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学位论文-—变速箱壳体孔系加工专用机床设计(左主轴箱)

毕业设计(论文)题目变速箱壳体孔系加工专用机床设计(左主轴箱)2014年6月 5 日变速箱壳体孔系加工专用机床设计(左主轴箱)摘要组合机床是一种专用高效自动化技术装备,因而被广泛应用于汽车、拖拉机、内燃机和压缩机等许多工业生产领域。

本次设计的是钻变速箱体左端面孔组合机床,主要完成组合机床的多轴箱设计。

通过分析比较,确定了选用卧式单工位组合机床以加工零件左端面孔系;为确保加工精度,采用一面两销的定位方式;为实现无极调速,安全可靠,选择液压组合滑台;根据零件的大小及被加工孔位置确定主轴箱的轮廓尺寸;通过计算确定主轴和传动轴的直径;齿轮模数是通过类比法确定;齿轮齿数和中间传动轴的位置是由计算、作图和多次试凑相结合的办法确定;计算主轴、传动轴的坐标并进行中心距的验算,确定部分轴上采用变位齿轮;轴上的齿轮套、键等零件按轴号选择相应的标准件。

关键词:组合机床;多轴箱;主轴;传动轴;齿轮AbstractCombination machine tools is a kind of special high automation technology and equipment, and therefore is widely used in automobiles, tractors, internal combustion engines and compressors many industrial production field. This design is to drill the left side face of gear case combination machine tools, the main spindle box of modular machine tool design. Through analysis and comparison, to determine the selection of horizontal simplex bit left side face of combination machine tools for machining parts is; In order to ensure the machining accuracy, using a two pin positioning way; In order to achieve the infinite speed, safe and reliable, choose hydraulic combination sliding table; According to the size of the parts and processed hole location to determine the outline of the spindle box size; Through the calculate and determine the main shaft and the diameter of the shaft; Gear modulus is determined by analogy method; The gear teeth and the position of the intermediate shaft is by calculating, drawing and the combination of trial and error method to determine many times; Calculate the coordinates of main shaft, the shaft and calculating the center distance, determined in the light of the deflection of shaft gear; Shaft of the gear set, key parts such as press shaft, select the corresponding standard.Key words: combination machine tools; Spindle box; Main shaft; Transmission shaft; gear目录前言 (1)第1章绪论 (2)§1.1 组合机床的发展史 (2)§1.2 组合机床的国内外发展状况 (2)§1.3 组合机床的分类和组成 (4)§1.4 组合机床的特点 (5)§1.5本课题研究的内容及意义 (6)§1.6 组合机床设计步骤 (6)§1.6.1 调查研究 (6)§1.6.2 拟定方案 (6)§1.6.3 工作图设计 (7)第2章组合机床总体设计 (8)§2.1组合机床工艺方案 (8)§2.1.1被加工零件特点 (8)§2.1.2定位基准的选择 (9)§2.1.3组合机床配置形式 (9)§2.2选择刀具和切削用量 (9)§2.3 切削力、切削扭矩、切削功率的确定 (9)§2.4组合机床总体分析——三图一卡 (11)§2.4.1被加工零件工序图 (11)§2.4.2加工示意图 (12)§2.4.3组合机床联系尺寸图 (14)第3章组合机床多轴箱设计 (18)§3.1多轴箱的组成及表示方法 (18)§3.1.1 多轴箱的组成 (18)§3.1.2 多轴箱总图绘制方法特点 (18)§3.2 多轴箱通用零件 (19)§3.2.1 通用箱体类零件 (19)§3.2.2 通用主轴、齿轮和套 (20)§3.3多轴箱的原始数据的计算 (20)§3.3.1被加工的零件的特点 (20)§3.3.2箱体尺寸的确定 (20)§3.3.3钻孔切削参数的确定 (21)§3.3.4钻孔的切削力,切削转矩和切削功率等动力参数计算22 §3.3.5多轴箱所需动力计算 (23)§3.3.6轴的初步选定 (23)§3.4多轴箱传动方案设计 (24)§3.4.1多轴箱传动系统的一般要求 (24)§3.4.2主轴分布类型及传动方案 (24)§3.5传动件的设计计算 (26)§3.5.1 传动方案图分析 (26)§3.5.2 齿轮的设计计算 (26)§3.6 主轴坐标的计算 (28)§3.6.1主轴坐标计算 (28)§3.6.2 验算中心距误差 (28)§3.6.3绘制坐标检查图 (30)结论 (32)参考文献 (33)致谢前言组合机床是以系列化、标准化的通用部件为基础,再配以少量专用部件而组成的专用机床,具有一般专用机床结构简单,生产率及自动化程度高,易保证加工精度的特点,又能适应工件的变化,具有一定的重新调整、重新组合的能力。

