百度文库
河北工业大学
毕业设计说明书
作者：宫玉才学号：060432 学院：机械工程学院
系(专业)：机械设计制造及其自动化
题目：变速箱壳体多孔钻专机设计（三图一卡及多轴箱设计）
指导者：曲云霞教授
(姓名) (专业技术职务)
评阅者：
(姓名) (专业技术职务)
2010 年 6 月 11 日
毕业论文中文摘要
变速箱壳体多孔钻专机设计（三图一卡及多轴箱设计）
摘要：
随着自动化生产能力的提高，现代工厂中出现需要组合机床的场合越来越多，组合机床是以通用部件为基础，配以工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。它一般采用多轴，多刀，多工序，多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化合系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。
本课题针对变速箱壳体端面上12Xφ18孔钻削这一特定工序而设计的一台专用立式组合机床。
本设计中，在充分数据计算的基础上对标准通用零件做了仔细选择，并依据被加工零件的结构特点，加工部位的尺寸精度，表面粗糙度要求，以及定位夹紧方式，工艺方法和加工过程中所采用的刀具，生产率，切削用量情况等设计了结构合理的多轴箱。
关键词：组合机床，多轴箱，工艺流程，钻削
毕业论文外文摘要
Title Gearbox Shell Drill Machine Design (Porous Three Diagram A Card and Spindle Box)
Abstract
With automatic production capability is improved, the modern factories in need of modular machine tool, the combination of more occasions based on general parts, match with workpiece specific shape and process design of special components and fixtures, composed of semi-automatic or automatic special machine. It usually adopts the multiaxial, knife, processes, and multi-faceted or multistage and processing, production efficiency than general machine high several times or more. Due to the common parts have standard series, can according to the combined flexible configuration, can shorten the cycle of design and manufacture. Therefore, the combination machine has the advantages of low cost and high efficiency, in large, mass production is widely used, and the automatic production line can be used to composition.
This paper introduces a special vertical combination machine tools designed for gearbox shell 12X φ 18 holes on the surface drilling this specific processes.
In this design, all the standard parts selection based on the carefully data calculation, and according to the characteristics of the structure by processing components, precision machining parts size, surface roughness, and the localization way, clamping technology and processing process using tools, cutting dosages as productivity, the structure design of reasonable spindle box.
Keywords：combined machine tool, production efficiency, clamp, drilling
目次
1 引言 0
1.1组合机床概述 0
1.2该课题研究的目的和意义 0
1.3组合机床发展史 0
1.4国内外该研究技术现状 (1)
1.5发展趋势 (2)
1.6本课题研究的基本内容 (2)
绘制主轴箱草图，选择主轴结构形式及动力计算，设计主轴箱的传动系统。 (2)
1.7本课题主要研究解决的难点问题和拟采用的办法 (2)
2 多孔钻组合机床总体方案设计（三图一卡） (4)
2.1 零件分析 (4)
2.1.1零件的技术要求 (4)
2.1.2结构方案分析和定方案的选择 (5)
2.1.3选择定位基准的原则及应注意的问题 (5)
2.1.4确定夹压位置应注意的问题 (5)
2.2工艺分析 (5)
2.3确定机床的配置形式 (6)
2.3.1不同配置形式组合机床的特点及适应性 (6)
2.3.2不同配置形式组合机床的加工精度 (7)
2.3.3选择机床配置形式应注意的问题 (7)
2.4组合机床切削用量 (7)
2.4.1组合机床切削用量的选择特点 (8)
2.4.2确定切削用量应注意的问题 (8)
2.5组合机床切削用量选择及计算 (8)
3 组合钻床总体方案设计（三图一卡） (10)
3.1被加工零件工序图 (10)
3.2 加工示意图 (11)
3.2.1 加工示意图的画法及注意事项 (11)
3.2.2选择刀具，工具，导向装置并标注其相关位置及尺寸 (12)
3.2.3确定动力部件的工作循环及工作行程 (13)
3.2.4其它注意问题 (14)
3.3 机床联系尺寸总图 (15)
3.3.1动力部件的选择 (15)
3.3.2 夹具轮廓尺寸的确定 (16)
3.3.3 机床的装料高度 (16)
3.3.4中间底座的轮廓尺寸 (16)
3.3.5多轴箱轮廓尺寸 (16)
3.4．生产率计算卡 (17)
4 组合机床多轴箱设计 (19)
4.1通用多轴箱的组成 (19)
4.2多轴箱设计步骤和内容 (19)
4.2.1多轴箱设计原始依据 (19)
4.2.2主轴结构的选择及计算 (19)
4.2.3主轴分布类型及传动系统设计 (19)
4.3传动系统的设计计算 (20)
4.4多轴箱总图设计 (22)
结论 (23)
参考文献 (24)
致谢 (25)
1 引言
1.1组合机床概述
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。
1.2该课题研究的目的和意义
传统机床只能对一种零件进行单刀，单工位，单轴，单面加工，成产效率低且加工精度不稳定，组合机床能够对一种（或几种）零件进行多刀、多轴、多面、多工位加工。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铣削磨削等工序，生产效率高，加工精度稳定。本课题针对变速箱壳体设计专用多孔钻机，有利于提高大批量生产的变速箱的生产效率，提高加工精度稳定性，节约社会资源。
1.3组合机床发展史
专用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。
1.4国内外该研究技术现状
组合机床自1911年在美国研制成功后便广泛应用于大批量生产的汽车工业中，并且随着汽车工业的发展而逐步完善。组合机床是根据被加工件的工艺要求，按照工序高度集中的原则而设计的，并以系列化、标准化的通用部件为基础，配以少量专用部件而组成的专用设备，并配以专用夹具，采用多把刀具同时进行加工。组合机床的辅助动作实现了自动化，具有专用、高效、自动化和易于保证加工精度。当被加工的零件尺寸结构有所改进时，合机床的通用零部件还可以重新被利用组成新的组合机床，且具有一定的柔性度。在数控设备还没有普及和推广的几十年里，它对于提高加工效率，降低对操作者的技术要求起到了很大的作用，尤其是组合铣床和专用钻床，在壳体类零件的加工线中应用非常广泛。
近几年来，由于国家加大基础设施的投入，工程机械需求呈现了强劲的增长势头，部分生产厂家呈现出一年翻一番的发展形势，虽然国家因出现局部经济过热而采取对钢材、建材、电解铝等行业进行调控，但许多重点工程都陆续开工上马，工程机械虽不会出现过热现象，但今后几年仍然会维持较大程度的增长态势。国内工程机械同进口产品相比，其特点是价位低、产品稳定性、可靠性差、零件加工手段落后。随着国家对世贸承诺的逐步实现，价格的竞争优势也逐渐减少，以装载机为例：目前大多数的主机生产厂及部件配套厂家对变速箱箱体、变矩器壳体前车架、后车架、动臂、驱动桥等关键零件，大多采用通用设备加工，这种加工方式的缺点有：生产能力难以扩大，产品质量不稳定，在制品积压严重，经济效益不够显著。值得庆幸的是国内比较大的装载机生产厂家都已逐步认识到这一问题。在机构件方面，厦工、临工、宜工、龙工纷纷采用组合机床对动臂、前车架、后车架，前后铰接架的孔系进行加工，零件一次装夹，多头同时加工，比通用机床单孔逐个加工，效率提高了3—6倍，而且避免了工件调头而产生的二次定位误差。运用组合机床加工结构件与通用机床相比各孔系坐标精度可以由±1mm提高到±0.2mm，，同轴度0．5mm提高到±0．08mm孔系平行度由0．7mm提高到±0．1 mm 而且所有精度均靠机床本身的装配精度保证，为提高整车的质量奠定了基础。变速箱箱体是装载机运动系统中的核心部件，零件本身的结构刚度较差，而加工精度相对要求较高，不采用特殊措施，使得与变速器结合面0．08mm的平面度以及各孔对此面的垂直度，各孔中心矩均难以保证。组合机床与通用机床组合生产线使适当的投资能迅速扩大生产规模，解决通用机床加工效率低，同
一工序需要多台机床加工的难题。在工程机械快速发展的今天，我们面临的产品上规模，质量上台阶的难题，都可以运用组合机床加工得到有效的解决，组合机床在工程机械领域有着更大的发展空间。
