毕业论文定稿-钻削曲轴轴颈上的油孔专用钻床设计

原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763目录摘 要 2关键词： 3ABSTRACT.3Keyword:4第 1 章绪论 41.1 引言 41.2 确定毛坯的制造形式 51.3 零件的工艺分析 51.4 国内形势 7第 2 章 总体设计 82.1 机床联系尺寸图的绘制 .82.2 切削用量及时间定额 122.3机床联系尺寸图 .132.3.1 联系尺寸图的作用及内容 .132.3.2 选择动力箱 .142.3.3 夹具轮廓尺寸确定 .152.3.4 机床装料高度 .152.3.5 中间底座轮廓尺寸 .152.3.6 确定多轴箱轮廓尺寸 .172.3.7 机床联系尺寸图绘制注意事项 .182.4机床生产率计算卡 .19第 3章 主要技术参数 21第 4章 传动方案和传动系统图的拟定 22第 5章 主要设计零件的计算和验算 265.1 主轴箱的箱体 .265.2.传动系统的 I 轴及轴上零件设计 285.2.1 普通 V 带传动的计算 285.2.2 多片式摩擦离合器的计算 .305.2.3 齿轮的验算 .325.2.4 传动轴的验算 .345.2.5 轴承疲劳强度校核 .36结论 38参 考 文 献 39致谢 40原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763摘 要众所周知，在现代机械制造业中，企业对专用机床有着广泛的需求。一般钻床劳动强度大，专用性能低，生产率不高且不能保证精度；而专用钻床操纵方便、省力、容易掌握，不易发生操作错误和故障，不仅能减少工人的疲劳，保证工人和钻床的安全，还能提高钻床的生产率。因此，专用机床的使用，对企业的竞争力有着十分重要的作用。本文针对一般钻床上述种种缺点及加工对象的具体情况设计一台曲轴油孔专用钻床，力求达到满足性能要求，经济效益和人机关系等技术经济指标。这次我设计的任务是，用来钻削曲轴轴颈上的油孔，该油孔的直径约10mm、孔深约 100mm。我的具体任务就是钻 2 个 10 的通孔。曲轴油孔的零件图， 精度要求比较高。为了保证加工要求，经过对零件的分析，拟订出工艺。根据加工要求，本道工序采用专用钻床进行加工。在夹具设计中，对零件图进行分析，采用工件采用三面定位，以底面为主要定位面，后面为导向面，左侧面为止推面。采用此方法限制了六个自由度，为完全定位。主轴箱的设计中，以提高主轴的刚度，采用刚性主轴，由于我所设计的是卧式钻床，主要承受的是径向力，所以在三爪自定心卡盘上装夹。三爪自定心卡盘的三个卡爪是同步运动的，能自动定心，一般不需要找正。该卡盘装夹工件方便、省时，但夹紧力小，适用于装夹外形规则的中、小型工件。而机床总体设计中，各部件的设计，要以有利于操作者操作为设计方向，从而达到进一步提高劳动生产效率,降低生产成本的最终目的。关键词： 专用钻床、曲轴油孔、机床夹具原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763ABSTRACTAs everyone knows, in the modern mechanical manufacturing, enterprise has extensive demand for special machine tool. Ordinary drilling machine, high labor intensity, the special properties of low, productivity is not high and the accuracy can not be ensured; and the special drill press convenient operation, labor-saving, easy to master, not easy to operation mistake and failure, not only can reduce the fatigue of workers, to ensure the safety of workers and drilling machine, drilling machine can improve the productivity. Therefore, the use of special machine tools, has a very important effect on the competitiveness of enterprises. In