D3115柴油机机体顶面攻丝专用机床主轴箱设计（说明书+CAD图纸）
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一种高效专用机床，主轴箱是组合机床的重要专用部件。本设计中，根据加工示意图所确定的工件加工孔的数量、位置和切削用量，选定了主轴的类型，详细准确的设计了传动系统，并且对箱体结构，传动零件的选用，攻丝卡头，靠模装置，攻丝行程机构等做了说明。由于被加工零件孔数量较多，且间距小，排列分散，采用通常方案排箱无法实现14个孔的工序集中，因此在经过大量的设计计算之后，采用了立式单工位的加工方法，同时对14个孔进行攻丝加工，大大提高了生产效率，满足了生产要求。
关键词：组合机床 主轴箱 传动设计
目 次
引言……………………………………………………………………………………3
1、攻丝主轴箱的设计…………………………………………………………………4
1.1、主轴箱的组成及表示方法………………………………………………………4
1.2、主轴箱通用零件…………………………………………………………………5
1.3、绘制主轴箱设计原始依据图……………………………………………………6
1.4、主轴的确定………………………………………………………………………7
1.5、主轴箱的传动设计………………………………………………………………8
1.6、主轴箱坐标计算，绘制坐标检查图…………………………………………17
1.7、绘制主轴箱总图及零件图……………………………………………………18
2、攻丝主轴箱的设计特点…………………………………………………………19
2.1、攻丝专用机床结构方案的选择………………………………………………19
2.2、攻丝卡头及攻丝靠模装置……………………………………………………20
2.3、攻丝行程控制机构……………………………………………………………21
2.4、主轴箱的其他问题……………………………………………………………22
3、机床操作须知……………………………………………………………………23
小结…………………………………………………………………………………24
致谢…………………………………………………………………………………25
参考文献……………………………………………………………………………26
附一：外文翻译……………………………………………………………………27
附二：外文资料……………………………………………………………………42
引 言
本课题《D3115柴油机机体顶面攻丝专用机床主轴箱设计》直接来源于生产第一线——常州机床厂，因此具有一定真实的经济价值。柴油机机体是众多的柴油机零件中最大的零件，而它的加工内容也很多，顶面攻丝是其中一道典型工序。对我们综合应用所学理论知识与技能方面具有较大的作用，并要求我们必须具备扎实的机械设计基础，具有全面的机械专业知识，熟悉组合机床设计原理。
最早的组合机床是1911年在美国制成的，用于加工汽车零件。初期，各机床制造厂都有各自的通用部件标准。为了提高不同制造厂的通用部件的互换性，便于用户使用和维修，1953年美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则，即严格规定各部件间的联系尺寸，但对部件结构未作规定。
目前，我国许多企业拥有一定数量的组合机床，这些机床是针对企业产品的特定工艺要求而设计的，虽然它们主要由通用部件并配以少量专用部件组合而成，但在购进时就已组合好，机床加工动作流程已固定，基本上也成了加工特定工艺的专用机床
组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造系统等。
主轴箱是工序集中的、高效的组合机床的重要的专用部件之一，是用于布置(按所要求的坐标位置)机床工作主轴及其传动零件和相应的附加机构的重要参考。主轴箱传动系统的优劣和箱体加工方式、方法直接影响机床的可靠性、耐用性、经济性、准确性。因此对主轴箱进行结构创新设计。由于在本机床上需同时加工14个孔，不仅孔多、间距小，而且孔的排列分散，采用通常方案排箱无法实现14孔的工序集中。因此本攻丝机床的主轴箱传动系统在对被加工零件进行了深入细致地分析计算的基础上，将常规状况下不能完成的排箱得以实现，而且所设计的主轴箱结构紧凑。
主轴箱箱体一般都是主轴箱箱体部件装配时的基准零件，它在专用机床或箱体部件中的主要作用有：联结有关的组件和零件构成具有一定要求的传动链，把电动机的转速和功率按不同需要传递到主轴上去；保证箱体内部各个组件、零件的正常运转，变速和润滑等；确保与其他部件准确的相对位置。
另外，此次设计的机床所加工的零件由于顶面螺纹孔数量较多，为了满足生产要求，在制订方案时特制订采用立式单工位形式的组合机床对多孔进行同时攻丝加工，以提高生产效率。
1、攻丝主轴箱的设计
1.1 主轴箱的组成及表示方法
主轴箱按结构特点分为通用（即标准）和专用主轴箱两大类。前者结构典型，能利用同用的箱体和传动件；后者结构特殊，往往需要加强主轴系统刚性，而使主轴及某些传动件必须专门设计，故专用主轴箱通常指“刚性主轴箱”，即采用不需要刀具导向装置的刚性主轴和用精密滑台导轨来保证加工孔的位置精度。通用主轴箱则采用标准主轴，借助导向套引导刀具来保证被加工孔的位置精度。本设计中所采用的就是通用主轴箱——ZD27-1主轴箱。
1.1.1、主轴箱的组成
主轴箱由通用零件如箱体、主轴、传动轴、齿轮和附加机构等组成。其基本结构中，箱体、前盖、后盖、上盖、侧盖等为箱体类零件；主轴、传动轴、传动齿轮、动力箱和电动机齿轮等为传动类零件；分油器、注油标、排油塞、和防油套等为润滑及防油元件。
在主轴箱箱体内腔，可安排两排32mm宽的齿轮或三排24mm宽的齿轮；箱体后壁与后盖之间可安排一排（后盖用90mm厚时）或两排（后盖用125mm厚时）24mm宽的齿轮。
本主轴箱考虑到实际情况，在箱体体内安排了三排24mm宽的齿轮和一排32mm宽的齿轮。
1.1.2、主轴箱总图绘制方法特点
（1）主视图 用点划线表示齿轮节圆，标注齿轮齿数和模数，两啮合齿轮相切处标注罗马字母，表示齿轮所在排数。标注各轴轴号及主轴和驱动轴、液压泵轴的转速和方向。
（2）展开图 每根轴、轴承、齿轮等组件只画轴线上边或下边（左边或右边）一半，对于结构尺寸完全相同的轴组件只画一根，但必须在轴端注明相应的轴号；齿轮可不按比例绘制，在图形一侧用数码箭头标明齿轮所在排数。
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