1.5发展趋势
现阶段组合机床主要应用于大批量生产中，随着组合机床加工的发展与各种生产管理技术的发展与完善，组合机床在中小批量生产中也将得到广泛的应用，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。
1.6本课题研究的基本内容
(1)零件分析
仔细阅读所拿到的零件图纸，分析零件的结构特点及技术要求。
(2)拟定零件工艺方案
确定零件的材料，加工时的定位基准以及零件的加工工艺方案。
(3)总体方案设计
确定机床的配置形式及总体结构方案。
(4)组合机床设计——三图一卡设计
确定被加工零件的工序图，零件加工示意图，绘制机床尺寸联系图，机床生产率计算卡。
(5)主轴箱设计
绘制主轴箱草图，选择主轴结构形式及动力计算，设计主轴箱的传动系统。
1.7本课题主要研究解决的难点问题和拟采用的办法
(1) 多轴箱传动系统的设计
根据查阅各种资料，以及参阅多孔钻相关案例，拟采用多轴钻动力头的形式，将输出轴按所要加工孔的位置尺寸分布，动力从主轴输出后经传动轴将动力传递给各个输出轴分布形式如图1-1所示
图1-1 多孔钻动力轴传动系统示意图
(2) 组合机床的配置形式
为了方便加工，拟采用传统的立式钻床形式，，改造主轴箱及增加多轴箱改造形式如图1-2所示
图1-2 组合机床的配置示意图2 多孔钻组合机床总体方案设计（三图一卡）2.1 零件分析
被加工零件：多轴箱壳体
工件材料： HT200
2.1.1零件的技术要求
a 保证12Xφ18孔对基准中心的位置度
b 水平方向孔中心到设计基准的位置度要求
c 垂直方向孔中心到设计基准的位置度要求
2.1.2结构方案分析和定方案的选择
本课题是针对变速箱壳体端面上12个孔钻削这一特定工序而设计的一台专用组合机床。正确选择加工用定位基准是确保加工精度的重要条件，同时也有利于实现最大限度的集中工序，从而实现减少机床台数的效果。由于采用专用夹具，对其精度要求完全可以达到。
2.1.3选择定位基准的原则及应注意的问题
a 应尽量选择零件设计基准作为组合机床加工的定位基准。这样可以减少基准不符的误差，以保证加工精度，但在某些情况下，却必须选用其他作为定位基准。
b 选择定位基准应确定工件定位稳定。尽量采用已加工较大平面作为定位基准，这对于加工尤为重要。
c 统一基准原则。即在各台机床上采取共同的定位基面来加工零件不同表面的孔或对同一表面上的孔完成不同的工序。这对工序多的箱体类尤为重要。
2.1.4确定夹压位置应注意的问题
在选择定位基面时，要相应决定夹压位置。此时应注意的问题是：
a保证零件夹压后定位稳定。为使工件在加工过程中不产生振动移动，夹压力要足够，夹压点布置加压合力落在定位平面内。
b尽量减少避免零件夹压后得变形，消除其对加工精度的影响。
2.2工艺分析
工艺分析是设计组合机床最重要的一步，必须认真分析被加工零件的工艺过程。深入现场全面了解被加工零件的结构特点，加工部位，夹紧方式，工艺方法和加工过程所用的刀具，切削用量及生产率等。
选择单工位，单面组合机床，使机床结构简单，工件可靠，更符合多，快，好，省的要求。
a 加工精度的要求
由于加工孔相对于中心的位置度要求比较高，因此采用单工位方法一次定位，可以减少定位误差。
b 被加工零件大小形状特点，加工部位特点要求。
这些特点在很大的程度上决定采用立式机床。一般来说，孔中心线与定位基面垂直宜采用立式机床。故本加工工序采用立式机床。该组合机床是钻12Xφ18，表面粗
糙度为12.5，两孔之间同轴度为0.5，因此采用移动式钻模板。
本道工序的夹紧也非常方便，可以利用上一道工序的加工特点。孔定位，端面定位，端夹紧，定位可靠，夹紧方便，装卸方便，工艺装备简单。根据上述被加工零件的结构特点，加工要求，工艺过程及生产率，可以确定机床配置形式为立式组合机床，这种配置形式可达到较高的加工精度，对于精加工机床的夹具公差，一般加工零件的三分之一至五分之一，对于粗加工机床采用固定式导向，能达到±0.2mm。
2.3确定机床的配置形式
通常根据工件的结构特点，加工要求，生产率和工艺过程方案等，大体上就可以确定应采用哪种基本形式的组合机床。但在基本形式的基础上，由于工艺的组织，动力头的不同配置方法，零件安装数目和工位数多少等具体安排不同，而具有多种配置方案。它们对机床的结构复杂程度，通用化程度，结构工艺性能，重新调整的可能性以及经济效果，还有维修操作是否方便等，都具有不同的影响。另外，还必须看到，就是在有些情况下，对于工艺过程方案做不大的更改或重新安排，往往会使机床简单，工作可靠，结构紧凑，更符合多快好省的要求。因此，在最后决定机床配置形式和结构方案时，必须注意下面一些问题：
A加工精度要求的影响
B机床生产率的影响
C被加工零件的大小，形状加工部位特点的影响
D车间布置情况的影响
E工艺间联系情况的影响
F使用厂的技术后方和自然条件的影响
被加工零件的特点在很大程度上决定了机床的配置形式。
2.3.1不同配置形式组合机床的特点及适应性
单工位组合机床通常是用于加工一个或两个工件，特别适用于大中型箱体件的加工。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。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于大中型零件的加工。本设计的零件较大，需要加工的孔径较大，且与轴箱配合安装，基于这点考虑，本设计采用单工位组合机床是合适的。多工位组合机床主要适用于中小型零件。
2.3.2不同配置形式组合机床的加工精度
在组合机床上影响加工精度的因素很多，一般分为与切削负荷无关的误差（如机床原始误差，工件安装误差，夹具与刀具的误差，其它偶然性误差等）和与切削负荷有关的误差（如夹压变形，热变形，刀具磨损所引起的误差和其他偶然性误差）。组合机床加工精度通常是靠夹具来保证的，我们也可以把影响加工精度的因素分为加工误差和夹具误差两大类。那么现在的问题在于确定夹具误差和加工误差的比例，这个问题的解决通常是根据经验数据来进行机床配置形式的选择。一般从固定式夹具组合机床的加工精度和移动式夹具组合机床的加工精度来考虑。固定式夹具单工位组合机床加工精度最高。这种机床由于零件采用固定导向的位置度可以达到0.2mm。可见这种形式的组合机床加工此零件能稳定的保证加工精度。
2.3.3选择机床配置形式应注意的问题
A适当提高工序集中程度
在确定机床的配置形式和结构方案时，要合理解决工序集中程度的问题。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，在一台机床主轴数量有达200根左右的。但是，也不应无限制地增加主轴数量，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。这些在以后的设计中药得以解决。
B注意排屑和操作使用的方便性
排除切屑和操作使用的方便性队机床方案也有影响。
C夹具形式对机床配置形式的影响
选择机床配置形式时要注意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流水线上个机床的型式时，还应注意，是机床与夹具的型式尽量一致，尤其是粗加工机床。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。
D另外还应具有一定的成产批量
2.4组合机床切削用量
选择切削用量是否合理对组合机床的加工精度，生产线，刀具耐用度，机床的形式及工作稳定性都有很大的影响。
2.4.1组合机床切削用量的选择特点
a 在大多数情况下，组合机床为多轴，多刀，多面同时加工。因此，所选用的切削用量，根据经验应比一般万能机床单刀加工低30%左右。
b 组合机床多轴箱上所有刀具共用一个进给系统，通常为标准动力滑台。工作时要求所有刀具每分钟进给量相同，且等于动力滑台的每分钟进给量。这个每分钟进给量应是适合于所有刀具的平均值。因此，同一多轴箱上的刀具主轴可设计成不同转速和选择不同的每转进给量与其相适应，以满足不同直径的加工需要。
2.4.2确定切削用量应注意的问题
（1）尽量做到合理利用所有刀具，充分发挥其性能。由于本设计所加工孔工艺要求相同，所以选择同一数据即可。
（2）复合刀具切削用量的选择，应考虑刀具的使用寿命。进给量通常按复合刀具最小直径选择，切削速度按复合刀具的最大直径选择。
（3）选择切削用量时，应注意零件生产批量的影响。
（4）切削用量选择应有利于多轴箱设计。
（5）选择切削用量时，还应考虑所选动力滑台的性能尤其是当采用液压动力滑台时，所选择的每分钟进给量一般应比动力滑台可实现的最小进给量大50%左右。否则，会由于温度和其他原因导致进给量不稳定，影响加工精度，甚至造成机床不能正常工作。
2.5组合机床切削用量选择及计算
A 切削力F ，切削转矩M ，切削功率P ，刀具耐用度T 的计算公式
由《组合机床设计》可知计算公式如下：
6.08.026HB Df F = （2-1）
6.08.09.110HB f D M ?= （2-2）
π
??=D Mv P 9740 （2-3）
83.155.025
.0)9600(HB
f v D T ??= （2-4） 式中：F —切削轴向力（N ）； D —钻头直径（mm ）； f —每转进给量（mm ／r ）； M —切削转矩（N.mm ）；
P —切削功率（KW ）； T —刀具耐用度（min ）； v —切削速度（m ／min ）；
HB —零件的布氏硬度值，通常给出一个范围。
对于公式（2-1）~（2-3）取最大值，对于（2-4）取最大值减去硬度偏差值的三分之一。
用直径D=18mm 的高速钢钻头钻40mm 深的孔，根据刀具直径和工件，刀具材料，由表3-8（用高速钢钻头加工铸件的切削用量）
D=18mm ， v=16m ／min ，f=0.2mm ／r 。
硬度HB 180 ~ 220
计算硬度 HB=220—1／3（220-180）=207
由公式2-1得 N F 31672072.018266.08.0=???=
由公式2-3得 mm N M .164212072.018106.08.09.1=???=
由公式2-4得 KW P 477.01897401616421=???=π
由公式2-5得 min 3.1624)2072.016189600(83
.155.025
.0=??=T KW P 724.5477.012=?=∑ 电机功率KW P P 155.7=∑>η电 （8.0=η）
总轴向力：N F F 3800412∑==
B 初定主轴转速
min 1.28314
.318161000181000r v n =??==π C 滑台每分钟进给量的计算
由《组合机床设计》 f v f n =?
