钻床主轴设计
PLC钻床主轴进给控制系统程序的设计说明
第十四组题目：钻床主轴进给控制系统程序设计控制要求：钻头从初始位置开始向右进行钻深孔工作，钻孔过程中，钻头向右钻一段距离后返回初始位置，然后再向右钻一段距离后再返回初始位置，如此反复，完成钻深孔工作过程。
钻头初始位置在原点（光电开关SQ1处），按下启动按钮SB1,钻头进给至SQ2光电开关处后返回原点，然后再进给至SQ3光电开关处后返回原点，依此类推，最后返回原点停止，至此完成钻床主轴进给控制系统全过程。
工艺流程图：钻床主轴工作示意图按照任务书的要求，完成控制设计。
0.前言PLC = Programmable logic Controller，可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。
它采用一类可编程的存储器，用于其部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
编程序控制器简称PLC，是一种以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术、通信技术和传统的继电器控制技术而发展起来的新型工业控制装置，具有编程容易、体积小、使用灵活方便、抗干扰能力强、可靠性高等一系列优点，是专门为工业控制应用而设计的一种通用控制器，近年来在工业生产的许多领域，如冶金、机械、电力、石油、煤炭、化工、轻纺、交通、食品、环保、轻工、建材等工业部门得到了广泛的应用，已经成为工业自动化的三大支柱之一。
由于PLC的应用日益广泛，学习和掌握其原理与应用设计对于工业领域的广大科技工作者以及大专院校电气和机电等有关专业的学生而言很有必要目录0. 前言1. 课程设计的任务和要求 1.1 控制要求1.2 课程设计任务书1.3 设计思想2. 总体设计2.1 操作面板示意图2.2 端子分配图3. PLC程序设计3.1 顺序功能图3.2 PLC控制梯形图4. 程序模拟调试说明5. 结束语6. 参考文献1.1.3 设计思想满足设计要求，设备要求设置多种工作方式，手动和自动（包括连续，单周期）工作方式。
立式单面8轴数控组合钻床主轴箱设计-答辩稿-文档
A2 1张
3.机床尺寸联系图
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4.主轴箱装配图
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5.单片机控制的硬件电路图
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6.编写设计说明书和翻译外文资料各一份
结 束！ 谢谢老师 ！
· 1 刀具的选择 · 2 切削用量的选择 · 3 接杆的选择 · 4 导向结构的选择 · 5 动力头工作循环及其行程的确定
机床尺寸联系图设计
1.根据初步选定的主要通用部件（动力箱及其 配套的滑座 、床身或立柱）， 以及确定的专用 部件的结构原理绘制。 2.材料的装料高度的确定 3.主轴箱和夹具轮廓尺寸的确定
数控机床的发展趋势
· 1.
· 2. · 3. · 4. · 5.
高精度
高速度 高柔性 高性能 模块化
组合机床工艺方案的制定
· 2. 1 工艺基面的分析
给定的工艺基准： N面（三点） 、。62B11
（一点） 、L面（二点）
夹压部位： G面
· 2.2 加工工艺的分析
组合机床的总体设计
刀具布置图的设计
2. 根据0轴和主轴的切削用量 ，计算传动轴的 齿轮大小和轴径 。进行齿轮的传动系统布置
硬件电路原理图设计
根据总体方案及机械结构的控制要求 ，确定 硬件电路的总体方案 ，绘制硬件电路控制图 。 主要包括键盘 、显示器 、存储器及总.工序图
A1 1张
2.刀具布置图
大家好！ 谢谢各位老师来参加
我的毕业答辩
立式单面8轴数控组合钻床 主轴箱设计
指导老师： 姓名： 学号：
· 主要设计内容：
针对被加工零件做组合钻床的总体设计 ，根 据零件图绘制被加工零件工序图 ，机床联系 尺寸图 ，加工示意图 ， 以及绘制过程的重要 点和注意点 。 由零件孔的位置和动力确定主 轴箱内各轴的齿轮之间的传动关系 ， 由各种 参数绘制主轴箱总图 .
