毕业设计（论文）拖拉机传动箱壳体精镗孔组合机床总体设计（全套图纸）.doc

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1、本科毕业设计（论文）题 目 拖拉机传动箱壳体精镗孔 组合机床总体设计 姓 名 专 业 机械设计制造及其自动化 学 号 指导教师 郑州科技学院机械工程学院 二一五年五月目 录摘 要IAbstractII前 言III1 组合机床概述11.1 组合机床现状11.2 组合机床的发展趋势22 拖拉机传动箱壳体零件工艺方案设计52.1 拖拉机传动箱壳体零件的用途52.2 传动箱壳体零件加工工艺的分析52.3 传动箱壳体零件加工工艺的确定63 组合机床总体方案的确定73.1 被加工零件特点73.2 本机床的加工内容73.3 本次设计技术要求73.4 组合机床总体方案的确定83.5 组合机床总体方案论证84

2、组合机床总体方案的设计104.1 定位基准的选择104.2 确定夹紧位置114.3 组合机床配置型式的选择114.3.1组合机床的配置型式114.3.2选择机床配置型式和结构方案的一些问题114.3 确定切削用量124.3.1 选择切削用量124.3.2 计算切削力、切削扭矩及切削功率134.4 组合机床三图设计及生产率的计算154.4.1 绘制被加工零件工序图154.4.2 绘制加工示意图164.4.3 导向装置164.4.5 动力部件工作循环及行程的确定184.4.6 标注切削用量194.4.7 绘制机床尺寸联系总图204.4.8 机床生产率的计算214.5 确定夹具轮廓尺寸235 结 论

3、246 致 谢25参考文献26全套图纸，加153893706 拖拉机传动箱壳体精镗孔组合机床总体设计 摘 要组合机床是根据工件加工的需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。其通用部件的选用是根据零件的实际尺寸和加工工艺要求来选用的，在此基础上，我们通过查找参考资料中的一系列标准件最终确定其结构、型号、规格及其配套关系。与传统机床相比具有效率高、精度高、成本低等优点。本课题主要阐述组合机床的总体设计和夹具设计。通过比较最终得到相对合理、经济、可靠的一种工艺方案。本次设计通过了解被加工零件的加工特点、精度和技术要求、定位夹紧情况、生产效率及机床的结构特点等，确定在组合机

4、床上完成的工艺内容及加工方法即加工工艺，并绘制被加工零件工序图。通过查阅相关标准和计算，选择组合机床的通用部件，计算切削用量及机床生产率。最终确定机床各部件之间的相互关系，绘制机床的尺寸联系图、加工示意图和计算生产率。最后完成组合机床总体设计。关键词：组合机床总体设计；通用部件；组合镗床 DESIGN OF MODULAR MACHINE TOOL FOR TRACTOR GEARBOX SHELL FINE-BORINGAbstractPortfolio machine is based on the work-piece processing need, to a large number

5、 based on common components, supported by a small number of dedicated components for a highly efficient machine. Common components of their choice based on the actual size and components of the processing requirements of choice, on the basis of this, we have to find reference materials in a series o

6、f standard parts ultimately determine its structure, models, specifications and supporting relationship. Combination machine is more efficient, more accurate and lower cost. The design mainly illustrates the general design of the modular machine tool and the jig design. By comparison finally be rela

7、tively reasonable, the economy, a reliable technology programmes. We have learned the characteristic of the part designed, accuracy and specification, locating and fixing, productivity and machining structure by the practice. Then the technological operation and work order can be determined which ca

8、n be finished in combination machine. We can referent some standard books to select general parts, compute cut feed and productivity. Finally we will deter mind the relationship of every part, draw a sketch map of the machine and productivity. Finally we finish the design.Keywords: Frame design；Gene

