综合训练，有利于培养学生独立工作能力，巩固和提高所学知识，全面提高毕业生的素质，使之能较快的适合工程实践，对培养学生的实际工作能力具有十分重要的作用。本次设计是根据实际工程中的需要，完成卧式单工位双面车方组合机床的整体设计。组合机床就是用按系列化标准化设计的通用部件和按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件组成的专用机床。它能从多面多工位多轴对个或几个工件同时加工，和般万能机床相比，具有设计制造周期短成本低自动化程度高加工效率高加工质量稳定，减轻工人劳动强度等优点。而我们设计的车方机床，就是用曲率半径很大的椭圆短半轴曲线代替直线切削方形工件。在机床中间底座上装有固定夹具,用于安装工件。机床工作时,装两把车刀的车头主轴由单独电机驱动作回转主运动,同时车头由侧底座上的液压滑台带动作进给运动。次装夹,个工步完成了个平面的切削。与般铣削相比，减少了工件的二次装夹和调整分度的时间，提高了生产率，减轻了劳动强度，降低了生产成本。在设计过程中，遇到了系列的困难和问题，方面我们自己不断查阅相关资料尽力去解决，另方面还得到了指导老师的大力支持与帮助，使我能够顺利完成本次设计任务。在此向指导老师表示衷心的感谢。由于本人设计能力有限，难免有错误之处，敬请各位老师批评指正。.组合机床设计概述.组合机床及其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。它能够对种或几种零件进行多刀多轴多面多工位加工。组合机床与通用机床其他专用机床比较，具有以下特点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重的，因此设计和制造的周期短，投资少。经济效果好。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。组合机床的通用部件是经过周密设计和长期生产实践的，又有专门厂成批制造，因此结构稳定，工作可靠，使用和维修方便。在组合机床加工零件时，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，对操作工人的技术水平要求不高。当被加工产品更新时，采用其他类型的专用机床时，其大部分部件要报废。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。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。.组合机床设计步骤制定工艺方案要深入现场，了解被加工零件的加工特点精度和技术要求定位夹压情况以及生产率的要求等。确定在组合机床上完成的工艺内容及其加工方法。机床结构方案的分析确定根据工艺方案确定机床的型式和总体布局。在选择机床配置型式时，既要要考虑实现工艺方案，保证加工精度技术要求以及生产率又要考虑机床操作维护修理是否方便，排屑情况是否良好还要注意被加工零件的生产批量，以便使设计的组合机床符合多快好省的要求。组合机床总体设计这里要确定机床各部件间的相互关系，选择通用部件和刀具的导向，计算切削用量及机床生产率。绘制机床的总联系尺寸图等。组合机床部件的设计和施工设计制定组合机床流水线的方案时，与般单个的组合机床方案有所不同。在流水线上由于工序的组合不同，机床的型式和数量都会有较大的变化。因此，这时应按流水线进行全面考虑。而不应将台或几台机床分裂开来设计。.组合机床的总体设计.设计任务设计任务卧式单工位双面车方组合机车工件名称小型拖拉机操纵轴生产批量中批生产材料钢产品图如下.组合机床总体设计的依据概述机床设计，是设计人员根据使用部门的要求和制造部门的可能，运用有关的科学技术知识，所进行的创造性劳动。而机床设计的第步，就是整体方案的确定。即在调查和分析的基础上，提出所设计机床的工艺方法运动和布局传动和控制结构和性能等的初步方案。总体方案是部件和零件的设计依据，对整个机床设计的影响较大。因此，在拟定总体方案的过程中，必须综合地考虑，使所定方案技术上先进，经济效果好。确定机床的总体方案，包括下列内容调查研究包括调查和分析工件了解使用要求和制造条件调查研究现有同类型机床等。工艺分析包括确定机床上的工艺方法运动等。机床总体布局般包括分配运动选择传动形式和支承形式安排手柄等操作件的位置拟定从布局上改善机床性能和技术经济指标的措施等。最后，绘制机床的总联系尺寸图，以表达所采用的总体布局，规定联系尺寸，并确定主要技术参数。另外，当机床的传动和控制较复杂时，须拟定机床传动系统的草图。对于不同类型的机床，拟定总体方案的侧重点也是不同的。通用机床的工艺比较定型，般是侧重于机床的系列化工作对现有同类型机床的调查分析以及新技术新结构的应用。组合机床的总体布局机床的总体布局是指确定机床的组成部件，以及各个部件和操纵控制机构在整台机床中的配置。合理的总体布局的基本要求是保证工艺方法所要求的工件和刀具的相对位置和相对运动。保证机床具有与所要求的加工精度相适应的刚度和抗振性。便于操作调整修理机床便于输送装卸工件排除切屑。经济效果好，如节省材料减少机床占地面积等。造型美观。机床总体布局设计的般步骤是，首先根据工艺分析分配机床部件的运动，选择传动形式和支承形式然后安排操作部位，并拟定在布局上改善机床性能和技术经济指标的措施。上述步骤之间有着密切联系，必要时可互相穿插或并进。