论文26页，11000余字，CAD图纸14张
ZH1105柴油机连杆攻丝专机总体及主轴箱设计
摘 要：本课题设计了一台用于ZH1105柴油机连杆攻丝的组合机床。设计内容主要分为总体设计和主轴箱设计两部分。总体设计包括机床配置型式的确定、结构方案的选择以及“三图一卡”的绘制。组合机床对多孔钻削加工具有较大的优势，它按孔的坐标分布位置实行一次加工，保证了孔的坐标位置尺寸精度。作为组合机床专用部件的主轴箱，有成熟固定的设计模式：标准的主轴箱体、前后侧盖、主轴、传动轴、齿轴、轴承等，以及成熟的传动、布局、结构设计方法。该机床设计采用卧式单面攻螺纹的方案，加工和装配的工艺性好,零件装夹方便。部件设计主要包括绘制多轴箱设计原始依据图、确定主轴和齿轮、设计传动系统；根据主轴箱的大小以及设计和装配要求选择主轴箱的其他零部件。本组合机床有高精度、高刚性、高效率、高灵活性等优点；使用方便，提高了劳动生产率。
关键词：组合机床；攻螺纹；主轴箱
The whole plane connecting rod tapping and Spindle box design in the ZH1105 engine body
Abstract: A Modular machine tool was designed for the ZH1105 diesel engine withTapping rod. The focal point of this topic could be divided into two parts: the general design and the headstock design. The general design includes the confirmation of the modular machine tool, the selecting of the structure type and the completing of the technological drawing of the parts to be manufactured, the general drawing of modular machine tool, drawing of cutter display and the efficiency card of manufacturing.The Modular machine tool has the larger advantages for drilling several holes, according to the hole location coordinates implementation of a processing to ensure the hole location of the coordinates of dimensional accuracy. As a Modular machine tool parts for the spindle box, the design of fixed maturity model: the standard spindle box, the front and back side covers, spindle, drive shaft, gear shaft, bearings, as well as mature transmission, distribution, structural design methods available for selection.The modular machine tool uses the horizontal-type single location one-side processing plan, the processing and assembly technology capability is good, and it clamps conveniently. The headstock design including drawing the primitive basic charts for the diesel engine block, determining the spindle and the gears, designing the transmission system. Other parts of the headstock are selected according to headstock’s dimension and demand of design and assembly. The Modular machine tool has high-precision, high rigidity, high efficiency which can reduce labor intensity, and improve labor productivity.
Key words: Modular machine tool ; Tapping; Headstock
目录
1 引言 1
1.1 概述 1
1.2 课题设计的总体思路 1
2 组合机床总体设计 3
2.1 总体方案论证 3
2.1.1 被加工零件的特点 3
2.1.2 工艺路线的确立 3
2.1.3 机床配置型式的选择 4
2.1.4 定位基准的选择 5
2.1.5 选用滑台传动型式 5
2.2 总体设计计算 5
2.2.1 丝锥的切削负荷 5
2.2.2 攻丝扭矩的计算 5
2.2.3 主轴直径的确定 6
2.2.4 切削速度的确定 6
2.2.5 切削功率的确定 6
2.2.6 攻螺纹主转速的计算 6