PLC钻床主轴进给控制系统程序设计
PLC钻床主轴进给控制系统程序设计介绍：PLC钻床主轴进给控制系统是一种由程序控制的自动化设备，用于控制钻床的主轴运动和进给动作。
通过PLC编程实现了对钻床主轴的启停控制、前进和后退控制、速度调节等功能。
本文将介绍PLC钻床主轴进给控制系统的程序设计。
程序设计步骤：1.确定功能需求：根据钻床主轴的控制要求，确定需要实现的功能模块，如启停控制、方向控制、速度调节等。
2.确定I/O配置：根据钻床主轴的硬件接口，确定所需的输入输出信号，如启动信号、停止信号、方向信号、速度信号等。
然后将这些信号连接到PLC的输入输出模块。
3.确定运动控制算法：根据钻床主轴的运动特性，确定相应的运动控制算法，如PID控制算法、速度闭环控制算法等。
4.编写PLC程序：根据功能需求和运动控制算法，使用PLC编程软件编写相应的控制程序。
程序包括输入输出模块的配置、运动控制算法的实现以及信号的判断和处理逻辑。
示例程序：以下是一个简单的PLC钻床主轴进给控制系统的程序设计示例。
主程序：1.初始化程序，包括I/O模块的初始化和变量的初始化。
2.读取输入信号，包括启动信号、停止信号、方向信号和速度信号。
3.判断启动信号和停止信号的状态，根据状态进行相应的处理。
如果启动信号为ON且停止信号为OFF，则进行下一步。
4.根据方向信号设置主轴的运动方向，如果方向信号为正，则设置主轴向前运动；如果方向信号为负，则设置主轴向后运动。
5.根据速度信号设置主轴的运动速度。
6.控制主轴的启停，如果启动信号为ON，则启动主轴；如果停止信号为ON，则停止主轴。
7.主程序循环运行，不断读取输入信号并进行处理。
总结：PLC钻床主轴进给控制系统的程序设计是一个复杂而关键的任务，需要充分了解钻床主轴的运动特性和控制要求。
通过合理的功能需求分析和运动控制算法设计，再结合PLC编程软件的使用，可以编写出稳定可靠的PLC钻床主轴进给控制系统程序。
卧式双面十轴组合钻床右主轴箱及中间底座设计
摘要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工序集中的一种高效专用机床。
而且其生产效率高，加工精度稳定，自动化程度高，使工人劳动强度降低。
本次设计的是一台加工“汽车制动室支架”的组合钻床，主要用来一次性加工完成汽车制动室支架的二个零件,共计10个孔，一次安装两个工件，左主轴箱钻4孔，右主轴箱钻6孔，我负责设计的是右主轴箱和中间底座的设计。
根据所加工孔的位置及速度要求，算出切削速度和主轴转速，确定右主轴箱轮廓尺寸、主轴的型式和直径。
再根据驱动轴位置和转速、各主轴位置及其转速要求，合理布置传动轴的位置，把驱动轴和各主轴连接起来，使各主轴获得所需转速和转向，完成钻孔。
中间底座的结构、尺寸则需要根据工件的大小、形状以及组合钻床的配置形式等来确定。
由于组合钻床能够进行多工位加工，提高自动化程度，缩短加工时间和辅助时间。
而且组合钻床大部分都是由通用部件组成，研制周期较短，便于设计、制造和使用维护，成本低。
而且机床易于改造，产品和工艺变化时，通用部件还能重复利用，经济性较好。
所以组合机床在大批量生产中的应用十分广泛。
关键词：组合钻床；主轴箱；中间底座AbstractCombination machine is based on the workpiece processing needs,take a large number of general part as the foundation,with a few of dedicated part which composes the focus on process of a efficient special machine.Moreover its production efficiency is high,machining accuracy is stable, degree of automation is high,cause the workers labor intensity to reduce.This design is a combination drilling machine of processing "automobile brake room stent" , mainly uses for complete two parts of automobile brake room stent which processing a one-time, the total 10 holes,one-time installs two workpieces, the left spindle box drills 4 ,the right spindle box drills 6 , what I am responsible to the design of the right spindle box and the middle base .According to processes the hole the position and the speed request,calculated to cutting speed and the spindle speed ,determines the right spindle box outline of size,the spindle type and the diameter.Then according to drive shaft position and speed,various spindle position and rotational speed request,reasonable arrangement transmission shaft location,connects the drive shaft and various spindle ,causes various spindle to obtains needs the rotational speed and change direction , completes the drill hole.The middle base’s structure , size has to be based on the workpiece size, the shape as well as the combination drilling machine configuration form and so on to determined.Due to the combination drilling machine carries on the multi-location processing,improves the degree of automation, reduces processing time and auxiliary time.Moreover the combination drilling machine majority is composed of general part,the development cycle is short,and is advantageous for the design, the manufacture and use maintenance, the cost is low. Moreover the machine easy to transform, when product and process changes, the general part can also the reuse,the efficiency be good.So combination of machine tools is very widespread in production in enormous quantities application.Keywords: combination drilling machine spindle box middle base目录1 组合机床概述 (1)1.1 引言 (1)1.2 组合机床组成及特点 (1)1.3 组合机床的工艺范围及配置形式 (2)1.3.1 组合机床的工艺范围 (2)1.3.2 组合机床的配置形式 (3)1.4 组合机床的设计步骤 (5)1.4.1 调查研究 (5)1.4.2 总体方案设计 (5)1.4.3 技术设计 (6)1.4.4 工作设计 (6)2 组合钻床设计 (7)2.1 零件分析 (7)2.2 组合钻床设计的组成及设计任务 (7)2.2.1 组合钻床设计的组成 (7)2.2.2 本课题主要任务 (7)2.3 工艺方案及基准的选择 (8)2.3.1 确定组合钻床工艺方案的机本原则 (8)2.3.2 组合钻床工艺方案的一般步骤 (9)2.3.3确定切削力、切削转矩、切削功率及刀具耐用度 (10)2.4 组合钻床主轴箱概况 (10)2.4.1 组成 (10)2.4.2主轴箱的通用零件 (10)2.5 工序与计算 (11)2.5.1 加工条件 (11)2.5.2计算切削速度、主轴转速 (11)3多轴箱的设计 (13)3.1 多轴箱的基本结构和表达方法 (13)3.1.1 多轴箱的简介 (13)3.1.2多轴箱的组成 (13)3.1.3多轴箱总图绘制方法 (13)3.2多轴箱通用零件 (13)3.2.1 通用箱体类零件 (14)3.2.2 通用主轴 (14)3.2.3 通用传动轴 (14)3.2.4 通用齿轮和套 (14)3.3通用多轴箱的设计分析 (15)3.3.1 绘制多轴箱设计原始依据图 (15)3.3.2 确定多轴箱轮廓尺寸 (16)3.3.3 主轴型式和直径的确定 (16)3.3.4主轴箱所需进给力计算 (18)3.3.5 主轴箱所需功率计算 (18)3.3.6 动力部件 (19)3.3.7多轴箱传动设计 (19)3.3.8 计算传动轴的坐标 (23)3.3.9 润滑油泵和手柄轴的安置 (24)4 中间底座的设计 (26)4.1引言 (26)4.2中间底座的作用及基本要求 (26)4.2.1 中间底座的作用 (26)4.2.2 对于中间底座的基本要求 (26)4.3中间底座的设计原则 (27)4.3.1合理选择截面形状和尺寸 (27)4.3.2合理布置加强筋 (27)4.4中间底座壁厚、加强筋厚度的选择 (27)4.5如何提高连接处的局部刚度和接触刚度 (28)4.6中间底座结构工艺性 (28)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录............................................................................................................... 错误！未定义书签。
变速器箱体专用钻床主轴箱的设计
《 备制 造技 术 ）０ １ 装 ） １ 年第 ３期 ２
ｈ ４ ｌｎ： ｚ ３ｉｌ ｌ
ｈ： ３ ７． ５ ｍｍ ； ３ ６
一
Ｂ＝２ ７＋６９ ５ ３ ８． ８＝ ４ ． ＋ ３ ４３ ３４．３８ ｍｍ ： ９
ｂ ｌ
爪 Ｉ
‘ ， ２
厂ｒ 、
Ｈ ＝５ ５＋４３ ３ ７． ＋ ３ ６５＝ ４３ ０ ５．５ ｍｍ 。
，— —
— —
最低 孔 高 度 。
（） ２ 切削力的计算 。切 削力计算公式
Ｆ＝２ Ｄ ｆ Ｂ ６ Ｈ
０８ ． ０６ ．
（） ４
，
、
２ 右 主轴 箱的设计 流程
２ １ 绘 制主 轴 箱设 计 原 始依 据 图 。 ．
孔 ５ ：
单＝ ２ ６× ５× ０． × ２１ ＝ ５ ９． ５ Ｎ １ ０ ０ ６
１３ 动力 部件 的选 择 ．
（） １ 电动 机 功率 的确 定 。
１９ ０ ８ ． ． ０６ ．
设计的专用部件组成 的机 床。主轴箱是其重要专用
部 件 ， 部分 设 计 的优 劣 ， 该 直接 关 系 到零 件加 工 的精
度 ， 响零件 加 工 品质 的高 低 。这 一 部 分 的设 计 ， 影 关
０ ８ ～ ０． ． ９。
阿
液压蒲 台 侧底座
锚 …
夹具 体 中间底座
两 孔 总共 所消 耗 的功 率 为
多一 一 轴争＝ 箱卵
０ ． 一７ ＿ Ｗ ８ ２５ ～ －ｋ ９
选 择 动力 箱 型号 为 ｌ Ｄ ０ Ｉ。 Ｔ ４～ 电 动 机 型 号 为 Ｙｌ２一 ４ 功 率 ５５ｋ ， 速 ３Ｓ ， ． Ｗ 转
立式钻床主轴箱的设计
立式钻床主轴箱的设计
摘要
金属切削机床是用刀具或磨具对金属工件进行切削加工的机械，在机械制造行业中，机床有着超级普遍的应用。
其中钻削加工机床在零件加工中占有相当的比例，据统计在零件加工中钻孔加工占25%以上。
钻床是孔加工专用机床,要紧用来加工外形复杂、没有对称回转轴的工件上的孔，如箱体、机架等零件上的各类孔。
钻床能够完成钻孔、扩孔、铰孔、刮平面和攻螺纹等加工内容。
立式钻床是比较一般的一种切削机床，该机床的特点是主轴箱和工作台安置在立柱上，主轴垂直布置的钻床。
本设计依照机床实际加工能力及机床性能，完成对立式钻床主轴箱的设计。
主轴变速箱是立式钻床的重要部件之一，因此合理设计主轴变速箱的变速方案及合理设计实现变速的零部件是这次毕业设计的关键。
具体设计内容包括：
第一：选电动机类型及型号，选择电机时需考虑价值和性能要求；然后依照所选电机确信总传动比，绘制转速图和传动简图；如此就能够够确信实现变速所需齿轮齿数；最后依照转速和功率计算出轴的转矩及轴的计算转速，对齿轮强度进行强度校核。
钻床主轴进给机构改造-变速机构设计
A
With the manufacturing development, numerical control manufacturing has become one of the major advanced technologies. efficiency and accuracy has been improved in application of the technology. Numerical control auto-drilling machine is a kind of the new machine tools that can improve the machining accuracy and efficiency. The paner has designed for Numerical control auto-drilling machine, using design method of the ordinary lathe, and considering the characteristic of the numerical control machine tools synthetically. cutting force s been calculated, the structural and the control system has been designed. Finally, the software routine has been explored.This paner has finished completed a investigation of internal and external of current situation for numerical control multistage-drilling machine, and compared it, put forward a feasible scheme; completed the mechanical structural design an calculated and designed the electric control system, and finished the software and hardware of the control system tentatively.The design is about reconstructing the ordinary drill to carry out multiple position drill. The ordinary drill is a single drill. The machining accuracy of the work-piece will be affected by the mount. Because the exact position of work-piece will be affected by the adjustment. It will promote its productive efficiency, shorten its processing time through the design of the rapid spindle, moving and evolution worktable. Hereby, the keystone of this design paper is how to design the rapid spindle, moving and evolution worktable.
