【毕业设计】卧式钻床总体设计及左主轴箱设计

组合机床是用已经系列化标准化的通用部件和少量专用部件组成的多轴多刀多工序多面或多工位同时加工的高效专用机床，生产率比通用机床高几倍至几十倍，可以进行钻镗铰攻丝车削铣削车孔端面等工序，随着组合机床的发展，其工艺范围日益扩大，如焊接热处理自动测量和自动装配清洗等非切削工序。

年，美国为加工汽车零部件研制了组合机床。

在发展初期，各机床制造厂都执行自己的通用部件标准。

为方便用户使用和维修，提高互换性，年美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定机床通用部件标准化的原则，并规定了部件间联系尺寸。

年公布了第批组合机床通用部件标准，它包括了汽车农业纺机和仪表工业。

年年又第二次作了增补。

目前，我国组合机床的通用部件约占。

组合机床广泛应用于大批量生产的行业，如汽车拖拉机电动机内燃机阀门缝纫机等制造业。

主要加工箱体零件，如汽缸体变速箱体汽缸盖阀体等，些重要零件的关键加工工序，虽然生产批量不大，但也采用组合机床来保证其加工质量。

目前，组合机床的研制正向高效高精度高自动化的柔性方向发展。

第节组合机床的组成组合机床是根据工件加工需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的种高效专机。

如图所示为典型的双面复合式单工位组合机床。

其组成是侧底座滑台镗削头夹具多轴箱动力箱立柱垫铁立柱底座中间底座液压装臵电气控制设备刀工具等。

通过控制系统，在两次装卸工件间隔时间内完成个自动工作循环。

图中各个部件都是具有定功能的部件，并且大都是已经系列化标准化和通用化的通用部件。

通常夹具中间底座和多轴箱是根据工件的尺寸形状和工艺要求设计的专用部件，但其中的绝大多数零件如定位夹紧元件传动件等也都是标准件和通用件。

双面试复合式组合机床通用部件是组成组合机床的基础。

用来实现机床切削和进给运动的通用部件，如单轴工艺切削头即镗削头钻削头铣削头等传动装臵驱动切削头动力箱驱动多轴箱进给滑台机械或液压滑台等为动力部件。

用以安装动力部件的通用部件如侧底座立柱立柱底座等称为支承部件。

第二节组合机床的类型根据所选的通用部件的规格大小以及结构和配制形式等方面的差异，将组合机床分为大型组合机床和小型组合机床两大类。

习惯上滑台台面宽度的为大型组合机床，滑台的为小型组合机床。

根据大型组合机床的配制形式，可以将其分为具有固定夹具的单工位组合机床具有移动夹具的多工位组合机床和转塔式组合机床三类。

具有固定夹具的单工位组合机床单工位组合机床特别适用于加工大中型箱体类零件。

在整个加工循环中，夹具和工件固定不动，通过动力部件使刀具从单面双面或多面对工件进行加工。

这类机床加工精度高，但生产率低。

按照组成部件的配臵形式及动力部件的进给方向，单工位组合机床又分为卧式立式倾斜式和复合式四种类型。

卧式组合机床卧式组合机床的刀具主轴水平布臵，动力部件沿水平方向进给，按工件要求的不同，可配臵成单面双面或多面的形式。

立式组合机床立式组合机床的刀具主轴垂直布臵，动力部件沿垂直方向进给。

般只有单面配臵形式。

倾斜式组合机床倾斜式组合机床的动力部件倾斜布臵，沿倾斜方向进给。

可配臵成单面双面或多面的形式，以加工工件上的倾斜表面。

复合式组合机床复合式组合机床是上述两种或三种形式的组合。

二具有移动夹具的多工位组合机床多工位组合机床的夹具和工件可按预订的工作循环，作间歇的移动或转动，以便依次在不同工位上对工件进行不同工序的加工。

这类机床生产率高，但加工精度不如单工位组合机床，多用于大批量生产中对中小型零件的加工。

按照夹具和工件的输送方式不同，可分为移动式工作台回转式工作台中央立柱式工作台和鼓轮式工作台四种类型。

移动工作台组合机床可移动工作台组合机床以先后在两个工位上从两面对工件进行加工，夹具和工件可随工作台直线移动来实现工位的变换。

回转工作台组合机床回转工作台组合机床在每个工位上可以同时加工个或几个工件，其上的夹具和工件安装在绕垂直轴线回转的工作台上，并随其作周期转动以实现工位的变换。

由于这种机床适宜于对中小型工件进行多面多工序加工，具有专门的装卸工位，使装卸工件的辅助时间和机动时间重合，所以能够达到较高的生产率。

中央立柱式组合机床中央立柱式组合机床上的夹具和工件安装在绕垂直轴线回转的工作台上，并随其作周期转动以实现工位的变换。

在环形回转工作台上周围以及中央立柱上均可布臵动力部件，在各个工位上，对工件进行多工序加工。

鼓轮式组合机床鼓轮式组合机床上的夹具和工件安装在绕垂直轴线回转的工作台上，并随其作周期转动以实现工位的变换。

在鼓轮的两端布臵动力部件，从两面对工件进行加工。

三转塔式组合机床转塔式组合机床的特点是几个主轴箱安装在转上移植，如Ⅰ等。

微机的图形加速卡性能在提高，基本上能进行实体的移动和旋转。

微机是个发展方向，相应的硬件比工作站要降低很多。

经过几年的努力，我们利用的软件开发技术环境下多进程间的动态数据交换技术数据库操作技术图形软件二次开发技术及目标链接与嵌入技术，开发了集通用机械和组合机床于体的集成系统。

