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需要 CAD 图纸，咨询 Q：414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载摘 要组合机床是根据工件加工需要，以通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效率专用机床。本文根据 CA6140 后托架的结构特点、设计加工 CA6140 后托架的三个孔的组合镗床及主轴箱，首先分析 CA6140 后托架的零件结构特点，并绘制出三维图形，拟定加工工艺方案，采用“一面两销”的定位方案；然后绘出工件的工序图及工件加工示意图，为实现无级调速，安全可靠，选择液压滑台；根据零件的大小及被加工孔的位置确定主轴箱的轮廓尺寸；由加工工艺选择滚珠轴承主轴，通过计算扭矩确定主轴和传动轴的直径；绘出机床尺寸联系图；接着，设计多轴箱，多轴箱的齿轮的模数是通过计算齿面接触强度和齿根弯曲强度确定的；轴上的键等零件选取相应的标准件，并对轴进行校核计算。本课题所设计的 CA6140 后托架三孔加工组合机床，提高了加工精度和生产效率，减少了工人的劳动强度，增加了经济效益。关键词：组合机床，CA6140 后托架，一面两销，多轴箱需要 CAD 图纸，咨询 Q：414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载AbstractCombination machine tools is based on the workpiece processing needs, based on the general parts, a high efficient special machine match with a few special parts.In this paper, based on a combination of boring machine spindle box and three pore structure characteristics, the design process of CA6140 bracket bracket after CA6140, first analysis of structural characteristics of parts carrier CA6140, and draw out the three-dimensional graphics, drafting process scheme, using the positioning square two sells at the same face case; then process diagram and schematic diagram of workpiece processing paint work, in order to realize the stepless speed regulation, safe and reliable, the choice of hydraulic slipway; according to the size of parts and the hole position to determine the overall size of the headstock; choicing ball bearing spindle by processing craft, by calculating the torque of the spindle and shaft diameter is decided; draw machine size contact map; then, the design of multi-axle box multi-spindle box, gear modulus is determined by contact strength of tooth surface and tooth root bending strength calculation; the key parts such as selection of the standard parts, and the shaft was checked.The design of the CA6140 carrier three-hole processing combined machine tools, improve the machining accuracy and production efficiency, reduce the labor