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鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2007 1 1 前言 組合機(jī)床是用按系列化標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的通用部件和按被加工零件的形狀及加工工 藝要求設(shè)計(jì)的專用部件組成的專用機(jī)床 本人課題來(lái)源于江蘇江淮動(dòng)力集團(tuán) 本人所設(shè)計(jì)的題目是 ZH1105 柴油機(jī)氣缸 體三面粗鏜組合機(jī)床設(shè)計(jì) 主要完成左主軸箱裝配圖和零件圖設(shè)計(jì)任務(wù) 所設(shè)計(jì)的 機(jī)床主要用于加工柴油機(jī)左氣缸體 本人在完成 三圖一卡 的基礎(chǔ)上 完成組合機(jī) 床自動(dòng)加工柴油機(jī)氣缸體的左主軸箱設(shè)計(jì) 1 1 總體設(shè)計(jì) 1 制定工藝方案 確定機(jī)床的配置型式及結(jié)構(gòu)方案 2 三圖一卡設(shè)計(jì) 包括 a 被加工零件工序圖 b 加工示意圖 c 機(jī)床聯(lián) 系尺寸圖 d 生產(chǎn)率計(jì)算卡 1 2 左主軸箱設(shè)計(jì) 1 左箱總裝圖 2 左軸箱箱體零件圖 3 其它零件圖 4 有關(guān)計(jì)算 校核等 1 3 發(fā)展?fàn)顩r及涉及內(nèi)容 當(dāng)我國(guó)加入 WTO 以后 制造業(yè)所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存 對(duì)組合機(jī)床的要求 相對(duì)提高 從而設(shè)計(jì)機(jī)床的要求也提高 為了組合機(jī)床行業(yè)適時(shí)調(diào)整戰(zhàn)略 采取了 積極的應(yīng)對(duì)策略 出現(xiàn)了產(chǎn) 銷兩旺的良好勢(shì)頭 截至 2002 年 9 月份 組合機(jī)床 行業(yè)僅組合機(jī)床產(chǎn)品一項(xiàng) 產(chǎn)量快速增長(zhǎng) 相比 2001 年同比增長(zhǎng)了十個(gè)百分點(diǎn)以 上 另外組合機(jī)床行業(yè)工業(yè)增加值 產(chǎn)品銷售率 全員工資總額 出口交貨值等經(jīng) 濟(jì)指標(biāo)均有不同程度的增長(zhǎng) 新產(chǎn)品 新技術(shù)較去年均有大幅度提高 可見行業(yè)企 業(yè)運(yùn)營(yíng)狀況良好 研究的主要內(nèi)容可涉及 工程設(shè)計(jì)相關(guān)的理論 產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的技術(shù)難點(diǎn) 對(duì)如 何進(jìn)行同類產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行研究 相關(guān)行業(yè)的熱點(diǎn)技術(shù)問(wèn)題 針對(duì)的設(shè)計(jì)任務(wù)的特點(diǎn) 所采用的相關(guān)結(jié)構(gòu)的工作原理 如何用相關(guān)的技術(shù)手段來(lái)保證設(shè)計(jì)質(zhì)量 設(shè)計(jì)產(chǎn)品 所涉及的相關(guān)技術(shù) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性校驗(yàn) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的操作簡(jiǎn)便性 制造和使用 的經(jīng)濟(jì)性 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的環(huán)保 節(jié)能特性 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的制造可實(shí)施性 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的壽 命 產(chǎn)品設(shè)計(jì)中零 部件的標(biāo)準(zhǔn)化 通用化問(wèn)題 1 4 本課題擬解決的問(wèn)題 1 總體設(shè)計(jì)問(wèn)題 如設(shè)計(jì)選型 產(chǎn)品總體布局 產(chǎn)品配置 ZH1105 柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床設(shè)計(jì) 左主軸箱設(shè)計(jì) 2 2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)的特殊要求 例如特定的參數(shù)要求 特定的結(jié)構(gòu)要求 特定的性能 要求 3 產(chǎn)品傳動(dòng)方案的確定 標(biāo)準(zhǔn)件 通用件的選擇 4 詳細(xì)設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題 例如相關(guān)的強(qiáng)度校核 剛度校核 局部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題的 方案確定 5 產(chǎn)品的設(shè)計(jì)分析 例如有限元分析 運(yùn)動(dòng)分析 動(dòng)力學(xué)分析 6 工藝設(shè)計(jì)方案的論證 設(shè)計(jì)效果仿真 加工模擬仿真 7 生產(chǎn)效率 經(jīng)濟(jì)性 生產(chǎn)周期 1 5 解決方案及預(yù)期效果 1 5 1 解決方案 1 采用何種總體設(shè)計(jì)方案 針對(duì)某種需求采用何種特殊結(jié)構(gòu) 2 易損件采用便于裝拆的結(jié)構(gòu) 采用何種設(shè)計(jì)手段 3 采用何種分析手段 采用何種實(shí)驗(yàn)手段 4 采用何種優(yōu)化方法 采用何種仿真手段 1 5 2 預(yù)期效果 產(chǎn)品的制造工藝性好 產(chǎn)品外形美觀 產(chǎn)品的制造成本降低 提高設(shè)計(jì)的一次 成功率 減少設(shè)計(jì)返工 交貨期縮短 產(chǎn)品使用中的維護(hù)成本降低 設(shè)計(jì)的產(chǎn)品工 作更穩(wěn)定 可靠 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理 符合工作現(xiàn)場(chǎng)的需要 更易于操作和使用 產(chǎn)品 的使用效果達(dá)到什么樣的指標(biāo) 產(chǎn)品拆卸方便 更易于維護(hù) 所設(shè)計(jì)的部分符合整 個(gè)工藝流程的要求 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)四個(gè)多月 在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)下 在本組設(shè)計(jì)人員的共 同努力下 我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)得以按時(shí)圓滿地完成 在此向所有支持我這次畢業(yè)設(shè)計(jì) 的老師和同學(xué)表示深深的感謝 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2007 3 2 方案論證 組合機(jī)床的通用部件分大型和小型兩大類 用大型通用部件組成的機(jī)床稱為大 型組合機(jī)床 用小型通用部件組成的機(jī)床稱為小型組合機(jī)床 機(jī)床帶有一套固定的夾具 根據(jù)所需加工面數(shù)布置動(dòng)力部件 動(dòng)力部件可以是 立式 臥式或斜式安裝 工件安裝在機(jī)床的固定夾具里 夾具和工件固定不動(dòng) 動(dòng) 力滑臺(tái)上的動(dòng)力箱連同多軸箱或單軸切削頭實(shí)現(xiàn)切削運(yùn)動(dòng) 根據(jù)加工零件的要求 本機(jī)床采用單工位組合機(jī)床 刀具對(duì)零件的加工為平行 加工 動(dòng)力部件采用臥式安裝 品字型結(jié)構(gòu) 2 1 組合機(jī)床工藝方案的制定 