摘 要

传统机床只能对一个部件进行单刀、单工位、单轴、单面的加工。且生产效率低，加工精度不稳定。组合机床可以对一个（或多个）部件进行多刀具、多步骤、多轴和多面的加工。组合机床由许多普通部件和少量特殊设计部件组成，是一种高效的特用机床。需要设计一种攻丝组合机床及夹具，用于加工六个螺纹孔的S195机体顶部，一方面需要保证其批量生产、加工的效率，另一方面需要反映其加工的经济性。本设计的内容是攻丝机床机械部分的设计。它符合实际生产部件的螺纹攻丝系统。

本次攻丝机床设计完成了S195机体顶面6个孔的加工，完成了动力箱、动力滑台、攻丝卡头、攻丝靠模等通用部件的选择与组合，完成了主轴箱及夹具等特殊部件的设计，并结合实例绘制了相关图纸。

本次设计根据机床设计手册，严格遵守国家标准，先根据具体加工部件，绘制体现总体构造的“三图一卡”，并分析编制了生产率计算卡，然后设计了主轴箱部件图和夹具部件图，最后完善了机床联系尺寸图。该攻丝组合机床的设计方案满足了实际生产要求。

关键词：组合机床；攻丝；主轴箱；夹具

Design of 6-hole tapping machine tool and fixture on top surface of S195 block

ABSTRACT

Traditional machines can process to a part in single-tool, single-step, single-axis and single-sided. The production efficiency is low and the machining accuracy is unstable. Combination machines can process to one (or more) parts in multi-tool, multi-step, multi-axis, and multi-sided. The machine tool is composed of a lot of common parts and a small number of specially designed components and is efficient special purpose machine. We need a kind of tapping combination machine tools and fixtures to process the six threaded holes on the top of the S195 body. On one hand, we need to ensure the efficiency of its mass production and processing. On the other hand, we need to reflect the economy of its processing. The contents of this design is the design of the mechanical parts of tapping machine. It meets the reality of the actual production parts thread tapping system.

This design of tapping machine tool completed the processing of 6 holes on the top surface of S195 body, completed the selection and combination of general components such as the power box, power-slipway, tapping chuck and tapping rely on mold, completed the spindle box and fixture and other special parts design, and drew the relevant drawings based on practical examples.

According to the machine tool design manual and strictly abiding by the national standards.First of all, I drew the working diagram, the processing schematic diagram and the machine tool contact dimension diagram of the machined parts.Then, I calculated the productivity.Moreover, I designed the spindle box component diagram and the fixture component diagram. Finally I improved the machine tool contact dimension diagram. This design scheme of the tapping combination machine tool meets the actual production requirements.

Keywords: machine tool；tapping；spindle box；fixture

目 录

1 前言 1

1.1研究目的及意义 1

1.2 国内外研究概况 1

1.2.1国内组合机床研究状况 1

1.2.2国外组合机床研究状况 1

1.3研究特色与创新 2

2 组合机床概述 3

2.1组合机床及其特点 3

2.2组合机床的配置形式 3

2.3组合机床的工艺范围及加工精度 4

3 组合机床总体设计 5

3.1组合机床的设计步骤 5

3.2组合机床方案的制定 5

3.2.1影响方案制定的主要因素 5

3.2.2箱体类部件工艺基准面的选择 6

3.3 确定切削用量及选用刀具 6

3.3.1 加工工艺的分析 6

3.3.2 确定组合机床工艺方案时应注意的问题 7

3.3.3切削用量的选用 7

3.4攻螺纹组合机床常用的通用部件及选用 8

3.5组合机床总体设计-三图一卡 11

3.5.1被加工部件工序图 11

3.5.2加工示意图 11

3.5.3机床联系尺寸图 12

3.5.4机床生产率计算卡 15

4 组合机床主轴箱设计 18

4.1 主轴箱概述 18

4.2 主轴箱设计 18

4.2.1绘制主轴箱设计原始依据图 18

4.2.2传动系统的设计与计算 20

4.3主轴箱坐标计算 21

4.3.1加工基准坐标系的选择 21

4.3.2选择计算用的小坐标系xoy 21

4.3.3主轴坐标计算 22

4.3.4传动轴坐标计算(在小坐标系xoy下) 22

4.3.5叶片泵润滑系统、手柄轴设计及其坐标计算(在小坐标系xoy下) 23

4.3.6攻丝过程控制机构的设计及坐标计算 24

4.3.7验算 26

4.3.8各轴转速的计算 29

4.4主轴箱总图设计 29

4.4.1主视图设计 29

4.4.2展开图设计 30

4.4.3主轴及传动轴装配表 30

4.4.4 动力箱与后盖前后盖与主轴箱的定位 30

5 组合机床夹具设计 31

5.1 组合机床夹具概述 31

5.2 组合机床夹具的总体设计 31

5.2.1组合机床夹具的设计步骤 31

5.2.2组合机床夹具结构方案的制定 31

5.3夹具总图的绘制 33

5.3.1绘制夹具装配图 34

5.3.2绘制夹具体图 35

5.3.3 夹具总图上应表示的内容 36

结论 37

致谢 38

参考文献： 39

1 前言

1.1研究目的及意义

组合机床拥有速度快捷、便于调节、灵活装夹等优点,因而在生产实际中运用广泛。在单一机床和数控机床无法满足大批大量生产的情况下，组合机床显得极具优势，在满足性能要求的前提下，简化了操作，提高了效率，降低了成本，让工人释放了双手。随着工业现代化发展的步伐越来越快，产品对软件以及配套硬件设施的要求越来越高，一般传统的夹具满足不了大批大量、高速高效的生产，因而需要研制新型特用夹具。

1.2 国内外研究概况

1.2.1国内组合机床研究状况

在模块化设计理论的基础上，进行组合机床CAD系统的开发，实现了计算机辅助模块化设计。用户可以根据自己的需要，选择合适的平台模块来进行组合机床设计，有效提高了设计效率，收缩了产品开发周期^[1]。

小型模块化快速组合机床将车床、钻床、锯床、铣床、磨床五种加工方式一体化，实现一床多用，功能全面，方便快捷，生产效率是单个机床的几倍，不仅可以根据需要灵活配置，收缩设计和制造周期，而且体积小、质量轻，大大节约了工作空间，适用于各种材料的加工^[2]。

1.2.2国外组合机床研究状况