此次毕业设计所设计的机床为台单工位双面组合机床，组合机床是针对被加工零件的特点及工艺要求，按高度集中工序原则设计的种高效率专用机床。设计组合机床前，首先应根据组合机床完成工艺的些限制及组合机床各种工艺方法能达到的加工精度，表面粗糙度及技术要求解决零件是否可以利用组合机床加工以及采用组合机床加工是否合理的问题。如果确定零件可以利用组合机床加工，那么，为使加工过程顺利进行并达到要求的生产率，必须在掌握大量的零件加工工艺资料基础上，全面考虑影响制定零件工艺方案机床配置型式结构方案的各种因素反应注意的问题。经过分析比较，以确定零件在组合机床上合理可行的加工方法包括安排工序及工艺流程，确定工序中的工步数，选择加工的定位基难及夹压方案等确定工序或工步间加工余量选择合适的切削用量相应的刀具结构确定机床配置型式等等，这些便是组合机床方案制定的主要内容。.工件及工艺分析工件是组合机床的工作对象，是组合机床总体方案设计的依据。因此，必须明确工件的特点和加工要求，诸如被加工面的尺寸精度相互位置精度表面光洁度以及对生产率的要求等。选择典型工件进行分析如图图加工拖拉机操纵轴方头见图，原工序为在已加工了外圆后,用铣床铣削方头,由于需要分度转位,辅助工时较长。改为专用卧式组合机床车削方头,在机床中间底座上装有固定夹具,用于安装工件。机床工作时,装两把车刀的车头主轴由单独电机驱动作回转主运动,同时车头由侧底座上的液压滑台带动作进给运动。次装夹,个工步完成了个平面的切削,提高了生产效率。零件材料为号钢，零件工作中受力不很大，可以在车削之后做淬火处理，以提高起刚度强度，延长使用寿命。此生产类型为中批生产，应尽量提高生产率，降低生产成本，采用专用机床生产比较合理。.工件加工原理车方机床由车头行星轮系机构产生刀尖的椭圆曲线轨迹。图车方原理见图,齿轮与的传动比为∶,当刀尖安装在比齿轮的分度圆小的圆周上时,则刀尖的运动轨迹为椭圆。证明如下设齿轮的分度圆半径为,点为齿轮的分度圆中心,刀尖在分度圆内定点处,且。当的分度圆在上作纯滚动时,圆心点运动到,齿轮上点运动至点坐标为而,由图可知由式得由式得则式为椭圆方程,所以点的运动轨迹为椭圆。同理可以证明,和点对称于中心点的另刀尖的运动轨迹也是个椭圆。若接近于时,椭圆短半径处曲率半径很大,接近于直线。设计适当的行星轮的分度圆半径,可以控制用椭圆曲线代替直线所引起的直线度误差,满足加工般方头的精度要求。.行星轮计算及原理误差分析车方机床的车头行星轮系如图所示。图.行星轮分度圆直径的设计计算图.所示的点与点的坐标值之差为计算直线度误差的初始值。根据工件精度要求,给出初始直线度公差.。由零件简图的方头边长和初始线度公差值,我们可以计算出图中点和点的坐标在点，零件的直线度误差大到最大值则在点，零件的直线度误差达到最小值，则.所以点坐标为,.,点坐标为.,.,显然刀尖在点时,。但必须注意的是,在点时,夹角不等于。将点和.代入式中,得.将点坐标代入式和中,得联立式和解得.,圆整取。分度圆直径。将.代入式中得曲线近似直线的车方原理直线度误差的分析计算由于工件上有的圆角,椭圆曲线近似直线段的长度小于,近似直线段的车方原理直线度误差值小于计算给出的初始值。个椭圆曲线与圆有个交点,相邻两点在方向上的距离为近似直线段的长度。交点的值与中点的值之差即为原理直线度误差。椭圆方程圆的方程联立解之得个交点,其中第象限的交点的坐标值为由变换为,工件倒圆直径的基本尺寸.,半径基本尺寸.,将.,.,.代入式和得.,.近似直线段的长度。令,按图计算的直线段长度为.两者之差.,符合零件图纸的要求。近似直线段的车方原理的直线度误差计算值.,即直线段的车方原理直线度误差是.,比初始值小的多,完全可以满足般方头的精度要求。.动力部件的选择.切削力的计算及刀具的选择车方机床的主轴上对称安装了两把车刀,但由图可知,两把刀不会同时切削,切削深度从点逐渐增大至点.,再逐渐减小至点。其它个面的切削深度也依次作同样改变。所以最大切深度.,根据零件表面粗糙度的要求,选.。由可以计算滑台速度。刀具材料选用适合加工钢料及断续切削。为了保证定的刀具耐用度,选。零件材料钢,加工时的材料硬度为,查机械加工工艺手册,得单位切削力切削力.切削功率取机床总效率η.,则电机功率η.。考虑到机床可能调整加工其它尺寸，材料的方头或六方头工件，取电机功率为.电动机的选择.电动机选择时要考虑的问题由于般生产单位多采用三相交流电源，故无特殊要求时均应选用三相交流电动机。其中以三相异步带能动机应用最多，常用为系列三相异步电动机。电动机的功率选择是否合适，对电动机的正常工作和经济性都有影响。功率选的过小不能保证工作机的正常工作，或使电动机因超载而过早损坏功率选的过大则电动机的价格高，能力又得不到充分的发挥，而且由于电动机经常不在满载下运转，其效率和功率因数都较低而造成能源的浪费。电动机的同步转速愈高，磁极对数愈少，外廓尺寸愈小，价格愈低。但是电动机转速相对于工作机转速过高势必使总传动比加大，致使传动装置结构复杂，外廓尺寸增加，制造成本提高。而选用较低转速的电动机，其优缺点刚好相反。因此，在确定电动机的转速时，应进行分析比较，权衡利弊，按最佳方案选择。.电动机功率的选择考虑到减速器的降速比不宜过大，所以初步选择电动机的转速再根据所须电动机功率为。查简明机械课程设计简明手册选用封闭式三相异步电动机，型号为，其输出功率.。其主要性能参数如表所示。表电动机主要性能参数电动机的功率.额定电流.额定转距.电动机满载转速堵转转矩额定转矩.电动机的效率.电动机的重量.电动机的安装型式选用