this paper, according to the specific cases of the general machine faults and processing object to design a special crankshaft oil hole drill, and strive to meet the performance requirements, technical and economic indicators of economic and human relations.This time I design task is the special machine, used for drilling oil hole of crankshaft journal, the oil hole diameter of about 10mm, the hole depth is about 100mm. The specific task is to drill holes 2 10. The crankshaft oil hole parts diagram, with relatively high precision. In order to guarantee the processing requirements, parts of the analysis, a process. According to the requirements of the processing, the exclusive use of a process of drilling machine processing. In fixture design, carries on the analysis to the parts drawing, the workpiece surface by three positioning, to the bottom as the main location, behind the guide surface, left side thrust surface. Using this method limits the six degrees of freedom, for the complete localization. Spindle box design, in order to improve the stiffness of the spindle, the spindle rigidity, because what I design is horizontal drilling machine, mainly bear the radial force, so in the three claw chuck clamping. Three claw, three claw chuck is synchronous movement, automatic centering, generally do not need to find it. The chuck clamping the workpiece is convenient, time-saving, but the clamping force is small, suitable for clamping the regular shape of workpiece, small. The overall design of machine tools, the design of each component, to help operator to design direction, so as to further improve labor productivity, reduce the production cost of the ultimate goal.Keyword:Special drill press, the crankshaft oil hole, machine tool fixture原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763第 1 章绪论1.1 引言毕业设计是我们在学完了大学全部基础课、专业课之后进行的一次系统的、全方位的综合性训练，也是搭建从学校到工作岗位非常重要的“桥梁”。