式中：n —主轴转速（r ／min ）
f —主轴进给量（mm ／r ）
f v —滑台每分钟进给量（mm ／min ）
D 主轴直径的确定
由《组合机床设计》表3-19轴能承受的扭矩计算：
41
)100(M B d =
式中：d —轴的直径（mm ）；
M —轴所传递的转矩（N.mm ）；
B —系数。B 与扭矩角[φ]有关，当为刚性主轴时，B=7.3
mm M B d 7.28)100
(25.0==∴ 取d=30mm 3 组合钻床总体方案设计（三图一卡）
组合机床总体设计，就是针对具体的被加工零件，在选定的工艺和结构方案的基础上，进行方案图纸设计。这些图纸包括：被加工零件工序图，加工示意图，生产率计算卡，机床联系尺寸图。
3.1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，表面粗糙度及技术要求，加工用的定位基准，加紧部位以及被加工零件材料，硬度和在本机床加工前的加工余量等情况的图样。是组合机床设计的具体依据，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：
A.在图纸上应表示出被加工零件的形状和轮廓尺寸及与本机床设计有关的部位的结构形状及尺寸。尤其是当需要设置中间导向套时，应表示出零件内部的肋，壁布置及有关结构的形状及尺寸，以便检查工件，夹具，刀具是否发生干涉。
B.在图上应表示出加工用定位基准，夹紧部位及夹压方向，以便依次进行定为支撑，限位，夹紧，导向装置的设计。
C.在图上应表示出加工表面的尺寸，精度，表面粗糙度，形状位置尺寸精度及技术要求（包括对上道工序的要求及本机床保证的部分）。
D.图中还应注明被加工零件的名称，编号，硬度，材料，重量以及被加工部位的余量等。
绘制被加工零件工序图的注意事项：
A.为了使被加工零件工序图清晰明了，一定要突出该机床的加工内容。绘制时，应按一定比例，选择足够视图及剖视，突出加工部位（用粗实线），并把零件轮廓及与机床，夹具设计有关的部位（用细实线）表示清楚。凡本道工序保证的尺寸，角度等，均应在尺寸数值下方画粗实线标记，另外还要用专门符号表示出加工用定位基准夹压位置，方向以及辅助支撑。
B.加工部位的位置尺寸应由定位基准注起。为方便加工及检查，尺寸应采用直角
坐标系标注，而不采用极坐标系标注。
C.应注明零件加工对机床提出的某些特殊要求。
被加工零件工序图如3.1图所示。
图3-1 加工工序图
3.2 加工示意图
3.2.1 加工示意图的画法及注意事项
加工示意图是表达工艺方案具体内容的机床工艺方案图。是设计刀具，辅具，夹具，多轴箱和液压，电气系统以及选择动力部件，绘制机床总联系尺寸图的主要依据。
在绘制加工示意图时应注意以下几点：
加工示意图绘制成展开图。按比例用细实线画出工件外形。加工部位、加工表面画粗实线。必须使工件和加工方位与机床布局相吻合。为简化设计,同一多轴箱上结构尺寸完全相同的主轴只画一根,但必须在主轴上标注与工件孔号相对应的轴号。一般主轴的分布不受真实距离的限制。当主轴彼此间很近或需设置结构尺寸较大的导向装置时,必须以实际中心距严格按比例画,以便检查相邻主轴、刀具、辅具、导向等是否相互干涉。主轴应从多轴箱端面画起；刀具画加工终了位置。对采用浮动卡头的镗刀刀杆,为避免刀杆退出导向时下垂,常选用托架支撑推出的刀杆。这时必须画出拖架并标出联
系尺寸。采用标准通用结构时只画外轮廓,但须加注规格代号。
加工示意图的绘制为夹具力的计算和夹具体各部分尺寸的确定提供了基础。
3.2.2选择刀具，工具，导向装置并标注其相关位置及尺寸
（1）刀具选择
刀具选择要考虑工件加工尺寸精度，表面粗糙度，切屑的排除及生产率要求等因素。一般孔加工刀具其直径选择应与加工部位尺寸，精度相适应，其长度要保证加工终了时，刀具螺旋槽尾端与导向外套端面有一定距离（一般30~50mm ）。查《组合机床设计简明手册》莫氏锥柄麻花钻的直径系列 由D=18mm 选取麻花钻类型为锥柄麻花钻，参数如下：
L=220mm l=130 mm
顶角2φ= 118 后角α= 14
螺旋角β= 29 锥度号为2
图3-2刀具示意图
（2）接杆选择
由《组合机床设计简明手册》表3-6主轴外伸尺寸L=115mm
查《组合机床设计》图4-104可得，接杆参数
接杆号11 D=36 mm D1=30mm
D2=50 L1=110mm L2=30mm
（3）导向选择
选用可换钻套
图3-3可换钻套
可换钻套尺寸：导向长度（16~32）mm，选取钻套用A型衬套：导向至工作端面钻铸件时l2=8mm
3.2.3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原始位置的动作过程。一般包括快速引进，工作进给，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，这是根据具体的加工工艺需要确定的。
图3-4工作行程示意图
（1）快速进给长度应等于工件加工部位长度与刀具切入长度L1和切出长度L2之和，切入长度应根据工件端面的误差情况在5-10mm之间选择
（2）快速退回长度等于快速引进与工作进给长度之和。快速进给是指动力部件把多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。
四工位组合机床控制系统的设计 【摘要】 作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段，液压技术在国民经济各领域得到了广泛的应用。与其他传动控制技术相比，液压技术具有能量密度高﹑配置灵活方便﹑调速范围大﹑工作平稳且快速性好﹑易于控制并过载保护﹑易于实现自动化和机电液一体化整合﹑系统设计制造和使用维护方便等多种显著的技术优势，因而使其成为现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本技术要素。液压压力机是压缩成型和压注成型的主要设备，适用于可塑性材料的压制工艺。如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等。也可以从事校正、压装、砂轮成型、冷挤金属零件成型、塑料制品及粉末制品的压制成型。 四工位组合机床由四个工作滑台，各带一个加工动力头，组成四个加工工位。除了四个加工工位外，还有夹具，上下料机械手和进料器四个辅助装置以及冷却和液压系统共四个部分。机床的四个加工动力头同时对一个零件的四个端面进行加工。一次加工完成一个零件。要求具有全自动、半自动、手动三种工作方式,总体的控制流程,当按下启动按扭后，上料机械手向前，将零件送到夹具上，夹具加紧零件，同时进料装置进料，之后上料机械手退回原位，进料装置放料，然后四个工作滑台向前，四个加工动力头同时加工（洗端面），加工完成后。由四工位加所实现的是加工按次序加工。本次加工按次序分为在一工位装卸、二工位打中心孔、三工位钻孔、四工位加工螺纹。 本文运用大学所学的知识，提出了四工位组合机床的结构组成、工作原理以及液压回转工作台液压系统、动力头液压系统的组成，构建了四工位组合机床机械、液压控制系统总的指导思想，从而得出了该四工位组合机床的优点是高效，经济，并且运行平稳的结论。 关键词：液压技术四工位组合机床液压系统结论
攀枝花学院本科学生课程设计任务书 题目组合机床液压系统设计 1、课程设计的目的 在完成液压传动课程学习的基础上，运用所学的液压基本知识，理论联系实际，把知识运用到实际生产时实践中来，设计一台专用铣床液压系统。 2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等） 设计立式组合机床的液压系统，工作台要求完成：快进——工进——快退——原位停止、工件松开——液压泵卸荷。动力滑台采用平面导轨，其静摩擦系数 为f s =0.2，动摩擦系数为f d =0.1，往复运动的加（减速）的时间t =0.05， 系统的参数如下: 滑台的重量为135000N 快进快退的速度6m/min 滑台工进速度50 mm/s 快进行程100mm 工进行程50mm 切削负载为33000N 3、主要参考文献 1 王积伟﹒液压传动﹒北京：机械工业出版社，2010﹒ 2 席伟光﹒机械设计课程设计﹒北京：高等教育出版社，2003﹒ 3 李壮云﹒中国机械设计大典﹒南昌：江西科学技术出版社，2002﹒ 4 王文斌﹒机械设计手册﹒北京：机械工业出版社，2004﹒ 4、课程设计工作进度计划 1.用三天的时间进行查阅资料，初步计算，请教老师等设计准备。 2.用两天的时间进行计算、设计、画图。 3．两天的时间自己查找问题、老师审核、交图等工作。 指导教师（签字）日期年月日 教研室意见： 年月日 学生（签字）： 接受任务时间：年月日注：任务书由指导教师填写。
