尺 寸、运动部件的机械极限位置几、及各滑台工作循环总的工作行程和前后行程备量尺寸3、标注主要通用部件的规格代号和电

47、动机的型号、功率及转速，并标出机床分组 编号及组件名称，全部组件包括机床全部通用及专用零部件。4、标明机床验收标准及安装规程。三、动力部件的选择动力部件的选择主要是确定动力箱和动力滑台。由加工示意图得：D=6.8mm 轴向力 f=87kg切削功率 N=0.136kw最大进给量F= 8f=700kg总切削功率P=8N=1.088kw多轴箱的功率8NP1.1=1.33kW心0.9式中 P切削-消耗于各主轴的切削功率的总和，单位为KW;计算公式详见组合机床设计简明手册表6-16。刈-主轴箱的传动效率，加工黑色金属时取0.8-0.9,加工有色金属时取 0.7-0.8;主轴多、传动复杂时取小值，反之取大

48、值。由组合机床设计简明手册表 5-38、5-39得：左右多轴箱选1TD25-I型动力箱驱动轴转速，n=785r/min;电动机选 Y100L1-4型，功率为2.2kw; 选1HY25-II型滑台，最大行程400mm滑台台面长度为L=500mm滑台台面宽度为B=250mm快速 进给速度为10m/min；由表5-5选滑台附件，二级进给及压力继电器装置为 1HY25-F51,导轨防护装置为 1HY25-F81,分级进给装置为1HY32-F91,立柱为1CL25M立柱侧底座为1CD252Mt台侧 底座为1CC252M四、组合机床其它尺寸的确定（一）确定机床装料高度H装料高度一般是指工件安装基面至地面的

49、垂直距离。据国家标准，装料高度取H=895mm （二）确定中间底座尺寸中间底座的轮廓尺寸，在长宽方向应满足夹具的安装需要。这里选 500X 800X 560 JB1529-79（三）确定多轴箱轮廓尺寸标准通用钻链类多轴箱的厚度是一定的。卧式为325mm因此确定多轴箱尺寸，主要是确定多轴箱的宽度B和高度H及最低主轴高度h1。B=b+2b1H=h+h1+b1其中b 工件在宽度方向相距最远的两孔距离，此图中为 236mmb1最边缘主轴中心至箱体外壁距离（为保证多轴箱内有足够空间安排齿轮，这里取100mmh工件在高度方向相距最远的两孔距离，此图为 165mmhl最低主轴高度多轴箱最低主轴高度hl必须考

50、虑工件最低孔位置h2,机床装料高度H滑台总高 h3、底座高度h4等尺寸确定h2=40mmH=895mmh3=250mmh4=560mmhl、H B的计算如下：h1=h2+H-(0.5+h3+h4)=40+895-(0.5+250+560)=124.5mm滑台与底座之间有h5=5mm勺调整垫故 h1=h2+H-(0.5+h3+h4+h5)=40+895-(0.5+250+560+5)=119.5mmH=h1+h+b1=119.5+40+100=259.5mmB=b+b1=250+2 X100=450mm按通用多轴箱箱体系列尺寸标准，选定多轴箱轮廓尺寸BX H=500mm 400mm(四)绘制机床

51、联系尺寸总图其中长、宽方向的尺寸链要封闭长度方向从工件中心到夹具、多轴箱、滑台、再由滑台返回到滑台前端、侧底座、中间底座、工 件中心25太原理工大学阳泉学院一毕业设计说明书封闭：230+113+1217=1194+48+318高度方向从中心底座、夹具底座、支承块、最低主轴高度到主轴箱、滑台、调整垫、侧底座封闭：560+275+60+40=120+250+5+560（五）绘制机床联系尺寸总图的注意事项机床联系尺寸总图应按机床加工终了状态绘制。图中应画出机床各部件在长、宽、高方向的相对位置联系尺寸及动力部件退至起始位置尺寸；画出动力部件的总行程和工作循环图；应注明通用部件的型号、规格和电动机型号、

52、功率及转速：对机床各组成部 分标注分组编号。当工件上加工部位对工件中心线不对称时，应注明动力部件中心线同夹具中心线的偏移量。机床加工方向从工件中心到夹具、主轴箱、滑台、再由滑台返回到滑座前端、 侧底座、中间底座、工件中心的尺寸链应封闭。五、机床联系尺寸图简图：第四节生产率计算卡一、计算生产率根据加工示意图所确定的工作循环及切削用量等，就可以计算机床生产效率计算 卡。生产效率计算卡是反映机床生产节拍或实际生产率和切削用量、动作时间、生产纲 领及负荷率等关系的技术文件。它是用户检验机床效率的重要依据。（一）理想生产率Q理想生产率Q （单位：件/h）是指完成年生产纲领 A （包括备品及废品率）所要求

53、27太原理工大学阳泉学院毕业设计说明书的机床生产率。它与全年工时总数tm有关，一般情况下，单班制tm取2350h。Q=A/tm =2000/2350=0.85（二）实际生产率卡Q1实际生产率Q1 （单位：件/h）是指所设计机床每小时可生产的零件数量。即Q=60/T式中T生产一个零件所需时间，单位为 minT=T1+T2= （L1/vf1+L2/vf2+t1 ） +（L3+L4）/vfk+t2+t3T1 切削时间T2辅助时间L1、L2分别为刀具第I、第R工作进给长度，单位为 mmvf1、vf2分别为刀具第I、第H工作进给量，单位为 mm/mint1当加工沉孔、止口、倒角、光整表面时，滑台在死挡铁上停留的时间,单位为minL3 动力部件快进行程长度，单位为 mmL4 动力部件快退行程长度，单位为 mmvfk 动力部件快速行程速度。用机械动力部件时取56m/mint2直线移动或回转工作台进行一次工位转换时间，一般取0.1