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ZH1105柴油機氣缸體三面粗鏜組合機床設計（左主軸箱設計）
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摘 要
為了提高加工效率和質量以及保證ZH1105柴油機氣缸體三面相應粗鏜孔的尺寸精度及位置精度的要求，需要設計一臺滿足三面粗鏜要求的臥式組合機床，本課題組設計了ZH1105柴油機氣缸體三面粗鏜機床及左主軸箱。在分析加工工件的特點的基礎上，按組合機床的設計方法和步驟，進行了組合機床的總體設計，繪制了被加工零件的工序圖、加工示意圖、機床聯系尺寸圖和生產率計算卡，在此基礎上，繪制了左主軸箱設計的原始依據圖，擬訂了主軸箱的傳動路線，應用最優化方法布置齒輪。確定傳動參數，繪制了主軸箱裝配圖、箱體坐標檢查圖、前蓋及后蓋的補充加工圖，進行了軸、齒輪等零件的強度校核。該機較好地完成了設計要求，大大提高了工作效率。
關鍵詞：柴油機；氣缸體；三面粗鏜；主軸箱；組合機床
Abstract
. To improve the efficiency of processing ,and quality assurance of ZH1105 engine casing ,and cylinder block three rough surface corresponding Boring, and the dimensional accuracy of location requirements for the design of a rough surface to satisfy the requirements of Horizontal Boring Machine portfolio, the discussion group has designed ZH1105 engine casing design of the cylinder block 3., Rough Boring Machine and left spindle box. On the base of the characteristics of the analysis’s process , the methods and steps of the design of the modular machine tool, the designing system was made. By the process of drawing ,the schematic diagram of machining ,the relationship of the machine size and the card of the productivity were drawn. Then the primitive chart for the design of the left-side spindle box was given out. The transmission route was confirmed and the transmission parameter was made. The assembly diagram of the spindle box was drawn. After arranging the gears ,we used the optimized design. The supplement processing diagram of the front side and behind side plate were also made. The intensity of the axises and gears was checked. The machine can satisfy the requirement of the design and the controlling precision was wholly improved.
Keywords：desel machine; cylinder body; three-side Rough Boring ; spindle box; modular machine tool.
錄
1前言..............................................................1
1.1 總體設計.........................................................1
1.2 左主軸箱設計....................................................1
1.3 發展狀況及涉及內容..............................................1
1.4 本課題擬解決的問題..............................................1
1.5 解決方案及預期效果..............................................2
1.5.1 解決方案......................................................2
1.5.2 預期效果.......................................................2
2方案論證..........................................................3
2.1組合機床工藝方案的制定..........................................3
2.1.1 確定機床完成工藝時的一些限制..................................3
2.2 確定切削用量及選擇刀具..........................................3
2.2.1選擇切削用量..............................................3
2.2.2 對左側面上4個孔的切削用量的選擇...............................4
2.2.3 對后面上1個孔的切削用量的選擇..................................5
2.3 計算切削力、切削扭矩及切削功率...................................5
2.4選擇刀具結構.....................................................9
3 組合機床總體設計—三圖一卡.......................................10
3.1被加工零件工序圖................................................10
3.2 加工示意圖...................................................10
3.2.1 導向結構的選擇...............................................11
3.2.2 動力箱型號的選擇...............................................11