课程设计（论文）指导教师成绩评定表题目名称 评分项目分 值 得 分 评价内涵 工作表现20% 01 学习态度 6 遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学 工作态度。 02 科学实践、调研7 通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠 道获取与课程设计有关的材料。 03 课题工作量7 按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。 能力水平35% 04 综合运用知识的能力10 能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题， 能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析， 得出有价值的结论。 05 应用文献的能力 5 能独立查阅相关文献和从事其他调研；能提出并 较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种 信息及获取新知识的能力。 06 设计（实验）能力，方案 的设计能力 5 能正确设计实验方案，独立进行装置安装、调试、 操作等实验工作，数据正确、可靠；研究思路清 晰、完整。 07 计算及计算机应用能力 5 具有较强的数据运算与处理能力；能运用计算机 进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。 08 对计算或实验结果的分析 能力（综合分析能力、技 术经济分析能力） 10 具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。 成果质量45% 09 插图（或图纸）质量、篇 幅、设计（论文）规范化 程度 5 符合本专业相关规范或规定要求；规范化符合本 文件第五条要求。 10 设计说明书（论文）质量30 综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分， 结论严谨合理；实验正确，分析处理科学。 11 创新10 对前人工作有改进或突破，或有独特见解。 成绩 指 导 教 师 评 语 指导教师签名：年月日
飞锤4孔组合钻床设计的意义 摘要 本文首先通过分析比较，确定了4孔单工位组合钻床的配置型式及结构的最佳方案，遵循机械设计中标准化、通用化、系列化原则，给出机床的总体设计，绘制出代表机床总体设计的被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图和生产率计算卡。由于在本台组合钻床上髓同时加工4个孔，孔多、间距小，采用常规方法排箱无法实现4孔的工序集中的加工方案。本钻床的主轴箱传动系统通过采用变位齿轮和滚针轴承等结构方面的创新设计，将常规方法下不能完成的排箱成为可能。本台组合钻床夹紧机构，采用了快速螺旋夹紧机构。减少了装卸零件所用时间，提高了生产效率。 本文从企业实际需求出发。在全面分析被加工零件的结构特点、尺寸精度、被加工孔相互之间位置精度、表面粗糙度和技术要求的基础上，指出采用现有设备不仅工人劳动强度大，生产率低，零件加工精度难以保证。根据实际需要，研制出了4孔单工位组合钻床。 按上述设计方案制造出的4孔单工位组合钻床与原方案加工工件的实验结相比较，有以下几个突出的优点： 1．提高了加工精度 在普通钻床上加工，由于是采用多工步，各孔的位置精度不易保证，废品率一般在2％：采用4孔组合钻床，因为在设计的每一个环节，都严格控制设计零件的精度，且是多刀同时加工，所加工出的零件位置精度均在要求范围内，废品率为0。通过实际运行结果证明：该4孔单工位组合钻床确实达到了“体积小，重量轻，结构简单，使用方便，效率高，质量好”的要求。 2.提高了生产率 在本台组合钻床上加工该零件，由于是8把刀具同时加工，缩短了辅助时间，加工循环时间仅为2．7min，而在原普通钻床上加工此工件，加工循环时间平均需要15分钟，生产率提高了4．6倍。 关键词：组合钻床主轴箱夹具设计传动设计 The meaning of the designation of a combination
组合机床毕业设计开题报告 毕业设计(论文)开题报告 理工类 题目: 载重汽车主传动轴万向节叉端面钻孔组合 机床设计学院: 机械工程学院 专业班级: 机械设计制造及其自动化机械000 学生姓名: 000 学号: 0000 指导教师: 000,教授, 2012年 04 月 1日 淮海工学院毕业设计,论文,开题报告 1.课题研究的意义，国内外研究现状、水平和发展趋势 随着社会的不断进步～机械加工技术的不断发展～传统的机床已不能完全适应新形势的要求。传统的机床只能对一种零件进行单刀～单工位～单轴～单面加工～生产效率低且加工精度不稳定～为了克服传统机床的弊端～工程技术人员相应地设计出了专用机床。但由于专用机床是根据某一工艺要求专门设计制造的～且它的组成部件均是专门设计制造的～因此相对于传统机床而言～专用机床的造价过于昂贵～设计制造周期长。为了解决传统机床与专用机床之间的矛盾组合机床便应运而生了～组合机床兼有低成本和高效率的优点～在大批、大量生产中得到广泛应用～在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铣削、磨削等工序～生产效率高～加工精度稳定～引起了越来越多工程人员的关注。本课题针对载重汽车主传动轴万向节叉端面钻孔组合机床设计～有利于提高大批量生产的生产效率～提高加工精度稳定性～节约各方面的资源。
最早的组合机床于1911年在美国制成～用于加工汽车零件之后便广泛应用于大批量生产的机械工业中～并且随着机械工业的发展而逐步完善。我国的组合机床的发展已有28年的历史～其科研和生产都具有相当的基础～应用也深入到很多行业～它是提高生产效率和实现高速发展必不可少的设备之一。组合机床及其自动线是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备。它的特征是高效、高质、经济实用～因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业。我国传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制～它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件,近年研制的组合机床加工连杆、板件等也占一定份额,～完成钻孔、扩孔、铰孔～加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台～在孔内镗各种形状槽～以及铣削平面和成形面等。随着技术的不断进步～一种新型的组合机床——柔性组合机床越来越受到人们的青睐～它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动 淮海工学院毕业设计,论文,开题报告更换～配以可编程序控制器,PLC,、数字控制,NC,等～能任意改变工作循环控制和驱动系统～并能灵活适应多品种加工的可调可变的组合机床。另外～近年来组合机床加工中心、数控组合机床、机床辅机,清洗机、装配机、综合测量机、试验机、输送线,等在组合机床行业中所占份额也越来越大。 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要相对落后～国内所需的一些高水平组合机床几乎都从国外进口。第21届日本国际机床博览会上来自世界10多个国家和地区的500多家机床制造商和团体展示的最先进的机床设备中～超高速和超高精度加工技术装备与复合、多功能、多轴化控制设备等深受欢迎。该届博览会上展出的加工中心中～主轴转速10000-20000r/min～最高进给速度可达20-60m/min,复合、多功能、多轴化控制装备的前景亦被看好。在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时～加工的形状却日益复杂。在工程机械快速发
