495曲軸零件工藝鉆潤滑油孔夾具及專用機床設計【7張CAD圖紙+畢業(yè)論文+全套卡片】
40頁 16000字數(shù)+論文說明書【詳情如下】
495曲軸毛坯圖.dwg
495曲軸鉆孔夾具裝配圖.dwg
495曲軸零件圖.dwg
495曲軸零件工藝鉆潤滑油孔夾具及專用機床設計說明書.doc
加工工序圖.dwg
加工示意圖.dwg
多軸箱總裝配圖.dwg
機床聯(lián)系尺寸圖.dwg
機械加工工序卡片23張.doc
機械加工過程卡片.doc
495曲軸零件工藝、鉆潤滑油孔夾具及專用機床設計
摘要：本設計介紹了495曲軸零件工藝、鉆潤滑油孔夾具及專用機床的設計，其中包含了零件加工工藝的確定，設計中首先要了解工件的加工工藝路線及工序的計算，確定鉆潤滑油孔主軸的直徑，初步選用電機型號及機床各部分部件。編制三圖一卡（被加工零件工序圖，加工示意圖，機床聯(lián)系尺寸圖，機床生產率計算卡）。在多軸箱設計中，確定傳動系統(tǒng)，計算主軸坐標，傳動部件的校核及主軸箱的總圖繪制。
本設計將鉆孔工裝實現(xiàn)了通用化，從而降低了機器成本，而且節(jié)省了加工時間，提高了工作生產效率。
關鍵詞： 曲軸；專業(yè)機床；多軸箱；工裝
The 495 part process, the crankshaft design of lubricating oil hole drilling fixture and special purpose machine
Abstract：The design on the Lidao Biansuchilun Box axlebox more than the design, which includes parts fthe processing technology of identification, design is first necessary to understand the workpiece intheprocessing line and process of calculation to determine Tapping the spindle diameter, the initial choice ofmotor Model and some parts of the machine. Figure 1 of the three cards (the processing parts process map,diagram processing, machine tools Contact size map, machine tool productivity calculation card). Inmulti-axle box design, drive system established to calculate coordinates spindle, transmission parts of the spindlebox and check the total mapping.
This design will be drilling, tapping combination of the two as one and reduce the cost of machinery, processing and save time, improve the work efficiency of production.
Key words：Machine manufacture,;Crankshaft,;Processing craft, Fixture;tool box
目 錄
緒論 1
1. 組合機床概述 1
2. 495曲軸零件工藝分析 5
2.1 被加工零件的功用 5
2.2 編制工藝規(guī)程及分析 5
2.2.1 被加工零件的技術要求 5
2.2.2 毛坯的選用 6
2.3 零件加工工藝路線的擬定 7
2.3.1 定位基準的選擇 8
2.3.1.1 粗基準的選擇 8
2.3.1.2 精基準的選擇 8
2.4 制定工藝路線 10
2.5 零件技術條件分析 10
2.6 初步擬定工藝規(guī)程 10
2.7 所用設備及工藝裝備 10
2.8 切削用量的確定 10
3. 鉆孔組合機床的結構設計 11
3.1 組合機床的配置形式的選擇 11
3.2 動力部件的選擇 11
4. 繪制“三圖一卡” 16
4.1 繪制被加工零件工序圖 16
4.2 繪制被加工零件加工示意圖 16
4.3 機床聯(lián)系尺寸圖的繪制 18
4.4 專用機床生產率計算卡的編制 18
4.4.1 生產率的計算 18
4.4.2 編寫生產率計算卡 20
5. 組合機床鉆潤滑油孔多軸箱設計 21
5.1 鉆孔概述 21
5.2.1 內容及注意事項 21
5.2.2 主軸外伸尺寸及切削用量 22
5.3 主軸齒輪的確定及計算 22
5.3.1 主軸形式和直徑，齒輪模數(shù)的確定 22
5.3.2 多軸箱所需動力計算 23
5.4 多軸箱的傳動設計 24
5.4.1 對多軸箱的傳動系統(tǒng)的一般要求 25
5.4.2 擬訂多軸箱傳動系統(tǒng)的方法 25
5.5 對傳動零件進行校核 25
5.5.1 軸的挍核 26
5.5.2 齒輪的挍核 27
5.6 鉆潤滑油孔夾具的設計 28
5.6.1 鉆孔靠模機構及卡頭 29
5.6.2 鉆孔裝置 30
5.6.3 鉆孔行程的控制 30
6. 結論 31
附錄 32
參考文獻 33
致謝 34
緒論
1 組合機床概述
本設計是對495曲軸零件鉆孔的專用機床總體及鉆孔多軸箱設計。通過本次設計掌握組合機床的工作原理，設計方法和了解組合機床的發(fā)展史及未來的發(fā)展前景。
動力箱 、各種工藝切削頭和動力滑臺是組合機床完成切削主運動或進給運動的動力部件，是組合機床通用部件中最基本的部件。其中還有能同時完成切削主運動和進給運動的動力頭。而只能完成進給運動的動力部件稱為動力滑臺。
固定在動力箱上的主軸箱是用來布置切削主軸，并把動力箱輸出軸的旋轉運動傳遞給各主軸的切削刀具。由于各主軸的位置與具體被加工零件有關，因此主軸箱必須根據(jù)被加工零件進行設計。不能制造成完全通用的部件，但其中很多零件（如主軸、中間軸齒輪和箱體等）是通用的。
組合機床在目前被廣泛應用。組合機床是根據(jù)工件加工需要，以大量通用部件為基礎，配以少量專用部件組成的一種高效專用機床，它能夠對工件進行多刀，多軸，多面，多工位同時加工。在組合機床上可以完成鉆孔，鉆孔，鉸孔，車削，鏜削，磨削及液壓等工序。組合機床結構穩(wěn)定，工作可靠，使用和維修方便，有可重新改裝的優(yōu)越性。其通用零部件可以多次重復使用。它可以同時從幾個方向采用多把道具，對幾個工件進加工，大大提高了生產率，而且他還具有設計制造周期短，占地面積小等特點。所以組合機床越來越廣泛的被廣泛的被應用到各行各業(yè)。
組合機床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方式，生產效率比通用機床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標準化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設計和制造周期。
組合機床的通用部件有：床身（側底座）、底座（包括中間底座和立柱底座）、立柱、動力箱、動力滑臺、各種工藝切削頭等。對于一些按順序加工的多工位組合機床，還具有移動工作臺和回轉工作臺。
因此，組合機床兼有低成本和高效率的優(yōu)點，在大批、大量生產中得到廣泛應用，并可用以組成自動生產線。
圖1-1為各種組合機床配置方案示意圖
參考文獻
[1] 倪森壽 主編.機械制造工藝與裝備習題和課程設計指導書.化學工業(yè)出版社.2003年.54－95
[2] 謝家瀛 主編.組合機床設計簡明手冊.北京.機械工業(yè)出版社.
