毕业设计说明书变速箱前盖攻丝组合机床设计.doc

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1、摘 要本文对变速箱前盖螺纹孔的加工工艺进行了详细的分析，就其孔的加工提出了“一次装夹，单工位加工，达到产品图样的精度要求”的思路。根据这一思路设计了单工位攻丝组合机床。该组合机床由立柱、立柱底座、中间底座、液压滑台、动力箱、多轴箱等组成。本文对各部分的设计进行了详细的计算和论证。在了解组合机床的、基本配置方式、工艺范围、加工精度、经济分析及发展趋势的基础上,在了解组合机床的各通用部件的功能及特点的基础上,进行组合机床的总体设计。所设计的机床用来进行变速箱前盖攻丝，年产量为六万台。要做的具体工作是分析影响组合机床方案制定的主要因素，制定工艺，确定机床配置型式及结构方案，选择切削用量三要素，选择刀

2、具，确定切削力、切削扭矩、切削功率，完成被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图、机床生产率计算卡。关键词：攻丝组合机床 刀具 三图一卡ABSTRACTThis paper analyzes the manufacturing process detail of threading holes of a gear-box. The idea is once clamping the work. The accuracy can be satisfied the demand of drawing. According above idea, the machine tool has bee

3、n designed. This paper presents the design and calculating of each part of this machine tool. This machine tool include the headstock, the column, the Hydraulic slider sets，the power box and the multiple-Spindle box.Learn about the category of modular mother machine, the basical configuration, proce

4、ss range, machining accuracy, economic analysis, development trends. Further, comprehend the function and feature of every general components of the modular mother machine. And then, carry out entire design . The modular mother machine designed is used to thread holes on the gear-box and about sixty

5、 thousand pieces needs to be produced.what do we need to do is to analyze the major factors which affect the selection on proposal, to prepare process proposal, to decide the configuration and the cutting force, torque , power and the durability of tools, to complete three graphs and one card. Keywo

6、rds ：Modular machine tool；Gross assembly drawing；Three graphs and one card 目 录中文摘要I英文摘要II第1章 前 言1第2章 工艺方案分析32.1 零件分析32.2定位基准和夹压部位的选择42.3配置形式及结构方案4第3章 “三图一卡”的编制53.1加工工序图53.2加工示意图63.2.1加工示意图概述63.2.2 绘制加工示意图有关计算73.3 机床联系尺寸图93.3.1动力滑台的选择93.3.2 动力箱的选用103.3.3确定装料高度113.3.4 确定夹具轮廓尺寸123.3.5 中间底座轮廓尺寸123.3.6初步

7、确定多轴箱轮廓尺寸123.4 生产率计算卡14结论16参考文献17致谢18第1章 前 言一个国家要繁荣富强，必须实现工业、农业、国防和科学技术的现代化，这就需要一个强大的机械制造业为国民经济各部门提供现代化的先进技术设备与装备，即各种机器、仪器和工具等。然而，一个现代化的机械制造业必须要有一个现代化的机床制造业做后盾。机床工业是机械制造业的“装备部”、“总工艺师”，对国民经济发展起着重大作用。因此，许多国家都十分重视本国机床工业的发展和机床技术水平的提高，使本国国民经济的发展建立在坚实可靠的基础上。由于机械零件的形状精度、尺寸精度和表面粗糙度，目前主要靠切削加工的方法来达到，特别是形状复杂、精

8、度要求高和表面粗糙度要求小的零件，往往需要在机床上经过几道甚至几十道切削加工工艺才能完成。因此，机床是现代机械制造业中最重要的加工设备。在一般机械制造厂中，机床所担负的加工工作量，约占机械制造总工作量的40%60%，机床的技术性能直接影响机械产品的质量及其制造的经济性，进而决定着国民经济的发展水平。可以这样说，如果没有机床的发展，如果不具备今天这样品种繁多、结构完善和性能精良的各种机床，现代社会目前所达到的高度物质文明将是不可想象的。近20年来，组合机床自动线技术取得长足进步，自动线在加工精度、生产效率、利用率、柔性化和综合自动化等方面的巨大进步，标志着组合机床自动线技术发展达到了高水平。自动

