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附表2：
長城學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查表
系：工程技術(shù)系 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 檢查日期：2015年3月29日
學(xué)生姓名
王碩
論文題目
多用途小型鉆銑床設(shè)計
任務(wù)書
已完成（√），進(jìn)行中（ ）
參考文獻(xiàn)
13 篇：其中外文文獻(xiàn) 3 篇
外文翻譯
已完成（√），進(jìn)行中（ ）；完成字?jǐn)?shù)約： 7339 字（翻譯成的漢字字?jǐn)?shù)）
開題報告
已完成（√），進(jìn)行中（ ）；完成字?jǐn)?shù)約： 2040 字
正文
已完成（ ），進(jìn)行中（√）；完成比比例： 20 %
已完成的
任務(wù)
通過對相關(guān)產(chǎn)品的調(diào)研，搜集相關(guān)資料學(xué)習(xí)相關(guān)知識。
通過資料了解產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，初步擬定方案，并征求老師的指導(dǎo)。
對比方案，確定最終方案，確定相關(guān)參數(shù)，繪出大體構(gòu)架。
待完成的
任務(wù)
整理國內(nèi)外資料，分析外文資料并進(jìn)行外文翻譯。
產(chǎn)品說明說的詳細(xì)設(shè)計，以及零件圖的繪制。
存在的
問題
主軸箱以及進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計;時間緊任務(wù)重
采取的
辦法
通過考慮機(jī)床的承載能力，確定所需的能量參數(shù)，進(jìn)行演算，得出其最大承受力，確定機(jī)床的規(guī)格，從而進(jìn)一步確定主軸箱和進(jìn)給系統(tǒng)的數(shù)據(jù)參數(shù)，從而做到對機(jī)床系統(tǒng)的設(shè)計。
指導(dǎo)教師
意見
指導(dǎo)教師簽名：
注：按表中的要求填寫，選項(xiàng)打鉤（√）；
中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
學(xué)生姓名
王碩
學(xué) 號
05211611
專業(yè)班級
機(jī)械設(shè)計制造及其自動化六班
指導(dǎo)教師
于建波
職 稱
高級工程師
單 位
中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院
課題性質(zhì)
設(shè)計■ 論文□
課題來源
科研□ 教學(xué)□ 生產(chǎn)■ 其它□
畢業(yè)設(shè)計（論文）題目
多用途小型鉆銑床設(shè)計
一、課題研究的目的
鉆銑床工業(yè)是一個國家發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)和國防工業(yè)的基礎(chǔ)工業(yè)，更是一種戰(zhàn)略物資，備受各國政府的重視。同時，鉆銑床技術(shù)水平在很大程度上決定于人才的整體水平，而鉆銑床技術(shù)水平的高低，又決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力，因此鉆銑床技術(shù)已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。
通過運(yùn)用學(xué)到的機(jī)械設(shè)計與原理及其他有關(guān)的專業(yè)知識，去分析和解決鉆銑床工業(yè)上的問題，做到理論聯(lián)系實(shí)際，進(jìn)一步鞏固自己所學(xué)到的知識。
二、課題研究的意義
近年來，我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，裝備市場十分活躍，對各類鉆銑床需求旺盛。國內(nèi)鉆銑床市場的迫切需求，為我國數(shù)控鉆銑床的發(fā)展迎來了前所未有的機(jī)遇，鉆銑床鑄造產(chǎn)業(yè)近年來之所以高速增長，除國家政策的引導(dǎo)外，一個重要原因在于鉆銑床產(chǎn)業(yè)已經(jīng)基本完成由市場配置。雖然我國鉆銑床工業(yè)近三年來取得了突破性發(fā)展，可仍不能滿足市場需求，國內(nèi)鉆銑床市場的迫切需求，為我國小型鉆銑床的發(fā)展迎來了前所未有的機(jī)遇。所以我們研究多用途小型鉆銑床的原因就是可以促進(jìn)國家機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。
三、課題研究現(xiàn)狀
80年代以來，國外小型鉆銑床技術(shù)在滿足精度和效率要求的基礎(chǔ)上，正朝著綜合成套和具備柔性的方向發(fā)展。小型鉆銑床的加工精度、多品種加工的柔性以及機(jī)床配置的靈活多樣性方面均有新的突破性進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床工作程序軟件化、工程高度集中及高效短節(jié)拍。
我國加入到WTO以后，制造業(yè)所面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存、組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)適時調(diào)整戰(zhàn)略，采取了積極的應(yīng)對策略，出現(xiàn)了產(chǎn)、銷兩旺的良好勢頭，截至到2013年，小型鉆銑床行業(yè)企業(yè)僅組合機(jī)床這一項(xiàng)，據(jù)不完全統(tǒng)計產(chǎn)量已達(dá)1000余臺，產(chǎn)值9個億以上，較2012年同比增長了10%以上，另外小型鉆銑床行業(yè)企業(yè)增加值、產(chǎn)品銷售率、全員工資總額、出口交費(fèi)值等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均有不同程度上的增長，新產(chǎn)品、新技術(shù)較去年年均有大幅度提高，可見行業(yè)企業(yè)運(yùn)營狀況良好。
四、課題研究的內(nèi)容
1． 組合機(jī)床的總體設(shè)計
該組合機(jī)床總體結(jié)構(gòu)包括動力系統(tǒng)、左右液壓滑臺、中間底坐、夾具系統(tǒng)、液壓等幾大部分。
2． 液壓裝置的設(shè)計
液壓滑臺、定位夾緊裝置以及鉆頭部分上下移動的裝置均為液壓控制。并采用了許多液壓控制閥，保證了運(yùn)動的平衡性，循環(huán)性和精確性。
3． 夾具的設(shè)計
工件安裝在夾具上固定不動，刀具做進(jìn)給。該夾具由夾具底座、壓板、定位銷、支承板、推桿杠桿、軸等零部件組成。同時，夾具底座可以通過螺絲固定，做到360度旋轉(zhuǎn)。
4.動力系統(tǒng)的設(shè)計
采用550w，380v，1400r/min的三相異步電動機(jī)，可以完全提供組合車床所用到的動力。
5.底座設(shè)計
設(shè)計一個滑動底座，使組合車床能在范圍內(nèi)自由的滑動，不受位置的束縛，滑動底座同樣是液壓控制的。
五、研究方案
1.利用中國知網(wǎng)、維普、萬方等數(shù)據(jù)庫完成與畢業(yè)論文相關(guān)內(nèi)容的論文的檢索；利用圖書館的圖書資源查閱相關(guān)的理論內(nèi)容；充分的利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行資料的檢索收集。
2.為了減少機(jī)床數(shù)量，節(jié)省占地面積，對組合機(jī)床這種工序集中程度高的產(chǎn)品，繼續(xù)采取各種措施，進(jìn)一步提高工序集中程度。如采用十字滑臺、多座標(biāo)通用部件、移動液壓底座，移動夾具底座，從而使其大限度地發(fā)揮設(shè)備的效能，獲取更好的經(jīng)濟(jì)效益。
六、進(jìn)度安排
第一階段(2014年12月15日) 接受任務(wù)書。
第二階段(2014年12月20日至2015年1月3日) 資料收集，閱讀，分析。寫出畢業(yè)設(shè)計計劃，完成開題匯報。
第三階段(2015年03月) 中期檢查。
第四階段(2015年04月) 畢業(yè)設(shè)計收尾，撰寫論文。
第五階段(2015年05月01日至2015年05月15日) 指導(dǎo)教師閱讀論文，給出答辯意見。
第六階段(2015年05月16日) 準(zhǔn)備論文答辯。
七、預(yù)期結(jié)果
根據(jù)本次研究了解，旨在提高多用途小型鉆銑床的加工精度、柔性、工作可靠性和小型鉆銑床的成套性。一方面，加強(qiáng)現(xiàn)代化科技的應(yīng)用，提高小型鉆銑床產(chǎn)品的工作效率；另一方面，進(jìn)一步發(fā)展新型部件，尤其是多座標(biāo)部件，使其模塊化，柔性化，適應(yīng)可調(diào)可變、多品種加工的市場需求。使其具有低成本，高效率的特點(diǎn)。
八、參考文獻(xiàn)
[1]機(jī)械設(shè)計(第四版) 李建功主編,機(jī)械工業(yè)出版社,2007
[2]材料力學(xué)(第四版) 劉鴻文主編,高等教育出版社,2004
[3]電工學(xué)(第六版) 秦曾煌主編,高等教育出版社,2004
[4]實(shí)用機(jī)械設(shè)計手冊 吳相憲主編 中國礦業(yè)大學(xué)出版社,1993
[5]機(jī)電傳動控制（第三版）鄧星鐘主編 華中科技大學(xué)出版社2001
[6]機(jī)械設(shè)計 課程設(shè)計 （第三版）唐增寶 常建娥主編 華中科技大學(xué)出版社2006
[7]濮良貴，紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計.第4版.北京:高等教育出版社.
