大学本科毕业论文机械工程设计与自动化专业斯太尔发动机缸盖精铰阀座导杆孔机床动力装置设计有cad图.docx

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1、斯太尔发动机缸盖精较阀座导杆孔机床动力安装设计摘要：本论文次要引见机床动力部件的选用及设计过程。包括动力头的设计，传动安装的设计，以及组合刀具的设计过程，首先分析了加工零件的工艺性，动力头的设计触及主轴组件的设计过程，主轴部件的布置方式的选用，轴承的配置方式，轴承精度等级的选用，以及主轴结构的设计，主轴刚度的计算等。然后引见了传动安装的设计，触及带传动的设计，包括了同步齿形带的传动计算过程。刀具的设计过程次要概括了，刀具次要参数的选择确定过程。关键词：动力头组合机床动力安装液压滑台Abstract：Thepresentpapermainintroductionenginebedpowerpar

2、tse1ectsandthedesignprocess.Inc1udingthepowerheaddesign,thetransmissiondevicedesign,aswe11ascombinesthecuttingtoo1thedesignprocess,firstana1yzedtheprocessingcomponentstechno1ogycapabi1ity,thepowerheaddesignhasinvo1vedthemainax1emodu1ethedesignprocess,mainax1epartarrangementformse1ection,thebearingdi

3、spositionform,bearingprecisionc1assse1ection,aswe11asmainax1estructuredesign,mainax1erigiditycomputationandsoon.Thenintroducedthetransmissiondevicedesign,invo1vesthebe1ttransmissionthedesign,inc1udingsynchronizedtoothprofi1ebe1ttransmissioncomputationprocess.Thecuttingt1designprocessmain1ysummarized

4、,cuttingtoo1mainparameterchoicedefiniteprocess.Keyword:powerheadunitmachinepowerdevicehydraumaticskidp1atform前言组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定外形和加工工艺设计的公用部件和夹具，组成的半自动或自动公用机床。组合机床普通采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，消费效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件曾经标准化和系列化，可根据需求灵敏配置，能延长设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量消费中得到广泛运用，并可用以组成自动消费线。二十

5、世纪70年代以来，随着可转位刀具、密齿铳刀、锋孔尺寸自动检测和刀具自动补偿技术的发展，组合机床的加工精度也有所进步。铳削立体的立体度可达0.05毫米/1000毫米，表面粗糙度可低达2.50.63微米；像孔精度可达IT76级，孔距精度可达O.030.02微米。公用机床是随着汽车工业的兴起而发展起来的。在公用机床中某些部件因反复运用，逐渐发展成为通用部件，因此产生了组合机床。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。为了进步不同制造厂的通用部件的互换性，便于用户运用和维修，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

6、组合机床通用部件标准化的准绳，即严厉规定各部件间的联系尺寸，但对部件结构未作规定。通用部件按功能可分为动力部件、支承部件、保送部件、控制部件和辅和发年干助部件五类。动力部件是为组合机床提供主运动和进给运动的部件。次要有动力箱、切削头和动力滑台。支承部件是用以安装动力滑台、带有进给机构的切削头或夹具等的部件，有侧底座、两头底座、支架、可调支架、立柱和立柱底座等。保送部件是用以保送工件或主轴箱至加工工位的部件，次要有分度回转工作台、环形分度回转工作台、分度鼓轮和往复移动工作台等。控制部件是用以控制机床的自动工作循环的部件,有液压站、电气柜和操纵台等。辅助部件有光滑安装、冷却安装和排屑安装等。为了使

7、组合机床能在中小批量消费中得到运用，往往需求运用成组技术，把结构和工艺类似的零件集中在一台组合机床上加工，以进步机床的利用率。这类机床常见的有两种，可换主轴箱式组合机床和转塔式组合机床。组合机床将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、延长消费节拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以进步工艺可调性;以及归入柔性制造系统等。1零件工艺分析1.1气缸盖的作用上装气门机构，与缸体用螺栓连接起来共同构成熄灭室。内设通入冷却水的冷却水套，防止发动机工作时因活塞过热而磨损。另外缸盖上还设有进气孔，排气孔和喷油嘴孔。分别用于进气，排气和安装喷油嘴。1.2本工序各待加工处的技术

8、要求表1-1加工面尺寸及偏向公差及精度等级表面粗糙度形位公差进气孔56j3IT6RaO.8m0.05mmA排气孔53o+o3IT6RaO.8mO0.05mmB进气导杆孔16o+0,5IT7Ra3.2m0.05mm排气导杆孔16o+0,5IT7Ra3.2m0.05mm气缸盖零件结构复杂，孔加工较多。且本次加工中对进排气孔的加工精度要求较高，次要是为了防止在做功冲程中有漏气景象的发生。所以要设计的机床的加工精度要求也较高，而作为机床的重要组成部分，机床的动力安装要求的精度相应的较高。要求主轴要有高的刚度、同轴度，并且圆跳动要相应的小。零件有一定的耐磨性，以顺应倒杆的摩擦，从而保证发动机缸的密封性，

9、进步发动机的运用寿命，此要保证零件的硬度。汽缸盖所用材料普通选用合金铸铁，这种材料的硬度较高，经过加入其它一些金属材料，使金属的功能更趋于良好，更能顺应内燃机工作所要求的功能，气缸盖普通运用机器砂型铸造。1.3审查气缸盖本次加工的工艺性导杆孔要求与端面C的垂直度为60.05mm,地位精度要求较高。分步加工加工比较困难，所以考虑采用复合刀具进行加工，以减少其形位误差。进油口内槽加工精度要求较低，考虑到工艺经济性，进排气阀座、刀杆孔、槽的轴向尺寸精度均较低。采用液压滑台驱动进给，以挡铁和行程开关完全可以保证其尺寸精度。14缸盖的消费类型已知Q=IOOOO台/年,m=6件/台；结合消费实践备品率和废