1994年：1-191
[3] 肖繼德 主編.機床夾具設計.機械工業(yè)出版社.2000年.5-13
[4] 大連組合機床研究所主編.組合機床設計.北京.機械工業(yè)出版社.
1980年.第一冊，機制部分
[5] 大連組合機床研究所主編.組合機床設計參考圖冊. 北京.
機械工業(yè)出版社.1978年.148-195
[6] 顧崇銜 主編.機械制造工藝學.西安. 陜西科學技術出版社.
2000年.50-58
[7] 姜永武 主編。組合機床設計.XX.西南交通大學出版社.2004年.54-91
[8] 孫桓，陳作模 主編.機械原理.西安.第六版.高等教育出版社.2000年.280-310
[9] 璞良貴，紀名剛 主編. 機械設計.西安.第七版.高等教育出版社.2000年.
[10] 曾志新，呂明 主編.機械制造技術基礎.武漢理工大學出版社.2001年.
[11] 戴矚 主編.金屬切削機床.北京.機械工業(yè)出版社.2006年.300-319
[12] 鄭修本 主編.機械制造工藝學.北京.第2版.機械工業(yè)出版社.2006年.17-50
[13] 《組合機床》編寫小組編.組合機床講義.國防工業(yè)出版社.1975年.130-145.
[14] 談武宗.于洪斌.鉆攻組合機床的設計和使用.組合機床與自動化加工技術.2000年第1期.13-14.
[15] 李靜.薛冬娟.組合機床主軸箱CAD/CAM開發(fā).河北農業(yè)大學學報.2004年1月第27卷第1期.100-103.
[16] Collacott R A. Mechanical Fault Diagnosis and Condition Monitoring. London: Chapman and Hall, 1997.
[17] Patton W. J. Mechanical Power Transmission. New Jersey: Printice -Hall, 1980.
致 謝
在一段時間的初步設計，該設計不知道如何開始，只能收集相關的數(shù)據(jù)和組合機床，在數(shù)據(jù)采集的過程是盲目的，很難找到相關的書籍，不知道什么類型的書?，F(xiàn)在是互聯(lián)網(wǎng)時代，但在網(wǎng)上找了很多次，幾乎很難找到相關的信息，有些信息是有，但是是免費的美國大學生，這是不太現(xiàn)實的，所以在互聯(lián)網(wǎng)上查找信息的概率是非常小的，只有去圖書館。然而，每個人都想借，資源也少了很多，但幸運的是，在老師的幫助下。在老師的幫助下，我們終于有一個解決方案沒有畢業(yè)設計，與老師的信息可以用在畢業(yè)設計信息，使用性很強。在畢業(yè)設計過程的同時，學會使用一些新的軟件，如閱讀PDF和PDG格式的文件，一個新的閱讀器閱讀PDG格式的需要，包括離線閱讀比較麻煩，需要離線證書和知道用戶下載文件的時候用戶名和密碼，感謝我的導師在這我有，是她反復指導讓我學會了如何用超星軟件，學會如何解決問題。很多地方看起來很簡單，但在操作過程中會發(fā)現(xiàn)，會有很多問題，如對CAD圖的設計可以直接復制并粘貼到Word，但有些地圖你會發(fā)現(xiàn)復制從CAD到詞就像少了很多，不管如何操作無法完整的地圖復制過去，最后不得不使用截屏，只是將照片復制到畢業(yè)設計。類似的問題還有很多，遇到這些他不能解決問題，我會向他周圍的同學，或設計小組討論的成員，共同解決問題，而在一些不同的觀點討論的人，但我們最終達成了一個共識，真誠地感謝他們一起幫助設計。最后，我再次感謝我的老師和畢業(yè)設計的每個成員，我希望他們在今后的工作一切順利，所有最好的
院學士學位論文（設計） 本 科 畢 業(yè) 設 計 題 目 495 曲軸零件工藝、鉆潤滑油孔夾具及專用 機床設計 學 院 工業(yè)制造學院 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 學生姓名 學 號 年級 11 指導教師 職稱 講師 2015 年 3 月 28 日 院學士學位論文（設計） 495 曲軸零件工藝、鉆潤滑油孔夾具及專用機床設計 專 業(yè)： 學 號： 學 生： 指導教師： 摘要： 本設計介紹 了 495曲軸零件工藝、鉆潤滑油孔夾具及專用機床 的設計，其中 包含了零件加工工藝的確定，設計中首先要了解工件的加工工藝路線及工序的計算，確定 鉆潤滑油孔 主軸的直徑，初步選用電機型號及機床各部分部件。 編制三圖一卡（被加工零件工序圖 ，加工示意圖，機床聯(lián)系尺寸圖，機床生產率計算卡）。在多軸箱設計中，確定傳動系統(tǒng)，計算主軸坐標，傳動部件的校核及主軸箱的總圖繪制。 本設計將鉆孔 工裝實現(xiàn)了通用化 ， 從而 降低了機器成本，而且節(jié)省了加工時間，提高了工作生產效率。 關鍵詞： 曲軸；專業(yè) 機床 ；多軸箱；工裝 院學士學位論文（設計） 95 of on ox of is to of to of of to of be of as of of 院學士學位論文（設計） I 目 錄 緒論 ........................................................................ 1 1. 組合機床概述 ............................................. 錯誤 !未定義書簽。 2. 