1、CB3463 型半自动转塔车床床头箱与后刀架设计CB3463 type semi-automatic turret lathe headstock and reartoolrest design学 院：机械工程学院专 业 班 级：机自 0602 班学 号：060101052学 生 姓 名：余 洋指 导 教 师：李延斌（副教授）2010 年 6 月密级：I摘 要根据工件的加工精度和大批量生产地具体要求，我们认为选择 CB3463 转塔车床专用加工设备较为适宜。由于 CB3463 转塔车床是按系列化、标准化、通用化原则设计的高效率专用设备，其设计成本较低，结构成熟可靠，使用维修方便，生产效率高，可
2、以较好的满足工件的加工精度和大批量生产要求。为了提高自动化程度，较少操作者的劳动强度，在该机床中间底座上装有气动夹具，用于安装工件。且机床变速方式是采用液压预选变速机构，液压油推动油缸中的液压摩擦片式离合器控制齿轮啮合，实现主轴变速。机床工作时，装三把车刀的车斗主轴，由单独电机驱动作回转运动，通过电磁制动器实现制动。同时左右两车头分别由左右侧底座上的液压滑台带动作进给运动。为了较好的解决排屑和防护等问题，该机床设置了强制润滑冷却系统和切屑回收站。我们这次设计主要是对 CB3463 转塔车床的主轴箱和后刀架进行设计，其主传动系统采用三种变速形式，即滑移齿轮块、液压摩擦片式离合器和多速电机。前后刀
3、架的纵向、横向进给和转塔刀架的纵向进给与抬刀转位均由液压活塞油缸驱动。转塔刀架采用齿牙盘定位，并有微抬让刀装置。本机床采用了机械、液压、电动、气动联合自动控制，方便的实现了加工过程自动化，提高了机床的可靠性。可见，该机床是一台自动化程度较高的半自动转塔车床。关键词：床头箱；预选变速；半自动；后刀架IIAbstractAccording to the workpiece machining precision and mass production requirements, we think that the choice CB3463-1 turret lathe machining equ
4、ipment suitable for. Due to the combination of lathe is according to the principle of generalization and seriation, standardized design of special equipment, high efficiency, low cost, the design mature reliable, structure, convenient usage and maintenance, high production efficiency, and can better
5、 satisfy the workpiece machining precision and mass production requirements.In order to enhance the automation degree, the labor intensity, less operator in the machine equipped with pneumatic fixture base for the installation of workpiece. And the way is using hydraulic machine, hydraulic oil prima
6、ry transmission of hydraulic oil cylinder promote seven-piece clutch friction shaft gear, achieve control of speed. Machine work, three tool car by separate axis, fight for rotary motion, motor driven by electromagnetic brake realize braking. While both sides respectively by car on the base of the h
7、ydraulic slider to drive for sport. In order to better solve problems such as scraps discharge and protection, the machine set the compulsory cooling and lubrication scraps.This design is mainly to the CB3463 turret lathe spindle box and back to carry on the design, the main transmission system USES
8、 three changeups forms, namely the sliding gears, hydraulic friction clutch and more speed motor chip. And the knife in vertical, horizontal and vertical cutter turret into giving up sword transposition of hydraulic oil cylinder piston driven. Turret cutter teeth using disk position, and have carrie
9、d to knife device.This machine adopts the machine, hydraulic, electric and pneumatic united automatic control, convenient and realization of the machining process automation, improve the reliability of the machine. Visible, this machine is a high degree of automation of semi-automatic turret lathe.K
10、eyword: Bedside box；presetted speed ；semi-automatic；reartoolrestI目 录摘 要 .IAbstract .II第 1 章 引言.11.1 CB3463 型半自动转塔车床的特点 .11.2 CB3463 型半自动转塔车床的现状和发展趋势 .11.3 本课题的内容、目的与意义.2第 2 章 机床总体设计.42.1 主要技术参数.42.2 机床布局.52.2.1 确定结构方法.52.2.2 布局.6第 3 章 机床主传动系统设计.73.1 设计原则.73.2 主电动机功率的确定.73.2.1 车削力.73.2.2 切削速度.83.2.3
11、车削功率.83.2.4 电机功率.83.3 主运动转速的确定.93.4 主传动系统图与转速图.103.4.1 转速图.103.4.2 主轴箱传动系统图.113.4.3 核算主轴转速误差.113.5 传动件的估算.123.5.1 主轴箱传动轴直径的估算.123.5.2 齿轮齿数的确定及模数的确定.133.5.3 各齿轮基本参数.143.6 主要零件的验算.153.6.1 齿轮的强度验算.153.6.2 传动轴的验算.163.6.3 滚动轴承的验算.193.7 结构设计.20II3.7.1 变速箱结构的设计.203.7.2 主轴组件.203.7.3 传动轴的结构.203.7.4 液压滑台和侧底座.