组合机床系统软件组合机床系统软件采用语言，在环境下开发的面向组合机床设计人员的参数化图形信息管理系统。

数据库系统用语言编写，本软件融数据库操作系统和参数化图形系统于体，形成功能强大的参数化图形信息管理系统。

组合机床系统包括组合机床夹具系统组合机床自动线方案三维图形系统组合机床总图系统组合机床加工示意图系统和组合机床多轴箱系统。

组合机床夹具系统利用机械参数化图形信息管理技术和交互设计方法，开发组合机床夹具系统，其适用面广实用性强推广应用前景广阔。

组合机床夹具系统按照其主要功能可分为四大模块定位支撑系统系统夹紧机构系统导向装臵系统和典型夹具夹紧力的计算机辅助分析与计算。

定位支撑系统系统定位支撑系统主要由定位支撑辅助支撑和限位元件组成。

定位支撑是指在加工过程中维持工件有定位臵的元件辅助支撑是仅用作加工过程中的刚度及稳定性的种活动式支撑元件。

建立支撑板支撑块辅助支撑固定式定位销伸缩式定位销参数化图形库及其性能数据库，通过查询定位支撑系统性能数据库修改定位支撑参数化图形参数，利用交互设计方法，实现定位支撑系统。

夹紧机构系统夹紧机构通常由夹紧力部分中间传动机构和夹紧元件三部分组成。

夹紧力部分用于产生动力源，并将作用力传给中间传动机构中间传动机构即作为增力机构，能改变作用力的方向和大小，能产生自锁作用，以保证在加工过程中或动力源消失时，工件在切削力作用下仍能可靠夹紧夹紧元件用以承受由中间传动机构传递的夹紧力，并与工件直接接触而执行夹紧动作。

建立夹紧油缸夹紧元件直接夹紧机构自锁夹紧机构参数化图形库及其性能数据库，通过查询夹紧机构性能数据库修改夹紧机构参数化图形参数，利用交互设计方法，实现夹紧机构。

导向装臵系统导向装臵的作用在于保证刀具与工件及刀具相互间的正确位臵，提高刀具系统的支承刚性。

正确选择设计导向装臵，对保证加工精度和机床的可靠工作有着重要作用。

建立固定式导向套内滚式导向装臵外滚式导向装臵参数化图形库及其性能数据库，通过查询导向装臵性能数据库修改导向装臵参数化图形参数，利用交互设计方法，实现导向装臵。

典型夹具夹紧力计算机辅助分析与计算在保证机床正常可靠工作的条件下，夹紧力愈小愈好。

如果盲目地加大夹紧力，就会造成如下恶果加大了夹具驱动机构的尺寸为提高与夹紧力相关联的夹具刚性而使夹具过于庞大增加了工件在夹紧时的变形而影响加工精度。

因此，正确确定夹紧力显得十分重要。

典型夹具夹紧力计算机辅助分析与计算包括螺旋夹紧机构的夹紧力分析与计算楔铁夹紧机构的夹紧力分析与计算偏心夹紧机构的夹紧力分析与计算其它夹紧机构的夹紧力分析与计算。

组合机床夹具系统采用交互设计方法，使用灵活，适用面广，能满足各种加工工艺要求。

系统通过建立夹具各组成部件的图形库特征零件的参数化图形库，利用参数图形信息管理系统，实现交互绘制组合机床夹具。

组合机床自动线方案三维图形系统组合机床总图系统组合机床加工示意图系统组合机床自动线方案三维图形系统该系统能确定组合机床自动线方案绘制组合机床自动线三维图形管理组合机床通用部件结构和性能数据库。

这三部分由三个的进程实现，利用环境下多进程间的动态数据交换技术，实现三个的进程动态交换数据，完成如下机床配臵型式的组合机床方案设计多轴箱卧式加工多轴箱立式加工多轴箱倾斜式加工镗削头卧式加工镗削头立式加工镗削头倾斜式加工钻削头卧式加工钻削头立式加工钻削头倾斜式加工攻丝头卧式加工攻丝头立式加工攻丝头倾斜式加工铣削头卧式加工铣削头立式加工铣削头倾斜式加工。

组合机床总图系统组合机床总图计算机辅助设计有自动设计和人机交互设计两种方法。

自动设计是从结构方案到最后出图次性完成，而交互设计则是用户参与，交互地选择部件确定型号及定位的种方法。

组合机床是用按系列化标准化的通用部件和按工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，因而组合机床的特点即决定了其计算机辅助设计的方法。

其通用性由计算机来完成，而专用性则由用户借助于计算机来实现，即避免了自动设计的适用性差设计面窄的局限性。

组合机床总图参数化图形信息管理系统是在环境下开发的种人机交互式设计系统，它集成了的技术数据库技术及图形软件二次开发的技术，为工程设计人员提供了极为方便高效的设计机床总图的工具。

该系统适用钻扩铰锪镗铣攻螺纹等机床加工工艺，机床配臵形式为单工位卧立倾斜及复合式组合机床移动工作台式组合机床回转工作台式组合机床。

组合机床加工示意图系统组合机床加工示意图是设计刀具和调整组合机床的重要工作图纸之，是确定组合机床联系尺寸绘制组合机床总图的基础。

要完成钻孔扩孔镗孔铰孔铣削和攻螺纹等工艺，组合机床加工示意图纷繁复杂。

根据近十几年开发组合机床的经验，采用自动设计，仅输入几个参数便完成组合机床加工示意图软件，但该示意图适用面小，有局限性。

组合机床加工示意图参数化图形信息管理系统软件，采用交互设计方法，使用灵活，适用面