495 曲軸零件 工藝分析 ..................................................... 3 加工零件的功用 ..................................................... 3 編制工藝規(guī)程及分析 .................................. 錯誤 !未定義書簽。 加工零件的技術要求 .......................... 錯誤 !未定義書簽。 坯的選用 .................................................... 4 件加工工藝路線的擬定 ............................................... 4 位基準的選擇 ................................................ 4 基準的選擇 .......................................... 4 基準的選擇 .......................................... 4 定工藝路線 ........................................ 錯誤 !未定義書簽。 件技術條件分析 ................................... 錯誤 !未定義書簽。 步擬定工藝規(guī)程 ................................... 錯誤 !未定義書簽。 用設備及工藝裝備 ................................. 錯誤 !未定義書簽。 削用量的確定 ..................................... 錯誤 !未定義書簽。 3. 鉆孔組合機床的結構設計 ................................................. 12 合機床的配置形式的選擇 .......................................... 12 力部件的選擇 .................................................... 12 4. 繪制“三圖一卡” ...................................................... 13 制被加工零件工序圖 ............................................. 13 制被加工零件加工示意圖 ......................................... 14 床聯(lián)系尺寸圖的繪制 .............................................. 15 用機床生產率計算卡的編制 ....................................... 16 產率的計算 ............................................... 16 寫生產率計算卡 ........................................... 17 5. 組合機床 鉆潤滑油孔 多 軸箱設計 ........................................... 17 孔 概述 .......................................................... 17 院學士學位論文（設計） 容及注意事項 .............................................. 18 軸外伸尺寸及切削用量 ...................................... 19 軸齒輪的確定及計算 ............................................. 19 軸形式和直徑，齒輪模數(shù)的確定 .............................. 19 軸箱所需動力計算 .......................................... 20 軸箱的傳動設計 .................................................. 22 多軸箱的傳動系統(tǒng)的一般要求 ................................ 22 訂多軸箱傳動系統(tǒng)的方法 .................................... 22 傳動零件進行校核 ................................................. 25 的挍核 .................................................... 26 輪的挍核 .................................................. 27 潤滑油孔夾具 的設計 .............................................. 28 孔 靠模機構及卡頭 .......................................... 29 孔 裝置 .................................................... 