机械机床毕业设计49D180柴油机12孔攻丝机床及夹具设计论文

前言一毕业设计目的及意义：一般的单一机床是适合小批量的生产工人多效率低，现在比较流行的数控机床虽然技术含量比较高，使得工人的劳动强度大大地降低，多个工序可以在一台机床上完成，但它也只适合小批量的生产。

我现在研究的组合机床就是适合大批量大量生产，它加工工序单一，操作简单，效率高。

这正是我研究组合机床的必要性之所在。

此次设计的目的是使学生在通过了基础课、专业基础课和专业课的教学过程后进行一次大型的机械设备设计训练，促使学生综合运用所学专业知识进行机械设计；查阅各种有关资料、进行必要的调查研究和分析;熟悉组合机床的组成部分及正确设计；通过组合机床的设计，熟练进行中等难度机械结构的设计，培养分析问题、解决问题的能力，使学生在毕业后能尽快适应所担负的工程技术工作，为祖国多做贡献。

二毕业设计内容此次设计的内容包括：组合机床“三图一卡”设计；主轴箱设计；夹具设计；重要零件设计；编制设计说明书。

在设计中要完成以下工作：1．绘制零件加工工序图组合机床是专门用来完成某工件加工工序的专用设备。

学生首先应熟悉和分析该零件的整个工艺过程，了解该零件在该工序前已加工完的内容和本工序的加工任务，确定在本工序中的定位基准和夹紧位置，加工根据工序图的规定画法绘制工序图。

2．绘制加工示意图，估算生产率在根据本工序加工要求选择好合适的刀具、切削用量，计算好切削扭矩、切削功率和轴向力后，即可选择合适的主轴型式和规格，以及刀具与主轴间的各联接件和刀具的导向件，确定工件的加工表面、刀具联接件与机床主轴间的相互关系，从而画出加工示意图。

本设计中加工示意图可代刀具布置图，所以图示结构应尽量表示清楚。

根据工件加工表面尺寸和切削用量可计算出加工的基本时间，加上查表或估算的其他时间可计算工序时间定额、机床生产率和全年负荷率。

3．绘制机床联系尺寸图根据加工示意图的内容计算刀具切削时的轴向力、切削扭矩切削功率，确定进刀、退刀行程，再根据工序图所示加工零件时的实际需要可确定机床动力部件的型式和规格，再选择与之相配套的其他部件，即可绘制机床联系尺寸图。

机床联系尺寸图在本设计中代机床总图，图示机床各部件结构形状不可过于简化应能表示出其结构特征。

在绘制机床联系尺寸图时，机床的某些专用部件尚未设计好（如主轴箱和夹具），所以只能预留其位置，应在这些部件完成设计后补上，若与机床联系尺寸图有矛盾，则应修改后者，以至能反映机床实况。

4．绘制专用部件图组合机床机械部分由通用部件和专用部件构成，通用部件只需选用，而专用部件需要专门设计，本设计中要求设计的专用部件是主轴箱和夹具部件。

专用部件设计时应设想多种方案，然后分析比较它们的优缺点，最后选择一个最佳方案。

学生通过机床联系尺寸图和专用部件图的设计应能达到对整台机床及部件的结构原理比较熟悉，并有一定的装配和调整方面的知识。

5．绘制重要零件工作图重要零件主要指作用重要、结构复杂、技术要求较多的零件，本设计中主要指夹具体或主轴箱箱体等铸件。

我需要绘制主轴箱体补充加工图。

它主要表明了主轴箱体在铸造出来以后为了满足装配而需要在其上进行哪些加工。

通过绘制重要零件，我对零件结构工艺性的改善及技术要求的标注方面的知识又有了进一步的提高。

6.毕业设计说明书我将在研究、设计过程中及时纪录的有关数据及资料进行最后的整理，编写成设计说明书。

其内容包括毕业设计任务、各种方案示意图及比较分析，必要的计算和最终结论，设计工作完成的心得体会和建议等。

毕业设计工作量要求：设计图纸折合0#图纸4张以上设计说明书 16开纸30页以上，用A4纸打印、正文宋体小四号字说明书格式：1.设计说明书（包括题目、摘要、关键字、字数300-500英文翻译）2.目录3.正文详细叙述涉及主要过程（包括总体方案、各部分具体设计计算过程和设计结果）4.总结5.参考文献三．毕业设计工作进度安排本次毕业设计全过程从第一周到第16周，共16周。