10、品率分别取10%和10%代如公式得：已知Q=IooOO台/年,m=6件/台；结合消费实践备品率和废品率分别取10%和10%代如公式得：N=IOOOO台/年*m=6件/台*(1+10()*(1+10*)=72600件/年2组合机床动力部件选用通用部件是具有特定功能、按标准化、系列化、通用化准绳设计制造的组合机床基础部件。2.1 选用通用部件的基本方法跟据所需的功率进给力、进给速度等要求，选择动力部件及其配套部件。选用准绳如下：(1)切削功率应满足加工所需的计算功率(包括切削所需功率、空转功率及传动功率)。(2)进给部件应满足加工所需的最大计算进给力、进给速度和工作行程及工作循环的要求，同时还须考

11、虑装刀、调刀的方便性。应满足加工精度的要求。选用时应留意结构不同或者结构相反、精度等级不同的动力部件所能达到的加工精度是不同的。，尽可能按通用部件的配套关系选用有关通用部件。2.2 通用部件的选用(1)动力部件的选用选用动力部件次要是确定动力部件的种类和规格。根据加工工艺分析和机床总体设计选择所需的动力部件及规格如下：表2-1部件称号规格数量钱孔钱头DSS800-F-12左液压滑台SEHY-F630/6301右液压滑台SEHY-F400/4001较孔电机YD132S-6/4/2-B32切槽电机Y1001-6B31动力滑台次要用来完成进给运动的通用部件。此外他还可以作为自动检验和压套等辅助工序的

12、传动安装，以及自动线上的运输安装等用。液压滑台次要由滑座、滑台、和液压缸三部分组成。滑台由固定在滑座内的油缸活塞杆推进，沿滑座的导轨作直线运动，左侧滑台要承受较重的压力，故选用双矩形导轨，为进步精度，右侧选用三角形矩行组合导轨O滑台的运动由液压系统控制，能完成快进-工进I-工进-停留-快退-中止，通常工进比工进I速度小些。根据所选液压滑台选用相应的组件。以及配做相应的零件。3主轴组件设计主轴组件包括主轴、主轴支撑和安装在主轴上的传动件、密封件等。由于主轴带动工件或刀具直接参加工件表面构成运动，所以它的工作功能对加工质量和消费率产生直接影响，是机床上最重要的部件之一。3.1 主轴组件的设计要求主

13、轴组件应达到以下几点设计基本要求：（1）旋转精度指机床在空载低速旋转时（机动或手动），主轴前端安装工件或刀具部位的径向和轴向跳动值满足要求（其值可参见有关机床精度标准）。目的是保证加工零件的几何精度和表面粗糙度。（2）刚度指主轴组件在外力（例如切削力）的作用下，仍能保持一定工作精度的才能。刚度不足时，不只影响加工精度和表面质量，还容易惹起振动。恶化传动件和轴承的工作条件。设计时应在其它条件允许的条件下，尽量进步刚度值。（3）抗振性指主轴组件在切屑过程中抵抗强迫振动和本人振动保持颠簸运转的才能。抗振性直接影响加工表面质量和消费率，应尽量进步。（4）温升和热变性温升会惹起机床部件热变性，使主轴旋转

14、中心的绝对地位发生变化，影响加工精度。并且温度过高会改变轴承等元件的间隙，毁坏光滑条件，加速磨损甚至抱轴。（5）耐磨性指长期保持其原始精度的才能。次要影响要素时材料热处理、轴承类型和光滑方式。同时，主轴结构要保证各零件定位可靠、工艺性好等要求。设计时应综合考虑以上几项要求，留意吸收新技术，以获得称心的设计方案。3. 2主轴组件的设计步骤（1）调研，跟据设计要求调查机床厂现行同类型机床的主轴系统状况。查阅、搜集和分析国内外有关技术材料。尤其留意新技术的运用状况。经过分西，摸清现有的技术程度和发展趋向。（2）在调研的基础上，考虑设计要求及给定的设计条件，确定主轴轴承类型及配置方式，合理布置传动件。

15、（3）确定主轴轴径，选择住轴端部外形并初步确定支承跨距。然后再考虑各组件的定位、工艺性等要求的基础上定出主轴全部结构尺寸。（4）进行主轴刚度验算。假如转速较高，还应进行主轴临界转速的验算。（5）选定主轴材料、热处理及技术要求。3. 3主轴组件的规划4. 3.1轴承的选取机床主轴轴承有滚动轴承和滑动轴承两大类。滚动轴承功能日臻完善，并由专门工厂消费标准化的滚动轴承，得到广泛的运用。当然，滑动轴承工作颠簸、抗振性好（阻尼比高），这是滚动轴承难以代替的。轴承的选择准绳次要是下列几点：1,满足承载才能和刚度的要求。2,满足精度要求。3,满足转速要求。用允许极限转速作为衡量目的。4,顺应结构的要求。为了在结构紧凑的前提下，尽量增大主轴直径以进步刚度，通常选用轻型或特轻型轴承减小外径尺寸。或在一个支承中安装两个轴承达到同一目的。5. 3.2轴承的配置方式轴承的配置以前轴承为中心，选择推力轴承的安装地位并配上合适的后轴承。当支承跨距较大时，为了加强刚性，可采用三支承的主轴系统。当以前中支承为主时，刚度较高，但结构复杂。而前后支撑为主时，刚度差一些，但结构上易于完成。选用和配置两支承主轴滚动轴承时应考虑的普通准绳：（1）顺应承载才能和刚度的要求所谓承载才能是指主轴在保证正常工作并在所具有额定寿命工夫中，所能