9、ral part；Combined boring machine前 言组合机床根据加工的需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。组合机床主要用于孔加工和平面加工。平面加工包括车端面、铣平面、刮平面；孔加工包括扩、钻、镗孔、铰以及切槽、倒角、攻螺纹等。组合机床适宜于加工各种大、中型箱体类零件，如气缸盖、气缸体、变速箱体等零件。目前，组合机床在拖拉机、汽车、军工、仪器仪表及柴油机、缝纫机、航空、纺织等部门，应用越来越多。组合机床主要适用于杂体的孔面和棱体类零件加工，研制周期短，生产效率高，便于制造、设计和使用维修，配置灵活，且劳动强度低，自动化程度高。在未来，组合机床将

10、向五个方面发展：高精度化、高速化、复合化、环保化以及高科技含量化。并且，在自动化方面，会进一步提高。组合机床的设计，目前来说基本上有两种情况：其一，是根据具体加工对象的具体情况进行专门设计，这是目前最广的做法。其二，随着组合机床在我国机械行业的广泛使用，广大工人总结自己使用组合机床和生产的经验，发现组合机床不但在其组成部件方面有相似性，可以设计成通用部件，并且一些行业在完成一定工艺范围内的组合机床是极其相似的。有可能设计为通用机床，而这种机床就称为“专用组合机床”。这种组合机床不需要每次都要按具体加工对象进行专门的设计和生产，而是可以设计成通用品种，组织成批量生产，然后按被加工零件的具体需求，

11、配以简单的刀具及夹具，即可以组成加工一定对象的高效率设备。在组合机床设计的过程中，为了降低组合机床制造成本，应尽可能多地使用标准件和通用件。本毕业设计课题是拖拉机传动箱壳体精镗孔组合机床的设计，本组合机床有2人完成，本人将进行总体设计。本设计的主要内容：1、仔细研究被加工零件的零件图，确定零件的加工精度和内容确定：（1）机床的加工方式；（2）机床的整体形式；（3）被加工零件的定位、夹紧方式。2、组合机床设计规范的要求，对切削力的算计，切削速度的选择等过程，认真的绘制机床的三个重要图纸：（1）被加工零件的工序图；（2）被加工零件的加工示意图；（3）机床总图。通过设计，本组合机床满足加工需求，机床

12、运转平稳，能保证加工精度，结构简单，工作可靠，装卸方便，便于调整、维修。各动力部分采用电器控制，使用操作更加方便。提高了工作效率，能达到设计的要求。1 组合机床概述 现代社会中，人们为了高效、经济地生产各种高质量的产品，日益广泛的使用各种器械、仪器和工具等技术设备与装备。为制造技术设备与装备。为制造这些技术设备与装备，又必须具备各种加工金属零件的设备，诸如铸造、锻造、焊接、冲压和切削加工设备等。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方法来达到，特别是形状复杂、精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，组合机床是现

13、代机械制造业中最重要的加工设备。1.1 组合机床现状至从1908年世界上第一台组合机床在美国问世后，组合机床就在世界各国迅速的发展。至今，它已经成为现代制造工程业（尤其是箱体类零件的加工）的关键设备之一。并且现代制造工程从各个角度对组合机床有了愈来愈高的需求，而组合机床不断吸取新的技术成果从而完善和发展。目前，组合机床在机械制造业中应用越来越普遍，并且已显示出了巨大的优越性。主要表现在以下几个方面：高精度、高速度、柔性化、高生产率、模块化等方向发展。因此组合机床的发展思路一定是以提高组合机床的加工精度、组合机床工作的可靠性、组合机床技术的成套性和组合机床的柔性为主攻方向。一方面，加强数控技术的

14、应用，提高组合机床产品数控化率；另一方面，进一步研发新型部件，特别是多坐标部件，使其柔性化、模块化，适应多品种的加工、可调可变的市场需求。同时，高性能组合机床的应用越来越多，例如被广泛应用于交通、工程机械、能源、轻工、军工、家电等行业。我国传统的组合机床以及组合机床的自动线主要采用机、液压、气、电控制，它加工的对象主要为生产批量比较大的轴类零件和大、中型箱体类零件，完成扩孔、铰孔、钻孔，加工各种镗孔、螺纹、凸台和车端面，在孔内镗各种形状槽，以及成形面等和铣削平面。随着技术的不断提高，一种新型组合机床柔性组合机床变得越来越受到人们所青睐，它应用刀具自动更换、编码随行夹具、可换主轴箱和多位主轴箱，

