1P64F汽油机上箱体双面钻专用机床左主轴箱设计毕业论文.doc

本科毕业设计说明书（论文）第1页共46页1引言组合机床是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备,它的特征是高效、高质、经济实用,因而被广泛用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业。本文根据工厂需要,设计一台能高效、高精度的进行双面钻孔的专用组合机床。此机床要求：在两个面同时进行钻孔,主要内容包括设计的必要性分析，通过对设计的机床的功能分解与功能合成，以及对方案的设计从而提出新的加工方案。通过对定位方式的选择和对工件工艺性的分析，以及对零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图和生产率计算卡这“三卡一图”的分析，绘制主轴箱设计原始依据图；确定主轴结构形式及齿轮模数；拟定主轴箱传动系统；计算主轴及传动轴坐标；绘制坐标检查图；绘制主轴箱总图及零件图。文中对双面钻的专用机床的通用部件及专用部件的选择都做了较为详细的说明。1.1组合机床的概念组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面、多工位同时加工，是一种工序集中的高效率机床1。组合机床加工，刀具是借助于钻摸板和镗模架，精加工机床采用高精度的导向，所以能稳定的保证产品质量。组合机床是一种自动化或半自动化的机床。无论是机械电气或电气控制的都能实现自动循环。半自动化的组合机床，工人只要将工件装夹好，按一下按钮，机床既可自动进行加工，加工一个循环停止。自动化的组合机床，工人只要将零件放到料斗或上料架上，机床即可连续不断地进行加工。组合机床的通用部件和标准件约占70%80%，这些部件是系列化的，可以进行成批生产。其余20%30%的专用部件是由被加工零件的形状、轮廓尺寸、工艺和工序来决定，如夹具、主轴箱、刀具和工具等。1.2组合机床的发展历史1.2.1国外组合机床的发展历史1911年，美国为了加工汽车零件研制了组合机床。在发展初期，各机床制造厂都执行自己的通用部件标准。为了方便用户使用和维护，提高互换性，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定，确定了组合机床通用部件标准化的原则，并规定了部件间联系尺寸。1973年ISO公布了第一批组合机床通用部件标准，使机床制造标准化做了行业性的规定。在刚过去的20世本科毕业设计说明书（论文）第2页共46页纪中，对机械制造装备进行了多次更新换代。50年代为“规模效益”模式，即少品种大批量生产模式；70年代，是“精益生产”模式，以提高质量，减低成本为标志，80年代较多的采用数控机床、机器人、柔性制造单元和系统等高技术的集成机械制造装备；90年代，机械制造装备普遍具有“柔性化”、“自动化”和“精密化”的特点，适应多品种小批量和经常更新产品的需要。1.2.2国内组合机床的发展历史在改革开放以来，我国机械制造业迅猛发展。已经具备了成套生产加工各种精密的，高度自动化的以及高效率的组合机床和自动生产线，有些机床甚至已经接近世界先进水平。现在我国已经可以研制并生产出六轴五联动的系统，分辨率可以达到1微米，适用于复杂型体的加工。组合机床未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、缩短生产节拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造系统等。1.3加工对象及用途1P64F汽油机是江苏林海动力机械集团生产的一款新式汽油机。江苏林海动力机械集团具有五十多条研制和生产小型动力及配套机械的历史，有着强大的产品开发研制的能力。先后研制开发了排量从26ML到520ML的各种类型的二冲程、四冲程汽油机，卧式、立式、风冷、强制风冷、水冷、油冷及各种启动方式和用途的汽油发动机以及各类配套动力机械。现在集团主要的产品有通用发动机及小型汽油发电机组、油锯、风力灭火器、割灌机等配套机械；大批量生产雅马哈摩托车及摩托车发动机等；此外ATV、CUV等特种车辆畅销国内外市场。1P64F是一款单缸汽油机，主要作为配套机械，适用在如油锯，割草机，小型水泵等小动力机械工件上，具有良好的市场效益。