組合專機(jī)-體齒飛面孔雙臥多軸組合機(jī)床及CAD設(shè)計

組合專機(jī)-體齒飛面孔雙臥多軸組合機(jī)床及CAD設(shè)計,組合,專機(jī),體齒飛,面孔,臉孔,雙臥多軸,機(jī)床,cad,設(shè)計 自述： 各位老師： 大家好。 我是揚(yáng)州廣播電視大學(xué)03計輔班的高寶珠。很快地，我們就到了畢業(yè)的時候，在畢業(yè)之前，我們要有做畢業(yè)設(shè)計和參加畢業(yè)答辯這兩個階段。對我們來說，這兩個環(huán)節(jié)都很重要。 就我個人而言，我這次主要設(shè)計的是： 1．齒飛面雙臥多軸組合機(jī)床總圖 （0號加長圖紙） 2．機(jī)體齒飛面工序圖 （1號圖紙） 3．齒飛面專機(jī)飛面主軸箱總圖（0號圖紙） 4．齒飛面專機(jī)飛面前蓋補(bǔ)充加工圖（1號圖紙） 柴油機(jī)簡介： 102機(jī)體齒飛面孔雙臥多軸組合機(jī)床及CAD設(shè)計 4102系列柴油機(jī)是輕卡、輕客、農(nóng)用車、船舶等理想的配套動力。機(jī)體是柴油機(jī)的基礎(chǔ)零件，通過它把柴油機(jī)的零、組、部件聯(lián)接成一個整體，它是一個結(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)計參數(shù)： 一、被加工零件名稱：柴油機(jī)機(jī)體；圖號：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/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)計的通用部件和被加工零件的形狀及工藝要求設(shè)計的專用部件組成的專用機(jī)床。 首先來介紹一下機(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，要考慮車間運(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。 2、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、主軸的計算 1、主軸箱齒面被加工孔的計算 根據(jù)這個計算認(rèn)為選擇Y132S-4135(2) N=5.5kw n=1440r/mm合適的. 2、飛面被加工孔的計算 二、液壓動力滑臺 根據(jù)一寫計算結(jié)果，在此選擇4號動力頭、以及與之相應(yīng)的4號滑臺和4號側(cè)底座。 接下來介紹工序圖 我設(shè)計的工序圖上表示出： 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。 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、 必要的文字說明。如被加工零件編號、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了。本工序圖保證的尺寸、角度等，均用了方框表示出來。 在我的整個設(shè)計中，我的設(shè)計重點(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 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)計的，在組合機(jī)床設(shè)計過程過中，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)計的，在組合機(jī)床設(shè)計過程過中，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)計零件的加工要求，安排好各主軸的位置，并將動力和運(yùn)動由電機(jī)或動力部件傳給各工作主軸，使之得到要求的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。 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零件和相應(yīng)的附加機(jī)構(gòu)的。它通過按一定速比排布傳動齒輪，把動力從動力部件——電動機(jī)、動力箱、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，由大量的專用零件組成。其結(jié)構(gòu)與設(shè)計方法與通用機(jī)床類似。 三、確定主軸箱設(shè)計的原始依據(jù)圖 主軸箱設(shè)計的原始依據(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 1、主軸結(jié)構(gòu)型式選擇、直徑及動力計算 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。　　 經(jīng)過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。 我主要設(shè)計的本專機(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可按下式來確定： B=b2+2b1 H=h1+h+h2 式中：b1——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、h1和h2的尺寸，那同時主軸箱的寬度B和高度H就可以算出來了，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、裝料高度和動力部件、滑座、床身的關(guān)系，一般應(yīng)大于85～120mm。 ∴取h1為88mm B=b2+2b1=530+2×30=610mm H=h1+h+h2=184.5+88+258=503.5mm 根據(jù)上述計算結(jié)果，按主軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)，同時為了保證主軸箱內(nèi)有足夠的安排傳動齒輪，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=630×630mm 3、主軸箱所需要的動力計算 4、傳動系統(tǒng)的設(shè)計 傳動系統(tǒng)的設(shè)計是主軸箱、特別是大型標(biāo)準(zhǔn)主軸箱設(shè)計中最關(guān)鍵的一環(huán)。