15、配以数字控制（NC）、可编程控制器（PLC）等，能随意改变驱动系统和工作循环的控制，并且能灵活适应多种加工的可变可调组合机床。而且，目前数控组合机床、组合机床加工中心、机床辅机（清洗机、综合测量机、试验机、装配机、输送线）等在组合机床行业内所占份额越来越大。国内组合机床近几年取得了长足的进步，但是与发达国家相比，在产业结构、产品水平、开发能力、产业规模、制造技术水平、劳动生产率、国内外市场占有率等诸多方面尚存在不少差距。在组合机床方面，总体水平不高，国际竞争力不强，不能充分满足国内建设需要，关键技术过分依赖国外，自主发展能力薄弱，高技能人才的比较优势有弱化的危险，产品质量不稳定，用户服务水平差

16、距较大。在组合机床设计过程中，为了降低组合机床的制造成本，应尽可能地使用通用件和标准件。目前来说，我国设计制造的组合机床，其标准件和通用部件约占部件总数的7080%，其它2030%都是专用零部件。并且近年来，各种标准件和通用件都拟定新的标准及标注方法，更加方便了以后组合机床的维修。组合机床的标准件和通用件配置，都采用了新标准。1.2 组合机床的发展趋势组合机床及其自动线是集机电一体化的综合自动化程度较高的成套工艺装备和制造技术。它是根据加工的需要，以大量通用部件为基础，再配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。组合机床主要用于平面加工和孔加工。平面加工包括铣平面、车端面、刮平面；孔加工包括钻、

17、扩、铰、镗孔以及倒角、切槽、攻螺纹等。组合机床最适宜于加工各种大中型箱体类零件，如气缸体、气缸盖、变速箱体等零件。目前，组合机床在汽车、拖拉机、仪器仪表、军工及缝纫机、柴油机、纺织、航空等部门，应用越来越普遍。组合机床主要适用于棱体类零件和杂体的孔面加工，生产效率高，研制周期短，便于设计、制造和使用维修，配置灵活，且自动化程度高，劳动强度低。在将来，组合机床将向五个方面发展：高速化、高精度化、复合化、高科技含量化以及环保化。同时，在自动化方面，将会进一步提高。80年代以来，国外组合机床技术在满足效率和精度的要求的基础上，正朝着具备柔性和综合成套的方向继续发展。组合机床的多品种加工的柔性、加工精

18、度及机床配置的灵活多样方面都有了新的突破性的进展，实现了机床工作高效短节拍、程序软件化、工序高度集中和多功能智能监控。所以组合机床技术发展的趋势是：1、广泛的应用数控技术 国外大部分组合机床生产厂家全都有自己系列化的完整的数控组合机床通用部件,组合机床不仅在一般动力部件使用数控技术,而且在夹具的转角或转位、换箱装置的定位与自动分度都使用了数控技术,从而进一步提高了组合机床的加工精度和工作的可靠性。广州标致汽车公司由法国雷诺公司购置的缸盖加工生产线,就是由三台自动换箱组合机床组成的,其全部动作均为数控,包括自动上下料的交换工作台、环形主轴箱库、动力部件和夹具的运动,其节拍时间为58秒。2、发展柔

19、性技术80年代以来,国外对大、中批量的生产,多品种的加工装备采取了一系列的可变、可换、可调措施,使加工装备有了一定的柔性。如先后发展了可换主轴箱等组成的组合机床、转塔的动力头；另外，由于加工中心的发展,研发了三坐标、二坐标模块化的加工单位，并且以此为根据组成了柔性加工自动线(FTL)。这种结构上的变化,既能满足多品种加工时要求的调整变化快速灵敏,又可以使机床的配置更加的灵活多样。3、发展综合自动化技术由于汽车工业的大发展,对自动化制造技术有了更多新的需求。大批量生产的高效性,要求制造系统不紧能完成普通的机械加工工序,而且还要能完成零件的毛坯进线到成品下线的全部工序。德国的大众汽车公司KASSE