29 孔 行程的控制 .............................................. 30 6. 結論 .................................................................... 31 附錄 ········································································································· 32 參考文獻 ··································································································· 33 致謝 ········································································································· 34 院學士學位論文（設計） 1緒論 1 組合機床概述 本設計是對 495 曲 軸零件 鉆孔 的專用 機床總體及 鉆孔 多軸箱設計。通過本次設計掌握組合機床的工作原理，設計方法和了解組合機床的發(fā)展史及未來的發(fā)展前景。 動力箱 、各種工藝切削頭和動力滑臺是組合機床完成切削主運動或進給運動的動力部件，是組合機床通用部件中最基本的部件。其中還有能同時完成切削主運動和進給運動的動力頭。而只能完成進給運動的動力部件稱為動力滑臺。 固定在動力箱上的主軸箱是用來布置切削主軸，并把動力箱輸出軸的旋轉運動傳遞給各主軸的切削刀具。由于各主軸的位置與具體被加工零件有關，因此主軸箱必須根據(jù)被加工零件進行設計。不能制造成 完全通用的部件，但其中很多零件（如主軸、中間軸齒輪和箱體等）是通用的。 組合機床在目前被廣泛應用。組合機床是根據(jù)工件加工需要，以大量通用部件為基礎，配以少量專用部件組成的一種高效專用機床，它能夠對工件進行多刀，多軸，多面，多工位同時加工。在組合機床上可以完成鉆孔， 鉆孔 ，鉸孔，車削，鏜削，磨削及液壓等工序。組合機床結構穩(wěn)定，工作可靠，使用和維修方便，有可重新改裝的優(yōu)越性。其通用零部件可以多次重復使用。它可以同時從幾個方向采用多把道具，對幾個工件進加工，大大提高了生產率，而且他還具有設計制造周期短，占地面積小等 特點。所以組合機床越來越廣泛的被廣泛的被應用到各行各業(yè)。 組合機床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方式，生產效率比通用機床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標準化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設計和制造周期。 組合機床的通用部件有：床身（側底座）、底座（包括中間底座和立柱底座）、立柱、動力箱、動力滑臺、各種工藝切削頭等。對于一些按順序加工的多工位組合機床，還具有移動工作臺和回轉工作臺。 因此，組合機床兼有低成本和高效率的優(yōu)點，在大批、大量生產中得到廣泛應用，并可用以組成自動生產線。 圖 113]. 院學士學位論文（設計） 2圖 1組合機床一般用于加工箱體類或特殊形狀的零件。加工時，工件一般不旋轉，由刀具的旋轉運動和刀具與工件的相對進給運動，來實現(xiàn)鉆孔、擴孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內外 鉆孔 以及加工外圓和端面等。有的組合機床采用車削頭夾持工件使之旋轉，由刀具作進給運動，也可實現(xiàn)某些回轉體類零件 (如飛輪、汽車后橋半軸等 )的外圓和端面加工。 美國組合機床（其包括內 容與我國比較接近）的產值在金切機床產值中占的比例較高，大多數(shù)年份都在 20%以上，表明美國組合機床行業(yè)是比較發(fā)達的。從單臺（條）的平均價值金額看，美國較高，表明美國組合機床自動線的產量較多。意、法兩國組合機床的產量和產值雖然較少，但其在金切機床年產值中的比例卻高于德國和日本，表明這兩國重視組合機床的生產。美國組合機床的常量很少，所占比例較低，未受重視。 院學士學位論文（設計） 3表 12 495 曲軸零件 工藝分析 加工零件的功用 495曲軸零件是機械制造中加工工序較多， 勞動量較大的，精度要求高的典型零件。 曲軸是柴油發(fā)動機的重要零件。它的作用是把活塞的往復直線運動變成旋轉運動，將作用在活塞上的氣體壓力變成扭矩，用來驅動工作機械和柴油發(fā)動機各輔助系統(tǒng)進行工作。曲軸在工作時承受著不斷變化的壓力、慣性力和它們的力矩作用，因此要求曲軸的強度高、剛度大、耐磨性好、軸頸表面加工尺寸精確。 編制工藝規(guī)程及分析 加工零件的技術要 求 曲軸一般是由自由端、功率輸出端和若干個曲拐組成。曲拐由主軸頸、連桿軸頸和曲柄組成。如零件圖所示，該曲軸是整體式曲軸，有四個拐。曲軸的工藝特點是：結構復雜，加工的尺寸精度、形位精度和表面質量要求高，剛性差，屬于易彎曲變形的異性軸類零件。曲軸的主要加工表面有：主軸頸、連桿軸頸等。 院學士學位論文（設計） 坯的選用 機械零件常用的毛坯主要有鑄件、鍛件、焊接件、各種型材及板料等。選擇毛坯要綜合考慮零件材料及其力學性能、零件材料的工藝性、零件結構形狀和尺寸、生產類型、工廠生產條件。