12、203.7.5 润滑系统设计.20第 4 章 液压系统设计.214.1 后刀架液压原理.214.2 床头箱液压原理.224.3 转速预选机构.24第 5 章 液压油缸设计.265.1 结构尺寸及形式.265.1.1 主缸的内径.265.1.2 主缸活塞直径.265.1.3 主缸的外径.265.1.4 顶出缸的活塞直径.265.1.5 顶出缸的活塞杆直径.275.2 工作压力计算.275.2.1 主缸实际工作压力及回程力验算：.275.2.2 顶出缸实际工作压力验算.275.3 缸体强度计算.285.3.1 中段强度.285.3.2 缸底强度计算.285.4 活塞部分计算.295.4.1 活塞杆
13、受力计算.295.4.2 活塞头部导向套计算.295.4.3 活塞头部锁母螺纹应力计算.295.4.4 活塞与活动横梁端面挤压应力.30第 6 章 结 论.31参 考 文 献.32致 谢.33沈 阳 工 业 大 学 本 科 生 毕 业 设 计 （ 论 文 ）1第 1 章 引言CB3463 型半自动转塔车床是由电气液压系统，插销预选实现机床程序控制自动循环。本机床运动性能是根据盘套类零件工艺特点而设计的，最适于加工带有多台阶盘套类鍛、铸零件。如法兰盘、齿轮坯、壳体等。对于零件的内外沟槽、内外端面、切断、外锥面以及钻、扩、铰孔、攻丝均可在一次装夹中完成全部或大部分工序。零件的粗车、半精车和精车可在
14、次调整加工中完成。特别适用于汽车、拖拉机、通用机械、纺织机械和军工等行业中批量生产的需要 【1】 。1.1 CB3463 型半自动转塔车床的特点1）由于 CB3463 型半自动转塔车床是由 7080%的通用零部件组成，在需要的时候，它可以部分或全部地进行改装，以组成适应新的加工要求的新设备。也就是说，组合车床有重新改装的优越性，其通用零部件可以多次重复利用。2）CB3463 是按具体的加工对象专门设计的。因而可以按最合理的工艺过程进行加工。这在万能机床上往往是不易实现的3）在组它是实现集中工序的最好途径，是提高生产效率的有效设备。CB3463 可以同时从几个方向采用多把刀具对几个工件进行加工。
15、它是实现集中工序的最好途径，是提高生产效率的有效设备。4）CB3463 常常是用多轴对箱体零件一个面上的的许多孔同时进行加工。这样就能比较好的保证各孔之间的精度要求，提高产品质量；减少了工件间的搬运，改善劳动条件；也减少了机床的占地面积。5）由于 CB3463 大多书零部件是同类的通用部件，这就简化了机床的维修。必要时可以更换整个部件，以提高机床的维修速度。6）CB3463 的通用部件可以组织专门工厂集中生产。这样可以采用专用高效设备进行加工，有利于提高通用部件的性能，降低制造成本 【2】 。1.2 CB3463 型半自动转塔车床的现状和发展趋势CB3463 半自动转塔车床是一种生产效率比较高
16、的设备。它可以完成产品沈 阳 工 业 大 学 本 科 生 毕 业 设 计 （ 论 文 ）2的钻孔、扩孔、挖内槽以及车削内、外圆等多道工序,颇受人们的欢迎。该机床采用电气液压阀控制，插板孔调节的程序控制转塔车床。适宜于对成批生产的盘套类零件生产加工，除装卸工件外，加工过程能自动进行，加工零件径向尺寸精度 2 级，光洁度为6。所以机床在工业生产中有很大的作用，机床的水平也是衡量一个国家工业水平的重要标志，机床行业在装备制造业中具有基础性和战略性的地位。在全球范围内，也有广阔的市场需求。我们的这个设计课题就是 CB3463-1 转塔车床的设计，由于在国内的大多数工业生产单位都是劳动力密集型加工企业，
17、他们很多的机床都是半自动化的，而且由于有些工业产品的特殊性，半自动车床在国内市场很受欢迎，也是暂时不能被取代的机床。所以 CB3463-1 半自动转塔车床有很好的市场前景。由于机床行业对国防军工和制造业竞争力的关键作用，我国政府已将机床行业提高到了战略性位置，把发展大型、精密、高速数控设备和功能部件列为国家重要的振兴目标之一。随着一系列扶持性政策的陆续出台，未来几年我国机床行业有望在延续快速增长态势的同时，在技术能力上实现质的突破，在高端机床领域形成国际竞争力，并诞生出几家世界级的机床企业。总体上看，我国机床市场的中长期发展势头依然会比较强劲，中国机床行业在未来几年将步入发展的战略机遇期 【3
