组合机床总体设计共21页
机床总体设计(全)
机床结构布局：立式、卧式、斜置式。 基础支承件的形式：底座式、立柱式、龙门式。
基础支承件的结构形式：一体式、分离式。
同一种运动分配式可以有多种结构布局形式，运动分配 设计阶段评价后，需对结构布局方案进行评价，去除不 合理方案。 评价的主要依据是定性分析机床的刚度、占地面积、与 物流系统的可亲和性等。
设计结果是得到机床总体结构布局形态图。
机床支承形式的选择
• 机床的支承件：床身、底座、立柱、横梁、横臂等。
– 柱形：支承件是立柱，或立柱与底座的组合—立式机床。 – 倒T字形：支承件是床身和立柱的组合—复合式机床。 – 槽形：支承件是床身（底座）、立柱和横臂三者的组合—单 臂式机床。 – 框形：支承件由床身、横梁及双立柱组成，形成封闭的框形 结构—龙门式机床。
总体方案综合评价与选择：对各种方案进行综合评价，从中选择较 好的方案。 总体方案的设计修改与优化
对所选择的方案进行进一步修改或优化，确定最终方案。
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3.1.3 机床的设计步骤
结构设计
设计机床的传动系统，确定各主要结构的原理方案，设计部件装配图，对主要 零部件进行分析计算和优化，设计液压原理图和相应液压部件装配图，设计电 气控制系统原理图和相应的电气安装接线图，设计和完善机床总装配图和总联 系尺寸图。
上述步骤反复进行，直到达到设计结果满意为止。 定型设计，结构设计完成之后，可进行实物样机的制造、实验及评价。根 据实物样机的评价结果进行修改设计，最终完成产品的定型设计。
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3.1.4 机床总体设计一、床系列型谱的确定由于各种机床用户生产的产品和规模不同，对机床性 能和结构的要求也不同，因此，同一机床甚至同一规 格的机床，还需要有各种变形，以满足用户各种各样 的需求。为了以最少的品种规格，满足尽可能多用户 的不同需求，通常是按照该类机床的主参数标准，先 确定一种用途最广，需求量最大的机床作为“基型系 列”，在这系列的基础上，根据用户的需求派生出若 干变型机床，形成“变型系列”。“基型”和“变型” 构成了机床的“系列型谱”。
第四章组合机床设计资料
向力造成的振动。
② 当缸孔孔间距及平行度要求高（±0.02~0.03mm），缸孔
对定位基准位置精度要求高于±0.05mm时，通常采用由单个精
镗头组成的多轴机床结构方案，使各精镗头可单独调整位置。还 需配置高精度动力滑台，来提高机床工作的平稳性。
二、工艺方案的拟订
③ 同样精度的孔，因材料、硬度的不同，其工艺方案也不 同，如加工钢件一般比加工铸铁件的工步数多。 ④ 加工薄壁易振动的工件或刚性不足的工件，安排工序不
机械制造装备设计
第四章 组合机床设计
2019年1月1日
第四章 组合机床设计 第二节 组合机床总体设计
一、 组合机床设计步骤 二、 工艺方案的拟订 三、 确定切削用量及切削力 四、 组合机床三图一卡设计
一、组合机床设计步骤
组合机床设计是根据被加工零件的加工内容、加工精度、生
产率要求、成本价格等原始数据，进行总体设计、传动系设计、 夹具设计。 设计步骤： ♦ 调查研究， ♦ 总体方案设计， ♦ 技术设计， ♦ 工作设计。
二、工艺方案的拟订
3.合理实施工序集中
工序集中 运用多种刀具，采用多面、多工位和复合刀具加 工方法，在一台机床上对一个或几个零件完成多个工序过程，以 提高生产率。
（1）注意工序集中带来的问题
♦ 导致机床结构复杂，刀具数量增加， 调整不方便，可靠性降低，影响生产率 的提高。 ♦ 导致切削负荷加大，造成工件刚 性不足、工件变形而影响加工精度。
4.工作设计
绘制多轴箱、夹具等专用零部件的施工图纸、编制零部件明 细表；编写机床说明书，制订机床检验、试机等验收标准。
二、工艺方案的拟订
（一）工艺方案的制定内容
分析被加工零件图纸 ①根据组合机床各工艺方法能达到的
组合机床
摘要组合机床是有系列化、标准化的通用部件和按加工零件的形状设计的专用部件所组成的专用机床，适用于大批大量生产，是一种高效自动化机床，一般采用电气程序控制系统实现自动化工作循环。