在这次毕业设计中，我应用到了我在大学所学的知识探索并解决设计中遇到的问题，是我从一名普通大学生跨入到设计者行列之中不可缺少的一步，在这次设计中我初步了解了正确的设计方法，也使我具具有了初步的提出问题、分析问题、解决问题的能力，可以说这次毕业设计为我以后成为一名优秀的设计者打下了坚实的基础。这次我的设计，首先了解曲轴油孔的工艺分析， 掌握机床总体设计，根据轴类工件的特点，采用卧式机床。机床夹具设计，是这次设计的重点，夹具设计的思路是：明确设计任务，收集设计资料；拟订夹具的结构方案、绘制结构草图；绘制夹具总装图。1.2 确定毛坯的制造形式毛坯影响零件机械加工的工序数量，材料消耗，加工劳动量，所以正确选择毛坯具有重要的经济意义。对于所给的零件的材料 QT800-2，因为是半成品，工件形状很复杂，不是薄壁型工件，而且是大批量生产，所以采用专业钻床，加工曲轴油孔。原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 13041397631.3 零件的工艺分析曲轴图样的视图、尺寸、公差和技术要求齐全、正确；零件选用材料为QT800-2，该材料具有较高的强度、韧性和塑性，切削性能良好；结构工艺性比较好。根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度，该零件没有很难加工的表面，上述各表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证。下面是具体的加工方案粗车外圆（1） 车连杆颈原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763（2） 车内孔（3） 切内槽（4） 切内螺纹（5） 车左端轮廓（6） 切槽（7） 车外螺纹图 1 曲轴油孔加工工艺如图 1 所示，曲轴油孔的加工均是在曲轴的主轴颈和连杆颈的外圆表面上，因此油孔的加工只能是通过先加工引导孔或钻模导向直接加工完成。若采用先加工引导孔的方式，则属于多刀切削，这样将会增加机床的成本。因此，目前国际上采用枪钻加工曲轴油孔的数控机床大多采用钻模导向的方式。由于曲轴的主轴颈和连杆颈的直径以及直斜油孔角度均有差异，因此采用枪钻加工曲轴不同部位和形式的油孔时需要与之对应的钻模为导向进行加工。原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 13041397631.4 国内形势汽车发动机曲轴油孔加工属于深孔加工，其中斜油孔加工的深度一般为直径的 2030 倍。传统的曲轴油孔加工工艺一般采用摇臂钻配专用工装钻模的方式，工人劳动强度大、生产效率低下，成为曲轴加工企业的生产瓶颈，需要投入大量的设备和人力来弥补。沈阳机床成套设备有限责任公司的SUC8119、SUC8149 系列曲轴油孔加工数控机床的研制成功，很好地解决了这一瓶颈问题。其中 SUC8119 系列采用枪钻工艺完成曲轴的油孔加工，具有加工的油孔直线度和表面粗糙度好、无毛刺等特点。同时由于该机床具有很好的柔性，可以满足大部分四缸和六缸汽车发动机曲轴的油孔加工，大量节省了曲轴生产企业的设备、人力和工装等投入，并为其创造了可观的经济效益。原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763第 2 章 总体设计2.1 机床联系尺寸图的绘制机床联系尺寸图是决定各部件的轮廓尺寸及相互间联系关系的，是开展各专用部件实际和确定机床最大占地面积的指导图纸。绘制机床联系尺寸图应考虑的主要问题：1. 机床装料高度的确定在确定机床装料高度时，要考虑车间运送工件的滚道高度、工件最低孔的位置、主轴箱最低主轴高度和通用部件尺寸的限制。根据我国具体情况，为了便于操纵和省力，对于一般的专用机床装料高度定为 8001000 毫米。2. 夹具轮廓尺寸的确定夹具是用于定位和夹紧工件的，所以工件的轮廓尺寸和形状是确定夹具轮廓尺寸的依据。3. 夹具底座高度的确定夹具底座的高度应视夹具的大小而定，既要保证有足够的刚性，又要考虑工件的装料高度。为了便于布置定位元件，一般夹具底座的高度不小于 240 毫米。4. 主轴箱轮廓尺寸的确定在确定主轴箱的轮廓尺寸时，应力求小巧紧凑，节省金属。在联系尺寸图上还必须明确表明运动部件的终点和原位状态，以及运动过程中的情况；标明工件、夹具及动力头的中心线之间的关系。特别当工件上加原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763工部位对于工件中心不对称时，动力部件对于夹具和中间底座也就不对称，这时应注明动力头中心线相对夹具中心线的偏移距离。机床联系尺寸图绘制后，在机床各部件的具体设计过程中，可能发现某些尺寸定得不合理，甚至不能实现，则可按需要返过来修改尺寸图，加以调整。