效率低，而且制造误差大，生产成本高，本设计的目的是使机床的结构尽可能简化，降低机床购买成本，提高生产效率，从而降低零件的生产成本，提高产品的市场竞争力。

本设计国内外研究历史与现状专用机床是集机电于体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备。

它的特征是高效高质经济实用，因而被广泛应用于工程机械交通能源军工轻工家电等行业。

我国传统的主用机床及组合机床自动线主要采用机电气液压控制，它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件近年研制的组合机床加工连杆板件等也占定份额，完成钻孔扩孔铰孔，加工各种螺纹镗孔车端面和凸台，在孔内镗各种形状槽，以及铣削平面和成形面等。

专用机床的分类繁多，有大型组合机床和小型组合机床，有单面双面三面卧式立式倾斜式复合式，还有多工位回转台式组合机床等随着技术的不断进步，种新型的组合机床柔性专用机床越来越受到人们的青睐，它应用多位主轴箱可换主轴箱编码随行夹具和刀具的自动更换，配以可编程序控制器数字控制等，能任意改变工作循环控制和驱动系统，并能灵活适应多品种加工的可调可变的专用机床。

由于专用机床及其自动线是种技术综合性很高的高技术专用产品，是根据用户特殊要求而设计的，它涉及到加工工艺刀具测量控制诊断监控清洗装配和试漏等技术。

我国专用机床及专用机床自动线总体技术水平比发达国家要相对落后，国内所需的些高水平专用机床及自动线几乎都从国外进口。

工艺装备的大量进口势必导致投资规模的扩大，并使产品生产成本提高。

因此，市场要求我们不断开发新技术新工艺，研制新产品，由过去的刚性机床结构，向南华大学机械工程学院毕业设计论文第页，共页柔性化方向发展，满足用户需求，真正成为刚柔兼备的自动化装备。

现仅就近几年大连组合机床研究所研制的组合机床及其自动线对目前我国组合机床及其自动线装备技术的基本情况进行说明图压缩机外支撑八工位回转工作台组合机床为冰箱压缩机厂提供的冰箱压缩机外支撑八工位回转工作台组合机床，见图。

镗孔精度，表面粗糙度，节拍时间件，采用交流伺服滑台，接杆，主轴带中孔冷却液通道，全封闭防护。

凸轮轴轴承盖加工自动线是为汽车公司研制的用于万辆轿车生产的高精度高生产率多品种数控自动线，见图。

该线采用多种先进技术可控扭矩夹紧扳手气浮输送电液比例阀高精度空心锥柄接杆高密度材料镗杆数控精密十字滑台分布式控制系统与监测系统故障诊断及显示系统大流量冷却排屑和全封闭防护系统，节拍。

图凸轮轴轴承盖加工自动线南华大学机械工程学院毕业设计论文第页，共页型换刀换箱柔性加工单元，见图。

该单元是种高效高精度与高柔性的数控机床，机床有个坐标，交换托板尺寸为，刀库容量任选，箱库容量个，能在次装夹下成铣钻铰攻丝镗孔镗车等工序的单轴加工和多轴加工，适合中大批量生产规模的箱体零件和成组杂件的加工，也适用于中小批量多品种零件的生产。

图型换刀换箱柔性加工单元上述专用机床代表了目前我国专用机床装备较高的技术水平，但随着市场竞争的加剧和对产品需求的提高，高精度高生产率柔性化多品种短周期数控专用机床及其自动线正在冲击着传统的组合机床行业企业，因此专用机床装备的发展思路必须是以提高组合机床加工精度组合机床柔性组合机床工作可靠性和组合机床技术的成套性为主攻方向。

方面，加强数控技术的应用，提高组合机床产品数控化率另方面，进步发展新型部件，尤其是多坐标部件，使其模块化柔性化，适应可调可变多品种加工的市场需求。

目前存在的主要问题在加工通孔止口以及两侧表面的零件时，尤其批量生产中，传统车削加工效率方法是应用车镗削专机次将孔和侧端面加工完翻过来二次装夹加工另侧表面。

工件在实际加工中二次装夹导致加工精度低，效率低下。

南华大学机械工程学院毕业设计论文第页，共页机床设计总体方案随着社会的进步，市场经济的发展，各种产品内部及产品之间的竞争日益加强，这使得产品的生产厂家都设法降低产品的生产成本，提高产品的生产效率。

在这种情况下，针对要求设计套电动机外壳内孔止口及端面加工的专用机床，所以本设计主要是为了通过尽量简化机床的结构和减少机床附件来减少机床的制造成本，从而达到降低电机外壳生产成本的目的。

机床总体方案的设计依据被加工零件工艺方案的拟定工件材料为铸铝合金，牌号为，硬度为，加工部位是内孔表面止口表面，以及外壳表面。

工件觉得简易零件图如图所示。

其具体加工要求如下需要加工的个表面均不在同个加工平面，而设计要求在次装夹的情况下完成工件的加工过程，因此，需要采用多工位刀具加工，使左端面和止口以及内孔通过次走刀过程完成加工，然后再使右边的止口和端面同时完成加工。

