1、本科毕业论文（20 届）汽车发动机附件箱多孔加工专机的设计所在学院专业班级 机械设计制造及其自动化学生姓名指导教师完成日期诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 年 月 日毕业设计任务书设计题目： 汽车发动机附件箱多孔加工专机的设计 1设计的主要任务及目标该课题主要是为了培养学生编制机械零件加工工艺、正确选择金属切削机床和工艺参数、开发和创新机械产品的能力，要求学生能够结合常规普通铣床与零件加工工艺，针对实际使用过程中存在的金属加工机床的驱动及工件夹紧问题，综合所学的机械理论设计与方法等知识，对高
2、效、快速夹紧装置进行改进设计，从而实现金属加工机床驱动与夹紧的半自动控制。2设计的基本要求和内容通过实践与大量搜集、阅读相关资料相结合，在对金属切削加工原理、金属切削机床、机械加工工艺文件的编制、机械设计与理论及机械装备等相关知识充分掌握后，对零件的机械加工工艺路线、工装夹具的设计、普通铣床的驱动、夹紧装置进行数学建模，并通过模拟实验分析建立普通铣床的驱动、夹紧装置的实体模型，设计专用夹具的驱动、夹紧装置，进行现场实验，来达到产品的最优化设计。3主要参考资料1 杨叔子.机械加工工艺师手册，机械工业出版社，20002 成大先.机械设计手册，第四版第 2 卷，化学工业出版社，2001 3 吴宗泽
3、罗圣国.机械设计课程设计手册，第二版，高等教育出版社，19984进度安排设计各阶段名称 起 止 日 期1 查阅文献，了解研究目的意义，完成开题报告2015.03.01 至 2015.03.152 广泛阅读相关文献，制定实验方案 2015.03.16 至 2015.03.303 完成零件图 2015.04.01 至 2015.04.204 修改设计说明书 2015.04.21 至 2015.05.155 撰写毕业论文，准备答辩 2015.05.15 至 2015.06.05审核人： 年 月 日I摘 要论文完成了汽车发动机箱体的多个孔的专用机床的设计，要求一次装夹完成驱动桥壳孔的加工,保证孔位置精
4、度和其他加工要求。通过对原始数据（材料，尺寸及加工要求）的分析计算，确定了刀具的切削用量，机床配置形式，并计算出主轴的切削功率和转速，合理选择机床的通用部件及设计相配套的夹具。采用卧式组合机床进行零件的加工，配以转角液压缸夹紧，提高工件的装夹速度。设计的组合机床提高了机床加工精度，保证被加工零件的加工要求，且工作稳定，操作方便，减少了加工时间，提高了工作效率。关键词：组合机床,专用夹具,驱动桥壳,零件 Design of the special machine for the accessory box of the automobile engine ABSTRACT:Thesis desi
5、gned automobile engine box of a plurality of holes special machine , it required to complete a fixture drive axle hole machining, hole locations to ensure the accuracy and other processing requirements. According to the original data (material, size, and processing requirements) analysis and calcula
6、tion to ensure the cutting tool, machine tool configurations, and calculate the spindle cutting power and speed, a reasonable choice of common components and design tools supporting the fixture. A horizontal combination machine for machining, hydraulic cylinder with corner clamp, improve workpiece c
7、lamping speed. The combination tool designed to improve the machining accuracy, and ensure the processing requirements of parts to be machined, and job stability, easy to operate, reducing the processing time and improving work efficiency.Keywords: combination machine, special fixtures,drive axle ho
