349 102機(jī)體齒飛面孔雙臥多軸組合機(jī)床及CAD設(shè)計(jì)

349 102機(jī)體齒飛面孔雙臥多軸組合機(jī)床及CAD設(shè)計(jì),機(jī)體,面孔,臉孔,雙臥多軸,組合,機(jī)床,cad,設(shè)計(jì) 1自述：各位老師：大家好。我是揚(yáng)州廣播電視大學(xué) 03 計(jì)輔班的高寶珠。很快地，我們就到了畢業(yè)的時(shí)候，在畢業(yè)之前，我們要有做畢業(yè)設(shè)計(jì)和參加畢業(yè)答辯這兩個(gè)階段。對(duì)我們來(lái)說(shuō)，這兩個(gè)環(huán)節(jié)都很重要。就我個(gè)人而言，我這次主要設(shè)計(jì)的是：1．齒飛面雙臥多軸組合機(jī)床總圖 （0 號(hào)加長(zhǎng)圖紙）2．機(jī)體齒飛面工序圖 （1 號(hào)圖紙）3．齒飛面專機(jī)飛面主軸箱總圖（0 號(hào)圖紙）4．齒飛面專機(jī)飛面前蓋補(bǔ)充加工圖（1 號(hào)圖紙）柴油機(jī)簡(jiǎn)介：102 機(jī)體齒飛 面孔雙臥多軸組合機(jī)床及 CAD 設(shè)計(jì)4102 系列柴油機(jī)是輕卡、輕客、農(nóng)用車(chē)、船舶等理想的配套動(dòng)力。機(jī)體是柴油機(jī)的基礎(chǔ)零件，通過(guò)它把柴油機(jī)的零、組、部件聯(lián)接成一個(gè)整體，它是一個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，受力嚴(yán)重，技術(shù)要求很高的零件。機(jī)體的加工質(zhì)量直接影響柴油機(jī)的裝配質(zhì)量，性能和使用壽命，所以對(duì)機(jī)體的各面和孔加工的尺寸，形狀和位置精度都有嚴(yán)格的要求。而齒飛面螺紋孔正是用于連接離合器殼和齒輪室蓋等零部件，本機(jī)床主要用來(lái)加工齒飛面螺紋底孔，后道工序進(jìn)行攻絲，使至達(dá)到圖紙尺寸及位置精度等要求。設(shè)計(jì)參數(shù)：一、被加工零件名稱：柴油機(jī)機(jī)體；圖號(hào)：YZ4102QA-02102；材料：HT250；硬度：187～255HBS。二、機(jī)床輸送高度 1060mm，工件輸送方向由右向左。生產(chǎn)綱領(lǐng)：3 萬(wàn)/年。三、齒面孔：2-Ф8.5 深 24；8-Ф6.7 深 20；飛面孔：5-Ф12.5 深 30；4-Ф6.7 深 20；所有孔表面粗糙度 12.5。組合機(jī)床是用按系列化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的通用部件和被加工零件的形狀及工藝要求設(shè)計(jì)的專用部件組成的專用機(jī)床。首先來(lái)介紹一下機(jī)床總圖一、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖1、 要確定機(jī)床裝料的高度在確定機(jī)床裝料高度時(shí)，要考慮車(chē)間運(yùn)送工件滾道高度、工件最低孔的位置、主軸箱最低主軸高度和通過(guò)部件高度尺寸的限制。根據(jù)具體情況為便于操作和省力，在此本組合機(jī)床裝料高度選擇 1060mm。22、夾具輪廓的尺寸確定3、中間底座尺寸確定 4、主軸箱輪廓尺寸確定5、最大行程的確定二、主軸的計(jì)算1、主軸箱齒面被加工孔的計(jì)算根據(jù)這個(gè)計(jì)算認(rèn)為選擇 Y132S-4135(2) N=5.5kw n=1440r/mm 合適的.2、飛面被加工孔的計(jì)算二、液壓動(dòng)力滑臺(tái)根據(jù)一寫(xiě)計(jì)算結(jié)果，在此選擇 4 號(hào)動(dòng)力頭、以及與之相應(yīng)的 4 號(hào)滑臺(tái)和 4號(hào)側(cè)底座。接下來(lái)介紹工序圖我設(shè)計(jì)的工序圖上表示出：1、 被加工零件的形狀和輪廓尺寸及與本機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)的部位的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸。2、 加工用定位基準(zhǔn)、夾緊部位及夾緊方向。以便以此進(jìn)行夾具的定位支承（包括輔助定位支承） 、限位、夾緊的設(shè)計(jì)。3、 本工序圖加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形狀位置尺寸精度及技術(shù)要求，還包括本道工序?qū)η暗拦ば蛱岢龅囊螅ㄖ饕付ㄎ换鶞?zhǔn)） 。4、 必要的文字說(shuō)明。如被加工零件編號(hào)、名稱、材料、硬度、重量及加工部位的余量等均在圖上均表示出來(lái)了。本工序圖保證的尺寸、角度等，均用了方框表示出來(lái)。在我的整個(gè)設(shè)計(jì)中，我的設(shè)計(jì)重點(diǎn)主要是齒飛面專機(jī)飛面主軸箱。