论文37页，13000余字，CAD图纸15张
R180柴油机机体三面精镗组合机床总体
及右主轴箱设计
摘 要：柴油机机体为大批量生产的零件，为了提高产品的加工效率和加工精度，本课题设计了一台R180柴油机机体三面精镗组合机床。该机床设计主要分为总体设计和部件设计两部分。在全面了解被加工零件的结构特点、加工部位和技术要求等基础上。主要完成了组合机床的总体设计。具体内容是在确定总体方案的基础上，绘制出三图（被加工零件工序图，机床联系尺寸图，加工示意图）和生产率计算卡。本课题的重点是对右主轴箱的部件设计，首先，在完成组合机床总体设计的基础上，主要完成拟订了主轴箱的传动路线；然后，根据绘制出的主轴箱原始依据图，确定了具体传动方案，应用最优化方法布置齿轮，确定传动参数，设计了轴的结构；最后，进行齿轮、轴承等相关零件的强度校核计算。在满足加工精度的条件下，本方案采用液压滑台来实现进给运动，尽量使用了通用部件，降低制造成本。采用单工位三面同时加工能保证孔的位置精度，提高生产效率，降低工人劳动强度，较好地满足了设计要求。
关键词：组合机床；精镗；主轴箱
The Overall and Right Headstock Design of Modular Machine Tool Used for Boring Holes of R180 diesel engine body
Abstract: The cylinder body of diesel is made for large quantities of production. To improve the machining efficiency and to satisfy the processing requirements, the combine machine-tool was designed for drilling and boring the body of the R180 diesel engine cylinder with three facing set. The focal point of this topic is the total design and the design of the right headstock. Basing on studying comprehensively the components in structure characteristic, processing spot and specification and so on, the overall design of the combine machine-tool was completed. Its concrete content is to finish three drawings (process components working procedure chart, engine bed relation dimensional drawing, processing schematic drawing) and the productivity computation card on the foundation of the overall plan. The key of this modular is the right headstock part design. Firstly ,On the basis of completing the total design of machine tool system, the driving route of the headstocks were drawn up. Then according to headstock primitive basis chart and the methods of optimization, the concrete transmission plan was determined, the cogwheels are disposed, the driving parameter were determined. At last, the structure of principal axis were designed and the strength of parts are checked such as the cogwheels and the axletree. Under the condition of satisfying the processing precision, the liquid operated sliding table is used for realizing the movement. The general part was used as far as possibly to reduce the production cost. What’s more, the single location three-side processing plan was used in the modular machine tool , which can guarantee the position precision of holes , enhance the production efficiency and reduce the worker labor intensity. It can satisfy the design requirement.