曲軸工作時要承受很大的轉矩 及變形彎曲應力，容易產生扭轉、折斷及軸頸磨損，要求材料應有較高的強度、沖擊韌度、抗疲勞強度和耐磨性，球墨鑄鐵能很好地滿足上述要求。該零件為小批量生產，采用鑄造毛坯。材料為 熱處理消除內應力，調整硬度值到 190 件加工工藝路線的擬定 位基準的選擇 機械加工的最初工序只能用工件毛坯上未加工的表面作為定位基準，這種定位基準成為粗基準。用已經(jīng)加工過的表面作定位基準則成為精基準。在這定零件機械加工工藝規(guī)程時，總是先考慮選擇怎樣的精基準定位把工件加工到設計 要求，然后考慮選擇怎樣的粗基準定位，把用作精基準的表面加工出來。 基準的選擇 粗基準選擇的要求應能保證加工面與非加工面之間的位置要求及合理分配加工面的余量。同時要為后續(xù)工序提供精基準。具體有以下原則：為了保證加工面與非加工面之間的位置要求，應選擇非加工面為粗基準 ;為了保證各加工面都有足夠的加工余量，應選擇毛坯余量最小的面為粗基準；粗基準應避免重復使用，在同一尺寸方向上，通常只允許使用一次；做粗基準的表面應平整光潔，以使工件定位穩(wěn)定可靠，加緊方便。 曲軸也是屬于軸類零件，以外圓做為粗基準， 可分別以主軸頸和連桿軸頸作為粗基準。 基準的選擇 精基準選擇時應能保證加工精度和裝夾可靠方便，有以下原則：基準重合原則；基準同一原則；自為基準原則；互為基準原則；保證工件定位準確、加緊可靠、操作方便的原則。精基準的選擇主要考慮基準重合的問題。當設計基準與工序不重合時，應進行尺寸換算。 定工藝路線 院學士學位論文（設計） 5工藝路線是工藝規(guī)程設計的總體布局。其主要任務是選擇零件表面的加工方法、確定加工順序、劃分加工階段。根據(jù)工藝路線，可以選擇各工序的工藝基準，確定工序尺寸、設備、工裝、切削用量和時間定 額等。在擬定工藝路線時應從實際情況出發(fā)，充分考慮應用各種新工藝、新技術的可行性和經(jīng)濟性。 機械加工工序的安排原則概括為十六字訣：基準先行，先主后次，先粗后精，先面后孔。在零件切削加工工藝過程中，首先要安排加工加準面的工序。作為精基準表面，一般都安排在第一道工序進行加工，以便后續(xù)工序利用該基準定位加工其它表面。其次安排加工主要表面，至于次要表面則可在主要表面加工后穿插進行加工。當零件需要分階段加工時，即先進行粗加工，在進行半精加工，最后進行精加工和光整加工?？傊砻娲植诙戎底畹偷谋砻婧妥罱K加工工序必須安排在最 后加工，盡量避免磕碰高光潔的表面。所有機械零件的切削加工總是先加工出平面，然后再加工內孔。 熱處理工序的安排：預備熱處理的目的是改善加工性能，為最終熱處理做好準備和消除殘余應力，如正火、退火和時效處理。最終熱處理的目的是提高力學性能，如調質、淬火、滲碳淬火、滲氮等。調質、淬火、滲碳淬火安排在半精加工之后，精加工之前進行，以便在精加工磨削時糾正熱處理變形。 輔助工序的安排：輔助工序主要包括檢驗、去毛刺、清洗、涂防銹油等。檢驗工序是主要的輔助工序，重要零件粗加工或半精加工后，重要工序加工之前，零件外送車間加工之 前，零件全部加工結束之后都要檢驗。去毛刺也是不可缺少的工序，在成批生產中，對于車削回轉表面的毛刺均由車工去除；對于刨、銑、磨、鉆等表面毛刺均由鉗工去除。 件技術條件分析 （ 1）主軸頸φ 110 尺寸公差等級 面粗糙度 m， （ 2）連桿軸頸φ 110 尺寸公差等級為 面粗糙度 m，圓柱度誤差為 （ 3）位置精度：主軸頸與連桿軸頸平行度誤差為 軸頸的同軸度誤差為 步擬定工藝規(guī)程 工藝規(guī)程：把工 藝過程的操作方法按一定的格式用文件的形式規(guī)定下來。 院學士學位論文（設計） 6擬訂的加工工藝 : 曲軸 機械加工工藝過程卡片 零件圖號 零件名稱 495 曲軸 材 料 牌 號 坯 種 類 鑄鐵 工 序 號 工序 名稱 工 序 內 容 設 備 工 藝 裝 備 1 鑄 鑄造，清理 2 熱處理 正火 3 鋸式樣 4 車 車 曲軸兩端面鉆中心孔 爪卡盤 、游標卡尺、中心鉆 鉆頭 5 車 粗車主軸頸右端 并倒角 爪卡盤、游標卡尺、外圓車刀 6 車 粗 車主軸頸左端 并倒角 頂尖、游標卡尺、 90 度車刀 7 車 半精車主軸頸右端 頂尖、游標卡尺、90 度車刀 8 車 半精車主軸頸 左 端 頂尖、游標卡尺、90 度車刀 院學士學位論文（設計） 79 車 鉆主軸頸右端 盲孔深 1936? 頂尖、游標卡尺、鉆頭36? 10 車 粗車、精車主軸頸右端面 內孔740N? 頂尖、游標卡尺、內孔車刀 11 車 鉆、攻 紋孔底孔 ∮ 頂尖、游標卡尺、絲攻鉆頭、 ? 12 車 粗車連桿軸頸切第一、二側板 特種多刀車床 偏心分度卡盤、游標卡尺、 90 度車刀 13 車 粗車連桿軸頸切第 三 、 四 側板 特種多刀車床 偏心分度卡盤、游標卡尺、 90 度車刀 14 車 粗車連桿軸頸切第 五 、 六 側板 特種多刀車床 偏心分度卡 盤、游標卡尺、 90 度車刀 15 車 粗車連桿軸頸切第 七 、 八 側板 特種多刀車床 偏心分度卡盤、游標卡尺、 90 度車刀 16 銑 粗銑 各 連桿上、下及前、后端 銑床 V 形塊、游標卡尺、銑刀 17 鉆 在 各個 側板及主軸頸上鉆油孔 專用鉆床 專用夾具、游標卡尺、φ 6 鉆頭 18 鉆 鉆、攻主軸頸右端面 ，攻 普通立式鉆床 專用 鉆孔 夾具 19 銑 在主軸頸 左 端粗銑鍵槽 銑床 V 形塊、游 標卡尺、銑刀 20 校直 校直 壓床 21 熱處理 淬火 22 去毛刺 在所有側面去除機械加工所留下的毛刺 輥道上 23 清 理 并吹凈 在乳化液中清洗頂尖和油孔保證沒有贓物并吹凈 