2 1 1 確定機(jī)床完成工藝時(shí)的一些限制 1 孔間中心距的限制 在確定組合機(jī)床完成工藝時(shí) 要考慮可同時(shí)加工的最小孔中心距 由于主軸箱 的主軸結(jié)構(gòu)的設(shè)備導(dǎo)向的需要 所以近距離孔能否在同一多軸箱上同一工位加工受 其限制 2 結(jié)構(gòu)工藝性不好的限制 有些工件結(jié)構(gòu)工藝性不好 如箱體多層壁上的同軸線的孔徑中間大兩頭小時(shí) 則進(jìn)刀困難 當(dāng)孔徑大于 50mm時(shí) 可采用讓刀的辦法 多層壁同軸孔 為便于 布置中間導(dǎo)向裝置 孔中心離箱體側(cè)壁間距離也應(yīng)夠 2 2 確定切削用量及選擇刀具 2 2 1 選擇切削用量 16 個(gè)被加工孔中 由于既有鉆孔加工又有鏜孔加工 所以選擇切削用量時(shí)應(yīng)綜 合考慮 鉆孔切削用量從文獻(xiàn) 9 的 130 頁(yè)表 6 11 中選取 鏜孔切削用量從文獻(xiàn) 9 的 130 頁(yè)表 6 15 中選取 由于鉆孔的切削用量與鉆孔深度有關(guān) 隨孔深的增加而逐 漸遞減 其遞減值按文獻(xiàn) 9 的 131 頁(yè)表 6 12 選取 鉆孔時(shí) 降低進(jìn)給量的目的是 為了減小軸向切削力 以避免鉆頭折斷 降低切削速度主要是為了提高刀具壽命 1 對(duì)右側(cè)面上 5 個(gè)孔的切削用量的選擇 保證進(jìn)給速度相等 A 鉆孔 4 36 4 通孔 由 d 22 50 硬度大于 190 240HBS 選擇 v 10 18m min f 0 25 0 4mm r 又 d 36 4mm 取定 v 17 6m min f 0 3mm r 則由文獻(xiàn) 5 的 43 頁(yè)知 2 dvn 10 1 得 n 1000 17 6 36 4 154r min B 鉆孔 5 24 4 通孔 ZH1105 柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床設(shè)計(jì) 左主軸箱設(shè)計(jì) 4 由 d 22 50 硬度大于 190 240HBS 選擇 v 10 18m min f 0 25 0 4mm r 又 d 24 4mm 取定 v 17 7m min f 0 3mm r 則由 dvn 10 得 n 1000 17 7 24 4 230r min C 鏜孔 1 2 61 4 由于刀具采用硬質(zhì)合金 加工材料為鑄鐵 v 35 50m min f 0 4 1 5mm r 中選 擇 考慮到刀具壽命以及進(jìn)給速度的一致性 取 v 35m mim f 0 6mm r 則 1000 35 61 4 181 5r min dvn 10 D 鏜孔 6 56 6 由于刀具采用硬質(zhì)合金 加工材料為鑄鐵 v 35 50m min f 0 4 1 5mm r 中選 擇 考慮到刀具壽命以及進(jìn)給速度的一致性 取 v 40m min f 0 5mm r 則 1000 40 56 6 225r min dvn 10 2 2 2 對(duì)左側(cè)面上 4 個(gè)孔的切削用量的選擇 由于分兩次進(jìn)給 要同時(shí)考慮進(jìn)給速度和轉(zhuǎn)速 兩次進(jìn)給轉(zhuǎn)速要相同 同次進(jìn) 給保證進(jìn)給速度相同 A 鏜孔 3 194 4 124 4 由于刀具采用硬質(zhì)合金 加工材料為鑄鐵 v 35 50m min f 0 4 1 5mm r 中選 擇 考慮到刀具壽命 加工余量應(yīng)取小一點(diǎn) 故加工 193 8孔采用分層切削 第一次進(jìn)給主要加工 194 4孔 取定 v 50m min f1 0 50mm r 則 1000 50 194 4 82r min dvn 10 第二次進(jìn)給要同時(shí)鏜 124 4孔 考慮到軸向切削力 進(jìn)給量應(yīng)選小一點(diǎn) 取定 v 37 3m min f2 0 6mm r 則 1000 37 3 124 4 95r min dvn10 B 鏜孔 1 2 2 61 4 由于刀具采用硬質(zhì)合金 加工材料為鑄鐵 v 35 50m min f 0 4 1 5mm r 中選 擇 考慮到刀具壽命以及進(jìn)給速度的一致性 取定 v1 35m mim f1 0 6mm r 則 1000 35 61 4 181 5r min dvn 10 同軸轉(zhuǎn)速相同 進(jìn)給速度一致 取定 v2 35m min f2 0 60mm r C 鉆孔 36 4 通孔 由 d 22 50 硬度大于 190 240HBS 選擇 v 10 18m min f 0 25 0 4mm r 又 d 35 8mm 取定第一次進(jìn)給 v1 17 9m min f1 0 3mm r 則 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2007 5 1000 17 9 36 4 157r min dvn 10 同軸轉(zhuǎn)速相同 進(jìn)給速度一致 取定 v2 17 9m min f2 0 3mm r 2 2 3 對(duì)后面上 1 個(gè)孔的切削用量的選擇 鏜孔 114 4 115 122 4 由于刀具采用硬質(zhì)合金 加工材料為鑄鐵 在 v 35 50m min f 0 4 1 5mm r 中 選擇 考慮轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度的一直性 取定 v 36 40 45m min 第一次進(jìn)給 取定 f1 0 36mm r 第二次進(jìn)給 取定 f2 0 16mm r 則 1000 55 7 114 4 155r min dvn 10 孔的編號(hào)見被加工零件工序圖 2 3 計(jì)算切削力 切削扭矩及切削功率 根據(jù)文獻(xiàn) 9 的 134 頁(yè)表 6 20 中公式計(jì)算鉆孔 2 6 08 2HBDfF 2 2 6 08 91fT 3 2 DvP 9740 4 根據(jù)文獻(xiàn) 9 的 134 頁(yè)表 6 20 中公式計(jì)算鏜孔 2 5 07 51HBfaFpZ 5 2 1 65 02 1fpX 6 2 5 07 HBfDaTp 7 2 6120vFPZ 8 式中 F Fz 切削力 N T 切削轉(zhuǎn)矩 N P 切削功率 Kw v 切削 速度 m min f 進(jìn)給量 mm r ap 切削深度 mm D 加工 或鉆頭 直徑 mm HB 布氏硬度 得 HB 223 ZH1105 柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床設(shè)計(jì) 左主軸箱設(shè)計(jì) 6 由以上公式可得 右面 1 2 軸 5 07 4 51HBfaFpZ N6 92335 1 5 02 1fapX 1 6 233 N6 5 07 25HBfDaTp 5 075 02343 61 m 49 20vFPZ 61357 kw 4 軸 6 08 2HBDfF 6 08 0242N1 58 6 08 91fT 6 8 09 133 m 91 DTvP 74 4 361 902 kw5 5 軸 6 08 2HBDfF 6 08 0 N1 58 91HBfT 6 08 0 23420 mN 35 D TvP 97 4 21 340 7 kw 6 軸 5 07 5HBfaFpZ 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2007 7 N2 179423503 5 07 1 65 0 HBfaFpX 1 2 133 N 5 07 5BfDaTp 5 07 2336 2 m 940 1vFPZ 620 7 kw3 左面 1 2 軸 5 07 451HBfaFpZ N 223 5 1 65 0 1fapX 1 2 33 N 5 07 5HBfDaTp 5 07 23438 62 m 419 0vFPZ 6127 5 kw9 3 軸 孔徑 194 4mm mNHBfaDTp 5 8719235 014 9 2575 07 33 ZH1105 柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床設(shè)計(jì) 左主軸箱設(shè)計(jì) 8 NHBfaFpZ 26 89235 014 5 07 33 fpX 14 650211 3 3 KWVFPZ732 8963 孔徑 124 4mm mNHBfaDTp 78 1204345 03 127 