1、 多功能小型机床设计 多功能小型机床设计 总计：毕 业论 文： 37 页 表 格： 9 表 插 图： 6 幅 指导教师： 评 阅 人： 完成时间： I 摘要 多功能小型机床自诞生之初就备受社会关注，这跟其优越的经济性，高效率，及其占地面积小等特点有极大关系。本次设计对于提高机床加工效率和使用年限有重要意义。 本次设计过程中，经由题目所要求及使用参数出发，从而展开方案的拟定，确定方案后，再进行相关的参数设计，包括钻，磨，铣，镗的参数。传动系统的设计可参考之前的机械设计课程设计，从而再进行相关结构设计。 本次设计任务的多功能小型机床，主要是用来实现设备的维修中的钻，磨，铣，镗加工。其机构简易，占地
2、面积小，使用方便，工作稳定，性能优越，极大的应用于一些家庭作坊与小工厂。凭借其功能多样等的优点，人们对其需求量将更加广，所以发展前景十分被看好，必定能为社会及个人带来极大的收益。 关键词： 多功能机床；钻削；磨削；铣削；镗削。 I ABSTRACT Multifunctional miniature machine tools since the beginning of the birth of much social concern, the economy with its superior, high efficiency, and covers an area of small ha
3、ve a great relationship. The design to improve the machining efficiency and the service life has important significance. In the design process, through the topic required and using parameters of which started scheme proposed determine the scheme, design parameters, including drilling, grinding, mill
4、ing, boring parameters. Design of transmission system can reference before the curriculum design of machinery design, to add to the structure design. This design task small-sized machine is mainly used to implement equipment maintenance of drilling, grinding, milling, boring. The mechanism simple, c
5、overs an area of small, easy to use, stable work, superior performance, great application in some family workshops and small factories. By virtue of the advantages of its multiple functions.The need for it will be more extensive. Therefore, there is a great development prospects , must be able to br
6、ing great benefits to the society and the individual. Key words: Multifunctional small machine tool ; drilling; grinding; milling; boring. II .目 录 摘 要 .I ABSTRACT.I 1 绪论 .1 1.1 本课题 的目的 与意义 .1 1.2 国内外研究现状及发展动态 .1 1.3 本设计的任务和目标 .2 2 题目及机床的主要性能参数 .4 2.1 题目 .5 2.2 主要性能参数 .6 3 方案设计 .7 4 参数设计 .8 4.1 钻削参数设
7、计 .8 4.2 铣削参数设计 .9 4.3 磨削及镗削的设计 .10 5 传动系统设计 .11 6 结构设计 .13 6.1 V 带传动设计计算 .13 6.2 V 带轮设计 .13 6.3 主轴结构设计 .14 6.4 主轴轴承设计 .16 7 润滑与密封 .19 8 机床的维护与保养 .22 9 结 论 .23 参 考 文 献 .24 附录 1：外文翻译 .25 附录 2：外文原文 .28 致 谢 .37多功能小型机床设计 - 3 - 1 绪论 1.1 本课题的目的与意义 新世纪以来，我国经济与国际全面接轨，进入了一个蓬勃发展的新时期。机床制造行业在面临前所未有的机遇同时，也不得不面对世
