机械毕业设计（论文）-钻攻零件侧孔机床的攻丝左主轴箱设计【全套图纸】

钻攻零件侧孔机床攻丝左主轴箱设计 钻攻零件侧孔机床的攻丝左主轴箱设计 摘摘 要要 本文是关于钻攻零件侧孔机床的攻丝左主轴箱设计设计的说明。此机床要求在两个 面同时进行自动攻丝。主要内容包括设计的必要性分析，通过对设计的机床的功能分解 与功能合成以及对方案的设计从而提出新的加工方案。通过对定位方式的选择和对工件 工艺性的分析以及对零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图和生产率计算卡，还有 任务书的分析绘制主轴箱设计原始依据图确定主轴结构形式及齿轮模数，拟定主轴箱传 动系统，计算主轴及传动轴坐标，设计并绘制钻攻零件侧孔机床的攻丝左主轴箱的总图 及重要零件的工作图。文中对攻丝机床的通用部件及专用部件的选择都做了较为详细的 说明。 关键词：组合机床；攻丝；左主轴箱 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 ABSTRACT This paper is about the auger attack parts of the machine tool, tapping side holes left spindle box design design instructions. This machine tools required in two sides simultaneously to be au- tomatic tapping. The main contents include the necessity of design analysis, through to the desig- n of the function of machine decomposition and synthesis and the function of the scheme design- and then puts forward new processing scheme. Through the choice of the ways of in the location- of the workpiece and the analysis of the technology of parts and working procedure chart, the pr- ocessing schemes, machine tool contact size chart and productivity calculation card, and the ana- lysis of the commitments to draw spindle box design original according to figure sure spindle str- ucture form and gear module, draws up the spindle box transmission system, the calculation of s- pindle drive shaft and coordinate, design and drawing auger attack parts of the machine tool, tap- ping side holes left spindle box the layout and important components of the working drawing. Th e general tapping machine parts and special parts option are done in a more detailed explanation. 