intensity of workers, increasing economic benefit.Keywords: combination machine tool, CA6140 bracket, a two pin, multi-axle box需要 CAD 图纸，咨询 Q：414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载目 录摘 要 .IAbstract .II目 录 .III1 前 言 .11.1 组合机床的特点 .11.2 组合机床的分类和组成 .11.3 组合机床国内外研究现状 .22 组合机床总体设计 .521 组合机床工艺方案的制定 .522 组合机床配置型式及结构方案的确定 .72.3.1 刀具的选择 .82.3.2 镗 0.258孔 .82.3.2 镗 .06孔 .102.3.2 镗 .351孔 .122.4 机床生产率计算卡 .143 组合机床主轴箱设计 .163.1 绘制右主轴箱设计原始依据图 .163.2 主轴、齿轮的确定及动力计算 .183.2.1 主轴型式和直径、齿轮模数的确定 .183.2.2 主轴箱的动力计算 .183.3 主轴箱传动系统的设计与计算 .183.3.1 驱动轴、主轴的坐标计算 .183.3.2 拟订主轴箱传动路线 .183.3.3 确定传动轴位置和齿轮齿数 .193.4 多轴箱坐标计算、绘制坐标检查图 .223.4.1 选择加工基准坐标系 XOY,计算主轴、驱动轴坐标 .223.4.2 传动轴的坐标 .223.4.3 验算中心距误差 .233.4.4 绘制坐标检查图 .233.5 齿轮强度校核 .233.5.1 校核齿根弯曲疲劳强度 .243.5.2 校核接触疲劳强度 .253.6 传动轴直径的确定和轴的强度校核 .263.6.1 轴的直径的确定 .263.6.2 轴的强度校核 .263.7 主轴箱体及其附件的选择设计 .303.7.1 主轴箱的选择设计 .303.7.2 主轴箱上的附件材料的设计 .304 总 结 .31需要 CAD 图纸，咨询 Q：414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载致 谢 .32参 考 文 献 .33需要 CAD 图纸，咨询 Q：414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载1 前 言1.1 组合机床的特点组合机床是由大量的通用部件和少量专用部件组成的工序集中的高效率专用机床。它能够对一种（或几种）零件进行多刀、多轴、多面、多工位加工。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铣削磨削等工序，生产效率高，加工精度稳定。组合机床与通用机床、其他专用机床比较，具有以下特点：（1） 组合机床上的通用部件和标准零件约占全部机床零、部件总量的 7080%，因此设计和制造的周期短，投资少，经济效果好。（2） 由于组合机床采用多刀加工，并且自动化程度高，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经过周密设计和长期生产实践考验的，又有厂成批制造，因此结构稳定、工作可靠，使用和维修方便。（4） 在组合机床上加工零件时，由于采用专用夹具、刀具和导向装置等，加工质量靠工艺装备保证，对操作工人水平要求不高。（5）当被加工产品更新时，采用其他类型的专用机床时，其大部分件要报废。用组合机床时，其通用部件和标准零件可以重复利用，不必另行设计和制造。（6）组合机床易于联成组合机床自动线，以适应大规模的生产需要。组合机床常用的通用部件有：机身、底座、立柱、动力箱、动力滑台，各种工艺切削头等。对于一些按循序加工的多工位组合机床，还具有移动工作台或回转工作台。动力箱、各种工艺切削头和动力滑台是组合机床完成切削主运动或进给运动的动力部件。其中还有能同时完成切削主运动和进给运动的动力头。机身、立柱、中间底座等是组合机床的支承部件，起着机床的基础骨架作用。组合机床的刚度和部件之间的精度保持性，主要是由这些部件保证。需要 CAD 图纸，咨询 Q：414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载1.2 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甾.1-2.2 千瓦的动力部件及其配套不见。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。用小型通用部件真诚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型式。