摘要 本设计介绍了攻螺纹组合机床的多轴箱的设计，其中包含了零件加工工艺的确定，设计中首先要了解工件的加工工艺路线及工序的计算，确定攻螺纹主轴的直径，初步选用电机型号及机床各部分部件。编制三图一卡。在多轴箱设计中，确定传动系统，计算主轴坐标，传动部件的校核及主轴箱的总图绘制。 本设计将钻孔、攻丝两工艺结合为一体，降低了机器成本，而且节省了加工时间，提高了工作生产效率。 关键词：箱体组合机床总体设计攻丝多轴箱
Abstract The design on the Box axlebox more than the design, which includes parts of the processing technology of identification, design is first necessary to understand the workpiece in the processing line and process of calculation to determine Tapping the spindle diameter, the initial choice of motor Model and some parts of the machine. Figure 1 of the three cards the processing parts process map, diagram processing, machine tools Contact size map, machine tool productivity calculation card. In multi-axle box design, drive system established to calculate coordinates spindle, transmission parts of the spindle box and check the total mapping. This design will be drilling, tapping combination of the two as one and reduce the cost of machinery, processing and save time, improve the work efficiency of production. Key words:Box ,The Combination of Machine，Design，multi-axle Box Tapping
科学技术学院 毕业设计任务书 （工科及部分理科专业使用） 题目：缸盖卧式双面16轴钻孔、铰孔组合机床的总体设计及7轴左主轴箱设计 学科部：理工学科部 专业：机械制造及自动化 班级：机制12—1 学号：70112121031 学生姓名：吕盼辉 起讫日期：2015年12月—2016年5月 指导教师：魏斯亮职称：教授 学科部主任： 审核日期：
一、选题的依据及意义 毕业设计是一次十分重要的综合实践。此次设计需要我们综合运用机械设计或机械设计基础、机械制图、机械制造基础、工程力学、高等数学、互换性与技术测量等课程的有关知识，通过机械设计实践，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识，熟悉掌握机械设计的一般过程，培养分析和解决工程实际问题的能力；通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册和查阅相关资料，进行全面的机械设计基本技能训练；对于以后我们自身能力的提升具有积极的意义。 由于组合机床加工成品精度高、质量稳定，在大批大量生产中具有极高的生产效率，被大量普及在军工、柴油机、拖拉机、汽油发动机、电机、仪表等行业 [1]，对国民经济和国防实力的提升有着不可磨灭的功绩。当前组合机床在实际生产中的应用越来越广，在大规模生产中的地位亦无可替代。 组合机床是根据工件加工需要，以通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床[2]。随着科学技术的日新月异，特别是随着它在自动化领域内的快速发展，组合机床的研究已经成为当今制造业的一个重要方向，在现代工业制造中，大多数机器的设计和制造都是用组合机床大批量完成的。由于通用化、系列化、标准化程度高，组合机床通用零部件就占到了70%～90%这使得组合机床设计简单、制造使用维护方便，大大地降低了组合机床的成本[2]，而且由于软件支持机制变得简单，各种结构模块化、组合化的自动生产线可以灵活配置。因此研究组合机床具有十分重要的理论意义。在工业高速发展的现代化浪潮中，组合机床在各种机械设计和制造业的应用也越来越广泛，越来越转化为生产力，从这个意义上讲，对组合机床的研究又具有重要的现实意义。 二、国内外研究现状及发展趋势（含文件综述） 国内组合机床的发展 近二三十年来，组合机床自动线技术取得长足进步，各种形式的机床分类繁多，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取得了巨大进步[3]。自动线的技术发展，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发展取得了令人瞩目的成就。 国外组合机床的发展 国外组合机床技术在满足精度和效率要求的基础上,正朝着综合成套和具备柔性的方向发展[4]。组合机床的加工精度、多品种加工的柔性以及机床配置的灵活多样方面均有新的突破性进展,实现了机床工作程序软件化、工序高度集中、高效短节拍和多功能监控。由于汽车工业的大力发展对综合自动化技术又提出了新的要求,由此出现了一批专门从事装配、试验、检测、清洗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[5]。 组合机床的发展趋势 随着机械制造业及科学技术的迅速发展，组合机床未来的发展趋势必然是：为进一步提高生产率而带来的工序高度集中；为节省日益增长的人工成本而带来的自动化程度提高；为适应未来各种具有复杂结构的产品而带来的工艺范围扩大和精度提高；以及新技术新结构的采用。辅助设计手段以目前AutoCAD为代表的二维软件设计平台过渡到以UG 、Pro/E 、Solid edge、各种三维软件进行研究。另外由于市场需求的变化，组合机床结构柔性化将越来越成为抉择设备的重要因素。因此，自动线将面临由高速加工中心组成的FMS的激烈竞争[6]。 三、本课题研究内容
《液压与气压传动》 课程设计说明书 题目：卧式双面洗削组合机床液压系统 院系：国际教育 专业：机电一体化 班级：51301 姓名：陈雪峰 指导教师：徐巧 日期：2015.5.21
《液压与气压传动》课程设计任务书 一、设计目的 《液压与气压传动》课程设计是机械工程专业教学中重要的实践性教学环节，也是整个专业教学计划中的重要组成部分，是培养学生运用所学有关理论知识来解决一般工程实际问题能力的初步训练。 课程设计过程不仅要全面运用《液压与气压传动》课程有关知识，还要根据具体情况综合运用有关基础课、技术基础课和专业课的知识，深化和扩大知识领域，培养独立工作能力。 通过课程设计，使学生在系统设计方案的拟定、设计计算、工程语言的使用过程中熟悉和有效地使用各类有关技术手册、技术规范和技术资料，并得到设计构思、方案拟定、系统构成、元件选择、结构工艺、综合运算、编写技术文件等方面的综合训练，使之树立正确的设计思想，掌握基本设计方法。 二、设计内容 1．《液压与气压传动》系统图，包括以下内容： 1）《液压与气压传动》系统工作原理图； 2）系统工作特性曲线； 3）系统动作循环表； 4）元、器件规格明细表。 2．设计计算说明书 设计计算说明书用以论证设计方案的正确性，是整个设计的依据。要求设计计算正确，论据充分，条理清晰。运算过程应用三列式缮写，单位量纲统一，采用ISO制，并附上相应图表。具体包括以下内容： 1）绘制工作循环周期图； 2）负载分析，作执行元件负载、速度图； 3）确定执行元件主参数：确定系统最大工作压力，液压缸主要结构尺寸，计算各液压缸工作阶段流量，压力和功率，作工况图； 4）方案分析、拟定液压系统； 5）选择液压元件； 6）验算液压系统性能； 7）绘制液压系统工作原理图，阐述系统工作原理。 三、设计要求与方法步骤 1．认真阅读设计任务书，明确设计目的、内容、要求与方法步骤； 2．根据设计任务书要求，制定个人工作计划； 3．准备必要绘图工具、图纸，借阅有关技术资料、手册； 4．认真对待每一设计步骤，保证质量，在教师指导下独立完成设计任务。 （课程设计说明书封面格式与设计题目附后） 二、液压传动课程设计(大型作业)的内容和设计步骤 1．工况分析 在分析机器的工作情况(工况)的基础上，确定液动机(液压缸和液压马达)的负载、速度、调速范围、功率大小、动作循环、自动化程度等并绘制出工况图。 2．初定液动机的基本参数