9、线的技术发展，刀具、控制和其他相关技术的进步，特别是CNC控制技术发展对自动线结构的变革及其柔性化起着决定性的作用。随着市场需求的变化，柔性将愈来愈成为抉择设备的重要因素。因此，组合机床自动线将面临由高速加工中心组成的FMS的激烈竞争。机床是人类在长期生产实践中，不断改进生产工具的基础上生产的，并随着社会生产的发展和科学技术的进步而渐趋完善。综观机床的发展史，它总是随着机械工业的扩大和科学技术的进步而发展，并始终围绕着不断提高生产效率、加工精度、自动化程度和扩大产品品种而进行的，现代机床总的趋势仍然是继续沿着这一方向发展。我国组合机床及其组合机床自动线总体技术水平比发达国家相对落后，国内所需的

10、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，满足用户需要，真正成为刚柔兼备的自动化装备。评价机床性能的优劣，主要是根据技术经济指标来判定的。技术先进合理，亦即“质优价廉”才会受到用户的欢迎，在国内和国际市场上才有竞争力。机床设计的技术经济指标可以从满足性能要求、经济效益和人机关系等方面进行分析。机床设计毕业设计，其目的在于通过机床主运动机械变速传动系统的结构设计，使我们在拟定传动和变速的结构方案过程中，得到设计构思、方案的分析、结

11、构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，培养基本的设计方法，并培养了自己具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。本次设计工作将设计一台卧式攻丝组合机床（变速箱前盖螺纹攻丝）。因此，目的是使设计出的机床结构简单、使用方便、效率高、质量好。从而选择最佳的工艺方案，合适地确定机床工序集中程度，合理地选择组合机床的通用部件，恰当的组合机床的配置型式，合理地选择切削用量，以及设计高效率的夹具、工具、刀具及主轴箱就是本次设计主要内容。具体的工作就是要制定工艺方案，进行机床结构方案的分析和确定，进行组合机床总体设计，组合机床的部件设计和施

12、工设计。摘要部分，指出了本课题的研究概况，本课题的研究方法；第1章是前言，主要介绍了本课题的研究背景及意义，指出本课题在国内外的研究概况，并给出了本论文的主要工作及结构。第2、3章是本论文的主体部分，主要给出了本次课题研究即给变速箱前盖螺纹攻丝的卧式攻丝组合机床的总体设计以及“三图一卡”的绘制。在接下去的几个部分分别给出了通过本课题的研究之后得出的结论，并对此方向的课题进行展望，表达了对学院老师特别是导师的感谢，给出完成本论文所需要的参考文献，最后，附上相关的设计图纸4张。 第2章 工艺方案分析工艺方案的拟订是组合机床设计的关键一步。因为工艺方案在很大程度上决定了组合机床的结构配置和使用性能。

13、因此，应根据工件的加工要求和特点，按一定的原则、结合组合机床常用工艺方法、充分考虑各种影响因素，并经技术经济分析后拟出先进、合理、经济、可靠的工艺方案。2.1 零件分析 此处省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和设计图纸等.请联系扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套机械毕业设计下载！该论文已经通过答辩本设计被加工零件：泰山-12拖拉机变速箱前盖零件图 ，产品生产纲领：60000台/年。工件材料HT200，硬度HB170241。该零件主要是在工件单面进行多孔加工，属大批量的中、小零件加工，因为是只完成攻丝工序，所以选择单工位组合机床。工件安装在机床的固定夹具里，夹具和工件都固定不动。