下面重點(diǎn)介紹主軸箱的設(shè)計(jì)主軸箱是組合機(jī)床的重要組成部分。它是選用通用零件，按專用要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的，在組合機(jī)床設(shè)計(jì)過(guò)程過(guò)中，是工作量較大的部件之一。一、主軸箱的概念及其作用主軸箱是組合機(jī)床的重要組成部分。它是選用通用零件，按專用要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的，在組合機(jī)床設(shè)計(jì)過(guò)程過(guò)中，是工作量較大的部件之一。主軸箱是組合機(jī)床的主要部件之一。其主要作用是，根據(jù)被設(shè)計(jì)零件的加工要求，安排好各主軸的位置，并將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)由電機(jī)或動(dòng)力部件傳給各工作主軸，使之得到要求的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。3主軸箱用于布置（按所要求的坐標(biāo)位置）機(jī)床工作主軸及其傳動(dòng)零件和相應(yīng)的附加機(jī)構(gòu)的。它通過(guò)按一定速比排布傳動(dòng)齒輪，把動(dòng)力從動(dòng)力部件——電動(dòng)機(jī)、動(dòng)力箱、主軸箱等傳遞給各工作主軸，使之獲得所要求的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向等。二、主軸箱的分類主軸箱按其結(jié)構(gòu)大小，可分為大型主軸箱和小型主軸箱兩大類。大型又分為通用（亦稱標(biāo)準(zhǔn)）主軸箱和專用主軸箱兩種。專用主軸箱根據(jù)加工零件特點(diǎn)，及其加工工藝要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，由大量的專用零件組成。其結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)方法與通用機(jī)床類似。三、確定主軸箱設(shè)計(jì)的原始依據(jù)圖主軸箱設(shè)計(jì)的原始依據(jù)圖，要包括下述的全部或部分內(nèi)容：1、所有主軸的位置關(guān)系及尺寸；2、要求的主軸轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向；3、主軸的工序內(nèi)容和主軸外伸部分尺寸；4、主軸箱的外形尺寸以及與其他相關(guān)部件的聯(lián)系尺寸；5、動(dòng)力部件；6、工藝上的要求；7、其他要求；四、齒飛面專機(jī)飛面主軸箱設(shè)計(jì)1、主軸結(jié)構(gòu)型式選擇、直徑及動(dòng)力計(jì)算⑴、確定主軸型式⑵、主軸直徑和齒輪模數(shù)的初步確定①、主軸直徑的確定 (飛面)②、齒輪模數(shù)的確定目前大型組合機(jī)床通用主軸箱中常用的齒輪模數(shù)有 2、2.5、3、3.5、4 等幾種，為了便于組織生產(chǎn)，在同一主軸箱中齒輪模數(shù)最好不多于兩種?！　〗?jīng)過(guò)圓整在此兩種齒輪模數(shù)都選擇 2。2、確定箱體結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)主軸箱的厚度由箱體、前蓋和后蓋三層尺寸構(gòu)成。主軸箱體厚為 180毫米。前蓋有兩種尺寸，臥式厚為 55 毫米；立式厚為 70 毫米。后蓋厚有 90 毫米和 50 毫米兩種尺寸，通常采用 90 毫米的后蓋。因此，主軸箱總厚度臥式主軸箱通常為 325 毫米；立式主軸箱通常為 340 毫米。4我主要設(shè)計(jì)的本專機(jī)飛面臥式主軸箱。主軸箱及前、后蓋均采用灰鑄鐵HT250。下面設(shè)計(jì)主軸箱的寬度、高度和最低主軸高度。主軸箱的寬度 B 和高度 H 可按下式來(lái)確定：B=b2+2b1 H=h1+h+h2式中：b 1——最邊緣主軸中心至主軸箱外壁的距離(mm)；b2——工件上要加工的在寬度方向上相隔最遠(yuǎn)的兩孔距離；h——工件上要加工的在高度方向上相隔最遠(yuǎn)的兩孔距離；h1——最低主軸中心至主軸箱底平面的距離，即最低主軸高度；h2——最低邊主軸中心至主軸箱外壁的距離。b2和 h 是已知的尺寸，但如果確定了 b1、h 1和 h2的尺寸，那同時(shí)主軸箱的寬度 B 和高度 H 就可以算出來(lái)了，隨后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)箱寬 ×高的標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列，選用合適的尺寸 B×H。主軸箱最低主軸高度 h1，我們不能孤立地任意確定，必須考慮到它與工件最低孔的位置、機(jī)床配置型式、裝料高度和動(dòng)力部件、滑座、床身的關(guān)系，一般應(yīng)大于 85～120mm?！