清洗機上 24 檢驗 檢驗以上加工尺寸 檢驗臺上 院學士學位論文（設計） 825 修 正 中心孔 修正中心孔 26 磨 磨削主軸頸右端 外圓磨床 兩頂尖、卡規(guī)、千分尺、砂輪 27 磨 磨削主軸頸左端 外圓磨床 兩頂尖、卡規(guī)、千分尺、砂輪 28 磨 磨削連桿軸頸第一、二側板 外圓磨床 偏心分度卡盤、卡規(guī)、千分尺、砂輪 29 磨 磨削連桿軸頸第一、二側板 外圓磨床 偏心分度卡盤、卡規(guī)、千分尺、砂輪 30 磨 磨削連桿軸頸第一、二側板 外圓磨床 偏心分度卡盤、卡規(guī)、千分尺、砂輪 31 磨 磨削連桿軸頸第一、二側板 外圓磨床 偏心分度卡盤、卡規(guī)、千分尺、砂輪 32 磨 磨削 各 連桿上、下及前、后端 外圓磨床 V 形塊、游標卡尺、砂輪 33 去 毛 刺吹凈 在所有孔口處拋光棱邊在主軸頸、連桿軸頸上去毛刺并吹凈 輥道上 34 檢驗 檢驗 檢驗臺上 35 動平衡 n=600r/平衡機上 36 去 除 不平衡量 去除不平衡量 立式鉆床、立式銑床 V 形塊 37 校直 校直 液壓床上 38 終檢 終檢 檢驗臺上 院學士學位論文（設計） 9簽 字 設計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 用設備及工藝裝備 設備： 式銑床、臥式雙面中心鉆床、特種多刀車床、搖臂鉆床、攻 鉆孔 機床、液壓床、輥道、清洗機、檢驗臺、外圓磨床、動平衡機。 夾具：頂尖、 V 形塊、偏心卡盤分度夾具、鉆直孔專用夾具、鉆斜孔專用夾具。 刀具： 90 度車刀、 弧 車刀、銑刀、φ 10、φ 20 鉆頭、砂輪、切斷刀。 量具：千分尺、游標卡尺、專用卡規(guī) 削用量的確定 （ 1） 車 曲軸兩端面并從兩面鉆中心孔： 背吃刀量 : 由 參考文獻 [2]表 8： f=r, 由 [2]表 8 v=40m/則 n=318v/d=318× 40/115=110r/ 2）粗車主軸頸右端并倒角： 背吃刀量： 由參考 文獻 [2]表 8 :f= [2]表 8得 v=120m/ n=318v/d=31840r/ 3）粗車主軸頸左端并倒角： 院學士學位論文（設計） 10 背吃刀量： [2]表 8： f=r 由 [2]表 8： v=120m/ n=318v/d=318× 120/40r/ 4） 半精車主軸頸右端時： 背吃刀量：（刀尖圓弧半徑取 由 [2]表 8 f=r 由 [2]表 8 v=180m/ n=318v/d=318× 180/19r/ 5） 半精車主軸頸左端時： 背吃刀量： 由 [2]表 8 f=r 由 [2]表 8 v=180m/ n=318v/d=318× 180/19r/ 6） 粗車連桿軸頸，切第一、二側板 并倒角 背吃刀量： [2]表 8 f=r 由 [2]表 8 v=120m/ n=318v/d=318× 120/46r/ 7）粗銑連桿上、下端及前、后端： 背吃刀量 : [2]表 8 f=r 由 [2]表 8硬質合金銑刀銑削灰鑄鐵時 v=48m/選擇主軸轉速為 n=150r/ 8）在第一側板鉆油孔，在主軸頸左端鉆油孔： 背吃刀量： 20 由 [2]表 8 f=r 院學士學位論文（設計） 11 由 [2]表 8 v=21m/ n=318v/d=3180=334r/ 9）在主軸頸右端粗銑鍵槽： 背吃刀量： [2]表 8 f=z 由 [2]表 8 v=25m/則 n=318v/d=31805=149r/ 10）磨削主軸頸右端： 背吃刀量： 由 [2]表 8 f=r v=60m/n=1350r/ 11）磨削主軸頸左端： 背吃刀量： 由 [2]表 8 f=r v=60m/ n =1350r/ 12）磨削連桿軸頸第一、二側板 背吃刀量： [2]表 8 f=r v=30m/則 n =995r/ （ 13）磨削連桿上、下端： 背吃刀量： [2]表 8 f=r v=30m/則 n =995r/ 14）擴孔φ 32 背吃刀量： 5 由 [2]表 8 f=1mm/r v=21m/ n =318v/d=3182=209r/ 院學士學位論文（設計） 12 （ 15）磨削連桿軸頸： 背吃刀量： [2]表 8 f=r v=40m/ n =1200r/ 鉆孔組合機床的結構設計 合機床的配置形式的選擇 本設計是對 曲軸零件 鉆 潤滑油 孔的 專用 機床設計。根據(jù) 495 曲軸零件 結構和大批量生產采用組合機床和 可調手夾 緊結構以便提高生產效率。 圖 3床總體布置圖 其總體布置如圖 3－ 1 所示。 力部件的選擇 動力部件的選擇主要是確定動力箱和動力滑臺。已經(jīng)確定為臥式雙面齒輪傳動組合機床，選用配套的動力箱驅動多軸箱 鉆孔 主軸。 動力箱規(guī)格 要與滑臺匹配，其驅動功率主要依據(jù)多軸箱所傳遞的切削功率來選用 。 切削P （ 3－ 1） 消耗主軸的切削功率總和 η ─ 多軸箱的傳動功率 院學士學位論文（設計） 13 機床 有多根 主軸加工工件，故 P×4 ＝ ＝ 動功率 η加工黑色金屬時取 工有色金屬時取 軸傳動復雜時取小值，反之取大值。故本設計取 η＝ 《組合機床簡明手冊》 ]2[ 表 5－ 39 選用動力箱： 1動機型號 動機功率 動機轉速 n=940r/出轉速 n=470r/20 4 繪制“三圖一卡” 制被加工零件工序圖 （ 1）作用： 被加工零件工序圖是根據(jù)制訂的工藝方案，表示所設計的組合機床上完成的工藝 內容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術要求，加工用的定位基準，夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和在本機床加工前的加工余量，毛坯或半成品情況的圖樣。