车床主轴箱箱体右侧10-M8螺纹底孔组合钻床设计
摘 要
本论文为加工主轴箱箱体右侧十个螺纹底孔的组合钻床的设计。
根据加工工件的尺寸图和生产要求，合理的拟定设计方案，完成该机床各部件及系统的设计，主要包括加工工序的制定，主轴、刀具的选择，多轴箱和滑台的合理选用，主轴箱内传动系统的设定，夹具的设计，以及制定液压和控制系统。设计过程中，在满足设计要求的同时，应该注意相互间的合理配合，这样才能从整体上把握组合机床的性能和结构。
为使设计符合现代化要求，该组合机床采用PLC控制系统来控制机床的工作，PLC控制是具有功能完善、通用灵活、简单易懂、操作方便和价格便宜等优点，这不仅满足了现代社会对生产的需要同时也体现了人性化设计的要求。
前 言
科学技术日新月异，工业生产不断进步，市场对产品的质量和生产效率提出了越来越高的要求。产品加工工艺过程的自动化是实现高质量、高效率最重要的措施之一。
组合机床作为一种专用高效自动化技术设备，已成为大批量机械产品实现高效、 高质量和经济性生产的关键装备，是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备。组合机床及的技术性能和综合自动化水平，在很大程度上决定了这些工业部门产品的生产效率、产品质量和企业生产组织的结构，也在很大程度上决定了企业产品的竞争力。
组合机床根据工件加工需要，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。PLC控制机械加工是当今主流的一种机械加工方式。是在各类生产中应用最多的一项技术，也是机械设计类大学毕业生必须掌握的一种设计方法，这次设计的课题就是有关PLC来控制车床主轴箱箱体右侧十个M8螺纹底孔组合钻床的设计。
PLC控制是具有功能完善、通用灵活、简单易懂、操作方便和价格便宜等优点，这不仅满足了现代社会对生产的需要同时也体现了人性化设计的同时，PLC控制也存在某些方面的不足，如国外进口设备上的可编程控制器型号多样，技术资料不全，缺少实验装置的配置等，还需要在具体的实践中不断的完善与改进。
1．毕业设计的目的和内容
毕业设计是学生在校学习期间最后一个重要环节，毕业设计旨在培养学生综合运用所学知识进行设计的能力。
1.1通过毕业设计应达到以下目的：
（1）了解有关产品的设计的一般程序和方法。
（2）综合运用所学知识培养独立解决有关工程技术问题的能力，巩固和提高计算和制图基本技能。
（3）初步具备调查研究，收集资料、分析和综合问题及撰写技术文件方面的能力。
（4）围绕毕业设计课题一步一步加深和扩大知识领域。
（5）逐步树立真确的设计思想和认真的设计作风。
1.2毕业设计的有关内容及计算：
（1）材料HT300：该加工件为主轴箱箱体，由表3-1 灰铸铁的牌号和力学性能 ，可知HT300型号的铸铁适于制造多轴机床主轴箱。
（2）硬度242HBS：查表3.2-3 灰铸铁铸件预计的机械性能及应用举例，有σb=290MPa，由硬度与抗拉强度间对应的经验公式，当σb>196MPa时
HB=RH（100+0.438σb）
灰铸铁相对硬度 RH=0.8～1.20
所以 HBmax=272HBS，
HBmin=182HBS，
查表7-24 组合机床设计中推荐的切削力、扭矩及功率计算公式的注解中 HB=HBmax-（HBmax- HBmin）/3
从而 HB=272-（272-182）/3
=242HBS
（3）重量估算
m=
=38Kg
目 录
前言 －－－－－－－－－－－－－－4
1．毕业设计的目的和内容 －－－－－－－－－－－－－－5
1.1通过毕业设计应达到的目的 －－－－－－－－－－－－－－5
1.2毕业设计的有关内容及计算 －－－－－－－－－－－－－－5
2．方案讨论及总体设计 －－－－－－－－－－－－－－6
2.1 组合机床工艺方案的制定 －－－－－－－－－－－－－－6
2.2 切削用量的确定 －－－－－－－－－－－－－－7
2.3 确定切削力、切削转矩、切削功率－－－－－－－－－－－－－－7
2.4 加工工序图 －－－－－－－－－－－－－－8
2.5 液压滑台的设计计算 －－－－－－－－－－－－－－9
2.6 加工示意图 －－－－－－－－－－－－－－11
2.7 机床联系尺寸总图 －－－－－－－－－－－－－－16
3．组合机床多轴箱设计 －－－－－－－－－－－－－－21
3.1多轴箱的组成 －－－－－－－－－－－－－－21
