毕业论文简介

齿轮减速器合箱后轴承盖螺纹孔攻丝专用机床总体

及主轴箱设计

机械设计制造及其自动化 06010822 ---

指导教师：余--/吴--/陈-- 教授/副教授/教授

摘 要

箱体零件是机器及其部件中的基础件，它将机器中的轴、轴承、套、齿轮等传动部件按一定的相互位置关系装配成一个整体并按预定的传动关系协调其运动，因此，箱体零件的加工质量不仅影响到机械的装配精度，还将影响到整台机械的使用性能，使用寿命及工作精度。而如何在保证箱体零件加工精度的基础上提高生产效率是此次设计的主要任务。通过分析齿轮减速器箱体加工工艺及其制造装备的设计所要解决的主要问题，进行了齿轮减速器箱体加工工艺分析，并针对齿轮减速器合箱后轴承盖螺纹孔攻丝专用机床进行了总体设计（编制了加工工序图、加工示意图、联系尺寸图）、专用组合机床主轴箱设计。

关键词：减速器箱体；组合机床；加工工艺；总体设计；主轴箱

Abstract

Cases are the basic piece of the machines and components. They assemble the shaft, bearings sets and gears into an overall with a certain location and coordination the movement. So the quality of the case not only affects the assembly accuracy but also affects the whole machine's performance, life and accuracy. The main task of this design is to improve production efficiency based on how to guarantee the machining accuracy of the cases. Based on the analysis of problem that case of gear reducer machining process and manufacturing equipment design, the gear reducer machining process was analyzed, the overall design of special combination drilling machine tool aimed at the process of drilling the bolt holes at the joints surface was completed (machining process diagram, machining schematic diagram, the size of contact diagram), and the spindle box of special combination drilling machine tool was designed.

Key words: reducer case; combination machine tool; machining processes; the overall design; spindle box

一、前言

组合机床是由大量通用部件和少量专用部件组成的高效率专用机床。它能够对一种（或几种）零件进行多刀、多轴、多面、多工位加工、它是通过专用的夹具来保证零件的加工定位的。组合机床设计制造的周期短，投资少，经济性好，产品质量稳定，劳动强度低、工作可靠等特点。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、车削、铣削、磨削及滚压等工序，生产效率高，加工精度稳定。为适应本工件的大量高效的生产需要，所以设计满足各加工工序的组合机床。

二、零件加工工艺分析

（一）零件分析 本工件是分离式齿轮减速器箱体，零件工作图见图1。工件材料为HT200；硬度为HB150-200；箱体类零件是机械及其部件的基础件，与机械的装配精度、使用性能及其使用寿命等密切相关，在保证加工精度的前提下提高劳动生产率是在零件的大批量生产中所要面对的主要问题，此次齿轮减速器箱体加工专用机床设计正是要解决上述问题，而我在此次毕业设计中的任务是齿轮减速器合箱后轴承盖螺纹孔攻丝专用机床总体及主轴箱设计。

图1 箱盖、箱座零件图

（二）生产纲领

本次设计的箱体生产纲领为20000件/年，实行每天8小时工作制，属于大批量生产，为了适应生产规模的要求，必须尽量设计成高效率机床，故采用组合机床、专用夹具，这样可减少辅助时间，减轻劳动强度，降低生产成本。

（三）加工工艺过程卡绘制

经过零件分析可知，本工件为分离式箱体零件，其加工工艺可分为三个部分，即合箱前箱盖的加工工艺过程、合箱前箱座的加工工艺过程和箱盖箱座合箱后的加工工艺过程，加工顺序按照先粗后精、基准先行、先面后孔、先主后次的加工工艺原则安排，定位基准遵循基准统一原则确定，统一的基准选为一面两销，根据以上分析确定的工件加工工艺见加工工艺过程卡。

三、机床总体设计

（一）、加工示意图

加工示意图是组合机床设计的重要图纸之一，零件加工的工艺方案要通过加工示意图反映出来，在机床总体设计中占有重要地位。它是设计刀具、夹具、主轴箱以及选择动力部件的主要资料，同时也是调整机床和刀具的依据。

加工示意图，要反映机床的加工过程和加工方法、刀具种类、加工尺寸、主轴尺寸及伸出长度，主轴、刀具，工件间的联系尺寸等。根据机床要求的生产率及刀具特点，合理的选择切削用量，决定滑台的工作循环。

该图的设计过程中考虑的主要参数有：

1、加工方法的确定

因为本次加工面向的是齿轮减速器合箱后轴承盖螺纹底孔的攻丝，为有效地保证加工精度，提高生产率，此次加工采用组合机床加工。

2、刀具的种类、尺寸选择

通过查找《机械加工工艺人员手册》查得应该选用M8的高速钢机用丝锥（GB966-67）.