20、L变速箱厂1987年投入使用的9000万马克的齿轮箱和离合器壳生产线,使用就是这种综合性的自动化制造系统。该系统工作线是由两条相似的对称布置的自动生产线组成,三班工作制,每条线日产2000件,生产节拍为40秒。工作线全线由18台三坐标加工单元、12台双面组合机床、三坐标测量机组成线、库空架机器人和两端的毛坯,可以实现3种零件的加工。随着综合自动化技术的发展,出现了一批专门从事试验、装配、清洗、检测等装备的专业生产厂家,进一步提高了制造系统的配套水平。4、进一步提高工序的集中程度国外为了节省占地面积、减少机床数量，对于组合机床这种工序集中程度高的产品，采取很多措施，来进一步提高工序的集中程度。例

21、如采用多坐标通用部件、移动主轴箱、十字滑台、双头镗孔车端面等组成机床或者是在夹具部位设置刀库，通过换刀加工实现工序的集中，从而可最大限度地发挥设备的效能,获取更好的经济效益。2 拖拉机传动箱壳体零件工艺方案设计2.1 拖拉机传动箱壳体零件的用途拖拉机传动箱是拖拉机传动系统的不可或缺的零部件之一，其主要作用是用于连接支撑传动箱内部零件并起保护作用，并使机器和部件中的轴、套、齿等有关零件保持正确的相对位置。传动箱内一般装有轴承、齿轮等组件，这些零件和组件的装配精度在很大程度上取决于壳体本身的加工精度。因此，传动箱壳体的加工质量直接影响到拖拉机的传动性和其他的一些性能。2.2 传动箱壳体零件加工工艺

22、的分析零件的加工工艺将决定组合机床的加工效果、生产效率、机床的总体布局形式以及夹具的结构等。因此，必须要认真的分析计算被加工零件的零件图，并了解被加工零件的实际情况。本次设计中拖拉机传动箱壳体零件的工艺特点是：结构复杂、箱壁较薄、加工的孔和面较多，因此，加工精度要求比较高，属于典型的箱体类加工零件。它的加工精度直接影响发动机的工作性能和装配精度。拖拉机传动箱的零件图如下所示：图2.1拖拉机传动箱壳体零件图此外传动箱的外形复杂体积较大有许多要求较高的孔和平面，其结构特点如下： 1、外形基本上式由六个或五个平面组成的，封闭式多面体又分成整体式和组合式两种； 2、结构形状比较复杂，内部常为空腔，某些

23、部位有隔墙，箱体壁较薄并且厚薄不均； 3、箱壁上通常布置有平行孔系或垂直孔系； 4、箱体上的加工面主要是大量的平面，此外还有许多精度要求较高的轴承承孔和精度要求较低的紧固用孔。2.3 传动箱壳体零件加工工艺的确定为了解决工艺分散的弊端，在劳动力成本比重逐渐高涨的今天，实现高效、高自动化从而实现减少劳动力定成为一种必然选择，而多主轴结构设备、新型刀具等的集成应用，在目前看来，是适应传动箱零件高效、优质空间方位的加工的最优选择，同时以减少装夹次数为目的的工序集中工艺方法，是保证产品质量一致的重要工艺手段。本次孔的加工要求精镗为Ra1.6um，两侧面同一轴线孔的同轴度要求为0.04。根据加工要求，应

24、采用两面同时加工，才能保证尺寸精度和其形状位置精度，若要保证同轴线孔的同轴度要求，则工序必须采用同轴线两孔通镗，并且要求生产节拍为3分钟，故采用传统的单面加工，既难以保证生产节拍有难以保证精度要求。3 组合机床总体方案的确定3.1 被加工零件特点主要指零件的材料、硬度、加工部位的结构形状、工件刚性、定位基准面的特点等。它们对机床的加工方案的制定有着重要的影响。被加工零件的特点在很大程度也决定了机床的配置型式。该被加工零件材料为HT200，硬度HB180220,共计有3 种不同的孔径需要加工。3.2 本机床的加工内容某一被加工零件在机床上需要完成的加工工序以及需要保证的加工精度是制造机床结构方案

