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P65F上箱體缸體粗鏜孔專機主軸箱設計

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更新時間：2016-02-27
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P65F上箱體缸體粗鏜孔專機主軸箱設計.rar
目錄

1 引言 1
1.1組合機床的概念 1
1.2組合機床的發展歷史 2
1.3加工對象及用途 3
1.4組合機床的組成 3
1.5組合機床通用部件分類 5
1.6組合機床的特點和分類 5
2 本設計主要研究內容及加工方案的制定 7
2.1原始數據的介紹 7
2.2主軸箱的總體設計方案 7
2.3加工方案制定 8
2.4選擇切削余量 8
2.5確定刀具 10
2.6確定夾具 10
3 “三圖一卡”的編制 11
3.1 被加工零件圖 11
3.2被加工零件工序圖 12
3.3被加工零件示意圖 17
3.5機床尺寸聯系圖 20
4 組合機床主軸箱設計 22
4.1主軸箱的用途、分類及組成 22
4.2主軸結構形式的選擇 22
4.3主軸箱的動力計算及動力箱的選擇 22
4.4傳動系統的設計與計算 23
4.5主軸箱輪廓尺寸及其相關系數 25
4.6強度校核 25
結束語 32
致謝 33
參考文獻 34
引言
組合機床是根據工件加工需要，以大量系列化、標準化的通用部件為基礎，配以少量的專用部件，對一種或數種工件按預先確定的工序進行加工的高效專用機床。組合機床能夠對工件進行多刀、多軸、多面、多工位同時加工；可完成鉆孔、擴孔、鏜孔、攻螺紋、銑削、車孔端面等工序，隨著組合機床技術的發展，其工藝范圍日益擴大，如：焊接、熱處理、自動測量和自動裝配、清洗等非切削工序。
組合機床廣泛應用于大批量生產的行業，如：汽車、拖拉機、電動機、內燃機、閥門、縫紉機等制造業。主要加工箱體類零件，如氣缸體、變速箱體、汽缸蓋、閥體等；一些重要零件的關鍵加工工序，雖然生產批量不大，也采用組合機床來保證其加工質量。目前，組合機床的研制正向高效、高精度、高自動化的柔性化方向發展。
本文根據工廠需要,設計能高效、高精度的進行上箱體缸體精鏜孔專機上的主軸箱。
1.1 組合機床的概念
組合機床是一種自動化或半自動化的機床。無論是機械電氣或電氣控制的都能實現自動循環。半自動化的組合機床，工人只要將工件裝夾好，按一下按鈕，機床既可自動進行加工，加工一個循環停止。自動化的組合機床，工人只要將零件放到料斗或上料架上，機床即可連續不斷地進行加工。
組合機床的通用部件和標準件約占70%——80%，這些部件是系列化的，可以進行成批生產。其余20%——30%的專用部件是由被加工零件的形狀、輪廓尺寸、工藝和工序來決定，如夾具、主軸箱、刀具和工具等。
1.2 組合機床的發展歷史
1.2.1 國外組合機床的發展歷史
1911年，美國為了加工汽車零件研制了組合機床。在發展初期，各機床制造廠都執行自己的通用部件標準。為了方便用戶使用和維護，提高互換性，1953年美國福特汽車公司和通用汽車公司與美國機床制造廠協定，確定了組合機床通用部件標準化的原則，并規定了部件間聯系尺寸。1973年ISO公布了第一批組合機床通用部件標準，使機床制造標準化做了行業性的規定。在剛過去的20世紀中，對機械制造裝備進行了多次更新換代。50年代為“規模效益”模式，即少品種大批量生產模式；70年代，是“精益生產”模式，以提高質量，減低成本為標志，80年代較多的采用數控機床、機器人、柔性制造單元和系統等高技術的集成機械制造裝備；90年代，機械制造裝備普遍具有“柔性化”、“自動化”和“精密化”的特點，適應多品種小批量和經常更新產品的需要。
1.2.2 國內組合機床的發展歷史