钻攻零件侧孔机床攻丝左主轴箱设计 Keywords: combination machine；tools tapping ；left spindle box 目 录 绪 论 .1 1组合机床概述 .2 1.1组合机床的概念 .2 1.2组合机床的发展历史 .2 1.2.1国外组合机床的发展历史 .2 1.2.2国内组合机床的发展历史 .2 1.2.3组合机床的特点 .2 2主轴箱概述 .3 2.1主轴箱概念 .3 2.1.1通用主轴箱的组成 .3 2.1.2通用主轴箱的通用零件 .3 2.2本课题研究目的 .3 3攻丝左主轴箱设计 .4 3.1原始数据与技术条件 .4 3.2攻丝左主轴箱原始依据图 .5 3.3传动路线拟定 .5 3.4主轴箱体内各主轴的坐标计算 .6 3.5主轴及传动轴轴颈估算及校核 .7 3.5.1主轴及传动轴轴颈估算 .7 3.5.2校核中间传动轴 .8 3.6主轴及传动轴明细 .8 3.7多轴箱的传动系统设计 .9 3.7.1齿轮模数的估算及其校核 .10 3.8通用轴类零件 .13 4主轴箱总图设计 .13 4.1绘制主轴箱总图 .13 4.2主轴箱补充加工图设计 .14 4.3主轴箱的装配 .14 钻攻零件侧孔机床攻丝左主轴箱设计 结束语 .16 参考文献 .17 致 谢 .18 钻攻零件侧孔机床攻丝左主轴箱设计 第 1 页 共 21 页 绪 论 机械设计制造及其自动化专业毕业设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及所有 专业课之后进行的。这是我们在进行实际就业工作或者以后更远的发展学习之前对所学个课程的一次 深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要 的地位。 此次设计的目的是使学生在通过了基础课、专业基础课和专业课的教学过程后进行一次大型的机 械设备设计训练促使学生综合运用所学专业知识进行机械设计查阅各种有关资料、进行必要的调查研 究和分析；熟悉组合机床的组成部分及正确设计，通过组合机床的设计，熟练进行中等难度机械结构 的设计，培养分析问题、解决问题的能力，使学生在毕业后能尽快适应所担负的工程技术工作，为祖 国多做贡献。 其中，尽量减小传动误差，使主轴达到所要求的转速；避免轴与齿轮间的干涉现象；合理的分布 手柄轴和油泵的位置。机械制造行业的产品，其结构日趋复杂，精度和性能要求日趋提高，因此对生 产设备机床也相应地提出了高效率、高精度和高自动化的要求。组合机床，就是为了解决大批量， 大量生产的零件加工中用于加工某一种（或几种）零件的特定工序的机床 就我而言，我希望通过此次 毕业设计对自己未来将要从事的工作进行一次适应性的训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能 力，为今后参加工作打下一个良好的基础。同时，因为设计需要，得到了老师及同组同学的大力帮助， 在此先表示真挚的感谢！ 由于能力和水平有限，难免有疏忽遗漏之处，还望各位老师和同学们给予指正。 钻攻零件侧孔机床攻丝左主轴箱设计 第 2 页 共 21 页 1组合机床概述 1.1组合机床的概念 组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面、多工位同时加工，是一种工序集中的高效率机床。 组合机床加工刀具是借助于钻摸板和镗模架，精加工机床采用高精度的导向，所以能稳定的保证产品 质量。 组合机床是一种自动化或半自动化的机床。无论是机械控制或电气控制的都能实现自动循环。 半自动化的组合机床，工人只要将工件装夹好，按一下按钮，机床既可自动进行加工，加工一个循环 停止。自动化的组合机床，工人只要将零件放到料斗或上料架上，机床即可连续不断地进行加工。组 合机床的通用部件和标准件约占 70%80%。这些部件是系列化的可以进行成批生产。其余 20%30%的专 用部件是由被加工零件的形状、轮廓尺寸、工艺和工序来决定如夹具、主轴箱、刀具和工具等。 1.2组合机床的发展历史 1.2.1国外组合机床的发展历史 1911 年美国为了加工汽车零件研制了组合机床。在发展初期，各机床制造厂都执行自己的通用部 件标准。为了方便用户使用和维护，提高互换性。1953 年美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机 床制造厂协定，确定了组合机床通用部件标准化的原则，并规定了部件间联系尺寸。1973 年 ISO 公布 了第一批组合机床通用部件标准。使机床制造标准化做了行业性的规定。在刚过去的 20 世纪中对机 械制造装备进行了多次更新换代。50 年代为“规模效益”模式即少品种大批量生产模式 70 年代是 “精益生产”模式，以提高质量，减低成本为标志 80 年代较多的采用数控机床、机器人、柔性制造单 元和系统等高技术的集成机械制造装备 90 年代，机械制造装备普遍具有“柔性化” 、 “自动化”和“精 密化”的特点，适应多品种小批量和经常更新产品的需要。 1.2.2国内组合机床的发展历史 在改革开放以来我国机械制造业迅猛发展。已经具备了成套生产加工各种精密的高度自动化的 以及高效率的组合机床和自动生产线有些机床甚至已经接近世界先进水平。