这时机床联系尺寸图就成了调整各部件相互之间正确尺寸联系的依据。为了避免设计工作的混乱和造成错误，为了有节奏有秩序地开展工作，必须及时地，全面地修改联系尺寸图。机床的联系尺寸图，主要应针对各部件之间的联系尺寸进行标注，各部件只画出必要的轮廓形状即可，尽量减少不必要的线条和尺寸。各部件应严格按同一比例绘制。机床的配置如下: 采用整体铸铁床身, 以保证其统一结构刚性, 夹具为整体刚性结构、液压夹紧,1HJ40M 精密镗削头作为枪钻动力头, 并且采用高速同步齿形带传动, 以保证其高速切削。如图 2 所示。机床采用人工上下料, 液压自动夹紧工件, 半自动的加工方法, 人工上料, 工件可靠定位后进行液压夹紧, 而后机床发出信号, 精密机械滑台带动动力头前进, 在精密机械滑台的前端有一集集屑箱于一体的刀具导向装置, 如图 3。原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763图 3 为了保证刀具导向具有好的耐磨性及精度持久性, 导向采用硬质合金材料( 由于工艺上的原因, 我最后用 T10 钢代替了 YT15) , 由于工件表面为圆柱面, 且被加工孔轴线与工件圆柱面轴线不垂直, 如果刀具导向套直接与工件表面接触, 则表面不可能做到完全密封, 而不完全的密封必将导致加工冷却液的泄漏及压力下降, 这必将影响加工过程中的刀具排屑( 因为枪钻是采用高压冷却液进行内冷却, 且运用刀具侧面的 V 型槽, 借助高压冷却液强制切屑从凹槽倒排出加工孔, 为了保证具有良好的排屑, 必须保证冷却液有足够的压力) , 另外, 排屑的好坏, 直接影响被加工孔的质量,且如果排屑不畅, 还会导致刀具的损坏。因此, 刀具的进口密封必须保证具有良好的密封性。为了解决这一难题, 在硬质合金导套前端加了一尼龙加工孔中排出的切屑回到了导向装置后的集屑原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763箱中, 如果不及时将切屑从集箱中排掉, 必将造成切屑的堆积, 从而导致切屑缠绕在高速旋转的刀具上导致刀具的损坏。为了解决这一问题, 在集屑箱上增加了一个强制排屑接口, 用一个型号为 LQB165 的冷却泵强制冲排回到集屑箱的切屑, 冲排的切屑直接排到重力式过滤箱中, 经过滤的冷却液保证其含杂质的颗粒大小3，故应乘孔深修正系数 k1f=0.915，则f=（0.370.45）X0.915mm/r=0.340.41mm/r 按钻头强度决定进给量：根据切削用量简明手册表 2.8，当灰铸铁硬度大于 213HBS，d。=10mm，钻头强度允许的进给量 f=1.0mm/r。 按机床进给机构强度决定进给量：根据切削用量简明手册表 2.9，当灰铸铁硬度大于 210HBS，d。14.5mm，机床进给机构允许的轴向力为 8830N时，进给量为 0.81mm/r。原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为f=0.340.41mm/r。根据钻床说明书，选择 f=0.36mm/r。2）决定钻头磨钝标准及寿命 由切削用量简明手册表 2.12，当d。=10mm 时，钻头后刀面最大磨损量取为 0.8mm，寿命 T=60min。3）决定切削速度 由切削用量简明手册表 2.15，当 f=0.36mm/r 时，Vt=13m/min。切削速度的修正系数为：k Tv=1.0，k cv=1.0，k lv=0.85，k tv=1.0，故v=vtkv=13X1.0X1.0X0.85X1.0m/min=11.1m/minn=1000v/(d。)=248.8r/min根据钻床说明书，可考虑选择 n=272r/min,但因所选转数较计算转数为高，会使刀具寿命下降，故可将进给量降低一级，即取 f=0.28mm/r；也可选择较低一级转数 n=195r/min,仍用 f=0.36mm/r，比较这两种方案：第一方案 f=0.28mm/r,n=272r/minnf=2720.28mm/min=76.16mm/min第二方案 f=0.36mm/r,n=195r/minnf=1950.28mm/min=70.2mm/min因为第一方案 nf 的乘积较大，基本工时较少，故第一方案较好。这时Vc=12m/min;f=0.28mm/r。