摘 要

由于现代运输业的不断发展和交通的更加便利，现代社会中人们对汽车的需求量越来越大，“前横架钻孔专用数控机床设计”课题的提出主要是为了设计出一台专用数控加工机床用于汽车前横架上螺纹底孔的加工。组合机床是由大量的通用部件和少量专用部件组成的工序集中的高效率专用机床，采用组合机床进行生产可以最大限度的适应各种加工零件的变化，以满足不同用户相似零件的加工需求。前横架是汽车的重要组成部分，对汽车起到支撑和保护的作用。数控机床的设计应以实际应用为出发点，设计的专用机床主要包括钻孔、铣槽、卸料等三个工位，采用“上料→装夹→钻孔→铣槽→卸料”的工艺流程完成钻孔的加工。具体设计步骤为“总体布局→多轴箱设计→机床夹具设计→导轨的设计→proe辅助绘图”。本设计保证了机床的低速平稳工作和安全运行。

关键字：前横架 钻孔专用机床 装夹 Proe绘图

The design of special cnc machine tool used for drilling in the  first transverse frame

Due to the continuous development of modern transportation and transportation more convenient, people in modern society, the growing demand for cars, "former horizontal drilling CNC machine tool design" topic put forward is aimed to design a dedicated CNC machine tools used in automobile transverse rack tap before processing.Combination machine tools are composed of a generic parts and a few special parts of the process focused efficient special machine tool, combined machine tool for production can maximum limit to adapt to the changes in all kinds of machining parts, in order to satisfy the demands of different users of similar parts processing.First transverse framy is an important part of the car , plays the role of support and protection to the car.The design of nc machine tools should take practical application as a starting point, the design of special-purpose machine tools including drilling, slotting, discharge and so on three stations, adopting "feeding to the clamping, drilling and milling slot - discharge" of the technological process of complete drilling processing.The concrete design steps for "general layout to main transmission system, feed transmission system to guide and automatic feeding mechanism,  hydraulic system and PLC control system", the hydraulic system for the power system, PLC control system programming simple and powerful, flexible, reliable control system.This design ensures the low speed smooth and safe operation of the machine.

Key words：first transverse frame special cnc machine tool used for drilling clamping clamping Proe drawings

目 录

摘要…………………………………………………………………………3

1引言………………………………………………………………………7

1.1组合机床概述………………………………………………………………7

1.2目的、内容和要求……………………………………………………………7

1.2.1设计的目的…………………………………………………………7

1.2.2设计的内容及要求…………………………………………………8

2机床的总体设计……………………………………………………………………………9

2.1机床工艺分析…………………………………………………………………9

2.2机床总体布局…………………………………………………………………9

2.2.1支承形式的选择…………………………………………………9

2.2.2工艺基准面的选择………………………………………………9

2.2.3确定切削用量及选用刀具……………………………………9

2.2.4确定切削力、切削转矩、切削功率和刀具耐用度…………10

2.3“三图一卡”……………………………………………………………………10

2.3.1被加工零件工序图………………………………………………10

2.3.2加工示意图………………………………………………………11

2.3.3机床尺寸联系总图………………………………………………13

2.3.4生产率计算卡……………………………………………………13

3机床多轴箱的设计……………………………………………………………………16

3.1组合机床多轴箱的组成…………………………………………………16

3.2 多轴箱的具体设计……………………………………………………………16

3.2.1原始依据图…………………………………………………16

3.2.2主轴系统的设计……………………………………………17

3.2.3传动系统的设计……………………………………………18

3.2.4变速和操纵系统……………………………………………19

3.2.5绘制多轴箱总图……………………………………………20

4机床夹具的设计………………………………………………………………………22

4.1夹具的概述……………………………………………………………………22

4.2被加工零件特点分析…………………………………………………………23

4.3定位装置………………………………………………………………………23

4.3.1定位元件………………………………………………………23

4.3.2定位误差………………………………………………………24

4.4夹紧装置………………………………………………………………………25

4.5导向装置………………………………………………………………………25

4.6夹具体……………………………………………………………………26

5绘图工具系统概述…………………………………………………………………28

6结论…………………………………………………………………………………29

7致谢…………………………………………………………………………………30

附录……………………………………………………………………………………31

1引言

1.1 组合机床概述

组合机床是由大量的通用部件和少量专用部件组成的工序集中的高效率专用机床。他能对一种或几种零件进行多刀、多轴、多面、多工位加工。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、车削、铣削、磨削及滚压等工序，生产效率高，加工质量稳定，多用于汽车、摩托车等大批量产品的特定零件加工。

（1）设计和制造的周期短，投资少，经济效果好。(2)用多刀加工，并且自动化程度高，因而比通用机床生产效率高，劳动强度低。(3)经过周密设计和长期生产实践，结构稳定，工作可靠，使用和维修方便。(4)采用专用夹具、刀具和导向装置，加工质量靠工艺装备保证，对操作人的技术水平要求不高。(5)其通用部件和标准零件可以重复利用，不必另行设计和制造。(6)组合机床易于联成组合机床自动线，以适应大规模的生产的需要。

过去，劳动力成本低，企业宁愿雇佣大量工人，采用通用机床设备来完成零件加工!但是今天，随着经济的发展，劳动力成本大幅提高，企业负担增大，为了提高效益，一个切实可行的办法就是采用全自动化专用机床，一个工人可以看管多台自动化专用机床，且一台专用机床可完成多道工序，这样既可以减少对操作工人的需求，降低劳动力成本，又可以提高零件的加工效率和机床的利用率，从而大大提高企业效益!

1.2 目的、内容和要求

1.2.1设计的目的

组合机床是由大量的通用部件和少量专用部件组成的工序集中的高效率专用机床。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、车削、铣削、磨削及滚压等工序，生产效率高，加工质量稳定，多用于汽车、摩托车等大批量产品的特定零件加工。设计一台前横架钻孔专用数控机床有利于提高生产效率，可最大限度的适应各种加工零件的变化，以满足不同用户相似零件的加工需求。

1.2.2设计的内容及要求