现在我国已经可以研制并 生产出六轴五联动的系统分辨率可以达到 1 微米适用于复杂型体的加工。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。 钻攻零件侧孔机床攻丝左主轴箱设计 第 3 页 共 21 页 1.2.3组合机床的特点 (1)组合机床上的通用部件和标准零件约占全部机床零件的 70%80%，因此设计和制造周期短，经 济效益好。 (2)由于组合机床采用多刀加工机床自动化程度高，因此比通用机床生产效率高产品质量稳定劳动 强度低。 (3)组合机床的通用部件是通过周密设计和长期生产实践考验的又有专门厂家长期生产它与一般专 用机床相比，其结构稳定、工作可靠、使用和维护方便。 (4)组合机床加工工件，由于采用专用夹具、组合刀具和导向装置等。产品加工质量靠工艺装备保 证对操作工人的技术水平要求不高。 2主轴箱概述 2.1主轴箱概念 攻丝左主轴箱是组合机床中用于布置机床工作主轴及其传动零件和相应的附加机构的。左主轴箱 采用多级齿轮传动，通过一定的传动系统，经左主轴箱内各个位置上的传动齿轮和传动轴，最后把运 动传到主轴上，使主轴获得规定的转速和方向。左主轴箱传动系统的设计，以及左主轴箱各部件的加 工工艺直接影响机床的性能。 主轴箱是组合机床的重要专用部件。根据加工示意图所确定的工件加工孔数和配置、切削用量和 主轴类型而设计，由通用零件组成。能将动力箱的动力，传递给主轴，使之按要求的转速和转向旋转， 提供切削动力。主轴箱与动力箱一起安装于进给滑台上，可完成钻、扩、绞、镗孔等加工工序。 2.1.1通用主轴箱的组成 大型通用主轴箱主要由箱体类零件，主轴，传动轴，传动齿轮和动力箱或电机齿轮以及叶片泵， 分油器，注油标，排油塞，防油套等防油元件组成。在主轴箱箱体的内腔，可安装厚度 24mm 的齿轮三 排，或厚度 32mm 的齿轮两排；在后盖内，可安装一排（后盖厚度为 90mm、100mm 时）或两排（后盖厚 度为 125mm 时）齿轮。 2.1.2通用主轴箱的通用零件 通用箱体类零件包括主轴箱箱体、前盖、后盖、上盖和侧盖。箱体材料为 HT200，前、后盖材料 为 HT150，上盖为 HT150.主轴箱后盖与动力箱的结合面上联接螺孔、定位销孔的大小、位置应与动力 箱联系尺寸相适应。 主轴箱箱体的标准厚度为 180，用于卧式组合机床的多轴箱前盖厚度为 55，用于 立式的则兼做油池用，故加厚到 70；基型后盖厚度为 90，变型后盖厚度为 50、100、125 三种，可根 据主轴箱内传动系统安排和动力箱与主轴箱的连接情况合理选用。 钻攻零件侧孔机床攻丝左主轴箱设计 第 4 页 共 21 页 2.2本课题研究目的 毕业设计是在学生学完相应课程及先行课程之后进行的实习性教学环节，是大学生的必修环节， 不仅是巩固学生大学所学知识的重要环节，而且也是在检验大学生综合应用知识的能力、自学能力、 独立操作能力和培养创新能力，是大学生参加工作前的一次实践性锻炼。 通过本课题设计可以达到以下目的： 1.综合运用学过的专业理论知识，能独立分析和拟订某机床主轴箱传动结构，装配结构和制造结 构的各种方案，能在机械设计制图，零件计算和编写技术文件等方面得到综合训练，具备设计中等复 杂零件的能力。 2.通过本课程设计的训练，能初步掌握机床的运动设计，动力计算以及关键零部件的强度校核， 或得工程师必备设计能力的初步训练，从而提高分析问题，解决问题，尽快适应工程实践的能力。 3. 熟悉和学会使用各种手册，能善于使用网络搜寻一些设计的相关资料，掌握一定的工艺制订的 方法和技巧。 4. 进一步提高计算机操作的基本技能CAD 及 Pro/engineer 软件应用能力。 3攻丝左主轴箱设计 3.1原始数据与技术条件 已知已知：主轴箱规格：400400 主轴的坐标： 轴号 坐标 12345678 X250.000250.00185.000185.000133.000133.0074.00074.000 Y191.000155.00155.000191.000196.500149.50149.50196.50 各轴的转速：14 轴：n=200 r/min；58 轴：n=250 r/min 各轴的直径：14 轴：d=15mm； 58 轴：d=20mm； 动力输入轴（0 轴）参数：转速 n=710 r/min；动力头直径 d=30mm； 动力头坐标 x=175mm，y=90mm；攻丝行程为 23mm。 