TY295柴油机机体三面攻螺纹组合机床总体及左主轴箱毕业设计.docx

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TY295柴油机机体三面攻螺纹组合机床总体及左主轴箱毕业设计

论文36页，16000余字，CAD图纸17张

TY295柴油机机体三面攻螺纹组合机床总体及左主轴箱设计

摘要：

TY295柴油机机体是需要大量生产的零件。

为了提高加工精度和生产效率，需要设计一台组合机床来改善柴油机机体的加工情况。

本课题设计的是TY295柴油机机体三面攻螺纹组合机床。

用于加工TY295机体左、右、后三个面上的37个螺纹孔。

其中左面3个M10螺纹孔，15个M8螺纹孔；右面3个M10螺纹孔，7个M8螺纹孔，5个M12的螺纹孔；后面3个Z1/4"和1个G3/8"螺纹孔。

一次装夹同时完成37个孔的加工。

该机床设计的重点是总体设计和部件设计两部分。

总体设计包括机床配置型式的确定、结构方案的选择以及“三图一卡”的绘制。

部件设计主要包括绘制多轴箱设计原始依据图、确定主轴和齿轮、完成动力计算、设计传动系统。

主轴箱根据零件所需要加工螺纹孔的数量、位置、切削用量和主轴类型，采用630mm×500mm通用主轴箱。

机床采用卧式单工位三面加工方案，加工和装配的工艺性好，零件装夹方便。

采用机械滑台实现刀具进给，借助导套引导刀具实现精度稳定的加工。

主轴采用标准主轴，配以Ⅰ类型攻丝靠模。

本组合机床效率高，成本低，加工精度高，操作使用方便，减轻了工人的劳动强度，提高了劳动生产率。

关键词：

攻螺纹；组合机床；主轴箱

DesignofOverallandRightHeadstockofModularMachineToolforTappingHolesonThree-SideoftheTY295                                    DieselEngineBlock

Abstract:

TheTY295dieselenginebodyisaproductwhichneedsmassingproduction.Inordertoimprovethedispositionandtheproductionefficiency,itisneededtodesignahigheffectivemodularmachinetoolofthedieselengineblock.Thistopicisthedesignofgeneralschemeandrightheadstockofmodularmachinetoolfortappingholesonthree-sideoftheTY295dieselengineblock.ThemodularmachinetoolisusedtotapthreescrewholesofM10-6H,fifteenscrewholesofM8-7H,whichareontheleftsurface,threescrewholesofM10-6H,sevenscrewholesofM8-7H,fivescrewholesofM12-7Hontherightsurface,threescrewholeofZ1/4",ascrewholeofG3/8"onthebacksurface.Themaintaskofthisprojectisthegeneraldesignandtherightheadstockdesign.Thegeneraldesignincludesthedefinitionofthemodularmachinetool,theselectionofthestructureplanandthecompletingofthetechnologicaldrawingsofthepartwhichneedtobemanufactured,theoveralldrawingsofmodularmachinetool,drawingsofcutterdisplayandtheefficiencycardsofmanufacture.Therightheadstockdesignincludingdrawingtheprimitivebasicchartsforthedieselengineblock,determiningthespindleandthegears,completingthepowercomputation,designingthetransmissionsystem,drawingthedieselengineboxassemblydrawingandthepartprocessingchart.Themodularmachinetoolusesthehorizontal-typesinglelocationthree-sideprocessingplan,theprocessingandassemblytechnologycapabilityisgood,anditclampsconveniently.Usingmechanicalslidingunit,withtheaidofpreciselyleadsthesetofguidancecuttingtooltocompletedispositionalprocess.Standardspindlehavebeenused,thecuttingtoolisthecompoundtwistdrill,makingtheworkingproceduretobecentralized.Thismodularmechanicaltoolhassuchadvantagesthatitishighefficiency,thecostislow,theprocessingprecisionishigh,itiseasytooperate,itreducestheworker’slaborintensity,anditenhancestheproductivity.

Keyword:

Tappinghole;Modularmachinetool;Headstock.