14、加工零件的零件图如下图2.1所示。 图2.1 变速箱前盖零件图2.2定位基准和夹压部位的选择由于进行多刀加工，切削负荷大，工件受力方向变化，加工零件为箱体，所以采用三个定位面定位，上面夹紧。本设计攻丝采用一个工步一次加工出需要的深度。一个底面定位可以限制工件三个自由度：X、Y方向转动，Z方向移动；两个侧面定位，限制工件：Y、Z方向移动，Z方向转动，实现完全定位。2.3配置形式及结构方案零件加工工艺方案将决定组合机床的加工质量、生产率、总体布局和夹具结构等。考虑到被加工的零件是攻丝一个M20的螺纹、三个M12的螺纹、三个M10的螺纹，并针对零件的形状、大小、材料、硬度、刚性、加工部位的结构特点、

15、加工精度、表面粗糙度以及定位、夹紧方法、工艺过程、所采用的刀具及切削用量、现场的环境和条件、生产率要求等。制定工艺方案：（1）装卸、夹紧；（2）攻丝。根据工件的结构特点、工艺要求、生产率要求及工艺方案等，可大体确定采用哪种配置形式的机床。满足同样要求，可有多种配置方案。在确定机床配置形式和结构方案时，首先要考虑如何稳定地保证零件的加工精度。固定式夹具单工位组合机床可达到的加工精度最高；移动（或回转）式夹具多工位组合机床，因存在移位、定位误差，其加工精度一般比固定式夹具低。单工位组合机床可以从单面或同时从几个方面对工件进行加工。各种形式的单工位组合机床具有固定的夹具。通常可以安装一个工件特别适合

16、于大中型零件的加工。本设计题目只进行锪孔加工，基于这点考虑，所以采用单工位组合机床是合适的。机床的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的刚性，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，孔中心线与定位基面平行，所以采用卧式固定夹具单工位组合机床。第3章 “三图一卡”的编制编制“三图一卡”的工作内容包括：绘制被加工零件工序图、加工示

17、意图、机床联系尺寸图，编制生产率计算卡。“三图一卡”是组合机床总体方案的具体体现。3.1加工工序图加工零件工序图具有直观的作用，此外，它还具有一些特定的要求。被加工零件工序图是根据选定的工艺方案，表示在一台机床上或一条自动线上完成的工艺内容，加工部位的尺寸及精度、技术要求、加工用定位基准、夹压部以及被加工零件的材料、硬度和在本机床上加工前毛坯情况的图纸。它是在原有的工件图基础上，以突出本机床或自动线加工内容，加上必要的说明绘制的。它是组合机床设计的主要依据。也是制造使用时调整机床，检查精度的重要技术文件。被加工零件工序图应包括下列内容： （1）在图上应表示出被加工零件的形状，尤其是要设置中间导

18、向时，应表示出工件内部筋的布置和尺寸，以便检查工件装进夹具是否相碰，以及刀具通过的可能性。 （2）在图上应表示出加工用基面和夹压的方向及位置，以便依此进行夹具的支承，定位及夹压系统的设计。 （3）在图上应表示出加工表面的尺寸、精度、光洁度，位置尺寸及精度和技术条件（包括对上道工序的要求及本机床保证的部分）。 （4）图中还注明被加工零件的名称、编号、材料、硬度以及被加工部位的余量。此外，为了使被加工零件工序图清晰明了，能突出本机床的加工内容，绘制时对本机床加工部位用粗实线表示，其尺寸打上方框，其余部位用细实线表示。本设计是变速箱前盖攻螺纹，采用三个定位面定位，实现完全定位。由于利用工件的底面作为

19、基面，为了使夹紧可靠以及部件配置合理，采用对工件的顶面进行夹紧。本设计的工序为攻螺纹孔，攻丝孔分别为：一个M20的螺纹孔，三个M12的螺纹孔，三个M10的螺纹孔。零件的加工工序图如图3.1所示。 图3.1 加工工序图3.2加工示意图3.2.1加工示意图概述加工示意图是组合机床设计的重要图纸之一，在机床总体设计中占有重要地位。它是设计刀具、夹具、主轴箱以及选择动力部件的主要资料，同时也是调整机床和刀具的依据。加工示意图是被加工零件工艺方案在图案上的反应，表示被加工零件在机床上的加工过程，刀具的布置以及工件、夹具、刀具的相对位置关系，机床的工作行程及工作循环等，使刀具、夹具、多轴箱、电气和液压系统