Z29-Ⅲ组合钻床是一次性加工同一直线上且相对位置固定的三孔专用机床。
本次设计主要是对Z29-Ⅲ组合钻床快进传动系统的设计，主要包括传动方案，齿轮，轴等传动部件的设计及其配件的选取，同时进行机床导轨设计和导轨加工工艺的编制。
本次设计动力装置是主运动的动力源，主轴的运动是由动力箱内输出轴上的齿轮将运动传给主轴分配箱中的两齿轮，带动两中间轴旋转，再由中间轴上的三个齿轮将运动传递给三个主轴，以实现主轴的旋转，达到切削的目的。
设计内容关键词：Z29-Ⅲ组合钻床动力箱分配箱目录1 绪论1.1机床在国民经济的地位及其发展简史现代社会中，人们为了高效、经济地生产各种高质量产品，日益广泛的使用各种机器、仪器和工具等技术设备与装备。
为制造这些技术设备与装备，又必须具备各种加工金属零件的设备，诸如铸造、锻造、焊接、冲压和切削加工设备等。
由于机械零件的形状精度、尺寸精度和表面粗糙度，目前主要靠切削加工的方法来达到，特别是形状复杂、精度要求高和表面粗糙度要求小的零件，往往需要在机床上经过几道甚至几十道切削加工工艺才能完成。
因此，机床是现代机械制造业中最重要的加工设备。
在一般机械制造厂中，机床所担负的加工工作量，约占机械制造总工作量的40%～60%，机床的技术性能直接影响机械产品的质量及其制造的经济性，进而决定着国民经济的发展水平。
可以这样说，如果没有机床的发展，如果不具备今天这样品种繁多、结构完善和性能精良的各种机床，现代社会目前所达到的高度物质文明将是不可想象的。
一个国家要繁荣富强，必须实现工业、农业、国防和科学技术的现代化，这就需要一个强大的机械制造业为国民经济各部门提供现代化的先进技术设备与装备，即各种机器、仪器和工具等。
然而，一个现代化的机械制造业必须要有一个现代化的机床制造业做后盾。
组合机床总体设计
制订组合机床工艺方案的主要依据
工件的材料及硬度，加工部位的结构形状，工 件刚性，定位基面的特点等，对组合机床工艺 方案的制订都有着重要影响
不可选择零件上直径太小的孔作为定位销孔，因定位销过细，易受力变形，甚至 因装卸工件碰撞而破坏定位。根据箱体零件的大小及重量，销孔直径可能参考下 表选取
定位销孔推荐直径
工件重量（kg） 定位销孔直径
< 20 > Φ12
20 ~ 50 > Φ16
50 ~ 100 > Φ20
> 100 > Φ25
有的箱体零件不具备“一面双孔”定位基准，可采用“三平面”定位。 应当注意，不管是“一面双孔”还是“三平面”定位，其主要定位面最好采用箱
一 确定组合机床工艺方案的基本原则及注意的问题
（一）确定组合机床工艺方案的基本原则
粗、精加工分开原则
①同一台多工位机床（如回转工作台 式机床）上粗、精加工工序分开在相 隔工位数较多的两个位置上进行. ②粗、精加工分开在自动线或流水线 相隔机床数（工序数）较多的两台机 床上进行
工序集中原则
适当考虑相同 类型工序的集 中
采用钻—倒角复合
4、螺纹孔一般采用一个工步一次攻至所需深度。当螺纹孔较深时，为防止丝锥折断，可 利用二次进给攻丝，即第一次攻到一段距离后丝锥反转退回，但不全部退出工件孔，第二
次攻至全深。
4、影响工艺方案的主要因素
1）加工工序内容和加工精度
2）被加工零件的特点 3）零件的生产批量
4）厂后方车间制造能力
螺纹孔类型
工艺过程
一般紧固螺纹孔 较高精度螺纹孔
钻底孔、（倒角）、攻丝 钻孔、扩至底尺寸、（倒角）攻丝（或用挤压丝锥加工）
注：1、螺纹孔加工应根据不同直径及加工精度，采取不同工步数；
A2J-PK786前轴钻主削孔立式单面U钻组合机床总体设计
由于 厂 方 的技 术 协 议上 要 求 刀具 使 用 ＳＣ 刀 具 ，根 据表 ２ ＥＯ ，推 荐切 削 用
组织 专业 化批量 生 产或 外购 。
产 的特 点设 计组 合 机床 的重要 因素 。被 加 工零 件 的 生产 批 量越 大 ，工 序安 排
一
般趋 于 分 散 。而 且 ，其 粗 、半 精 、精 加 工应 分 别 在不 同机 床上 完 成 。从 零
