目录一、前言 (1)二、设计任务及组合机床介绍1、加工内容及要求 (2)2、工作循环 (2)3、夹具设计方案 (2)4、确定切削用量及刀具 (2)5、确定切削力扭矩、功率及刀具耐用度 (3)6、初定主轴直径 (4)7、主轴箱所需动力 (5)三、组合机床总体设计 (6)Ⅰ、三图一卡设计 (6)Ⅱ、主轴箱轮廓尺寸 (9)Ⅲ、传动装置润滑 (10)Ⅳ、机床技术特性 (10)Ⅴ、计算生产率 (10)四、组合机床主轴箱设计 (12)1、原始依据图 (12)2、主轴结构形式及动力计算 (13)3、传动方案。

(14)4、主轴箱的坐标计算 (19)5、主轴箱的润滑及手柄轴位置 (20)6、绘制装配图主轴箱 (21)五、总结 (30)六、参考资料 (31)前言毕业设计是完成工程技术人员基本训练的最后一个重要环节，目的是培养学生综合运用所学专业和基础知识、独立解决本专业一般工程技术问题的能力。

在设计方案的选定、设计资料的收集、手册和国家标准、规范的运用，设计方案的应用、零件图及总装图的绘制等方面有一定较全面的锻炼，并使每个学生树立起正确的设计思路和良好的工作风。

一个零件的同一面上，往往有多个孔，如果在普通机床上加工。

通常要一个一个孔的钻，生产率低下，同时，各加工孔的形状和它的位置公差以及尺寸精度都难以保证，工人劳动强度大。

特别是大批大量生产的工艺，更是大大地增加了生产周期，而且成本也很高。

为了克服多孔零件普通机床加工不利的一面，行之有效的方案就是在普通机床的主轴上装上多头轴，但是对于大型箱体零件，采用变种方案也不行，而采用组合钻床才是最佳方案。

组合机床是按系列化、标准化设计的通用部件与按被加工零件的形状及加工工艺要设计的专用部件所组成的专用机床。

二 设计任务及组合机床介绍1、加工内容及要求要求设计一台组合钻床，加工175－Ⅱ型柴油机一面上的六个孔（详见加工工序图）。

被加零件其材料为HT200，硬度HB170－220。

毛坯为铸件机械性能GB5675－85中有关于HB200的规定，年产量为5万件/年。

2、本台机床为卧式单面组合钻床，工作循环为：工进快退切入快进3、夹具设计方案全生产线采用通过式滚道输送带，根据被加工零件的特定结构以及考虑便于输送和装夹方便，从提高零件的加工精度出发，生产线采用随行夹具。

随行夹具以两个销孔和随行夹具体6的基面在机床固定夹具上定位。

工件与机脚面和机脚面上的两孔在随行夹具上，由于工件定位平面不连续，因此随行夹具的关部位必具有硬度和高耐磨性。

考虑该机床工件加工面的不同，要从夹具的两个垂直方向输送工件。

帮夹具采用敞开式四立柱结构，随行夹具输送方向的两侧固定夹具上设置定位板，而在输送导板上设置输送方向上的限位装置，使随行夹具上定位准确，插销顺利，随行夹具以其底面在两块等定位块所构成的平面上，并以两销孔（一个贺柱销和一个锥销定位）实现一面两销方式夹紧装置采用浮动压块直接压在工件上。

采用一面两销定位消除了六个自由度，一个圆柱销消除2个自由度x 、z，削边销消除y、自由度，一面消除三y、x、z个自由度。

4、确定切削用具量及选择刀根据本道工序的要求，刀具选择Φ6.7和Φ8.5的麻花钻头，材料为高速钢，钢号为W6Mn5Cr4V2查《组合机床设计》，确定切削用量：工序V (m/min) S (mm/r) N(r/min)钻Φ6.7 16 0.13 760钻Φ8.5 17.6 0.15 6595、确定切削用量、切削扭矩、切削功率及刀具耐用度p=26·D·f0.8•HB0.6m=10•D•f o.8•HB0.6 N=m•v/(9740·∏·D)式中p—切削轴向力d—钻头直径f—每转进给量m—切削扭矩N—切削功率V —切削速度。

通常根据钻孔深度考虑修正系数, v= B公称·K VHB—布氏钻φ6.7孔时P=26×6.7×0.130.8×2000.6=818.1NM=10×6.71.9×0130.8×2000.6=1743N·mmL/p=16/6.7=2.388 取K V=1V=1·61=16m/minN=1743×16÷9740∏÷6.7=0.136kwT=(9600×6.70.25×16÷0.130.55÷2001.3)8=7003钻φ8.5孔时P=26×8.5×0.150. 8×2000.6=1164NM=10×8.51.9×0.13×2000.6=3072MmmL/D=28÷8.5=3.8 K V=0.9N=3072×17.60.9÷9740÷8.5÷∏=0.21KwT=(9600×8.50.25÷17.60.55÷2001.3=2802min6初定主轴直径：查《毕业设计指导书》p36公式d=0.1B4√m钻6.7时即1、2轴d=0.624√1743取d1、2=15钻时即3、4、5、6轴d=0.624√3072=18.6mm由于便于统一，取d3.4.5.6=20mm，使传动轴和主轴都取d=20便于选取轴承。