20、设计选择动力部件的主要依据，是整台组合机床布局形式的原始要求，也是调整机床和刀具所必需的重要技术文件。加工示意图，反映机床的加工过程和加工方法，刀具尺寸及加工尺寸，主轴尺寸及伸出长度，主轴、刀具、工件间的联系尺寸等，根据机床要求的生产率及刀具特点，合理地选择刀削用量，决定动力头的工作循环。加工示意图应绘制成展开图，其绘制顺序是：首先按比例绘制工件的外形及加工部位的展开图，加工示意图还要绘制出工件加工部位的图形。加工示意图还要考虑一些特殊要求（如工件抬起、主轴定位、危险区等）。决定动力头的工作循环及行程。最后，选择切削用量及附加必要的说明。在加工示意图在标注的内容有： 机床的加工方法，切削用量，

21、工作循环和工作行程。 工件、夹具、刀具及多轴箱之间的相对位置及其联系尺寸。 主轴的结构类型、尺寸及外伸长度；刀具类型、数量和结构尺寸；导向装置、攻螺纹靠模装置的结构尺寸；刀具与导向装置的配合，刀具、主轴之间连接方式。3.2.2 绘制加工示意图有关计算.刀具的选择选择刀具，应考虑工艺要求与加工尺寸精度、工件材质、表面粗糙度及生产率的要求。只要条件允许应尽量选用标准刀具。为了提高工序集中程度或满足精度要求，可以采用复合刀具。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3050mm距离，以便于排出切削和刀具磨损后又一定的向前调整量。所以，根据GB988-67标准查得：零件要加工M20

22、的螺纹孔，应选用M20的丝锥；加工三个M12的螺纹孔，选用M12的丝锥；加工三个M10的螺纹孔，应选用M10的丝锥。弹簧涨套的选用根据组合机床设计参考图册图3-3可得：对于加工M20的螺纹孔，选用丝锥用弹簧涨套，d=16mm，伸出接杆长度为6.5mm，其代号为16-3T0631-15；对于加工M12的螺纹孔，选用丝锥用弹簧涨套，d=9mm，伸出接杆长度为5.5mm，其代号为9-2T063-51；对于加工M10的螺纹孔，选用丝锥用弹簧涨套，d=6mm,伸出接杆长度为5mm,其代号为6-2T0631-51。 初定切削用量查表3.1攻丝切削速度：表3.1加工材料铸铁钢及其合金铝及其合金切削速度（米/

23、分）2.551.55515因为加工材料是铸铁，切削速度范围为2.55米/分，所以初选v为4米/分。由 计算出，对于加工M20的螺纹孔，转速n1=64r/min，取=1.5； 对于加工M12的螺纹孔，转速n2=106r/min，取=1；对于加工M10的螺纹孔，转速n3=127r/min取=1。 式(3-1) 其中： 各主轴转速（转/分） 各主轴进给量（毫米/转）丝锥每分进给量（毫米/分）得到 =127mm/min 切削功率 式（3-2）查组合机床设计书表3-19，3-20，3-21，3-22。得：加工M20的螺纹孔，主轴直径是30mm，转矩为51.1Nm，切削功率P1=0.334kw。加工M12