组合机床可以对工件采用多刀、多面及多方位加工,特别适于在大批、大量生产中对一种或几种类似零件的一道或几道工序进行加工。

组合机床可完成钻、扩、铰、镗孔、攻螺纹、车、铣、磨削以及滚压等工序。

在本文中主要介绍了组合机床的总体设计步骤,重点论述了组合机床多轴箱的设计步骤和设计的具体过程。

在多轴箱设计过程中,还是采用以人工设计为主,其中包括多轴箱设计的原始依据图的绘制、传动路线的设计确定、主轴和传动轴坐标的计算及坐标检查图、装配图和展开图还有部分零件图的具体绘制。

本课题主要对多轴箱进行设计,满足所给零件的钻扩加工。

首先要从所加工的零件入手,确定各轴的分布,设计出总体传动方案,然后对多轴箱的整体布局和轮廓尺寸进行计算,再对各轴和齿轮尺寸进行计算和应力计算。

最后对所设计的多轴箱进行经济性分析并写出结论。

§1.1 组合机床的发展史组合机床是随着汽车工业的兴起而发展起来的。

在专用机床中某些部件因重复使用,逐步发展成为通用部件,因而产生了组合机床。

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。

二十世纪70年代以来,随着可转位刀具、密齿铣刀、镗孔尺寸自动检测和刀具自动补偿技术的发展,组合机床的加工精度也有所提高。

铣削平面的平面度可达0.05毫米/1000毫米,表面粗糙度可低达2.5~0.63微米;镗孔精度可达IT7~6级,孔距精度可达0.03~0.02微米。

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。

§1.2 组合机床的国内外发展状况组合机床是根据工件加工需要,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。

多轴箱是组合机床的重要专用部件,一般具有多根主轴同时对一系列孔系进行加工。

它根据加工示意图所确定的工件加工孔的数量和位置、切削用量和主轴类型设计的传递各主轴运动的动力部件。

其动力来自通用的多轴箱,与动力箱一起安装与进给滑台,可完成钻、扩、绞、镗孔等加工工序。

多年来机械产品加工采用万能机床。

但随着生产的发展,很多企业的产品产量越来越大,精度越来越高,如拖拉机,汽车行业的汽缸体、汽缸盖、变速箱、后桥等零件,采用万能机床加工就不能很好的满足要求。

因为在某一台机床上加工一种工件,使万能机床的很多部分和机构变得作用不大,工人整天忙于装夹工件、起动机床、进刀退刀、停车及卸工件等,不仅工人劳动强度很大,而且生产效率也不高,不利于保证产品加工精度。

为了解决这个问题,就创造出了专用机床,专用机床是专门用于加工一种工件或一种工件的一定工序的机床,它可以同时用许多刀具进行切削,机床的辅助动作部分地实现了自动化,结构也比万能机床简单,生产效率提高了。

但专用机床有一个最大的弱点:就是被加工零件稍有一点变动,它就用不上了,需要另造新的机床,不能适应现代机械工业技术迅速发展、产品经常革新的需要,而且这种机床设计制造周期长,造价高。

广大工人和技术人员在总结生产实践经验的基础上,提出创造这样的高效率机床:它既有专用机床效率高、结构简单的特点,又有万能机床能够重新调整,以适应新工件加工的特点。

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