汽车变速器上盖钻孔组合机床设计(有全套图纸）.doc

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摘 要

毕业设计是同们对所学的理论与实际的完美结合。我的毕业设计题目是：“汽车变速器上盖钻孔组合机床设计”。组合机床是以通用部件为基础，配以少量专用部件，对一种或若干种工件按预先的工序进行加工的机床。它能对工件进行多刀，多轴，多面，多工位同时加工。因此节省了大量的劳动力减轻了工人的劳动强度。组合机床在现代化实际生产中得到广泛应用。
本设计为汽车变速器上盖钻孔专用组合钻床的设计，进行加工2-φ8.5H10和4-φ8.5的孔。设计中采用“一面一孔”的定位方式。在夹具方面，选用机械夹紧。主轴箱内的设计中，采用一根传动轴带动四根主轴的方式，本设计中组合机床所选用的通用部件是按标准化、系列化、通用化原则选用的具有特定功能的基础部件。每种通用部件有合理的规格尺寸系列，有适用的技术参数和完善的配套关系。

关键词：组合机床 钻孔 多轴箱

目 录
一 绪论……………………………………………………1
二 组合机床总设计…………………………………………2
（一）组合机床设计步骤……………………………………2
（二）组合机床方案的制定…………………………………3
（三）确定切削用量及选择刀具……………………………6
三 三图一卡的设计…………………………………………10
(一)被加工零件工序图……………………………………10
（二）加工示意图……………………………………………12
（三）机床尺寸联系图………………………………………15
（四）机床生产率计算卡……………………………………21
四多轴箱的设计…………………………………………… 23
（一）概述……………………………………………………23
（二）多轴箱的设计步骤和内容……………………………24
（三）多轴箱总图设计………………………………………27
致谢…………………………………………………………29
参考文献………………………………………………… 30

一 绪论

（一） 课题的来源

在国内外组合机床已发展成为一个新兴的工业部门。由于技术、经济、生产上的原因，早在50年代已经迅速发展并具有专门经营这项业务的企业。
在技术上，由于传统的普通机床精度低、并且不能同时加工同一零件，导致生产效率低。而社会生产力的巨大发展要求制造技术向高精度与高效率方向前进。而组合机床是以通用部件为基础，配以少量专用部件，对一种或若干种工件按预先确定的工序进行加工的机床。它能对工件进行多刀、多轴、多面、多工位、同时加工。采用组合机床即能提高生产率又能提高加工精度。
在经济上，如果就设备以淘汰的形式更换为新设备则耗资巨大，很不经济，而采用组合机床加以现代化，为中小型企业和大企业创造了可观的经济效益。
在生产上，组合机床最适合多品种，中小批量生产，很符合现代化机械制造业的生产需要。
就本课题的国内外概况而言，我国是拥有上百万台机床的国家，要在短时间内实现机床多方位加工和高效率、高精密、设备的更新，国情上讲全面更新是不大可能的，组合机床的设计就以成为一个重要的研究方向。因此组合机床的设计加以自动化将会使得我们的国家的制造业迅速发展。在组合机床设计中引入了微机，不但技术上具有先进性，同时应用上也比传统的机床有了较大的通用性和可用性。
（二） 指导思想
组合机床是以通用部件为基础，配以少量专用部件，对一种或若干种工件按预先确定的工序进行加工的机床。它能对工件进行多刀、多轴、多面、多工位、同时加工。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、镗孔、攻丝、车削、铣削、磨削及滚压等工序，随着组合机床技术的发展，它能完成的工艺范围日益扩大。组合机床所使用的通用部件是具有特定功能、按标准化、系列化原则设计、制造的组合机床基础部件。每种通用部件有合理的规格尺寸系列，有适用的技术参数和完善的配套关系。组合机床设计应根据机床的性能要求配套液压、气压和电控等系统。
主要技术参数
1. 加工要求：汽车变速器上盖孔2-φ8.5H10和孔4-φ8.5
2. 工件材料：HT200 190—241HBS
3. 生产纲领：6万件/（单班制）