嗳?h1 為 88mmB=b2+2b1=530+2×30=610mm H=h1+h+h2=184.5+88+258=503.5mm根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，按主軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)為了保證主軸箱內(nèi)有足夠的安排傳動(dòng)齒輪，主軸箱的輪廓尺寸定為 B×H=630×630mm所以可以確定主軸箱的寬度和高度=630×630mm3、主軸箱所需要的動(dòng)力計(jì)算4、傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是主軸箱、特別是大型標(biāo)準(zhǔn)主軸箱設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的一環(huán)。所謂傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),就是通過(guò)一定的傳動(dòng)鏈,按要求把動(dòng)力從動(dòng)力部件的驅(qū)動(dòng)傳遞到主軸上去。同時(shí),滿足主軸箱其他結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)的要求。主軸分布類型及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法5①、主軸分布類型組合機(jī)床所加工的零件是多種多樣的，結(jié)構(gòu)有所不同，但被加工零件上孔的分布（也就是主軸箱上主軸的分布） ，大體可以歸納成下述集中類型：a 單組或多組圓周分布；（如下圖 a、b 所示）b 等距或不等距直線分布；（如下圖 c、d 所示）c 圓周和直線混合分布；（如下圖 e 所示）d 任意分布。 （如下圖 f 所示）②、傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法主軸的分布盡管有各種各樣類型，但通常采用的經(jīng)濟(jì)而又有效的傳動(dòng)是：用一根傳動(dòng)軸帶動(dòng)多根主軸。因此，設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，首先把所有的主軸分成盡可能少的若干組同心圓，然后在各組同心圓圓心上放置一根傳動(dòng)軸，來(lái)帶動(dòng)各自一組的主軸。接著再用盡可能少的傳動(dòng)軸把各組軸與動(dòng)力部件驅(qū)動(dòng)軸連接起來(lái)。這就是通常的傳動(dòng)布置次序，即由主軸處布置起，最后再引到動(dòng)力部件的驅(qū)動(dòng)軸上。對(duì)于一些簡(jiǎn)單的、主軸數(shù)量較少或其他特殊情況，也可以采用別的布置次序。當(dāng)采用液壓驅(qū)式動(dòng)力頭時(shí)，其驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向和相對(duì)主軸箱的位置是6固定的（特殊情況下，當(dāng)主軸箱對(duì)稱中心線相對(duì)動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)軸中心線也可以有偏移） ；而動(dòng)力部件為電機(jī)時(shí)，其轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向和在主軸箱上的安裝位置，可視具體情況而定。5、齒輪傳動(dòng)路線的設(shè)計(jì)⑴、齒輪傳動(dòng)的路線的概述所謂齒輪傳動(dòng)路線的設(shè)計(jì)，是指驅(qū)動(dòng)軸（減速箱輸出軸或電動(dòng)機(jī)）的運(yùn)動(dòng)通過(guò)什么樣的傳動(dòng)路線、采用多少及齒輪傳動(dòng)，這些傳動(dòng)齒輪布置在主軸箱什么位置上，最后把運(yùn)動(dòng)傳到主軸上，使主軸獲得規(guī)定的轉(zhuǎn)速，通常稱為、這個(gè)過(guò)程為排齒輪，齒輪傳動(dòng)路線的設(shè)計(jì)，原則上應(yīng)為求在保證足夠的強(qiáng)度和剛性條件下，使傳動(dòng)鏈最短，即采用最少的傳動(dòng)轉(zhuǎn)和動(dòng)齒輪實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，通常采用一根傳動(dòng)軸傳動(dòng)幾根主軸的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。