24、的螺纹孔，主轴直径是25mm，转矩是14.6Nm，切削功率P2=0.159kw。加工M10的螺纹孔，攻丝主轴直径是20mm，转矩为9 Nm，切削功率P3=0.059kw。初定主轴类型、尺寸、外伸长度和选择接杆 a)主轴类型与主轴直径的确定主轴类型主要依据工艺方法和刀杆与主轴的联结结构进行确定。主轴轴颈及轴端尺寸主要取决于进给抗力和主轴刀具系统结构。通用攻螺纹主轴有两种(1)滚锥轴承攻螺纹主轴(2)滚针轴承攻螺纹主轴。本设计选用滚锥轴承攻螺纹主轴。根据被加工零件工序图和加工示意图中的要求，是采用标准高速钢丝锥，对变速箱前盖的1个M20的螺纹孔、3个M12的螺纹孔、3个M10的螺纹孔进行攻丝。根据

25、公式：d=6.2 式(3-3)可算出本设计中攻螺纹主轴的大致直径式中：d主轴直径（mm） T转矩（Nm） D螺距大径（mm） P螺距（mm） 加工铸铁时T=0.195DP，加工M20的螺纹，攻丝主轴直径是30mm；加工M12的螺纹孔，攻丝主轴直径是25mm；加工M10的螺纹孔，攻丝主轴直径是20mm。外伸长度L=115mm。b)接杆选择 查组合机床设计参考图册图3-4可得： 加工M20的螺纹孔，选用接杆长度165mm，代号为6-165T0637-51。 加工M12的螺纹孔，选用接杆长度165mm，代号为5-165T0637-51。 加工M10的螺纹孔，选用接杆长度165mm，代号为4-165T

26、0637-51。 确定动力部件的工作循环及工作行程 动力部件的工作循环是指：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始位置的动作过程。 工作进给长度应等于工件加工部位长度与刀具切人长度和切出长度之和。最长孔深22mm，则由组合机床设计简明手册查表得：=8mm, =510mm，取10mm,L=22mm。工件进给长度为=22+10+8=40mm。 快退长度等于快速引进与工件进给长度之和。快速引进是指动力部件把主轴箱连同刀具从原始位置送进到工作进给开始位置，其长度按加工具体情况确定。快退250mm. 动力部件总行程长度除了应保证要求的工作循环工作行程外，还要考虑装卸和调整刀具方便，即

27、前后备量。总行程206+44=250mm。 加工示意图如图3.2所示。 图3.2 加工示意图3.3 机床联系尺寸图一般来说，组合机床是由标准的通用部件动力滑台，动力箱，各种工艺切削头，侧底座，立柱，立柱底座及中间底座加上专用部件主轴箱，刀、辅具系统，夹具，液、电、冷却、润滑、排屑系统组合装配而成。联系尺寸图用来表示机床各组成部件的相互装配联系和运动关系，以检验机床各部件相对位置及尺寸联系是否满足加工要求；通用部件的选择是否合适；并为进一步开张主轴箱、夹具设计提供依据。3.3.1动力滑台的选择a) 根据选定的切削用量，计算扭矩T。 扭矩 式（3-4）由公式计算得：加工M20的螺纹孔，=51.1；

28、 加工M12的螺纹孔，=14.6； 加工M10的螺纹孔，=9。根据所需的最小进给速度、工作行程、结合多轴箱轮廓尺寸，考虑工作稳定性，选用HY32A-1系列液压滑台，具体液压滑台的主要技术参数见下表3.2：表3.2型号台面宽台面长行程进给力快进速度最小进给量HY32A-1320 630400125001025根据HY32A-1系列液压滑台，选择该系列滑台的附属部件、支承部件以及配套设施部件，经过查组合机床设计简明手册可知，如下表3.3所示：表3.3部件型号行程立柱滑台侧底座立柱侧底座1HY321HY32M1HY32GABAB4006301CL321CL32M1CC3211CC3221CC321M

