攻丝机床毕业设计说明书(编辑修改稿)

攻丝机床毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

┊ ┊ ┊ ┊ 第 2 章 专用机床的总体设计 专用机床工艺方案的确定 确定专用机床工艺方案的基本原则 （ 1）粗、精加工分开原则 粗、精加工分开有以下几种含义： 1）在同一台多工位机床上，粗、精加工工序分开在相隔工位数较多的两个位置上进行，使粗加工切削热有足够的冷却时间，避免其影响精加工的精度。 此外，粗、精加工的夹具通常也要分开考虑。 2）粗、精加工分开在自动线或流 水线相隔机床数较多的两台机床上进行，这样既可以避免粗加工的切削热影响精加工，又可以避免粗加工时的振动和夹压变形对精加工的影响，机床简单。 但是这样往往会造成机床台数、占地面积和投资增大，因此要综合考虑，以使方案达到最优。 （ 2）工序集中原则 工序集中是近代机械加工的主要发展方向之一。 专用机床正是基于这一原则发展起来的，即运用多刀（相同轴不同刀具）集中在一台机床上完成一个或几个工件的不同表面的复杂工艺过程，从而有效的提高生产率。 因此，拟定方案时，在保证加工质量和操作维修方便的前提下同时应适当的将工序集中。 但是， 工序过于集中会使机床结构复杂，增加设计难度和制造难度。 因此综合考虑这几方面因素很重要。 一般原则如下： 1）适当考虑相同类型的工序的集中 在许可条件下，把相同工序集中在一台机床或同一工位上加工，能简化工作循环和工装结构。 如：集中攻螺纹、集中深孔加工工序、适当集中镗孔工序、适当集中一般的钻、铰工序等。 这样不仅便于统一润滑，还有利于简化主轴传动系统设计。 2）有相对位置精度要求的工序应集中加工 如箱体各面上主要的传动轴孔相互间有严格的位置精度要求，为避免二次安装误差影响和便于机床的调整与找正，这类孔的精加工应集中 起来，在一次安装下进行。 加工工艺分析 从第一章设计题目内容中可知，设计要求专用机床主要用来加工变速器壳长 春 大 学 毕业设计（论文）纸 共 37 页 第 5 页 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 体结合面的螺纹孔。 因此，对变速器壳体进行简要的分析，被加工零件属于箱体类零件，只是攻螺纹，所以在一道工序中完成加工任务，以满足工序集中原则。 由于主轴箱内主轴的尺寸还没有确定，因此无法确定轴间最小距离。 故先按照一道工序设计。 定位基准的选择 本工序加工零件为箱体零件，箱体类零件是机械加工中工序多、精度要求高的零件。 这类零件在加工孔和螺纹时，定位基准通常选用“一面双销”的方法。 它的 特点是： （ 1）可以简便地消除工件的 6个自由度，使工件获得稳定可靠的定位。 （ 2）有同时加工零件五个表面的可能，既能高度集中工序，又有利于提高各面上孔的位置精度。 （ 3）“一面双销”可作为零件从粗加工到精加工的全部工序的定位基准，使整个过程基准统一，从而减少由基准转换带来的累积误差，有利于保证加工精度。 同时，使机床各工序的许多部件实现通用化，有利于缩短设计、制造周期。 降低成本。 （ 4）易于实现自动化定位、夹紧，并有利于防止切屑落于定位基面上。 为了保证加工精度及技术要求作为定位基准的平面和销孔必须规定相应的尺寸精度和表面粗糙度及位置精度。 通常，销孔为 H7 级精度，中心距公差一般为177。 这里选择了177。 定位平面的平面度公差选择了177。 表面粗糙度 Ra=。 在选择定位销时根据工件的重量不同对销孔直径也有一定要求，其选取标准见表 21。 工件质量为 13kg，故定位销孔选择 12mm。 表 21定位销孔直径尺寸 工件重量（ kg） ＜ 20 2050 50100 ＞ 100 定位销孔直径（ mm） ＞ 12 ＞ 16 ＞ 20 ＞ 25 专用机床切削用量的确定 在专用机 床工艺方案确定的过程中，工艺方法和关键工序的切削用量选择十分重要。 切削用量选择的是否合理，对专用机床的加工精度、生产率、刀具耐用度、机床的结构形式及工作可靠性均有较大影响。 专用机床切削用量选择应注意到以下几点： 长 春 大 学 毕业设计（论文）纸 共 37 页 第 6 页 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ （ 1）尽量做到合理使用所有刀具，充分发挥其性能； （ 2）复合刀具切削用量选择应该考虑刀具使用寿命； （ 3）选择切削用量时要注意既要保证生产批量的要求，又要保证刀具一定得耐用度要求； （ 4）切削用量的选择应有利于主轴箱设计； （ 5）确定切削用量时还需考虑所选动力滑台的性能。 切削用量的选 择 本工序中加工的螺纹孔直径、螺距均相同，可以选择相同的切削用量。 切削用量的选择通常使用查表法。 螺纹加工的切削用量见表 22。 被加工零件的材料为灰铸铁 HT200，所以切削速度为。 选择 v=，即n=150r/min。 进给量 f=。 