[8]郭克希，王建國.機(jī)械制圖.第7版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.8.
[9]左健民.液壓與氣壓傳動.第4版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.5.
[10王伯平主編.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ).第2版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.12.
[11于永泗，齊民.機(jī)械工程材料.大連:大連理工大學(xué)出版社,2007.2.
指導(dǎo)教師意見：
指導(dǎo)教師簽名：
年 月 日
教研室意見：
審查結(jié)果： 同 意□ 不 同 意□
教研室主任簽名：
年 月 日
中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書
學(xué)生姓名
王碩
學(xué)號
05211611
班 級
機(jī)制6 班
指導(dǎo)教師
于建波
職稱
高級 工程師
單 位
工程技術(shù)系
畢業(yè)設(shè)計（論文）題目
多用途小型鉆銑床設(shè)計
畢業(yè)設(shè)計（論文）主要內(nèi)容和要求：
主要內(nèi)容：
設(shè)計多用途小型鉆銑床
要求：
1. 調(diào)研相關(guān)產(chǎn)品，搜集相關(guān)資料。
2. 分析資料，擬定可行的設(shè)計方案。
3. 對比方案，確定最終方案。
4. 詳細(xì)設(shè)計，繪制裝配圖，零件圖，并撰寫設(shè)計說明書。
畢業(yè)設(shè)計（論文）主要參考資料：
[1]濮良貴，紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計.第4版.北京:高等教育出版社.
[2]郭克希，王建國.機(jī)械制圖.第7版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.8.
[3]左健民.液壓與氣壓傳動.第4版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.5.
[4]王伯平主編.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ).第2版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.12.
[5]劉鴻文主編.材料力學(xué).第4版.北京:高等教育出版社,2004.
[6]于永泗，齊民.機(jī)械工程材料.大連:大連理工大學(xué)出版社,2007.2.
畢業(yè)設(shè)計（論文）應(yīng)完成的主要工作：
1. 查閱、收集資料，熟悉有關(guān)的資料，學(xué)習(xí)相關(guān)的知識。結(jié)合畢業(yè)設(shè)計課題進(jìn)行外文資料閱讀并翻譯外文資料。
2. 熟悉設(shè)計任務(wù)，提出初步的設(shè)計方案，并征求指導(dǎo)教師的意見。擬定總體方案，繪出系統(tǒng)圖，定出相關(guān)參數(shù)，并繪出總體草圖。
3. 對草圖進(jìn)行修改，并完成開題報告。整理資料，編寫設(shè)計說明書。
畢業(yè)設(shè)計（論文）進(jìn)度安排：
序號
畢業(yè)設(shè)計（論文）各階段內(nèi)容
時間安排
備注
1
確定畢業(yè)設(shè)計題目，查閱并收集整理相關(guān)資料
2014.12.15
2
確定研究方法，分析處理數(shù)據(jù)，撰寫論文大綱
2015.01
3
構(gòu)思論文內(nèi)容，設(shè)計開題報告，完成論文初稿的撰寫
2015.04.05
4
論文修改潤色，完成論文終稿，送交指導(dǎo)老師評審，進(jìn)行答辯
2015.04.05-2015.5
課題信息：
課題性質(zhì)： 設(shè)計■ 論文□ ?
課題來源： 教學(xué)□ 科研□ 生產(chǎn)■ 其它□
發(fā)出任務(wù)書日期： 2014年12月15日
指導(dǎo)教師簽名：
年 月 日
教研室意見：
教研室主任簽名：
年 月 日
學(xué)生簽名：
中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院2015屆畢業(yè)設(shè)計·
中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院
本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計
題目 多用途小型鉆銑床設(shè)計
系 別 工程技術(shù)系
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
學(xué)生姓名 王碩
學(xué) 號 05211611
指導(dǎo)教師 于建波
職 稱 高級工程師
2015 年 03 月 20 日
摘 要
本次設(shè)計的主題主要是通過對通用部件為基礎(chǔ)的研究，在配上根據(jù)被需要加工的工件的特定的形狀和特定的加工工藝，從而來確定的專用的部件等部分組成的專業(yè)型組合式機(jī)床。
多用途小型鉆銑床主要由動力部分，底座部分，進(jìn)給部分以及工作臺部分組成，然后通過對原始數(shù)據(jù)的分析，對有關(guān)數(shù)據(jù)的計算，以及對設(shè)計方案的論證，完成對多用途小型鉆銑床的總體設(shè)計。
通過目前我們學(xué)習(xí)到的機(jī)械只是和組合鉆銑床的技術(shù)掌握。在目前科技允許的情況下，能夠做到把小型鉆床和銑床結(jié)合起來，做到工序集中，多工位同時運(yùn)行加工的多用途小型鉆銑床，使之具有設(shè)計制造周期短，勞動強(qiáng)度低，操作簡單、安全低成本，高效率的優(yōu)點(diǎn)，能夠在大批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，從而可以組成一條完整的生產(chǎn)線，該機(jī)床可以適用于多種環(huán)境，可以具有能耗低，成本小，噪聲小的特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：多用途小型鉆銑床； 組合機(jī)床； 高效率； 低成本
ABSTRACT
This design mainly studies the common components based on design process, and according to the specific shape and the workpiece in the line of sight, and determine the special professional tools and parts.
Multi purpose small milling is mainly composed of a power part, the base part, part material and the work table, and then through the analysis of the original data, the calculation of the relevant data, and it is proved that the design scheme, completed the overall design of multi-purpose small drilling and milling machine.
Through the grasp of our mechanical and combination of drilling milling technology. In the current technology allows it, can do small drilling and milling machine combined, the process of doing so, multiple operation processing at the same time, a small multi function drilling and milling machine, it has the design and manufacturing cycle is short, low labor intensity, simple operation, safety, low cost, high efficiency, and can be widely used in mass production, and can form a complete production line, the machine can be used in various environments, the advantages of low energy consumption, can have low cost, low noise characteristics.
Key words:Versatile small milling machine; combination machine; high efficiency; low cost.