钻攻零件侧孔机床攻丝左主轴箱设计 第 5 页 共 21 页 3.2攻丝左主轴箱原始依据图 本设计的四排齿轮分为四种颜色，分别为红色第一排、绿色第二排、天蓝色第三排、蓝色第四排。 3.3传动路线拟定 钻攻零件侧孔机床攻丝左主轴箱设计 第 6 页 共 21 页 L-在主轴总图代表蓝， R-代表红， Lv-代表绿， T-代表天蓝， 数字-代表轴号。 7Lv 0L 19L 20L 20T 21T 21Lv 6Lv 9L 9R 10R 10Lv 11Lv 11L 12L 12R 13R 13Lv 3Lv 4T 2Lv 14L 15L 15Lv 16Lv 16T 1T 22L 23Lv 17Lv 17L 18L 18R 8R 5R 3.4主轴箱体内各主轴的坐标计算 坐标计算是多轴钻床主轴箱设计中的一个特殊问题。坐标计算就是根据已知的驱动轴和主轴的位 置及传动关系，计算出中间传动轴的坐标，以便在绘制主轴箱体零件加工图时，将各孔的坐标尺寸完 整地标注出来，并用以绘制坐标检查图，作为对传动系统设计的全面检查，坐标计算步骤： 加工基准坐标架的选择夏确定各主轴坐标通常采用直角坐标系，具体坐标系的建立有两种方法， 根据主轴箱的安置情况和加工所用设备条件而定： 钻攻零件侧孔机床攻丝左主轴箱设计 第 7 页 共 21 页 方法：坐标架原点选在定位销孔上，此法用于不以底面作为安装基面的主轴箱，如图所示： 图 方法：坐标架的横轴选在箱体底面，纵轴通过定位销孔，此法常用于卧式坐标镗上加工主轴箱 体的孔系，如图所示。 图 2 坐标原点确定后，便可确定各主轴及驱动轴的坐标。坐标计算是机床主轴箱设计中的一个重要问 题。坐标计算就是根据已知的驱动轴和主轴的位置及传动关系。计算中间传动轴的坐标，以便在绘制 主轴零件加工图时，将各孔的坐标尺寸完整地出来。并用已绘制的坐标检查图作为传动设计的全面检 查。 加工基准坐标架的选择及确定各主轴的坐标。为了便于主轴箱的加工，设计时必须基准坐标架。 通常采用直角坐标。用 XOY 表示。它的选择是根据主轴箱的安置情况和加工所用设备条件而定。针对 本设计的组合机床，采用以下的方法确定主轴及驱动轴坐标。 1)坐标架原点选在定位销孔上。 钻攻零件侧孔机床攻丝左主轴箱设计 第 8 页 共 21 页 2)坐标原点确定后，便可以根据主轴箱设计原始依据图。在基准坐标架 xoy 上标出各主轴及其 驱动轴的坐标。计算传动轴坐标时，先算出与主轴有直接传动关系的传动轴坐标，然后计算 其他的传动轴坐标。一般可分为三类：与一轴定距；与二轴定距，与三轴等距。根据设计要 求，经计算主轴及传动轴坐标如下。 3.5主轴及传动轴轴颈估算及校核 3.5.1主轴及传动轴轴颈估算 4 j P dKAmm N 其中：P-电动机额定功率 K-键槽系数 A-系数 -从电机到该传动轴之间传动件的传动效率的乘积； -该传动轴的计算转速。 j n 计算转速是传动件能传递全部功率的最低转速。各传动件的计算转速可以从转速图上，按主轴 j n 的计算转速和相应的传动关系确定。 查机械制造装备设计表 3-8 取 I，IV 轴的 K=1.05，A=100；II，III 轴是花键轴，取 K=1.06，A=2.0。 所以， 4 1 5.5 0.96 (92 1.05)25.3 800 1.5 dmmmm , 4 2 5.5 0.96 0.99 0.98 (92 1.05)27.4 250 dmmmm 3.5.2校核中间传动轴 取薄弱环节 11 号轴，只需按扭转程度条件计算： MPa n P dW T T T T 2 . 0 9550000 3 代入数据： MPa W T T T 478 . 7 923 147 . 1 202 . 0 9550000 3 查机械设计表 15-3，45 钢的 T =2545，所以满足要求。 其余轴经过计算合格。 钻攻零件侧孔机床攻丝左主轴箱设计 第 9 页 共 21 页 3.6主轴及传动轴明细 轴号XY直径型号 1250.0000191.000015T0741-41A 2250.0000155.000015T0741-41A 3185.0000155.000015T0741-41A 4185.0000191.000015T0741-41A 5133.0000196.500020T0733-44 6133.0000149.500020T0733-43 774.0000149.500020T0733-43 874.0000196.500020T0733-44 9210.175538.944325T0733-43 10263.739445.793620T0733-43 