2.2.7 确定主轴箱轮廓尺寸 7
2.2.8 生产率计算 7
2.2.9 通用部件的选择 9
2.2.10零部件的设计 10
3 组合机床主轴箱设计 11
3.1 主轴箱原始依据图的绘制 11
3.2主轴结构型式的选择和动力计算 12
3.3 主轴箱传动系统的设计与计算 12
3.3.2 主轴箱传动路线的拟订 13
3.3.3 传动轴位置及齿轮齿数的确定 13
3.3.4轴的校核 15
3.3.5 齿轮的校核 16
3.3.6 轴承的寿命校核 18
3.3.7 键的强度计算 18
3.4 主轴箱前、后盖及箱体设计 19
3.5 附件的选择 19
4 结论 21
附件清单 24
1 引言
1.1 概述
组合机床是由万能机床和专用机床发展来的，它既有专用机床、结构简单的特点，又有万能机床能够重新调整，以适应新工件加工。组合机床是用按系列化标准化设计的通用部件和按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件组成的专用机床。组合机床是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备。它的基本组成是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。它的特征是高效、高质、经济实用，因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业。组成组合机床的通用部件有如下几类：动力部件——动力头、动力滑台和动力箱；工件运送部件——回转工作台、移动工作台和回转鼓轮；支承部件——立柱，床身，底座和滑座等。控制系统有通用的液压传动装置、电气柜、操纵台等。
本组合机床是一台加工柴油机连杆攻丝组合机床，该机床可适用于一定批量的生产。课题来源于江淮动力股份有限公司，是针对目前该公司对ZH1105柴油机机体三面攻螺纹而设计的，以提高其的生产效率、加工精度，从而降低加工成本。
国内主要组合机床厂对主机的质量普遍比较重视,但由于与主机配套的液压件，稳定性受到了严重的影响。许多厂存在着刀具和辅助设计制造能力差的问题。目前, 国内组合机床通用部件由于多家引进了不同国别的技术, 标准还没有统一, 行业归口部门要进一步做工作, 尽快统一起来,这无论对生产通用部件的企业, 还是对用户的选型、维修都有积极的意义。然后着手重点扶持一批有一定基础的中、小企业定点专业化生产, 以稳定质量, 降低成本。瞄准国际同类产品水准, 在行业中创出中国名牌供应国内外市场。
组合机床的设计，目前基本上有两种情况：其一，是根据具体加工对象的具体情况进行专门设计，这是当前最普遍的做法。其二，随着组合机床在我国机械行业的广泛使用，广大工人总结自己生产和使用组合机床的经验，发现组合机床不仅在其组成部件方面有共性，可设计成通用部件，而且一些行业在完成一定工艺范围内组合机床是极其相似的，有可能设计为通用机床，这种机床称为“专能组合机床”。这种组合机床就不需要每次按具体加工对象进行专门设计和生产，而是可以设计成通用品种，组织成批生产，然后按被加工的零件的具体需要，配以简单的夹具及刀具，即可组成加工一定对象的高效率设备。组合机床行业的产品技术现状与激烈竞争的市场以及与用户需求之间的差距是比较大的, 在市场经济的新形势下, 切实解决存在的薄弱环节, 完善售后服务体系, 以求得行业企业的大发展, 前景是美的。
1.2 课题设计的总体思路
课题来源：盐城市江动集团；
课题研究的内容：设计一台加工柴油机连杆攻丝组合机床，具体进行总体、夹具部装图、零件图设计；
加工内容有：连杆材料为40Cr ，调质处理硬度为HBS255-293，本道工序主要加工连杆大端的2×M12×1.25-5H↓18；
生产纲领：年产20万只；
批量：本机床设计、制造一台。
设计要求：
A.总体设计
a.制定工艺方案，确定机床配置型式及结构方案。
b.三图一卡设计，包括：a)被加工零件工序图，b)加工示意图，c)机床联系尺寸图，d)生产率计算卡，e)有关设计计算、校核。
B.主轴箱部装图设计
a 主轴箱部装图设计；b 零件图设计；有关计算、校核等。
C.撰写毕业设计说明书。
设计思路：
根据工艺方案确定机床的型式和总体布局。在选择机床配置型式时，既要考虑实现工艺方案，保证加工精度，技术要求及生产效率；又要考虑机床操作、维护、修理是否良好；还要注意被加工零件的生产批量，以便使设计的组合机床符合多快好省的要求。其制定过程应从以下的几个方面考虑：1、加工的工序和加工精度的要求。2、被加工零件的特点3工件的生产方式, 在加工连杆过程中，还必须考虑到加工零件特点对配置型式和结构方案的影响。在加工精度要求影响方面，不仅提高原始精度，提高工件的定位基准和减少夹压变形等措施。设计的主要思路是把原有的多道工序的单孔加工改为多孔同时加工，这样设计主要是为了解决由多次装夹引起的定位误差问题，保证孔的位置精度。
2 组合机床总体设计
组合机床的总体设计要注重工件及其加工的工艺分析，制订出合理的工艺方案，才能设计出合理的专用机床。根据指定的加工要求，提出若干个工艺方案，选择最优的。工艺方案的确定决定了专用机床的结构、性能、运动、传动、布局等一系列问题。所以，工艺方案设计是专用机床的重要环节。
2.1 总体方案论证
2.1.1 被加工零件的特点
该组合机床的加工对象是连杆，材料是40Cr，硬度为HBS255-293. 本道工序主要加工连杆大端的2×M12×1.25-5H深18。
2.1.2 工艺路线的确立
被加工零件需要在组合机床上完成的加工工序，以及应保证的加工精度是制定机床方案的主要依据。如图2-1：被加工对象为ZH1105型柴油机连杆，材料为40Cr。