55 7 7 3 fFpZ 92 4 5 0750 3 NHBfapX 2 3 35101 65 02 KWVFPZ 8 7963 6 軸 0 75 1 49ZpafHBN 1 20 651 37XpFf 309 617 982ZFVPKW 后面 孔徑為 114 4mm mNHBfaDTp 9 1063745 03 17 255 7 7 fFpZ 2 42 4 5 075 0 NHBfapX 3 35101 65 02 1 KWVFPZ7 946 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2007 9 孔徑為 122 4mm 5 07 3 25HBfaDTp mN 41NfFpZ 193625 03 55 07 HBfapX 46 11 5 02 1 KWVFPZ8 936 孔徑為 122 4mm mNT 5 1849 NHBfaFpZ 19362 03 5 075 fpX 46 511 5 02 1 KWVFPZ96 73 軸編號(hào)與孔編號(hào)相對(duì)應(yīng) 2 4 選擇刀具結(jié)構(gòu) 根據(jù)加工精度 工件材料 工件條件 技術(shù)要求等進(jìn)行分析 按照經(jīng)濟(jì)地滿足 加工要求的原則 合理地選擇刀具 只要所選工藝方案可以采用剛性較好的鏜桿 還是采用鏜削方法 這是因?yàn)殓M刀制造簡(jiǎn)單 刃磨方便 當(dāng)被加工孔直徑在 40mm以上時(shí) 組合機(jī)床上多采用鏜削加工 其加工精度 可高達(dá) 1 2 級(jí) 直徑小于 40mm時(shí) 選用鉆削方法 鉆頭選用高速鋼修磨棱帶及橫刃鉆頭 鏜孔選用合金鏜刀頭 直徑大于 40mm時(shí) 選用鏜削方法 刀具材料為硬質(zhì)合金 當(dāng)加工階梯孔時(shí) 選用階梯桿 由于多刀加工 扭矩較大 所以要選用強(qiáng)度較好的刀桿材料 41Gr ZH1105 柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床設(shè)計(jì) 左主軸箱設(shè)計(jì) 10 3 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 三圖一卡 3 1 被加工零件工序圖 被加工零件工序圖是根據(jù)制定的工藝方案 表示所設(shè)計(jì)的組合機(jī)床上完成的工 藝內(nèi)容 加工部位的尺寸 精度 表面粗糙度及技術(shù)要求 加工用的定位基準(zhǔn) 夾 壓部位以及被加工零件的材料 硬度和在本機(jī)床加工前加工余量 毛坯或半成品情 況的圖樣 除了設(shè)計(jì)研制合同外 它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的重要依據(jù) 也是制造 使用 調(diào)整和檢驗(yàn)機(jī)床精度的重要文件 被加工零件工序圖是在被加工零件的基礎(chǔ)上 突 出本機(jī)床或自動(dòng)線的加工內(nèi)容 并作必要的說(shuō)明而繪制的 其主要內(nèi)容包括 1 被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本工序機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)部位結(jié)構(gòu)形 狀和尺寸 2 本工序所選用的定位基準(zhǔn) 夾壓部位及夾緊方向 3 本工序加工表面的尺寸 精度 表面粗糙度 形位公差等技術(shù)要求以及對(duì) 上道工序的技術(shù)要求 4 注明被加工零件的名稱 編號(hào) 材料 硬度以及加工部位的余量 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2007 11 ECCBBFF F H 1X45 1X45 6 36 3G B 6 36 3 C D E 1X45 6 3 6 36 3 6 36 3 6 3 6 3 Q 6 3 YHG GCCY 圖 3 1 被加工零件工序圖 3 2 加工示意圖 零件加工的工藝方案要通過(guò)加工示意圖反映出來(lái) 加工示意圖表示被加工零件 在機(jī)床上的加工過(guò)程 刀具 輔具的布置狀況以及工件 夾具 刀具等機(jī)床各部件 間的相對(duì)位置關(guān)系 機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等 3 2 1 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇 組合機(jī)床鉆孔時(shí) 零件上孔的位置精度主要是靠刀具的導(dǎo)向裝置來(lái)保證的 導(dǎo) 向裝置的作用是 保證刀具相對(duì)工件的正確位置 保證刀具相互間的正確位置 提 高刀具系統(tǒng)的支承剛性 本課題中鏜孔采用旋轉(zhuǎn)套導(dǎo)向 鉆孔采用固定套導(dǎo)向 a 尺寸規(guī)格的選用 b 導(dǎo)向套的布置 c 導(dǎo)向套配合的選擇 3 2 2 確定主軸 尺寸 外伸尺寸 在該課題中 主軸既有用于鏜孔又有用于鉆孔 鏜孔選用滾錐軸承主軸 鉆孔 選用滾珠軸承主軸 鏜孔時(shí)主軸與刀具采用浮動(dòng)卡頭連接 主軸屬于短主軸 鉆孔 時(shí)主軸與刀具采用接桿連接 主軸屬于長(zhǎng)主軸 根據(jù)由選定的切削用量計(jì)算得到的切削轉(zhuǎn)矩 T 由文獻(xiàn) 9 的 43 頁(yè)公式 410Bd 式中 d 軸的直徑 T 軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩 N m B 系數(shù) 本課題中 鏜孔主軸為剛性主軸 取 B 7 3 鉆孔主軸為非剛性主軸 取 B 6 2 ZH1105 柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床設(shè)計(jì) 左主軸箱設(shè)計(jì) 12 由公式可得 左面 軸 1 d 30 取定 d 40 軸 2 d 30mm 取定 d 40 軸 4 d 30 46 取定 d 40 軸 6 d 25 35 取定 d 40 右面 軸 1 2 d 37 取定 d 40 軸 4 d 34 取定 d 35 軸 5 d 28 取定 d 30 軸 6 d 35 取定 d 45 后面 軸徑 d 55mm 軸徑實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)確定 根據(jù)主軸類型及初定的主軸軸徑 文獻(xiàn) 9 的 44 頁(yè)表 3 6 可得到主軸外伸尺寸 幾接桿莫氏圓錐號(hào) 滾錐主軸軸徑 d 40 時(shí) 主軸外伸尺寸為 D d1 67 48 L 135 滾錐主軸軸徑 d 35 時(shí) 主軸外伸尺寸為 D d1 50 36 L 115 滾珠主軸軸徑 d 30 時(shí) 主軸外伸尺寸為 D d1 50 36 L 115 接桿莫氏圓錐號(hào)為 4 滾珠主軸軸徑 d 30 時(shí) 主軸外伸尺 寸為 D d1 50 36 L 115 接桿莫氏圓錐號(hào)為 3 3 2 3 動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定 1 工作進(jìn)給長(zhǎng)度 L 工的確定 工作進(jìn)給長(zhǎng)度 L 工 應(yīng)等于加工部位長(zhǎng)度 L 多軸加工時(shí)按最長(zhǎng)孔計(jì)算 與刀 具切入長(zhǎng)度 L1 和切出長(zhǎng)度 L2 之和 切入長(zhǎng)度一般為 5 10 根據(jù)工件端面的誤差 情況確定 鏜孔時(shí) 切出長(zhǎng)度一般為 5 10mm 當(dāng)采用復(fù)合刀具時(shí) 應(yīng)根據(jù)具體情況決定 所以得出以下結(jié)果 左主軸箱 工進(jìn)長(zhǎng)度 55mm 右主軸箱 工進(jìn)長(zhǎng)度 95mm 后主軸箱 工進(jìn)長(zhǎng)度 128mm 2 快速進(jìn)給長(zhǎng)度的確定 快速進(jìn)給是指動(dòng)力部件把刀具送到工作進(jìn)給位置 初步選定三個(gè)主軸箱上刀具 的快速進(jìn)給長(zhǎng)度分別為 215 255 和 125 3 快速退回長(zhǎng)度的確定 快速退回長(zhǎng)度等于快速進(jìn)給和工作進(jìn)給長(zhǎng)度之和 由已確定的快速進(jìn)給和工作 進(jìn)給長(zhǎng)度可知 