11303.298479.544020T0733-44 12258.1694103.285820T0733-44 13217.5000126.855220T0733-44 14283.1543160.128720T0739-42A 15264.5000219.155820T0738-41 16217.5000219.155820T0733-44 17177.5014253.928125T0733-43 18103.5000241.730025T0733-44 19138.498638.658725T0733-44 2068.852076.987025T0733-44 21103.5000111.635120T0733-43 3.7多轴箱的传动系统设计 组合机床多轴箱的传动系统，就是用一定数量的传动元件，把动力箱的输出轴与各主轴连接起来 组成一定的传动链，并满足各轴的转速和转向要求。多轴箱的特点是针对某零件的特定工序恒速加工。 传动链短，多主轴同时加工，传动链分支多。因此，多轴箱的传动设计，一获得需要的主轴转速和旋 向为原则，不存在机床前缓后急的最小传动比限制，甚至可用升速传动副驱动主轴。 (1) 对多轴箱传动系统的一般要求 (a) 从面对主轴的位置看去，所有主轴（除非特殊要求外）应逆时针方向旋转。 (b) 保证主轴转速和转向的前提下，应力求用最少的传动轴和齿轮数量和规格。因此，应尽可能 用一根传动轴同时带动多根主轴，并将齿轮布置在同一排位置上。当齿轮啮合中心距不符合标准时， 可用变位齿轮或略微改变传动比的方法解决。 (c) 尽量避免主轴兼作传动轴用，以免增加主轴负荷，影响加工质量。遇到主轴分布较密，布置齿 钻攻零件侧孔机床攻丝左主轴箱设计 第 10 页 共 21 页 轮的空间受到限制或主轴负荷较小，加工精度要求不高时，也可用一根强度较高的主轴带动 12 根主 轴的传动方案。 (d) 多轴箱内齿轮传动副的最大传动比 imax=2，最小传动比 imin=1/2 ，最佳传动比为 1/1.5i1.5 以使多轴箱结构紧凑，后盖内的齿轮传动比 imax2，imin3.5-1 除传动链的最后可采用升速传动外， 应尽可能避免升速传动，以避免空转动率损失。 (e) 用于粗加工主轴上的齿轮，应尽可能设置在前端第排，以减少主轴的扭转变形精加工主轴上 的齿轮，应设置在第排，以减小主轴端的弯曲变形。 (f) 同一主轴箱内，如有粗、精加工主轴，最好从动力箱驱动轴后就分两条路线传动，以免影响 精加工主轴的加工精度。 (g) 驱动轴直接带动的传动轴数不要超过 2 根以免给装配带来困难。多轴箱传动设计中当齿轮排数 不够用时可在保证齿轮强度的前提下增加排数，如在第排齿轮的位置上设两排薄齿轮或在前盖 内设置 0 排齿轮。 (2) 拟定多轴箱传动系统的基本方法 拟定多轴箱传动系统的基本方法是：先把所有主轴中心尽可能分布在几个同心圆上然后在各个同心 圆的圆心上分别设置中心传动轴，再把各组同心圆上的中心传动轴再取同心圆并用最少的传动轴带动 这些中心传动轴把最后的合拢传动轴与动力箱的驱动轴连接起来。这就是“从主轴的布置开始，最 后引到驱动轴上” 。注意驱动轴的中心必须处于多轴箱箱体宽度的中心线上，其中心高则从选定的动力 箱的联系尺寸图中查出。 (a) 把所有主轴分成几组同心圆 被加工零件上的加工螺纹的位置分布是多种多样的但大致可以归 纳为“同心圆分布” 、 “直线分布”和“任意分布”三种类型。 对于按单组同心圆分布和按多组同心圆 分布的主轴情况，可在同心圆圆心上设置一根传动轴由其上的一个或几个齿轮来带动各主轴旋转。 对于按直线等距分布和按直线不等距分布的主轴情况，可在两外侧主轴中心连线的垂直平分线上设置 传动轴，由其上的一个或几个齿轮来带动各主轴旋转。对于任意分布的主轴可将靠近的主轴组成同 心圆分布和直线分布只有较远的主轴才单独处理。 (b) 用传动树形图来描述多轴箱传动系统 ，传动树形图是一种用简单线条来描述多轴箱传动系统 的图形。传动树形图中的“树梢”表示各主轴， “树根”表示驱动轴， “树枝”以定向边表示各轴之间 的传动副并以箭头表示传动顺序。根据定向边的箭头，就可以清楚地看出系统的传动路线。 3.7.1齿轮模数的估算及其校核 （1） 估算齿轮弯曲疲劳的估算 组合机床通用多轴箱所用齿轮是硬齿面直齿圆柱齿轮，齿轮齿面接触强度高，齿根弯曲强度相对 低一些，且齿轮工作时润滑冷却条件较好，不易发生点蚀，主要且最危险的失效形式是轮齿的弯曲折 断，因此人工设计齿轮时，选择齿根弯曲疲劳强度计算结果作为设计依据，较为合适。