本次设计的机床为单工位双面铣床。1.3 组合机床国内外研究现状1）国外研究现状：世界上第一台组合机床于 1908 年在美国问世，30 年代后组合机床在世界各国得到迅速发展。至今，它已成为现代制造工程的关键设备之一。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 1000020000r/min，最高进给速度可达2060m/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、需要 CAD 图纸，咨询 Q：414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载提供售后服务等。2.国内研究现状：30 多年来，我国组合机床通用部件经历了一个从无到有、从点到面、从低到高的逐步发展的历史时期。进入 90 年代，组合机床行业加快发展，行业的整体实力和新产品的质量及水平有了显著的提高。目前的现状的是：a.组合机床制造技术由过去的以加工为主的单机及自动线向综合成套方向转化。b.组合机床的控制技术由传统的程序控制技术向数控、计算机管理与监控方向发展。c.组合机床的开发设计手段由过去的人工设计，转向计算机辅助设计。组合机床行业虽然取得了较大的进步与发展，但是，在制造技术高速发展的今天，由于基础薄弱，从整体上看，与国外先进水平、与国内用户的要求还存在着一定的差距，主要表现在：产品可靠性较差；可调可变性差；缺少必要的适应多品种加工的新品种；系列化、通用化、模块化程度低，致使制造周期过长，满足不了用户要求。80 年代以来，国外组合机床技术在满足精度和效率要求的基础上，正朝着综合成套和具备柔性的方向发展。组合机床的加工精度、多品种加工的柔性以及机床配置的灵活多样方面均有新的突破性发展，实现了机床工作程序软件化，工序高度集中，高效短节拍和多种功能的自动监控。1.4 Pro/E 软件简介Pro/Engineer 操作软件是美国参数技术公司（PTC)旗下的 CAD/CAM/CAE 一体化的三维软件。Pro/Engineer 软件以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，Pro/Engineer 作为当今世界机械 CAD/CAE/CAM 领域的新标准而得到业界的认可和推广。是现今主流的CAD/CAM/CAE 软件之一，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。Pro/Engineer 操作软件是美国参数技术公司（PTC)旗下的 CAD/CAM/CAE 一体化的三维软件。Pro/Engineer 软件以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位，Pro/Engineer 作为当今世界机械 CAD/CAE/CAM 领域的新标准而得到业界的认可和推广。是现今主流的CAD/CAM/CAE 软件之一，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。一. Pro/EngineerPro/Engineer 是软件包，并非模块，它是该系统的基本部分，其中功能包需要 CAD 图纸，咨询 Q：414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载括参数化功能定义、实体零件及组装造型，三维上色，实体或线框造型，完整工程图的产生及不同视图展示（三维造型还可移动，放大或缩小和旋转） 。Pro/Engineer 是一个功能定义系统，即造型是通过各种不同的设计专用功能来实现，其中包括：筋（Ribs） 、槽（Slots） 、倒角（Chamfers）和抽壳（Shells）等，采用这种手段来建立形体，对于工程师来说是更自然，更直观，无需采用复杂的几何设计方式。这系统的参数比功能是采用符号式的赋予形体尺寸，不象其他系统是直接指定一些固定数值于形体，这样工程师可任意建立形体上的尺寸和功能之间的关系，任何一个参数改变，其也相关的特征也会自动修正。这种功能使得修改更为方便和可令设计优化更趋完美。造型不单可以在屏幕上显示，还可传送到绘图机上或一些支持 Postscript 格式的彩色打印机。Pro/Engineer 还可输出三维和二维图形给予其他应用软件，诸如有限元分析及后置处理等，这都是通过标准数据交换格式来实现，用户更可配上 Pro/Engineer 软件的其它模块或自行利用 C 语言编程，以增强软件的功能。