8、using,PartsII前言组合机床一般采用多轴、多面、多工序、多刀或多工位同时加工的方式，这种生产的效率要比通用机床生产的效率高几倍甚至几十倍。由于选用系列与标准化的通用部件，根据所需要的灵活配置，能缩短机床的制造周期和设计。因此，组合机床有低成本和高效率的优点。在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪表、军工甚至缝纫机、自行车等轻工业行业大批大量生产中已被人们获得广泛的应用，并传承下来组合机床是为一定的加工对象设计和制造的，用来专门完成一道或几道工序。通过凭借部件为基础，并按照工件特定形状和加工工艺为其设计专用的夹具和部件，组成半自动的或自动专用的机床。组合机床是由很多刀具进行切削，所以稳定的保
9、证了加工质量以及加工速度。组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工端面及外圆等。在这些年来，组合机床不仅在品种和数量上有了很大的发展，而且在加工工艺、机床配置型式、适用范围和控制技术等方面都有不少的创新和发展。随着科技的发展，关键技术问题的攻关，组合机床朝着柔性化、数控化、高精度、高生产率、多品种、短周期、组合机床及其自动线超高速和超高精度方向发展。组合机床夹具更是保证工件能正常加工，达到规定要求的重要部件。机床夹具是在机床上加工零件时所使用的一种工艺设备，
10、主要用于实现工件的定位和加紧，使工件加工时相对于机车、刀具有正确的位置、以保证工件的加工质量和生产率的要求。本课题所设计的组合机床，刀具对工件的加工顺序为平行加工，组合机床的配置形式为单面。机床带有一套固式定夹具，根据所需的加工面数布置动力部件，动力部件选择为：卧式，工件安装在机床的固定夹具里，夹具和工件固定不动，动力滑台实现进给运动，滑台上的动力箱连同多轴箱实现切削运动设计的过程中，既需要考虑实现工艺方案，保证加工精度、技术要求及生产率，又考虑到机床的操作、维护、修理、排屑的方便性。本课程设计的完成，主要依赖于指导老师无私的指导讲解、大学几年的努力、网上查阅的各种相关资料、图书馆无数的纸质文
11、件以及自身的不懈奋斗。其中老师的指导，更是起了关键性的作用，让我在完成过程中更加轻松愉悦。本次毕业设计在老师的帮助下已经顺利完成，但是在其中面临的困难也是蛮多的。在完成毕业设计的同时也让我学到了很多课内的知识以及课内所涉及不到的知识。这些也正好为我以后走上的工作岗位提高了实习经验以及技术经验。III目录摘 要 .IIIABSTRACT.IV前 言 .V1 绪论 .11.1 组合机床的组成及特点 .11.2 多轴箱设计介绍 .11.3 液压系统 .22 零件加工工艺分析 .52.1 零件的作用 .52.2 零件工艺分析 .52.3 工艺规程设计 .52.4 本工序工艺方案的拟订 .63 切削用量
12、的确定 .63.1 加工内容及切削用量参数表 .73.2 确定切削力 F(N)、切削转矩 T(Nmm)、切削功率 P(kw).74 组合机床总体设计 .164.1 被加工零件工序图 .164.1.1 被加工零件工序图的作用与内容 .164.1.2 绘制被加工零件工序图的规定及注意事项 .164.2 加工示意图 .174.3 机床联系尺寸总图 .204.3.1 机床联系尺寸总图的作用于内容 .204.3.2 绘制机床联系尺寸之前应确定的主要内容 .204.3.3 机床分组 .224.4 机床生产率计算卡 .224.4.1 理想生产率 Q.224.4.2 实际生产率 Q1.234.4.3 机床负载
13、率 负 .235 专用夹具设计 .24IV5.1 制定设计方案 .255.1.1 确定夹紧方式，设计夹紧机构。 .255.1.2 夹具夹紧力分析 .265.2 绘制夹具装配总图 .26图 5.1 夹具装配图 .275.3 绘制夹具零件图 .286 专用多轴箱的设计 .296.1 多轴箱的功用及分类 .296.2 专用多轴箱的组成 .296.3 专用多轴箱的传动系统设计 .296.4 专用多轴箱的设计 .316.5 润滑泵的选择 .336.6 其他相关部件的选择 .347 结论 .36致谢 .37参考文献 .38太原工业学院毕业设计11 绪论1.1 组合机床的组成及特点组合机床是是按系列化标准化
14、设计的通用部件和按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件。根据工件加工的需要，以大量的通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。通用部件是组成组合机床的基础，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部件。它具有统一的联系尺寸标准，结构合理，性能稳定。组合机床的通用化程度是衡量其技术水平的重要标志。通用部件按其功能通常分为五大类：动力部件，支撑部件、输送部件、控制部件和辅助部件。用来传递动力，实现工作运动的通用部件如动力滑台、动力箱、具有各种工艺性能的动力头称为动力部件。用于安装动力部件、输送部件等的通用部件如侧底座、中间底座、立柱、立柱底座、支架等