除了設計研制合同外，它是專用機床設計的具 體依據(jù)，也是制造、使用、調整和檢驗機床精度的重要文件。被加工零件工序圖是在被加工零件圖基礎上，突出本機床或自動線的加工內容，并作必要的說明而繪制的。 （ 2）內容： ① 被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本工序機床設計有關部位結構形狀和尺寸。 ② 本工序所使用的定位基準，夾壓部位以及夾緊方向。 ③ 本工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度和形位公差等技術要求以及對上道工序的技術要求。 ④ 注明被加工零件的名稱、編號、材料、硬度以及加工部位的余量。 （ 3）技術要求 ① 本機床加工前應保證： 除方框內尺寸的所有尺 寸； 兩定位銷為 8 級精度，表面粗糙度 院學士學位論文（設計） 14 ② 本機床應保證： 所加工中心位置度不大于 按最大實體原則要求；保證方框內尺寸。 制被加工零件加工示意圖 （ 1）作用： 加工示意圖是在工藝方案和機床總體方案初步確定的基礎上繪制的。它是表達工藝方案具體內容的機床工藝方案圖。它是設計刀具、輔具、夾具、多軸箱和液壓、電氣系統(tǒng)以及選擇動力部件，繪制機床總聯(lián)系尺寸圖的主要依據(jù)；它是對機床總體布局和性能的原始要求；它也是調整機床和刀具所必需的重要技屬文件。 （ 2）內容 ① 機床的加工方法，切削用 量，工作循環(huán)和工作行程。 ② 工件、刀具及導向、托架及多軸箱之間的相對位置及其聯(lián)系尺寸。 ③ 主軸結構類型、尺寸及外伸長度。 ④刀具類型、數(shù)量和結構尺寸。 ⑤ 接桿（包括鏜桿）、浮動卡頭、導向裝置 鉆孔 靠模裝置等結構尺寸。 ⑥ 刀具、導向套間的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式及配合尺寸等 （ 3）加工示意圖的繪制 ① 刀具的選擇原則 首選標準刀具，為提高工序集中程度或滿足精度要求，可以采用復合刀具；選擇刀具應考慮工件材質加工精度，表面粗糙度，排屑及生產率等工藝要求。 本道工序選擇：標準細柄機用柄 鉆頭 為刀具； L=89 l=29 ② 導向機構的選擇： 導向裝置的作用是：保證刀具相對工件的正確位置；保證各刀具相互間的正確位置；提高刀具系統(tǒng)的支承剛性。 選擇導向機構為 鉆孔 靠模機構。 鉆孔 靠模裝置用于同一方向純 鉆孔 工序。由 鉆孔 多軸箱和 鉆孔 靠模頭組成?？磕Ｂ菽负涂磕Ｂ輻U是經(jīng)過磨制并精細研配的，因而螺孔加工精度較高?？磕＝Y構簡單，制造成本低，并能在一個 鉆孔 裝置上方便的攻制不同規(guī)格的鉆孔 ，而且可各自選用合理的切削用量。 （ 4）主軸、接桿結構確定 院學士學位論文（設計） 15 主軸類型主要依據(jù)工藝方法和刀桿與主軸聯(lián)接結構 進行確定。主軸軸頸及軸端尺寸主要取決于進給抗力和主軸 —— 刀具系統(tǒng)結構。 ① 主軸直徑 查表 342], 由 鉆孔 直徑 得 D/0/20, 主軸直徑 25鉆孔 靠模機構規(guī)格代號 3，主軸外伸尺寸 L=120 ② 接桿的選擇 除剛性主軸外，專用機床主軸與刀具間常用接桿連接，因多軸箱各主軸的外伸長度和刀具長度都為定值，為保證多軸箱上各刀具能同時到達加工終了位置，須采用軸向可調整的接桿來調整各軸的軸向長度，以滿足同時加工完成各孔的要求。 （ 5） 切削用量的選擇 組合機床上 鉆孔 ，是主軸系統(tǒng)帶動 鉆頭 實現(xiàn)主運動和進給運動，即主軸進給速度 mm/： （ 4－ 2） n－ 轉速 m/f－ 每轉進給量 mm/f＝ 200× 350mm/床聯(lián)系尺寸圖的繪制 （ 1） 機床聯(lián)系尺寸圖的作 用 ① 機床聯(lián)系尺寸圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據(jù)，并按初步選定的主要通用部件的總體結構而繪制的。 它是用來表示機床的配置形式，主要構成及各部件安裝位置，相互聯(lián)系，運動關系和操作方位的總體布局圖。 它用以檢驗各部件相對位置及尺寸聯(lián)系能否滿足加工要求和通用部件選擇是否合適。 ④ 它為多主軸箱。夾具等專用部件設計提供重要依據(jù)。 ⑤ 它可以看成是機床總體外觀簡圖，由其輪廓尺寸，占地面積，操作方式等可以檢驗是否適應用戶現(xiàn)場使用環(huán)境。 院學士學位論文（設計） 16 （ 2）機床聯(lián)系尺寸圖的作用 ① 機床聯(lián)系尺寸圖表示了機床的結構形式。 ② 機床聯(lián)系尺寸圖表示了所選動力部件，配套部件型號及規(guī)格。 ③ 機床聯(lián)系尺寸圖反映部件間的動態(tài)和靜態(tài)的聯(lián)系尺寸。 ④ 機床聯(lián)系尺寸圖反映專用部件的外形尺寸。 ⑤ 機床聯(lián)系尺寸圖反映主要動力的型號，功率，轉速。 ⑥ 機床聯(lián)系尺寸圖反映總行程。 ⑦ 機床聯(lián)系尺寸圖表示部件的分組及編號。 用機床生產率計算卡的編制 產率的計算 根據(jù)加工示意圖所確定的工作循環(huán)及切削用量等，就可以計算機床生產率并編制生產率計算卡。