1.组合机床是以大量的约（70%--90%）通用部件为基础，配以少量专用部件，对一种或若干种工件按预先确定的工序进行加工的机床。 2.组合机床的特点：①设计制造周期短，经济效益好②自动化程度高，产品质量稳定，劳动强度低③与一般机床相比，结构稳定，工作可靠，使用和维修方便④产品加工质量靠工艺装备保证，对工人技术水平要求不高⑤其通用部件可以重复使用，不必另行设计制造⑥能更好的适应大规模和自动化生产需要。 2.组合机床常用的通用部件：动力部件、输送部件、支承部件、控制部件、辅助部件。（1）动力部件有四种：①机床主运动动力部件：形成机床切削速度或消耗主要动力的工作运动部件。②机床进给运动动力部件：使工件的多余材料被去除的工作运动部件。③既能实现主运动又能实现进给运动的动力部件④为单轴头变化主轴转速的跨系列通用部件。（2）输送部件：它具有定位和夹紧装置，用于安装工件并运送到预定工位的通用部件。如回转工作台、移动工作台、回转毂轮和自动线的输送装置等。（3）支承部件：用于安装动力部件和输送部件等的通用部件——侧底座、立柱、立柱底座和中间底座等。（4）控制部件：用于控制具有运动功能的各个部件，以保证实现组合机床工作循环。（5）辅助部件：除上述部件以外的其他部件，例：冷却、润滑、排屑以及自动线的清洗装置，气动或液压夹紧装置和机械扳手等。 3.组合机床的配置形式：1.大型组合机床的配置形式：①固定式夹具的单工位组合机床②移动式夹具的（多工位）组合机床③转塔主轴箱式组合机床。2.小型组合机床的特点和配置形式：特点：①加工工件材料品种多②部件综合刚读低，机床不宜加工多层壁的同轴孔工件③避免粗、精加工工位同时切削，防止粗加工的振动影响精加工质量④一般为多刀、多工位加工⑤工作台面积小，夹具和动力部件易发生碰撞⑥生产效率高。配置型式：①固定式夹具的单工位组合机床②移动式夹具的（多工位）组合机床. 4.组合机床自动线的分类：直接输送式、间接输送、悬挂式输送。的联接方式：刚性联接、柔性联接。 5.组合机床柔性化的主要途径：①自动换箱式组合机床②自动换刀式组合机床③手动换箱式组合机床 6.动力滑台：由滑座、滑鞍和驱动装置等组成，是实现组合机床直线进给运动的动力部件。根据驱动方式的不同分为：液压滑台、机械滑台、数控滑台。 7.机械滑台与液压滑台的用途、工作循环和导轨型式完全一样。液压滑台与机械滑台的主要区别是：液压滑台优点：{无级调速，变换进给量方便，可安装压力继电器，机床运行安全，机床较易实现加工自动循环。缺点：成本高，温度变化对系统的性能有较大影响，漏油污染环境，维修较困难。}机械滑台有1HJ、1HJb、1HJc三个系列。其中1HJ、1HJb 两系列有普通级、精密级两个精度等级，其刚度、热变形较小，进给稳定性高，常用于粗加工和半精加工，1HJc系列为高精度级机械滑台，适用于精加工。本系列机械滑台属于有级变速，适用于大批、大量生产企业。最新开发的NC—1HJ系列交流伺服数控机械滑台：调整进给量方便，滑鞍定位准确，适用于多品种和小批量生产企业。交流伺服机械滑台除具有一般机械滑台的用途外，还使进给系统具有易调、快调和无级调速的优点。这种交流伺服机械滑台在变转速、进给量、生产节拍等方面具有较大的柔性。是组合机床及其自动线实现宽范围调速、滑台位控准确以及能执行数控机床加工工件程序的先进动力部件。 8.对支承部件的要求：①足够静刚度②较好的动特性③良好的热特性④小内应力 9.组合机床设计的步骤：（1）拟定方案阶段： ①制定工艺方案：确定机床完成的工艺内容及其加工方法，决定刀具种类、结构型式、数量及切削用量等②确定机床配置型式及结构方案：根据工艺方案决定机床型式和总体布局一，保证要求的设计结构、工作精度和生产率。③总体设计：包括“三图一卡”，即被加工零件工序图，加工示意图，机床联系尺寸图和生产率计算卡.（2）技术设计阶段：根据已确定的工艺和结构方案，按照加工示意图和机床联系尺寸图进行部件设计，绘制夹具、多轴箱装配图.（3）工作设计阶段：①绘制所有专用零件图并绘制出润滑、冷却管路系统图及机床总图②编制机床说明书，制订机床精度检验、调整、试车规范等有关验收标准。 联系尺寸图应考虑的问题:1夹具轮廓尺寸的确定2机床装料高度3中间底座轮廓尺寸4多周箱轮廓尺寸10.影响组合机床方案制定的主要因素：①被 加工零件的加工精度和加工工序②被加工零 件特点③被加工零件的生产批量④机床使用 条件。 11.确定工艺方案的原则：粗、精加工工序的 安排：大批量生产，确定工艺流程宜粗、精 工序分开进行，优点：①工件能较好冷却， 减少热变形及内应力变形影响，对精度要求 高的零件，更需如此安排②避免粗加工振动 对加工精度、表面粗糙度的影响。③有利于 精加工机床保持持久的精度④机床结构简 单，便于维修、调整。 12.工序集中程度提高会带来的问题：①工序 过分集中会使机床结构复杂，可靠性降低， 影响生产率的提高②工序过分集中导致切削 负荷加大，往往由于工件刚性不足及变形等 影响加工精度。 13.提高工序集中程度时，应注意:①适当考 虑单一工序②互相间有位置精度要求的工序 应集中在同一工位或同一台机床上加工③大 量的钻、镗工序应分开，不要集中在同一个 多轴箱完成④确定工序集中时，必须充分考 虑零件是否因刚性不足而在较大的切削力、 夹压力下变形对加工精度带来不利影响⑤工 序集中时，需考虑粗、精加工工序的合理安 排及由于多轴箱结构及设置导向的需要。 14.组合机床切削用量选择的特点：①切削用 量比一般万能机床单刀加工低30％②组合 机床多轴箱的所用刀具用一个进给系统，为 标准动力滑台。要求所有刀具的每分钟进给 量相同，且等于动力滑台的每分钟进给量。 15.确定切削用量应注意的问题：①尽量合理 利用所有刀具，充分发挥其性能②复合刀具 选切削用量时，应考虑刀具的使用寿命。进 给量通常按复合刀具最小直径选择，切削速 度按复合刀具的最大直径选择③选择切削用 量时，应注意零件生产批量的影响（刀具耐 用度不低于一个工作班，最少不低于4h）④ 在确定钅忽镗孔切削速度时，当镗孔主轴需 要周向定位时，各镗轴转速应相等或成整数 倍⑤切削用量选择应有利于多轴箱设计⑥需 考虑所选动力滑台的性能。 16.被加工零件工序图的作用：表示了组合机 床的工艺内容，加工部位尺寸、精度、表面 粗糙度、加工用定位基准、夹压部位等的图 纸。是组合机床设计的主要依据，也是制造、 使用、检验和调整机床的重要技术文件。内 容：①被加工零件的形状和轮廓尺寸及与本 机床设计有关的部位的结构形状及尺寸②加 工用定位基准、夹压部位及夹压方向③本道 工序加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、 形状位置尺寸及技术要求。④必要的文字说 明（如：被加工零件编号、名称，材料、硬 度，重量及加工部位）.注意事项：①突出加 工部位（用粗实线），本道工序保证的尺寸、 角度等，均在尺寸数值下面粗实线或标记， 或黑框格框起来②加工部位位置尺寸由定位 基准注起（应将零件图上的不对称位置尺寸 公差换算成对称尺寸公差） 17.加工示意图的一、作用：反映零件加工 工艺方案，是组合机床设计的主要图纸之一， 是整台组合机床布局和性能的原始要求，是 调整机床、刀具及试车的依据。二、内容: ①应反映机床的加工方法、加工条件及加工 过程②根据加工部位特点及要求，决定刀具 类型、数量、结构、尺寸③决定主轴的结构 类型、规格尺寸及外伸长度④选择标准或设 计专用的刀杆、浮动卡头、导向装置等，决 定它们的结构、参数及尺寸⑤标明主轴、接 杆、夹具与工件的联系尺寸、配合及精度⑥ 确定并标注主轴的切削用量⑦决定机床动力 部件的工作循环及工作行程。三、注意事项： ①按比例用细实线绘出工件加工部位和局部 结构的展开图（同一多轴箱上结构尺寸相同 的主轴可只画一根，但必须在主轴上标注轴 号。）②主轴分布可不按真实距离绘制，但当 被加工孔间距很小或导向装置径向尺寸较大 时，相邻主轴必须按严格比例绘制，以便检 查相邻主轴、刀具、导向等是否干涉③主轴 从多轴箱端面画起。