它在单用户环境下（没有任何附加模块）具有大部分的设计能力，组装能力（运动分析、人机工程分析）和工程制图能力（不包括 ANSI， ISO， DIN 或 JIS标准） ，并且支持符合工业标准的绘图仪（HP，HPGL）和黑白及彩色打印机的二维和三维图形输出。Pro/Engineer 功能如下：1特征驱动（例如：凸台、槽、倒角、腔、壳等） ；2参数化（参数=尺寸、图样中的特征、载荷、边界条件等） ；3通过零件的特征值之间，载荷/边界条件与特征参数之间（如表面积等）的关系来进行设计。4支持大型、复杂组合件的设计（规则排列的系列组件，交替排列，Pro/PROGRAM 的各种能用零件设计的程序化方法等） 。5贯穿所有应用的完全相关性（任何一个地方的变动都将引起与之有关的每个地方变动） 。其它辅助模块将进一步提高扩展 Pro/ENGINEER 的基本功能。二 、Pro/E 机构运动仿真工程师无需等待物理原型就能测试产品的动力行为。利用 Pro/ENGINEER 机构动力学仿真，您可以虚拟地仿真包含运动元件的系统中的作用力和加速度。而且，您可以综合考虑诸如弹簧、电动机、摩擦力和重力等动力影响，相应地需要 CAD 图纸，咨询 Q：414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载调整产品性能。改善检验和认证过程并最大程度地提高设计信心，而无需承受制造昂贵原型的负担。与设计和分析工具完全集成，从而无需再花费时间、精力和金钱来处理数据转换和关联的错误。利用 Pro/E 机构仿真有以下优点： 可以创建虚拟样机在桌面计算机中进行测试，从而降低开发成本 模拟赛车悬架所受到的实际作用力。 能够更快速和更早地将变更反映在产品中，并从桌面计算机测试中即时获得结果。 通过缩短开发时间率先向市场推出更优质的产品。 通过对产品寿命进行更准确的估计，从而可降低保修成本。 利用具体的动画式生产指令进行装配，可以避免代价高昂的制造错误。 通过利用从虚拟测试中所节省的时间来评估更多设计构思，从而可开发出更新颖的产品。 在易于学习、直观明了的用户界面中工作。需要 CAD 图纸，咨询 Q：414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载2 组合机床总体设计组合机床总体设计，针对 CA6140 后托架加工零件的特点，拟订工艺和结构方案，并进行方案图样和有关技术文件设计。21 组合机床工艺方案的制定工艺方案的拟订是组合机床设计的关键一步。因为工艺方案在很大程度上决定了组合机床的结构配置和使用性能。因此，应根据工件的加工要求和特点，按一定的原则、结合组合机床常用的工艺方法、充分考虑各种因素，并经技术经济分析后拟订出先进、合理、经济、可靠的工艺方案。图 2-1 CA6140 后托架零件图需要 CAD 图纸，咨询 Q：414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载图 2-2 CA6140 后托架零件三维模型此次设计的组合机床是用于加工 CA6140 后托架镗孔专用组合机床，其工艺方案为镗孔，其具体的加工工艺如下:a. 镗 孔至要求， 0.258b. 镗 孔至要求，.06c. 镗 孔至要求，.351正确选择组合机床加工工件采用的基准定位，是确保加工精度的重要条件。本设计的后托架是壳体类零件，壳体类零件一般都有较高精度的孔和面需要加工，又常常要在几次安装下进行。因此，定位基准选择“一面两孔”是最常用的定位方法， 因此该被加工零件采用 “一面两销”的定位方案，定位基准和夹压点见零件的工序图。该定位方案限制的自由度如下：以工件的底面为定位基准面，约束了 x、y向的转动和 z 向的移动 3 个自由度。定位销约束了 x、y 向的移动 2 个自由度。菱形销约束了 z 向的转动 1 个自由度。这样工件的 6 个自由度被完全约束了得到了完全的定位。需要 CAD 图纸，咨询 Q：414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载22 组合机床配置型式及结构方案的确定根据选定的工艺方案确定机床的配置型式，并定出影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构方案。既要考虑能实现工艺方案，以确保零件的精度、技术要求及生产率，又要考虑机床操作方便可靠，易于维修，且润滑、冷却、排屑情况良好。对同一个零件的加工，可能会有各种不同的工艺方案和机床配置方案，在最后决定采取哪种方案时，绝不能草率，要全面地看问题，综合分析各方面的情况，进行多种方案的对比，从中选择最佳方案。各种形式的单工位组合机床，具有固定式夹具，通常可安装一个工件，特别适用于大、中型壳体类零件的加工。根据配置动力部件的型式和数量，这种机床可分为单面、多面复合式。利用多轴想同时从几个方面对工件进行加工。