被加工表面的粗糙度均为。

被加工表面的尺寸及位置精度为两端面的最小距离为两止口的最小尺寸要求为内孔的尺寸要求为其内表面相对于两止口轴线的圆跳度为。

小批量生产。

南华大学机械工程学院毕业设计论文第页，共页图加工零件简易图机床设计方案的确定拟定工艺方案的对比在开始本设计之前拟定了三套设计方案，其具体内容如下在加工通孔止口以及两侧表面的零件时，尤其批量生产中，传统车削加工效率方法是应用车镗削专机次将孔和侧端面加工完翻过来二次装夹加工另侧表面。

工件在实际加工中二次装夹导致加工精度低，效率低下。

采用双动力头车床，通过两床头机座的轴向进给来完成切削进给，这样使得机床必须具备两个能在导轨上实现轴向运动的主轴箱，方面，这样的结构为保证电机外壳止口的同轴度要求，将会对导轨的平行度直线度等形位误差提出更高的要求另方面，还要给两个主轴箱提供轴向运动的动力装置。

这种方案的优点是加工效率高，缺点是采用双动力头，使加工精度难以得到保证，且采用双动力头使得机床的结构复杂生产费用高。

采用参照车床的结构进行改造而成的简易车床进行加工，整个加工过程都是由装夹工件的拖把的进给来完成，机床的切削主轴分为前镗头和后镗头两部分组成，两镗头以及镗杆上的镗刀都需要比较高的安装精度，直接通过安装精度来保证零件的加工精度。

其加工过程为首先工件向左进给，通过前镗头上的内孔镗刀止口镗刀和端面镗刀来完成内孔左止口和左端面的加工，加工完成后停机，在前后镗头之间加上传动杆使动力传递给后镗头，然后使工件向右南华大学机械工程学院毕业设计论文第页，共页进给来完成右端止口和右端面的加工。

这种方案的优点是使机床的结构进步简化，降低了制造费用，保证了较高的加工效率，不足之处是机床在安装时对安装的技术要求较高。

设计方案的确定由上述方案各优缺点的对照，综合本设计的设计要求为降低零件的加工成本，应使机床的制造成本尽可能低为提高生产效益，应使零件的生产效率尽可能的提高为适应系列零的加工要求，应使机床各部分能做适量的调整。

综合各方面的设计要求，最后确定采用第三套方案进行设计。

机床主要技术参数的确定主轴转速的确定本设计为专用机床的设计，为了适应同系列尺寸产品的加工和工艺上的灵活，针对零件的加工要求，采用了主轴两级变速。

本专用机床是用来加工材料为铸铝合金的电机外壳，根据组合机床设计简明手册查得满足设计要求加工精度的切削速度为，此设计选择的切削速度为。

根据公式由于该专用机床需加工同系列的电机外壳，所以需要几个转速来完成表面的加工。

由于转速对零件加工精度的影响并不是很大，所以我采用平均速度来设计此专用机床取整数，则南华大学机械工程学院毕业设计论文第页，共页取整数，则。

进给量的确定专用机床的切削进给量是由所加工材料的性能和加工精度所决定的，根据切削用量手册查得加工铸铝类零件的进给量为，本设计中取进给量为。

主运动电动机功率的确定切削力的计算车削过程中主切削力的计算公式为式中切削力的切向分力主切削力切削条件系数背吃刀量背吃刀量指数切削进给量进给量指数切削速度总修正系数。

切削功率的计算切削功率的计算公式为南华大学机械工程学院毕业设计论文第页，共页由切削用量手册查得利用高速钢刀具对铸铝合金零件进行镗孔加工时，其式中各参数分别取值为，。

根据加工要求取背吃刀量为，将数据代入公式计算得主切削力，切削功率。

主传动系统的传动效率由主传动系统示意图图可知主传动系统包括两级齿轮传动和级带轮传动以及三对滚动轴承，设分别为齿轮传动滚动轴承带轮传动的效率。

根据机械设计课程设计查得，则主传动系统的总传动效率为电动机的选择由于在切削过程中存在三把刀同时工作进给的情况，以及考虑切削过程中的不稳定因素，需要对电机的功率加上安全系数，取安全系数，计算得总功率为查机械设计课程设计，根据系列三相异步电动机技术数据摘自，取电动机的额定功率为选取电动机型号为其主要参数为满载转速为。

南华大学机械工程学院毕业设计论文第页，共页主传动系统设计主传动系统的组成及要求实现机床主运动的传动系统，称为机床的主传动系统，它和机床的传动方案和总体布局有关，对机床的使用性能结构都有明显的影响。

图是机床主传动系统的传动简图。

根据设计要求，在满足设计要求的条件下，本设计从节省成本的角度考虑，使主传动系统的结构尽量的简化，从而得到如图所示的传动系统简图。

为满足工作性能要求，主传动系统应包括如下几个组成部分图主传动系统简图固定传动比结构在电动机和第轴之间采用带连接在第轴和第二轴之间采用齿轮传动，并且通过这对齿轮实现主轴转向的改变。

变速机构根据本设计的设计要求，该机床主轴只需要有两种不同的转速，故本设计只需要通过第轴上的对滑移齿轮来实现变速即可。

主轴部件该机床的主轴部件包括主轴主轴支撑和安装在主轴上的传动件例如齿轮和键等零件。

南华大学机械工程学院毕业设计论文第页，共页开停装置机床主运动需要经常启动和停止，大多数采用离合器的方式，有时用开停电动机的方法来实现。

操作机构机床的起停变速都需要