本次计算选取 所受转矩最大的 0 轴上动力头齿轮和与之啮合的 7 轴上第四排齿轮，模数设计为 3。 弯曲强度的设计公式为： 21 2 1 1 3 2 FNFN F SaFa d KK YY z KT m 钻攻零件侧孔机床攻丝左主轴箱设计 第 11 页 共 21 页 式中，小齿轮的弯曲疲劳强度极限=500MPa，大齿轮的弯曲疲劳强度极限=380GPa；弯曲 1F 2F 疲劳强度系数 =0.85，=0.88；取弯曲疲劳安全系数 S=1.4，可得： 1FN K 2FN K = 1F = 2F 载荷系数 K=1.512； FFVA KKKK 齿形系数=2.65；=2.226； 1Fa Y 2Fa Y 应力校正系数=1.58；=1.764； 1Sa Y 2Sa Y 计算大小齿轮的并加以比较， F SaFaY Y = = 0.01379 = = 0.01644 所以大齿轮的大，可带入计算得： =1.38 对比计算结果，设计选取的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数 m 的大小主 要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而 齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关， 而本设计既满足齿面接触疲劳强度，又满足齿根弯曲疲劳强度，使得设计结构紧凑，避免浪费。 经计算其余齿轮均合格。 （2） 齿面点蚀的估算 3 /370nPA 其中为大齿轮的计算转速，A 为齿轮的中心距，由中心距 A 及齿数 Z1、Z2 求其模数根据估算所 j n 得和中较大的值选取相近的标准模数对于 wm jm 第一对齿轮： mm25 . 2 662/22/39 . 5 32/32 3 3 1011 nzPmw MPa S K FEFN 68.303 11 MPa S K FEFN 86.238 22 1 11 F SaFa YY 57.303 58 . 1 65 . 2 2 22 F SaFa YY 86.238 764 . 1 226. 2 1644 . 0 261 10330 . 3 512.21 2 4 3 m 钻攻零件侧孔机床攻丝左主轴箱设计 第 12 页 共 21 页 mm44.74/3703 111 nPA mm76. 2)/(2 1011 zzAmj 取模数 m 为 3 第二对齿轮： mmnzPmw4 . 2/323 2222 mmnPA97.82/3203 222 mmzzAmj6 . 2)/(2 322 取模数 m 为 2 第三对齿轮： mmnzPmw7 . 2/323 3333 mmnPA 9 . 98/3703 333 mmzzAmj2 . 2)/(2 5433 取模数 m 为 2 第四对齿轮： mmnzPmw6 . 2/323 3333 mmnPA 8 . 96/3703 333 mmzzAmj9 . 1)/(2 5433 取模数 m 为 2 (3) 齿轮模数计算及齿轮明细 1)选定齿轮类型、精度、材料及齿数。 a 按照所示的传动方案选用直齿圆拄齿轮传动。 b 组合机床为一般工作机器，速度较高，故选用 3 级精度。 c 材料选择：选用小齿轮材料 40Cr，硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45。号钢硬度为 240HBS， 二者材料硬度差为 40HBS。 钻攻零件侧孔机床攻丝左主轴箱设计 第 13 页 共 21 页 图中左边四个箭头所指为四排齿轮 主轴与传动轴上齿轮明细： 1,42*24*15 2,32*24*15 5,82*27*20 6,72*27*20 92*24*253*24*25 102*30*202*24*20 112*28*202*20*20 122*21*202*31*20 132*26*202*19*20 142*26*20 152*21*202*31*20 162*26*202*19*20 172*27*252*38*25 182*27*252*37*25 193*21*25 202*20*253*32*25 212*21*20 3.8通用轴类零件 1) 通用主轴 通用主轴分为钻削类和攻螺纹类两种主轴，以下主要讲钻削类主轴。 2) 通用传动轴 常用的通用传动轴按用途和支承形式可分为圆锥滚子轴承传动轴、滚针轴承和推力球轴承传动轴、 润滑泵轴、手柄轴四种。