【毕业设计】柴油机气缸体三面钻削组合机床总体及左主轴箱毕业设计说明书

目前，我国组合机柴油机气缸体三面钻削组合机床总体及左主轴箱设计床的研究涉及机床设计研究加工工艺加工质量改进等，在机床自动化柔性化等方面的研究与国际发展水平相比还有不小的差距。

课题由人来进行设计，本人主要进行组合机床的总体设计及左主轴箱设计。

在对组合机床的主轴箱设计之前，需对被加工零件孔的分布情况及所要达到的技术要求进行具体分析，如各部件尺寸材料形状硬度及加工精度和表面粗糙度等内容。

充分了解组合机床的特点，通过分析主轴箱的工作原理，进行机床的总体方案设计。

首先是总体方案论证，组合机床总体设计的具体工作是编制三图卡，即绘制被加工零件工序图加工示意图机床联系尺寸图，编制生产率计算卡。

其次是部件设计和零件设计，在主轴箱设计时，需要绘制主轴箱原始依据图，选择主轴箱的规格型号，选择切削用量，计算切削功率，确定各轴的结构排布配合关系，轴的强度刚度校核等。

还需对主轴箱前盖后盖箱体及附件的设计。

在主轴箱设计中，设计的主要思路是把原有的多道工序的单孔加工改为多孔同时加工，这样设计主要是为了解决由多次装夹引起的定位误差问题，保证孔的位置精度。

组合机床总体设计针对柴油机气缸体，在确定加工工艺的基础上进行总体方案对比论证。

设计组合机床三图卡，其内容包括绘制被加工零件工序图加工示意图机床联系尺寸总图和编制生产率计算卡等。

组合机床是针对被加工零件的特点及工艺要求，按工序集中的原则设计的种高效率专用机床。

在设计组合机床时，首先应根据柴油机气缸体三个面上孔的位置精度表面粗糙度及其他技术要求，确定被加工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。

如果确定可以利用组合机床加工，为使加工过程顺利进行，并达到要求的生产率，在分析被加工零件加工工艺资料的基础上，应考虑影响制定零件工艺方案机床配置型式结构方案等因素，然后进行分析比较，以确定被加工零件在组合机床上合理可行的加工方法确定工序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。

总体方案论证加工对象工艺性的分析被加工零件特点被加工零件材料是，硬度，共计有个孔需要加工，在本工序之前各主要表面主要孔已加工完毕。

本机床的加工内容及加工精度本道工序钻左右及后面共计个孔，由本组合机床完成，具体加工内容及加工精度如下钻箱体左面钻个的孔，深钻个的孔，深。

钻箱体右面钻个的孔，深钻个的孔，深。

钻箱体后面钻个的孔，深。

本次设计技术要求机床布局合理，能满足加工要求，保证加工精度机床应运转平稳，工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修调整机床尽可能用通用件以便降低制造成本机床各动力部件用电气控制，液压驱动。

机床总体布局的确定机床的配置型式有立式和卧式两种。

立式机床的优点是占地面积小，自由度大，操作方便，其缺点是机床重心高，振动大。

卧式机床的优点是加工和装配工艺性好，振动小，运动平稳，机床重心较低，精度高，安装方便，其缺点是削弱了床身的刚性，占地面积大。

机床的配置型式在很柴油机气缸体三面钻削组合机床总体及左主轴箱设计大程度上取决于被加工零件的大小形状及加工部位等因素。

通过以上的比较，针对柴油机箱体的结构特点和需要被加工的部位考虑钻孔工序是主要工序内容。

为了保证钻孔的加工精度和符合被加工零件的加工特点，我们选择用卧式组合机床。

定位基准的选择组合机床是针对个零件或个零件的道工序而设计的。

正确选择定位基准，是保证加工精度的重要条件，同时也有利于实现最大限度的工序集中。

定位基准的选择本机床为工件次安装，同时对进行加工，其定位基准选择为机体的底面定位限制个自由度，侧面定位限制个自由度，端面定位限制个自由度，这种定位方法的特点是可以简便地消除工件的六个自由度，使工件获得可靠的定位能够同时加工工件三个端面上的孔，既能高度集中工序，又有利于提高三端面孔的位置精度本定位基准有利于保证柴油机箱体的加工精度，使机床的许多部件实现通用化，有利于缩短设计制造周期降低成本。

确定夹紧位置在选择定位基准的同时，要有相应的夹紧位置。

确定夹紧位置要考虑两个因素是保证零件夹压后的稳定二是尽量减少和避免零件夹压后变形。

针对柴油机气缸体我们采用了液压夹紧，夹紧部位为刚性较好的筋板上，即箱体的上表面，以减少箱体夹紧变形误差。

滑台型式的选择与机械滑台相比较，液压滑台的进给量可以无级调速可以获得较大的进给力零件磨损小，使用寿命长工艺上要求多次进给时，通过液压换向阀，很容易实现过载保护简单可靠工作可靠。