Key words: Modular machine tool; Boring holes; Headstock
目 录
1前言 1
2 组合机床总体设计 2
2.1 总体方案论证 2
2.1.1 工艺路线的确立 2
2.1.2 机床配置型式的选择 2
2.1.3 定位基准的选择 3
2.1.4 滑台型式的选择 3
2.2切削用量的确定及刀具选择 3
2.2.1 选择切削用量 3
2.2.2切削力、切削扭矩及切削功率的计算 5
2.3组合机床总体设计—三图一卡 9
2.3.1被加工零件工序图 9
2.3.2 加工示意图 10
2.3.3机床尺寸联系总图 12
2.3.4 机床生产率计算卡 15
3组合机床右主轴箱设计 17
3.1主轴箱原始依据图 17
3.2主轴结构型式的选择和动力计算 19
3.2.1 主轴结构型式的选择 19
3.2.2 主轴直径和齿轮模数的确定 19
3.3 主轴箱传动系统的设计与计算 19
3.3.1 根据原始依据图计算坐标尺寸 20
3.3.2 拟订主轴箱传动路线 20
3.3.3 确定传动轴位置及齿轮齿数 20
3.3.4 传动轴的选择 25
3.3.5轴承的选择 26
3.3.6齿轮的选择 27
3.3.7平键的选择 30
3.3.8坐标检查图 31
4 零部件的设计 32
4.1 主轴箱的装配图及零件图 32
4.2 主轴箱的选择设计 32
4.3 润滑系统的设计 32
5 结论 33
参 考 文 献 34
致 谢 35
附 录 36
1前言
组合机床是根据工件加工要求，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[1]。通用零部件通常占整个机床零部件的70％～90％，只需要根据被加工零件的形状及工艺改变极少量的专用部件就可以部分或全部进行改装，从而组成适应新的加工要求的设备。由于在组合机床上可以同时从几上方向采用多把刀具对一个或数个工件进行加工，所以可减少物料的搬运和占地面积，实现工序集中，改善劳动条件， 提高生产效率和降低成本。将多台组合机床联在一起，就成为自动生产线。组合机床广泛应用于需大批量生产的零部件，如汽车等行业中的箱体等。另外在中小批量生产中也可应用成组技术将结构和工艺相似的零件归并在一起，以便集中在组合机床上进行加工。
组合机床的通用 部件 按功能分为动力部件 、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件5类 。动力部件为机床提供主运动和进给运动，主要有动力箱（将电动机的旋转运动传递给主轴箱）、切削头（装在各个主轴上，用于各单一工序的加工）、动力滑台（用于安装动力箱或切削头，以实现进给运动）；支承部件用以安装动力滑台，包括各种底座和支架；输运部件用以输送工件或主轴箱至加工工位；控制部件用以控制机床的自动工作循环；辅助部件包括润滑、冷却和排屑装置等。根据配置型式，组合机床可分为单工位和多工位两大类。其中单工位组合机床按被加工面的数量又有单面、双面、三面和四面4种 ，通常只能对各个加工部位同时进行一次加工；多工位组合机床则有回转工作台式、往复工作台式、中长立柱式和回转鼓轮式 4种，能对加工部位进行多次加工[2]。
组合机床一般可完成的工艺范围有：铣平面 、 刮平面、车端面、车锥面、钻孔、扩孔、铰孔、镗孔 、倒角、 切槽、以及加工螺纹、滚压、拉削、磨削、抛光等。组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等[3]。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件(如飞轮、汽车后桥半轴等)的外圆和端面加工[4]。
本次毕业设计的课题是柴油机机体三面精镗孔组合机床总体及右主轴箱设计。根据柴油机机体三面的孔的位置、加工精度等主要的设计原始数据，设计出技术上先进，经济上合理和工作上可靠的三面精镗的组合机床。而多轴箱是组合机床的重要组成部件，它是选用通用部件，按专用要求进行设计的。多轴箱的用途是根据被加工零件的加工要求用于布置机床主轴及其传动零件和相应的附加机构，通过按一定速比排布传动齿轮，把动力和运动从动力箱传给各工作主轴，使之得到所要求的转速和转向[5]。
在设计过程中，通过大量的参观实习和相关资料的查阅，考虑到实际生产条件，并从机床的合理性、经济性、工艺性、实用性以及对被加工零件的具体要求出发，确定了设计方案。在指导老师和同学的帮助下，最终完成本课题的设计。本设计将为企业的生产制造提供参考价值。
2 组合机床总体设计
2.1 总体方案论证
本设计的加工对象为R180柴油机气缸体，材料是HT250，硬度HBS212 285。
2.1.1 工艺路线的确立
工艺方案的拟订是组合机床设计的关键一步。组合机床的总体设计要注重工件及其加工的工艺分析，只有制定出先进合理的工艺方案,才能设计出先进合理的组合机床。根据指定的加工要求,提出若干个工艺方案,择其佳者。工艺方案确定了,组合机床的结构、性能、运动、传动、布局等一系列问题也就解决了。所以，工艺方案设计是组合机床设计的重要环节 。根据先粗加工后精加工、先基准面后其它表面、先主要表面后次要表面的机械加工工序安排的加工原则。
2.1.2 机床配置型式的选择