目 錄
1、緒論 1
1.1 多用途小型鉆銑床的加工產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展態(tài)勢 1
2、多用途小型鉆銑床的組成、特點(diǎn)及設(shè)計 2
2.1 多用途小型鉆銑機(jī)床的分類及基本配置型式 2
2.2 多用途小型鉆銑床的組成以及特點(diǎn) 3
2.3 多用途小型鉆銑床的總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計 4
2.4 小型鉆銑組合式機(jī)床的設(shè)計方法 4
2.5 小型鉆銑床和其他組合式機(jī)床的工藝范圍及加工精度 5
3、動力系統(tǒng)的設(shè)計 6
3.1主軸箱的設(shè)計 6
3.1.1主軸箱的主要簡介 6
3.2主軸箱的設(shè)計 7
3.2.1電動機(jī)選取 7
3.2.2轉(zhuǎn)速初定 7
3.2.3帶輪計算 7
4、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計 10
4.1 參數(shù)計算 10
4.1.1 切削力 10
4.1.2 切削功率的計算 11
4.2 工作臺外形概述以及尺寸和對重量估算 13
4.2.1 機(jī)床基礎(chǔ)作用 13
4.2.2機(jī)床類型 14
4.3機(jī)床導(dǎo)軌 14
4.3.1 X方向工作臺尺寸確定 15
4.3.2 Y方向工作臺尺寸的確定 15
4.3.3 重量估算 15
4.4 滾動導(dǎo)軌參數(shù)確定 16
總 結(jié) 20
參考文獻(xiàn) 21
致 謝 22
1、緒論
1.1多用途小型鉆銑床的加工產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展態(tài)勢
顧名思義，多用途小型鉆銑床的意思就是把小型鉆床和小型銑床結(jié)合起來，是組合機(jī)床能夠把鉆孔、銑平面和銑鍵槽的一些特種加工方法組合起來加工工件，從而獲得所要求零件的幾何形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量。機(jī)床的作業(yè)主要是用來加工一些機(jī)器部件的設(shè)備。在一般普通的機(jī)械零件的制造中，組合式機(jī)床的使用大概占機(jī)械加工行業(yè)中所有技術(shù)加工裝備的總臺數(shù)的60%—80% 。鉆銑床是一種同時具備鉆床和銑床兩種功能的綜合型組合式銑床，其設(shè)計原理主要是根據(jù)鉆床的主要特點(diǎn)來設(shè)計的，除了可以實(shí)現(xiàn)鉆孔擴(kuò)孔、鉸孔外，還具有銑床的銑削和鏜削等多項(xiàng)作用。它主要是由電動機(jī)、底盤、滑套、導(dǎo)向套、工作臺（支撐工件）、絲錐固定套、皮帶輪、軸承套等結(jié)合零件組成。
我國是當(dāng)今世界上機(jī)床產(chǎn)量最多的國家,其中包括山東滕州，遼寧沈陽，中國臺灣，浙江杭州等地方，不同的生產(chǎn)產(chǎn)地所生產(chǎn)的機(jī)床都是不同的，即便是這樣，我國生產(chǎn)的機(jī)床在國際市場的競爭中還是處于較低的水平；雖然在國內(nèi)的市場也面臨著嚴(yán)峻的形勢，一個方面是國內(nèi)市場對各類機(jī)床產(chǎn)品的使用都有嚴(yán)格的需求，而另外一方面則是國外的機(jī)床產(chǎn)品充斥國內(nèi)市場，使國產(chǎn)的機(jī)床滯銷積壓。在90年代的，國外生產(chǎn)的機(jī)床在國內(nèi)市場的占有率僅達(dá)到15%左右，但是到了95年代卻已達(dá)到了77%，這種現(xiàn)象使我國小型式組合機(jī)床的自主發(fā)展受到了嚴(yán)重影響。
造成這種現(xiàn)象的發(fā)生，除了在經(jīng)營上、產(chǎn)品質(zhì)量上和促銷手段上出現(xiàn)的原因外，另一個主要的原因是我國生產(chǎn)的機(jī)床品種、性能和結(jié)構(gòu)都不夠先進(jìn)，而新產(chǎn)品(包括基礎(chǔ)型、改變型和專用機(jī)床)的開發(fā)周期長，從而不能夠及時針對用戶的需求來提供令人滿意的產(chǎn)品。具體地來說，這個問題反映在下列五個方面：
(1)目前，我國的大部分機(jī)床生產(chǎn)廠家開發(fā)基礎(chǔ)型產(chǎn)品的周期約為15～18個月，其中設(shè)計時間就大約需要5～8個月，占總周期的40%左右。而國外一些先進(jìn)機(jī)床生產(chǎn)廠對此同類基型產(chǎn)品的開發(fā)周期為6～9個月，其中設(shè)計的時間約1.5～2個月，只占25%。從而得出的結(jié)論說明無論我國產(chǎn)品開發(fā)的總周期還是設(shè)計所占的時間比例均與國外先進(jìn)水平存在很大的差距。
(2) 由于科學(xué)技術(shù)落后，使得我國工廠缺乏設(shè)計所需的科學(xué)分析工具(如分析和評價軟件、整機(jī)結(jié)構(gòu)有限元分析方法以及機(jī)床性能測試裝置等)，從而自行開發(fā)的新產(chǎn)品大多基于原有直觀經(jīng)驗(yàn)和類比設(shè)計，使設(shè)計一次性成功的幾率降低，往往需要反復(fù)實(shí)驗(yàn)才能定型，從而就可能錯過新產(chǎn)品推向市場的良機(jī)。
(3) 一些用戶根據(jù)使用需要，在訂貨時往往提出一些特殊要求，甚至有些客戶在產(chǎn)品即將投產(chǎn)時又臨時提出一些要求，這就需要工作人員迅速根據(jù)要求變更設(shè)計和修改相應(yīng)的圖紙及技術(shù)文件。在國外，這些修改工作在計算機(jī)的輔助下一般僅需數(shù)天到一周的時間，而在我國機(jī)床廠用手工操作修改就至少需要1～2個月的時間，并且由于這些圖紙
和文件涉及多個部門，常會出現(xiàn)漏改和失誤的現(xiàn)象發(fā)生，從而影響了產(chǎn)品的質(zhì)量和交貨期。
(4) 現(xiàn)在我國工廠設(shè)計和操作人員中青年占大多數(shù)，他們的專業(yè)知識和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)不足，但又擔(dān)負(fù)著開發(fā)的重任，所以壓力可想而知。
(5)由于長期發(fā)張形成的設(shè)計、工藝和制造部門的分立，缺乏部門之間有效的協(xié)同與開發(fā)的模式，使之不能從制訂機(jī)床方案的開始就融入各方面的意見，所以就造成了產(chǎn)品的反復(fù)修改，直至延長了開發(fā)的周期。
因此為了開始了此次課題設(shè)計。
2、 多用途小型鉆銑床的組成、特點(diǎn)及設(shè)計
2.1多用途小型鉆銑機(jī)床的分類及基本配置型式
多用途小型鉆銑機(jī)床就是一種組合式機(jī)床，把立式鉆床和立式銑床有效的組合在一起，使之能夠發(fā)揮更大的作用。通常情況下，組合式機(jī)床一般分為大型組合式機(jī)床和小型組合式機(jī)床兩大類，這兩類不僅在體積和運(yùn)轉(zhuǎn)的功率上有大小之別，而且還在結(jié)構(gòu)組成上和配置型式等方面也有很大的差異。根據(jù)設(shè)計題目“多用途小型鉆銑床”的要求，我們這里主要運(yùn)用的小型組合式機(jī)床的配置形式。下面來介紹一下組合式機(jī)床的配置形式：
組合式機(jī)床的配置型式可以分為三大類：
一、具有平臺的固定式夾具的工位組合式機(jī)床
這一類組合式機(jī)床的夾具和機(jī)床的工作臺都是固定不動的，通過動力滑臺的運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動，然后使得滑臺上的動力箱實(shí)現(xiàn)切削主運(yùn)動。這一類機(jī)床的配置型式有以下幾種：