件 的外 型 及轮 廓 尺 寸看 ，可采 用 单工 位 固 定式 夹 具 的机床 配 置 形式 。 由于 被 加 工零 件 的 生产 批 量大 （ 生产 量６ ０ ０件 ），两 以 Ｉｒ 年 ９ ００ ： 芋的安排 趋 于 分散 属 于粗 加 工阶段 。四是机 床 使用 条件 。主 要 有 ： ① 车 间布 置 情况 ：工 件输 送 滚 道 穿过 机 床 ， ｌ 没引成 通 过 式 ，且 配 涞 置不 超 过三 面 ；同 时，装 卸 工件 只 能推进 拉 出，机 床 安 嚣 中间 导向 。
术的前提下进 行的 。被加 工工件材料 为４ Ｃ Ｍ ／ Ｂ ０ ７ ２ ｒ ｏ Ｇ ３ ７ ，工件硬度 为Ｈ ２ ９ ３ ９ Ｂ ６ — ０ ，由此 及被加工 孔的位置 ，初步制定 组合机床 的方案 ，决定采 厢立 式单面组台机床 ， 由 一
面 两销进行 定位 。由于被加 工零件 的生产批量 大 （ 生产量６ ０ ０ 件 ），所 以工序 的安排趋 于分散 ，属于粗 加工阶 段，推 荐切削用 量为ｖ ＝ ５ ／ ，ｆ Ｏ ３ ｍ ｒ 年 ９０ ０ ｌ １ ｍ ｍｎ － ． ｍ ／ ，选 择 采 用Ｓ Ｃ 刀具 。最 后为设计 的关键点 ：三 图一卡 。即对被加工零 件工序 图、加工示意 图、机床联 系尺寸 图、机床 生产 率计算 卡的绘制与 计算 。 ＥＯ 关键词： 组合机床 ：三 图一卡 ；工件材料 ；立式单面组合 机床
(完整版)组合机床总体设计
2009年5月23 日目录第一部分组合机床总体设计 (3)一、工艺方案的制定 (3)1.1零件工艺基面的选择 (3)1.2 加工工艺分析 (3)1.3 孔切削用量的选择 (3)二、机床配置型式和结构方案的确定 (4)三、组合机床方案图纸设计 (4)3.1被加工零件工序图 (4)3.2加工示意图 (5)3.2.1加工示意图的编制步骤 (6)3.3组合机床生产率的计算 (11)3.3.1生产率的计算和生产率计算卡的绘制 (11)3.4机床联系尺寸图的绘制 (13)3.4.1机床主要联系尺寸的确定 (14)第一部分组合机床总体设计一、工艺方案的制定1.1零件工艺基面的选择由于被加工零件（缝纫机体）是箱体类零件，所以我选择了“一面二孔”的定位方法。
该方法有以下特点：a、很简便的消除工件的六个自由读，使工件获得稳定的固定位置；b、有同时加工五个面的可能。
既能高度集中加工工序，又有利于提高各面上孔的位置精度；c、该方法可以作为从粗加工到精加工的全部工序加工的基准，使整个工艺过程实现基准统一；d、该方法使夹紧方便，夹紧机构简单。
容易使夹紧力对准支承，消除夹紧力引起工件变形对加工精度的影响。
为了保证零件的加工精度及技术要求，工艺基面必须规定相应的公差。
根据缝纫机体零件的大小，定位销孔径选择∅16，太小时，定位销很细，加工中易受力产生较大的变形。
销孔的精度为2级，两销孔中心距定为321毫米，其公差为±毫米。
0.061.2 加工工艺分析由于被加工零件只需要钻孔，所以该机床只有一个钻孔加工工艺。
而且钻孔深度不大，属于一般钻孔。
1.3 孔切削用量的选择由于该缝纫机体是铸铁件，而且硬度大概在200~241左右，根据下表选取切削用量。
表1用高速钢钻头加工铸铁件的切削用量二、机床配置型式和结构方案的确定由于被加工的缝纫机体是一个箱体件，一次只加工一个，生产率要求不是很高，所以我选择了单工位组合机床，而且该零件孔中心线与定位基准面平行，而且需要同时加工两个面，因此选择单工位组合机床中的卧式双面组合机床。
第四章 组合机床设计(3)
第二节 1.被加工零件工序图 1.被加工零件工序图
（1）工序图的作用 被加工零件工 序图是组合机床设 计的主要依据， 计的主要依据，也 是制造、使用、 是制造、使用、检 验和调整机床的重 要技术文件。 要技术文件。
组合机床总体设计
第二节 组合机床总体设计
（2）工序图表示的内容 1）零件的形状、 零件的形状、 轮廓尺寸及与本机床 设计有关的部位的结 构形状和尺寸。 构形状和尺寸。 如需设置中间导 向套，还应表示内部 向套， 的肋、 的肋、壁布置和有关 的结构形状及尺寸， 的结构形状及尺寸， 以检查工件、夹具、 以检查工件、夹具、 刀具是否干涉。 刀具是否干涉。
◆ 有时受结构限制，使用双导向或多导向时，也可固定导向 有时受结构限制，使用双导向或多导向时， 和旋转导向混合使用。 和旋转导向混合使用。
第二节 组合机床总体设计
