1、届毕业设计（论文）课题任务书学院(部 )： 机械工程学院 专业： 机械设计 指导教师 qq 1308268506课题名称 内螺纹球阀攻丝机机械部分设计内容及任务1 毕业设计任务本攻丝机主要用于对内螺纹球阀的螺纹孔的加工，本次设计的攻丝机要求能克服了以住车床、钻床或手动攻丝的局限和不足。内螺纹球阀攻丝机是专用螺纹孔加工设备，攻丝机由床身、马达（气动，电动或液压） 、攻丝头、传动系统、夹具等组成，要求对攻丝过程进行加工工艺分析，对攻丝机的机械部分进行总体方案设计和布局、攻丝机的夹具、传动系统进行选型和详细的计算和结构设计，作出攻丝机的装配图及部分零件图，并编写设计说明书。在此基础上做出攻丝机总装配
2、图和攻丝机零部件图(包括手绘部分)。2 毕业设计内容2.1 对攻丝机械进行分析；根据给定的参数调查了解攻丝机的种类、特点,应用范围，现有的市场情况。 查阅现有同类型攻丝的图佯、技术资料；还耍查阅国内外有关的各种科技文献了解国内外同类机型机械的现状及发展在广泛调查研究的基础上，确定攻丝机的方案。2.2 攻丝机机总体布置；要求：a初选攻丝机类型；b.确定各组成部分结构简图c. 确定攻丝机的外形尺寸并画出总体尺寸联系图2.3 攻丝机总体参数和传动路线的确定；根据设计要求，确定相应的参数，其内容有：对攻丝进行工艺分析，确定主要技术参数（如切削速度、切削量、切削力与切削功率等）传动系统及参数的确定，传动
3、路线图；攻丝机的机座及多自由度摇臂的机构选型与设计，主要部件攻丝装置的设计等。I拟达到的要求或技术指标1.设计要求：本攻丝机主要用于对内螺纹球阀的螺纹孔的加工，本次设计的攻丝机要求能克服了以住车床、钻床或手动攻丝的局限和不足，做到以下几点：（1）能省时省力、不断丝锥、不烂牙；（2）要求此次设计的攻丝机具有操作轻便灵活，自动化程度高；（3）工件夹紧方便，定位准确迅速，攻丝范围大;（4）切削速度快、螺纹精度高；（5） 操作简单，工作强度低，生产效率高。2.技术指标：该攻丝机主要用于各种大中小型零件螺纹的孔加工攻牙头攻丝直径:管螺纹 1/4至 2能慢速进刀，快速退刀，生产纲领：每年 3-6 万件目录
4、一 绪 论 .1（一）攻丝机的机理及类型 1（二）攻丝机的研究现状 11 国外研究状况 .12 国内研究状况 .2（三）内螺纹球阀攻丝机的发展 2（四）本课题研究的内容 21 研究的内容 .22 内螺纹球阀攻丝机机械分析 .33 内螺纹球阀攻丝机总体方案设计 .34 内螺纹球阀攻丝机总体参数和攻丝方案 .3（五）预期结果和意义等 3二 内螺纹球阀攻丝机总体方案设计 .4（一）球阀的机构功能和相关参数 4（二）设计数据与要求 51 设计主要技术参数 .52 设计主要要求 .5II3 运动方案设计与选择 .6（三）运动方案的比较和选择 61 运动方案一 .62 运动方案二 .63 运动方案的选定
5、.6（四）执行部分方案设计和选择 71 执行方案一 .72 执行方案二 .73 执行方案的选定 .7（五）动力及传动部分的方案设计及选择 7（六）总体方案的选定 7三 主要参数计算与电机选择 9（一）技术要求 9（二）刀具的选择 9（三）攻丝靠模装置选择 9（四）确定攻丝电机 .10四 传动箱主要零件的设计 12（一）传动箱齿轮设计 .121 齿轮的选定 122 齿轮受力分析 133 齿轮模数校核 13（二）轴的确定 .141：输入轴的确定 .142：输出轴的确定 .163：输出轴的确定 .174、精确校核轴的疲劳强度 .20五 机床导轨计算 .23（一）工作距离确定 .231 工作进给长度
6、L 的确定 .232 快速引进长度确定 233 动力部件总行程的确定 23（二）滚珠丝杠螺母副的选择 .231 滚珠丝杠的选用 232 选步进电动机的型号 243 丝杠的选择 25（1）确定允许的最小螺纹小径： .25（2）估算最小螺纹底径。 .25（3）预期额定动载荷 .254 滚珠丝杠和支承座的选择结果 26（三）滑轨和导轨的选择 .261 机械滑台的选择 26III2 机械滑台精度的选择 27（四）机床生产率的验算 .271 理想生产率 272 实际生产率 28六 夹具台设计 .29(一)夹具的概述 .29(二)夹紧机构 .29(三)夹具结构的选定 .301 V 形块的确定 312 滑动