但其机动时间不能与辅助时间重合，因而生产率比多工位机床低。在认真分析了被加工零件的结构特点及所选择的加工工艺方案，又由单工位组合机床的特点及适应性，确定设计的组合机床的配置型式为单工位卧式组合机床。23 各侧具体零部件的设计、计算及选择2.3.1 刀具的选择考虑到工件加工尺寸精度，表面粗糙度，切削的排除及生产率要求等因素，所以加工 3 个孔的刀具均采用标准锥柄长麻花钻和单导向悬臂镗刀。2.3.2 镗 孔0.258a. 切削用量的选择由参考文献9表 6-15 查得用高速纲刀具粗镗铸铁的切削用量：v=20 25m/min，f 转 =0.250.8mm/r,则选取 v=25mm/min, f 转 =0.4mm/min,由公式10vnD求出镗刀的转速：n=99.5 r/min，圆整为 n=100r/min,则实际切削速度 vc由公式需要 CAD 图纸，咨询 Q：414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载25.10Dnv求得 vc=25.12m/min，工进速度 vf=nf=1000.4=40mm/minb. 切削力，切削转矩，切削功率及刀具耐用度的计算刀具的切削力、切削转矩、切削功率及刀具耐用度分别由以下公式求出Fz=51.4apf0.75HB0.55Fx=0.51ap1.2f0.65HB1.1T=25.7Dapf0.75HB0.556120czVPFz =51.410.40.752140.55=494.58 NFx=0.5111.20.40.652141.1=102.89 NT=25.7800.40.752140.55=19784Nmmkw49.582.0.361Pc. 确定主轴类型、尺寸、外伸长度滚锥轴承主轴：前后支承均为圆锥滚子轴承。这种轴承可承受较大的径向和轴向力，且结构简单、装配调整方便，广泛用于扩、镗、铰孔和攻螺纹等加工。因此选用滚锥轴承主轴。求出满足条件的最小直径（其中 B=7.3）410TBdmm7.39.7842.再由参考文献9表 3-6 查取 d=30mm,D/d1=40/30mm，主轴的外伸尺寸为 130mmd. 确定镗杆直径由镗孔直径为 80mm，参考参考文献5表 2.5-4 选取镗杆的直径为40mm,镗刀方截面直径为 1010e. 浮动卡头的选择根据轴外径 40mm，内径 30mm，由参考文献9图 8-2 选择浮动卡头Dp=Tr283，根据镗孔形式为单导向悬臂孔，采用较为普遍的内滚式单导向需要 CAD 图纸，咨询 Q：414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载悬臂镗孔，根据卡头内径尺寸 d=22mm 及镗孔直径为 80mm,确定滑套的径向尺寸 d1=53mmf. 导向装置的选择由参考文献9表 3-4 查得导套的总长度：l 1=106159mm，导套口至工件的距离 2050mm，取导套的长为 150mm，选取导套口至工件的距离为 50mmg. 工作循环及行程的确定由于该动力箱只加工 80，60,51,行程主要由镗孔 80 决定工作进给长度，切入长度一般为 5-10mm，取 L1=8mm，L 2=5-10mm,取 L2=8mm,切出长度由参考文献9表 3-7 查得，加工长度 L 根据零件图可知 80 孔深 120mm，算出工作进给 L 工 =8+120+8=136 mm快退长度的确定：一般选固定式夹具或钻孔或扩孔机床上，动力头快速退回行程只要将所有的刀具都退回至导套内，不影响工件装卸即可，故快退尺寸由以下尺寸链可知图 2-1 快进、快退尺寸链图l 快退 =50+120+8=178mm, l 快进 =50-8=42mmh. 动力部件的选择由上文算出镗削 80mm 孔的输出功率 P 切削 =0.203kw,设多轴箱的传递效率=0.85，则动力头输入多轴箱的功率 P 多 = kw0.23.985切 入根据多轴箱功率 P 多 =0.239kw，由参考文献9表 5-38，选用 1TD32-A 型动力箱驱动（n 马达=470r/min,电机选 Y112M-5 型，功率为 2.2kw）已知工进 Vf=40mm/min,进给力 Fz=494.58N,又因 1TD32-A 型动力箱的滑鞍长 L=400mm, ，由参考文献9表 5-1 选择 1HY40 型滑台及配套后底座1CC401。需要 CAD 图纸，咨询 Q：414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载i. 多轴箱轮廓尺寸的设计卧式组和机床上的多轴箱最低主轴高度 h1等于工件最低孔距工件定位基准面的尺寸与机床装料高度之和与侧底座高度、滑座与侧底座间的调整垫厚度（一般取 5mm） 、滑台滑座总高、多轴箱底与滑台滑座台面间的间隙（取0.5mm）之和的差值。