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ZH1105柴油机气缸体三面粗镗组合机床设计（左主轴箱设计）
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摘 要
为了提高加工效率和质量以及保证ZH1105柴油机气缸体三面相应粗镗孔的尺寸精度及位置精度的要求，需要设计一台满足三面粗镗要求的卧式组合机床，本课题组设计了ZH1105柴油机气缸体三面粗镗机床及左主轴箱。在分析加工工件的特点的基础上，按组合机床的设计方法和步骤，进行了组合机床的总体设计，绘制了被加工零件的工序图、加工示意图、机床联系尺寸图和生产率计算卡，在此基础上，绘制了左主轴箱设计的原始依据图，拟订了主轴箱的传动路线，应用最优化方法布置齿轮。确定传动参数，绘制了主轴箱装配图、箱体坐标检查图、前盖及后盖的补充加工图，进行了轴、齿轮等零件的强度校核。该机较好地完成了设计要求，大大提高了工作效率。
关键词：柴油机；气缸体；三面粗镗；主轴箱；组合机床
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.
录
1前言..............................................................1
1.1 总体设计.........................................................1
1.2 左主轴箱设计....................................................1
1.3 发展状况及涉及内容..............................................1
1.4 本课题拟解决的问题..............................................1
1.5 解决方案及预期效果..............................................2
1.5.1 解决方案......................................................2
1.5.2 预期效果.......................................................2
2方案论证..........................................................3
2.1组合机床工艺方案的制定..........................................3
2.1.1 确定机床完成工艺时的一些限制..................................3
2.2 确定切削用量及选择刀具..........................................3
2.2.1选择切削用量..............................................3
2.2.2 对左侧面上4个孔的切削用量的选择...............................4
2.2.3 对后面上1个孔的切削用量的选择..................................5
2.3 计算切削力、切削扭矩及切削功率...................................5
2.4选择刀具结构.....................................................9
3 组合机床总体设计—三图一卡.......................................10
3.1被加工零件工序图................................................10
3.2 加工示意图...................................................10
3.2.1 导向结构的选择...............................................11
3.2.2 动力箱型号的选择...............................................11
3.2.3 动力部件工作循环及行程的确定..................................11
3.3机床尺寸联系总图...........................................12
3.3.1 选择动力部件...........................................12
3.3.2 动力箱型号的选择..............................................13
3.3.3 确定夹具轮廓尺寸.............................................13
3.3.4 确定中间底座尺寸..............................................14
3.3.5 确定主轴箱轮廓尺寸............................................14
3.4机床生产率计算卡................................................15
4 左主轴箱设计....................................................17
4.1左主轴箱箱体零件的设计.........................................17
4.1.1 箱体的选用..........................................17
4.2确定传动轴的位置和齿轮齿数.....................................17
4.3坐标计算.......................................................19
4.4主轴等有关零件的设计...........................................22
4.4.1 主轴直径的确定................................................22
4.4.2 主轴结构的选定................................................22
4.4.3 传动轴的选定..........................................23
4.5主轴箱坐标计算、绘制坐标检查图.........................23
4.5.1 计算传动轴的坐标..............................................23
4.5.2 绘制坐标检查图.............................................24
4.6齿轮的校核及参数的确定.........................................25
4.6.1 齿轮的校核...........................................25
4.6.1.1 齿轮的材料，精度和齿数的选择.................................25
4.6.1.2 设计计算....................................................25
4.7箱体或前盖补充加工图...........................................27
5 设计总结.........................................................29
参考文献...........................................................30
致 谢...........................................................31
附 录...........................................................32
1前言
组合机床是用按系列化标准化设计的通用部件和按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件组成的专用机床。
本人课题来源于江苏江淮动力集团，本人所设计的题目是ZH1105柴油机气缸体三面粗镗组合机床设计，主要完成左主轴箱装配图和零件图设计任务，所设计的机床主要用于加工柴油机左气缸体，本人在完成“三图一卡”的基础上，完成组合机床自动加工柴油机气缸体的左主轴箱设计。
1.1 总体设计
1、制定工艺方案，确定机床的配置型式及结构方案；
2、三图一卡设计，包括：a)被加工零件工序图；(b) 加工示意图；(c) 机床联系尺寸图；(d) 生产率计算卡。
1.2 左主轴箱设计
1、左箱总装图；
2、左轴箱箱体零件图；
3、其它零件图；
4、有关计算、校核等
1.3 发展状况及涉及内容
当我国加入WTO以后，制造业所面临的机遇与挑战并存。对组合机床的要求相对提高，从而设计机床的要求也提高。为了组合机床行业适时调整战略，采取了积极的应对策略，出现了产、销两旺的良好势头，截至2002年9月份，组合机床行业仅组合机床产品一项，产量快速增长，相比2001年同比增长了十个百分点以上, 另外组合机床行业工业增加值、产品销售率、全员工资总额、出口交货值等经济指标均有不同程度的增长，新产品、新技术较去年均有大幅度提高，可见行业企业运营状况良好。
研究的主要内容可涉及：工程设计相关的理论；产品设计中的技术难点；对如何进行同类产品设计进行研究；相关行业的热点技术问题；针对的设计任务的特点所采用的相关结构的工作原理；如何用相关的技术手段来保证设计质量；设计产品所涉及的相关技术；结构设计的合理性校验；产品设计的操作简便性、制造和使用的经济性；产品设计的环保、节能特性；产品设计的制造可实施性；产品设计的寿命；产品设计中零、部件的标准化、通用化问题。
1.4 本课题拟解决的问题
1、总体设计问题:如设计选型、产品总体布局、产品配置；
2、产品设计的特殊要求:例如特定的参数要求，特定的结构要求，特定的性能要求；
3、产品传动方案的确定:标准件、通用件的选择；
4、详细设计相关问题:例如相关的强度校核、刚度校核、局部结构设计问题的方案确定；
5、产品的设计分析:例如有限元分析、运动分析、动力学分析；
6、工艺设计方案的论证:设计效果仿真；加工模拟仿真；
7、生产效率:经济性；生产周期；
1.5 解决方案及预期效果
1.5.1 解决方案：
1、采用何种总体设计方案；针对某种需求采用何种特殊结构；
2、易损件采用便于装拆的结构；采用何种设计手段；
3、采用何种分析手段；采用何种实验手段；
4、采用何种优化方法；采用何种仿真手段；
1.5.2 预期效果：
产品的制造工艺性好；产品外形美观；产品的制造成本降低；提高设计的一次成功率、减少设计返工；交货期缩短；产品使用中的维护成本降低；设计的产品工作更稳定、可靠；产品结构合理，符合工作现场的需要，更易于操作和使用；产品的使用效果达到什么样的指标；产品拆卸方便、更易于维护；所设计的部分符合整个工艺流程的要求。
本次毕业设计历时四个多月，在指导老师的细心指导下，在本组设计人员的共同努力下，我们的毕业设计得以按时圆满地完成。在此向所有支持我这次毕业设计的老师和同学表示深深的感谢！
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