在改革開放以來，我國機械制造業迅猛發展。已經具備了成套生產加工各種精密的，高度自動化的以及高效率的組合機床和自動生產線，有些機床甚至已經接近世界先進水平。現在我國已經可以研制并生產出六軸五聯動的系統，分辨率可以達到1微米，適用于復雜型體的加工。組合機床未來的發展將更多的采用調速電動機和滾珠絲杠等傳動，以簡化結構、縮短生產節拍；采用數字控制系統和主軸箱、夾具自動更換系統，以提高工藝可調性；以及納入柔性制造系統等。
1.3 加工對象及用途
1P65F上箱體缸體粗鏜孔專機是江蘇林海動力機械集團自主研發的專機。江蘇林海動力機械集團公司先后研制開發了排量從26ML到520ML的各種類型的二沖程、四沖程汽油機，臥式、立式、風冷、強制風冷、水冷、油冷及各種起動方式和用途的汽油發動機以及各類配套動力機械。主要產品有ATV、CUV等特種車輛；通用發動機及小型汽油發電機組、泵、油鋸、風力滅火機、割灌機等小動力配套機械；摩托車及摩托車發動機等。1P65F上箱體缸體粗鏜孔機床是林海集團為了滿足生產要求，自主研發的專機。它用來摩托車發動機活塞銷孔的鏜削，生產綱領：單班制5萬臺。摩托車發動機活塞銷孔的鏜削具有下列特點:1)孔公差要求嚴格;2)表面光潔度要求高:3)孔的幾何形狀要求較高;4)生產率較高。本工序一般是在大量生產機床上進行的。通常采用三臺機床:一臺粗鏜孔、一臺精鏜孔及一臺切槽。不過,對于某些情況下的生產來說,分開在三臺高效率的機床上加工的投資畢竟是不合算的。所以林海集團考慮到大批量生產，研發了專機。
1P65F上箱體缸體粗鏜孔專機要求生產單班制年產5萬件零件。屬于大批量生產，在批量生產中為了提高生產率，必須注意縮短加工時間和輔助時間，而且盡可能使輔助和加工時間重合，使每個工位安裝多個工件同時進行多刀加工，實行工序高度集中，因而廣泛采用組合專用機床。組合機床是根據工件加工需要，以大量系列化、標準化的通用部件為基礎，配以少量專用部件，對一種或數種工件按預先確定的工序進行加工的高效專用機床。專用機床能夠對工件進行多刀、多軸、多面、多工位同時加工；可完成鉆孔、擴孔、鏜孔、攻螺紋、銑削、車孔端面等工序，隨著組合機床技術的發展，其工藝范圍日益擴大，如：焊接、熱處理、自動測量和自動裝配、清洗等非切削工序。組合機床是用已經系列化、標準化的通用部件和少量專用部件組成的多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的高效專用機床，生產效率比通用機床高幾倍至幾十倍。專用機床廣泛應用于大批量生產的行業，如：汽車、拖拉機、電動機、內燃機、閥門、縫紉機等制造業。主要加工箱體類零件，如汽缸體、變速箱體、汽缸蓋、閥體等；一些重要零件的關鍵加工工序，雖然生產批量不大，也采用組合機床來保證其加工質量。
1.4 組合機床的組成
組合機床與一般所指的專用機床的最大不同點，在于組合機床是由大量通用部件及少量專用部件所組成。因此，通用部件是組合機床發展的一個很重要的基礎及標志。所謂組合機床通用部件，通常是泛指在組合機床及其自動線的設計與使用中，可以相互更換使用的一些專能部件。這些部件是經過試制與試驗而最后定型的。因此，相對而言，它的結構較可靠，使用性能是較穩定的。同時還可以組織專業廠進行生產，使用廠可以象買標準設備一樣在市場上買到。這樣便可以大大縮短設備的設計與制造周期，降低設備的制造成本。通用部件之所以能相互更換使用，這就是由于各種通用部件之間均有著統一的聯系尺寸標準。在組合機床的零件總數中，通用零部件所占有的比重是較大的。一般可達60-70%，最高者則可達到90%以上。不僅如此，而且它的種類也是很多種的。大的通用部件可以是個床身、立柱、動力頭、動力滑臺及冷卻系統等，小的通用部件則可以是個電氣擋鐵、液壓元件（如油缸及單向閥）等。

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