【毕业设计】柴油机曲轴螺纹孔加工组合机床总体及主轴箱毕业设计说明书

在这柴油机曲轴螺纹孔加工组合机床总体及主轴箱设计些方面我国组合机床装备还有相当大的差距，因此我国组合机床技术装备高速度高精度柔性化模块化可调可变任意加工性以及通信技术的应用将是今后的发展方向。

此次设计的课题为曲轴孔加工组合机床总体及主轴箱设计，以下是对于本课题的些设计理论思路制定工艺方案在毕业设计开始的段时间里，我们深入车间，了解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。

确定加工工步数，决定刀具的种类和型式等。

机床结构方案的分析和确定根据总体方案确定机床的型式和总体布局。

要考虑实现工艺方案和保证加工精度技术要求等。

组合机床总体设计这里要求确定机床各部件间的关系，选择通用部件和刀具的导向，计算切削用量及机床生产率，绘制机床联系尺寸图及加工示意图等。

组合机床的部件设计即主轴箱的设计。

采用组合机床，由于采用多轴加工就能大大地缩小占用面积，成倍地提高劳动生产率。

在毕业设计伊始，我们进行为期两周的毕业实习。

在实习的过程中，我门深入线和工人师傅探讨有关问题，向工人师傅取经，收集了些技术资料。

本次设计的课题来源于江淮动力股份有限公司。

在领队老师的讲解下，我们对组合机床有了较深刻的认识，为我们更好地提高设计的质量奠定了基础。

同时我们认真调查研究，查阅了大量资料，在周海老师的指导下，我们初步设计了柴油机曲轴孔加工组合机床。

这毕业设计历时个多月，在指导老师的悉心指导下，在本组成员的协同帮助和共同努力下，我们如期圆满地完成了毕业设计任务。

由于资料的不足，加上本人的水平有限，在此次的设计中难免避免存在不少问题，诚恳地请老师们指正。

盐城工学院本科毕业设计说明书组合机床总体方案论证被加工零件工艺方案的拟订被加工零件工艺方案的拟定是组合机床设计的关键步。

因为工艺方案在很大程度上决定了组合机床的结构配置和使用性能。

因此，应根据工件的加工要求和特点，按定的原则结合组合机床常用工艺方法，充分考虑各种因素，并经技术经济分析后拟定出先进合理经济可靠的工艺方案。

被加工零件特点该加工零件为曲轴，材料为，硬度重量为生产规模为大量生产。

工艺基准的选择遵循基准统原则，即选用设计基准作为定位基准，这样有助于减小设计基准与定位基准不重合所带来的误差，有助于保证加工精度。

定位基准为了加工出直道油孔，就要保证连杆轴轴线与刀具轴线平行。

以曲轴的连杆轴端面为定位基准。

即选择设计基准为定位基准，满足基准统原则，有利于保证各加工孔相互间的位置精度。

组合机床配置型式的选择根据上述确定的加工方案，按照工序集中程度和生产批量大小，机床总体布局主要有如下配置形式单工位加工机床如图所示为单工位顺序加工式组合机床。

通过工件的移动或回转，每个工位分别完成钻孔扩孔铰孔加工工序，各自采用的动力头，这种方式组成灵活，结构简单，由于单工位加工，且需要重复定位，故生产率较低。

扩孔攻丝钻孔攻丝扩孔钻孔图单工位顺序加工式组合机床柴油机曲轴螺纹孔加工组合机床总体及主轴箱设计转塔动力箱式组合机床转塔动力箱式组合机床如图所示通过带有不同工艺性能的转塔动力箱，实现对工件的顺序加工，转塔动力箱具有主切削运动和转塔的转位运动，车轴安装在回转工作台上实现双面加工。

这种方式夹具和工件按加工过程顺序移动或转动，转塔各工位主轴顺序加工，工件次安装可完成全部工序，生产率较高，也减少了机床台数和生产占地面积，转塔的回转精度与定位精度，加工精度较高。

图转塔动力箱式组合机床示意图多工位双面卧式组合机床多工位双面卧式组合机床如图所示工件在工作台安装定位后，动力部件在工作台两面对工件进行双面顺序加工，这种方式需台液压滑台和个主轴箱，设备投入大，生产占地面积大，但生产率高。

这种方式若配合工作台的移动和精确定位，可以组成组合机床自动线，则自动化程度和生产率很高。

攻丝扩孔钻孔钻孔扩孔攻丝图多工位双面卧式组合机床盐城工学院本科毕业设计说明书双面卧式组合机床双面卧式组合机床工件安装在机床的固定夹具里，夹具和工件固定不动，动力滑台实现进给运动，滑台上的动力箱连同主轴箱实现切削主运动，通过快速换刀接杆，钻孔和扩孔两个工位共用个动力滑台和个主轴箱，其特点是适宜大型工件加工，夹具和工件固定，次安装只能进行次加工，辅助时间长，生产率不如多工位机床高，生产占地面积小。

根据实际情况，本设计选取双面卧式组合机床。

组合机床的总体设计组合机床的总体设计，就是针对具体的被加工零件，在选定的工艺和结构方案的基础上，进行方案图纸设计。

其内容包括绘制被加工零件工序图加工示意图机床联系总图和编制生产率计算卡等。

被加工零件工序图被加工零件工序图是根据制定的工艺方案，表示所设计的组合机床上完成的被加工工艺内容，加工部位的尺寸精度表面粗糙度及技术要求，加工用的定柴油机曲轴螺纹孔加工组合机床总体及主轴箱设计位标准，它是组合机床设计的具体依据，也是制造，使用，调整和检验机床精度的重要文件，是在被加工零件图基础上，突出机床的加工内容，并作必要的说明而绘制的。