二 组合机床总体设计方案

（一）计步组合机床的设骤

1 组合机床的特点
组合机床是以通用部件为基础，配以少量专用部件，对一种或若干种工件按预先确定的工序进行加工的机床。它能够对工件进行多刀、多孔等同时加工。
在组合机床自动生产线上可以完成一系列的切削加工工序。
组合机床及其自动生产线所使的通用部件是具有特定功能，按标准化、系列化通用化原则设计、制造的组合机床基础设计部件。每种通用部件有合理的规格尺寸系列，有适用的技术参数和完善的配套关系。组合机床以其独特的特点在现代化的生产中占有重要的地位，其特点如下：
（1） 组合机床上的通用部件和标准部件占全部机床零部件总重量的70％— 80％，因此设计周期短，经济效益好。
（2） 由于组合机床上采用多刀加工，机床自动化程度高，因此生产率高，产品质量稳定，劳动强度低。
（3） 组合机床的通用部件是经过周密设计和长期生产实践考验的，又有专门厂家成批生产，它与一般专用机床比较，其结构稳定，工作可靠，使用和维修方便。
（4） 组合机床加工零件，由于采用专用夹具、组合刀具和导向装置等，产品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。
（5） 当机床被加工的产品更新时，专用机床的大部分部件要报销。组合机床的通用部件是根据国家标准设计的，并等效于国家标准，因此其通用部件可以重复使用，不必另行设计和制造。
（6） 组合机床易于联成组合机床自动线，适用于大规模和自动化生产需要。
本次设计的主要是为了使我们通过对组合机床的设计，对其结构及工作原理有个初步了解。同时经过设计完成组合机床达到加工工件的目的。在设计过程中需要查阅多种设计手册，对各种设计手册也有了一定了解，对以后走上工作岗位有很大的帮助，对以往所学的理论知识也是一个巩固，把所学与实践相结合起来。
本次设计主要是为了钻汽车变速器上盖2-Φ8.5孔和4-Φ8.5孔，年生产汽车变速器上盖6万件，单班生产。
2 拟定方案阶段
（1） 制定工艺方案
制定工艺方案是设计组合机床最重要的一步。工艺方案制定得是否正确，将决定机床能否达到“体积小，重量轻，结构简单，效率高，质量好”的要求。为了使工艺方案制定的合理、先进必须认真分析被加工零件的图纸，全面了解被加工件的结构特点加工部位尺寸精度表面粗糙度和技术要求，定位夹紧方式，工艺方法和加工过程所采用的刀具、辅具，切削用量情况及生产率要求等，分析其优缺点，总结设计、制造、使用单位和操作者丰富的实践经验，以求理论联系实际，从而确定零件在组合机床上的工艺内容及方法，决定刀具种类、结构形式、数量及切削用量等。
本设计为组合机床钻孔的设计。加工后的表面粗糙度为Ra12.5。工件的材料为HT200，硬度为190—241HBS。工件的生产纲领是每年6万件，单班生产。采用标准的锥柄麻花钻，用接杆将其连接在主轴上。工件为汽车变速器上盖，钻Φ6.7孔和4—Φ7孔，采用一面两孔的定位方式，根据汽车变速器上盖的形状，采用机械夹紧。
（2） 确定机床的工艺方案，确定机床的配置型式，并定出影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构方案。既要考虑能实现工艺方案，以确保零件加工精度，技术要求及生产率；又要考虑机床操作方便可靠，易于维修，且润滑冷却排屑情况良好。
（3） 总体设计——三图一卡
在本设计选定工艺方案并确定机床配置型式、结构方案后，进行方案图纸设计。这些图纸包括：被加工零件工序图，加工示意图，机床联系尺寸图和生产率计算卡，统称“三图一卡”设计。在总设计过程中，应先设计机床的夹具方案，画出夹具方案草图，然后确定多轴箱的轮廓尺寸，从而确定了机床各部分间的尺寸。
3 技术设计阶段
本设计要求只绘制多轴箱装备图，根据已确定的工艺和结构方案，按照加工示意图和机床联系尺寸图的尺寸和主轴、传动轴的分布形式的设计及通用部件的选择，绘制多轴箱等装配图。
通用多轴箱总图的设计包括绘制主视图、展开图、侧视图和编列装配表以及制定技术条件。
（1） 主视图和侧视图 主视图主要用以表示多轴箱的传动系统、齿轮排列，附加机构及润滑油泵的位置，润滑点的配置，手柄轴的位置和各轴的编号。因此，只要在原来设计的传动系统图基础上，加上润滑系统、轴的编号即可。画出多轴箱轮廓，注上多轴箱联系尺寸等，便于成主视图，具体如下图7所示。