钻床主轴箱设计说明
目录一.主传动的运动设计1.主电机的选定2.转速图的拟定3.齿轮的确定4.齿轮的布置二.传动件的估算与验算1.传动件的估算与验算2•齿轮模数的估算和计算3•轴承选择三.夹具设计1・工艺加工过程2 •设计夹具四致五参考资料1-1主传动的运动设计1.主电机的选定山总体设讣方案可知：Z5140钻床的总功率为4kW,转速为1450 r/min,根据机械设计手选取电机为JO2-32,其外型见下图，其安装尺寸见下表：其螺栓直径为。
2. 转速图的拟定拟定立式钻床的主传动系统的转速图，山总体设汁方按可知：主轴的转速围JB9—59一GB52166GB921 — 66GB7766, 一(4JO3 — 112^JO3 —铀燃图寂豔5(1〜3如注阀) 8(4・5迦肖阳)P匚为31.5〜1400 r/min,异步电动机的转速为1450 r/mino1. 选定公比0中型通用机床，常用的公比e 为1・26或1.41,考虑到适当减小本钻床的相 对速度损 失，选定0二1・41。
=46Z = 1 + -1?A = 1 + -I ^- = 11.8,取 Z=12 lg°lgl.41按标准转速数列为：31, 45, 63, 90, 125, 180, 1250, 355, 500, 710, 1000, 1450r/min o2. 选择结构式1） 确定变速组的数LI 和各变速组中传动副的数LI大多数的机床广泛应用滑移齿轮的变速方式，为了满足结构设计和操纵方便 的要求，通常采用双联或三联滑移齿轮。
该机床的变速围较大，必须经过较长的 传动链减速才能把电动机的转速降到主轴所需的转速，故主轴转速为12级的变 速系统需要2个或3个变速组，即Z=12=4X3,或Z=12=4X2X2-4,或Z=12=3 X2X2o 为了结构紧凑和主轴箱不过分的大，故选取Z=12=4X2X2-4.2） 确定不同传动副数的各变速组的排列次序按着传动顺序，各变速组排列方案有：12=4X2X2-4 12=2X2X4-4 12=2X4X2-4因本钻床在结构上有特殊要求，根据设计要点，应遵守“前多后少”的原则, 选择12=4X2X2-4的方案。
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钻床主轴设计前言毕业设计是在学完了机械设计机械制造工艺与夹具机械加工工艺计算机基础CAD制图等课程后是学生在校期间十分重要的综合性实践环节是学生全面运用所学基础理论专业知识和基本技能对实际问题进行研究或设计的综合训练旨在培养学生的专业研究素养提高分析和解决问题的能力使学生的创新意识和专业素质得到提升使学生的创造性得以发挥装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业如信息技术及其产业生物技术及其产业航空航天等国防工业产业的使能技术和最基本的装备马克思曾经说过各种经济时代的区别不在于生产什么而在于怎样生产用什么劳动资料生产制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术当今世界各国制造业广泛采用数控技术以提高制造能力和水平提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业而且在高精尖数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策总之大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展提高综合国力和国家地位的重要途径2010年11月目录前言1绪论3毕业设计任务书4零件图样分析631 图样分析632 零件图样功能分析8零件的生产类型9拟定零件加工工艺路线分析1051 选择零件各表面的加工方法1052 估算毛坯的机械加工余量1153 拟定零件加工工艺路线1254 尺寸形状位置精度的保证方法14零件的毛坯类型及其制造方法20零件毛坯类型20毛坯热处理21选择零件的定位基准和加工装备23零件的定位基准选择23加工装备的选择25确定加工参数及设计28确定加工参数设计小结29第十章参考文献30第一章绪论毕业设计是学生在校期间内完成所有的学业后一个十分重要的综合性实践环节毕业设计内容涉及到学生在校期间内所科目的内容是学生所学的基础理论知识专业知识和基本技能对实际问题进行研究或设计的一次综合训练旨在检测和培养学生的专业研究素养提高分析和解决问题的能力使学生的创新意识和专业素质得到提升使学生的创造性得以发挥也让学生在设计中发现自己在学习知识上漏洞和缺损都可以在这次毕业设计中查漏补缺使学生能都在生产总有独挡一面的能力这也是学校培养学生的目的之一毕业设计在培养人才中的地位和作用随着科学技术的发展机械产品结构越来越合理其性能精度和效率日趋提高更新换代频繁生产类型由大批量生产向多种小批量转化因此对专业人才的需求也日益增大对专业人才的技术掌握也日趋提高看