1、臥式組合式機(jī)床（動力箱是水平安裝的）；
2、立式組合式機(jī)床（動力箱是垂直安裝的）；
3、傾斜式組合式機(jī)床（動力箱是傾斜安裝的）；
4、復(fù)合式組合式機(jī)床（動力箱具有上述兩種或兩種以上的安裝狀態(tài)的機(jī)床）。
二、具有移動式夾具的（多工位）組合式機(jī)床
這一類組合式機(jī)床的夾具一般都安裝在通過直線移動的工作臺或通過回轉(zhuǎn)運(yùn)動的工作臺上，并且能按照一定的節(jié)拍做間歇移動或間歇轉(zhuǎn)動，使得工位得到轉(zhuǎn)換。這類機(jī)床的配置型式常見的主要有以下四種：
1、具有移動的工作平臺的組合機(jī)床；
2、具有回轉(zhuǎn)的工作平臺的組合機(jī)床；
3、鼓輪式組合機(jī)床；
4、中央立柱式組合機(jī)床。
三、轉(zhuǎn)塔主軸箱式組合機(jī)床
轉(zhuǎn)塔主軸箱式組合機(jī)床，這一類機(jī)床主要分為兩類：單軸轉(zhuǎn)塔動力頭式組合機(jī)床和多軸轉(zhuǎn)塔動力頭式組合機(jī)床。這一類機(jī)床的配置型式有以下兩種：
1、轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床的主軸箱只能實(shí)現(xiàn)切削運(yùn)動，被加工零件安裝固定在滑臺上，由滑臺來實(shí)現(xiàn)工件的進(jìn)給運(yùn)動。
2、轉(zhuǎn)塔式機(jī)床的主軸箱一般都安裝在滑臺上，轉(zhuǎn)塔式機(jī)床的主軸箱既實(shí)現(xiàn)機(jī)床的切削主運(yùn)動又實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動。
2.2多用途小型鉆銑床的組成以及特點(diǎn)
多用途小型鉆銑床是針對被加工零件的特點(diǎn)及加工工藝要求，按照高度集中工序的原則設(shè)計的一種高效率、低成本的專用組合式機(jī)床。組合式機(jī)床的各個部件都是具有一定獨(dú)立功能性的部件，并且大都已經(jīng)形成系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化、和通用化的通用部件。
組合機(jī)床相比于其它機(jī)床具有以下幾點(diǎn)特點(diǎn)：
（1）主要具有銑；鉆；鏜；磨；攻絲等多種切削功能，也用于棱體類零件和雜件的孔面加工。
（2）生產(chǎn)率高。因?yàn)楣ば蚣?，操作靈活，可以運(yùn)用多軸面進(jìn)行加工。
（3）加工精度比較穩(wěn)定。因?yàn)楣ば蚴枪潭ǖ?，可選用較為成熟的通用部件、精密夾具來保證加工精度的一致性；
（4）因?yàn)闄C(jī)床所具有的通用化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化程度高，所以研制周期變短，便于機(jī)床設(shè)計、制造和日常的使用維護(hù)，且成本低。
（5）半自動化程度高，可有效降低工人的勞動強(qiáng)度；
（6）配置靈活。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)組合化?？砂垂潭üぜ蚬ば虻囊?，使用大量通用部件和少量專用部件組成各種類型的組合機(jī)床或者自動線，機(jī)床易于改裝，產(chǎn)品或工藝變化時，通用部件一般還可以重復(fù)利用。
因此組合式機(jī)床適宜用于加工箱體類額零件。根據(jù)組合機(jī)床完成工藝的一些限制及組合機(jī)床的各種工藝方法能達(dá)到的加工精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，可以確定用組合機(jī)床來鉆EQY-112-90汽車減速箱后面孔系的六個孔是經(jīng)濟(jì)合理的。
2.3多用途小型鉆銑床的總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計
此次多用途小型鉆銑床的方案設(shè)計主要包括功能設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和性能設(shè)計等幾個方面。
功能設(shè)計，即為在調(diào)研分析，確定了所設(shè)計的多用途組合式機(jī)床的工作參數(shù)（運(yùn)動、動力以及外形尺寸）之后，通過功能分析，創(chuàng)新出或者是類比出可以實(shí)現(xiàn)加工所要求的各種總體布局的方案。創(chuàng)新設(shè)計，主要通過對組合式機(jī)床運(yùn)動功能過程的分解以及合成來確定其布局的方案，這對于設(shè)計加工具有特殊要求的特定零件的一些專用機(jī)床較為有效。而所謂的變型設(shè)計或者類比設(shè)計主要通過查詢比較確定可以參照的機(jī)床布局的方案，大量用于設(shè)計一般的通用性機(jī)床需要。
結(jié)構(gòu)設(shè)計是在總體布局的方案基本確定后，對機(jī)械結(jié)構(gòu)件進(jìn)行主要形狀和尺寸的設(shè)計和加工，這同樣有類比和創(chuàng)新設(shè)計的兩類。類比設(shè)計是建立在成組技術(shù)和模塊化技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用參數(shù)化設(shè)計的方法來實(shí)現(xiàn)。而創(chuàng)成式的設(shè)計主要是按照設(shè)計人員的意志，通過對基礎(chǔ)模塊的一些實(shí)體進(jìn)行拼裝、重迭等操作來實(shí)現(xiàn)這一規(guī)程的。
性能設(shè)計是根據(jù)機(jī)床的總體性能要求對運(yùn)動過程中所產(chǎn)生的誤差、精度和剛度等一些部分進(jìn)行設(shè)計分配，并綜合應(yīng)用有限元法、邊界元法、分布參數(shù)法等方法快速計算，然后比較各種可能方案的優(yōu)劣，從而確定有效可行的方案。
2.4小型鉆銑組合式機(jī)床的設(shè)計方法
(1).優(yōu)化設(shè)計：這種設(shè)計是指在能滿足客戶需求的功能條件下使產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)做到最合理，用料消耗做到最少，成本做到最低，同時，工作性能還要最好。這種設(shè)計所采用的方法是以數(shù)學(xué)最優(yōu)化的原理為基礎(chǔ)下，在能滿足各種約束條件的前提下，能過做到合理性選擇設(shè)計的變量數(shù)值，以此來獲得在一定意義上可以達(dá)到最佳的方案和最完美的設(shè)計方法，一般都采用計算機(jī)處理。
(2).可靠性設(shè)計：這種設(shè)計是指在產(chǎn)品或系統(tǒng)規(guī)定的時間內(nèi)，按照客戶給定的條件，使工件產(chǎn)品或系統(tǒng)的運(yùn)行處于“最完滿的狀態(tài)”，即無故障或故障率低的情況出現(xiàn)，失效率也非常的低，可靠性非常高。做到這樣的一般采用的方法是：必須做到明確可靠性要求，確立可靠性的指標(biāo)，然后進(jìn)行可靠性分配，從而減輕部件或者系統(tǒng)的負(fù)荷，必須要做到安全、謹(jǐn)慎的使用。進(jìn)行應(yīng)力分析時，必須使零部件的變動應(yīng)力變得最小，做成簡化結(jié)構(gòu)使達(dá)到組合化技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)以及利用成熟的技術(shù)，適當(dāng)?shù)娜哂嘣O(shè)計（如安全因數(shù)、保鮮期等），還可以通過利用預(yù)測方法（機(jī)床的可靠性、維修性、故障性），從而進(jìn)行可靠性試驗(yàn)、審查設(shè)計。