（3）计算基本工时（12）nfLtm式中 L=l+y+，l=100mm，根据切削用量简明手册表 2.29，入切量及超切量 y+=6mm，则 L=100+6mm=106mm，故tm=1.5min2.3机床联系尺寸图2.3.1 联系尺寸图的作用及内容一般来说，机床是由标准的通用部件动力滑台、动力箱、各种工艺切原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763削头、侧底座、立柱、立柱底座及中间底座加上专用部件主轴箱、辅具系统、夹具、液、电、冷却、润滑、排屑系统组合装配而成。联系尺寸图用来表示机床各组成部件的相互装配联系和运动关系，以检验机床各部件的相对位置及尺寸联系是否满足加工要求，通用部件的选择是否合适，并为进一步开展主轴箱、夹具等专用部件、零件的设计提供依据。联系尺寸图也可看成是简化的机床总图，它表示机床的配置型式及总体布局。联系尺寸图的主要内容如下：以适当数量的视图（一般为主、左、右视图）按同一比例画出机床各主要组成部件的外形轮廓及相对位置，表明机床的配置型式及总体布局，主视图的选择应与机床实际加工状态一致。图上应尽量减少不必要的线条及尺寸，但反映各部件的联系尺寸、专用部件的主要轮廓尺寸、运动部件的极限位置及行程尺寸，必须完整齐全。各部件的详细结构不必画出，留在具体设计部件时完成。为便于部件设计，联系尺寸图上应标注通用部件的规格代号、电动机型号、功率及转速，并注明机床部件的分组情况及总行程。2.3.2 选择动力箱确定钻孔电机功率时，应考虑到钻头钝化的影响，一般按计算功率的倍选取。根据前面计算功率 ，即 ，5.21kWP715.0kWP78.103.电 机且考虑到钻孔时对转速要求较低，如果选用的电动机转速过高，将导致传动比较大，使机床结构庞大，不利于成本的降低，一般采用同步转速为左右的电动机。min/10rn根据机床设计简明手册表 5-38 选用动力箱型号为 ，电动机型IVTD321号为 ，电动机的功率为 ， （ 为电动机安装端面6LYkW5.1mL320L至罩壳后面间的轴向长度） 。根据前面计算的行程，选择动力滑台为 型，滑台侧底座为IAHY型，行程为 。二级进给及压力继电器型号为 。导轨321Cm40 5132FY防护装置型号为 。分级进给装置型号为 。8132FHY9401原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 130413976320180 80475 750n*20m*201510784 6304020 204 520858527.2101534465180275620828032603105.行 程 L 滑 台 侧 底 座液 压 滑 台 键 定 位基 面锥 销 螺 钉螺 钉 380620430由于钻孔时，工作行程不是很长，液压滑台可固定在滑轨上，由固定块受力。所以当进给力大于滑台所受最大进给力时，仍可使用该滑台滑轨。根据选定的动力滑台型号为 ，其卧式配置时具体联系尺寸如图 3-IAHY327 所示。图 5 型液压滑台卧式配置时联系尺寸IAHY322.3.3 夹具轮廓尺寸确定综合考虑工件的轮廓尺寸 形状、结构以及夹具底座与机床)2635(其他部件连接固定尺寸，初步定夹具长宽高为 。m4052.3.4 机床装料高度机床装料高度是指机床上工件的定位基准面到地面的垂直距离。为提高通用部件及支承部件的刚度并考虑自动线设计时中间底座内要安装夹具输送装置、冷却排屑装置，新颁布的机床标准推荐装料高度 ，与国际标准mH106一致。在现阶段设计机床时，装料高度可根据具体情况在ISO之间选取。mH10685由于受工件最低孔位置 、多轴箱最低主轴高度 和所mh62h19原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763选通用部件、中间底座、夹具高度等尺寸的限制（滑台与滑座总高 ，mh2803侧底座高度 ，夹具底座高度 ，中间底座高度 ）mh5604mh178556，本设计的机床装料高度 。H9832.3.5 中间底座轮廓尺寸中间底座的轮廓尺寸要满足夹具在其上面安装连接的需要。根据选定的动力箱滑台、侧底座等标准的位置关系，并考虑到毛坯误差和装配偏移，中间底座支承夹具底座的空余边缘尺寸，算出的长度应圆整，并按 优选数系选用。20R攻丝时需要使用冷却液，应使空余边缘尺寸不小于 。m17中间底座外形图如图 3-8 所示。图 6 中间底座外形图中间底座长度方向尺寸可按下式确定：)(2)( 31321 llLL式中： 加工终了位置，主轴箱端面至工件端面间的距离，本设计中1L；m671主轴箱厚度，本设计 ；2 mL325工件沿机床长度方向的尺寸，本设计 ；3L L362机床长度方向上，主轴箱与动力滑台的重合长度，本设计1l原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763；ml154加工终了位置，滑台前端面至滑座前端面的距离，对于通用2l的标准动力滑台， 尺寸的最大范围为 。