学生掌握了多少专业知识毕业设计是一个检验学生是否掌握了专业知识掌握了多少专业知识毕业设计是一个理论向实际转化的过渡把理论和实际有机的联合起来第二章毕业设计任务书课题一钻床主轴生产加工工艺设计零件图生产批量单件小批生产每次50件设计要求完成零件工艺过程卡工序卡刀具卡内容2一组必须有电子档手工绘制零件图一张人说明书一份人字数3000字以上可选择普通机床加工以及数控机床加工精加工若精加工选用数控机床则必须编制加工程序设计说明书要求详细阐述从毛坯至成品的全过程包括进行零件图的工艺分析毛坯选择毛坯尺寸确定毛坯热处理及其工序安排分析必要夹具或工装的基本结构选用机床型号并了解其主要技术参数工艺方案分析比较保障关键技术参数的措施手工绘制相应的工序简图数控加工有关键部位的走刀路线图在比较优劣后最后选定方案直至加工成成品的全过程要求设计方案必须注重经济性尽量选用通用工装及设备减少实际生产加工中的外委加工了解零件关键部位的技术参数的检测方法说明书必须有设计结果的总结分析参考文献主要参考资料相关教科书《机械零件设计手册》《金属切削手册》《机床设计手册》等第三章拟定零件加工工艺路线分析31 零件图样分析⑴轮廓形状该零件表面由外圆柱面退刀槽外螺纹花键锥孔长孔倒角所构成轴的长径比小于5的称短轴大于20的称长轴该零件属细长轴类零件其刚性较差在加工中易弯曲变形造成较大的加工误差降低加工精度包括尺寸位子形状精度和表面粗糙度⑵精度的要求1φ70mm外圆柱面对两处φ40外圆轴线所形成的公共轴线的圆跳动公差为001mm2φ40mm外圆柱面的轴线对两处φ40外圆轴线所形成的公共轴线的同轴度公差为φ0008mm3φ40mm外圆柱面对两处φ40外圆轴线所形成的公共轴线的同轴度公差为φ0008mm4花键轴部份外圆φ32mm外圆柱面对两处φ40外圆轴线所形成的公共轴线的圆跳动com5花键轴的齿侧面对花键轴外圆φ32mm的轴线对称度公差为0012mm6在磨削莫氏4号锥孔时利用基准轴径A做为支撑部位用基准轴径B找正工件保证了锥孔与基准轴的同轴度7莫氏4号的内圆锥孔对两处φ40外圆轴线所形成的公共轴线的圆跳动公差为0015mm8φ40mm×52mm的左端面对两处φ40外圆轴线所形成的公共轴线的圆跳动公差为002mm9锥孔接触面涂色检查接解面≥75 10热处理先调质处理2832HRC尺寸φ70mm×138mm部分淬火4248HRC11 φ70外圆表面粗糙度要求为Ra16公差等级为IT7级查表可知要粗车半精车精车方能达到要求但是应为φ70mm×138mm部分淬火4248HRC硬度比较硬难以切削磨损很大改为磨销加工达到尺寸所以该段加工为粗车半精车粗磨12 φ40外圆表面表面粗糙度为Ra08公差等级为IT5级查表可知要粗车半精车粗磨精磨方能达到要求⑶材料的性质特点及有无热处理要求材料为45Cr钢硬度比较软要正火调质处理才能有良好的切削性能热处理先调质处理2832HRC使钻床主轴有良好的刚性和硬度尺寸φ70mm×138mm部分淬火4248HRC使伸出钻床主轴箱部分不易破坏影响加工精度这些要求主要通过选用合理的刀具及几何参数正确的粗精加工路线合理切削用量冷却液及工序的安排等措施来保证通过以上几点的分析措施有1钻床主轴结构比较复杂又属细长轴类零件其刚性较差因此所有表面加工分为粗加工半精加工和精加工三次而且工序分得很细这样经过多次加工以后逐次减小了零件的变形误差2安排足够的热处理工序也是保证消除零件内应力减少零件变形的手段3为了保证支撑轴和锥孔的同轴度加工过程中配用锥堵使外圆和锥孔的加工能达到圆跳动公差为0015mm要求4无论是车削还是磨削工件夹紧力要适度在保证工件无轴向窜动的条件下应尽量减小夹紧力避免工件产生弯曲弯形特别是在最后精车精磨时更应重视这一点32 零件图样功能分析1钻床主轴靠主轴上的花键轴部有钻床主轴整体导向和传递机床电机给主轴转矩部分花键轴部对外圆φ32mm的轴线有圆跳动公差和对称度公差此处位置公差是为了保证钻床主轴的传动精度2φ30的外圆表面过渡作用外螺纹M36×15和外圆φ32的衔接过度3M36×15处的外螺纹此处和钻床主轴箱的内螺纹配合为了使主轴紧固在主轴箱内与此处相配套使用的退刀槽一起有限位的作用4φ40圆柱外圆φ40圆柱外圆与轴承想配合φ40表面粗糙度08是为了减小与轴承配合的摩擦该处的公差是为了保证传递的转矩不会造成圆跳动5φ50的表面该处表面与轴承起限位作用6削莫氏4号锥孔装夹刀具的地方第四章零件的生产类型生产类型是指企业或车间生产专业化程度的分类主要根据产品的生产纲领并考虑产品的体积重量和其他特征生产类型一般可分成单件小批量生产生产和生产单件小批量生产生产生产生产生产生产单件小批量生产单件小批量生产M36×156h外螺纹该外螺纹在Φ40的外圆柱表面上所以也要经过粗车半精车精车这三部才能进行螺纹切削该处外表面车削要比图纸M36×156h的外圆直径小02mm这样便于外螺纹的配合外螺纹小径导程×公称直径×062 15×36×062 