(3).設(shè)計決策方法：這種方法是指在工件設(shè)計、數(shù)據(jù)計算、工件評價選擇的過程中，能顧做到正確的使用的決策方法，以求得問題的解決合理性和系統(tǒng)運(yùn)行的最優(yōu)化。一般采用的方法有：直接決策法，確定性和非確定性決策法，風(fēng)險決策法，決策樹，培欣決策法，試驗(yàn)決策法，多目標(biāo)決策法等一系列的方法。
(4).三化設(shè)計（包括系列、通用、標(biāo)準(zhǔn)化）：這種設(shè)計是指著眼于開發(fā)通用性，多功能和高性能的產(chǎn)品來滿足各種用戶的需求。這種設(shè)計主要采用的方法就是開發(fā)一些系列產(chǎn)品內(nèi)部的零、部件設(shè)計的通用化等部分，把單個產(chǎn)品的設(shè)計改變?yōu)橄盗挟a(chǎn)品的設(shè)計，從而提高產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化的程度。
(5).成組技術(shù)：這種技術(shù)是指在多品種生產(chǎn)中能夠做到統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)化的零件的結(jié)構(gòu)（尺寸、材料要素等），從而減少零件和一些部件的數(shù)量，還可以擴(kuò)大增加能夠重復(fù)的使用已有的設(shè)計的成果，可以有效的減少設(shè)計人員的重復(fù)性勞動，以及工件工藝設(shè)計和制造的重復(fù)性勞動，還可以縮短工件生產(chǎn)周期，降低工件生產(chǎn)成本。這種設(shè)計所采用的方法是利用相似性的原理，對那些實(shí)現(xiàn)多品種生產(chǎn)的零件和一些部件進(jìn)行簡化，統(tǒng)一化，標(biāo)準(zhǔn)化，建立設(shè)計和加工工藝的指導(dǎo)資料。從而能夠規(guī)范的形成加工工藝的數(shù)據(jù)庫、工件圖形庫，這些都為以后組織成組生產(chǎn)、社會化協(xié)作生產(chǎn)、柔性自動化打下基礎(chǔ)。
(6).模塊化設(shè)計：這種設(shè)計是以通用性、標(biāo)準(zhǔn)性的組件和部件為模塊，通過組合，形成積木化，從而能夠組成功能不同的多品種產(chǎn)品，可以滿足客戶的特定需求，還能最大限度的縮短設(shè)計周期，降低加工成本。這種設(shè)計系統(tǒng)是是促進(jìn)模塊通用化，擴(kuò)大模塊的使用，以此來改變傳統(tǒng)以產(chǎn)品為單位的設(shè)計制造系統(tǒng)。
(7).面向制造（和工件裝配）的設(shè)計：這種設(shè)計方法是在保證被加工產(chǎn)品的功能和性能的前提下，從考慮毛坯的組成、加工如何能夠提高生產(chǎn)率，加工的安全性，工件質(zhì)量的穩(wěn)定性，加工的低成本，有效的減輕勞動強(qiáng)度，改善制造環(huán)境的方法?？紫抵睆绞且粋€方面變化，做到孔端盡可能的不加工，可以使用通用機(jī)床和通用刀具，以防止細(xì)長、薄壁件的出現(xiàn)，考慮到刀具的進(jìn)、退，來明確加工基面，來減少手工勞動，做到遵守已有的各種標(biāo)準(zhǔn)。
2.5小型鉆銑床和其他組合式機(jī)床的工藝范圍及加工精度
組合式機(jī)床可完成的工藝有鉆孔、擴(kuò)孔、鏜孔、鉸孔、攻絲、倒角、鉆深孔、且槽，還能做到銑平面、刮平面、車平面、車端面等各方面工作。隨著綜合技術(shù)的發(fā)展，組合式機(jī)床可完成的工藝范圍也在不斷擴(kuò)大，除了上述工藝外，有的組合式機(jī)床還可完成車外圓、車錐面、車弧面、車削內(nèi)外的螺紋、鉆滾壓孔、拉削內(nèi)外的圓柱面和平面，以及工件的磨削、拋光、珩磨等，甚至有的組合式還可以進(jìn)行工件沖壓、工件的焊接、熱處理、裝配、自動測量和檢查工件等。
現(xiàn)階段下，在小型鉆銑組合式機(jī)床上加工大平面的平面度已達(dá)到1m長，誤差在0.02~0.04mm之間。粗糙度可以達(dá)到0.4~0.8；鉆孔的孔徑精度達(dá)到~；鉆孔的圓度和圓柱度的精度可以達(dá)到0.0015~0.055；一些定位銷的孔的中心距精度也可達(dá)到0.013mm；一般孔位的精度可以達(dá)到0.02~0.025mm之間；一些單向鏜孔的同軸度可以達(dá)到0.005~0.01mm；一些雙向鏜孔的同軸精度可以達(dá)到0.015~0.02mm之間；還有一些特種加工工藝的精度，精度可達(dá)到0.015~0.02mm，另外缸蓋閥座以及導(dǎo)管孔的同軸度也可以達(dá)到0.0075~0.01mm之間。
3、動力系統(tǒng)的設(shè)計
3.1、主軸箱的設(shè)計
3.1.1主軸箱的主要簡介
主軸箱是多用途小型鉆銑組合式機(jī)床的重要的組成部件，主要是用于裝備布置組合式機(jī)床工作的主軸及其傳動零件的連接和相應(yīng)的附加機(jī)構(gòu)存在的。
主軸箱一般采用多級齒輪傳動，通過一定的齒輪傳動系統(tǒng)的帶動，通過主軸箱內(nèi)各個位置上的傳動齒輪和傳動軸的帶動，最后把運(yùn)動傳遞到主軸上，從而使主軸獲得規(guī)定的轉(zhuǎn)速和方向。
主軸箱的傳動系統(tǒng)方面的設(shè)計，以及主軸箱各部件之間的加工工藝將直接影響機(jī)床的性能優(yōu)劣。
圖3-1.主軸箱的傳動簡圖
3.2主軸箱的設(shè)計
3.2.1電動機(jī)選取
根據(jù)實(shí)際要求和功率的取值；故電動機(jī)選擇：
550W 1400r/min 電機(jī)是四級電機(jī)
3.2.2 轉(zhuǎn)速初定
根據(jù)要求主軸轉(zhuǎn)速定為5級
轉(zhuǎn)速分別為560 980 1400 2100 3500
圖3-2.帶輪的變速
3.2.3帶輪計算
圖3-3.帶輪的結(jié)構(gòu)簡圖
1. 設(shè)計功率的計算
式中： ——工況系數(shù)；自動鉆床一般為空載啟動取=1.2
——傳遞功率；取電動機(jī)額定功率=550W
計算出=660W。
2. 選擇帶型
根據(jù)=660W，=1400 r/min，根據(jù)查《機(jī)械設(shè)計》中的皮帶規(guī)格手冊，可以得出選用Z型V帶。
3. 電機(jī)帶輪的直徑和、中心距以及帶長的計算
公式為：
傳動比的公式：i=/
其中式子中：
——鉆床主軸帶輪直徑；
——鉆床主軸帶輪直徑；
——小帶輪的轉(zhuǎn)速 r/min；
——大袋輪的轉(zhuǎn)速r/min；
——滑動率；取=0.01~0.02。
傳動比的公式：i=/
①.軸帶輪直徑 80mm
電機(jī)帶輪直徑 2.5X80X（1—0.02）=196mm
取標(biāo)準(zhǔn)值200mm
中心距：由于機(jī)器較小所以中心距取值較小。
中心距選定要求：
初定224mm 符合此要求。
帶長計算：
帶長計算公式：
Ld0=448+436.6+87.5=887.6mm
取標(biāo)準(zhǔn) 880mm
確定實(shí)際中心距a。
公式：
a≈224+(880-887.6)/2
=220.2mm。
②. 帶輪計算：
軸帶輪直徑 120mm
電機(jī)帶輪直徑 1.5x120x（1-0.02）=176.4mm
取標(biāo)準(zhǔn)值175mm
帶長Ld0=2x224+463.15+97=1008.15mm
取標(biāo)準(zhǔn)值為1000mm
中心距：
中心距取平均值224mm
介于1#和2#帶輪之間的關(guān)系
V帶取值1000mm
中心距取平均值224mm
③. 帶輪計算：
電機(jī)帶輪直徑 150mm
軸帶輪直徑 1.0X150X(1-0.02)=147mm
取標(biāo)準(zhǔn)值150mm
中心距：初定280mm
帶長取平均值Ld0=1111mm
取平均值為1100mm
中心距：a≈294mm
④. 帶輪計算：
軸帶輪直徑 175mm