（2月28日——6月19日）首先了解任务书的内容和要求；其次找到设计过程中的所需的参考书，并掌握相关的知识；第三，参观工厂了解组合机床的具体结构以及其夹具的结构形式；第四，根据图纸画出“三图一卡”，经老师指导后修改更正，直到没有问题，第五，完成毕业设计和论文，准备答辩。

具体安排如下：第1—3周开题报告，熟悉资料，准备绘图工具及图纸，并进行调查研究第4—6周绘制工序图、加工示意图、机床联系尺寸图，计算生产率第7—10周主轴箱部件图设计第11至14 周上半周夹具部件图设计，完善机床联系尺寸图第14周下半周至15周重要零件的零件工作图设计，并整理设计说明书第16周编写设计说明书并准备答辩四．毕业设计总任务1）题目名称D180柴油机机体12孔攻丝机床及夹具设计2）题目内容及要求：完成设计一台攻丝机床。

完成对柴油机机体12个孔攻丝。

年生产纲领5万太以上。

加工对象：D180柴油机机体。

12个孔的具体要求见图纸。

3）实验数据及要求：零件加工工序图1张，加工示意图1张，机床联系尺寸图1张，主轴箱装配图1张，夹具装配总图1张，夹具重要零件图1张。

第1章组合机床总体设计1.1攻螺纹组合机床常用的通用部件及选用1.1通用部件的选用原则通用部件的选用是组合机床设计的主要内容之一。

选用的方法是:根据所需的功率、进给力、进给速度等要求,选用动力部件及其配套部件。

选用原则是:1) 切削功率应满足加工所需的计算功率(包括切削所需功率、空转功率、传动功率)。

2) 进给部件应满足加工所需的最大计算进给力、工作行程和工作循环的要求。

3) 动力箱与多主轴箱尺寸相适应和匹配。

4) 应满足加工精度的要求。

5) 尽可能按通用部件的配套关系选用有关的通用部件。

1.2攻螺纹组合机床常用的通用部件及其选用1.2.1 动力滑台动力滑台是由滑座滑鞍和驱动装置组成实现直线进给运动的动力部件。

根据被加工零件即D180N柴油机箱体的工艺要求:底面12-M6攻丝,孔深16mm螺纹深14mm,在滑鞍上安装动力箱,动力箱带动主轴箱完成攻丝工序。

动力滑台根据驱动和控制方式的不同可分为液压滑台机械滑台和数控滑台三种类型。

根据需要选用液压动力滑台,型号为1HY040-IA，台面宽400mm，长800mm，行程长400mm，滑台及滑座总高320mm其特点是:采用双矩形导轨结构形式,导向的长度大,导向性好；滑座体为箱形框架结构,滑座底面中间增加了结合面,结构刚度高，导轨寿命长。

1.2.2 攻丝卡头及攻丝靠模装置1. 攻丝卡头攻丝卡头用于连接丝锥和攻丝主轴,保证丝锥与被加工的螺纹底孔自动对中,并保证丝锥顺利地引进；补偿丝锥每分钟引进量与攻丝主轴每分钟进给量之差值。