3348mmΦ30的外圆柱表面此外圆没有标注粗糙度要求也没有长度要求所以安自由公差来切削Φ32表面粗糙度为16属于IT7IT8级需要经过粗车半精车精车才能达到此处还有一个花键要铣削52估算毛坯的机械加工余量和毛坯的大小根据《机械工人切削手册》查询可得如下结果Φ70的外圆柱表面粗糙度Ra16 IT 7 粗车4mm 半精车 4mm 粗磨 06mmΦ40的外圆柱表面粗糙度Ra08 IT7粗车 6mm 半精车 12mm 粗磨 08mm半精磨 03 精磨 01mmΦ32粗糙度Ra16 IT6粗车 6mm 半精车 12mm 粗磨 08mm莫氏锥孔粗糙度 IT6钻孔Φ19的钻头粗镗08mm 半精镗05mm 精镗05mm粗磨 02mm内孔粗糙度IT11 钻-扩Φ3000025内孔粗糙度IT7钻-扩-粗车-精车通孔两端的600锥角及键槽粗糙度IT7粗车-半精车-精车根据各工序加工余量的选定因中间Φ40和那Φ32段比较长在锻造过程中会产生的弯曲变形会比较大要多留些余量来车削修整外圆所以这两段外圆在加5mm的切削余量毛坯锻造以后的大小是由Φ79×151和Φ52×462和Φ44×417三个圆柱构成的毛坯根据质量守恒定律可以算出毛坯的大小圆柱的体积底面积×高ππ×395×395×151π×26×26×462π×22×22×417π×15×15×17098锻造时的磨耗40×40ππ395×395×151 26×26×462 22×22×417098锻造时的磨耗40×40ππ15602×151676×462484×417 π218435106420314201828≈47815244 ≈481毛坯的大小为Φ80×48153拟定零件加工工艺路线机械加工中加工路线对零件的加工精度表面质量以及加工效率有着直接的影响因此确定好的加工路线是保证加工精度表面质量提高效率的工艺措施之一其确定与工件要求的零件表面质量机床进给机构间隙刀具耐用度以零件轮廓形状有关以下便是针对本零件的结构确定其工艺路线划分加工阶段为能保证零件的技术要求及尺寸精度可分为粗加工-半精加工粗加工-半精加工-精加工并用到车铣和钻三个工种完成其全部加工过程拟定工艺路线机械加工中加工路线对零件的加工精度表面质量以及加工效率有着直接的影响因此确定好的加工路线是保证加工精度表面质量提高效率的工艺措施之一其确定与工件要求的零件表面质量机床进给机构的间隙刀具耐用度以及零件轮廓形状有关以下便是针对本零件的结构确定其工艺路线1 工艺路线一准备毛坯正火调质把小端深入主轴孔夹住台阶处平端面钻中心孔粗车半精车这头外圆调头夹大端托小钻中心孔粗车半精车小端端各处外圆铣用分度头夹大端顶小端铣两长孔至图样要求热处理φ70mm×138mm部分淬火4248HRC夹大端顶小端精车小端各段外圆倒角分度头夹端顶小端粗铣半精铣花键夹小端顶大端活顶尖粗磨各段外圆夹小端中心架托大端φ70mm处粗磨锥孔车螺纹M36×156h 至图样要求磨内圆锥孔修中心孔2工艺路线二准备毛坯正火夹小端托大端钻中心孔粗车这头外圆调头夹大端托小钻中心孔粗车小端端各处外圆调质半精车各处外圆铣用分度头夹大端顶小端铣两长孔至图样要求夹大端托小端精车各处外圆分度头夹端顶小端粗铣半精铣花键车螺纹M36×156h至图样要求热处理φ70mm×138mm部分淬火4248HRC夹小端顶大端粗磨大端外圆夹小端中心架托大端φ70mm处粗磨锥孔方法一与方法二相比较方法一要用到大型车床大型车床的每小时的能耗比小型车床的能耗高经济效益就相对的低了不符合任务书的要求设计方案必须注重经济性尽量选用通用工装及设备减少实际生产加工中的外委加工调质后进行粗车磨耗会比较高刀具的磨损也会提高零件的尺寸误差就会提高综合以上所说采用方案二比方案一好些54尺寸形状位置精度的保证方法保证尺寸精度的方法在机械加工中获得尺寸精度的方法有试切法调整法定尺寸刀具法自动控制法和主动测量法等五种1试切法是通过试切测量加工尺寸调整刀具位置试切的反复过程来获得距离尺寸精度的由于这种方法是在加工过程中通过多次试切才能获得距离尺寸精度所以加工前工件相对于刀具的位置可不必确定在普通机床上进行单件或小批量生产时广泛采用这种方法获得尺寸精度2调整法3试切 1 轨迹法依靠刀尖运动轨迹来获得形状精度的方法刀尖的运动轨迹取决于刀具和工件的相对成形运动因而所获得的形状精度取决成形运动的精度普通车削铣削刨削和磨削等均为刀尖轨迹法 2 成形法利用成形刀具对工件进行加工的方法成形法所获得的形状精度取决于成形刀具的形状精度和其他成形运动精度用成形刀具或砂轮进行车铣刨磨拉等加工的均为成形法 3 仿形法刀具依照仿形装置进给获得工件形状精度的方法如使用仿形装置车手柄铣凸轮轴等 4 展成法范成法又称为范成法它是依据零件曲面的成形原理通过刀具和工件的展成切削运动进行加工的方法展成法所得的被加工表面是刀刃和工件在展成运动过程中所形成的包络面刀刃必须是被加工表面的共轭曲线所获得的精度取决于刀刃的形状和展成运动的精度滚齿插齿等均为展成法轨迹法1一次安装法2多次安装法多次安装法1下料φ80×481 