毕业设计组合机床设计多轴箱设计.docx

毕业设计组合机床设计多轴箱设计.docx

《毕业设计组合机床设计多轴箱设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计组合机床设计多轴箱设计.docx（38页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

毕业设计组合机床设计多轴箱设计

毕业设计（论文）

设计（论文）题目：

喷油泵体单工位双面钻孔

　　　　　　　　组合机床设计（多轴箱设计）

学生姓名：

指导教师：

二级学院：

机电工程学院

专　　业：

机械设计制造及其自动化

班　　级：

M11机械设计制造及其自动化学　号：

喷油泵体单工位双面钻孔组合机床设计（多轴箱设计）

摘要

本课题设计了喷油泵体单工位双面钻孔组合机床设计（多轴箱设计）。

在设计中，根据被加工的零件图计算确定了箱体的尺寸大小，通过钻孔工序切削用量的确定，再计算出钻孔工序的切削参数，进而计算动力参数，由动力参数选择了动力箱。

然后制定传动方案。

根据传动方案及设计需求选定所用的轴、轴承、齿轮、油泵和其它与之配套的零件，并计算出主轴的坐标。

最后对本设计选用的轴、轴承、齿轮进行了校核。

多轴箱是组合机床的核心部件。

它是根据工序图和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。

其动力来自通用的动力箱，与动力箱一起安装于进给滑台，可完成钻，绞等加工工序。

本设计可实现了多孔的一次加工完成，提高了工作效率。

关键词：

组合机床；多轴箱；钻孔；齿轮；轴

Multi-purposeaggregatemachine-tooltime

Abstract

Thistopicdesignthefuelinjectionpumpbodyadouble-sideddrillingtransitionscombinationmachinetoolsdesign（spindleboxdesign）.Inthedesign,accordingtothecalculatedbyprocessingcomponentsdeterminesthesizeofthebox,throughthedrillingprocessofcuttingparameterdetermination,thencalculatesthecuttingparametersofdrillingprocess,andthencalculatingdynamicparametersofthedynamicparameterselection,powerbox.Thendrivingscheme.Accordingtothetransmissionschemeanddesignrequirementsofshaft,selectedbearings,gears,pumpsandotherancillarycomponents,andcalculatetransmissionshaftandthecoordinates.

Multi-axleboxisacombinationofthecorecomponentsofmachinetools.Itisbasedonprocessesandprocessschematicdiagramoftheworkpiecedeterminedbythenumberandlocationofholes,cuttingconsumptionandspindletypeofdesignmomentumofourcampaigntopassthespindleparts.Itspowercomesfromacommonpowerboxesandpowerboxesareinstalledonthefeedslideunits,tobecompletedbydrilling,twistingandothermanufacturingprocesses.Thisdesigncanbeachievedthroughaporousenoughforprocessingandincreaseworkingefficiency.

Keywords：

Modularmachinetool；Multi-axleBox；Drilling；Gear；Axis

第1章绪论

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。

为此，将机床上带动刀具对工件产生切削运动的部分以及床身、立柱、工作台等设计制造成通用的独立部件，称为“通用部件”，根据加工的需要，用这些通用部件配以部分专用部件就可组成机床，这就是组合机床。

当工件改变了，还是用这些通用部件，只将部分专用部件改装，又可以组成加工新工件的机床。

由于组合机床是由70%～90%的通用零，部件组成，在需要的时候，他可以部分或全部的进行改装，以组成适应新的加工要求的新设。

这就是说，组合机床有重新改装的优越性，其通用零，部件可以多次重复利用。

组合机床一般采用多轴、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和系列化，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、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。

世界科技的发展日新月异，速度令人目不暇接。

随着我国加入WTO后与世界机床行业进一步接轨，我国的制造业所面临的机遇与挑战并存。

在这种充满竞争与机遇的大环境下，组合机床行业企业适时自我调整战略，采取了积极的应对策略。

组合机床行业企业产品开始向数控化、柔性化转变。

从近两年的企业生产情况看，数控机床与加工中心的市场需求量在上升，而传统的钻、镗、铣组合机床则有下降趋势。

我国组合机床及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及自动线几乎都从国外进口。

工艺装备的大量进口势必导致投资规模的扩大,并使产品生产成本提高。

因此,市场要求我们不断开发新技术、新工艺,研制新产品,由过去的“刚性”机床结构,向“柔性”化方向发展,满足用户需求,真正成为刚柔兼备的自动化装备。

但随着市场竞争的加剧和对产品需求的提高,高精度、高生产率、柔性化、多品种、短周期、数控组合机床及其自动线正在冲击着传统的组合机床行业企业，因此组合机床装备的发展思路必须是以提高组合机床加工精度、组合机床柔性、组合机床工作可靠性和组合机床技术的成套性为主攻方向。

一方面，加强数控技术的应用，提高组合机床产品数控化率；另一方面，进一步发展新型部件，尤其是多坐标部件，使其模块化、柔性化,适应可调可变、多品种加工的市场需求。

从2002年年底第21届日本国际机床博览会上获悉，在来自世界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。

据专家分析，机床装备的高速和超高速加工技术的关键是提高机床的主轴转速和进给速度。

该届博览会上展出的加工中心,主轴转速10000～20000r/min,最高进给速度可达0～60m/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。

多轴化控制的机床装备适合加工形状复杂的工件。

另外,产品周期的缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新的变化,满足各种各样产品的加工需求。

然而更关键的是现代通信技术在机床装备中的应用,信息通信技术的引进使得现代机床的自动化程度进一步提高,操作者可以通过网络或手机对机床的程序进行远程修改,对运转状况进行监控并积累有关数据；通过网络对远程的设备进行维修和检查、提供售后服务等。

在这些方面我国组合机床装备还有相当大的差距,因此我国组合机床技术装备高速度、高精度、柔性化、模块化、可调可变、任意加工性以及通信技术的应用将是今后的发展方向。

1.3组合机床的分类和组成

组合机床的通用部件分大型和小型两大类。

大型通用部件是指电机功率为1.5-30千瓦的动力部件及其配套部件。

这类动力部件多为箱体移动的结构形式。

小型通用部件是指电机功率为1.1-2.2千瓦的动力部件及其配套部件。

这类动力部件多为套筒移动的结构形式。

用大型通用部件组成的机床称为大型组合机床。

用小型通用部件组成的机床称为小型组合机床。

按设计的要求本次设计的机床为大型通用机床。

组合机床除分为大型和小型外，按配置形式又分为单工为和多工位机床两大类。

单工位机床又有单面、双面、三面和四面几种，多工位机床则有移动工作台式、回转工作台式、中央立柱式和回转鼓轮式等配置形式。

本次设计的机床为单工位双面钻床。

组合机床部件分类

通用部件按功能可分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件五类。

动力部件是为组合机床提供主运动和进给运动的部件。

主要有动力箱、切削头和动力滑台。

支承部件是用以安装动力滑台、带有进给机构的切削头或夹具等的部件，有侧底座、中间底座、支架、可调支架、立柱和立柱底座等。

输送部件是用以输送工件或主轴箱至加工工位的部件，主要有分度回转工作台、环形分度回转工作台、分度鼓轮和往复移动工作台等