所謂傳動系統(tǒng)的設(shè)計,就是通過一定的傳動鏈,按要求把動力從動力部件的驅(qū)動傳遞到主軸上去。同時,滿足主軸箱其他結(jié)構(gòu)和傳動的要求。 主軸分布類型及傳動系統(tǒng)設(shè)計方法 ①、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、傳動系統(tǒng)的設(shè)計方法 主軸的分布盡管有各種各樣類型，但通常采用的經(jīng)濟(jì)而又有效的傳動是：用一根傳動軸帶動多根主軸。因此，設(shè)計傳動系統(tǒng)時，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軸，來帶動各自一組的主軸。接著再用盡可能少的傳動軸把各組軸與動力部件驅(qū)動軸連接起來。這就是通常的傳動布置次序，即由主軸處布置起，最后再引到動力部件的驅(qū)動軸上。對于一些簡單的、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)式動力頭時，其驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向和相對主軸箱的位置是固定的（特殊情況下，當(dāng)主軸箱對稱中心線相對動力頭驅(qū)動軸中心線也可以有偏移）；而動力部件為電機(jī)時，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、齒輪傳動路線的設(shè)計 ⑴、齒輪傳動的路線的概述 所謂齒輪傳動路線的設(shè)計，是指驅(qū)動軸（減速箱輸出軸或電動機(jī)）的運(yùn)動通過什么樣的傳動路線、采用多少及齒輪傳動，這些傳動齒輪布置在主軸箱什么位置上，最后把運(yùn)動傳到主軸上，使主軸獲得規(guī)定的轉(zhuǎn)速，通常稱為、這個過程為排齒輪，齒輪傳動路線的設(shè)計，原則上應(yīng)為求在保證足夠的強(qiáng)度和剛性條件下，使傳動鏈最短，即采用最少的傳動轉(zhuǎn)和動齒輪實現(xiàn)傳動，通常采用一根傳動軸傳動幾根主軸的方法來實現(xiàn)。 6、主軸及驅(qū)動軸傳動比 驅(qū)動軸0驅(qū)動13、14；軸13、14又分別驅(qū)動12、15和18；軸12驅(qū)動軸軸10、11；軸15驅(qū)動軸16、17、24；軸18驅(qū)動軸19、20、21；軸10驅(qū)動軸 6、9；軸11驅(qū)動軸7、8；軸16驅(qū)動軸5；軸17驅(qū)動軸2；軸24驅(qū)動軸25；軸19驅(qū)動軸4；軸20驅(qū)動軸3；軸21驅(qū)動軸23；軸23驅(qū)動軸22；軸22驅(qū)動軸1。 7、多軸箱加工坐標(biāo)計算 坐標(biāo)計算是組合機(jī)床多軸箱設(shè)計中的一個特殊問題。坐標(biāo)設(shè)計就是根據(jù)已知的驅(qū)動軸和主軸的位置及傳動關(guān)系，計算出中間傳動軸的坐標(biāo)，以便在繪制多軸箱箱體零件補(bǔ)充加工圖時，將各孔的坐標(biāo)完整地標(biāo)注出來，并用以繪制坐標(biāo)檢查圖，作為對傳動系統(tǒng)設(shè)計的全面檢查。 ⑴、主軸箱坐標(biāo)系原點(diǎn)的確定 為了計算主軸箱各主軸坐標(biāo)，對于每個主軸箱都必須選擇一個坐標(biāo)原點(diǎn)。當(dāng)主軸箱是直接安裝在動力滑臺或床身上時，一般選取主軸箱體底平面與通過其定位銷孔的垂直線交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。對于安裝在動力頭或動力箱上的主軸箱，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。 如下圖a所示。 ⑵、坐標(biāo)計算的順序 主軸箱坐標(biāo)的計算順序是：首先計算主軸的坐標(biāo)，然后計算與這些主軸有直接嚙合關(guān)系的傳動軸坐標(biāo)，再按順序計算其余軸的坐標(biāo)。 ⑶、主軸坐標(biāo)的計算 主軸坐標(biāo)的計算是按主軸箱設(shè)計的原始依據(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)行一次驗算。主軸坐標(biāo)的計算精度，要求精確到小數(shù)點(diǎn)后第三位數(shù)字。 ⑷、傳動軸坐標(biāo)的計算 傳動軸坐標(biāo)計算是主軸箱坐標(biāo)計算中工作量最大的一步。它可分為與一軸定距的傳動軸坐標(biāo)的計算，與二軸定距的傳動軸坐標(biāo)的計算與三軸等距的傳動軸坐標(biāo)的計算等情況。 ①、與一軸定距的傳動軸坐標(biāo)的計算時，只根據(jù)一根軸（一根主軸或一根轉(zhuǎn)動軸）的坐標(biāo)和給定的齒輪嚙合中心距來計算傳動軸的坐標(biāo)。其實質(zhì)是求直角三角形斜邊一端點(diǎn)的坐標(biāo)。計算這種坐標(biāo)時，是用勾股弦定理。 ②、與二軸定距的傳動軸坐標(biāo)的計算 計算時根據(jù)兩根軸的坐標(biāo)和給定的兩個齒輪嚙合中心距，來算出傳動軸的坐標(biāo)。即已知嚙合三角形的兩個頂點(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)簡單，軸承個數(shù)少，裝配調(diào)整比較方便，廣泛用于擴(kuò)孔、鏜、鉸絲、攻螺紋等加工。我設(shè)計的主軸箱全部采用了滾錐軸承。 9、主軸箱的潤滑 本主軸箱體前后壁間的齒輪和壁上的軸承用油盤潤滑，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)會將理論知識運(yùn)用到實際中。謝謝。 8