生產率計算卡是反映機床生產節(jié)拍或實際生產率和切削用量、動作時間、生產綱領及負 荷率等關系的技術文件。它是用戶驗收機床生產效率的重要依據(jù)。 （ 1）理想生產率 Q 理想生產率是指完成年生產綱領 A（包括廢品率）所要求的機床生產率。 Q=A/ （ 4－ 4） Q─ 理想生產率 A─ 年生產綱領 全年工時總數(shù) 一般情況下，單班制 2350h,兩班制取 4600h， A=59000。本設計取為單班制 2350h。 計算得出 Q= /小時 （ 2）實際生產率 實際生產率 即 0/T 單 T 單 =t 切 T 單 — 生產一個零件所需時間（ 院學士學位論文（設計） 17 T 單 =t 切 +t 輔 =（ Vf+t 停 ） +（ L 快進 +L 快退 ） /VF r +t 移 +t 裝 （ 4－ 5） 刀具工作進給長度（ 刀具工作進給速度 (mm/t 停 — 滑臺在死擋鐵上停留時間，通常指刀具在加工終了時無進給狀態(tài)下旋 轉 5所需時間 (L 快進， L 快退 — 動力頭快進和快退行程長度 ( 動力部件快進行程速度，用機械動力部件時取 5液壓動力部件時取 3(m/t 移 — 工作臺進行一次工位轉換時間，一般取 (t 裝 — 工件裝卸時間，通常取 本設計是和組合鉆床作為同一道工序，工件不拆卸用移動滑臺來轉換工位。故計算生產率計算卡需考慮兩者的情況。 ① 鉆孔用時 取 017mm/t 停 =1s=L 快進 =110 L 快退 =18010m/t 移 =t 裝 =鉆= 機床負荷 率 η 當 Q 時，機床負荷率η為二者之比 即 η= Q/ η= 組合機床負荷率一般為 動線負荷率為 2[ 。由此計算得出實際生產率滿足理想生產率的要求。 寫生產率計算卡 編寫生產率計算卡（見附錄） 5 組合機床鉆孔多軸箱設計 孔概述 院學士學位論文（設計） 18 在組合機床上 鉆孔 ，根據(jù)工件加工部位分布情況和工藝要求，常有 鉆孔 動力頭 鉆孔 、鉆孔 靠模裝置 鉆孔 和活動 鉆孔 模板 鉆孔 三種方法。 鉆孔 動力頭用于同一方向純 鉆孔 工序。利用絲杠進給， 鉆孔 行程 較大，結構復雜，傳動加工 直孔 精度較低（一般低于 7H 級）目前極少應用。 鉆孔 靠模裝置用于同一方向純 鉆孔 工序。 由 鉆孔 主軸箱和 鉆孔 靠模頭組成?？磕Ｂ菽负涂磕Ｂ輻U是經(jīng)過磨制并精細研配的，因而 直 孔加工精度較高?？磕Ｑb置結構簡單，制造成本低，并能在一個 鉆孔 裝置上方便地 鉆削不同規(guī)格的孔 ，且可各自選用合理的切削用量，目前應用很廣泛。 制多軸箱設計原始依據(jù)圖 該圖是根據(jù)“三圖一卡”繪制的 。 容及注意事項 （ 1） 標注輪廓尺寸及動力箱驅動軸的相對位置尺寸。 （ 2） 根據(jù)機 床聯(lián)系尺寸圖，加工示意圖，標注所有主軸位置尺寸及工件與主軸，主軸與主軸的相關位置尺寸。在繪制主軸位置時，要特別注意：主軸和被加工零件是面對面安放的，因此，多軸箱主視圖上的水平方向與零件工序圖上的水平方向尺寸正好相反；其次，多軸箱上的坐標尺寸基準和零件工序圖上的基準經(jīng)常不重合，應根據(jù)多軸箱與加工零件的相對位置找出同一基準，并標出其相對位置關系尺寸，然后根據(jù)零件分工序圖各孔位置尺寸，算出多軸箱上各主軸坐標值。 （ 3） 根據(jù)加工示意圖標注各主軸轉速（轉向） （ 4）列表標明各主軸的工序內容，切削用量及主軸外伸尺寸等 。 （ 5）標明動力部件型號及其性能參數(shù) 圖 5－ 1 所示為雙面臥式 鉆孔 組合機床左多軸箱設計原始依據(jù)圖 院學士學位論文（設計） 19 被加工零件名稱： 495 曲軸零件 軸外伸尺寸及切削用量 主軸外伸尺寸及切削用量如表 5－ 1 所示 表 5－ 1 主軸外伸尺寸及切削用量 軸號 主軸外伸尺寸 切削用量 備注 D/d （ L (工序內容 n (r/v (m/f (mm/r) 1─ 4 40/20 120 鉆6? 潤滑油孔 200 軸齒輪的確定及計算 軸形式和直徑，齒輪模數(shù)的確定 （ 1） 主軸的形式和直徑，主要取決于工藝方案，刀具主軸連接結構，刀具的進給力圖 5－ 1雙面臥式 鉆孔 組合機床多軸箱設計原始依據(jù)圖 院學士學位論文（設計） 20 和切削轉矩，通常 鉆孔 的主軸有兩種： ① 前后支撐均為圓珠滾子軸承主軸。 ② 前后支撐均為推力球軸承和無內環(huán)滾針軸承的主軸。 在本次設計中，考慮到加工方法和零件的具體結構，我們采用支承形式：前后均為圓錐滾子軸承的主軸 ，主軸的外伸長度為 120長主軸。徑向力、軸向力由一對圓錐滾子軸承來承擔 。 （ 2） 主軸直徑的確定： 根據(jù)有前面計算求得的數(shù)據(jù)： 攻 6? 潤滑油孔 時： T=m 又考慮到盡量避免選用直徑為 15主軸。所以選直徑為 25主軸。 齒輪模數(shù)的估算可按公式估算，也可用類比法確定。 公式估算：即： m 3( 3 0 ~ 3 2 ) /P Z N? （ 5－ 1） P— 齒輪所傳遞的功率（ Z— 對嚙合齒輪中的小 齒輪數(shù) N— 小齒輪的轉速（ r/ 由前面已知： P= Z=24（主軸上的小齒輪） ; n=200r/軸轉速） 我們應選擇轉速較低，齒數(shù)最小的齒輪估算： . 3( 3 0 ~ 3 2 ) 2 4 2 0 0? ?=是在設計過程中，由于主軸轉速的要求和被加工零件孔的位置在結構上的限制；但是處于對整體方按的考慮，我們選擇主軸上齒輪模數(shù)為 3，用提高材質和齒輪熱處理的方法來提高小齒輪的強度。 軸箱所需動力計算 多軸箱動力的計算包括多軸箱所需的功率