電機(jī)帶輪直徑 0.7x175x（1-0.02）=120.05mm
取標(biāo)準(zhǔn)值120mm
中心距：初定285mm
帶長：Ld0=1131mm
取平均值為1100mm
中心距：a=290mm
介于3#和4#帶輪之間的關(guān)系：
帶長取1100mm
中心距取平均值292mm
⑤. 帶輪計算
軸帶輪直徑 200mm
電機(jī)帶輪直徑0.4x200x（1-0.02）=78.4mm
取標(biāo)準(zhǔn)值為80mm中心距：初定285mm
帶長取為Ld0=1078mm
取平均值為1100mm
中心距的平均值為291mm
⑥.傳動比的計算
在一般的皮帶傳動中，因滑動率不大（0.01~0.02），故可以不考慮滑動率的大小。所以，兩個五級塔輪從上到下的傳動比為：
i1=0.16；i2=0.47；i3=1；i4=2.14；i5=6.25
4. 驗(yàn)算帶速
帶速的計算公式為：
由以上確定的數(shù)值，分別代入可計算出帶速分別等于5.86；8.98；18.84；13.19；14.65。在5～20范圍之間，帶速合適
4、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計
多用途小型鉆銑床的機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計主要內(nèi)容包括：機(jī)床運(yùn)動部件的慣性計算、工件傳動及導(dǎo)向元件的設(shè)計、數(shù)據(jù)計算及制造零件的選用。
4.1 參數(shù)計算
4.1.1 切削力
1）、鉆削力的計算公式為：
=(N)
其中，式中 ——軸向力系數(shù) ;
——鉆孔直徑mm;
——鉆削進(jìn)給量mm;
其中：，，——修正系數(shù)。
考慮到鉆銑床不僅除了實(shí)現(xiàn)鉆孔外，還具有擴(kuò)孔，鉸孔、攻絲紋和銑削、鏜削等多項(xiàng)作用，所以工件材料以鐵來設(shè)計，其中d的最大孔徑為14mm，銑槽的寬度為10mm來計算。通過查機(jī)械加工手冊，可以得出=304.11，=1，=0.8，=1的固定值，進(jìn)給量f查得0.18~0.22，其中取f=0.20。
則有：
=304.11×14××1=1174.85(N)
2）、多用途小型鉆銑床的銑削力的計算
其中銑削圓周力
式中 ——銑削寬度mm；
——銑削深度mm；
——每齒進(jìn)給量mm；
——銑刀直徑mm；
Z——銑刀齒數(shù)mm。
將數(shù)據(jù)帶入公式可以求得 =123(N)
對于機(jī)床的銑削加工，刀具走刀的抗力與圓周銑削力相等，則刀具走刀抗力＝123N。
4.1.2 切削功率的計算
1）. 切削扭矩：
（N·M）
通過查機(jī)械加工手冊，可知：=0.117，=2.0，=0.8，=1.0，所以，
切削扭矩（N·M）
2). 切削速度的公式：
其中式中：T——刀具耐用度（min），查機(jī)械手冊標(biāo)準(zhǔn)表，取20min。
通過查機(jī)械加工手冊表，可知：=28.1，，，，m=0.125，因此將數(shù)據(jù)帶入可以得出，
（m∕min）
3) . 切削功率的公式為：
將數(shù)據(jù)帶入可以得出下列式子：
（kW）
4).軸徑的計算：
根據(jù)金屬切削的原理可以得出，鉆銑床的主軸切削功率的計算公式為：
式中：—— 軸向切削力（N）
—— 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量(mm)
n——主軸固定轉(zhuǎn)速（r/min）
—— 切削力矩（N·M）
將這些數(shù)值代入公式中可以計算出功率=0.8KW
因?yàn)檫€有軸承的傳動效率（根據(jù)手冊可以查得為0.99）和平鍵的傳動效率（可以查得為0.98），所以可計算出鉆床主軸要傳遞的功率P為：
P=/(0.99×0.99×0.98)=0.83KW
由工況分析可知，在鉆床的切削加工過程中，鉆床主軸主要受到切削扭矩和軸向進(jìn)給力的作用。軸向進(jìn)給力是沿主軸軸向的，在主軸保持其與工作臺的垂直度的情況下，軸向力作用產(chǎn)生的彎矩基本為零，可忽略不計。所以，鉆床主軸為僅受轉(zhuǎn)矩作用的軸類。查《機(jī)械設(shè)計》得鉆床最小直徑的計算公式如下：
選C=110，計算出dmin=9.3mm
根據(jù)以上的計算結(jié)果可知，在滿足鉆銑床加工條件的情況下，組合機(jī)床的主軸最小直徑不能小于9.3mm，根據(jù)組合式鉆銑床的主軸結(jié)構(gòu)，現(xiàn)選擇機(jī)床的直徑為30mm。
因?yàn)闄C(jī)床傳動的效率可以得出，鉆銑床的主軸要傳遞的轉(zhuǎn)矩為：M=Mk/（0.99×0.99×0.98）=0.54 N·M
其主軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度約束條件為：
式中：τT——軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力（MPa）
M——軸的傳遞轉(zhuǎn)矩(N·mm)
WT——軸的抗扭截面模量（mm3）
[τT]——軸的許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力（）
根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》可以得出主軸抗扭的截面的模量WT的計算公式為：
式中： d1——鍵的內(nèi)徑（mm）
b——鍵的齒寬(mm)
z——鍵的齒數(shù)
D——鍵的外徑（mm）
把選擇的平鍵的基本參數(shù)代入公式中可計算出WT=42.73，所以可以得出鉆銑床主軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力=0.12。
因?yàn)閇]=35，可以得出≤[]，所以，軸滿足強(qiáng)度要求。
4.2 工作臺外形概述以及尺寸和對重量估算
4.2.1機(jī)床基礎(chǔ)作用
組合式機(jī)床的受到的全部載荷都是由其底座下面的底層所承受的，受組合式鉆銑機(jī)床影響的哪個部分稱為地基，機(jī)床向地基傳遞基本載荷的結(jié)構(gòu)就是機(jī)床的基礎(chǔ)，機(jī)床的基礎(chǔ)都是應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的，并可以滿足機(jī)床控制振動的要求，以此來確保機(jī)床良好的運(yùn)轉(zhuǎn)。
主要作用為：
1.承受機(jī)床的負(fù)荷并吸收機(jī)床工作時的振動，從而能夠有效的保持機(jī)床的精度和使用壽命。
2.可以提高組合機(jī)床的床身和支撐立柱等大件的剛度。
3.增加組合鉆銑機(jī)床的系統(tǒng)的動剛度，消減和隔離所受外界振動的影響。
4.還需要保證各分離器部件之間的相對位置的精度；如落地式、坑式等重型機(jī)床。
4.2.2機(jī)床類型
組合式機(jī)床按其大小、重量可以劃分為：
中、小型機(jī)床 單機(jī)重量大概是≤10tf
大型機(jī)床 單機(jī)重量大概是10~30 tf
重型機(jī)床 單機(jī)重量大概是30~100 tf
超重型機(jī)床 單機(jī)重量大概是≥100 tf
我們現(xiàn)所設(shè)計的是小型機(jī)床，一般都廣泛應(yīng)用于小型工件的加工。
4.3機(jī)床導(dǎo)軌
機(jī)床的導(dǎo)軌的要求應(yīng)滿足：（1）精度高，使用壽命長，剛度及承載能力比較大；（2）摩擦阻力小，平臺運(yùn)動平穩(wěn)，組裝結(jié)構(gòu)簡單，便于工件的加工、裝配和調(diào)整，還要做到維修成本低。