但采用液压滑台的不足之处在于进给量由于载荷的变化和温度的影响而不够稳定液压系统漏油影响工作环境，浪费能源调整维修比较麻烦。

本课题的加工对象是柴油机气缸体，为了提高加工效率，降低生产成本，所以选用了液压滑台。

切削用量的确定及刀具选择切削用量选择在被加工的个孔中，都是钻孔加工，所以选择切削用量时仅从钻孔方面考虑，具体的钻孔切削用量从文献表中选取。

由于钻孔的切削用量与钻孔深度有关，随孔深的增加而逐渐递减，其递减值按文献表选取。

钻孔时，降低进给量的目的是为了减小轴向切削力，以避免钻头折断，降低切削速度主要是为了提高刀具寿命。

所有刀具都采用硬质合金。

对左面孔的切削用量选择钻孔轴孔，加工材料为铸铁，由，硬度大于，选择取定则由文献的公式，得以符合要求。

校核齿根弯曲疲劳强度由文献的图查得弯曲疲劳寿命系数，，弯曲疲劳安全系数，又。

由文献的表查得，，由文献的公式校核两齿轮的弯曲强度所以齿轮完全达到要求。

其余齿轮均用此方法进行校核，其结果均符合要求。

轴承的寿命校核确定轴承的主要性能参数查文献表得计算派生轴向力计算轴向负荷故轴承二被压紧，轴承被放松得确定系数查参考文献表计算当量动负荷计算轴承寿命查参考文献表得又知所以该轴承合适。

柴油机气缸体三面钻削组合机床总体及左主轴箱设计键的强度计算校核主轴上的键，键的受力如图所示，该键的主要失效形式为工作面的压溃，按工作面上的挤压力进行强度校核计算。

图键受力图式中传递的转距，单位键与轮毂的接触高度为键的高度，单位为轴的直径，单位为键的工作长度，单位为。

型键。

查文献表中选取所以键的强度符合要求。

左主轴箱前后盖及箱体设计多轴箱设计中，大多数零件是参照同类通用零件图，结合专用要求设计绘图的。

对于齿轮，专用轴等零件，应设计零件图，对于多轴箱体类通用件，多轴箱体，前盖，后盖等通用零件，应根据多轴箱总图要求，绘制出需要补充加工的部位，通常习惯用粗实线画出补充加工部位的结构，其尺寸，形位公差，表面粗糙度等需按机械制图国际规定格式标记通用铸件的原有部分的轮廓等律用细实线表示。

箱体的补充加工图坐标是由轴的坐标决定的，由于箱体的补充加工是由轴的位置确定而进行加工的，其直径是由轴上所安装轴承和轴承套的的外径所决定的。

在加工箱体时要注意以下问题由于箱体上孔的特殊性孔要求较高，为了保证孔的同轴度和平行度，所以要在次定位中加工。

附件的选择润滑系统的设计润滑系统的设计在设计润滑系统时，应对机械设备各部分的润滑要求作全面的分析，确定所使用润滑剂的品种，尽量减少润滑剂和润滑装置的类别在保证主要总值件的良好润滑条件下，综合考虑其他润滑点的润滑，要保证润滑质量应使润滑系统既满足设备运转中对润滑的需要，又应与设备的工况条件和使用环境相适应，以免产生不适当的摩擦温度噪声及过早的失效。

我们设计的是钻床主轴箱，主轴传动轴轴承和齿轮的润滑采用机械油由装在主轴箱内的润滑油泵供油，经分油器和油管分别将油送入主要啮合区润滑，并且用油盘淋油的方法全面润滑各齿轮及轴承。

在主轴箱的箱体上安装油标，发现油量低于最低线时，及时加油。

每两个月更换次油。

油管管接头管夹的选择尼龙管可用于中低压液压系统中，因此我选择尼龙管。

在输油进入分油器过程中，由于流量较大，选油管直径为，从分油器输出时，流量小些，选油管直径为。

在选择管夹头时，我选用扩口紫铜管管接头，其规格分别为两种。

由于管的规格有两种，因而管夹也选两种。

油盘，分油器油盘是用来润滑不在油管喷游范围内的齿轮和轴承，由于多轴箱为，我们就选用长度为的油盘。

据文献选用圆形分油器，型号为。

放油口，油标为了换油及清洗箱体时排出油污，因而在箱座底部油池最低处设有排油孔，平时排油孔用螺塞及封油垫封住。

排油孔螺塞材料般采用，封油垫材料可用防油橡胶工业用革或石棉橡胶纸，我们选用的塞子。

同时要注意放油孔设在便于排油的侧。

油标用来指示箱内油面高度，其种类很多，我选用压配式圆形油标，视孔。

前盖与箱体箱体与后盖后盖与动力头定位联接的设计据，对于动力箱与多轴箱后盖连接用定位销选用，而多轴箱体与前盖后盖连接用定位销则选，其有关尺寸见上述手册。

下面以后盖与动力头的定位销为例，说明下公差配合的选择。

定位销与后盖要求定位准确，可装卸，因而根据文献选择过渡配合，动力头与衬套的配合与之相似，因而也选用配合。

而定位销与衬套之间则选择间隙配合，零件可自由装拆，而工作时般相对静止不动。

其他定位销与此类似，取同样配合。

手柄轴的设计组合机床主轴箱上般都有较多的刀具，为了便于更换和调整刀具，或是装配和维修时检查主轴精度，般每个主轴箱上都要设置个手柄轴，以便手动回转主轴。

为了扳动起来方便，其所处位置要靠近机床操作者的侧，并且是便于下扳手的地方。

另外还必须注意，手柄轴的周围应有较大的空间，以便扳动次手柄轴的转角不小于。

因而我们选择轴为手柄轴。

圆螺母止动垫圈的选择圆螺母止动垫圈是成对使用的，但在选取其型号时，应保证其固定其邻近的零件，由文献表得的轴选圆螺母，的止动垫圈的轴柴油机气缸体三面钻削组合机床总体及左主轴箱设计选用圆螺母和的止动垫圈的轴选圆螺母，的止动垫圈。

轴上零件的周向固定为保证良好的对中性，齿轮与轴选用间隙配合，轴承内圈与轴采用基轴制过渡配合。

齿轮均采用型普通平键。

结论本次设计的柴油机箱体三面钻孔专用组合机床采用了卧式的配置形式和单工位三面同时加工