组合机床毕业设计

摘要

组合机床是以通用部件作为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用主轴箱和夹具，组成的半自动或自动专用机床。

组合机床是一种专用高效自动化技术装备，目前，它是大批量机械产品实现

高效、高质量和经济性生产的关键装备，因而被广泛应用于许多工业生产领域。

在大批量生产的机械工业部门，大量采用的设备是组合机床。因此，组合机床及

其自动线的技术性能和综合自动化水平，在很大程度上决定了这些工业部门产品

的生产效率、产品质量和企业生产组织的结构，也在很大程度上决定了企业产品

的竞争力。矿车轮在矿山机械技术领域用途极为广泛。而本题目就包含了这两种

在机械领域都有着重要用途的设备。

矿车轮钻孔组合机床设计是一个复杂的毕业设计。该零件（矿车轮）结构复

杂，因此零件毛坯采用灰铸铁铸造成形，题目要求设计钻三个M10螺孔

的组合机床。组合机床设计过程复杂，需要查阅资料很多，所以在设计时尽量使

加工简单，但又不影响加工质量，同时使各工序尽量集中，发挥组合机床的优点，

同时使各种误差减小到最低限度。

关键词：组合机床、夹具、多轴箱、传动轴、三图一卡

目录

摘要 (3)

一、绪论 (4)

1.1课题背景 (4)

1.1.1国内组合机床的发展现状 (4)

1.1.2 组合机床的发展趋势 (4)

1.2课题的提出及其意义 (5)

1.3设计任务及其要求 (6)

二、零件分析 (7)

2.1 零件的结构特点及其技术要求 (7)

2.2 零件的生产批量与机床的使用条件 (7)

2.2.1 零件的生产批量 (7)

2.2.2 机床的使用条件 (7)

三、确定组合机床的配置形式和结构方案 (9)

3.1组合机床的组成 (9)

3.2组合机床类型 (10)

3.2.1具有固定夹具的单工位组合机床 (10)

3.2.2具有移动夹具的多工位组合机床 (11)

3.2.3转塔式组合机床 (11)

3.3组合机床的通用部件 (12)

3.3.1通用部件的分类 (12)

3.3.2通用部件的型号、规格及配套关系 (13)

3.3影响因素 (13)

3.3.1加工精度的影响 (13)

3.3.2工件结构状况影响 (14)

3.3.3生产率的影响 (14)

3.3.4现场条件的影响 (14)

四、“三图一卡”的编制 (15)

4.1被加工零件图 (15)

4.2加工示意图 (16)

4.2.1在加工示意图要标注的内容 (16)

4.2.2绘制加工示意图的有关计算 (16)

4.3机床联系尺寸图 (30)

4.3.1选用动力部件 (30)

4.3.2确定装料高度 (32)

4.3.3确定夹具轮廓尺寸 (32)

4.3.4左底座轮廓尺寸 (33)

4.3.5确定多轴箱轮廓尺寸 (33)

4.4生产率计算卡 (35)

Q (36)

4.4.1理想生产率

4.4.2实际生产率1Q (36)

4.4.3机床负荷率负 (37)

4.4.4生产率计算卡 (37)

五、多轴箱设计 (39)

5.1多轴箱功用及分类 (39)

5.2通用多轴箱的组成 (39)

5.3多轴箱的通用零件 (39)

5.3.1通用箱体类零件 (39)

5.3.2通用轴类零件 (41)

5.4绘制多轴箱原始依据图 (42)

5.4.1确定主轴结构形式及齿轮模数 (43)

5.4.2多轴箱的传动系统设计 (43)

5.4.3矿车轮钻孔组合机床多轴箱传动系统的拟定 (45)

5.5绘制传动系统图 (47)

5.6绘制多轴箱总图 (47)

5.7多轴箱零件设计 (48)

六、夹具的设计 (49)

6．1 机床夹具的概述 (49)

6.1.1机床夹具的组成 (49)

6.1.2机床夹具的类型 (49)

6.2工件结构特点分析 (50)

6.3工件定位方案和定位元件的设计 (50)

6.4夹紧方案和夹紧元件的设计 (50)

6.5夹具体的设计 (56)

6.4定位误差分析计算 (56)

6.5夹具精度分析计算 (57)

6.6 夹具设计及操作的简要说明 (58)

总 结 (59)

一、绪论

1.1课题背景

1.1.1国内组合机床的发展现状

近年来，随着数控技术，电子技术，计算机技术的发展，组合机床的服务对象已经由过去的农用机械，载货汽车向以轿车工业为重点的转移，组合机床行业开展了针对轿车零件关键工艺研究开发的科研攻关，采取引进技术，合作生产和自行开发相结合；组合机床也由过去的刚性组合机床向具有一定柔性，可实现多品种加工方向的变化,先后开发了转塔组合机床,主轴移动式组合机床,自动更换主轴箱式组合机床,同时又应用数控技术发展了三坐标加工单元等数控组合机床,把纯刚性的设备变为具有一定柔性,可变可调的装备；组合机床的加工精度以过去多完成粗加工，半精加工向精加工方向转化。组合机床行业开发了针对汽车发动机五大件加工的关键工艺设备，使行业在精加工机床的品种上有了较大扩充，为提供成套设备创造了条件；组合机床制造技术由过去的以机加工为主的单机及自动化向综合成套方向转换，加强了相应配套技术与产品的研究开发，行业的已经初步具备了向用户提供自毛坯上线，经机械加工和非机械加工至成品下线的成套技术装备，包括整个车间的切屑和冷却处理系统；组合机床的控制技术由传统的程序控制技术向数控，计算机管理与监控方向发展。组合机床行业企业生产的组合机床的控制技术，已完成了由接触-继电器控制向可编程控制的转变，从而大大的提高了组合机床的可靠性，故障率大为降低；组合机床的开发已经又过去的人工设计转向计算机辅助设计。组合机床行业大力推行CAD，为提高设计速度，保证设计质量，缩短供货周期创造了有利的条件。

国内该行业虽然取得了很大的进步与发展，但是，在制造技术高速发展上的今天，由于基础比较薄弱，从整体看，与国外先进水平与国内的用户的要求还存在一定的差距，主要表现在产品的可靠性太差，难以适应大批量生产的需要，可调可变性，柔性较差，缺少必要的适应多种加工的新产品，系统化，通用化，模块化程度底，致使制造周期过长，满足不了用户的要求，科学管理，成本控制水平不高，在市场上缺乏竞争力等不足之。

1.1.2 组合机床的发展趋势