三面快速退回長(zhǎng)度分別為 270 350mm 253mm 圖 2 3 為加工示 意圖 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2007 13 35 150235 465H120K7 475135 2670F8 M30X1 5 70H G641825196520 70H G856 410250Tr30X 4F8 35 46H7 K 302525246 12862 70H G6 85H7 M6220513751036 25K70H M615 20 15203 70H M6 374 1237 8125423 4930GB73 85M12X6T4 鋼 球GB812 M50X 43GB70 85M6X4GB65 8MX34GB65 8MX0467 4849GB70 85M6X1 氈 圈 ZQ軸 承 5TGB79 8MX1 T5045滾 動(dòng) 軸 承 6GB T27 95896 后 主 軸 箱 端 面n 150r mif 2 12T613D4 M0 x24 T615D4 M2X0GB97M80X2GB1 673182軸承 GB0 氈 圈 125J ZQ468MX3GB70 91M6X7058GB M16X407M16X40GB7 3氈 圈 8J ZQ145滾 動(dòng) 軸 承 6213GB T 7 94M6X20GB7 85117819 T613T612 M10 x2T64 8X35GB972M5x1GB80 223452627829Mx5GB6 7130M6xGB7 345367389401M30 x2GB8 4 平 衡 軸 孔n 18 5r mif06凸 輪 軸 孔n 95r mif0 6 起 動(dòng) 軸 孔n 154r mif0 3調(diào) 速 軸 孔n 230r mif 曲 軸 孔 n 8r mif0 5n 18 5r mif06 n 57r mif0 3凸 輪 軸 孔平 衡 軸 孔 左 主 軸 箱 端 面 43 170 20 180 210 105180 75160 60 98F 215H7 M60X 198H7 G6 85K6M1X2632 190160 19021 174 65185 64 圖 3 2 加工示意圖 3 3 機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖 3 3 1 選擇動(dòng)力部件 動(dòng)力滑臺(tái)型號(hào)的選擇 根據(jù)選定的切削用量計(jì)算得到的單根主軸的進(jìn)給力 按文獻(xiàn) 9 的 62 頁(yè)公式 niF1多 軸 箱 計(jì)算 式中 Fi 各主軸所需的 向切削力 單位為 N 則 左主軸箱 2361452 3 7164 2F 多 主 軸 箱 右主軸箱 0 0903197 82N 多 主 軸 箱 后主軸箱 5 多 主 軸 箱 實(shí)際上 為克服滑臺(tái)移動(dòng)引起的摩擦阻力 動(dòng)力滑臺(tái)的進(jìn)給力應(yīng)大于 F 又考慮 到所需的最小進(jìn)給速度 切削功率 行程 主軸箱輪廓尺寸等因素 為了保證工作 的穩(wěn)定性 由文獻(xiàn) 9 的 91 頁(yè)表 5 1 左 右 后面分別選用機(jī)械滑臺(tái) HJ40 A 型 HJ40 A 型 HJ40 A 型 臺(tái)面寬 400mm 臺(tái)面長(zhǎng) 800mm 滑臺(tái)及滑座總高為 320mm 允許最大進(jìn)給力為 20000N 其相應(yīng)的側(cè)底座型號(hào)分為 1CC401M 1CC401M 1CC401 3 3 2 動(dòng)力箱型號(hào)的選擇 ZH1105 柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床設(shè)計(jì) 左主軸箱設(shè)計(jì) 14 由切削用量計(jì)算得到的各主軸的切削功率的總和 根據(jù)文獻(xiàn) 9 的 47 頁(yè)公切 削P 式計(jì)算 式中 消耗于各主軸的切削功率的總和 Kw 切 削多 軸 箱 P 切 削 多軸箱的傳動(dòng)效率 加工黑色金屬時(shí)取 0 8 0 9 加工有色金屬時(shí)取 0 7 0 8 主軸數(shù)多 傳動(dòng)復(fù)雜時(shí)取小值 反之取大值 本課題中 被加工零件材 料為灰鑄鐵 屬黑色金屬 又主軸數(shù)量較多 傳動(dòng)復(fù)雜 故取 5 8 0 右主軸箱 0 8561 270 9682 7194 538PKW 主 則 43 KW主 根據(jù)液壓滑臺(tái)的配套要求 滑臺(tái)額定功率應(yīng)大于電機(jī)功率的原則 查文獻(xiàn) 9 的 頁(yè)表 5 38 得出動(dòng)力箱及電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 見表 2 1 15 4 表 3 1 動(dòng)力箱及電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 動(dòng)力箱型號(hào) 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 電動(dòng)機(jī)功率 Kw 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r PM 輸出軸轉(zhuǎn)速 r min 左主軸箱 1TD40 I Y132S 81 1440 480 右主軸箱 1TD40 I Y132S 82 2 1440 480 后主軸箱 1TD40 I Y100 L8 960 480 3 3 3 確定夾具輪廓尺寸 夾具是用于定位和夾緊工件的 所以工件輪廓尺寸和形狀是確定夾具輪廓尺寸 的依據(jù) 由于加工示意圖中對(duì)工件和靠模桿的距離 以及導(dǎo)套尺寸都作了規(guī)定 掌 握了以上尺寸后 確定夾具總長(zhǎng)尺寸 A A 590 mm 夾具底座高度應(yīng)視夾具大小 而定 既要求保證有足夠的剛性 又要考慮工件的裝料高度 一般夾具底座高度不 小于 240mm 根據(jù)具體情況 本夾具底座取高度為 345mm 3 3 4 確定中間底座尺寸 在加工示意圖中 已經(jīng)確定了工件端面至主軸箱在加工終了時(shí)距離 L1 左 650mm L2 右 800mm 根據(jù)選定的動(dòng)力部件及其配套部件的位置關(guān)系 并考慮動(dòng)力頭的前備量因素 通過(guò)尺寸鏈就可確定中間底座尺寸 L L 2 L1 左 L2 右 2L2 L3 2 L 1 L 2 L 3 其中 L1 動(dòng)力頭支承凸臺(tái)尺寸 L2 動(dòng)力頭支承凸臺(tái)端面到滑座前端面加工完了時(shí)距離 由于動(dòng)力頭 支承凸臺(tái)端面到滑座端面最小尺寸和動(dòng)力頭向前備量組成 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2007 15 L3 滑座前端面到床身端面距離取 L 585mm 確定中間底高度尺寸時(shí) 應(yīng)考慮鐵屑的儲(chǔ)存及排除電氣接線安排 中間底座高 度一般不小于 540mm 本機(jī)床確定中間底座高度為 600mm 3 3 5 確定主軸箱輪廓尺寸 主要需確定的尺寸是主軸箱的寬度 B 和高度 H 及最低主軸高度 h1 主軸箱寬 度 B 高度 H 的大小主要與被加工零件孔的分布位置有關(guān) 可按文獻(xiàn) 9 的 49 頁(yè)公 式計(jì)算 B b 2b1 H h h1 b1 式中 b 工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離 b1 最邊緣主軸中心距箱外壁的距離 h 工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離 h1 最低主軸高度 其中 h1 還與工件最低孔位置 h2 70 52 機(jī)床裝料高度 H 1005 滑 臺(tái)滑座總高 h3 320 側(cè)底座高度 h4 560 等尺寸有關(guān) 對(duì)于臥式組合機(jī)床 h1 要保證潤(rùn)滑油不致從主軸襯套處泄漏箱外 通常推薦 h1 85 140 本組合機(jī)床 按文獻(xiàn) 9 的 50 頁(yè)公式 h1 h2 H 0 5 h3 h4 計(jì)算 得 h1 150 52 b 212 33 h 186 48 取 b1 100 則求出主軸箱輪廓尺寸 B b 2b1 212 33 2 100 412 