③ 确定导向主要参数 导向主要参数 导套的直径及公差配合，导套的长度及离工件 导套的直径及公差配合， 端面的距离等。结合实际加工要求，查阅设计手册选择参数。 端面的距离等。结合实际加工要求，查阅设计手册选择参数。
◆ 零件图上不对称 位置尺寸公差换算成对 称尺寸公差时，确定公 称尺寸公差时， 差值要考虑： 差值要考虑：能够达到 零件要求的精度，用组 零件要求的精度， 合机床能够加工出来。 合机床能够加工出来。 如 零件图中尺寸
10−0.1 应换算为工序图 −0.3 中的尺寸 9.8 0.1，以 9.8±
便后续确定导向孔与主 轴孔的位置坐标尺寸。 轴孔的位置坐标尺寸。
第二节 组合机床总体设计
2）加工所用的定 位基准、 位基准、夹压部位及 夹压方向。 夹压方向。 3）本工序加工部 位尺寸精度、 位尺寸精度、表面粗 糙度、 糙度、形状位置尺寸 精度； 精度；对前道工序提 出的定位基准要求。 出的定位基准要求。 4）被加工零件的 编号、名称、材料、 编号、名称、材料、 硬度、 硬度、重量及加工部 位的余量等。 位的余量等。
组合机床总体设计
变速器上盖组合机床总体设计摘要组合机床是根据工件加工需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。
目前，组合机床主要用于平面加工和孔加工两类工序。
而且其生产效率高，加工精度稳定，自动化程度高，使工人劳动强度降低。
由于本次加工的零件为变速器箱体，为大批量生产，而且所要加工的孔较多，本次设计的组合机床主要是对孔进行加工。
此设计绘制的是机床联系尺寸总图。
它是以被加工零件工序图和加工示意图为依据，并初步按选定的主要通用部件以及确定的专用部件的总体结构而绘制的。
是用来表示机床的配置形式，主要构成及各部件安装位置，相互联系，运动关系的总体布局图。
由于组合机床进行加工能够进行多工位加工，提高自动化程度，缩短加工时间和辅助时间。
而且组合机床大部分都是由通用部件组成，研制周期较短，便于设计，制造和使用维护，成本低。
而且机床易于改造，产品和工艺变化时，通用部件还能重复利用，经济性较好。
所以组合机床在大批量生产中的应用十分广泛。
关键词：组合机床，机床总图，自动化The overall design of combination machine tools for the cover oftransmissionABSTRACTThe assembly machine processes is according to the requirement of work pieces , and it is made of a lot of general use parts and a little exclusive use parts and it is a kind of a efficiently production machine. The present, assembly machine tool primarily is used in making the plane surface and the apertures. And because of high production efficiency, the accuracy of process, the stability of it's result, the automation extent higher, and so it can debase the strength of the labour.Because this parts for processing is transmission box, there is a lot of apertures in the part , and want that the processed bore is more, so the main process is making the holes.The design draw's is a total diagram of size of contact of tool machine. It is with was process the spare parts work preface diagram and