25、的主要依据。被加工零件通过所设计的机床加工后，需要保证零件的精度。本道工序：精镗左、右共12个孔径，3种不同孔径的孔由本组合机床完成，具体加工尺寸及精度如下：1、精镗孔；孔表面粗糙为Ra1.6，精度等级为H7，同一轴线孔的同轴度要求为0.04；2、精镗孔；孔表面粗糙为Ra1.6，精度等级为H7，同一轴线孔的同轴度要求为0.04；3、精镗孔；孔表面粗糙为Ra1.6，精度等级为H7，同一轴线孔的同轴度要求为0.04。3.3 本次设计技术要求1、机床应能满足加工要求，保证加工精度；2、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；3、机床尽量能用通用件（中间底座可自行设计）以便降低制

26、造成本；4、机床各动力部件用电气控制3.4 组合机床总体方案的确定本设计的加工对象为拖拉机传动箱壳体，由于孔分布在箱体的两侧，两面的孔为同轴孔，公差等级IT7，如果分别加工两面的孔，孔的同轴度就很难保证这就需要两面同时加工。同时根据被加工零件工序图，分析其、技术要求、表面粗糙度、形状结构以及加工部位的尺寸。并根据工件刚性及生产纲领，确定设计的组合机床为卧式组合机床。3.5 组合机床总体方案论证组合机床针对被加工零件的特点及工艺的要求, 按照高度集中制的原则设计的一种高效率专用机。设计组合机床时,首先要根据组合机床完成工艺要求的一些限制及组合机床各种工艺方法能达到的加工精度、表面粗糙度及技术要求

27、,解决零件是否可以利用组合机床加工以及采用组合机床加工是否合理的问题。如果确定可以利用组合机床加工,为使加工过程顺利进行,并能达到要求的生产效率,必须在大量的零件加工工艺资料基础上,通盘考虑影响制定零件加工方案、机床配置形式、结构方案的各种因素及应注意的问题。下图为立式与卧式组合机床床身的机构简图：图3.1立式组合机床结构图3.2卧式组合机床结构经过分析比较,以确定零件在组合机床上合理可行的加工方法及组合机床的配置形式等等,这些是组合机床方案制定的主要内容。本设计是为拖拉机传动箱壳体精镗孔工序。为了能够达到质量好、效率高的要求,拟定设计一个双面精镗的组合机床。由于被加工零件机体的体积大、重量较

28、重,且是双面加工,倘采用立式床身,将难以保证加工精度,且平稳不够,故将采用卧式床身。4 组合机床总体方案的设计组合机床其实是一种特殊的专用机床，它是根据工件实际需要，以大量的通用部件为基础，配以少量的专用部件组成的高效专用机床。因此，所谓的设计加工某一零件的专用机床其实就是设计组合机床，再在组合机床的基础上配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件。专用机床总体方案设计与普通机床的总体方案设计一样，但由于专用机床只加工一种或数种工件的特定工序，工艺范围窄，主要技术参数已知，所以设计时的侧重点不同。4.1 定位基准的选择组合机床是针对某种零件或零件某道工序设计的。正确选择定位基准，是确保加工精度

29、的重要条件，同时也有利于实现最大限度的集中工序，同时也可减少机床台数。本机床加工为双面同时加工，也就是两面同时进行加工，其定位基准选择为一面两销定位，这种定位的好处有：1、可以简便地消除工件的六个自由度，使工件获得稳定可靠定位。2、有同时加工零件五个表面的可能，既能高度集中工序，又有利于提高各面上孔的位置精度。3、“一面两销”可作为零件从粗加工到精加工全部工序的定位基准，使零件整个工艺过程基准统一，从而减少由基准转换带来的累积误差，有利于保证零件的加工精度。同时，使机床各个工序（工位）的许多部件实现通用化，有利于缩短设计、制造周期，降低成本。4、易于实现自动化定位、夹紧，并有利于防止切削落于定