15、称为支撑部件。组合机床的特点：1）主要用于棱体类零件和杂件的孔面加工。2）生产率高。因为工序集中，壳多面、多工位、多组、多刀同时自动加工。3）加工精度稳定。因为工序固定，壳选用成熟的通用零件、精密夹具和自动工作循环来保证加工精度的一致性。4）研制周期短，便于设计、制造和使用维护，成本低。因为通用化、系列化、标准化程度高，通用零件占 7090，通用件壳组织批量生产进行预制或外购。5）自动化程度高，劳动强度低。6）配置灵活。因为结构模块化、组合化。可按工件或工序要求，用大量通用部件和少量专用部件灵活组成各种类型的组合机床或生产线；机床易于改装；产品或工艺变化时，通用部件一般还可以重复的利用。1.2
16、 多轴箱设计介绍我所设计的多轴箱是根据被加工零件上孔的数量，形状和分布位置、规格（长高）740315，其中箱体的厚度是 180mm，前盖是 55mm，后盖是 90mm。箱体中间布置 24mm 宽的齿轮三排、在箱体与后盖之间的空间布置一排齿轮。为装配和维修方便，主轴箱两侧都装有侧盖，在箱体的上部还配有螺塞两只，旋开螺塞，可作加油孔，换上起吊钩，可用于起吊主轴箱主轴箱的主轴外伸直径共有30、38 两种规格，外伸长度均为 55mm，传动轴直径有20和26两种规格。主轴箱内配有手柄轴，以便装卸和调整刀具。手柄轴布置在主轴箱太原工业学院毕业设计2的中部，且转速较高的位置上，调整时可兼顾两头，且操作方便。
17、所有主轴和手柄轴的前端的密封均采用毛毡圈密封装置。主轴箱的润滑采用型式 R211 的叶片泵进行，当主轴箱工作时，由传动轴上的齿轮啮合直接装在泵轴上的齿轮，使润滑泵 4 同时工作，打出的油经圆形分油器 11 分向各润滑部位，其中三个出油口润滑箱体内部齿轮，另一出油口接通可调管接头，由油管接至滑台润滑装置，可自动润滑导轨。主轴的支承型式分为两种：1 前后支承均采用单列圆锥滚子轴承的主轴，此类主轴在布置轴承时，均采用“反装置”的结构型式，以使其结构稳定，支承处具有较高的刚性，且调整方便；多轴箱装配图中G519 轴为带有轴承座的错开布置的单列圆锥滚子轴承主轴，目的为了加大主轴直径，提高主轴的刚度。2
18、前后支承均为单向推力轴承和无内环的滚子轴承的主轴，G419 和 G418 轴，由于相邻主轴之间的距离较小，为保证主轴承受较高的切削扭矩，此处的主轴直径均为采用 20，轴承的布置采用二层错开。传动轴和手柄轴的前后支承都采用单列圆锥滚子轴承，并均采用“反装置”结构。1.3 液压系统本液压系统有五个集成块，本身带有单向行程调速阀，当滑台启动后，就快进，然后挡块压住行程调速阀变为工进，工进结束后，另一个挡块使滑台快速返回。其主要有以下几个特点：1油箱采用限压式变量叶片泵，最大流量为 25 升/分，快速进前时，该泵可以输出最大流量，在工件进给时，由于压力升高，该泵的流量自动减小。因此节省了输入功率，而且
19、，因为没有大量高压返回油箱，避免了一般油箱中常见的油温过高毛病。2油箱采用 Y100L6 型电动机，功率只有 1.5 瓦，转速只有 910 转/分，延长了叶片泵寿命。3油箱设计新颖，结构简单，维修方便，油泵吸油口的滤油器装右侧面，便于定期清洗。油标带有温度计，可随时检查油液温度。油箱容量为 100 升、注入 20 号油液。4全部采用行程控制来实现顺序动作，不用压力控制、能可靠地避免意外事故的发生。1.4 汽车发动机的基本构造汽车发动机的种类虽多，但其基本结构大体相同，一般都是由两大机构和六大系统组成。太原工业学院毕业设计31、两大机构：1）曲柄连杆机构：包括气缸体、活塞连杆组和曲柄飞轮组，是发
20、动机借以产生动力，并将活塞的直线往复运动转变成曲柄的旋转运动输出动力的机构。2）配汽机构：包括气门组和气门传动组，其作用是使可燃混合气体及时充入气缸并在燃烧后及时将废气从气缸中排出。2、六大系统：1)燃油供给系统：汽油机的燃油供给系统由油箱、汽油滤清器、汽油泵、化油器（节气门体） 、喷油器、油轨（燃油喷射式发动机） 、空气滤清器和进气止支管等组成。2）点火系统：汽油机的点火系统包括分电器、点火线圈和火花塞等。3）冷却系统：由水泵、节油器、风扇和散热器等组成。4）润滑系统：由油底壳、滤油器、条压阀和安全阀等组成。5）发电系统：由蓄电池、发电机和调节器等组成。6）起动系统：由起动机和其附属装置组成
21、。1.5 国内外的发展状况现如今我国，组合机床发展已经有了二十多年的历史了，其中科研和生产都具有相当稳定的基础，同时也已经广泛应用到很多行业当中。是目前我国机械制造业实现产品的更新，进行技术的改造，提高了生产效率和高速的发展必不可少的设备之一。自动线以及组合机床是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套的工艺装备。它的特征是高效率、高品质、经济实用、可靠，因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业。我国传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制，它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件（近年研制的组合机床加工连杆、板件等也占一定份额） ，完成钻孔、扩孔、铰孔，加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台，在孔内镗各种形状槽，以及铣削平面和成形面等。组合机床的分类较多，有大型的组合机床和小型
