论文40页，15000余字，CAD图纸14张
拖拉机变速箱体双面钻孔组合机床总体及右主轴箱设计
摘 要：拖拉机变速箱是需要大量生产的零件。为了提高加工精度和生产效率，需要设计组合机床来改善加工情况。本课题设计的是拖拉机变速箱箱体双面钻孔组合机床。用于加工金马300拖拉机变速箱体左面上的18个M10的螺纹底孔、8个M8的螺纹底孔、2个∅20的光孔、1个∅12的光孔以及右面上的18个M10的螺纹底孔、6个M8的螺纹底孔、1个∅12的光孔和一个M16的螺纹底孔。该组合机床设计包括总体设计和部件设计两部分。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。部件设计包括主轴箱设计及夹具设计，其中主轴箱设计包括绘制主轴箱设计原始依据图、确定主轴和齿轮、完成动力计算、设计传动系统。主轴箱根据变速箱体所需要加工孔的数量、位置来确定切削用量和主轴类型，采用1000mm×630mm的通用主轴箱。同时借助钻套引导麻花钻从而保证被加工孔的位置。设计过程中尽量使用了标准零部件，设计出的组合机床结构简单，操作方便，加工精度高，减轻了劳动强度，提高了加工效率，具有较好的经济性。
关键词：变速箱；钻孔；组合机床；主轴箱
Design of General and Right Headstock of Modular Machine Tool for Drilling Holes on Two-Side of Tractor Gear Box
Abstract: The tractor gear box is a product which needs massive production. In order to improve the precision and the production efficiency, it is needed to design a high effective modular machine tool to make. This task is to design the general scheme and right headstock of modular machine tool for drilling holes on two-side of tractor gear box. The modular machine tool is used to drill 18 basic holes of screw of M10, 8 basic holes of screw of M8, 1 holes of ∅20, 1 holes of ∅12 and drill 18 basic holes of screw of M10, 8 basic holes of screw of M8, 1 holes of ∅12, a basic holes of screw of M16, which are on the left and right surface of the JM300 tractor. The design of modular machine tool includes the system design and the part design. The system design includes the definition of the modular machine tool, the selection of the structure plan and the completing of the technological drawings of the part which need to be manufactured, the general drawing of modular machine tool, drawings of cutter display and the efficiency card of manufacture. The part design includes headstock design and jig design, the headstock design includes drawing the primitive basic chart for the gear box, determing the spindle and the gears, completing the power computation, designing the transmission system, drawing the gear box assembly drawing and the part processing charts. The headstock is designed by the quantity, the location of the holes which are needed to be processed. The headstock has been selected 1000mm×630mm as the general body. The headstock uses the standard one, with the aid of drill bush to guide the twist drill and guarantee the precision of processed hole. During the design process, we must use standard component as much as possible to design the modular machine tool in order to simplifying the structure. The modular machine tool is easy to be operated, has high machining precision and can reduce the working intensity, enhance the machining efficiency and had the very good efficiency.