锯床 2 锻造自由锻 3 热处理正火 4 划线划端面及外形线做为粗加工的参考尺寸线5粗车1小端插入主轴孔夹小端粗车大端面钻中心孔A632夹小端端部顶大端中心孔车大端外圆φ70mm留加工余量5mm3倒头车φ32mm处至尺寸φ40mm长40mm C6163 6 粗车夹大端上中心架托φ40mm处车小端面钻中心孔A63总长留加工余量17mm中心孔工艺凸台粗车小端外圆各部留加工余量5mm照顾大端长138mm留加工余量2mm钻小端中心孔后改夹大端顶小端中心孔C6163 7 热处理调质处理2832HRC8 车夹大端顶小端半精车小端外圆φ32mm至φ35mm长40mm C61639 车夹大端中心架托φ35mm处半精车小端面修研中心孔夹大端顶小端去掉中心架加工小端外圆各部尺寸留加工余量3mm C6163 10 车夹小端托φ40mm处半精车φ70mm端面和外圆总长1045mm 其中有工艺凸台15mm 外圆留加工余量15mm钻孔及精车莫氏4号圆锥孔留余量1525mm C6163 11车夹大端顶小端半精车小端各部外圆留加工余量15mm C6163 12 划线划35mm×12mm及32mm×122mm长孔线13 铣用分度头夹大端顶小端铣两长孔至图样要求X53K分度头14 热处理对φ70mm×138mm 处进行局部淬火硬度4248HRC 15 精车夹大端顶小端精车小端各段外圆倒角留磨削加工余量08mm C6163 16 精车夹小端中心架托φ40mm精车φ70mm倒角留磨削加工余量08mm中心架改托φ70mm处精车莫氏4号锥孔倒角留磨削加工余量0305mmC6163 17 铣分度头夹端顶小端粗铣半精铣花键留磨削余量03mm XA6132 18 磨夹小端顶大端活顶尖粗磨各段外圆留精磨余量04mm M1432 19 磨夹小端中心架托大端φ70mm处粗磨锥孔留磨削余量03mm 装锥堵内圆磨20 车夹大端顶小端车螺纹M36×156h至图样要求C6163 21 热处理时效处理消除机械加工内应力22 磨修研两端中心孔采用两中心孔定位夹紧工作半精磨各段外圆尺寸留精磨余量03mm23 磨精磨花键至图样要求花键轴磨床24 磨采用两中心孔定位装夹工作精磨轴外圆各部尺寸至图样要求M1432 25 钳取出左端大头锥堵26 磨夹小端用中心架托A基准轴径φ40mm以B基准轴径φ40mm找正精磨莫氏4号圆锥孔及端面至图样要求27 车夹大端托小端φ30mm轴径车掉小端工艺凸台保图样尺寸1030mm C6163 28 检验检查各部尺寸及精度29 入库涂油入库第六章零件的毛坯类型及其制造方法61 零件毛坯类型在制订机械加工工艺规程时正确选择合适的毛坯对零件的加工质量材料消耗和加工工时都有很大的影响显然毛坯的尺寸和形状越接近成品零件机械加工的劳动量就越少但是毛坯的制造成本就越高所以应根据生产纲领综合考虑毛坯制造和机械加工的费用来确定毛坯以求得最好的经济效益铸件适用于形状较复杂的零件毛坯其铸造方法有砂型铸造精密铸造金属型铸造压力铸造等较常用的是砂型铸造当毛坯精度要求低生产批量较小时采用木模手工造型法当毛坯精度要求高生产批量很大时采用金属型机器造型法铸件材料有铸铁铸钢及铜铝等有色金属锻件适用于强度要求高形状比较简单的零件毛坯是有模具的锻造件利用模具锻出精度要求比叫高比较复杂的锻件模锻件的特点应该是针对于自由锻来谈才会好一点自由锻基本上不会有模具只能锻轴环等极其简单的东西而模锻就可以锻出很多结构的产品且可以控制产品的尺寸公差减少车加工量型材有热轧和冷拉两种热轧适用于尺寸较大精度较低的毛坯冷拉适用于尺寸较小精度较高的毛坯铸件适用于形状较复杂的零件铸件由于多种因素影响常常会出现气孔针孔夹渣裂纹凹坑等缺陷以求得最好的经济效益金属热处理工艺大体可分为整体热处理表面热处理和化学热处理三大类根据加热介质加热温度和冷却方法的不同每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺对固态金属或合金采用适当方式加热保温和冷却以获得所需要的组织结构与性能的加工方法整体热处理是对工件整体加热然后以适当的速度冷却获得需要的金相组织以改变其整体力学性能的金属热处理工艺钢整体热处理大致有退火正火淬火和四种基本工艺退火是将工件加热到适当温度根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间然后进行缓慢冷却目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态获得良好的工艺性能和使用性能或者为进一步淬火作组织准备正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却正火的效果同退火相似只是得到的组织更细常用于改善材料的切削性能也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理淬火是将工件加热保温后在水油或其它无机盐有机水溶液等淬冷介