6、主軸及驅(qū)動(dòng)軸傳動(dòng)比驅(qū)動(dòng)軸 0 驅(qū)動(dòng) 13、14；軸 13、14 又分別驅(qū)動(dòng) 12、15 和 18；軸 12 驅(qū)動(dòng)軸軸 10、11；軸 15 驅(qū)動(dòng)軸 16、17、24；軸 18 驅(qū)動(dòng)軸 19、20、21；軸 10 驅(qū)動(dòng)軸6、9；軸 11 驅(qū)動(dòng)軸 7、8；軸 16 驅(qū)動(dòng)軸 5；軸 17 驅(qū)動(dòng)軸 2；軸 24 驅(qū)動(dòng)軸 25；軸 19 驅(qū)動(dòng)軸 4；軸 20 驅(qū)動(dòng)軸 3；軸 21 驅(qū)動(dòng)軸 23；軸 23 驅(qū)動(dòng)軸 22；軸 22 驅(qū)動(dòng)軸 1。7、多軸箱加工坐標(biāo)計(jì)算坐標(biāo)計(jì)算是組合機(jī)床多軸箱設(shè)計(jì)中的一個(gè)特殊問(wèn)題。坐標(biāo)設(shè)計(jì)就是根據(jù)已知的驅(qū)動(dòng)軸和主軸的位置及傳動(dòng)關(guān)系，計(jì)算出中間傳動(dòng)軸的坐標(biāo)，以便在繪制多軸箱箱體零件補(bǔ)充加工圖時(shí)，將各孔的坐標(biāo)完整地標(biāo)注出來(lái)，并用以繪制坐標(biāo)檢查圖，作為對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全面檢查。⑴、主軸箱坐標(biāo)系原點(diǎn)的確定為了計(jì)算主軸箱各主軸坐標(biāo)，對(duì)于每個(gè)主軸箱都必須選擇一個(gè)坐標(biāo)原點(diǎn)。當(dāng)主軸箱是直接安裝在動(dòng)力滑臺(tái)或床身上時(shí)，一般選取主軸箱體底平面與通過(guò)其定位銷孔的垂直線交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。對(duì)于安裝在動(dòng)力頭或動(dòng)力箱上的主軸箱，一律選取主軸箱體的定位銷孔為坐標(biāo)原點(diǎn)。在此我選擇第二種，即選擇如圖所示的定位銷的圓心。7如下圖 a 所示。⑵、坐標(biāo)計(jì)算的順序主軸箱坐標(biāo)的計(jì)算順序是：首先計(jì)算主軸的坐標(biāo)，然后計(jì)算與這些主軸有直接嚙合關(guān)系的傳動(dòng)軸坐標(biāo)，再按順序計(jì)算其余軸的坐標(biāo)。⑶、主軸坐標(biāo)的計(jì)算主軸坐標(biāo)的計(jì)算是按主軸箱設(shè)計(jì)的原始依據(jù)或被加工零件工序圖進(jìn)行的。為了確保主軸坐標(biāo)的正確性，一般應(yīng)按被加工零件圖進(jìn)行一次驗(yàn)算。主軸坐標(biāo)的計(jì)算精度，要求精確到小數(shù)點(diǎn)后第三位數(shù)字。 ⑷、傳動(dòng)軸坐標(biāo)的計(jì)算傳動(dòng)軸坐標(biāo)計(jì)算是主軸箱坐標(biāo)計(jì)算中工作量最大的一步。它可分為與一軸定距的傳動(dòng)軸坐標(biāo)的計(jì)算，與二軸定距的傳動(dòng)軸坐標(biāo)的計(jì)算與三軸等距的傳動(dòng)軸坐標(biāo)的計(jì)算等情況。①、與一軸定距的傳動(dòng)軸坐標(biāo)的計(jì)算時(shí)，只根據(jù)一根軸（一根主軸或一根轉(zhuǎn)動(dòng)軸）的坐標(biāo)和給定的齒輪嚙合中心距來(lái)計(jì)算傳動(dòng)軸的坐標(biāo)。其實(shí)質(zhì)是求直角三角形斜邊一端點(diǎn)的坐標(biāo)。計(jì)算這種坐標(biāo)時(shí)，是用勾股弦定理。②、與二軸定距的傳動(dòng)軸坐標(biāo)的計(jì)算 計(jì)算時(shí)根據(jù)兩根軸的坐標(biāo)和給定的兩個(gè)齒輪嚙合中心距，來(lái)算出傳動(dòng)軸的坐標(biāo)。即已知嚙合三角形的兩個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)和三條邊,求另一頂點(diǎn)坐標(biāo).8、軸承的選擇一般選用前后軸承均為圓錐滾子軸承的主軸結(jié)構(gòu)。這種支承可承受較大的徑向力和軸向力，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軸承個(gè)數(shù)少，裝配調(diào)整比較方便，廣泛用于擴(kuò)8孔、鏜、鉸絲、攻螺紋等加工。我設(shè)計(jì)的主軸箱全部采用了滾錐軸承。9、主軸箱的潤(rùn)滑本主軸箱體前后壁間的齒輪和壁上的軸承用油盤(pán)潤(rùn)滑，箱體和后蓋以及和前蓋間的齒輪由油泵——分油器到各管道進(jìn)行潤(rùn)滑。在此非常感謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)以及老師給我的幫助，讓我們有機(jī)會(huì)將理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際中。謝謝。