33 H h h1 b1 186 48 150 52 100 437 根據(jù)上述計(jì)算值 按主軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn) 左 右主軸箱輪廓尺寸都預(yù)定為 B H 500 500 3 4 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 A 理想生產(chǎn)率 單位為件 h 是指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng) A 包括備品及廢品率 所要Q 求的機(jī)床生產(chǎn)率 它與全年工時(shí)總數(shù) tk 有關(guān) 一般情況下 單班制 tk 取 2350h 兩班制 tk 取 4600h 由文獻(xiàn) 9 的 51 頁(yè)公式 ktAQ 得 h 04 136 0件 B 實(shí)際生產(chǎn)率 單位為件 h 是指所設(shè)計(jì)機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可生產(chǎn)的零件數(shù) 1Q 單TQ1 ZH1105 柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床設(shè)計(jì) 左主軸箱設(shè)計(jì) 16 式中 生產(chǎn)一個(gè)零件所需時(shí)間 min 可按下式計(jì)算 單T 裝移快 退快 進(jìn)停輔切單 tVLtVLt kfff21 式中 分別為刀具第 工作進(jìn)給長(zhǎng)度 單位為 mm 21L 分別為刀具第 工作進(jìn)給量 單位為 mm min ffV 當(dāng)加工沉孔 止口 锪窩 倒角 光整表面時(shí) 滑臺(tái)在死擋鐵上的停留停t 時(shí)間 通常指刀具在加工終了時(shí)無(wú)進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)所需的時(shí)間 單位 min 分別為動(dòng)力部件快進(jìn) 快退行程長(zhǎng)度 單位為 mm 快 退快 進(jìn) L 動(dòng)力部件快速行程速度 用機(jī)械動(dòng)力部件時(shí)取 5 6m min 用液壓動(dòng)力kf 部件時(shí)取 3 10m min 直線移動(dòng)或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行一次工位轉(zhuǎn)換時(shí)間 一般取 0 1min 移t 工件裝 卸 包括定位或撤銷定位 夾緊或松開 清理基面或切屑及裝 卸 吊運(yùn)工件 時(shí)間 它取決于裝卸自動(dòng)化程度 工件重量大小 裝卸是否方便及工人 的熟練程度 通常取 0 5 1 5min 如果計(jì)算出的機(jī)床實(shí)際生產(chǎn)率不能滿足理想生產(chǎn)率要求 即 則必須重新選Q 1 擇切削用量或修改機(jī)床設(shè)計(jì)方案 已知 粗鏜左面孔 min 69 51VLf 2快 進(jìn) L270快 退 粗鏜右面孔 1 i 4f min 24 5Vf 5快 進(jìn) 35快 退 粗鏜后面孔 in 2811VLf m240f L253快 退 5快 進(jìn) 左面孔 in79 06 fVLt工 進(jìn)機(jī) 右面孔 min02 475ft工 進(jìn)機(jī) 后面孔 in3 24518 fVLt工 進(jìn)機(jī) 共計(jì)所用時(shí)間如下 min 輔機(jī)總 tT 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2007 17 實(shí)際生產(chǎn)率 hTQ 7 158 3601件總 1 當(dāng) Q Q 時(shí)候 機(jī)床負(fù)荷率為二者之比 1 2 由文獻(xiàn) 9 的 51 頁(yè)公式得機(jī)床負(fù)荷率 61 827 50431 組合機(jī)床負(fù)荷率一般為 0 75 0 90 自動(dòng)線負(fù)荷率為 0 6 0 7 典型的鉆 鏜 攻螺紋類組合 機(jī)床 按其復(fù)雜程度確定加工多品種組合機(jī)床 宜適當(dāng)降低負(fù)荷率 左主軸箱設(shè)計(jì) 4 1 左主軸箱箱體零件的設(shè)計(jì) 4 1 1 箱體的選用 左主軸箱是組合機(jī)床的重要部件之一 它是選用通用零件 是按專用要求進(jìn)行 設(shè)計(jì)的 它關(guān)系到整臺(tái)組合機(jī)床質(zhì)量的好壞 具體設(shè)計(jì)時(shí) 除了要熟悉主軸箱本身 的一些設(shè)計(jì)規(guī)律和要求外 還須依據(jù) 三圖一卡 仔細(xì)分析研究零件的加工部位 工 藝要求 確定主軸箱與被加工零件 機(jī)床其它部分的相互關(guān)系 大型通用主軸箱箱體類零件采用灰鑄鐵材料 箱體用牌號(hào) HT20 40 通用主軸箱箱體厚度為 180 毫米 用于臥式的主軸箱前蓋厚度為 55 毫米 其后 蓋厚度為 90 毫米 箱體的大小根據(jù)寬 X 高尺寸不同 有各類規(guī)格 其具體形狀和 尺寸應(yīng)按國(guó)標(biāo) GB3668 1 83 選擇 見 組合機(jī)床設(shè)計(jì) 上?？萍汲霭嫔?P86 表 4 1 ZH1105 柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床設(shè)計(jì) 左主軸箱設(shè)計(jì) 18 4 2 確定傳動(dòng)軸的位置和齒輪齒數(shù) 1 傳動(dòng)方案擬訂之后 通過(guò) 計(jì)算 作圖和多次試湊 相結(jié)合的方法 確定齒輪齒 數(shù)和中間傳動(dòng)軸的位置及轉(zhuǎn)速 1 由各主軸及驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速求驅(qū)動(dòng)軸到各主軸之間的傳動(dòng)比 主軸 min 1604rn 25i 36 驅(qū)動(dòng)軸 80r 各主軸總傳動(dòng)比 1640 i9 2583060 i 為使結(jié)構(gòu)緊湊 主軸箱體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)副的最佳傳動(dòng)比為 1 1 5 另外 主軸 與驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)向相同時(shí) 經(jīng)過(guò)偶數(shù)個(gè)傳動(dòng)副 2 各軸傳動(dòng)比分配 4 軸 81 0 i8 7 i8 047 i 5 軸 28i 8i59 i 6 軸 1 0 i07 9 i23 169 i 3 確定傳動(dòng)軸匹配的各對(duì)齒輪 見 組合機(jī)床設(shè)計(jì) P50 的計(jì)算公式 4 1從主主從 nzu 4 2zSmzA2 2 從主 4 3主從從從主 znu 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2007 19 4 從主主主從 znu 4 4 5 1 2 2umAnzmAz 從主從主 4 6 1 2 2uAnzAz 主從主從 式中 嚙合齒輪副傳動(dòng)比 u 嚙合齒輪副齒數(shù)和 zS 分別為主動(dòng)和從動(dòng)齒輪齒數(shù) 從主 分別為主動(dòng)和從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速 單位為 r min 從主 n 齒輪嚙合中心距 單位為 mm A 齒輪模數(shù) 單位為 mm m 1 確定傳動(dòng)軸 7 配與主軸 4 和 5 嚙合的兩對(duì)齒輪 由于齒輪嚙合的要求及齒輪空間 位置的需要 選取齒輪模數(shù)為 3 選取傳 動(dòng)軸 7 和主軸 4 的齒輪嚙合中心距為 115 5mm 和主軸 5 的齒輪嚙合中心距為 100 5mm 根據(jù)上列計(jì)算式可得 2 5 14 zm 05 8 4 7 zi59 0 57 i 可得 模數(shù)為 3 364 z41 z25 z425 z 2 確定傳動(dòng)軸 8 配與驅(qū)動(dòng)軸 0 和傳動(dòng)軸 7 嚙合的兩對(duì)齒輪 ZH1105 柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床設(shè)計(jì) 左主軸箱設(shè)計(jì) 20 由于齒輪嚙合的要求及齒輪空間 位置的需要 選取齒輪模數(shù)為 3 4 選取傳動(dòng) 軸 8 和驅(qū)動(dòng)軸 0 的齒輪嚙合中心距為 160mm 和傳動(dòng)軸 7 的齒輪嚙合中心距為 91 5mm 2 160 zm 5 97 81 20 8 zi 7 8 i 可得 模數(shù)為 4 210 z0 z 模數(shù)為 3 3737 用同樣的方法可以求得其它齒輪的齒數(shù) 3 驗(yàn)算各主軸轉(zhuǎn)速 min 1583642591480rn 5 i 29706 r 轉(zhuǎn)速相對(duì)損失在 5 以內(nèi) 符合設(shè)計(jì)要求 4 3 坐標(biāo)計(jì)算 6 坐標(biāo)計(jì)算就是根據(jù)已知的驅(qū)動(dòng)軸和主軸的位置及傳動(dòng)關(guān)系精確計(jì)算各中間傳動(dòng) 軸的坐標(biāo) 其目的是為多軸箱箱體零件補(bǔ)充加工圖提供孔的坐標(biāo)尺寸 并用于繪制 坐標(biāo)檢查圖來(lái)檢查齒輪排列結(jié)構(gòu)布置是否正確合理 已知坐標(biāo) 0 315 000 200 000 4 192 600 271 200 5 266 000 175 000 6 385 310 162 741 傳動(dòng)軸與二軸定距離 即在一傳動(dòng)軸上用兩對(duì)齒輪分別帶動(dòng)兩根已知軸 其坐 標(biāo)可以根據(jù)已知兩軸坐標(biāo)和兩對(duì)齒輪中心距求得 傳動(dòng)軸 7 與二軸定距圖 見圖 4 1 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2007 21 圖 4 1 坐標(biāo)計(jì)算圖 1 根據(jù)前面的已知條件 L 4 2ba 04 2 715 6 92 7 d 93 89 4 212LR 8 h 4 7 821 d 9 x 115 4 4 10LbhaxU y 4 9 4 1121xR 經(jīng)計(jì)算可得 傳動(dòng)軸 7 的絕對(duì)坐標(biāo)為 307 996 266 3 傳動(dòng)軸 8 與二軸定距圖 見圖 4 2 圖 4 2 坐標(biāo)計(jì)算圖 2 ZH1105 柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床設(shè)計(jì) 左主軸箱設(shè)計(jì) 22 根據(jù)前面的已知條件 L 2ba 47 105 3 26170 96 305 22 d 25 95 12LR h 85 621 d x 91 06LbhaxU y 8 9621R 經(jīng)計(jì)算可得 傳動(dòng)軸 8 的絕對(duì)坐標(biāo)為 399 056 257 344 傳動(dòng)軸 9 與二軸定距圖 見圖 4 3 圖 4 3 坐標(biāo)計(jì)算圖 3 表 4 1 傳動(dòng)軸的坐標(biāo)位置 孔號(hào) X Y 0 0 000 0 000 2 192 600 267 950 3 266 000 175 000 4 385 310 162 050 5 307 996 266 305 6 399 056 257 649 7 472 896 211 335 8 172 980 175 000 8 169 585 93 974 10 69 552 139 071 11 69 058 234 810 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2007 23 根據(jù)前面的已知條件 L 2ba 28 96 34 2571 6 05 391 85 2 d 34 99 12LR h 65 7921d x 73 84LbhaxU y 46 0121R 經(jīng)計(jì)算可得 傳動(dòng)軸 9 的絕對(duì)坐標(biāo)為 472 896 211 335 同理計(jì)算可得其它傳動(dòng)軸的坐標(biāo)位置 詳見表 4 1 4 4 主軸等有關(guān)零件的設(shè)計(jì) 4 4 1 主軸直徑的確定 由于主軸不是用于鏜孔就是用于鉆孔 所以均選用圓錐滾子軸承的主軸 各主 軸的直徑選定如下 主軸直徑按照加工示意圖所示類型及外伸尺寸可初步確定 傳動(dòng)軸的直徑也可 參考主軸直徑大小初步選定 也可由 機(jī)械設(shè)計(jì) 中用公式 初估軸徑 3 npcd 式中 c 由軸的材料和承載情況確定的常數(shù) P 軸所傳遞的功率 單位為 kw N 軸的轉(zhuǎn)速 單位為 r min 考慮到經(jīng)濟(jì) 實(shí)用的需要 我們選軸的材料為 45 鋼 則取 c 106 見 組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) P44 表 3 6 主軸 4 主軸直徑 35mm 外伸尺寸 D d 67 48 L 135mm 主軸 5 主軸直徑 40mm 外伸尺寸 D d 50 36 L 115mm 主軸 6 主軸直徑 40mm 外伸尺寸 D d 67 48 L 135mm 4 4 2 主軸結(jié)構(gòu)的選定 見 組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) P141 表 7 5 主軸 4 16 385T6035 01 主軸 5 13 415T6035 01 主軸 6 T16104 ZH1105 柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床設(shè)計(jì) 左主軸箱設(shè)計(jì) 24 4 4 3 傳動(dòng)軸的選定 參考主軸直徑初步選定系列參數(shù)及型號(hào) 見 組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) P59 表 4 4 傳動(dòng)軸 7 直徑 d 40mm 型號(hào) 40 T0746 42 傳動(dòng)軸 8 直徑 d 40mm 型號(hào) 40 T0746 42 傳動(dòng)軸 9 直徑 d 40mm 型號(hào) 40 T0746 42 傳動(dòng)軸 11 直徑 d 30mm 型號(hào) 30 T0736 42 4 5 主軸箱坐標(biāo)計(jì)算 繪制坐標(biāo)檢查圖 坐標(biāo)計(jì)算就是根據(jù)已知的驅(qū)動(dòng)軸和主軸的位置及傳動(dòng)關(guān)系 精確計(jì)算各中間傳 動(dòng)軸的坐標(biāo) 其目的是為主軸箱箱體零件補(bǔ)充加工圖提供孔的坐標(biāo)尺寸 并用于繪 制坐標(biāo)檢查圖來(lái)檢查齒輪排列 結(jié)構(gòu)布置是否正確合理 4 5 1 計(jì)算傳動(dòng)軸的坐標(biāo) 計(jì)算傳動(dòng)軸坐標(biāo)時(shí) 先算出與主軸有直接傳動(dòng)關(guān)系的傳動(dòng)軸坐標(biāo) 然后計(jì)算其 它傳動(dòng)軸坐標(biāo) 根據(jù)傳動(dòng)軸的傳動(dòng)形式 傳動(dòng)軸的坐標(biāo)計(jì)算可分為三種類型 與一 軸定距的坐標(biāo)計(jì)算 與兩軸定距的坐標(biāo)計(jì)算 與三軸等距的坐標(biāo)計(jì)算 在本主軸箱 18 根傳動(dòng)軸 軸 16 33 與 1 根油泵軸 軸 34 中 傳動(dòng)軸 油 泵軸之間可按與一軸定距的坐標(biāo)計(jì)算方法計(jì)算 可按與兩軸定距的坐標(biāo)計(jì)算方法計(jì) 算 可按與三軸等距的坐標(biāo)計(jì)算方法計(jì)算 由于與二軸定距的傳動(dòng)軸坐標(biāo)計(jì)算方法運(yùn)用較多 下面簡(jiǎn)單介紹其計(jì)算步驟 計(jì)算公式如下 如圖 4 4 文獻(xiàn) 9 的 171 頁(yè) 設(shè) ABX Yji123 1JC0ILabc R 圖 4 4 軸和傳動(dòng)軸坐標(biāo)關(guān)系 則 2BAL 212IRJLI 因?yàn)?Bac00sini LAac 00os 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2007 25 所以 LBJAIcJIA 00231 sincoaB si 還原到 X0Y 