分析零件图知工件最低距定位基准面的距离为 0mm，选取装料高度为 1240mm，因为滑台与底座的型号都已经选择，所以侧底座的高度为已知值：660mm，滑台滑座总高：330mm；滑座与侧底座的调整垫厚度一般取 5mm，多轴箱底与滑台滑座台面间的间隙取 0.5mm。故 h1=0+1240-(0.5+5+330+660)=244.5mm所以 B=b+2b 1=0+2120=240mmH=h+h1+b1=0+244.5+120=364.5mm 由此数据查参考文献15表 8.22 选取多轴箱尺寸 BH=500mm400mm, 台面宽度为 260mm。2.3.2 镗 孔0.26a. 切削用量的选择由参考文献9表 6-15 查得用高速纲刀具粗镗铸铁的切削用量：v=20 25m/min，f 转 =0.250.8mm/r,则选取 v=25mm/min, f 转 =0.4mm/min,由公式10vnD求出镗刀的转速：n=132.69 r/min，圆整为 n=132r/min,则实际切削速度 vc由公式 24.8710nv求得 vc=24.87m/min，工进速度 vf=nf=1320.4=52.8mm/minb. 切削力，切削转矩，切削功率及刀具耐用度的计算刀具的切削力、切削转矩、切削功率及刀具耐用度分别由以下公式求出Fz=51.4apf0.75HB0.55Fx=0.51ap1.2f0.65HB1.1需要 CAD 图纸，咨询 Q：414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载T=25.7Dapf0.75HB0.556120czVFPFz =51.410.40.752140.55=494.58 NFx=0.5111.20.40.652141.1=102.89 NT=25.7600.40.752140.55=14838Nmmkw49.582.70.161Pc. 确定主轴类型、尺寸、外伸长度滚锥轴承主轴：前后支承均为圆锥滚子轴承。这种轴承可承受较大的径向和轴向力，且结构简单、装配调整方便，广泛用于扩、镗、铰孔和攻螺纹等加工。因此选用滚锥轴承主轴。求出满足条件的最小直径（其中 B=7.3）410TBdmm7.3.825.47再由参考文献9表 3-6 查取 d=30mm,D/d1=40/30mm，主轴的外伸尺寸为 130mmd. 确定镗杆直径由镗孔直径为 60mm，参考参考文献5表 2.5-4 选取镗杆的直径为30mm,镗刀方截面直径为 1010e. 浮动卡头的选择根据轴外径 30mm，内径 20mm，由参考文献9图 8-2 选择浮动卡头Dp=Tr283，根据镗孔形式为单导向悬臂孔，采用较为普遍的内滚式单导向悬臂镗孔，根据卡头内径尺寸 d=22mm 及镗孔直径为 60mm,确定滑套的径向尺寸 d1=53mmf. 导向装置的选择由参考文献9表 3-4 查得导套的总长度：l 1=106159mm，导套口至工件的距离 2050mm，取导套的长为 150mm，选取导套口至工件的距离为 50mmg. 工作循环及行程的确定需要 CAD 图纸，咨询 Q：414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载由于该动力箱只加工 80，60,51,行程主要由镗孔 80 决定工作进给长度，切入长度一般为 5-10mm，取 L1=8mm，L 2=5-10mm,取 L2=8mm,切出长度由参考文献9表 3-7 查得，加工长度 L 根据零件图可知 80 孔深 120mm，算出工作进给 L 工 =8+120+8=136 mm快退长度的确定：一般选固定式夹具或钻孔或扩孔机床上，动力头快速退回行程只要将所有的刀具都退回至导套内，不影响工件装卸即可，故快退尺寸由以下尺寸链可知图 2-1 快进、快退尺寸链图l 快退 =50+120+8=178mm, l 快进 =50-8=42mm2.3.2 镗 孔0.351a. 切削用量的选择由参考文献9表 6-15 查得用高速纲刀具粗镗铸铁的切削用量：v=20 25m/min，f 转 =0.250.8mm/r,则选取 v=25mm/min, f 转 =0.4mm/min,由公式10vnD求出镗刀的转速：n=156.11 r/min，圆整为 n=156r/min,则实际切削速度 vc由公式 24.9810nv求得 vc=24.98m/min，工进速度 vf=nf=1560.4=62.4mm/minb. 