本设计2l m857；ml802滑座前端面至侧底座前端面的距离，本设计 。3l l103 )(2)( 1321lLL)8546567m0根据 ，查专用机床设备设计表 7-10（中间底座主要尺寸）：mL10选定中间底座长为 L10又根据被加工零件的宽度为 ，夹具底座宽度为 ，以及其他联m235m5系尺寸，选定中间底座宽度为 。710中间底座的长宽为 。2.3.6 确定多轴箱轮廓尺寸标准通用多轴箱的厚度是一定的，卧式为 。因此，确定多轴箱尺寸，m325主要是确定多轴箱宽度 和高度 及最低主轴高度 。如图 3-9 所示，被加工BH1h零件轮廓以点划线、多轴箱轮廓用粗实线表示。多轴箱宽度 、高度 的大小BH主要与被加工零件孔的分布位置有关，可按下式确定： 12bBhH式中： 工件在宽度方向相距最远的两孔距离（ ） 。m最边缘主轴中心距箱外壁的距离（ ） 。1b工件在高度方向相距最远的两孔距离（ ） 。h原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763b1h12b1BH 最低主轴高度（ ） 。1hm图 7 多轴箱轮廓尺寸的确定为保证多轴箱有排布齿轮的足够空间，推荐 ，取mb1071。mb10主轴箱最低主轴高度 须考虑到与工件最低孔位置（ ） 、机床装1hh2料高度（ ） 、滑台滑座总高（ ） 、侧底座高度（H983mh2803） 、滑座与侧底座之间调整垫高度（ ）等尺寸之间的关系mh5604 57而确定。对于卧式组合机床， 要保证润滑油不致从主轴衬套处泄露，通常推1荐： mh40851 ).(4732hH5602975.0 mbB3871821hH5.49205.原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763根据上述计算值，按多轴箱轮廓尺寸系列标准，最后确定多轴箱轮廓尺寸为 mHB502.3.7 机床联系尺寸图绘制注意事项1）画主视图时，主视图的图形布置应与实际机床工作布置一致，并选择合适比例。为便于机床的调整和维修，滑座与侧底座之间需加 厚的调整垫。m52）机床各主要组成部件的轮廓尺寸及相关联系尺寸必须标注的完整、恰当，应使机床在长、宽、高三个方向的尺寸链封闭。3）应注明工件、夹具、动力部件、中间底座对称中心线间的位置关系。4）应注明电动机的型号、功率、转速及所选标准通用部件的型号规格和其主要轮廓尺寸，并对组成机床的所有部件进行分组编号，作为部件和零件设计的原始依据。2.4机床生产率计算卡根据选定的机床工作循环所要求的工作行程长度、切削用量、动力部件的快进及工进速度等，就可以计算机床的生产率并编制生产率计算卡，用以反映机床的加工过程，完成每一动作所需的时间、切削用量、机床生产率及机床的负荷率等。一、理想生产率 Q指完成年生产纲领 （包括备品及废品率在内）所要求的机床生产率。A它与全年工时总数 有关，一般情况下，单班制生产 取 ，则KKh20件h3026A二、实际生产率 1Q指所设计机床每小时实际可以生产的零件数量。1件h单T60式中： 生产一个零件所需的时间（ ） ，它可以根据下式计算：单 min原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763min21 装 卸移快 退快 进停辅切单 tvLtvLtTfkff式中： 、 分别为刀具第、第工作进给行程长度（ ） ；1L2、 分别为刀具第、第工作进给速度（ ） ；fvf in/当加工沉孔、止口、锪窝、倒角、光整表面时，动力滑台在死挡铁停t上的停留时间，通常指刀具在加工终了时无进给状态下旋转 转所需的时间105（ ） ；min、 分别为动力部件快进、快退行程长度（ ） ；快 进L快 退 m动力部件快速行程速度。采用机械动力部件取 ，液压动fkv in/65力部件取 ；in/103直线移动或回转工作台进行一次工位转换的时间，一般可取 ；移t i1.0工件装、卸（包括定位、夹压及清除铁屑等）时间，它取决于工装 卸t件重量大小、装卸的方便性及工人的熟练程度。根据各类组合机床的统计，一般取 。min5.10取 为装 卸t min21 装 卸移快 退快 进停辅切单 tvLtvLtTfkff 5.10604.258in7831. 件h785.61单TQ三、机床负荷率 负当 时，计算二者的比值即为负荷率。1原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 13041397631Q负 893.06.31负根据组合机床的使用经验，适宜的机床负荷率为 。