通用传动轴材料一般用 45 钢，热处理 T215；滚针轴承的材料为 20Cr 钢，热 排 号 轴号 钻攻零件侧孔机床攻丝左主轴箱设计 第 14 页 共 21 页 处理 S0.5-1，C59. 3) 通用齿轮 通用齿轮包括动力箱齿轮，齿宽 32mm，轴向总宽度 84mm；电动机齿轮，齿宽 32mm；传动齿轮，齿 宽有 24mm、32mm 两种。标准齿轮为不变位齿轮。材料为 45 钢，齿部高频淬火 G54. 4）润滑泵 规格较大的通用主轴箱常采用 R12-1A 叶片泵进行润滑。润滑泵泵出的油经分油器至各润滑点 R12- 1A 叶片润滑泵的每转排油量为 6ml，推荐转速为 550-800rmin，转速过低，将会导致吸油困难。 5）其他通用零件 主轴箱上还有隔套、键套、防油套、油杯、定位销以及锁紧螺母、防松垫圈，已经标准化或通用化。 4主轴箱总图设计 4.1绘制主轴箱总图 通用主轴箱总图设计包括绘制主视图，展开图，编制装配表，制定技术条件等四部分。 1) 主视图 主要表明多轴箱主轴位置及齿轮传动系统，齿轮齿数，模数及所在排数，润滑系统等。因此，绘 制主视图就是在设计的传动系统图上标出各轴编号，画出润滑系统，标注主轴，驱动轴的转速，油泵 的转向，驱动轴转向及坐标尺寸，最低主轴高度尺寸及箱体轮廓尺寸等。并标注部分件号。 2) 展开图 其特点是轴的结构图形多。各主轴和传动及轴上的零件大多是通用的，且是有规则的排列的。一 般采用简化的展开图并以装配表相配合，表明多轴箱各轴组件的装配结构。绘制的具体要求如下： (1)展开图主要表示各轴及轴上零件的装配关系。包括主轴，传动轴，驱动轴，油泵轴及其相应的 齿轮，隔套，防油套，轴承或油泵等机件形状和安装的相对位置。图中各零件的轴向尺寸和径向尺寸 （齿轮除外）要按比例画出，轴向距离和展开顺序可以不按传动关系绘制但必须注明齿轮所在排数， 轴的编号及直径规格。对近距离轴往往要求按实际距离绘制相关轴的成套组合件，以便能直观地检查 有否碰撞现象。 (2) 对结构相同的同类型主轴，传动轴可只画一根如传动轴 47,主轴 2 和 3。在轴端注明相同轴 的轴号即可。对于轴向装配结构基本相同，只是齿轮大小及排列位置不同的两根或两组轴，可以合画 在一起，即轴心线两边各表示一根或一组轴。展开图上应完整标注主轴箱的三大箱体厚度尺寸及箱壁 和内腔有关联系尺寸主轴外伸长度。 (3)主轴和传动轴装配表把主轴箱中每根轴上的齿轮套等基本零件的型号规格，尺寸参数和数量及 标准件，外购件等，按轴号配套，用装配表表示。这样可以使图表对照清晰易看，节省设计时间，方 便装配。 (4)主轴箱技术条件 主轴箱总图上应标明主轴箱部装要求。即：主轴箱制造和验收技术条件：主 轴箱按 ZBJ5801189进行制造，按 ZBJ5801289进行验收。主轴精度按 JB304382进行验收。 4.2主轴箱补充加工图设计 主轴箱的补充加工图，应根据主轴箱总图要求，绘制出需要补充加工的部分（如主轴箱体主轴承 孔，传动轴承孔，油泵及其轴孔，定位销孔等） ，通常习惯用粗实线画出补充加工部位的结构，其尺寸， 形位公差，表面粗糙度等均按机械制图国际规定格式标记；通用铸件的原有部分一律用细实线表示。 4.3主轴箱的装配 (1) 装配前首先在平台上将主轴的前、后支承支撑在两块 V 形铁上检查主轴的径向跳动。设计要 求主轴的径向跳动为 0.04mm 根据实际装配经验证明径向跳动在 0.06mm 以内时经过努力是可以达到最 后的精度要求的15。对每根主轴找精度时要注意记下最高点位置。 (2) 进行分类配齿轮、配键、松紧要符合要求不能太松。 (3) 进行部装，部装前要把主轴箱上的孔清理干净如果有少量油漆灰尘之类的东西就会造成主轴 装配后出现较大的径向跳动。部件要由上而下按顺序进行。 (4) 调整精度 ，经部装后，主轴的精度可能超差。根据实际装配经验证明当超差不太大时采取一 定的办法调整之后，是可以达到最后精度要求的。 (a) 主轴的径向跳动如果超差可以先调整轴承。如果经调整之后仍然超差则可以把轴承拆下将主 轴的最高点转 180 度。如果还是超差可再转 90 度。 (b) 主轴回转轴线的不平行度如果超差，可以刮主轴箱箱体上支承轴承的端面。实际上主轴回转 轴线的不平行度超差，是由于主轴箱箱体上的轴承孔和支承轴承的端面的不垂直度造成的。如果平行 度超差很大，则须将主轴箱箱体进行返修。调整主轴的不平行度时应该尽量使所有的主轴向同一个方 向倾斜。这样在总装时可以通过刮主轴箱后盖上的集合面把主轴的不平行度总的调整过来。 (c) 主轴的径向精度前面提到装在滚锥轴承和滚珠轴承上的主轴在一定的力的作用下是不允许有 径向间隙的。