7、螺旋的结构和材料 32结 论 .35参考资料 .36致 谢 370一 绪 论（一）攻丝机的机理及类型攻 丝 机 是 一 种 在 机 件 壳 体 、 设 备 端 面 、 螺 母 、 法 兰 盘 等 各 种 具 有 不 同 规 格的 通 孔 或 盲 孔 的 零 件 的 孔 的 内 侧 面 加 工 出 内 螺 纹 、 螺 丝 或 叫 牙 扣 的 机 械 加 工 设备 。 攻 丝 机 也 叫 攻 牙 机 、 螺 纹 攻 牙 机 、 螺 纹 攻 丝 机 、 自 动 攻 丝 机 等 。 根 据 驱 动动 力 种 类 的 不 同 ， 攻 丝 机 可 以 分 为 手 动 攻 丝 机 、 气 动 攻 丝 机 、
8、 电 动 攻 丝 机 和 液压 攻 丝 机 等 ； 根 据 攻 丝 机 主 轴 数 目 不 同 ， 可 分 为 单 轴 攻 丝 机 、 二 轴 攻 丝 机 四 轴攻 丝 机 、 六 轴 攻 丝 机 、 多 轴 攻 丝 机 等 ； 根 据 加 工 零 件 种 类 不 同 ， 攻 丝 机 又 可 分为 模 内 攻 丝 机 、 万 能 攻 丝 机 、 热 打 螺 母 攻 丝 机 、 法 兰 螺 母 攻 丝 机 、 圆 螺 母 攻 丝机 、 六 角 螺 母 攻 丝 机 、 盲 孔 螺 母 攻 丝 机 、 防 盗 螺 母 攻 丝 机 等 多 种 型 号 ； 根 据 攻丝 机 加 工 过 程 的 自 动
9、化 程 度 不 同 ， 攻 丝 机 可 分 为 全 自 动 攻 丝 机 、 半 自 动 攻 丝 机和 手 动 攻 丝 机 等 ； 根 据 攻 丝 机 攻 牙 时 是 否 同 时 钻 孔 ， 攻 丝 机 又 分 钻 孔 攻 丝 机 、扩 孔 攻 丝 机 等 。 全 自 动 攻 丝 机 自 动 化 程 度 最 高 ， 工 作 时 ， 只 要 把 零 件 毛 坯 放 入料 斗 中 即 可 自 动 进 料 ， 自 动 定 位 ， 自 动 夹 紧 ， 自 动 攻 牙 、 自 动 卸 料 ， 一 个 工 人可 以 同 时 操 作 多 台 设 备 ， 生 产 效 率 高 ， 可 显 著 节 约 劳 动 力
10、成 本 ！ 优 质 攻 丝 机 具有 设 计 新 颖 、 结 构 合 理 、 简 便 易 用 、 自 动 化 程 度 高 、 使 用 方 便 、 效 率 高 、 免 维护 、 性 价 比 极 高 等 特 点 ， 优 质 的 螺 母 攻 丝 机 加 工 出 的 各 种 螺 母 螺 纹 光 洁 度 高 ，成 品 合 格 率 高 。（二）攻丝机的研究现状随 着 经 济 的 快 速 增 长 和 科 学 技 术 的 不 断 提 高 ， 机 床 制 造 也 得 到 了 快 速 的发 展 。 然 而 ， 机 床 机 械 设 备 的 生 产 能 力 和 水 平 与 发 达 国 家 相 比 还 比 较 落 后
11、，由 于 机 床 制 造 业 在 我 国 占 有 相 当 重 要 的 地 位 ， 对 经 济 的 发 展 起 着 重 要 作 用 ，因 此 ， 我 国 的 机 械 加 工 行 业 也 必 须 成 为 国 际 领 先 的 机 械 制 造 业 。1 国外研究状况1952 年 美 国 生 产 出 了 第 一 台 数 控 机 床 ， 此 后 日 本 、 德 国 、 意 大 利 等 国 家的 一 些 加 工 机 床 的 制 造 厂 家 应 用 机 电 一 体 化 技 术 ， 相 继 推 出 了 各 种 先 进 的 机床 ， 目 前 螺 纹 加 工 机 床 已 经 与 液 压 系 统 ， 气 压 系 统
12、和 数 控 系 统 结 合 生 产 出 了1很 多 先 进 的 攻 丝 机 。 目 前 ， 机 床 加 工 正 在 向 复 合 化 ， 高 速 化 ， 精 密 化 ， 高 效能 化 ， 智 能 化 ， 环 保 化 方 向 发 展 ， 而 螺 纹 加 工 正 在 向 高 效 率 、 高 自 由 度 、 高自 动 化 、 高 定 位 速 度 和 高 切 削 速 度 ， 低 成 本 方 向 发 展 。2 国内研究状况我 国 自 改 革 开 放 以 来 ， 虽 然 机 床 加 工 机 械 的 技 术 水 平 及 产 品 质 量 有 显 著的 提 高 ， 但 与 先 进 的 发 达 国 家 相 比 差