3.2 通用钻削主轴 －－－－－－－－－－－－－－21
3.3通用传动轴 －－－－－－－－－－－－－－22
3.4通用齿轮和套 －－－－－－－－－－－－－－22
3.5主轴型式和直径、齿轮模数的确定 －－－－－－－－－－－－－－22
3.6多轴箱的动力计算 －－－－－－－－－－－－－－22
3.7 对多轴箱传动的一般要求 －－－－－－－－－－－－－－23
3.8润滑泵轴和手柄轴的安置 －－－－－－－－－－－－－－23
3.9 多轴箱传动系统拟定 －－－－－－－－－－－－－－23
3.10 传动零件的校核计算 －－－－－－－－－－－－－－27
3.11 传动系统的校核计算 －－－－－－－－－－－－－－27
4．组合机床夹具设计 －－－－－－－－－－－－－－29
4.1夹具的作用 －－－－－－－－－－－－－－29
4.2具的组成 －－－－－－－－－－－－－－29
4.3工件的定位 －－－－－－－－－－－－－－30
4.4工件的夹紧 －－－－－－－－－－－－－－30
4.5夹具总图 －－－－－－－－－－－－－－30
5．液压系统的设计 －－－－－－－－－－－－－－31
5.1 滑台原位停止 －－－－－－－－－－－－－－31
5.2 滑台快进 －－－－－－－－－－－－－－31
5.3 滑台工进 －－－－－－－－－－－－－－31
5.4 滑台快退 －－－－－－－－－－－－－－31
5.5液压系统图 －－－－－－－－－－－－－－32
6．PLC控制系统设计 －－－－－－－－－－－－－－33
6.1PLC工作原理 －－－－－－－－－－－－－－33
6.2PLC的控制方式 －－－－－－－－－－－－－－33
6.3动作循环图 －－－－－－－－－－－－－－34
6.4端子分配图 －－－－－－－－－－－－－－35
6.5梯形图 －－－－－－－－－－－－－－36
6.6指令程序 －－－－－－－－－－－－－－37
7．毕业设计体会 －－－－－－－－－－－－－－38
8．致谢 －－－－－－－－－－－－－－39
9．参考文献 －－－－－－－－－－－－－－40
10．附录 －－－－－－－－－－－－－－41
参考文献
1.戴曙 《金属切削机床》 机械工业出版社
2.组合机床编写组 《组合机床及其自动线的使用与调整》 劳动出版社 1987
3.谢家瀛 《组合机床设计简明手册》 机械工业出版社 1994
4.林文焕 《机床夹具设计》 国防工业出版社
5.袁哲俊 《刀具设计手册》 机械工业出版社
6.陈远龄 《机床电气自动控制》 重庆大学出版社 2004
7.许小杨 《专用机床设备设计》 重庆大学出版社
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9.冯辛安 《机械制造装备设计》 机械工业出版社 1999
10.徐鸿本 《机床夹具设计手册》 辽林科学技术出版社
11.成大先 《机床设计手册》 化学工业出版社
12.郑忠 《新编工厂电气设备手册》 兵器工业出版社 1998
13.钟肇新 《可编程控制器原理及应用》 华南理工大学出版社 1999
14.唐一平 Advance Manufacturing Technology 科学出版社 2000
15.Hideo MATSUKA: Japanese open control system for Manufacturing Equipment Int Japan Socprec Eng 1996
16.Warren S.seamws: Computer numerical control Delmar Publishing inc 1988
17.Rajashera K,et.al: Sensorless control of AC Motor Drives New York IEEE PRESS 1995
18.E.Budak.Y.Altintas: Prediction of Milling force coefficients from ortbogonal cutting Data Trans ASME Journal of Manufacturing science and Enginnering 1996
10．附 录
附录一:加工工序图
附录二:加工示意图
附录三:尺寸联系图
附录四:多轴箱设计图
附录五:夹具设计图
附录六:液压系统控制原理图
附录七:PLC控制图