90.75.负所以该负荷率满足要求。四、生产率计算卡生产率计算卡是按一定格式要求编制的反映零件在机床上的加工过程、生产节拍、切削用量、机床生产率和机床负荷率的简明表格，它是用户验收机床的重要依据之一。原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763第 3章 主要技术参数工件最大长度750 毫米主轴径- 48 毫米主轴转速范围：正传（24 级）- 101400 转/ 分反传（12 级）- 141580 转/ 分加工螺纹范围：公制（44 种）1192 毫米英制（20 种）- 224 牙/ 英寸模数（39 种）- 0.2548 毫米径节（37 种）- 196 径节进给量范围：横向（64 种） 正常 0.040.79 毫米/ 转加大 0.863.16 毫米/转主电机：功率- 7.5 千瓦转速 1450 转/分快速电机：功率 370 瓦转速- 2600 转/ 分冷却泵：功率 90 瓦流量- 25 升/ 分工件最大长度为 1000 毫米的机床：外形尺寸（长宽高）266810001190 毫米重量约2000 公斤原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763第 4章 传动方案和传动系统图的拟定1.确定极限转速已知主轴最低转速 nmin 为 10mm/s,最高转速 nmax 为 1400mm/s，转速调整范围为 Rn=nmax/nmin=142.确定公比选定主轴转速数列的公比为 1.123.求出主轴转速级数 ZZ=lgRn/lg+1= lg14/lg1.12+1=244.确定结构网或结构式24=23225.绘制转速图（1）选定电动机一般金属切削机床的驱动，如无特殊性能要求，多采用 Y 系列封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机。Y 系列电动机高效、节能、起动转矩大、噪声低、振动小、运行安全可靠。根据机床所需功率选择 Y160M-4，其同步转速为1500r/min。（2）分配总降速传动比总降速传动比为 uII=nmin/nd=10/15006.67103,nmin 为主轴最低转速，考虑是否需要增加定比传动副，以使转速数列符合标准或有利于减少齿轮和及径向与轴向尺寸，并分担总降速传动比。然后，将总降速传动比按“先缓后急”的递减原则分配给串联的各变速组中的最小传动比。（3）确定传动轴的轴数传动轴数变速组数+定比传动副数+1=6（4）绘制转速图先按传动轴数及主轴转速级数格距 lg 画出网格，用以绘制转速图。在转速图上，先分配从电动机转速到主轴最低转速的总降速比，在串联的双轴传动间画上 u(k k+1)min.再按结构式的级比分配规律画上各变速组的传动比射线，从而确定了各传动副的传动比。原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763主轴运动转速图原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763第 5章 主要设计零件的计算和验算5.1主轴箱的箱体 主轴箱中有主轴、变速机构，操纵机构和润滑系统等。主轴箱除应保证运动参数外，还应具有较高的传动效率，传动件具有足够的强度或刚度，噪声较低，振动要小，操作方便，具有良好的工艺性，便于检修，成本较低，防尘、防漏、外形美观等。箱体材料以中等强度的灰铸铁 HT150 及 HT200 为最广泛,本设计选用材料为HT20-40.箱体铸造时的最小壁厚根据其外形轮廓尺寸(长宽高),按下表选取.长宽高( 3m) 壁厚(mm)500 500 300-800 500 500 10-15 800 800 500 12-20由于箱体轴承孔的影响将使扭转刚度下降 10%-20%，弯曲刚度下降更多，为弥补开口削弱的刚度，常用凸台和加强筋；并根据结构需要适当增加壁厚。如中型车床的前支承壁一般取 25mm 左右，后支承壁取 22mm 左右，轴承孔处的凸台应满足安装调整轴承的需求。箱体在主轴箱中起支承和定位的作用。CA6140 主轴箱中共有 15 根轴，轴的定位要靠箱体上安装空的位置来保证，因此，箱体上安装空的位置的确定很重要。