四、选择导向装置时： （1）导向的主要参数包括：导套的直径及公 差配合，导套的长度、导套离工件端面的距 离等。（2）钻模板往往不能设置在机床夹具 上，而是将它与多轴箱连接并随之运动，这 就是活动钻模板。 如下情况采用活动钻模板：①在多工位组合 机床上，各工位上加工工序不同，机床工作 中工件要在工序间转换运动。②在单工位组 合机床上，在工件内壁上钻孔时，为使导向 套尽量靠近加工部位又不影响工件装卸③在 具有随行夹具输送方式的组合机床自动线 上，若要求刀具导向装置尽量靠近加工部位， 又不妨碍工件运输④采用可调多轴箱以适应 多品种加工，在变更工件品种时，需要更换 钻模板，为了方便，采用活动钻模板。 选取装料高度H考虑主要因素:车间里运送 工件的滚到高度,工件最低空位置,多轴箱最 低主轴高度、中间底座、夹具等高度。 设计与采用活动钻模板的要点如下：①活动 钻模板必须以一定的部位同机床夹具定位② 设计钻模板应当使其有足够的刚性③安排机 床工作循环时，应注意：在动力部件转为工 件进给后而刀具尚未切削工件之前完成活动 钻模板同机床夹具之间的定位以保证定位可 靠④钻模板设计应考虑工作行程中是否与其 它部件相撞，便于工件装卸及调整，更换刀 具方便⑤活动钻模板用的导向、定位元件大 多已通用化，设计时可参考有关资料。 五、影响联系尺寸的关键刀具（最长的刀具） 的确定：从保证加工终了时多轴箱端面到工 件端面间距离尺寸最小来确定全部刀具、接 杆、导向、刀具托架及工件之间的联系尺寸。 其中，须标注主轴端部外径和内孔经（D/d 1 ）、 外伸长度，刀具各段直径及长度，导向的直 径、长度、配合，工件至夹具之间需标注工 件距导套端面的距离。/多轴箱端面至工件端 面之间的轴向距离是加工示意图上最重要的 联系尺寸。 六、工作行程长度组成:1工作进给长度2快 速退回长度3动力部件总行程长度动力部件 的工作循环（包括快速引进、工作进给、快 速退回）及工作行程的确定：①快退长度= 快进+工进②总行程=后背量+快退+前背量。 前背量是指：因刀具磨损或补偿制造、安装 误差，动力部件尚可向前调节的距离。后背 量是指：考虑刀具从接杆或接杆连同刀具一 起从主轴孔中取出所需要的轴向距离。 18.机床联系尺寸图的一、作用：是简化的机 床总图；可用来检验机床各部件相对位置及 尺寸联系是否满足要求；通用部件的选择是 否合适；为进一步进行多轴箱、夹具等专用 部件、零件的设计提供依据。二、内容：① 表明机床的配置型式及总体布局②各部件的 外形尺寸、相互联系尺寸及运动尺寸③主要 专用部件的轮廓尺寸④各通用部件型号及规 格⑤电动机型号、功率及转速⑥机床各部件 的分组号。三、动力部件的选择的主要因素： ①切削功率②进给力（∑F＜F进）③进给速 度（所选择的快速行程速度应小于动力滑台 规定的快速行程速度。所选切削用量的每分 钟工作进给速度应大于动力滑台额定的最小 进给量，一般比动力滑台额定的最小进给量 大50％）④行程（所确定的动力部件总行程 应小于所选动力滑台的最大行程。）⑤多轴箱 轮廓尺寸⑥动力滑台的精度。四、联系尺寸 图应考虑的主要问题：①夹具轮廓尺寸的确 定②机床装料高度H（指工件安装基准面至 地面的垂直距离。H 4 =H 1 +H 5 +H 2 +H 3 +0.5+h 1 -h min 或H 4 =H 6 +H 7 +H 8 。H 4 -装料高度，h 1 -多轴箱最低 主轴中心线至箱体底平面的高度，H 1 -侧底座 高度，H 2- 滑座高度，H 3 -滑座上导轨平面至滑 台体上平面的距离，H 5 -调整垫的厚度，0.5- 多轴箱底平面至滑台体上平面的间隙，h min - 工件上最低孔到工件安装基准面的垂直距 离，H 6 -中间底座高，H 7 -夹具底座高度，H 8 - 支承块或支承钉高度。）③中间底座轮廓尺寸 ④多轴箱轮廓尺寸（宽度B=b+2b 1， 高度 H=h+h 1 +b 1 .b-工件在宽度方向相距最远的两 孔距离，b 1 -最边缘主轴中心距箱体外壁的距 离，h-工件在高度方向相距最远的两孔距离， h 1 -多轴箱最低主轴中心线至箱体底平面的 高度，） 七、中间底座长度方向尺寸：L=（L 1左 +L 1右 +2L 2 +L 3 ）-2（l 1 +l 2 +l 3 ），L 1 -加工终了位置(左 325右330)，多轴箱端面至工件端面间的距 离，L 2 -多轴箱厚度(325)，L 3 -沿机床长度方 向工件的尺寸，l 1 -机床长度方向上，多轴箱 与动力滑台的重合长度，l 2 -加工终了位置， 滑台前端面至滑座前端面的距离；l 3 -滑座前 端面至侧底座前端面的距离(100)。 19.a尺寸的选择：当机床不采用切削液时， a尺寸最小可取10~15mm;当机床采用切削液 时，考虑中间底座周边有回收冷却液及排屑 的沟槽，a尺寸一般不小于70~100mm。复杂 的组合机床,a须视具体情况为方便而定. 20.机械生产率计算卡：理想生产率Q=60/T 单 ；实际生产率Q 1 =A/K；负荷率η 负 =Q 1 /Q× 100％（η＜1） 21.手柄轴的作用：供更换、调整刀具和多轴 箱装配及维修检查主轴精度时回转主轴用。 结构特点：端部为正六边形螺母，并伸出多 轴前盖外，以备套上手柄之用。也可用它来 代替一根传动轴。装配要求：为了扳动省力 轻便，手柄轴转速尽量高些；手柄轴位置应 靠近工人操作位置；其周围应有足够大空间， 保证手柄轴回转时不碰到主轴。 22.润滑油泵的装配要求：①油泵轴的位置尽 量靠近油池，离油面高度不大于400~500mm ②油泵轴的转速视工作条件而定,主轴数目 多时，油泵转速应高些③为了便于维修，油 泵齿轮最好布置在第一排④油泵的安置要使 其回转方向保证进油口到排油口转过 270°。 23.多轴箱中定位销到多轴箱侧壁的距离（E） 值，当多轴箱宽度B≤500mm时，E=25mm，当 多轴箱宽度B＞500mm时，E=50mm。
前言 本设计需要综合运用大学四年所学的知识，同时还需进一步学习各方面相关的知识，发挥创新能力。本设计作为一名机械工程学院机电专业学生的毕业设计，满足毕业设计的要求，难度及工作量适中，在内容上力求简明扼要、严格精选。 本设计论文包括以下几大部分内容：中英文摘要、绪论、第一章机床总体设计、第二章多轴箱部件设计、第三章多轴箱零件校核及总结和参考文献。 本设计全部采用最新的国家标准和技术规范，以及标准术语和常用术语。 本设计全部由机械工程学院XXX教授指导，在设计中承蒙张教授和本设计组中同学的支持和帮助，为本人提供了许多宝贵的意见和建议、资料，在此表示衷心的感谢！ 由于本人水平有限，在设计中难免有错误和不妥之处，恳请各位老师批评指正！
目录 前言 (1) 中文摘要 (Ⅰ) 英文摘要 (Ⅲ) 绪论 (1) 第一章、组合机床总体设计 (5) 1-1、组合机床工艺方案的制定 (5) 1-2、组合机床切削用量的选择 (6) 1-3、组合机床配置型式的选择 (6) 1-4、组合机床的总体方案设计 (7) 第二章、多轴箱部件设计 (13) 2-1、多轴箱设计 (13) 2-2、主轴设计 (13) 2-3、齿轮布置 (13) 2-4、多轴箱的润滑，手柄轴的设置 (17)
第三章、多轴箱零件校核 (19) 3-1、轴的校核 (19) 3-2、齿轮的校核 (22) 3-3、轴承的选择与校核 (24) 总结 (26) 参考文献 (27)
摘要 本论文主要说明组合机床设计的基本过程及要求。组合机床是按高度集中原则设计的，即在一台机床上可以同时完成同一种工序或多种不同工序的加工。组合机床发展于工业生产末期，与传统的机床相比：组合机床具有许多优点：效率高、精度高、成本低。它由床身、立柱、工作台、及电源一些基本部件及一些特殊部件，根据不同的工件加工所需而设计的。 在组合机床上可以完成很多工序，但就目前使用的大多数组合机床来说，则主要用于平面加工和孔加工两大类工序。论文主要内容包括四大部分：（1）、制定工艺方案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，确定在组合机床上完成的工艺内容及加工方法，并绘制被加工零件工序图。 （2）、组合机床的总体设计确定机床各部件之间的相互关系，选择通用部件和刀具的导向，计算切削用量及机床生产效率、绘制机床的尺寸联系图及加工示意图。 （3）、组合机床部件设计包括专用多轴箱的设计，传动布局合理，轴与齿轮之间不发生干涉，保证传动的平稳性和精确性。专用主轴设计、轴承的选用及电机的选择等。 （4）、液压装置的设计液压滑台、定位夹紧装置均为液压控制。并采用了许多液压控制阀，保证了运动的平衡性，循环性和精确性。 另外，本文还涉及到大量的设计和计算，包括： （1）、主轴的选择和传动布置，以保证加工过程中被加工零件的精度； （2）、传动轴的设计和校核，以保证轴的刚度； （3）、齿轮的设计、计算，对齿轮的强度和刚度进行校核； 多轴箱部分是本次设计的重要环节，本次设计中它的设计既要保证工作台的运动的合理、平衡和准确，又要满足工作要求。在本文中的大量设计、计算使它在理论上满足了设计和工作的要求。