18、】 。1.3 本课题的内容、目的与意义随着工业的发展，对自动化制造技术提出了许多新的要求，那就是在保证工件加工质量的前提下，以最经济的方法、合理的利用设备，最大限度的缩短机动时间和辅助时间，提高了自动化程度，从而得到最大的经济效益和社会效益。现在的机床加工设备要求要具有高精度，和高实用性，CB3463-1 半自动转塔车床是一种半自动车床，它能满足现在大批量生产的要求，也能满足一般零件的加工精度要求，大大提高了加工效率和经济实用性。本次设计按照高效自动化的设计思想进行的。借鉴了国内外多种机床的经验，在原来的基础上做了一些改进，提高了机床的自动化程度，扩大了加工范围，具有一定的先进性。沈 阳 工
19、业 大 学 本 科 生 毕 业 设 计 （ 论 文 ）3CB3463 车床床头箱和后刀架的设计，要求我们摆脱了单纯的理论知识学习状态，在实际设计中结合所学的专业基础知识，提高了解决实际问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，并且意志品质力，抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。这是我们都希望看到的也正是我们进行毕业设计的目的所在 【4】 。CB3463半自动转塔车床属于金属切削设备，它是通过电动机为机床提供动力和运动的驱动部分；通过主轴箱改变主轴转
20、速；通过液压系统对工件夹紧和刀具的轴向进给来实现零件加工。设计内容主要为三个部分，为机械部分、液压部分和电动部分。机械部分为本设计的主要部分，包括对CB3463-1半自动转塔车床床头箱、后刀架设计。在绘图过程中应熟练掌握计算机及AUTOCAD等画图软件对床头箱和后刀架的装配图进行绘制。沈 阳 工 业 大 学 本 科 生 毕 业 设 计 （ 论 文 ）4第 2 章 机床总体设计CB3463 半自动转塔车床是更具工件的要求而设计的一种操作简单、维修方便、生产效率高、半自动化的专用机床。它可以完成产品的钻孔、扩孔、挖内槽以及车削内、外圆等多道工序,颇受人们的欢迎。该机床采用电气液压阀控制，插板孔调节
21、的程序控制转塔车床。主轴具有 16 种转速，由单独电机带动作正反转运动。进给运动由左右侧底座上的液压滑台驱动。机床变速系统通过转速预选阀实现的。在变速过程中，可能发生顶齿现象。为避免发生顶齿现象，在液压系统中加有一个压力继电器，对油压进行监控。顶齿时，油压升高，压力继电器发出信号，使电机作点动，从而达到平稳变速的目的。为避免电机频繁气动而烧毁时，本机床采用电磁制动器制动。机床主轴箱的润滑方式采用压力循环润滑，滑轨通过滑台油缸供油润滑，支承处采用脂润滑 【5】 。2.1 主要技术参数最大加工棒料直径 63mm最大加工直径 320mm床身导轨上最大回转直径 600mm前后刀架体上最爱的回转直径 3
22、20mm前后架滑板上最大回转半径 130mm后刀架滑板上最大回转半径 110mm卡盘直径 320mm主轴孔径 72mm寸动让刀行程 05mm横向运动最大行程 160mm纵向移动调整行程 160mm上滑板左侧距主轴端面最大距离 355mm工具孔数 6可选工步数 3 或 6最大纵向行程 450mm转塔刀架端面距主轴端面最大距离 900mm沈 阳 工 业 大 学 本 科 生 毕 业 设 计 （ 论 文 ）5转塔刀架端面距主轴端面最小距离 450mm轴向最大切削抗力 1500 公斤主轴转速范围（16 级） 351058 转/分自动变换转速种数 8 种转塔刀架进给量最小工进 2.5mm/min快速移动 3.54.5m/min主电机功率 8/10kW转速 960r/min、1450r/min油泵电机功率 3kW转速 1450rad/min冷却泵电机功率 0.125kW 转速 2790rad/min双联变量泵压力 63Kg/mm 2 流量 40L/min油箱容量 330L机床外形尺寸长*宽*高 2961*1420*1530mm 32.2 机床布局2.2.1 确定结构方法1)传动形式为序轴式传动。2)主轴传动系统直接由电机带动。