本设计中各轴安装孔的位置的确定主要考虑了齿轮之间的啮合及相互干涉的问题，根据各对配合齿轮的中心距及变位系数，并参考有关资料，箱体上轴安装空的位置确定如下：中心距(a)=1/2（d1+d2）+ym （式中 y 是中心距变动系数）中心距-=（56+38）/22.25=105.75mm中心距-=（50+34）/22.25=94.5mm中心距-=（30+34）/22.25=72mm中心距-=（39+41）/22.25=90mm中心距-=（50+50）/22.5=125mm中心距-=（44+44）/22=88mm中心距-=（26+58）/24=168mm中心距-=（58+26）/22=84mm中心距-=（58+58）/22=116mm中心距-=（33+33）/22=66mm中心距-=（25+33）/22=58mm综合考虑其它因素后，将箱体上各轴安装空的位置确定如下图：原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763上图中 XIV、XV 轴的位置没有表达清楚具体位置参见零件图。箱体在床身上的安装方式，机床类型不同，其主轴变速箱的定位安装方式亦不同。有固定式、移动式两种。车床主轴箱为固定式变速箱，用箱体底部平面与底部突起的两个小垂直面定位，用螺钉和压板固定。本主轴箱箱体为一体式铸造成型，留有安装结构，并对箱体的底部为安装进行了相应的调整。箱体的颜色根据机床的总体设计确定，并考虑机床实际使用地区人们心理上对颜色的喜好及风俗。箱体中预留了润滑油路的安装空间和安装螺纹孔及油沟，具体表达见箱体零件图。5.2.传动系统的 I 轴及轴上零件设计 5.2.1 普通 V 带传动的计算普通 V 带的选择应保证带传动不打滑的前提下能传递最大功率，同时要有足够的疲劳强度，以满足一定的使用寿命。设计功率 dAPK（kW）工况系数，查机床设计指导 （任殿阁，张佩勤 主编）表 2-5，取 1.1；原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763故 1.2.dPkW小带轮基准直径 1d为 130mm；带速 v 1/(60)9.86/nmsv；大带轮基准直径 2d为 230 mm；初选中心距 0a1000mm, 0a由机床总体布局确定。 0a过小，增加带弯曲次数；0过大，易引起振动。带基准长度210120()2()7.54dddnLama查机床设计指导 （任殿阁，张佩勤 主编）表 2-7，取 0dL2800mm;带挠曲次数 1000mv/ 0d=7.0440 1s；实际中心距 2aAB12()8.74ddL21508d故 210.7.3am小带轮包角12118sin54.092da 单根 V 带的基本额定功率 1P,查机床设计指导 （任殿阁，张佩勤 主编）表 2-8，取 2.28kW；单根 V 带的基本额定功率增量1()buKnbK弯曲影响系数，查表 2-9，取 3.01u传动比系数，查表 2-10，取 1.12故 10.6P；原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 1304139763带的根数 1()dLPzK包角修正系数，查表 2-11，取 0.93；L带长修正系数，查表 2-12，取 1.01；故 12.3.89(.806)91.0z圆整 z 取 4；单根带初拉力20.5()daPFqvvzKq带每米长质量，查表 2-13，取 0.10；故 058.23N带对轴压力10 154.092sin258.3sin3.82QFz N原版文档，无删减，可编辑，欢迎下载详细图纸可扣扣咨询 414951605 或 13041397635.2.2 多片式摩擦离合器的计算设计多片式摩擦离合器时，首先根据机床结构确定离合器的尺寸，如为轴装式时，外摩擦片的内径 d 应比花键轴大 26mm，内摩擦片的外径 D 的确定，直接影响离合器的径向和轴向尺寸，甚至影响主轴箱内部结构布局，故应合理选择。摩擦片对数可按下式计算Z2MnK/ f20Dbp式中 Mn摩擦离合器所传递的扭矩（Nmm） ；Mn955 41d/ jn955 410110.98/8001.28 510（N mm）;Nd电动机的额定功率（kW） ；jn安装离合器的传动轴的计算转速（r/min） ；从电动机到离合器轴的传动效率；K安全系数，一般取 1.31.5；f摩擦片间的摩擦系数，由于磨擦片为淬火钢，查机床设计指导表 2-15，取 f=0.08；0D摩擦片的平均直径（mm）;=（ D+d）/267mm;b内外摩擦片的接触宽度（mm） ；b=（D-d）/2=23mm；p摩擦片的许用压强（N/ 2m） ； 0tvKmz1.11.001.000.760.836t基本许用压强（MPa） ，查 机床设计指导表 2-15，取1.1；v速度修正系数p 02Dn/6 41=2.5（m/s）根据平均圆周速度 pv查机床设计指导表 2-16，取 1.00；