设计项目名称自动化组合机床的PLC控制系统设计 Abstract This article introduced that the PLC control system design of Automatic combined machine tool, this system has a high degree of automation and precision, and also be widely used in industrial production and other fields. The traditional combined machine tool uses the relays generally, the precision is low, the reliability is not high, did not meet the social development need. Along with the PLC control technology's rapidly expand, as the core combined machine tool has highlighted its superiority take PLC. This paper first introduced that PLC and the history and development of the combined machine tools, and emphatically expounds the structure, movement and the control mode of combined machine tools, then the composition of PLC is analyzed, besides these, the general arrangement of PLC control system and the presentation of program are also given an overview, then we confirm PLC's type, distribute I/O address and external wiring. According to the related content we draw sequential function chart and use FXGPWIN software to draw PLC ladder diagram. At the end of the article we also introduced Fault diagnosis and exclusion of PLC control system and further summary fo the article. 【Key words】: PLC 、Mitsubishi FX series、combined machine tools 摘要 本文介绍自动化组合机床的PLC控制系统设计，该系统具有自动化程度高，精度高等特点，在工业生产等领域有广泛应用。传统的组合机床采用继电器，精度低，可靠性不高，已不适合社会发展需要。随着PLC控制技术的迅速发展，以PLC为核心的组合机床控制系统已凸显出其优势。 本文首先介绍PLC和组合机床的历史与发展，并论述了组合机床的运动形式以及控制方式，接着对PLC控制系统的总体设计和程序的表达方式做了概述，然后确定PLC型号、分配I/O地址和外部配线，接着根据相关内容画出顺序功能图并利用FXGPWIN软件
卧式双面铣削组合机床的 液压系统设计 Prepared on 22 November 2020
液压与气压传动技术课程设计说明书专业： 学号： 姓名： 指导教师： 2012年6月1日
1设计题目卧式双面铣削组合机床的液压系统设计 (2) 2设计要求 (2) 3液压传动系统的设计与计算 (3) 分析液压系统工况 (3) 确定主要参数 (6) 1.初定液压缸的工作压力 (6) 2.液压缸主要参数的确定 (6) 3.绘制液压系统工况图................................................6 绘制液压传动系统原理图 (8) 1.调速回路的选择 (8) 2.油源及其压力控制回路的选择 (9) 3.快速运动与换向回路 (9) 4.速度换接回路 (9) 5.压力控制回路 (9) 6.行程终点的控制方式 (9) 7.组成液压系统绘原理图 (9) 计算与选择液压元件 (11) 1.液压泵 (11) 2.阀类元件及辅助元件的选择 (11) 3.油管的选择 (11) 4.确定油箱容积 (11) 液压系统性能验算 (12)
1压力损失的验算 (13) 工作进给时进油路压力损失 (13) 工作进给时回油路的压力损失 (13) 变量泵出口处的压力Pp (13) 系统压力损失验算 (13) 2 系统温升的验算 (14) 4液压缸的设计 (15) 液压缸工作压力的确定 (15) 液压缸的内径D和活塞杆d前面已经计算 (15) 液压缸的壁厚和外径的计算 (15) 缸盖厚度的确定 (15) 5设计小结 (16) 6参考文献 (16)
目录 摘要 .................................................................................................................................................... Abstract ............................................................................................................................................... 第一章绪论.. 0 1.1 设计目 0 1.2 设计内容 0 1.3 设计规定 0 第二章组合机床总体设计 (1) 2.1 工序图 (1) 2.2 加工示意图 (2) 2.3 机床尺寸联系总图 (5) 第三章多轴箱设计 (9) 3.1 多轴箱构成 (10) 3.2多轴箱装配图绘制 (9) （1）驱动轴位置拟定 (9) （2）主轴位置拟定 (9) （3）驱动轴齿轮拟定 (9) （4）各传动轴位置拟定 (11) （5）手柄轴安顿 (11) （6）润滑油泵安顿 (11) 3.3选取加工基准坐标系XOY，计算主轴、驱动轴坐标 (13) 总结 (14) 参照文献（References） (15) 致谢 (17)
卧式双面24轴组合钻床总体设计及左主轴箱设计（双级圆锥-圆柱齿轮减速器箱体底座）专业：机械设计制造及其自动化学号：学生姓名：徐伟龙指引教师：冯永平 摘要：组合钻床是依照工件加工需要，以通用部件为基本，配之以少量专用部件和按工件形状与加工工艺设计专用部件和夹具，构成专用钻床。组合机床同步具备生产效率高、加工精度高、配备较为灵活等长处，是机械一线生产中不可获缺机器，也是高校大学生毕业设计研究一种重要课题之一。作为一名机械专业学生，我有幸选取了这一种课题研究，得到了这次理解组合机床机会。当前我就来简述这次课程设计过程： 依照零件（双级圆锥-圆柱齿轮减速器箱体底座左端面12孔）类型和加工规定我选取了卧式组合钻床；在动力部件选取方面，由于液压滑台导向性好、使用寿命长、液压缸活塞和后盖上分别装有双向单向阀和缓冲装置因此我选取了液压滑台；动力箱方面则采用三相异步电动机作为动力源，动力头选用了钻削头；辅助部件涉及定位、夹紧、润滑、冷却、排屑以及自动线清洗机等各种辅助装置，固然尚有其她支承部件、控制部件、辅助部件等等我将在阐明书中详述。 核心词：组合机床，动力部件，辅助部件，支承部件