图7
（2） 展开图 组合机床多轴箱与普通机床变速箱相比，一方面主轴多，齿轮啮合关系比较复杂；另一方面主轴箱中主轴箱中主轴和传动轴及其上的零件大多通用化，且排列是有规律的，一般采用简化的展开图并配合装配表来表达多轴箱的装配结构。
展开图主要表示各主轴装配关系，主轴、传动轴、齿轮、隔套、防油套、轴承等的形状和轴向位置。对结构相同的同类型主轴和传动轴，可只画一根，在轴头上注明相同的轴号即可。展开图应完整标注多轴箱的厚度尺寸和与厚度相关的尺寸，主轴外伸部分长度及内、外径。展开图详见主轴箱装配图图纸。
（3） 主轴和传动轴装配表 多轴箱内的零件数量很多，规格不一，把每根轴上的零件的规格、尺寸和数量用装配表表示，这样可使图形清楚醒目，节省设计时间，而且有利于组织生产，装配方便。装配表详见主轴箱装配图。
机床生产率计算卡

致 谢

本次汽车变速器上盖钻孔组合机床设计，设计的工作有：被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图、及多轴箱装配图共四张图纸，附说明书及外文翻译。我从汽车变速箱上盖的具体结构出发及考虑定位方式的要求，力求选择最佳的定位基准，由此确定了夹紧方式，选择了工件的夹具。根据零件孔的分布方式设计了主轴箱的主轴位置及箱体内齿轮的排布，从而设计了多轴箱。
在此次设计中，我从充分利用手中的书籍和图书馆和各种资料，学会自己独立完成设计，掌握组合机床设计的基本方法及步骤，从中深刻体会到自己在设计中的不足之处，使自己有了前进的方向。
经过几个月来的设计，对四年来所学习的理论知识得到了巩固，真正了解了本专业的内涵，在设计院过程中遇到了很多在平时学习中无法掌握了解的知识，对与一些常用的各种机械手册的使用有所掌握。这对以后参加工作是很重要的，同时在设计中老师们给的一些宝贵建议同样也很重要，设计其实是走向社会的第一步也是在参加工作前一切都会得到完美的解决。
设计已经结束，真心的感谢郝成弟老师几个月来的指导和帮助。同时也感谢机制教研组所有老师的帮助。

参考文献

1. 《组合机床设计》第二版. 丛凤廷，迟建山. 上海科学技术版社1993
2. 《常用金属材料切削手册》. 中国石油物质装备公司，石油戡探开发科学研究院，上海工业大学，清华大学. 北京：石油工业出版社1995
3. 《机械零件设计手册》上、下册第三版. 东北大学《机械零件设计手册》编写组. 冶金工业出版社1994
4. 《机械设计》第七版. 濮良贵，纪明刚. 高等教育出版社2002
5. 《几何量公差与检测》第五版. 甘永立. 上海科学技术出版社2002
6. 《组合机床设计参考图册》. 大连组合机床研究所. 机械工业出版社1975
7. 《组合机床设计》第一册 机械部分. 大连组合机床研究所. 机械工业出版社会1978
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