切削力，切削转矩，切削功率及刀具耐用度的计算刀具的切削力、切削转矩、切削功率及刀具耐用度分别由以下公式求出Fz=51.4apf0.75HB0.55Fx=0.51ap1.2f0.65HB1.1需要 CAD 图纸，咨询 Q：414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载T=25.7Dapf0.75HB0.556120czVFPFz =51.410.40.752140.55=494.58 NFx=0.5111.20.40.652141.1=102.89 NT=25.7510.40.752140.55=12612Nmmkw49.582.0.61Pc. 确定主轴类型、尺寸、外伸长度滚锥轴承主轴：前后支承均为圆锥滚子轴承。这种轴承可承受较大的径向和轴向力，且结构简单、装配调整方便，广泛用于扩、镗、铰孔和攻螺纹等加工。因此选用滚锥轴承主轴。求出满足条件的最小直径（其中 B=7.3）410TBdmm7.3.825.47再由参考文献9表 3-6 查取 d=30mm,D/d1=40/30mm，主轴的外伸尺寸为 130mmd. 确定镗杆直径由镗孔直径为 51mm，参考参考文献5表 2.5-4 选取镗杆的直径为30mm,镗刀方截面直径为 1010e. 浮动卡头的选择根据轴外径 30mm，内径 20mm，由参考文献9图 8-2 选择浮动卡头Dp=Tr283，根据镗孔形式为单导向悬臂孔，采用较为普遍的内滚式单导向悬臂镗孔，根据卡头内径尺寸 d=22mm 及镗孔直径为 51mm,确定滑套的径向尺寸 d1=53mmf. 导向装置的选择由参考文献9表 3-4 查得导套的总长度：l 1=106159mm，导套口至工件的距离 2050mm，取导套的长为 150mm，选取导套口至工件的距离为 50mmg. 工作循环及行程的确定需要 CAD 图纸，咨询 Q：414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载由于该动力箱只加工 80，60,51,行程主要由镗孔 80 决定工作进给长度，切入长度一般为 5-10mm，取 L1=8mm，L 2=5-10mm,取 L2=8mm,切出长度由参考文献9表 3-7 查得，加工长度 L 根据零件图可知 80 孔深 120mm，算出工作进给 L 工 =8+120+8=136 mm快退长度的确定：一般选固定式夹具或钻孔或扩孔机床上，动力头快速退回行程只要将所有的刀具都退回至导套内，不影响工件装卸即可，故快退尺寸由以下尺寸链可知图 2-1 快进、快退尺寸链图l 快退 =50+120+8=178mm, l 快进 =50-8=42mm2.4 机床生 产率计算卡生产率计算卡是用以反映机床的加工过程、完成每一个动作所需的时间、切削用量、机床生产率及机床负荷率等，计算公式参照参考文献9P51-P52。a. 理想生产率理想生产率 (单位为件/h)是指完成年生产纲领 A(包括备品及废品率在内)所Q要求的机床生产率。它与全年工时总数 有关，一般情况下，单班制 取kt kt2350h，两班制 取 4700h。则kt ktAQ由公式得：7014.89h件需要 CAD 图纸，咨询 Q：414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载b. 实际生产率实际生产率是指所设计的机床每小时实际可生产的零件数量。即公式单T601式中， 生产一个零件所需时间（min） 。单T1(kLt tvff快 进 快 退切 移辅 装 、 卸单 ）式中 为刀具工作进给长度，单位为 mm；1为刀具工作进给速度，单位为 mm/min；vf当加工沉孔、止口、锪窝、光整表面时，滑台在死挡铁上停t的停留时间，通常指刀具在加工终了时无进给状态下旋转 510 转所需的时间，单位为 min分别为动力部件快进、快退行程长度，单位为 mm；快 退快 进 、 L动力部件快速行程速度。用机械动力部件时取kvf56m/min；用液压动力部件时取 310m/min；直线移动或回转工作台进行一次工位转换时间，一般取移t0.1min；工件装、卸时间，它取决于装卸自动化程度、工件重量装 、 卸t大小装卸是否方便及工人的熟练程度等。通常取 0.51.5min。所以： 1367842(0.194.275min0Tt切 辅单 ）则 1.5/4.2Qh单 件c. 机床负荷率机床负荷率为理论生产率与实际生产率之比。由参考文献9公式 1Q需要 CAD 图纸，咨询 Q：414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载则 13.590.6%483 组合机床主轴箱设计主轴箱是组合机床的重要专用部件。它是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个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、扩、较、镗等加工工序。