8、界市场的先进性所带来的冲击与挑战。 多功能机床的诞生有着极为适合的社会背景。在这之前我们多使用的机床具有专一性，通常为对一种或一类的零件，只加工特定的面。因而不可避免的会产生效率低，互换性差，经济性差等一系列问题。在这样的情况下多功能机床应运而生。 作为当今世界中先进制造技术之一的多功能组合机床，凭借其优越的柔性自动化机能，卓越且稳定的精度，便于拆卸改善功能类型，迅速成为世界各国制造业一项重要 技术指标。多功能小型机床的设计与制造，在现有机床基础上，对于提高机床加工效率和使用年限有重要意义。 1.2 国内外研究现状及发展动态 （ 1）日本机床的设计注重技术的革新，重点强调机床设计技术的信息化，
9、智能化，智能源，微小化，高精度，高速化等，同时合理运用三维电脑设计。加强信息科技技术及网络应用，环境保护，人才培养和收益能力等。 （ 2）美国机床的生产主要应用于大型汽车公司和航天航空公司等。机床产业的制度管理，故障排除和售后服务日渐普及。美国机床业主要将扫描设备附加与加工设备上，可在短时间内加以分析，利用电脑软件进行曲面加工可满足厂家的特殊要求。 （ 3）我国的机床产品从最初的产品生产大国逐渐走向机床强国，从设备进口大国逐渐变为贸易大国。目前组建构造是建设以大带小，以小保大的体系。我国的机床生产主要适用于电力设备，机械基础设备，汽车等重要领域。我国企业具备了自主研发的能力，扭转了过度进口的局
10、面。 经过调查相关信息可看出，自 20 世纪 80 年代以来 ，国内外机床的工作精度目前是 10%每年在逐渐进步。在这一领域，我国目前有极大竞争力，在中，高档机床上，与国外的相关产品比较之下，差距仍然十分巨大，中国大部分多功能机床目前依然处于模仿阶段。 多功能小型机床设计 - 4 - 基于这一现实，未来多功能小型机床应会向着以下几个方向发展： （ 1）提倡高速化，提升机床在数控方面的优良性能。 (2)发展组合机床向高效性，易于改造性和精度提高发展。 (3)提高多功能和多加工机床的发展，用于提高单件小批量生产的加工精度和效率。 （ 4）相比于大量生产，对可改造，易拆卸机床的研究发展是 一个极为有
11、效且科学的解决方案。 （ 5）针对数字化企业的建设，利用网络来进行设计更加方便。 1.3 本设计的任务和目标 1.根据社会的发展需要，制定实际可靠的方案。 2.对运动参数进行设计。 3.结构设计，需要绘出机床总图，主轴箱装配图，工作台装配图，总的图纸为 3张A0图纸。 4.需要用计算机绘制一部分图纸。 5.对其中的一些零件进行强度校核。 6.编写设计说明书，不少于 6000 字。 本次的设计任务对我本人来说，是一次极大的能力锻炼与提升。尽管有很多困难，我相信在自己与别人的帮助下，一定可以及时圆满的完成设计任务。 多功能小型机床设计 - 5 - 2 设计题目及主要技术性能参数 2.1 设计题目
12、为适应当代生活中的家庭需求和针对一些修配厂的部分小型，临时生产所需，特别设计这种小型机床。主要实现功能为钻，磨，铣，镗。 图 2.1 总体布局简图 底座主轴箱电机皮带轴工作台多功能小型机床设计 - 6 - 2.2 主要技术性能参数 钻削能力： 32 平磨能力： 120 立铣能力： 25 镗孔能力： 100 主轴钻孔： 3 M.T.N 主轴转数： 160 3000 rpm 工作台尺寸： mm200630 mm 电机功能： 1.1 kw 转数级数： 9 12 多功能小型机床设计 - 7 - 3 方案设计 本次设计的参照为立式摇臂钻床，其主要分为三个部分；工作台，内外圆柱以及主轴箱。立柱装于底座上，
13、外立柱的下部固定在底座上，内立柱则由齿轮齿条装置控制和外立柱连接到一起用于调整工作距离。主轴箱则由锁紧装置把主轴箱在内立柱上部位置锁紧。主轴的设计在主轴箱远离立柱的一侧，由摇臂控制可以在竖直方向上下移动。工作时候工件固定在工作台上面，旋转主轴。 用推力轴承来承受主轴的轴向力。 撑主 轴 的重量上端的一个 轴 端的一 个， 螺母用于相处推力轴承内部滚珠和滚道间隙。主轴径向力，由深沟球轴承来支撑。轴床的主轴旋转精度要求并不高，所以深沟球轴承游隙不用调整。用 1： 20 的模式锥度来更换钻头。 1.传动选择带传动 力的性 带带来传递运动 或者带传动 是通 过 中部的 挠， 较 大的适合于 两轴 中心距离比情况。如此状况下相比较于齿轮传动，其结构简单，并且低成本。本设计中，成本问题应主要考虑，故选用带传动。 2.工作台 采用丝杠手动进给可以节约成本，减少能源消耗。 3.铣削 精度不需要太高，故采用立铣，主要用于加工平面，铣键槽等工作。 4.钻削 刀具在轴向方向上做轴向进给运动，同时做旋转运动的主运动。可闪现钻削的部分基本工作。 5.镗，磨 磨削主要用刀来镗孔。磨削用砂轮作为工具对工件进行磨削加工。主要为粗磨平面 为使得主轴在加工工件时候不发生位移，设置有外立柱与内立柱及主轴箱，主轴箱与摇臂的锁紧机构。军用螺旋夹紧，依靠摩擦力把机构固定在一起