目  录

1前言 1

2组合机床总体设计 3

2.1总体方案论证 3

3设计计算 6

3.1丝锥的切削负荷 6

3.2攻螺纹扭矩的计算 6

3.3主轴直径的确定 7

3.4切削速度的确定 8

3.5切削功率的确定 8

3.6攻螺纹主转速的计算 9

3.7确定主轴箱轮廓尺寸 10

3.8生产率计算 11

3.9通用部件的选择 12

4组合机床左主轴箱设计 15

4.1绘制左主轴箱设计原始依据图 15

4.2主轴、齿轮的确定及动力计算 16

4.3主轴箱传动系统的设计与计算 16

4.4多轴箱坐标计算、绘制坐标检查图 22

4.5齿轮强度校核 26

4.6传动轴直径的确定和轴的强度校核 28

4.7主轴箱体及其附件的选择设计 31

5结论 33

参考文献 34

致谢 35

附录 36

1前言

近年来，组合机床行业发展迅速，从“六五”开始，组合机床行业开展了一系列的科研攻关，先后开发了转塔式组合机床、主轴箱移动式组合机床、自动更换主轴箱组合机床，同时又应用数控技术发展了三坐标加工单元等数控组合机床。

把纯“刚性”结构的组合机床，发展成了具有一定的“柔性”、可调可变性较强的装备，为适应轿车工业发展，作好了技术储备。

在“七五”期间，我国开展了提高组合机床加工精度的科研攻关，开发了针对汽车发动机五大件加工的关键工艺装备，如缸体、缸盖大平面精密铣削组合机床、缸体三轴孔精镗组合机床、缸体顶面精铣及缸孔止口精镗组合机床、缸盖进排气阀座锥面及导管孔精加工组合机床自动线、缸体等箱体类零件定位销孔加工组合机床、连杆螺栓定位孔加工组合机床等一系列新产品，使行业在精加工机床的品种上有了较大扩充，为提供成套装备创造了条件。

在“八五”期间，组合机床行业企业加大了技术改造的投入，加快了技术改造步伐，使行业企业的装备条件和水平有了较大改善，通过技术成套带动装备成套，加强了相应配套技术与产品的研究开发，发展了清洗机、试验机、装配拧紧机、测量机等产品，开发了自动排屑、大流量清洗、冷却液过滤等技术。

行业的重点骨干企业和研究所已初步具备了向用户提供自毛坯上线，经机械加工和非机械加工至成品下线的成套技术装备，包括整个车间的切屑和冷却液处理系统，为进一步实现“交钥匙”工程打下了良好的基础。

据初步统计，“八五”行业的技改总投资超过了2亿元，比“七五”增加了2.6倍。

在技改项目的实施上，把解决问题的重点，从扩大调试场地转向提高装备条件和制造工艺上，重点骨干企业的装备水平已接近国外同行业企业的水平。

近年来，组合机床装备向着提高组合机床加工精度、组合机床柔性、组合机床工作可靠性和组合机床技术的成套性的方向发展。

一方面，加强数控技术的应用，提高组合机床产品数控化率；另一方面，，进一步发展新型部件，尤其是多坐标部件，使其模块化、柔性化，适应可调可变、多品种加工的市场需求。

从2002年年底第21届日本国际机床博览会上获悉，在来自世界10多个国家和地区的500多家机床制造商和团体展示的最先进机床设备中，超高速和超高精度加工技术装备与复合、多功能、多轴化控制设备等深受欢迎。

据专家分析，机床装备的高速和超高速加工技术的关键是提高机床的主轴转速和进给速度。

该届博览会上展出的加工中心，主轴转速10000～20000r/min，最高进给速度可达20～60m/min；复合、多功能、多轴化控制装备的前景亦被看好。

在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时，加工的形状却日益复杂。

多轴化控制的机床装备适合加工形状复杂的工件。

另外，产品周期的缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新的变化，满足各种各样产品的加工需求。

然而更关键的是现代通信技术在机床装备中的应用，信息通信技术的引进使得现代机床的自动化程度进一步提高，操作者可以通过网络或手机对机床的程序进行远程修改，对运转状况进行监控并积累有关数据；通过网络对远程的设备进行维修和检查、提供售后服务等。

在这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。

本次毕业设计课题来源于江动集团，具体的课题是TY295柴油机机体三面攻螺纹组合机床总体及左主轴箱设计。

在设计前认真研究被加工零件的图样，研究其尺寸、形状、材料、硬度、重量、加工部位的结构及加工精度和表面粗糙度要求等内容，为设计提供大量的数据、资料，作好充分的、全面的技术准备。

在准备了充足的资料之后进行总体及零部件的设计工作，总体的设计的主要工作是完成“三图一卡”，即绘制机床的总体尺寸联系图、加工示意图、零件的工序图及编制生产率计算卡。

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，在确定工艺方案制定合理之前，通过毕业设计实习深入现场了解了被加工零件的结构特点、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技术要求，根据工件的加工要求和特点，按一定的原则、结合组合机床常用的工艺方法、充分考虑各种因素，并经技术经济分析后拟订出先进、合理、经济、可靠的工艺方案。

根据工