摘要：多功能工具机床是现代机床发展的一个重要方向。本文根据机床技术参数及设计要求，采用自顶向下设计方法，先对机床进行整体设计，后对各零部件进行选型，基于CAD/CAE技术设计完成了一台融合车、铣、钻等功能的机床。主要完成的工作包括：总体方案设计、机床结构布局、加工参数计算、机床电机选择、各传动部件设计、机床主轴箱设计、床身主要零部件设计、零件静力学分析等。得出以下结论：

（1）机床整体为卧式车床与摇臂钻床相结合的形式，功能丰富，技术指标合理；

（2）选型设计的传动件如同步带、齿轮等，合格可靠；选择的电机功率为160 W，符合机床加工要求；

（3）对车床、钻床主轴箱及零部件的设计合理，可实现对工件的正确加工；

（4）利用ANSYSY软件对机床零件进行校核，变形量小，符合机床设计目标。

关键词  多功能；工具机床；CAD；CAE 

目录

摘要

Abstract

1 引言-1

1.1 研究背景及意义-1

1.2 市场需求和可行性分析-2

1.2.1 市场需求分析-2

1.2.2 可行性分析-2

1.3 研究方法-3

1.4 主要研究内容-3

1.5 本章小结-4

2 机床总体方案与结构布局-5

2.1 机床设计原则及要求-5

2.1.1 机床加工要求-5

2.1.2 机床总体方案-6

2.1.3 机床结构布局-6

2.1.4 机床技术参数-7

2.2 机床加工参数计算-7

2.2.1 机床切削用量计算-7

2.2.2 切削力、扭矩及功率计算-8

2.2.3 机床电机选择-9

2.3 本章小结-10

3 传动部件设计-11

3.1 同步带设计-11

3.1.1 带传动概述-11

3.1.2 带传动设计原则-11

3.1.3 同步带选型设计-11

3.2 齿轮传动设计-13

3.2.1 齿轮传动概述-13

3.2.2 齿轮传动设计原则-13

3.2.3 齿轮传动设计计算-13

3.3 进给齿轮-16

3.4 本章小结-16

4 主轴箱设计-17

4.1 主轴箱设计原则-17

4.2 主轴箱设计-17

4.2.1 主轴直径确定-17

4.2.2 机床主轴轴承布置方式-18

4.2.3 主轴箱结构设计-19

4.3 本章小结-21

5 床身主要零部件设计-22

5.1 导轨设计-22

5.1.1 导轨功能要求-22

5.1.2 导轨形式-22

5.1.3 导轨间隙调整-23

5.2 丝杠选型-23

5.3 三爪卡盘-24

5.4 本章小结-24

6 机床主要零件静力分析-25

6.1 车床主轴分析-25

6.2 钻床主轴分析-26

6.3 主轴套筒分析-27

6.4 本章小结-28

结论-29

致谢-30

参考文献-31