质中快速冷却淬火后钢件变硬但同时变脆为了降低钢件的脆性将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的某一适当温度进行长时间的保温再进行冷却这种工艺称为回火材料切削改善材料的切削性能将加热至某一适当温度AC以上3050保温一定时间后再在空气中缓慢冷细化金属组织晶粒消除在锻轧后的组织缺陷改善的机械性能强度韧性和塑性X62W磨床M2110A其机床主要参数在附录中可以查询1夹具的选择按专门化程度可分为以下几种类型的夹具1通用夹具通用夹具是指已经标准化的在一定范围内可用于加工不同工件的夹具例如车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘铣床上的平口钳分度头和回转工作台等这类夹具一般由专业工厂生产常作为机床附件提供给用户其特点是适应性广生产效率低主要适用于单件小批量的生产中2专用夹具专用夹具是指专为某一工件的某道工序而专门设计的夹具其特点是结构紧凑操作迅速方便省力可以保证较高的加工精度和生产效率但设计制造周期较长制造费用也较高当产品变更时夹具将由于无法再使用而报废只适用于产品固定且批量较大的生产中3通用可调夹具和成组夹具其特点是夹具的部分元件可以更换部分装置可以调整以适应不同零件的加工用于相似零件的成组加工所用的夹具称为成组夹具通用可调夹具与成组夹具相比加工对象不很明确适用范围更广一些4组合夹具组合夹具是指按零件的加工要求由一套事先制造好的标准元件和部件组装而成的夹具由专业厂家制造其特点是灵活多变万能性强制造周期短元件能反复使用特别适用于新产品的试制和单件小批生产5随行夹具随行夹具是一种在自动线上使用的夹具该夹具既要起到装夹工件的作用又要与工件成为一体沿着自动线从一个工位移到下一个工位进行不同工序的加工通用夹具车床上三爪卡盘卡盘铣床上的平口钳分度头和回转工作台等使刀刃锋利便于切削加工和切屑流动主要影响加工表面的粗糙度影响副切削刃与已加工表面之间的摩擦和刀具的强度主要控制切屑的流动方向背吃刀量和进给量对于不同的加工方法需要选择不同的切削用量粗加工时一般以加工效率为主通常选择较大的背吃刀量和进给量采用较小的切削速度精加工时通常选择较小的背吃刀量和进给量采用较高的切削速度镗孔时考虑刀杆刚性背吃刀量和进给量也应相应的减小对于原材料45零件一粗加工时ap取2㎜f取02mmr 零件二粗加工外轮廓时ap取05㎜f取02mmr精加工时ap取01㎜f取01㎜r 粗镗f取012mmr 精镗f取01 mmr车螺纹时ap分别取08 mm06 mm03016 mmF取15 mmr为了抑制积屑瘤的产生提高工件表面质量用硬质合金车刀精车时一般多采用较高的切削速度 80mmin主运动速度 n 1000Vcπd 单位为rmin零件φ70外圆表面粗加工 n 1000x70 πx70 3184rmin取300rmin零件φ40表面粗加工 n 1000x70 πx40 5573rmin取550rmin零件φ32外圆表面粗加工 n 1000x70 πx32 6967rmin取700rmin零件φ70外圆表面粗加工 n 1000x70 πx70 3184rmin取300rmin零件φ70外圆表面半精加工 n 1000x82 πx70 373rmin取350rmin零件φ40外圆表面半精加工 n 1000x82 πx40 6529rmin取650rmin 零件φ32外圆表面半精加工 n 1000x82 πx32 816rmin取800rmin零件φ70外圆表面精加工 n 1000x94 πx70 4277rmin取420rmin零件φ40外圆表面精加工 n 1000x94 πx40 7484rmin取750rmin车螺纹时取主轴速度n≤1200p计算n≤120015 800所以取主轴转速n 800rmin因为工件螺纹比较短人员一下反应不过来比较容易发生撞刀因此转速因人而异根据每人反应在确定转速第九章设计小结通过此次毕业设计使自己对所学的专业有了一个系统的认识也是一次温习以前所学专业知识弄清楚以前一些没有弄得明白的地方通过这次毕业设计我知道自己那些知识学好了那些知识没有学的牢固深入的了解各门课程的相互联系增加了自己的设计能力特别是对数控的加工工艺有了进一步的认识对机床的工作原理及刀具都有了很大的了解增加了自己对专业知识应用的信心增加了自己的思考能力懂得了自己还是要不断学习才能与时俱进不断提高这次设计在画图方面有了很大的提高还学会了用其他的画图软件最重要的是又重新复习了以前学过的知识把以前学过的东西又一次的印入了脑海里并且更进一步的了解了课外知识还有在此次毕业设计的过程中我们一起共同努力因此才能很好的完成此次毕业设计总之这次毕业设计和毕业论文还算成功也见到了自己的成果理清了零件的头绪为我在以后的工作中有了一定的借鉴在此次设计中通过指导XX的细心指导和帮助下才能顺利完成在此特提出感谢参考文献1．黄云清公差配合与技术测量北京机械工业出版社 20079。