3.2.3 動力部件工作循環及行程的確定..................................11
3.3機床尺寸聯系總圖...........................................12
3.3.1 選擇動力部件...........................................12
3.3.2 動力箱型號的選擇..............................................13
3.3.3 確定夾具輪廓尺寸.............................................13
3.3.4 確定中間底座尺寸..............................................14
3.3.5 確定主軸箱輪廓尺寸............................................14
3.4機床生產率計算卡................................................15
4 左主軸箱設計....................................................17
4.1左主軸箱箱體零件的設計.........................................17
4.1.1 箱體的選用..........................................17
4.2確定傳動軸的位置和齒輪齒數.....................................17
4.3坐標計算.......................................................19
4.4主軸等有關零件的設計...........................................22
4.4.1 主軸直徑的確定................................................22
4.4.2 主軸結構的選定................................................22
4.4.3 傳動軸的選定..........................................23
4.5主軸箱坐標計算、繪制坐標檢查圖.........................23
4.5.1 計算傳動軸的坐標..............................................23
4.5.2 繪制坐標檢查圖.............................................24
4.6齒輪的校核及參數的確定.........................................25
4.6.1 齒輪的校核...........................................25
4.6.1.1 齒輪的材料，精度和齒數的選擇.................................25
4.6.1.2 設計計算....................................................25
4.7箱體或前蓋補充加工圖...........................................27
5 設計總結.........................................................29
參考文獻...........................................................30
致 謝...........................................................31
附 錄...........................................................32
1前言
組合機床是用按系列化標準化設計的通用部件和按被加工零件的形狀及加工工藝要求設計的專用部件組成的專用機床。
本人課題來源于江蘇江淮動力集團，本人所設計的題目是ZH1105柴油機氣缸體三面粗鏜組合機床設計，主要完成左主軸箱裝配圖和零件圖設計任務，所設計的機床主要用于加工柴油機左氣缸體，本人在完成“三圖一卡”的基礎上，完成組合機床自動加工柴油機氣缸體的左主軸箱設計。
1.1 總體設計
1、制定工藝方案，確定機床的配置型式及結構方案；
2、三圖一卡設計，包括：a)被加工零件工序圖；(b) 加工示意圖；(c) 機床聯系尺寸圖；(d) 生產率計算卡。
1.2 左主軸箱設計
1、左箱總裝圖；
2、左軸箱箱體零件圖；
3、其它零件圖；
4、有關計算、校核等
1.3 發展狀況及涉及內容
當我國加入WTO以后，制造業所面臨的機遇與挑戰并存。對組合機床的要求相對提高，從而設計機床的要求也提高。為了組合機床行業適時調整戰略，采取了積極的應對策略，出現了產、銷兩旺的良好勢頭，截至2002年9月份，組合機床行業僅組合機床產品一項，產量快速增長，相比2001年同比增長了十個百分點以上, 另外組合機床行業工業增加值、產品銷售率、全員工資總額、出口交貨值等經濟指標均有不同程度的增長，新產品、新技術較去年均有大幅度提高，可見行業企業運營狀況良好。
研究的主要內容可涉及：工程設計相關的理論；產品設計中的技術難點；對如何進行同類產品設計進行研究；相關行業的熱點技術問題；針對的設計任務的特點所采用的相關結構的工作原理；如何用相關的技術手段來保證設計質量；設計產品所涉及的相關技術；結構設計的合理性校驗；產品設計的操作簡便性、制造和使用的經濟性；產品設計的環保、節能特性；產品設計的制造可實施性；產品設計的壽命；產品設計中零、部件的標準化、通用化問題。
1.4 本課題擬解決的問題
1、總體設計問題:如設計選型、產品總體布局、產品配置；
2、產品設計的特殊要求:例如特定的參數要求，特定的結構要求，特定的性能要求；
3、產品傳動方案的確定:標準件、通用件的選擇；
4、詳細設計相關問題:例如相關的強度校核、剛度校核、局部結構設計問題的方案確定；
5、產品的設計分析:例如有限元分析、運動分析、動力學分析；
6、工藝設計方案的論證:設計效果仿真；加工模擬仿真；
7、生產效率:經濟性；生產周期；
1.5 解決方案及預期效果
1.5.1 解決方案：
1、采用何種總體設計方案；針對某種需求采用何種特殊結構；
2、易損件采用便于裝拆的結構；采用何種設計手段；
3、采用何種分析手段；采用何種實驗手段；
4、采用何種優化方法；采用何種仿真手段；
1.5.2 預期效果：
產品的制造工藝性好；產品外形美觀；產品的制造成本降低；提高設計的一次成功率、減少設計返工；交貨期縮短；產品使用中的維護成本降低；設計的產品工作更穩定、可靠；產品結構合理，符合工作現場的需要，更易于操作和使用；產品的使用效果達到什么樣的指標；產品拆卸方便、更易于維護；所設計的部分符合整個工藝流程的要求。
本次畢業設計歷時四個多月，在指導老師的細心指導下，在本組設計人員的共同努力下，我們的畢業設計得以按時圓滿地完成。在此向所有支持我這次畢業設計的老師和同學表示深深的感謝！
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