主轴箱一般具有多根主轴同时对一列孔系进行加工。但也有单轴的，用于镗孔居多，此次本设计的镗孔就是属于此类型。目前主轴箱设计有一般设计法和电子计算机辅助设计法两种。计算机设计主轴箱，由人工输入原始数据，按事先编制好的程序，通过人机交互方式，可迅速、准确地设计传动系统，绘制主轴箱总图、零件图和箱体补充加工图，打印出轴孔坐标及组件明细表。一般设计法的顺序是：绘制主轴箱设计原始依据图；确定主轴结构、轴颈及模数；拟订传动系统；计算主轴、传动轴，绘制坐标检查图；绘制多轴箱总图，零件图及编制组件明细表。在此用一般设计方法设计多轴箱。3.1 绘制右主轴箱设计原始依据图 主轴箱的设计原始依据图是根据“三图一卡”整理编绘出来的，其内容包括主轴箱设计的原始要求和已知条件。在编制此图时从“三图一卡”中已知：a.主轴箱轮廓尺寸 500300；b.工件轮廓尺寸及各孔的位置尺寸；c.工件和主轴箱相对位置尺寸。需要 CAD 图纸，咨询 Q：414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载根据以上依据编制出的主轴箱设计原始依据图如下图所示：图 3-1 组合机床设计原始依据图注：1.被加工零件编号及名称：C6140 后托架。材料及硬度：灰铸铁；160-250HBS2.主轴外伸尺寸及切削用量：（表 3-1）表 3-1 主轴外伸尺寸及切削用量主轴外伸尺寸（mm）切削用量轴号D/d L 工序内容 n(r/min) v(m/min) f(mm/r)备注1 40/30 130 镗80 100 25 0.42 40/30 130 镗60 134 25 0.43 40/30 130 镗51 200 25 0.43.动力部件 1TD32A，1HY32IA，N 主 =2.2KW,n=940r/min。需要 CAD 图纸，咨询 Q：414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载3.2 主轴、齿轮的确定及动力计算3.2.1 主轴型式和直径、齿轮模数的确定主轴结构型式和直径主要取决于工艺方法、刀具主轴联接结构、刀具的进给抗力和切削转矩。如钻孔是常采用滚珠轴承主轴；扩、镗、铰孔等工序常采用滚锥轴承主轴；主轴间距较小时常选用滚针轴承主轴。因本主轴箱的主轴都是用来镗孔，所以采用滚锥轴承主轴。主轴直径在绘制“三图一卡”时都已经确定好了。 （d=30mm）齿轮模数 m 一般采用类比法确定，多轴箱中齿轮常用的模数有2、2.5、3、3.5、4 等几种。根据经验采用类比法从通用系列中选取各齿轮模数。为便于生产同一多轴箱中的模数规格最好不要多于两种。3.2.2 主轴箱的动力计算因所有主轴均用于钻孔，所以均选用滚珠轴承主轴，主轴箱所需动力见机床的总体设计，此处不在赘述。3.3 主轴箱传动系统的设计与计算3.3.1 驱动轴、主轴的坐标计算根据主轴箱设计原始依据图 3-1，计算驱动轴、主轴的坐标尺寸，如表 2-2所示：表 3-2 驱动轴、主轴坐标值坐标 销 O1 驱动轴 O 主轴 1 主轴 2 主轴 3X 0.000 200.000 200.000 74.000 366.000Y 0.000 90.000 210.000 210.000 210.0003.3.2 拟订主轴箱传动路线在设计传动系统时,要尽可能用较少的传动件，使数量较多的主轴获得预定需要 CAD 图纸，咨询 Q：414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载的转速和转向，因此在设计时单一的计算或作图的方法是难以达到要求的，现在一般采用“计算、作图和试凑” 相结合的办法来设计。该零件上的被加工孔的位置分布是多种多样的，但可将其归纳为：同心圆分布、直线分布和任意分布三种类型。根据需加工孔的位置情况设计主轴箱的传动路线叙述如下：将主轴 1、2、3 为一组直线分布轴，在 2、3 两轴中心连线的垂直平分线上设中心传动轴 5；同样在主轴 1 和 3 两轴中心连线的垂直平分线上设中心传动轴 4。为直观起见将传动路线用树形图表达出，如下图所示：图 3-2 三孔镗销多轴箱传动树形图3.3.3 确定传动轴位置和齿轮齿数本主轴箱内传动系统的设计是按“计算、作图和试凑”的一般方法来确定齿轮齿数、中间传动轴的位置和转速，在设计过程中通过反复试凑及画图，才最后确定了齿轮的齿数和中间轴的位置。为满足齿轮的啮合关系，有些齿轮采需要 CAD 图纸，咨询 Q：414951605优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载用了变位齿轮来保证中心距的要求。a. 求各主轴及驱动轴转速求
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