因此次所設(shè)計的機(jī)床主要是用于小型個體戶的機(jī)械加工，不是大型工廠所需要的設(shè)備，故此次選用的是滑動導(dǎo)軌。因滑動導(dǎo)軌的構(gòu)成結(jié)構(gòu)簡單，制造起來比較，比較容易進(jìn)行維護(hù)，而且成本比較低，使用的壽命長，其中粘結(jié)的塑料復(fù)合導(dǎo)軌板造成磨損后還可以更換，還可以廣泛應(yīng)用于普通機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動的導(dǎo)軌。
機(jī)床的導(dǎo)軌截面形式：
1.矩形導(dǎo)軌（其中包括：1）寬式組合；2）窄式組合；兩個方面）
2.雙三角型導(dǎo)軌；
3.矩形和三角型導(dǎo)軌；
4.矩形和燕尾型組合；
5.燕尾型導(dǎo)軌；
6.凸V型和燕尾型導(dǎo)軌的組合；
7.雙V型對頂組合；
8.雙圓柱式導(dǎo)軌；
9.雙圓柱式與矩形的導(dǎo)軌結(jié)合；
綜合各種導(dǎo)軌的性能、以及導(dǎo)軌的實(shí)際應(yīng)用、組成結(jié)構(gòu)和美觀程度，此次設(shè)計我選用了燕尾導(dǎo)軌，其應(yīng)用情況具體如下：
由于作用于固定部件高度的尺寸受限的場合限制，如車床橫滑的座臺溜板導(dǎo)軌，和刀架式導(dǎo)軌。
4.3.1 X方向工作臺尺寸確定
拖板尺寸公式=長×寬×高=250mm×135mm×50mm
其中上導(dǎo)軌為X方向
可以取動導(dǎo)軌長度：＝240mm
其中動導(dǎo)軌行程：＝220mm
所以可以算出支承導(dǎo)軌長度：＝＋＝460mm
同時可以算出保持器長度：＝＋/2＝350mm
4.3.2 Y方向工作臺尺寸的確定
拖板尺寸公式=長×寬×高=110mm×120mm×45mm
其中下導(dǎo)軌 為Y方向
可以取動導(dǎo)軌長度：＝100mm
已知，動導(dǎo)軌行程：＝80mm
其中支承導(dǎo)軌的長度為＝＋＝180mm
可以算出保持器長度為＝＋/2＝140mm
4.3.3 重量估算
根據(jù)實(shí)際要求可知以下數(shù)據(jù)：
（1）上拖板重量：＝200×80×50×10-3×7.8×10-2=80.0(N)
（2）下拖板重量：＝450×220×8×10-3×7.8×10-3=79.20(N)
（3）X方向?qū)к壷亓浚?×(460＋140)×30×20×7.8×10-2×10-3≈56.16(N)
（4）Y方向動導(dǎo)軌重量：(350+140)×30×20×7.8×10-2×10-3≈22.93(N)
（5）夾具及工件重量：約180N。
所以X工作臺的運(yùn)動部分的重量為
＝(1)＋(3)/2＋(5)＝80＋56.16/2＋180＝288.08(N)
工作臺運(yùn)動部分總重量為：
＝(1)＋(2)＋(3)＋(4)＋(5)＝80＋79.20＋56.16＋22.93＋180=418.29(N)
4.4 滾動導(dǎo)軌參數(shù)確定
機(jī)床工作臺的滾動導(dǎo)軌系統(tǒng)的設(shè)計，是為了控制固定平臺元件和移動平臺元件之間最大的接觸面積，這樣的設(shè)計不但能提高機(jī)床系統(tǒng)的承載被加工元件能力，而且組合鉆銑床的系統(tǒng)還可以承受工作時產(chǎn)生的間歇切削或產(chǎn)生的重力切削的沖擊力，從而能夠把所受到的作用力可以廣泛擴(kuò)散，然后可以擴(kuò)大工作臺承受力的面積。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)要求，所以工作臺導(dǎo)軌系統(tǒng)的溝槽形狀就有很多不同的樣式，其中具有代表性的有兩種樣式，一種是稱為哥特式可以叫做尖拱式的，這種樣式的形狀是一個半圓的延伸，他的接觸點(diǎn)為他的頂點(diǎn)；另一種形式為圓弧形，同樣能起到和哥特式導(dǎo)軌的相同作用。無論是這兩種的哪一種結(jié)構(gòu)形式，他的目的只有一個，那就是力求使把滾動鋼球的半徑與工作臺導(dǎo)軌的接觸(固定元件)。其決定組合機(jī)床的系統(tǒng)的性能特點(diǎn)的因素是：滾動導(dǎo)軌元件怎樣才能做到與導(dǎo)軌的完美導(dǎo)軌接觸，這才是是問題的關(guān)鍵。
根據(jù)機(jī)床運(yùn)動的要求，工作臺在左右平移時可以選用雙Ｖ形滾珠導(dǎo)軌，在工作臺前后移動時可以才用燕尾式導(dǎo)軌。
①雙V型滾珠導(dǎo)軌：導(dǎo)軌的制作工藝比較好，可以提高加工工件時的加工精度，但這種導(dǎo)軌在工價加工時所受到的接觸應(yīng)力比較大，容易被工件壓出溝槽，損壞導(dǎo)軌。當(dāng)組合式機(jī)床工作時部作件移動時，導(dǎo)軌內(nèi)的鋼球就在導(dǎo)軌支架的溝槽中做循環(huán)的流動，在滾動的過程中把導(dǎo)軌支架之間產(chǎn)生的磨損量平均分?jǐn)偟礁鱾€鋼球上，這樣工作可以延長直線滾珠導(dǎo)軌的使用壽命。同時，為了消除工作臺支架與滾珠導(dǎo)軌之間產(chǎn)生的間隙，然后可以預(yù)加工作時的負(fù)載，可以提高導(dǎo)軌運(yùn)動系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而可以預(yù)加工作負(fù)荷的獲得．這樣就是在滾珠導(dǎo)軌和工作臺支架之間安裝的鋼球超了尺寸。安裝的鋼球的直徑公差一般為±20微米，以0.5微米為增量變化，可以根據(jù)這個規(guī)格將鋼球進(jìn)行篩選分類，然后在分別把分好的鋼珠裝入導(dǎo)軌上，預(yù)加負(fù)載產(chǎn)生的大小，一般都決定于鋼球上受到的作用力。如果鋼球上受到的作用力比較大，經(jīng)受的預(yù)加的負(fù)荷的時間比較長，從而導(dǎo)致了工作臺支架的運(yùn)動阻力增強(qiáng)，這樣就出現(xiàn)了工作平衡時的問題；還有為了提高工作系統(tǒng)的靈敏度，減少運(yùn)動時產(chǎn)生的阻力，對應(yīng)地還要減少導(dǎo)軌所受的預(yù)加負(fù)荷，而為了提高機(jī)床運(yùn)動時精度和保持精度的準(zhǔn)確性，就必須要求要有足夠的預(yù)加負(fù)數(shù)，這就是產(chǎn)生矛盾的兩方面。
由于機(jī)床工作的時間比較長，鋼球就開始磨損，其機(jī)床作用在鋼球上的預(yù)加負(fù)載減弱了，然后導(dǎo)致了機(jī)床的工作各部件的運(yùn)動精度降低了。但是，如果要保持機(jī)床工作的初始精度，就必須要更換導(dǎo)軌的支架，甚至要更換導(dǎo)軌。如果組機(jī)床已經(jīng)喪失了的系統(tǒng)精度，那唯一的方法就是更換滾動的元件。
圖4-1.滾珠導(dǎo)軌的簡圖
②燕尾式導(dǎo)軌：這種導(dǎo)軌是銑床上的專用導(dǎo)軌，參數(shù)一般都是國家標(biāo)準(zhǔn)的具體參數(shù)，導(dǎo)軌的形狀是燕尾形的，即像等腰梯形的形狀。一般導(dǎo)軌的零件為HT200，其技術(shù)的主要要求是：燕尾導(dǎo)軌面的直線度為0.008，其中兩個燕尾面的之間的平行度為0.010，而導(dǎo)軌與底面的垂直度為0.020，另外，工作導(dǎo)軌的的平行面還有導(dǎo)軌的平行度和表面粗糙度等方面的要求。但是這些精度的的高低將直接影響著組合機(jī)床的刀具的加工進(jìn)給精度，所以必須要得到嚴(yán)格保證。
圖4-2.燕尾型導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)簡圖
2）、其中滾動體尺寸與數(shù)目的確定
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)滾珠導(dǎo)軌實(shí)物可以選出滾珠的直徑。
滾珠的直徑可以取為=6mm,數(shù)目根據(jù)決定。
由于上導(dǎo)軌的 ＝299.8N
故有=12.9