29、1CC322M1CD3211CD3221CD321M1CD322Mb) 确定进给速度液压滑台是靠液压系统中变量叶片泵供油，进口节流调速来实现液压滑台的工作进给速度在一定范围内的无级调节。液压在确定刀具的切削用量是所规定的工作进给速度应大于滑台最小进给速度，1HY型滑台为无级变速，工作进给速度为4800范围内快速移动速度为定值。则选取滑台的型号为 1HY32型 。 c) 确定滑台进程 由于滑台的行程除保证足够的工作行程外还应留有前备量和后备量。前备量的作用是使动力部件有一定的向前移动的余地，以弥补机床的制造误差及刀具磨损后能向前调整，本设计取前备量为27，后备量为17， 所以总行程为：206+2

30、7+17=2503.3.2 动力箱的选用动力箱主要依据主轴箱所需的电动机功率来选用。主轴箱所需的电动机功率为 式(3-5) 式中 切削功率，单位为 空转功率，单位为 与负荷成正比的功率损失，单位为每根主轴的切削功率，由选定的切削用量按公式计算或查图表获得；每根主轴的空转功率按组合机床设计简明手册P62表4-6确定；每根主轴上的功率损失，一般取所传递功率的1%。（1） 加工M20的螺纹孔：= 0.334。由于主轴直径为30mm，根据组合机床设计简明手册表4-6：主轴转速为n=64r/min，根据插值法：=0.010。每根轴上的功率损失，则=(0.010+0.334)1%=0.00344故P1=P

31、切削+P空+P失=0.334+0.010+0.00344=0.347（2）加工M12的螺纹孔：=0.159由于攻丝主轴直径是25mm，根据组合机床设计简明手册表4-6：主轴转速为n=106r/min，根据插值法：=0.0124。每根轴上的功率损失，=(0.159+0.0124) 1%=0.00171故P2=P切削+P空+P失=0.159+0.0124+0.00171=0.173因为此轴为三根，则P2=30.173=0.519(3)加工M10的螺纹孔：=0.059攻丝主轴直径是20mm, 根据组合机床设计简明手册表4-6：主轴转速为n=127r/min，根据插值法：=0.0093。每根轴上的功率

32、损失，则=（0.059+0.0093）1%=0.0007故P3=P切削+P空+P失=0.059+0.0093+0.0007=0.137因为此轴为三根，则P2=30.137=0.410综上所述：=0.347+0.519+0.410=1.276kw查组合机床设计简明手册,本机床左右多轴箱均采用1TD32A型动力箱（=1420;电动机选Y100L1-4型，功率为2.2）。 3.3.3确定装料高度装料高度是指及穿个上工件的定位基准面到地面的垂直距离。我国过去设计组合机床一般取装料高度 H=850。为提高通用部件及支撑部件的刚度并考虑自动线设计时中间底座内袄安装夹具输送、冷却排屑装置，新颁布的组合机床标

33、准推荐装料高度H=1060，与国际标准（ISO）一致。在现阶段，设计组合机床时，装料高度视具体情况在H=850 1060之间选取。本机床装料高度取H=925。 3.3.4 确定夹具轮廓尺寸根据工件尺寸和形状，考虑工件的定位件、夹紧机构、刀杆导向装置的要求空间；并应满足排屑和安装的需要。夹具底座的轮廓尺寸由与之配合的滑台底座轮廓尺寸，工件的轮廓尺寸形状，具体结构为：宽为260mm,高为280mm。 3.3.5 中间底座轮廓尺寸中间底座的轮廓尺寸要满足夹具在其上面安装连接的需要。其长度方向尺寸要根据所选动力部件（滑台和滑座）及其配套部件（侧底座）的位置关系，照顾各部件联系尺寸的合理性来确定。非常重