7、主轴箱所需动力W＝N·n=2×0.136+4×0.208=1.104KwP=2818+41164=6292KNη=0.9N动=N主+N进N进=1.2KwN动=2.5kw选取JT4033机械动力头，驱动转速转/分，动力滑台选3号液压滑台HY32B，电机功率N＝3Kw。

三、组合机床总体设计Ⅰ、三图一卡的设计1)工零件工序图是组合机床的主要依据。

细实线表示与本道工序加工无关的部分，粗实线表示被加工部位精度、粗糙度、位置精度定位及夹压方向。

《组合机设计》P612)加工示意图标记出夹具、刀具、工件的相互位置关系。

《组合机床设计》P63－P733）联系尺寸图4) 生产计算卡A、绘制被加工零件工序图被加工零件工序图是根据选定的工艺方案，表示一台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、定位基准、夹压部位。

以及被加工零件的材料、硬度和本机床加工毛坯情况的图纸。

它是在原有工件图的基础上，以突出本机床或自动线加工内容。

工序图是组合机床设计的主要依据，也是制造、调试机床、检查精度的重要技术资料。

内容主要包括：a、两个视图反映被加工零件形状。

b、表示出以箱体随行夹具的底面和底面上两孔作为定位方式，以随行夹具两侧凸台上平面作为夹紧用四爪夹压。

c、表示出加部位尺寸、位置精度及技术要求。

d、表示出需加工孔的深度、箱体材料以上所述详见加工工序图。

B、绘制加工示意图它是刀具的布置图，是刀具辅具、电气液压、主轴箱等设计的重要依据。

绘制所注意以下内容：a、导向装置的布置与参数做选择《组合机床设计》表3－17b、导向装置配合表3－17c、主轴系列到参数表3－22d、连接杆选择表3－23以上所述详见附图加工示意图C、绘制机床联系尺寸图它是用来表示机床组成部件的相互装配联系以检验机床各部件相对位置及尺寸联是否满足加工要求,通用部件的选择是否合适,并进一步为主轴箱、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简化的机床总图,它表示机床的配置形式及总体布局。

a、动力部件的选择由前面计算N动＝2.5kw,根据《组合机床设计》表2－6取N动＝3kw选电动机功率选动力箱TD32A公称尺寸B=320mm 动力箱长度L=400mm 动力箱宽度B1=400mm 动力箱高度H=320mm 驱动轴距动力箱底面高度h0=125mm驱动轴直径d=30mm 驱动轴外伸长度L=45mm驱动轴转速：推荐驱动与电机传动比为I=1/2，取n 驱=710转/分。

b、行程：所确定的中部件的总行程应小于所选择动力滑的最大行程,要求刀具长与工件行程越小越好。

c、主轴箱端面至工件端面之间的轴向寸是加工示意图上最重要的联系寸。

d、动力滑台导轨形式采用“矩—山”型e、工作行程.L工进=L1+L加工长度+L2取L1=5mm L2=2mmL工进=5+28+20+35mmL快进=L工作行程=L工进+L快退L快进=155mm L工进=35+155=190mm动力部总行程L总≧L工作行程+L前备+L后备=190+20+130=340mmⅡ、主轴箱轮廓尺寸主轴箱宽度B，高度H的大小主要与被加工零件孔的分布信置有关可按下式确定：B=b2+2b1H=h+h1+h2式中B—主轴箱宽度H—主轴箱高度b1—最边缘主轴中心b2—工件上要加工的宽度方向上相隔最远的两孔距离h—工件上要加工高度方向上相隔远的两孔距离h1—最低主轴中心至主轴箱底平面距离h2—最高主轴中心至主轴箱底平面距离。

根据被加工零件工序图得b2=134 h=153最h2=72.5 b1=125 h1=174.5B=b2+2b1=384H=h+h1+h2=400取1号主轴箱，其外廓尺寸为。

厚度T=325mm夹具轮廓尺寸：388×220×95机床装料高度H=890mm 《组合机床设》P25Ⅲ、传动装置的润滑采用自润滑,主轴箱内有叶片油泵，将油供应至齿轮传动和动力箱、滑台导轨上。

Ⅳ机技术特性1、滑台工作面尺寸：630×320(mm2)2、动力箱滑台快进速度：V快=5m/minⅤ计算生产率(表格见下一页)被加工零件图号毛坯种类铸件名称175-Ⅱ型柴油机曲轴箱毛坯重量材料HT200 硬度HB170~200工序名称单面钻孔并倒角工序号序号工步名称被加工零直径数加工直径mm加工长度mm工作行程mm切削速度m/m转速r/min进给量工时minR/min mm/min 机动时间辅助时间共计装卸工件 1 1.5 1.5 动力部件滑台快进155mm0.031 0.031 钻4个Φ8.5孔并倒1×60○角85 28 35 17.6 659 0.15 98.8 0.355 0.355钻2个Φ6.7孔并倒1×60○角6.7 16 35 16 760 0.13 98.8 0.355 0.355滑台快退190mm0.038 0.038备注1、单班制：5.5件/年，满足5万件年的要求2、装卸工时取决于操作者的熟练程度，对于本机床，计算时取1.5min生产一件。

总计 1.924min单件工时 1.924min机床生产率31件/小时机床负荷率77.4﹪四、组合机床主轴箱设计1、绘制主轴箱设计原始依据图主轴箱设计原始依据图，是根据“三图一卡”整理编绘出来的，其内容括主轴箱设计的原始要求和已知条件。