30、位基面上。本机床加工时采用的是“一面两销”的定位方式。即一面是传动箱壳体底面，限制了3个方向的自由度；一个圆柱销限制了2个方向的自由度，一个菱形销限制了1个方向的自由度。通过一个平面和两个定位销共限制其六个自由度，这样工件的6个自由度被完全约束了也就得到了完全的定位。4.2 确定夹紧位置在选择定位基准的同时，要有相应的夹紧位置。确定夹紧位置要考虑两个因素：一是保证零件夹压后的稳定；二是尽量减少和避免零件夹压后变形。本设计采用液压夹紧，夹紧部位为刚性较好的筋板上，即传动箱体的上表面，以减少传动箱体夹紧变形误差。4.3 组合机床配置型式的选择4.3.1组合机床的配置型式组合机床有大型和小型两种，大

31、、小型组合机床虽有其共性，但又都有其特殊性。无论是适用范围，配置型式，通用部件和驱动方式都各有特点。1、工位组合机床单工位组合机床通常是用于加工一个或两个工件，特别适合用于大中型箱体的加工。根据配置动力部件的数量，这类机床可以从单面或同时从几个方面对工件进行加工。2、工序组合机床很多组合机床是按工件能够变位来配置的，工件的变位有手动和机动的方式。这类机床工序集中程度高，如回转多工位机床的辅助时间和机动时间相重合，生产效率高，适用于大批量生产、需要多部位加工的中小零件。4.3.2选择机床配置型式和结构方案的一些问题 1、被加工零件的特点对配置型式和结构方案的影响 （1）加工精度要求的影响；（2）

32、机床生产率的影响；（3）被加工零件的大小、形状、加工部位特点的影响。2、机床配置型式和结构方案应注意的其它问题 （1）适当提高工序集中程度。在确定机床的配置型式和结构方案时，要合理解决工序集中的问题。在一个动力头上安装多轴，同时加工多孔来集中工序，是组合机床最基本的方法，在一台机床上主轴数量有达150根左右的。但是，也不应当无限制的增加主轴数量，要考虑到动力头及主轴箱的性能和尺寸，并保证调整和更换刀具的方便性。 （2）注意排除切削和操作使用的方便性。在多工位机床上应特别注意前一道工序遗留在孔中的切屑对后一道工序的影响。在选择多面机床时，应慎重考虑操作的方便性，要合适的确定装料高度，对于加工一般

33、箱体件带固定式夹具的机床，一般采取850毫米，对于较小的工件可稍高一些。（3）夹具形式对机床方案的影响。选择机床配置型式时要考虑夹具结构的实现可能性和工作的可靠性。在决定加工一个工件的成套机床或流水线上个机床的型式时，还应当注意，使机床与夹具的形式尽量一致，尤其是粗精加工机床。这样不仅有利于保证加工精度，而且便于设计、制造和维修，也提高了机床之间的通用化程度。4.3 确定切削用量4.3.1 选择切削用量本次主要加工的孔有12，由于都是精镗孔加工，所以选择切削用量时应从文献5的130页表6-15中选取。由于工件的前后所要加工的孔对称所以切削用量的选择只需选择一面，保证进给速度相等：1、镗孔1：

34、由于刀具采用硬质合金，加工材料为铸铁，并且刀具都在同一多轴箱上，因此各刀具的每分钟进给量相同并且等于滑台的工进速度故，考虑到刀具寿命以及进给速度的一致性，由文献5的130页表6-15中选可知镗孔的切削速度以及每转进给量在,中选择，取，由文献543页知： （4-1） 则：。所以可取Error! No bookmark name given.2、镗孔2： 考虑到刀具都在同一多轴箱上由公式，所以取：，由公式4-1可得。3、镗孔3、4、5、6： 由于刀具都在同一多轴箱上由公式，所以取：，由公式4-1可得。4.3.2 计算切削力、切削扭矩及切削功率根据文献5的134页表6-20中公式计算镗孔 (4-2)