坐標(biāo)系中去 則 c 點(diǎn)坐標(biāo) LAJBIYXA 1 根據(jù)文獻(xiàn) 9 的 70 74 頁(yè)三種計(jì)算傳動(dòng)軸坐標(biāo)的方法 計(jì)算得到中間傳動(dòng)軸與 油泵軸的坐標(biāo) 左主軸箱傳動(dòng)軸坐標(biāo)計(jì)算結(jié)果 5 8 324 21010 ZmR1533 2 121 344 ZmR147 65 3 26161 8255 3 76760 ZmR 4 5 2 繪制坐標(biāo)檢查圖 在坐標(biāo)計(jì)算完成后 繪制坐標(biāo)及傳動(dòng)關(guān)系檢查圖 用以全面檢查傳動(dòng)系統(tǒng)的正 確性 坐標(biāo)檢查圖的主要內(nèi)容有 通過(guò)齒輪嚙合 檢查坐標(biāo)位置是否正確 檢查主 軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向 進(jìn)一步檢查各零件間有無(wú)干涉現(xiàn)象 檢查液壓泵 分油器等附加機(jī) 構(gòu)的位置是否合適 繪制出的坐標(biāo)檢查圖 如圖 4 5 所示 ZH1105 柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床設(shè)計(jì) 左主軸箱設(shè)計(jì) 26 12n 03 623n 2488 34n 210 3 24 3543 n 96n 603 n 41n 18792 3045 3n 70316 62045 33 7n 4139 n 284 YX 4 5 左主軸箱坐標(biāo)檢查圖 4 6 齒輪的校核及參數(shù)的確定 4 6 1 齒輪的校核 8 我們就以軸 0 和軸 10 嚙合的一對(duì)齒輪為例 4 6 1 1 齒輪的材料 精度和齒數(shù)的選擇 因傳遞功率不大 轉(zhuǎn)速不高 材料都采用 45 鋼 鍛造毛坯 大齒輪正火處理 小齒輪調(diào)質(zhì) 均用軟齒面 齒輪精度用 8 級(jí) 輪齒表面粗糙度為 Ra1 6 軟齒面閉式傳動(dòng) 失效形式為點(diǎn)蝕 考慮傳動(dòng)平穩(wěn)性 齒數(shù)宜取多些 取 z 29 則與其嚙合的齒數(shù) 嚙 合Z30 1 iz 4 6 1 2 設(shè)計(jì)計(jì)算 1 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 4 1231 dHEt KTZd 12 4 mNnPT 738409605 71 05 961 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2007 27 13 選取材料的接觸疲勞極限應(yīng)力為 MPaH580lim1 MPaH560lim2 選取材料的彎曲疲勞極限應(yīng)力為 F23li1 F3li2 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 由下式計(jì)算 N1 60n1at 60 960 1 16 300 8 2 23x109 4 14 則 N2 N1 u 2 23x109 1 03 2 16x109 選取接觸疲勞壽命系數(shù) 121 NZ 選取彎曲疲勞壽命系數(shù) Y 選取接觸疲勞安全系數(shù) 彎曲疲勞安全系數(shù) 又 minHS 4 1min FS0 2stY 選取 1 3tK 按下式求許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力 4 MPaZSNH58011minl11 15 4 aSNH58012minl22 16 4 MPaYSNFst 3284 1minl11 17 4 aSNFst302minl22 18 將有關(guān)值代入下式得 4 19 31 21 dtHEt TKZd m3 203 17843 5809 2 58 97mm 則 4 20 sndvt 94 260 51 61 ZH1105 柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床設(shè)計(jì) 左主軸箱設(shè)計(jì) 28 4 21 smsvZ 87 0 10294 1 選取 1 12 選取 1 25 選取 1 05 取 1 則 VKA K 1 12 1 25 1 05 1 1 47 4 22 H 修正 4 23 mdt 4 63 179 583 1471 4 24 mZm026 選取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m 3mm 3 計(jì)算幾何尺寸 zd872931 mm02 4 za5 21 25 4 db871 26 取 90mm2 mb01 4 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 選取 4 35 4 1 0 71FSY2FS Y 由下式校核大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度 Mpa 4 7 035429178 1321 mZKTFSdF 27 30 13MPa MPaF81 4 MPaPaYFFSF 304 2935 402122 28 所以 合適 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2007 29 4 7 箱體或前蓋補(bǔ)充加工圖 大型標(biāo)準(zhǔn)主軸箱的大部分零件都是通用的 根據(jù)需要進(jìn)行合理選用就行了 其 箱體類零件 前蓋 后蓋 主軸箱箱體 雖然也是按系列化和通用原則設(shè)計(jì)的 但 需要根據(jù)每個(gè)主軸箱的具體需要進(jìn)行補(bǔ)充加工或修改模型及補(bǔ)充加工 所謂補(bǔ)充加工圖 則是對(duì)基本零件圖 主要是通過(guò)箱體零件圖 的補(bǔ)充圖或 對(duì)已成型零件提出補(bǔ)充加工要求的圖紙 僅補(bǔ)充機(jī)械加工內(nèi)容的補(bǔ)充圖叫作補(bǔ)充加 工圖 對(duì)于那些標(biāo)準(zhǔn)的或外購(gòu)零 部件 當(dāng)其局部不適用本主軸箱時(shí) 也可以采取 補(bǔ)充加工的方法 其畫法 用細(xì)實(shí)線把基本零件圖上的主要圖形畫出 次要的圖形 投影和一般 的尺寸原則上可以不畫和不標(biāo)注 但是 為了表明零件的輪廓及與補(bǔ)充內(nèi)容有關(guān)的 位置尺寸關(guān)系 通常要把輪廓尺寸和有關(guān)位置尺寸標(biāo)上 需要補(bǔ)充加工和修改模型 的部位 要用粗實(shí)線畫出 并標(biāo)上要求的尺寸 粗糙度 技術(shù)要求等 ZH1105 柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床設(shè)計(jì) 左主軸箱設(shè)計(jì) 30 5 設(shè)計(jì)總結(jié) 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是 ZH1105 柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及左 主軸箱設(shè)計(jì) 為了在設(shè)計(jì)中更好的解決問(wèn)題 同時(shí)為了增長(zhǎng)見識(shí) 使理論更好地 聯(lián)系實(shí)際 我們進(jìn)行了畢業(yè)實(shí)習(xí) 在實(shí)習(xí)的過(guò)程中 我門深入一線和工人師傅探討 有關(guān)問(wèn)題 向工人師傅取經(jīng) 收集了一些技術(shù)資料 本次設(shè)計(jì)的課題來(lái)源于江動(dòng)集 團(tuán) 在領(lǐng)隊(duì)老師的講解下 我們對(duì)組合機(jī)床有了較深刻的認(rèn)識(shí) 為我們更好地提高 設(shè)計(jì)的質(zhì)量奠定了基礎(chǔ) 本次設(shè)計(jì)的時(shí)間總共為三個(gè)多月 設(shè)計(jì)的內(nèi)容包含了本專 業(yè)的全部課程 是專業(yè)知識(shí)的一次較高質(zhì)量的鞏固和提高 通過(guò)這次設(shè)計(jì) 我基本上掌握了工程設(shè)計(jì)的一般方法和步驟 培養(yǎng)了自己的獨(dú) 立思考分析問(wèn)題的能力 通過(guò)掌握的知識(shí) 結(jié)合參考大量的文獻(xiàn)資料解決了所面對(duì) 