表 22切削用量参照表 加工材料 铸 铁 钢及其合金 铝及其合金 切削速度 (m/min) 515 确定切削力、切削扭矩、切削功率及刀具寿命 根据选定的切削用量，确定切削扭矩，用于确定 主轴及其他传动件的尺寸；确定切削功率，用于选择主传动电动机的功率；确定刀具寿命，可以检验所选切削用量或刀具是否合理。 查表 23 可知攻螺纹时切削力、切削扭矩、切削功率、刀具寿命的计算公式。 下面利用表中的公式进行计算： （ 1）切削转矩 WM D P = =； （ 2）切削功率 9741TVP D =90 8 103=； （ 3）刀具寿命 2 TT WDTKVP = 82 ； 表 23切削力、切削扭矩、切削功率、刀具寿命的计算公式表 刀具 材料 工件 材料 切削力 F（ N） 切削转矩 M（ ） 切削功率 P（ kW ） 刀具寿命 高速 钢 灰铸铁 —— WM D P 9741TVP D TT WDTKVP 长 春 大 学 毕业设计（论文）纸 共 37 页 第 7 页 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 其中 D—— 加工直径（ mm） pw———— 工件螺距（ mm） KT———— 修正系数取 长 春 大 学 毕业设计（论文）纸 共 37 页 第 8 页 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第 3 章 专用机床的主轴箱设计 概述 主轴箱是专用机床的重要组成部件之一。 按专用要求进行设计，由通用零件组成，根据被加工零件的加工要求，安排各主轴的位置，并将动力和运动由电机或动力部件传递给各工作主轴，是指得到要求的转速和转向。 主轴箱是根据加工示意图所确定的工件加工孔的数量、位置、切削用量和主轴类型设计的传递各主轴运动的动力部件。 其动力源于通用动力箱。 主轴箱 一般具有很多根轴，是对一系列孔进行加工。 大也有单轴，以镗孔居多。 主轴箱按结构大小可分为大型主轴箱、小型主轴箱和专用主轴箱三大类。 大型主轴箱又可分为通用主轴箱和标准主轴箱两种。 通用主轴箱结构典型，能利用通用的箱体和传动件。 专用主轴箱结构特殊，常需要加强主轴系统刚性，因此，其传动件必须专门设计。 大型通用主轴箱在生产中应用很广，常见的有： （ 1）钻削类主轴箱； （ 2）攻丝类主轴箱； （ 3）钻、攻复合主轴箱。 通用主轴箱由通用零件，如箱体、主轴、传动轴、传动齿轮、轴套和附加机构等组成。 在主轴箱体内腔，可以安排两排 32mm 宽的齿轮或者三排 24mm 宽的齿轮；箱体后壁与后盖之间可安排一排（后盖 90mm 厚时） 30mm 宽的齿轮或两排（后盖厚 125mm 时） 24mm 宽的齿轮。 (1)通用箱体。 铸铁的通用箱体、前盖、后盖，由于宽度和高度不同，各有 14中规格。 主轴箱基本尺寸已经在前一章中已经确定。 即：标准厚度 180mm；前盖 55mm；后盖 125mm；宽度 500mm；高度 400mm。 长 春 大 学 毕业设计（论文）纸 共 37 页 第 9 页 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ (2)通用主轴以及传动轴 1)通用主轴 通用主轴按用途不同分为钻削类主轴和攻丝主轴两大类。 攻 丝类主轴按支承型式分为前后支承均为圆锥滚子轴承主轴和前后支承均为推力球轴承和无内环滚针轴承的主轴两种。 通用主轴的参数在上一章已经确定外伸长度 120mm；外伸直径 D/d1=38/20；圆锥滚子轴承主轴直径为 20mm。 主轴的最小轴间距见表 31。 由表知主轴直径为 20mm 的圆锥滚子轴承主轴的最小轴间距为 48mm。 从零件图上得知轴间的最小距离为 48mm。 满足要求，所以所有的螺纹可以在一道工序中完成。 表 31圆锥滚子轴承通用主轴最小轴间距 主轴直径（ mm ） 20 25 30 35 40 50 60 15 20 48 25 53 30 58 63 35 63 68 73 40 67 72 77 81 50 72 77 83 86 91 60 82 87 92 96 101 111 2)通用传动轴 通用传动轴按其用途和支撑的不同，分为滚锥传动轴、滚针传动轴、埋头传动轴、手柄轴、油泵传动轴、攻丝用蜗杆轴六种。 表 32 所示为通用传动轴的系 列参数。 初步选定传动轴直径为 20mm。 3)通用齿轮 主轴箱通用齿轮有传动齿轮、动力头齿轮和电机齿轮三种，三种材料均为45 钢，齿部进行高频淬火。 其主要参数见表 33。 由于主轴箱后盖的厚度为125mm，所以动力箱齿轮为 A型。 传动齿轮根据设计过程中安排按表选择。 表 32通用传动轴的系列参数 传动轴类型 传动轴直径 圆锥滚子轴承传动轴 20 25 30 35 40 50 60 滚针轴承传动轴 20 25 30 40 长 春 大 学 毕业设计（论文）纸 共 37 页 第 10 页 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 埋头传动轴 25 30 35。