3、切削用量的选择与确定

根据高速钢钻头加工铸铁件的切削，查阅《组合机床设计》可确定出M8的高速钢机用丝锥加工铸铁时的切削用量范围，其切削速度V=3.016m/min，f=1.25mm/r，主轴转速n=120r/min。

4、滑台的工作行程及工作循环的确定

动力滑台的工作行程需要依据工件的装夹情况来确定，其中滑台的工作循环分为工作台的快速进给运动及工作台的快退运动。确定其快进行程为110mm，.快退行程110mm。

（二）机床联系尺寸图

机床联系尺寸图是决定各部件的轮廓尺寸及相互间联系关系的，是开展各专用部件设计和确定机床最大占地面积的指导图纸。

组合机床是由一些通用部件和专用部件组成的。为了使所设计的组合机床既能满足预期的性能要求，又能保证配置上匀称合理，必须对所设计的组合机床各个部件之间的关系进行全面的分析研究，这是通过绘制机床联系尺寸图达到的。

机床联系尺寸图是在被加工零件工序图与加工示意图绘制之后，根据初步选定的主要通用部件，以及确定的专用部件的结构原理而绘制的。

在该图的设计中应考虑到：

1、动力部件的选择

通过查《机械加工人员工艺手册》中各参数表，攻丝过程中的参数进行确定，计算的总切削功率为0.925kw，考虑到丝锥工作过程中钝化的影响选择电机功率为2.2kw，因攻丝要求转速较低，考虑到主轴箱的结构选取电动机转速为940r/min。动力箱型号为：TD32A，输出转速为：470 r/min。

2、装料高度的选取

装料高度的选取不但要依据机床中各部件的尺寸关系，中间滑台面与机床主轴的高度距离还要考虑到劳动者的操作习惯并通过上料高度的合理设计来尽量减小劳动者的劳动强度.

3、底座及滑台的选取

因为本次设计的是卧式机床，滑台的型号根据行程得以确定。

4、中间底座长度选择

中间底座的长度与宽度选择是根据底座和夹具的安装连接长度来确定的。

四、机床主轴箱设计

主轴箱是组合机床的重要组成部件之一，在熟悉主轴设计的一些设计规律和要求、仔细分析零件的结构和加工部位工艺要求的基础上，根据机床总体设计确定的基本形式和参数，先确定主轴箱轮廓尺寸、选定主轴、传动轴和齿轮，然后确定传动方案，再绘制主轴箱装配图和主要零件图。

通用主轴箱总图设计包括绘制主视图、展开图、侧视图以及编制装配图和制定技术条件。主视图主要用以表达主轴箱的传动系统、齿轮排布、附加机构及润滑泵的位置。一般主视图能完全表达清楚上述内容的，则不需绘制侧视图。展开图则主要表示各轴的装配关系。

在主轴箱的设计中考虑的因素有：

（一）选定方案

齿轮传动。由联系尺寸图的设计确定工件轮廓尺寸及各孔位置尺寸，并计算出工件与主轴箱的相对位置尺寸，最后确定主轴箱轮廓尺寸为400×400mm;

（二）主轴结构形式的确定

主轴结构形式是由零件加工工艺决定的，并同时考虑主轴的工作条件和受力情况。轴承型式是主轴部件结构的主要特征。本设计前后支撑都采用圆锥滚子轴承主轴。查《组合机床设计》确定轴直径d.=15mm、齿轮模数m=2mm。

（三）主轴箱的动力计算

主轴箱的动力计算为攻丝主轴所需功率的确定，经过计算得到主轴转速n= 120r/min。确定电机功率为2.2kw。

（四）齿轮参数的确定及布置

动力箱输入轴齿轮的模数取为3，齿轮宽度B=32。其余齿轮度模数取为2，齿宽都取B=24，其具体齿数及齿轮排布见主轴箱设计图。

五、结语

本次设计完成了齿轮减速器合箱后轴承盖螺纹孔攻丝专用机床总体及主轴箱设计，设计的组合专用攻丝机床能同时完成轴承座两端面的24个螺纹孔的攻丝过程，达到了极高的生产效率，稳定的加工精度，良好的经济性能的目标，能适应齿轮减速器箱体大量高效的生产需要。

参考文献

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