35、 (4-3) (4-4) (4-5)式中， -轴向切削力：-圆角力（N）； T-切削转矩（Nmm）； P-切削功率（Kw）；V-切削速度（m/min）； f-进给量（mm/r）； -切削深度（mm）； D-加工（或钻头）直径（mm）； HB-布氏硬度， (4-6)可知。由以上公式可得： 精镗孔孔1： 孔2： 孔3-6： 4.4 组合机床三图设计及生产率的计算4.4.1 绘制被加工零件工序图被加工零件工序图是根据制定的工艺方案，表示所设计的组合机床上完成的工艺内容，加工部位的尺寸、精度、技术要求及表面粗糙度，加工用的夹压部位、定位基准及被加工零件的硬度、材料和在本机床加工的毛坯或是半成品情况、加

36、工余量的图样。除了在设计研制外，它不仅是组合机床设计的重要依据，而且也是制造、调整、使用和检验机床精度的重要根据。被加工零件的工序图是在被加工零件的基础上，突出本机床的加工内容，并作必要的说明绘制的。并且其主要内容包括：（1）、被加工零件的外形和主要轮廓尺寸及与本工序设计相关的部位尺寸和结构形状。（2）、本工序所选用的定位基准、夹压部位及夹紧方向。（3）、本工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技术要求以及对工序的技术要求。（4）、注明被加工零件的名称、编号、材料、硬度以及加工部位的余量。同时在绘制被加工零件工序图时应注意以下事项： 1、本工序加工部位的位置尺寸应与定位基准直接发生关

37、系； 2、对工件毛坯应有要求，对孔的加工余量要认真分析； 3、当本工序有特殊要求时必须注明。被加工零件工序图如下图所示：图4.1被加工零件工序图4.4.2 绘制加工示意图加工示意图是组合机床设计的重要图纸，在组合机床总体设计中占有重要的地位，它不仅是设计夹具、主轴箱、刀具及选择动力部件的主要材料，同时也是调整刀具和机床的依据。 加工示意图反映了机床的加工方法和过程，并决定浮动接杆或夹头的尺寸，镗杆长度、刀具种类和数量、刀具的长度以及加工尺寸、伸出长度以及主轴尺寸、主轴、刀具、导向与工件之间的联系尺寸等，以机床要求的生产率及刀具特点为基础，合理地选择切削用量，动力头的工作循环。4.4.3 导向装

38、置导向装置的作用在于保证刀具对于工件的正确位置；保证各刀具相互间的正确位置和提高刀具系统的支承刚性。组合机床上刀具导向装置通常分为固定式导向和旋转式导向两大类。其中固定式导套有三个元件组成：压套螺钉、可换导套和中间套；旋转式导向套可分为内滚式和外滚式。旋转式导向装置的极限转速由轴承的极限转速和刀具允许的切削速度决定，导向精度由轴承精度和刀杆、导向套的精度决定。导套的主要参数包括：导套的直径和公差配合，导套的长度，导套至工件端面的距离。导套的配合间隙对于孔的位置精度有很大的影响，为了提高位置精度，应适当提高导套的制造精度和选用较紧的配合。在设计时应注意相应位置的部位选用导套，使中间套的长度与其孔

39、位之比，以便使该孔可靠的插入检验棒，作为机床总装时检查主轴与导套间的不同轴度时使用。拖拉机传动箱壳体精镗孔组合机床要求位置精度相对较高，而且应使导套尽量接近加工表面，力求选用较高的精度和较紧的配合，一般采用长导套。在夹具上安装导向装置，装配技术要求包括：导向孔中心至工件定位基面的距离允差，各导向装置相应的导向孔的不同轴度允差，各导向装置上相应的导向孔的中心连线对工件定位基面的不平行度允差以及各导向孔中心连线对夹具定位的位置精度。拖拉机传动箱壳体精镗孔组合机床的刀具导向装置设计在镗模板上，固定式导向装置外形尺寸小，结构简单，导向精度高，但镗杆在镗套内一边回转，一边作轴线移动，镗套易磨损，故只适用

