目录
1前言 1 2 总体设计 2 2.1 总体方案论证 2 2.1.1 加工对象工艺性的分析 2 2.1.2 机床配置型式的选择 2 2.1.3 定位基准的选择 2 2.2 确定切削用量及选择刀具 3 2.2.1 选择切削用量 3 2.2.2 计算切削力、切削扭矩及切削功率 2.2.3 选择刀具结构 6 2.3 组合机床总体设计—“三图一卡” 2.3.1 被加工零件工序图 6 2.3.2 加工示意图 6 2.3.3 机床联系尺寸图 8 2.3.4 机床生产率计算卡 12 2.4 夹具轮廓尺寸的确定 17 5
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3 组合机床右主轴箱设计 18 3.1 绘制右主轴箱设计原始依据图 18 3.2 主轴结构型式的选择及动力计算 19 3.2.1 主轴结构型式的选择 19 3.2.2 主轴直径和齿轮模数的初步确定 19 3.2.3 主轴箱动力计算 20 3.3 主轴箱传动系统的设计与计算 20 3.3.1 计算驱动轴、主轴的坐标尺寸 20 3.3.2 拟订主轴箱传动路线 20 3.3.3 传动轴的位置和转速及齿轮齿数 21 3.4 主轴箱中传动轴坐标的计算及传动轴直径的确定3.4.1 传动轴坐标的计算 27 3.4.2 传动轴轴径的确定 28 3.5 轴的强度校核 28 3.6 齿轮校核计算 30 3.7主轴箱中传动轴坐标检查图的绘制 33 4 三维建模 34
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4.1建模简介 34
4.2建模过程 35
5 结论 38
参 考 文 献 39
致 谢 40
附 录 41
1前言
本次设计的课题是基于三维的柴油机汽缸体三面钻削组合机床总体及右主箱设计，水箱面钻11个孔,其中有五个φ6.7孔，深18；四个φ8.5孔，深22；一个φ6.7的孔，通孔；一个φ10.5孔，通孔。油底壳面钻21个孔, 其中有十六个φ6.7孔，深17；一个φ6.8深66；四个φ13孔，通孔。后盖板面(缸尾)钻11个孔，其中有二个φ8.5孔，深20；一个φ7孔，深115；八个φ6.7孔，深18。该课题来源于盐城市江动集团。本设计主要针对原有的机体左、右、后三个面上43个孔多工序加工、生产率低、位置精度误差大的问题而设计的，从而保证孔的位置精度、提高生产效率，降低工人劳动强度。本人的设计分工是总体设计和右主轴箱的设计，左和后主轴箱和夹具部分的设计由同组其他同学担任。在设计组合机床过程中，组合机床右主轴箱的设计是整个组合机床设计工作的重要部分之一。虽然主轴箱零件的标准化程度高，使设计工作量有所减少，设计周期大为缩短，但在主轴箱设计过程中，在保证加工精度的前提下，如何综合考虑生产率、经济性和劳动条件等因素，还有一定的难度。
最早的组合机床是1911年在美国制成的，用于加工汽车零件。初期，各机床制造厂都有各自的通用部件标准。为了提高不同制造厂的通用部件的互换性，便于
用户使用和维修，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，即严格规定各部件间的联系尺寸，但对部件结构未作规定。
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。动力部件是为组合机床提供主运动和进给运动的部件。主要有动力箱、切削头和动力滑台。
支承部件是用以安装动力滑台、带有进给机构的切削头或夹具等的部件，有侧底座、中间底座、支架、可调支架、立柱和立柱底座等。
输送部件是用以输送工件或主轴箱至加工工位的部件，主要有分度回转工作台、环形分度回转工作台、分度鼓轮和往复移动工作台等。
控制部件是用以控制机床的自动工作循环的部件，有液压站、电气柜和操纵台等。辅助部件有润滑装置、冷却装置和排屑装置等。
为了使组合机床能在中小批量生产中得到应用，往往需要应用成组技术，把结构和工艺相似的零件集中在一台组合机床上加工，以提高机床的利用率。这类机床常见的有两种，可换主轴箱式组合机床和转塔式组合机床。
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。
2 总体设计
2.1 总体方案论证
2.1.1 加工对象工艺性的分析
A. 本机床被加工零件特点
该加工零件为气缸体。材料是HT250,硬度：190～240HBS，在本工序之前各主要表面、销孔已加工完毕。
B. 本机床被加工零件的加工工序及加工精度
本道工序：钻左面、右面的孔，由本设备“ZH1105w三工位专用钻床”来完成，因此，本设备的主要功能是完成气缸体左、右、后三个面上一共43个孔的加工。具体加工内容及加工精度是：
a) 水箱面钻11个孔：依次钻削4×φ8.5深22、1×φ10.5深15、1×φ6.7深15、5×φ6.7深18的孔，表面粗糙度12.5，各孔位置度公差为φ0.02mm；
b) 油底壳面钻21个孔：两侧钻4×φ13深16的孔，表面粗糙度12.5，各孔位置度公差为φ0.03mm；并钻削顶面16×φ6.7深17和钻1×φ6.8深66的孔，表面粗糙度12.5，各孔位置度公差为φ0.03mm。
c) 后盖板面(缸尾)钻11个孔,一侧钻2×φ8.5深20的孔,表面粗糙度为12.5,各孔位置度公差为φ0.02mm,并钻削1×φ7深115及8×φ6.7深18的孔,表面粗糙度为12.5,各孔位置度公差为φ0.03mm。
C. 本次设计技术要求:
a)机床应能满足加工要求，保证加工精度。
b) 机床应运转平稳，工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整；
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