13、距 较 大 ， 主 要 存 在 的 问 题 有 ： 水 平 低 、仿 制 多 、 品 种 少 、 自 动 化 程 度 不 高 、 外 观 质 量 不 高 、 机 床 合 格 率 低 ， 远 低 于同 类 机 械 产 品 的 平 均 合 格 率 ， 螺 纹 加 工 机 和 其 他 机 床 一 样 发 展 缓 慢 。 螺 纹 加工 的 数 控 化 程 度 也 很 低 ， 虽 然 我 国 现 在 的 水 平 很 低 不 过 我 们 有 很 好 的 发 展 前景 ： 首 先 ， 我 国 的 政 策 调 整 有 利 于 车 床 行 业 的 发 展 ； 第 二 ， 产 业 转 移 给 车 床业 的 发 展
14、 带 来 了 机 遇 ； 第 三 ， 下 游 行 业 成 长 较 快 ； 第 四 ， 数 控 车 床 消 耗 增 长较 快 ， 而 螺 纹 家 工 的 攻 丝 机 只 是 车 床 中 的 一 个 部 分 ， 当 然 也 具 有 很 好 的 发 展前 景 。（三）内螺纹球阀攻丝机的发展球 阀 问 世 于 20 世 纪 50 年 代 ， 随 着 科 学 技 术 的 飞 速 发 展 ， 生 产 工 艺 及 产品 结 构 的 不 断 改 进 ， 在 短 短 的 50 多 年 时 间 里 ， 已 迅 速 发 展 成 为 一 种 主 要 的阀 类 。 在 西 方 工 业 发 达 的 国 家 ， 球 阀 的
15、 使 用 正 在 逐 年 不 断 的 上 升 ， 在 我 国 ，球 阀 被 广 泛 的 应 用 在 石 油 炼 制 、 长 输 管 线 、 化 工 、 造 纸 、 制 药 、 水 利 、 电 力 、市 政 、 钢 铁 等 行 业 ， 在 国 民 经 济 中 占 有 举 足 轻 重 的 地 位 。研 究 内 螺 纹 球 阀 攻 丝 机 不 仅 可 以 提 高 内 螺 纹 球 阀 攻 丝 机 加 工 的 精 度 和 生产 效 率 ， 降 低 工 人 的 劳 动 强 度 ， 减 少 对 操 作 者 的 人 身 伤 害 ， 避 免 不 必 要 的 事故 发 生 ， 而 且 会 大 大 促 进 我 国
16、螺 纹 加 工 制 造 的 数 控 化 普 及 ， 对 实 现 加 工 机 械高 精 度 、 高 质 量 、 高 集 成 和 高 自 动 化 的 目 标 具 有 深 远 的 意 义 。（四）本课题研究的内容1 研究的内容本攻丝机主要用于对内螺纹球阀的螺纹孔的加工，本次设计的攻丝机要求能克服了以住车床、钻床或手动攻丝的局限和不足。内螺纹球阀攻丝机是专用螺纹孔加工设备，攻丝机由床身、马达（气动，电动或液压） 、攻丝头、传动系统、夹具等组成，要求对攻丝过程进行加工工艺分析，对攻丝机的机械部分进行总体方案设计和布局、攻丝机的夹具、传动系统进行选型和详细的计算和结构设计。22 内螺纹球阀攻丝机机械分析通
17、过充分的调查和分析选定内螺纹球阀的方案。3 内螺纹球阀攻丝机总体方案设计对内螺纹球阀攻丝机得类型，各组成部分的选择和结构简图和外形尺寸和攻丝机夹具的设计。4 内螺纹球阀攻丝机总体参数和攻丝方案攻丝机构进行运动分析，确定主要技术参数。传动系统及参数的确定，传动路线图；攻丝机的主要部件的设计等（五）预期结果和意义等本攻丝机主要用于对内螺纹球阀的螺纹孔的加工，本次设计的攻丝机要求能克服了以住车床、钻床或手动攻丝的局限和不足，精确度高，自动化程度高，劳动强度低，工作效率高。3二 内螺纹球阀攻丝机总体方案设计（一）球阀的机构功能和相关参数此攻丝机是专门针对球阀的的一种专用攻丝机。需要克服了以住车床、钻床
18、或手动攻丝的局限和不足，具有自动化程度高，操作简单，工作强度低，生产效率高的特点。本次需要加工的内螺纹球阀三维图如图 2.1 所示：图 2.1 内螺纹球阀三维视图其内部结构简图如图 2.2 所示，本次设计的攻丝机是要解决球阀两端的内螺纹的加工问题。4图 2.2 球阀结构图内螺纹球阀尺寸如表 2.1 所示表 2.1 球阀尺寸示意图尺寸（mm） 重量 WT（g）公称通径 管螺纹d L W H E D D20 3/4 13 68 110 62 15 38 430（二）设计数据与要求1 设计主要技术参数1、该攻丝机主要用于各种大中小型零件螺纹的孔加工2、攻牙头攻丝直径:管螺纹 3/43、能慢速进刀，快速退刀，4、生产纲领：每年 3-6 万件2 设计主要要求1、能省时省力、不断丝锥、不烂牙；2、要求此次设计的攻丝机具有操作轻便灵活，自动化程度高；3、工件夹紧方便，定位准确迅速，攻丝范围大;4、切削速度快、螺纹精度高；5、操作简单，工作强度低，生产效率高。53 运