详见曲轴工序图本道工序的加工内容钻曲轴孔，深为扩孔，深为攻丝，深为。

图曲轴加工工序图曲轴工序图简要说明及与本机床设计有关的其他技术指标曲轴材料球墨铸铁本机床需要保证的尺寸有孔尺寸为，孔的位置精度，加工，未指定书签。

，未指定书签。

，未指定书签。

，未指定书签。

表面粗糙度。

加工示意图加工示意图是在限应力为，由图选取的弯曲疲劳极限应力为，应力循环次数由式计算则由图查得接触疲劳寿命系数，由图查得弯曲疲劳寿命系数，由表查得接触疲劳安全系数，弯曲疲劳安全系数，又，试选由式求许用接触应力和许用弯曲应力将有关值代入式，得柴油机曲轴螺纹孔加工组合机床总体及主轴箱设计则查图得由表查得有表查得取，则修正取标准模数计算几何尺寸取校核齿根弯曲疲劳强度由图查得，，取由式校核大小齿轮的弯曲强度此齿轮合适。

盐城工学院本科毕业设计说明书轴的强度设计本设计中，轴的支承采用滚动轴承轴的结构轴的结构主要取决于轴在机器中的安装位置及形式轴上零件的类型，尺寸及配置，定位和固定方式载荷的性质，大小，方向及分布情况轴的加工和装配工艺性等。

由于影响轴结构的因素较多，其结构随具体条件不同而灵活变化，所以轴般并无标准的结构形式。

但不论何种具体条件，轴的结构均须满足足够的强度。

轴和装在轴上的零件应有准确的工作位置轴上的零件应便于装拆和调整轴应具有良好的制作工艺性。

轴的校核根据文献第页总总根据装配图上各轴的受载情况知，轴由于承受主轴和所传递的转矩，在所有轴种受到的载荷最大，所以校核轴。

作出轴的弯扭矩如图所示柴油机曲轴螺纹孔加工组合机床总体及主轴箱设计图轴的弯扭矩图根据文献公式轮齿的受力大小可算得盐城工学院本科毕业设计说明书根据文献表抗弯截面系数根据文献表轴的许用弯曲应力表可得号正火钢的。

该轴强度满足要求主轴箱中轴承的校核计算因主轴上的轴承承受的轴向力最大，且承受的扭矩也较大，故校核主轴上的对轴承。

已知。

计算轴承所受径向力主轴上的受力情况如图所示。

图主轴的受力图根据文献公式主轴上轮齿的受力大小可算得根据力矩平衡关系可知经计算得，。

根据力矩平衡关系可知柴油机曲轴螺纹孔加工组合机床总体及主轴箱设计经计算得，可得计算派生轴向力对型轴承，根据文献表，有，。

则计算轴承所收的轴向载荷故轴承有被放松的趋势，轴承有被压紧的趋势，于是计算当量动载荷已查得，故再根据文献表，有又根据文献表得，取中央值。

轴承的当量动负荷为计算轴承寿命根据文献表得，根据文献表得。

又ε。

得盐城工学院本科毕业设计说明书故轴承的寿命为，轴承的寿命为。

这对轴承的工作寿命为。

经校核，该对轴承满足寿命要求。

柴油机曲轴螺纹孔加工组合机床总体及主轴箱设计电气控制系统设计攻丝工位电气控制设计攻丝工位电气原理图如图所示，控制原理如下按下，接触器得电，气压压紧线圈得电，常开变为闭合。

同时得电，延时常开闭合，得电，电动机开始正转工作，攻进后，压，失电，同时得电，电动机反转，常开变为闭合，当攻退时，压，失电，电动机断开，同时失电，气压压紧线圈同时也失电。

若按下，进入下次循环。

若要断开所有电路，按。

盐城工学院本科毕业设计说明书图攻丝工位电气原理图柴油机曲轴螺纹孔加工组合机床总体及主轴箱设计样机试验测试组合机床空运转试验样机试验要求机床总装后，连续空运转小时。

机床上所有的动力头和各种各种辅助机构要灵活而正确地完成全部规定动作，运动部件之间的互锁应严密可靠。

样机试验结果机床所有机构的工作应平稳，部件的运动不应有冲击振动和爬行现象。

所有电气液压设备，气动润滑和冷却系统的工作必须正常。

劳动保护装置和机床保险装置必须可靠。

组合机床切削试验组合机床试验过程先进行单个零件的切削加工，并检查加工精度，合格后再按规定的加工零件数量进行连续切削试验，多工位机床切削零件数量为工位数的倍。

切削试验时，机床所有机构必须正常工作，不应有明显的振动冲击和过高的噪声。

在切削试验过程中，刀具不应有任何损失，机床所有零件不应产生明显的变形。

组合机床试验结果经各项试验后，该组合机床满足以上各项试验要求。

盐城工学院本科毕业设计说明书结论本次设计的曲轴螺纹孔加工组合机床采用两面同时进行加工的工作方式，在加工生产线上同时完成个螺纹孔，可以个零件同时加工。

次装夹，同时完成钻孔扩孔攻螺纹等三道工序，操作简单，同时也提高了曲轴孔加工精度精度和生产率，降低了劳动强度，从而降低了零件