毕业设计（论文）-箱体专用双面铣床设计

成都学院学士学位论文(设计)本科毕业（设计）论文题 目 箱体专用双面铣床设计 学 院 机械工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 学 号 年级 2013级 指导教师 职称 教授 2017年 5 月 4 日箱体专用双面铣床设计 专 业：机械设计制造及其自动化 学 号：2 学 生： 摘要：在我国制造业的发展进程中，装备制造业的产业振兴，虽然任重道远，但必然会带来机床发展的大机遇。提高加工效率，减少制造成本，减轻工人劳动强度是未来机床发展的必然趋势。双面铣床的出现大大的提高的加工效率，降低的加工成本。随着新技术的不断发展，其开发设计制造，也需要不断创新，达到高精度、高效率、高可靠性、低成本的目的。 此设计主要是组合双面铣床的设计。组合铣床是由通用部件组成，具有制造成本低，个别部件可以通过计算选用通用部件。此次设计中：主要设计X,Y工作台的传动机构设计，电机、滚珠丝杠的选用，零件夹具、机床导轨的设计，机床整体结构的设计。了解设计优缺点，选择优点，设计中充分考虑制造成本与制造难易程度。选择设计最优方案，到达设计目的。关键词：双面铣床；组合机床；传动机构；丝杠；夹具IIDesigned for double-sided milling machine for box body Abstract：In the development of our country's manufacturing industry, the industry of equipment manufacturing industry is revitalized, although there is a long way to go, but there will be great opportunities for the development of machine tools. To improve the efficiency of processing, reduce the manufacturing cost and reduce the labor intensity of workers is the inevitable trend of the development of machine tool. The appearance of double-sided milling machine has greatly improved processing efficiency and reduced processing cost. With the development of new technology, its development design and manufacture, also need to innovate, achieve high accuracy, high efficiency, high reliability, low cost.This design is mainly composed of double-sided milling machine. Combinatorial milling machines are made of common parts, which have low manufacturing cost, and individual parts can be calculated using common parts. : in the design of the main design X, Y worktable transmission mechanism design, the selection of motor, ball screw, parts, fixture, machine tool guideway design of the whole structure of machine tool design. To understand the advantages and disadvantages of the design, and to choose the advantages of the design, the manufacturing cost and manufacturing difficulty are fully considered. Choose the optimal design for the design.Key words:Double-sided milling machine; composite machine tool; actuator; screw; fixture;目 录1 绪论12 总体方案设计32.1 机床的整体结构设计32.2零件的分析42.2.1 生产类型的分析42.2.2 加工工艺分析42.3刀具的选择4 3 机床动力系统设计53.1 切削动力计算53.2 动力电机的选择53.3 工作电机的选择53.4 减速机的选择63.5 动力头的选择64 机械传动零件的设计84.1 机械传动零件选用设计方案84.2 