Key word: Gear box; Drill hole; Modular machine tool; Headstock.
目 录
1前 言 1
2总体方案论证 3
2.1 工艺方案设计 3
2.2 确定机床总体布局 4
2.3 确定切削用量 4
3 组合机床总体设计 9
3.1 被加工零件工序图 9
3.2 加工示意图 9
3.3 机床生产率计算卡 14
4右主轴箱设计 16
4.1 绘制主轴箱设计原始依据图 16
4.2 主轴结构型式的选择及动力计算 17
4.3 主轴箱的传动设计和计算 18
4.4 传动系统设计 18
4.5 主轴箱坐标计算、绘制坐标检查图 25
4.6 轴、齿轮的校核 29
5主轴箱体及其附件的选择设计 35
5.1 主轴箱体的选择设计 35
5.2 主轴箱上附件的设计 35
6 结论 36
参 考 文 献 37
致 谢 38
附 录 39
1前 言
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 。它是按高度工序集中的原则设计的，即在一台机床上可以同时完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、车端面、车削和铣削等工序的高效率的专用机床。它是一种自动化或半自动化的机床，无论是机械、电气或液压电气控制的都能实现自动化循环，半自动化循环，它一般采用多轴、多刀、多工序、多面、多工位同时加工。与万能机床和专用机床相比，组合机床有重新改装的优越性，其通用零，部件可以多次重复利用，它是按具体加工对象专门设计的 。在组合机床上可以同时从几个方向采用多把刀具对几个工件进行加工，是实现工序集中的最好途径，是提高生产效率的有效设备。它常常是用多轴对被加工零件一个面上的许多孔同时进行加工，这样就能较好地保证各孔相互之间的精度，提高产品质量，减少工件工序间的搬运，改善劳动条件，也减少了机床占地面积。由于组合机床大多数零，部件是同类的通用部件，这就简化了机床的维护和修理。必要时可以更换整个部件，以提高机床的维修速度。组合机床的通用部件可以组织专门工厂集中生产，有利于提高通用部件的性能，降低制造成本。由于组合机床具有上述诸多优点，在分析解决问题的时候，为我指出了明确的思考问题的方法。组合机床虽然有很多优点，但也有缺点。比如它的可变性较万能机床低，重新改装时有10～20%的零件不能重复利用，而且改装时劳动量比较大 。
近几年来组合机床在许多部门获得广泛的使用，一些中小批量生产部门也开始推广使用。今后组合机床及其自动线将获得更加迅速的发展。其发展方向为：改善机床的布局，增加同时工作的刀具，减少加工余量，提高切削用量，提高工作可靠性以及缩短辅助时间等。为减少自动线的停车损失，提高自动线的柔性，采用电子计算机进行自动线的管理。现在组合机床及其自动线一般已不是完成一个工件的某几道工序，而常常是用于完成工件的全部加工工序。为了使自动线能稳定地保证加工精度，已经广泛采用自动测量和刀具自动补偿技术，做到调刀不停车。越来越多的组合机床用于组成自动线，组合机床本身则是向全自动方向发展。为提高中小批生产的一些箱体件的生产效率，近几年来发展了可调的多工序多刀具的组合机床及其自动线。为了适应仪器仪表工业小箱体加工需要，研制超小型组合机床，这种机床多由超小型气动液压动力头配置而成，体积小，效率高，并能达到高的加工要求。随着组合机床技术的发展，过去一直被认为需按具体加工对象专门设计的组合机床，现在已经可以为一些行业的一定范围的工件制造专门组合机床，这种机床不需要再次按具体加工对象进行专门设计，而是可以作为通用品种进行成批生产，用户根据自己加工产品的需要，配上刀具及工艺装备，即可组成加工一定对象的高效机床 。
我的毕业设计课题是拖拉机变速箱体双面钻孔组合机床总体及右主轴箱设计，课题来源于悦达金马拖拉机厂。这次毕业设计是在实习的基础上进行的，在盐城各机床厂实习期间，深入车间，理论联系实际，了解被加工零件的加工特点，精度和技术要求以及生产率的要求等，确定在组合机床上完成的工艺内容及其加工方法，收集了大量的资料。我们小组通过讨论，协调，既考虑工艺方案的实现，保证加工精度、技术要求及其生产效率，又考虑机床操作、维护、修理是否方便，排屑情况是否良好，还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。
确定了机床各部件间的相互关系，选择通用部件和刀具的导向，计算切削用量.在设计过程中，我参考了《组合机床设计简明手册》、《组合机床设计参考图册》、《机械设计》等资料，进行了主轴箱体的总装设计，齿轮的校核，轴强度的校核等，绘制了零件加工工序图，加工示意图，主轴箱装配图和一套零件图。这台组合机床工序比较集中，一次装夹就可以完成最终加工，既降低了投资成本，又使产品的加工质量得到提高，机床运转平稳，工作可靠，结构简单，装卸方便，便于调整和维修。
2总体方案论证
设计的机床要满足加工要求、保证加工精度；尽可能选用通用件、以降低成本；各动力部件用电气控制。因此根据上述要求和拖拉机变速箱体的加工特点确定设计方案 。
2.1 工艺方案设计
组合机床的总体设计要注重工件及其加工的工艺分析，只有制定出先进合理的工艺方案,才能设计出先进合理的组合机床。根据指定的加工要求,提出若干个工艺方案,择其佳者。工艺方案确定了,组合机床的结构、性能、运动、传动、布局等一系列问题也就解决了。所以，工艺方案设计是组合机床设计的重要环节 。
根据先粗加工后精加工、先基准面后其它表面、先主要表面后次要表面的机械加工工序安排的加工原则，对金马300型拖拉机变速箱体的工艺路线作如下设计：
工序1 粗铣基准面及向搭子面、Y向、W向搭子面；
工序2 精铣基准面；
工序3 钻基准面孔；
工序4 粗铣两侧面；
工序5 精铣两侧面；
工序6 粗镗孔；
工序7 半精镗孔；
工序8 精镗孔；
工序9 钻左右侧面孔；
工序10 钻两端面孔；
工序11 攻两侧面孔；
工序12 攻三面孔；
工序13 攻螺纹；
工序14 最终检验。
本道工序（工序9）：钻左右两侧面的孔，由本设备金马300拖拉机变速箱体双面钻组合机床完成，因此，本设备的主要功能是完成拖拉机变速箱体左、右两个面上55个孔的加工。具体加工内容及加工精度是：