40、于低速（）镗孔。下图为固定导向装置的部分标准尺寸：图4.2固定式导向装置的部分标准尺寸由上图可以看出固定式导向装置不满足本次的加工要求，所以选用旋转式导向装置。旋转式导向装置镗套随镗杆一起转动，与镗杆之间只有相对移动而无相对转动。这种镗套大大减少了磨损，适合于高速（）镗孔。下图即为旋转式导向装置：图4.3旋转式导向装置1、6-导向支架；2、5-镗套；3-导向滑套；4-镗杆a-内滚式旋转镗套；b-外滚式旋转镗套其中：内滚式：滚动轴承安装在刀杆上，中间导向套只作直线移动；外滚式：滚动轴承内圈安装在中间导向套上，中间导向套不随主轴一起移动。本次加工是精镗孔加工，加工精度要求较高，除了要保证孔的精度外

41、还要保证孔的同轴度，所以本次加工采用内滚式导向装置。4.4.4 选择浮动卡头 因为设计的是镗孔机床，为提高加工精度、减少主轴位置误差和主轴振摆对加工精度的影响，避免主轴与夹具导套不同轴而引起的刀杆“别刭”现象影响加工精度，所以选择浮动卡头连接。根据文献5图8-2选择大浮动量卡头T6111、T6112、T6123。4.4.5 动力部件工作循环及行程的确定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止位置又返回到原始位置的动作过程。一般包括快速引进、工作进给和快速退回等动作。有时还有中间停止、多次往复进给、跳跃进给、死挡铁停留等特殊要求。1、工作进给长度工的确定工作进给长度，应

42、等于加工部位长度L（多轴加工时按最长孔计算）与刀具切入长度和切出长度之和。切入长度一般为5-10mm，根据工件端面的误差情况确定,镗孔时，切出长度一般为5-10mm。所以2、快速进给长度的确定快速进给是指动力部件把刀具送到工作进给位置。初步选定主轴箱上刀具的快速进给长度为60mm。3、快速退回长度的确定快速退回长度等于快速进给和工作进给长度之和。由已确定的快速进给和工作进给长度可知，快速退回长度别为100mm。4.4.6 标注切削用量各主轴的切削用量应标注在相应主轴后端。其内容包括：主轴转速、相应刀具的切削速度和每分钟进给量。同一多轴箱上各主轴的每分钟进给量是相等的，等于动力滑台的工进速度。下

43、图即为被加工零件的加工示意图：图4.4被加工零件加工示意图4.4.7 绘制机床尺寸联系总图1、联系尺寸图的作用 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，并为进一步展开主轴箱夹具等专用部件、零件的设计提供依据联系尺寸图也可看成是简化的机床总图，它表示机床的配置形式及总体布局。机床联系尺寸总图表示的内容如下：（1）表明机床的配置型式和总布局；（2）完整齐全的反映各部件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

44、部件的规格代号和电机型号、功率及转速，并标出机床分组编号及组件名称，全部组件应包括机床全部通用及专用零部件，不得遗漏；（4）标明机床验收标准及安装规程。2、选择动力部件（1）、动力滑台型号的选择根据选定的切削用量计算得到的单根主轴的进给力，根据文献5 62页公式： （4-7）计算式中，为各主轴所需的轴向切削力，单位为N。则 实际上,为克服滑台移动引起的摩擦阻力，动力滑台的进给力应大于F。又考虑到所需的最小进给速度、切削功率、行程、主轴箱轮廓尺寸等因素，为了保证工作的稳定性，根据文献591页表5-1，左、右面选用液压滑台HY40B-I型；其相应的侧底座型号为CC40-1（2）、动力箱型号的选择由切削用量计算得到的各主轴的切削功率的总和切削P，根据文献5的47页公式计算： （4-8）式中,消耗于各主轴的切削功率的总和（Kw） 多轴箱的传动效率,加工黑色金属时取0.80.9，加工有色金属时取0.70.8；主轴数多、传动复杂时取小值，反之取大值。本课题中，被加工零件材料为灰铸铁，属黑色金属，又主轴数量较多、传动复杂，故取 。