滚珠丝杠的轴承选用84.2.1 轴承的选用84.2.2 轴端的支承形式94.2.3 组配方式94.3 轴承端盖104.4 丝杠螺母副的选用104.5 主传动系统要求105 进给系统的设计115.1 工作台外形尺寸及重量估计115.2 X轴向进给系统设计115.3 Y轴向进给系统设计136 床身与导轨的设计176.1 床身的基本要求176.2 导轨设计177 夹具设计计算197.1 定位基准的选择197.2 切削力与夹紧力的计算198 机床精度设计与计算228.1 丝杠轴与轴承的配合228.2 螺栓与螺栓孔的配合238.3 表面粗糙度的选用248.3.1 轴与导轨表面粗糙度的选用25小结26参考文献27致谢281 绪论 1.1 研究的目的和意义 随着现代化工业技术的快速发展，组合机床的研究已经成为当今机器制造界的一个重要方向。现代大型工业技术的飞速发展，降低了组合机床的成本。且组合机床有高效率、成品精度高、质量稳定等特点，在现代生产中得到十分广泛的应用。本课题针对箱体专用双面铣床设计根据加工工件的要求，为了保证加工质量，提高加工效率，需要设计一台箱体专用双面铣床。 1.2 国内外研究状况在国内，我国组合机床发展已有28年的历史其科研和生产都具有相当的基础应用也已深入到很多行业。是当前机械制造业实现产品更新进行技术改造提高生产效率和高速发展必不可少的设备之一。组合机床为使用者带来的效益越来越高，无论从制造成本还是加工质量来讲组合机床都是比较优质的选择，如今我国组合机床已经获得愈来愈广泛的应用。 在国外，组合机床的发展则更为迅速，保证产品的生产效率、质量以及机床的性能等各种因素的前提下，向更先进方向发展，组合机床的加工精度、加工效率也是越来越高。数控技术、CAD、CAE、可编程控制器PLC、柔性生产系统FMS、可谓可变生产线FTL等新兴技术出现保证了组合机床的可靠性，提高了生产效率以及加工精度。 1.3 发展趋势 组合机床技术装备柔性化、模块化、高精度、高速度、任意加工型、可调可变以及通信技术的应用。 1.4 组合机床的特点 箱体专用双面组合铣床具有： 1.缩短设计制造周期； 2.投资少、成本低、经济效果好； 3.工作可靠，便于维持，自动化程度高； 4.产品质量稳定，不要求技术高的操作工人。 组合机床的诸多优点，让更多设计者考虑到会设计一台组合机床来加工大批量生产的零件，不但能满足加工的要求，设计与制造成本也大大降低。与通用机床的生产率低相比和专用机床的制造成本高相比，组合机床是设计的优质之选。因此在前面大的指导思想下，我们自然能想到，如果能设计出一台组合铣床来进行二个面同时铣削加工时，那么优越性就显而易见了。2 总体方案设计 2.1 机床的整体结构设计 对于同样的机体，为了到达双面同时铣削的加工特点，我们选择了卧式布置这种机床配置方案。为了节省机床占用空间，考虑到操作使用与维修的方便，机床结构复杂程度，通用化程度。机床工作的可靠性，大批量的生产。铣床总体结构见图2-1。（a）主视图（b）俯视图图2-1 铣床总体结构图 确定传动方式为丝杠进给传动铣削方式为：刀具做旋转运动，工件做进给运动。 2.2 零件的分析 2.2.1 生产类型分析此次需要加工的零件是柴油机的箱体，此类零件在汽车中十分多见，所以零件的生产类型为大批量生产，确定好零件的生产类型之后对零件的加工工艺制定也是非常重要的一步。但是此次的设计只需要满足箱体的两个侧面铣削，为了提高加工的效率，且箱体的两个侧面又是相互不影响的，因此将工艺方案制定为同时铣削箱体的两个侧面，以提高加工效率，缩短加工时间，减少加工成本。 2.2.2 加工工艺分析 粗铣箱体两个侧面，铣削厚度为2mm，铣削宽度为170mm，正负误差为0.2mm，使粗糙度为12.5。 2.3 刀具的选择 此次的技工类型为铣削加工，且铣削宽度为170mm较大，一般的铣刀不能对铣削加工一次性完成，考虑选择面铣刀，因为面铣刀刀盘较大，能够到达一次铣削完成，无需要进行二次铣削，且铣削为双面铣削，需要选择铣床左右两边刀具，箱体材料为灰铸铁，对灰铸铁加工我们选择硬质合金钢作为刀具的材料，故选用YG类。 结合零件的分析，根据铣削宽度d=170mm，铣削宽度较大因此选用选用可转位式面铣刀的C类形式，可转位式套面铣刀参数见表1-1。表2-1 可转为式套面铣刀基本尺寸btH齿数 2006025.71826101.6155143263(70)103 机床动力系统设计 3.1 切削动力计算 切削动力是指在切削过程中，工具机在不同的加工情况下所做的功率，称之为切削动力，单位表示为：KW。切削动力： (3-1)式中 切削深度，取2（mm）； 每齿进给量，取2（mm）； 切削宽度，取170（mm）； 齿数，取10； 刀具直径，取200(mm）； 硬质合金端铣刀铣削力修正系数，取1 ； 分别为修正系数，由文献1里面查得。切削动力= 82 （KN）；切削功率P=v/1000=5.5（kw）；转速n=82（r/min）。 3.2 动力电机的选择 考虑到各传动部件的传动效率，选择功率较大的电机作为动力电机。初步选择电机型号为：Y132M-4，其具体参数见表3-1。表3-1 BYG系列三项混合式步进电动机主要技术参数电动机型号额定功率（KW）满载转速（r/min）起动转矩