1P64F型汽油机的生产纲领是单班制年产10万台。属于大批量生产，在批量生产中为了提高生产率，必须注意缩短加工时间和辅助时间，而且尽可能使辅助和加工时间重合，使每个工位安装多个工件同时进行多刀加工，实行工序高度集中，因而广泛采用组合专用机床。组合机床是根据工件加工需要，以大量系列化、标准化的通用部件为基础，配以少量专用部件，对一种或数种工件按预先确定的工序进行加工的高效专用机床。专用机床能够对工件进行多刀、多轴、多面、多工位同时加工；可完成钻孔、扩孔、镗孔、攻螺纹、铣削、车孔端面等工序，随着组合机床技术的发展，其工艺范围日益扩本科毕业设计说明书（论文）第3页共46页大，如：焊接、热处理、自动测量和自动装配、清洗等非切削工序。组合机床是用已经系列化、标准化的通用部件和少量专用部件组成的多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的高效专用机床，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。专用机床广泛应用于大批量生产的行业，如：汽车、拖拉机、电动机、内燃机、阀门、缝纫机等制造业。主要加工箱体类零件，如汽缸体、变速箱体、汽缸盖、阀体等；一些重要零件的关键加工工序，虽然生产批量不大，也采用组合机床来保证其加工质量2。1.4组合机床的组成组合机床与一般所指的专用机床的最大不同点，在于组合机床是由大量通用部件及少量专用部件所组成。因此，通用部件是组合机床发展的一个很重要的基础及标志。所谓组合机床通用部件，通常是泛指在组合机床及其自动线的设计与使用中，可以相互更换使用的一些专能部件。这些部件是经过试制与试验而最后定型的。因此，相对而言，它的结构较可靠，使用性能是较稳定的。同时还可以组织专业厂进行生产，使用厂可以象买标准设备一样在市场上买到。这样便可以大大缩短设备的设计与制造周期，降低设备的制造成本。通用部件之所以能相互更换使用，这就是由于各种通用部件之间均有着统一的联系尺寸标准。在组合机床的零件总数中，通用零部件所占有的比重是较大的。一般可达60-70%，最高者则可达到90%以上。不仅如此，而且它的种类也是很多种的。大的通用部件可以是个床身、立柱、动力头及动力滑台等，小的通用部件则可以是个电气挡铁、液压元件（如单向阀）等。1.5组合机床通用部件分类1.5.1按在组合机床中所起作用分（1）动力部件例如动力头和动力滑台等。（2）支承部件例如滑台，床身，立柱及中间底座等。（3）输送部件例如回转分度工作台，回转鼓轮，自动线工作回转台及零件输送装置等。（4）控制部件例如液压元件，控制板，按钮台及电气挡铁等。（5）其他部件例如机械扳手，气动扳手，排屑装置及润滑装置等。1.5.2按动力部件分本科毕业设计说明书（论文）第4页共46页（1）液压通用部件优点：（a）结构简单、工作可靠；（b）进给量可无级调整（利用节流挑速器）；（c）过载保护装置简单可靠；（d）容易实现较复杂的工作循环。缺点：（a）进给稳定性受油温影响；（b）掌握液压元件的制造比较慢一些；（c）液压系统出现故障，寻找较困难。（2）机械通用部件优点：（a）进给量稳定，不受温度和气候影响；（b）掌握制造较快；（c）发生故障，易于寻找及消除。缺点：（a）不采用先进技术，实现进给量无级调整困难；（b）结构较复杂，使用电机较多。（3）气动液压通用部件。1.5.3按动力部件实现的进给方式分（1）箱体移动式它是通过动力部件沿床身导轨的移动来实现刀具进给运动的，通常习惯称为大型通用部件。（2）套筒移动式它是通过主轴套筒的移动来实现刀具进给运动的，通常习惯称为小型通用部件。1.6组合机床的特点和分类1.6.1组合机床的特点（1）组合机床上的通用部件和标准零件约占全部机床零件的70%-80%，因此设计和制造周期短，经济效益好。（2）由于组合机床采用多刀加工，机床自动化程度高，因此比通用机床生产效率高，产品质量稳定，劳动强度低。（3）组合机床的通用部件是通过周密设计和长期生产实践考验的，又有专门厂家长期生产，它与一般专用机床相比，其结构稳定，工作可靠，使用和维护方便。（4）组合机床加工工件，由于采用专用夹具、组合刀具和导向装置等，产品加工质量靠工艺装备保证，对操作工人的技术水平要求不高。（5）当机床被加工的产品更新时，专用机床的大部分部件要报废。组合机床的通用部件是根据国家标准设计的，并等效于国家标准，因此其通用部件可重复使用，不必另行设计和制造。