34、要的是，一定要保证加工终了位置时，工件端面至主轴箱前端面的距离不小于加工示意图上要求的距离。同时，要考虑动力部件处于加工终了位置时，主轴箱与夹具轮廓间应有便于机床调整、维修的距离。为便于切屑及冷却液回收，中间底座周边须有足够宽度的沟槽。因此，采用侧底座为CC32-1。 3.3.6初步确定多轴箱轮廓尺寸 标准中规定立式配置的多轴箱总厚度为340 宽度和高度按标准尺寸系列表选取，通用主轴箱箱体的前盖厚度为70，基型后盖厚度为90，其余三种后盖厚度为50，100，125，绘制机床联系尺寸图时，着重要确定的尺寸是主轴箱的宽度B和高度H及最低主轴高度。主轴箱宽度B、高度H的大小主要与被加工零件孔的分布位

35、置有关，可按下式确定：B=b+2b 式（3-6）H=+ 式（3-7）式中：b工件在宽度方向相距最远的两孔距离（）； 最边缘主轴中心距箱外壁的距离（）； 工件在高度方向相距最远的两孔距离（）； 最低主轴高度（）。b和h为已知尺寸。为保证主轴箱由排布齿轮的足够空间，取 =80。主轴箱最低主轴高度须考虑到与工件最低孔位置、机床装料高度（H=925 ）、滑台滑座总高（=280）、侧底座高度（560）、滑座与侧底座之间调整垫高度（5）等尺寸之间的关系来确定。对于该组合机床，要保证润滑不致从主轴衬套处泄漏箱外，则：85140 对于本组合机床的设计为： =100若取100毫米，则可求出主轴箱轮廓尺寸为： B

36、=b+2=157+280=317 H=h+=202+100+80=382根据上述计算值，按主轴箱轮廓尺寸系列标准，最后确定主轴箱轮廓尺寸为：BH=400400在机床各组成部件的设计完成之后，以联系尺寸图为基础进行细化，填加必要的电气、液压控制装置、润滑、冷却、排屑装置等，并加注技术要求等文字说明，便成为机床总图。机床联系尺寸总图表示的内容： 1表示机床的配置形式和总布局。2完整齐全的反映各部件之间的主要装配关系和联系尺寸、专用部件的主要轮廓尺寸、运动部件的运动极限位置及滑台工作循环总的工作行程和前后备量尺寸。3标注主要通用部件的规格代号和电动机型号、功率及转速，并标出机床分组编号及组件名称，全

37、部组件应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。机床联系尺寸总图如图3.3所示。 图3.3 机床设计总图3.4 生产率计算卡 （1） 理想生产率 理想生产率是指完成年生产纲领（包括备品及废品率在内）所要求的机床生产率。它与全年工时数有关，一般情况下，单班制生产取2350h，两班制生产，4600h，则本机床的生产率=600002350=25.53（件/小时） （2）实际生产率 指所设计机床每小时实际可以生产的零件数量。 = (件/小时)式中：生产一个零件所需要的时间（min），它可根据下式计算：=+=（+）+（） 式（3-8）式中：、分别为刀具第、第工作进给行程长度（）； 、

38、分别为刀具第、第工作进给量（）； 当工件沉孔、止口、锪窝、倒角、光整表面时，动力滑台在死挡铁上的停留时间，通常指刀具在加工终了时无进给状态下旋转510转所需时间（）； 分别为动力部件快进、快退行程长度（）； 动力部件快速行程速度。采用机械动力部件取56；液压动力部件取310；本设计取为8； 直线移动或回转工作台进行一次工位转换的时间，一般可取0.1； 工件装、卸（包括定位、夹压及清除铁屑等）时间，它取决于工件重量大小、装卸是否方便及工人的熟练程度。根据各类组合机床的统计，一般取0.51.5。本设计取为1.5min。则=+=（+）+（）=（27/127）+0.1+(223+250)/8000+0

39、.1+1.5=1.972min 经过计算得 =60/1.972=30.43(件/小时) 经过计算比较，本机床的设计生产率满足理想生产率要求。 （3） 机床负荷率= 当时，计算二者的比值为负荷率本机床的负荷率为=25.53/30.43=0.84 （4）生产率计算卡它是按一定格式编制，反映该零件在机床上加工过程、工作时间、机床生产率、机床负荷率的简明表格。表3.4为该零件加工组合机床生产率计算卡 表3.4 生产率计算卡 结论本课题基于使设计出的机床结构简单、使用方便、效率高、质量好提出的要求，着重选择最佳的工艺方案，合适地确定机床工序集中程度，合理地选择组合机床的通用部件，恰当的组合机床的配置型式

