畢業設計一組合機床主軸箱及其夾具設計
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- 畢業設計-組合機床主軸箱及其夾具設計 緒 論…………………………………………………………………………………1
1.1 組合機床的特點…………………………………………………………………1
1.2 組合機床的分類和組成…………………………………………………………1
1.3 組合機床的方案選擇……………………………………………………………2
2.組合機床總體描述……………………………………………………………………3
2.1 組合銑床工藝方案的制定………………………………………………………3
2.2 組合機床配置型式的選擇………………………………………………………5
2.3 影響總體布置的因素……………………………………………………………5
2.4 組合銑床的總體分析……………………………………………………………6
2.4.1 被加工零件工序圖…………………………………………………………6
2.4.2 加工示意圖…………………………………………………………………7
2.4.3 組合機床聯系尺寸圖………………………………………………………9
2.4.4 生產率計算卡………………………………………………………………11
3.組合機床主軸箱設計…………………………………………………………………12
3.1 主軸箱設計的原始依據…………………………………………………………12
3.2 運動參數和動力參數的確定……………………………………………………12
3.2.1 傳動系統傳動比分配………………………………………………………12
3.2.2 計算傳動裝置的運動和設計參數…………………………………………12
3.2.3 齒輪模數的估算及其校核…………………………………………………13
3.2.4 軸各參數估算及強度校核…………………………………………………16
3.3 主軸箱的坐標計算………………………………………………………………24
4.組合機床夾具設計……………………………………………………………………26
4.1 組合機床夾具概述………………………………………………………………27
4.2 定位支承系統概述………………………………………………………………27
4.2.1 定位支承系統………………………………………………………………28
4.2.2 夾緊機構……………………………………………………………………29
5. 總 結 ……………………………………………………………………………… 30
參考文獻 ……………………………………………………………………………… 31
致謝 …………………………………………………………………………………… 32
1. 緒 論
1.1 組合機床的特點
組合機床是由大量的通用部件和少量專用部件組成的工序集中的高效率專用機床。它能夠對一種（或幾種）零件進行多刀、多軸、多面、多工位加工。在組合機床上可以完成鉆孔、擴孔、銑削磨削等工序，生產效率高，加工精度穩定。
組合機床與通用機床、其他專用機床比較，具有以下特點：
（1） 組合機床上的通用部件和標準零件約占全部機床零、部件總量的70～80%，因此設計和制造的周期短，投資少，經濟效果好。
（2） 由于組合機床采用多刀加工，并且自動化程度高，因此比通用機床生產效率高，產品質量穩定，勞動強度低。
（3） 組合機床的通用部件是經過周密設計和長期生產實踐考驗的，又有廠成批制造，因此結構穩定、工作可靠，使用和維修方便。
（4） 在組合機床上加工零件時，由于采用專用夾具、刀具和導向裝置等，加工質量靠工藝裝備保證，對操作工人水平要求不高。
（5）當被加工產品更新時，采用其他類型的專用機床時，其大部分件要報廢。用組合機床時，其通用部件和標準零件可以重復利用，不必另行設計和制造。
（6）組合機床易于聯成組合機床自動線，以適應大規模的生產需要。
組合機床常用的通用部件有：機身、底座、立柱、動力箱、動力滑臺，各種工藝切削頭等。對于一些按循序加工的多工位組合機床，還具有移動工作臺或回轉工作臺。
動力箱、各種工藝切削頭和動力滑臺是組合機床完成切削主運動或進給運動的動力部件。其中還有能同時完成切削主運動和進給運動的動力頭。
機身、立柱、中間底座等是組合機床的支承部件，起著機床的基礎骨架作用。組合機床的剛度和部件之間的精度保持性，主要是由這些部件保證。
1.2 組合機床的分類和組成
組合機床的通用部件分大型和小型兩大類。大型通用部件是指電機功率為1.5-30千瓦的動力部件及其配套部件。這類動力部件多為箱體移動的結構形式。小型通用部件是指電機功率為0.1-2.2千瓦的動力部件及其配套部件。這類動力部件多為套筒移動的結構形式。用大型通用部件組成的機床稱為大型組合機床。用小型通用部件組成的機床稱為小型組合機床。按設計的要求本次設計的機床為大型通用機床。
組合機床除分為大型和小型外，按配置形式又分為單工位和多工位機床兩大類。工位指一次裝卡工件后，工件（或裝配單元）與卡具或設備的可動部分一起相對刀具或設備的固定部分所占據的每一個位置。單工位機床又有單面、雙面、三面和四面幾種，多工位機床則有移動工作臺式、回轉工作臺式、中央立柱式和回轉鼓輪式等配置型式。本次設計的機床為單工位雙面銑床。
1.3 組合機床的方案選擇
(1)制定工藝方案。要深入現場了解被加工零件的加工特點、精度和技術要求、定位夾壓情況以及生產率的要求等。確定在組合機床上完成的工藝內容及其加工方法。這里要確定加工工步數，決定刀具的種類和型式。
(2）機床結構方案的分析和確定。根據工藝方案確定機床的型式和總體布局。在選擇機床配置型式時，既要考慮實現工藝方案，保證加工精度，技術要求及生產效率；又要考慮機床操作、維護、修理是否良好；還要注意被加工零件的生產批量，以便使設計的組合機床符合多快好省的要求。
(3)組合機床總體方案。這里要確定機床各部件間的相互關系，選擇通用部件的刀具的導向，計算切削用量及機床生產率。給制機床的總聯系尺寸圖及加工示意圖等。
（4）組合機床的部份方案和施工方案。制定組合機床流水線的方案時，與一般單個的組合機床方案有所不同。 流水線上由于工序的組合不同，機床的型式和數量都會有較大的變化。因此，這時應按流水線進行全面考慮，而不應將某一臺或幾臺機床分裂開來設計。即使暫時不能全面地進行流水線設計，制定方案時也應綜合研究，才能將工序組合得更為合理，更可靠地滿足工件的加工要求，也為進一步發展創造了有利條件。
2. 組合機床總體描述
2.1 組合銑床工藝方案的制定
工藝方案的制定是設計組合銑床最重要的步驟之一。其制定過程應從以下的幾個方面考慮：1、加工的工序和加工精度的要求。2、被加工零件的特點。3、工件的生產方式。等諸多方面綜合考慮。
圖2-1為拖拉機發動機連桿零件，元件簡圖。
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