2. 攻丝靠模装置攻丝装置的进给运动直接由靠模螺杆靠模螺母得到。

其优点是:靠模经磨制可以得到较准确的螺距,而且靠模杆带动丝锥进给比较轻,其中攻丝接杆可以补偿靠模系统与丝锥自行引进的进给差,攻丝时可以得到较高的精度。

(1) 通用的TO281型攻丝靠模装置这种攻丝靠模装置通常由攻丝靠模和攻丝卡头配合组成攻丝装置。

这种装置易于调整,只要松开压板,便可方便的将丝锥取出,且在变动被加工螺孔时,易装卸调换，只是整个结构轴向尺寸较大。

(2) 通用的TO282攻丝靠模装置这种攻丝靠模装置轴向尺寸较小,主要用于活动攻丝模板和钻攻复合模板。

考虑以上因素,选用通用的TO281型攻丝靠模装置。

3. 攻丝靠模实现的方式攻丝靠模实现的方式有两种:(1) 把攻丝靠模直接装在主轴箱内,组成用于整台机床全部是攻丝工序的攻丝装置,它的特点是刚性好,结构简单,但调整更换丝锥不方便。

(2) 另一种是攻丝模板,将靠模装置装在模板上,模板用固定在主轴箱上的导杆导向。

这种方法结构复杂,刚度亦差。

考虑到以上因素,在设计中采用了前一种方法。

1.2.3 主运动驱动装置----动力箱动力箱是将电机的动力传递给多主轴箱,它与多主轴箱配套使用。

1TD系列动力箱的性能参考<<组合机床设计简明手册>>表5-38、表5-39。

1.2.4. 支承部件组合机床的支承部件往往是通用和专用两部分的组合。

本设计中卧式机床的床身是由通用的侧底座和专用的中间底座组合而成,此种结构的优点是加工和装配工艺性好,安装和运输较方便。

(1) 中间底座其顶面安装夹具,侧面与侧底座相连接,并通过端面定位销定位。

中间底座其结构尺寸需根据工件的大小形状等来确定。

中间底座其一般按专用部件进行设计,但为了不致使组合机床的轮廓尺寸过分繁多,中间底座的主要尺寸应符合如下的国家标准规定：注:1.高度630mm为优先采用值,可根据具体情况采用560 mm和710mm；2.当中间底座长度>1250mm时,可从优先数系R10GB321—64中选用。

因此根据组合机床的联系尺寸，选中间底座的长为800，宽为800，高为350.5(2)侧底座(1CC系列)侧底座的长度应于滑台相适应，选用1CC401型号，它的高度有560\630mm 两种，采用560mm，宽度600mm，长度1350。

1.2.5 计算切削功率并选用动力箱5.14.1195.0p D T = D TvP π740.9=其中 T:主轴切削扭矩mm N ∙；D:螺纹大径,D=6mm ；p: 螺纹螺距,p=1mm ； P: 主轴切削功率(Kw)； v:切削速度(min m )按推荐,加工材料为铸铁时 v=4 ~8min m ，已经取v= 5.65min m计算得: T=2.396mm N ∙P=(2.4×5.65)/(9.740×3.14×6)=0.0739 Kw此时,各主轴的转速按下面的公式计算:主轴n = D v ⨯⨯π1000= 665.51000⨯⨯π=300r/min 12根轴的切削功率为12P :12P =P ×12=0.0739×12=0.89Kw主轴箱所需要的功率,应等于切削功率空载消耗功率及与负载成正比的功率损失之和,即:主P = 切P + 空P +损P主P : 主轴箱总功率；切P : 各主轴切削功率总和， 切P =12P =0.89 Kw ；空P : 各轴空载消耗功率的总和，根据<<组合机床设计>>91P 页轴的空转功率表格,可计算出 空P =0.210 Kw ；损P : 各轴损失功率的总和，损P 一般取传递功率的1%，损P =0.03 Kw 。

计算得: 主P =0.89+0.210+0.03=1.13 Kw在确定攻丝电机功率时,应考虑丝锥钝化的影响,一般按计算功率的1.5~2.5倍选取。

P×(1.5~2.5 )=1.71~2.825 Kw主根据<<组合机床设计简明手册>>P页动力箱的选用标准,选用的动力箱型115号为1TD40,电动机功率是3.0 Kw,驱动轴转速是480r/min。