40、，合理地选择切削用量，以及设计高效率的夹具、工具、刀具及主轴箱就是本次设计主要内容。具体的工作就是要制定工艺方案，进行机床结构方案的分析和确定，进行组合机床总体设计，组合机床的部件设计和施工设计，使其具有工程意义，实现其在实际应用中的价值。本课题开发研制的单工位单面攻丝组合机床，用于加工变速箱前盖螺纹孔。在研发过程中，针对加工过程中存在的难点进行了攻关。在攻丝组合机床的设计上采取了一系列的措施，保证了被加工孔的加工精度。主要完成了以下工作：1、对变速箱前盖的螺纹孔的加工工艺进行了分析研究，明确了各个孔加工的技术要求和工艺要点。2、恰当地选择了机床的切削参数，动力头及液压滑台驱动机构的结构参数。

41、3、根据通用、经济的原则，选择了刀具，满足了工艺的需要。近几十年来组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、机械、航空及军工等部门已获得了广泛的使用，一些中小批量生产的部门也开始推广使用。除了组合机床及其自动线方向外，还有以下几个发展方向为：提高生产率、扩大工艺范围、提高加工精度、提高自动化程度、创制超小型组合机床、发展专能组合机床及自动线。设计的机床，保证了加工孔的生产质量，提高了工效，加工成本大幅下降。本项工作还有许多值得完善的地方，例如：装夹、定位由人工完成，效率较低；自动化程度有待提高等问题。这些问题通过改进设计、完善工艺、现场的不断实践、总结，必将会得到进步的提高。参考文献1 徐旭东、周

42、菊琪. 现代组合机床技术及其发展J.中国机械工程.1995年第6卷第3期：31342 佟璞玮. 组合机床行业概况及今后发展对策J. 组合机床与自动化加工技术. 1996年第8期：283 沈阳工业大学、大连铁道学院、吉林工学院编.组合机床设计M. 上海：上海科学技术出版社，19854大连组合机床研究所.组合机床设计M.北京：机械工业出版社，1956.5大连组合机床研究所.组合机床设计讲义M.北京：机械工业出版社，19636金振华.组合机床及其调整与使用M.北京：机械工业出版社，1993.7李庆余,张佳.机械制造装备设计M.北京：机械工业出版社，2003.88谢家瀛.组合机床设计简明手册（第一版）

43、M.北京：机械工业出版社，2002.89大连组合机床研究所编.组合机床设计参考图册M. 北京：机械工业出版社，197510沈阳大学等编.组合机床设计M.上海：上海科学技术出版社，198511许晓旸.专用机床设备设计M.重庆：重庆大学出版社M，2003.612谈武宗.钻攻组合机床的设计和使用J.组合机床与自动化加工技术，2000.113刘涛.变速箱销孔加工组合机床设计J. 组合机床与自动化加工技术，2000.714宗永平.斯工委组合机床的设计与研制J. 组合机床与自动化加工技术，1998.215 赵如福主编.机械加工工艺人员手册.M上海：上海科技出版社.199016Brown, D. C. an

44、d Chandrasekaran, B. (1986) Knowledge and control for a mechanical design expert systemJ. IEEE Computer, 1(7), 92-10017Salje, E. and Redeker, W. (1980) Design of machine tools (cutting machines) by means of computer aided designJ. in Proceedings of ICPE, Tokyo, pp. 386-393.致谢首先感谢我的导师杨祖效教授，这篇论文是在他的悉心指导和亲切关怀下完成的。在我完成毕业设计的三个月期间，导师给予了亲切