如果有径向间隙装在滚锥轴承上的主轴可以通过拧主轴后端的背帽来清除。装在滚珠轴 承上的轴径向间隙很难消除。 (5) 试车精度经检查合乎要求后开始试车一小时试车时打开前盖检查传动轴上的背帽是否松动轴 是否窜动。调整好后再继续试车四小时。最后检查一次精度精度合格后即可转机床总装。 钻攻零件侧孔机床攻丝左主轴箱设计 第 16 页 共 21 页 结束语 通过毕业设计，使我加深了对过去所学知识的理解，并大大增强了对所学知识综合运用的能力和 解决实际问题的能力。更重要的是我系统的学到了组合机床通用主轴箱的设计思路和设计方法。在头 脑中建立了一套设计的思想和框架。 本课题的任务是针对泵体端盖组合机床机床左主轴箱要求设计合理装夹方便，定位准确满足加工 技术要求符合单班制年生产 10 万台的生产纲领同时尽量提高生产效率，降低生产劳动成本。 本设计 主要完成了以下几方面的工作。 1主轴箱原始依据图、主轴箱总体图、主轴展开图等。 2典型零件的设计，画出至少五张典型零件的零件图。 3齿轮跟轴的计算及强度校核。 通过本次毕业设计，让我认识到自己对所学专业知识的不足，在设计的过程中自己认识到所学知 识的有限，理论与实际的差距，在实际生产中是根据实际生产量跟效率来生产的所以所设计的机床按 照工厂所需生产纲领来设计，要用最少的材料生产出符合生产纲领的机床。所以在本次毕业设计中， 我还欠缺经验跟知识。在今后的工作中我要不断学习经验来充实自己要培养自己独自思考问题的能力。 在此次设计中我感觉自己对传动系统的分析还比较清楚，但对一些主要零件的选择还欠缺相关知识比 如主轴的选择跟计算自己还不是很了解。我还需要在箱体尺寸方面进行改进对齿轮也需改进。 本次设计让我对大学四年所学的全部知识有了一个比较系统的理解培养了分析问题和解决问题的 能力这些为我今后走上工作岗位奠定了坚实的基础。 钻攻零件侧孔机床攻丝左主轴箱设计 第 17 页 共 21 页 参考文献 1 大连组合机床研究所编.组合机床设计（机械部分）.大连:机械工业出版社,1975. 2 大连组合机床研究所编.组合机床设计参考图册.大连:机械工业出版社,1975. 3 阳工业大学，大连铁道学院，吉林工学院编.组合机床设计.大连:上海科学出版社,1985. 4 保定第二机床厂编.组合机床动力部件产品样本.保定:1992. 5 第一机械工业部,组合机床研究所.ZD27-1 多轴箱指导资料.大连:1975. 6 戴 曙.金属切削机床设计.北京:机械工业出版社,1985. 7 白成轩.机床夹具设计新原理.北京:机械工业出版社,1997. 8 张进生.机械制造工艺与夹具设计指导.北京:机械工业出版社,1995. 9 荆长生.机械制造工艺学.西北工业大学出版社,1996. 10 机床设计手册编写组.机床设计手册.北京:机械工业出版社,1986. 11 刘朝儒,彭福荫,高政.机械制图.北京:高等教育出版社,2000. 12 龚定安.机床夹具设计原理.陕西:陕西科学技术出版社,1981. 13 任家隆.机械制造技术.北京:机械工业出版社,2000. 14 徐发仁.机床夹具设计.重庆:重庆大学出版社,1996. 15 庞怀玉.机械制造工程学.北京:机械工业出版社,1998. 16 东方人华主编. AutoCAD 2002 机械设计范例入门与提高.2003. 17 冯涛.AutoCAD 2002 机械设计绘图实例教程.北京:机械工业出版社,2002 钻攻零件侧孔机床攻丝左主轴箱设计 第 18 页 共 21 页 致 谢 本课题的研究工作是在李敬教授的关怀和指导下完成的。从今年开学到毕业设计结束的这段日子 里，李敬教授在学习上给了我悉心的指导使我在各方面能力都有了很大提高。李敬教授给了我莫大的 帮助他们在繁忙的工作期间，对我的毕业设计的完成付出了大量的心血多次给我提出深刻而具有指导 性的意见。正是有了李敬教授对我时时刻刻的指导才使我能正确把握论文的方向并顺利地完成。老师 严谨求实的治学态度深邃的洞察力高度的责任心和敬业精神平易近人的工作作风，一直深深的影响和 激励着我使得我在学习和生活上受益匪浅。在毕业设计完成之时谨向恩师们表示最衷心的感谢，并致 以崇高的敬意。 同时感谢标正机床厂给我们毕业设计提供了良好的工作平台和工作环境使我的论文能够顺利完成。 其次我要感谢在标正机床厂共同奋斗的同学们，在做毕业设计的这段日子里在学习上他们给了我无微 不至的帮助，我所取得的成绩与他们的支持和帮助是分不开的。最后要特别感谢所有给我传道授业的 老师们正是你们的辛勤教授才使学生有了完成毕业设计的知识与能力储备，奠定了我的理论与实践基 础。