已知方向的導(dǎo)軌長度＝180mm,取=13，兩滾珠之間的間距=15mm。
可以得出下導(dǎo)軌所受到的力為：
=391.5N
故有=16.8
所以可以取=15，=9mm。
3）、導(dǎo)軌上滾珠所用的負(fù)荷計算
導(dǎo)軌上平均每個滾珠上的最大負(fù)荷可以用公式計算,從而得出
其中式中 導(dǎo)軌的欲加負(fù)荷，按最大負(fù)荷的1/2計算。
機(jī)床在銑削時軸承所受的復(fù)合比鉆削小，故根據(jù)鉆孔驗(yàn)算，有
X方向?qū)к壸畲筘?fù)荷為：
=34.6N
Y方向?qū)к壸畲筘?fù)荷為：
=39.5N
許用的負(fù)荷為
查機(jī)械加工表可以得出得60N,考慮到制造精度比較高，且運(yùn)行導(dǎo)軌短，k可以提高為50%，k取100N，查表得，故
由此可知 < ，<
所以選用的導(dǎo)軌是可用的。
總 結(jié)
通過這次課題設(shè)計，使我更深層次的了解到了設(shè)計工作的困難與不易。在設(shè)計過程中首先需要了解非常全面的各種理論的知識。打個比方說，設(shè)計過程中僅軸上裝配的軸承的一個臺階就涉及到了很多方面的知計算知識。因此機(jī)械設(shè)計也是一個非常細(xì)致的活。
這次的畢業(yè)設(shè)計讓我們跨進(jìn)了機(jī)械設(shè)計工作的門檻，此次課題的設(shè)計讓我們能夠更加深入的了解到了設(shè)計工作的種種方法與不容易。整臺組合式機(jī)床的設(shè)計并不僅僅是設(shè)計一個零件那么簡單，必須要做到零件與零件之間需要進(jìn)行相互配合，能夠相互連接，同時還在位置的配合以及體積的大小的上尤為突出。組合式機(jī)床的每個零件為了便于裝配，都需要經(jīng)過反復(fù)的修正，既保證了零件本身的合格，又很最大程度上的配合其零件的裝配。這個過程中需要一次又一次的否決設(shè)計好的零件，還要一遍又一遍的對數(shù)據(jù)進(jìn)行修正計算，這不僅僅是光需要工作的細(xì)致，更重要的是需要工作的耐心。
在機(jī)械設(shè)計的同時還考驗(yàn)了我們對有關(guān)機(jī)械市場的分析能力，對各類不同的機(jī)械材料，各種材質(zhì)的金屬的處理方式的應(yīng)用。要在經(jīng)濟(jì)方面和實(shí)用方面尋找到平衡點(diǎn)，通過對各類機(jī)械材料性能的了解以及對熱處理方式的應(yīng)用將設(shè)計組合式機(jī)床的成本盡量的降到最低。
此次的進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計的主要目的是為了培養(yǎng)我們綜合的分析能力和如何解決本專業(yè)的一般機(jī)械工程技術(shù)問題的獨(dú)立性工作能力依稀來拓寬和深化我們所學(xué)到的知識，同時也需要培養(yǎng)我們樹立了正確的設(shè)計思想思維，從而可以更好的掌握機(jī)械設(shè)計這一方面的一般步驟和方法，再就是培養(yǎng)我們?nèi)绾文軌蛘_的使用現(xiàn)成的技術(shù)資料、國家標(biāo)準(zhǔn)的工作手冊、以及圖冊工具書所進(jìn)行的設(shè)計計算，來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，編寫一些與技術(shù)相關(guān)的文件等方面的工作能力，最重要的就是培養(yǎng)我們?nèi)绾芜M(jìn)行調(diào)查研究，從而能夠面向?qū)嶋H情況，來進(jìn)行工件的生產(chǎn)，還需要向工人和技術(shù)人員學(xué)習(xí)他們的基本的工作態(tài)度和工作作風(fēng)。
通過本次的設(shè)計，我深深的覺得自己在每個方面都很欠缺。經(jīng)驗(yàn)欠缺，這是不可避免的，經(jīng)驗(yàn)是必須要長時間的累積。知識面得欠缺，這就必須通過學(xué)習(xí)，通過翻閱各類資料來彌補(bǔ)。在這次的畢業(yè)設(shè)計中，從開始的對成型設(shè)備的選型的參考選擇，到后來對于機(jī)械成型設(shè)計的制造與制定的幾個必要的環(huán)節(jié)來進(jìn)行的設(shè)計。還有重點(diǎn)是缺乏工作效率，在設(shè)計過程中出現(xiàn)的一些小問題和小細(xì)節(jié)上的思考上，造成了時間的耽誤緊張，無法進(jìn)一步完善整體設(shè)計。由于學(xué)生的設(shè)計水平有限，再加上時間倉促，本次設(shè)計的說明書中難免會有錯誤和欠妥之處，懇請各位老師的批評指正。
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致 謝
這次設(shè)計是在于建波老師的悉心指導(dǎo)之下。于老師為我的設(shè)計提供了非常多的的指導(dǎo)，不管是遇到什么問題，于老師都會耐心的教導(dǎo)我克服各種困難。為此，特向于建波老師致以深深的敬意，老師您辛苦了！
在設(shè)計過程曲折復(fù)雜，圍繞多用途小型鉆銑床的精加工，低成本的設(shè)計步驟來進(jìn)行進(jìn)行，并力求使機(jī)床的結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝，調(diào)整和維修，但由于我知識水平和實(shí)踐機(jī)會有限，所在設(shè)計過程中對課題的深度和廣度，難免有出現(xiàn)漏洞及不如意之處，加上時間有限，對整個機(jī)床的全部設(shè)計還有較多工作做的不是很完整，這都需要在今后的工作中使自己更加努力學(xué)習(xí)，不斷完善自己，最終不斷促進(jìn)自己。
? 四年的艱苦學(xué)習(xí)，五個月的精心準(zhǔn)備，畢業(yè)論文終于到了劃句號的時候，心頭按說該如釋重負(fù)，但寫作過程中常常出現(xiàn)的輾轉(zhuǎn)反側(cè)和力不從心之感卻揮之不去，論文寫作的過程并不輕松，工作的壓力時時襲擾，知識的積累尚欠火候，于是，我只能一次次埋頭于圖書館中，一次次在深夜奮筆疾書。我第一次費(fèi)如此長的時間和如此多的精力，完成一篇具有一定學(xué)術(shù)價值的論文，其中的艱辛與困難難以訴說，但曲終幕落后留下的滋味，值得我一生慢慢品嘗。敲完最后一個字符，重新從頭細(xì)細(xì)閱讀早已不陌生的文字，我感觸頗多。雖然其中沒有什么值得特炫耀的成果，但對我而言，這些都是寶貴的財富。它是指導(dǎo)老師無數(shù)教誨、關(guān)愛和幫助的結(jié)果。
??我要感謝我的指導(dǎo)教師于老師。于老師雖身負(fù)教學(xué)、科研重任，仍抽出時間，不時召集我和同門以督責(zé)課業(yè)，耳提面命，殷殷之情盡在諄諄教誨中。這篇論文更傾注了她的大量心血。從初稿到定稿，于老師不厭其煩，一審再審，大到篇章布局的偏頗，小到語句格式的瑕疵，都一一予以指出，同時，我要感謝長城學(xué)院所有給我上過課老師，是他們傳授給我方方面面的知識，拓寬了我的知識面，培養(yǎng)了我的功底，對論文的完成不無裨益。我還要感謝學(xué)院的各位工作人員，他們細(xì)致的工作使我和同學(xué)們的學(xué)習(xí)和生活井然有序。
??謹(jǐn)向我的父母和家人表示誠摯的謝意。他們是我生命中永遠(yuǎn)的依靠和支持，他們無微不至的關(guān)懷，是我前進(jìn)的動力；他們的殷殷希望，激發(fā)我不斷前行。沒有他們就沒有我，我的點(diǎn)滴成就都來自他們。
??讓我依依不舍的還有各位學(xué)友、同門和室友。在我需要幫助的時候，同學(xué)們伸出溫暖的雙手，鼎立襄助。能和他們相遇、相交、相知是人生的一大幸事。
??本論文的完成遠(yuǎn)非終點(diǎn)，文中的不足和淺顯之處則是我新的征程上一個個新的起點(diǎn)我將繼續(xù)前行！
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