的問(wèn)題 最大的設(shè)計(jì)體會(huì)是 在開始設(shè)計(jì)前首先一定要有個(gè)設(shè)計(jì)的方案 考慮的東 西一定要全面 不能簡(jiǎn)單的羅列出來(lái)就行 要綜合地考慮它的合理性 經(jīng)濟(jì)性 工 藝性 實(shí)用性等要求 其次是要有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí) 只有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí) 才 不至于出現(xiàn)很多錯(cuò)誤 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)幾乎涉及到我所學(xué)的所有知識(shí) 而且還有許多 的新知識(shí) 最后要有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) 如果沒(méi)有指導(dǎo)老師的認(rèn)真指導(dǎo)和自己在工廠 中畢業(yè)實(shí)習(xí) 我想在設(shè)計(jì)的時(shí)候會(huì)遇到更多的困難 甚至說(shuō)都不可能按時(shí)完成設(shè)計(jì) 任務(wù) 在此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中 我也學(xué)到了以前很多沒(méi)有學(xué)到的東西 加強(qiáng)了自己的 動(dòng)手能力 鞏固了自己的專業(yè)知識(shí) 特別是學(xué)會(huì)了如何從眾多的文獻(xiàn)資料中選擇自 己所需要的知識(shí) 這所有的一切對(duì)我以后的工作都有很好的幫助 總之 通過(guò)這次設(shè)計(jì) 使我在基本理論的綜合運(yùn)用以及正確解決實(shí)際問(wèn)題等方 面得到了一次較好的鍛煉 提高了我獨(dú)立思考問(wèn)題 解決問(wèn)題以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力 縮短了我與工廠工程技術(shù)人員的差距 為我以后從事實(shí)際工程技術(shù)工作奠定了一個(gè) 堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 本次設(shè)計(jì)任務(wù)已順利完成 但由于本人水平有限 缺乏經(jīng)驗(yàn) 難免會(huì)留下一些 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2007 31 錯(cuò)誤 在此懇請(qǐng)各位專家 老師及同學(xué)們不吝賜教 參考文獻(xiàn) 1 謝家瀛 組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) M 機(jī)械工業(yè)出版社 1992 2 范云漲等 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) J 機(jī)械工業(yè)出版社 1993 3 葉偉昌 機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè) 上冊(cè) M 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 4 葉偉昌 機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè) 下冊(cè) M 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 5 艾興 金屬切削用量手冊(cè) M 機(jī)械工業(yè)出版社 1996 6 李益民 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) M 機(jī)械工業(yè)出版社 1995 7 孟憲椅等 機(jī)床夾具圖冊(cè) M 機(jī)械工業(yè)出版社 1991 8 韓敬禮等 機(jī)械電氣設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) M 機(jī)械工業(yè)出版社 1994 9 胡家秀 機(jī)械零件設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) M 機(jī)械工業(yè)出版社 1999 10 楊培元等 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè) M 機(jī)械工業(yè)出版社 1995 11 大連組合機(jī)床研究所 組合機(jī)床設(shè)計(jì) M 機(jī)械工業(yè)出版社 1995 12 大連組合機(jī)床研究所 組合機(jī)床設(shè)計(jì)參考圖冊(cè) M 機(jī)械工業(yè)出版社 1986 13 徐錦康 機(jī)械設(shè)計(jì) M 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 14 陳秀寧 施高義 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) M 浙江大學(xué)出版社 1995 ZH1105 柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床設(shè)計(jì) 左主軸箱設(shè)計(jì) 32 致謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)近四個(gè)月 在指導(dǎo)老師劉必榮的細(xì)心指導(dǎo)下 在本組設(shè)計(jì)人 員的共同努力下 我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)得以按時(shí)圓滿地完成 在設(shè)計(jì)工作開始之前 劉老師帶領(lǐng)我們參觀了鹽城江動(dòng)集團(tuán)柴油機(jī)箱體生產(chǎn)流 水線 讓我們對(duì)柴油機(jī)的機(jī)體有了感性認(rèn)識(shí) 在參觀的過(guò)程中 老師認(rèn)真地給我們 講解了其加工過(guò)程和生產(chǎn)方式 分析了各部件的功能特性 避免了我在以后的畢業(yè) 設(shè)計(jì)過(guò)程中的盲目性 同時(shí) 我們還參觀了幾家企業(yè) 如悅達(dá)拖拉機(jī)廠 鹽城精密 機(jī)床制造有限公司等企業(yè) 通過(guò)這次參觀 我們對(duì)于企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)作也有了初步的 了解 以及對(duì)本人所要承擔(dān)的設(shè)計(jì)任務(wù)有了大體的認(rèn)識(shí)和了解 為我們以后更好地 工作也有很大的幫助作用 在設(shè)計(jì)過(guò)程中 劉老師及時(shí)的了解我設(shè)計(jì)中遇到的難題 幫助我解決了不少問(wèn) 題 由于本人對(duì)組合機(jī)床了解不多 實(shí)踐知識(shí)更是不足 劉老師耐心地給我們講解 有關(guān)方面的知識(shí) 使我得以在短時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)工作 同時(shí) 他教導(dǎo)我們不管是在 以后的工作還是學(xué)習(xí)中 都要保持治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度 以及教導(dǎo)我們?cè)诿鎸?duì)困難時(shí)不 退縮 勇于克服困難 在設(shè)計(jì)期間 得到了指導(dǎo)老師劉必榮的熱心指導(dǎo)及同學(xué)們的 支持 在此我向他們表示衷心的感謝 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2007 33 附 錄 序號(hào) 名 稱 圖樣大小 張 數(shù) 備注 1 加工示意圖 A0 1 2 工序圖 A0 1 3 尺寸聯(lián)系圖 A0 1 4 生產(chǎn)力計(jì)算卡 A4 1 5 左主軸箱裝配圖 A0 1 6 零件圖 A3 4 7 零件圖 A4 3 8 坐標(biāo)檢查圖 A2 1 9 前蓋補(bǔ)充加工圖 A3 1 10 手工裝配圖 A0 1