process sketch map is basis, and the first step press the total structure of the main and in general use parts and certain appropriation parts that make selection but draw of. Is to use to mean that the tool machine installs the form, main composing and each parts install the position, contacting mutually, exercise total layout diagram of relation.Because the assembly machine tool can process some parts together ,so it can boost to automate extent, and shorten the time of process，And that assembly machine tool is made of a lot of general use parts, short the time of design, and it is convenient for designing, fabrication , the cost is low. And the machine tool is apt to be reconstructed, When the technics route changes, the general parts can be reused again, so we use assemble machine tool is economical .So large numbers of assembly machine tools are applied in the machine industrial.KEY WORDS: assembled machine tool，two-sided，active boring board，total diagram of tool machine，automation目录第1章组合机床理论基础 (5)1.1机床在国民经济的地位 (5)1.2组合机床的组成及特点 (5)1.3 组合机床研究基本内容 (6)第2章组合机床方案的制定 (7)2.1 组合机床的工艺范围及配置形式 (7)2.1.1 组合机床工艺范围 (7)2.1.2 组合机床配置形式 (7)2.2 组合机床工艺方案的拟定 (8)2.2.1 确定工艺方案的基本原则 (8)2.2.2 确定工艺方案应注意的问题 (8)第3章组合机床总体设计 (10)3.1 被加工零件工序图 (10)3.1.1 被加工零件工序图的作用与内容 (10)3.1.2 加工零件要求 (10)3.2组合机床切削用量 (11)3.2.1 确定切削用量应注意的问题 (11)3.2.2 切削用量的计算 (12)第4章加工示意图 (14)4.1 加工示意图的作用和内容 (14)4.2刀具，工具，导向装置的选择 (15)4.2.1刀具的选择 (15)4.2.2接杆的选择 (15)4.2.3导向套的选择 (15)4.3初定主轴类型、尺寸和外伸长度 (16)4.4动力部件的工作循环及工作行程的确定 (16)第5章机床联系尺寸图及生产率计算卡 (18)5.1 机床动力部件的选择 (18)5.1.1 动力箱的选择 (18)5.1.2 动力滑台的选择及附属部件 (19)5.2 确定机床尺寸 (21)5.2.1 确定装料高度 (21)5.2.2 中间底座轮廓尺寸 (21)5.2.3 多轴箱轮廓尺寸 (22)5.2 确定机床尺寸 (23)5.3 机床生产率计算卡 (24)结论 (27)谢辞 (28)参考文献 (29)第1章组合机床理论基础1.1机床在国民经济的地位随着现代化工业技术的快速发展，特别是随着它在自动化领域内的快速发展，组合机床的研究已经成为当今机器制造界的一个重要方向，在现代工业运用中，大多数机器的设计和制造都是用机床大批量完成的。