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机械设计制造及其自动化毕业设计(论文)-双面铣组合机床的设计(全套图纸) .doc

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机械设计制造及其自动化毕业设计(论文)-双面铣组合机床的设计(全套图纸) .doc

1四川理工学院毕业设计(论文)说明书题目双面铣组合机床设计学生系别机电工程系专业机械设计制造及其自动班级学号指导教师I摘要组合机床是根据工件需要,以大量通用部件为基础,配以少量专用部件组成的一种高效专用机床它主要用于棱体类零件和复杂件的孔面加工,其生产率高因为工序集中,可多面,多位置,多轴,多刀同时自动加工加工精度稳定,研制周期短,便于设计,制造和使用维护成本低,因此通用化,系列化,标准化程度高,通用零件占7080自动化程度高,劳动强度低配置灵活,机床易于改造,产品或工艺变化时,通用部件一般还可以重复利用其在汽车、拖拉机、柴油机、军工等轻工行业大批大量生产中已获得广泛使用,一些中小批量生产的企业,如机床、机车、工程机械等制造业中也广泛使用关键词组合机床孔改造IIABSTRACTTHEAGGREGATEMACHINETOOLISACCORDINGTOTHEWORKPIECENEED,TAKETHEMASSIVEGENERALPARTSASTHEFOUNDATION,MATCHESONEKINDOFHIGHLYEFFECTIVESPECIALPURPOSEMACHINEWHICHCOMPOSESBYTHEFEWSPECIALPURPOSEPARTSITMAINLYUSESINBANKORRIDGEBETWEENFIELDSTHEBODYCLASSCOMPONENTSANDTHEDUPLICATEMISCELLANEOUSITEMSHOLESURFACEPROCESSING,ITSPRODUCTIVITYISHIGHBECAUSETHEWORKINGPROCEDUREISCENTRALIZED,BUTMULTISURFACE,MULTIPOSITION,MULTIPLESPINDLE,ATTHESAMETIMEMULTIKNIVESAUTOMATICPROCESSINGTHEPROCESSINGPRECISIONISSTABLE,THEDEVELOPMENTCYCLEISSHORT,ISADVANTAGEOUSFORTHEDESIGN,THEMANUFACTUREANDTHEUSEMAINTENANCECOSTISLOW,THEREFORETHEUNIVERSALIZATION,THESERIATION,THESTANDARDIZEDDEGREEISHIGH,THECOMMONPARTSACCOUNTFOR7080AUTOMATICITIESTOBEHIGH,THELABORINTENSITYISLOWDISPOSESNIMBLY,THEENGINEBEDEASYTOTRANSFORM,WHENPRODUCTORCRAFTCHANGE,THEGENERALPARTALSOMAYGENERALLYTHEREUSEITINLIGHTINDUSTRYPROFESSIONLARGEQUANTITIESOFMASSPRODUCTIONSANDSOONAUTOMOBILE,TRACTOR,DIESELENGINE,WARINDUSTRYHASOBTAINEDTHEWIDESPREADUSE,SOMESMALLBATCHPRODUCTIONENTERPRISE,LIKEMANUFACTURINGINDUSTRIESANDSOONINENGINEBED,LOCOMOTIVE,PROJECTMACHINERYALSOWIDELYUSESKEYWORDAGGREGATEMACHINETOOLHOLETRANSFORMATION四川理工学院毕业设计(论文)1第1章前言组合机床是根据工件加工需要,以大量通用部件为基础,配以少量专用部件组成的一种高效的专用机床。组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方法,生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已标准化和系列化,可根据需要灵活配置,能缩短设计和制造周期。因此,组合机床兼有低成本和高效率的优点,在大批、大量生产中得到广泛应用,并可用来组成自动生产线。组合机床及其自动线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,因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业。我国传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制,它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件近年研制的组合机床加工连杆、板件等也占一定份额,完成钻孔、扩孔、铰孔,加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台,在孔内镗各种形状槽,以及铣削平面和成形面等。组合机床的分类繁多,有大型组合机床和小型组合机床,有单面、双面、三面、卧式、立式、倾斜式、复合式,还有多工位回转台式组合机床等;随着技术的不断进步,一种新型的组合机床柔性组合机床越来越受到人们的青睐,它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换,配以可编程序控制器PLC、数字控制NC等,能任意改变工作循环控制和驱动系统,并能灵活适应多品种加工的可调可变的组合机床。另外,近年来组合机床加工中心、数控组合机床、机床辅机清洗机、装配机、综合测量机、试验机、输送线等在组合机床行业中所占份额也越来越大。二十世纪70年代以来,随着可转位刀具、密齿铣刀、镗孔尺寸自动检测和刀具自动补偿技术的发展,组合机床的加工精度也有所提高。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。国内组合机床近几年取得了长足的进步,但是与发达国家相比,在产业结构、产品水平、开发能力、产业规模、制造技术水平、劳动生产率、国内外市场占有率等诸多方面尚存在不少差距。在组合机床方面,总体水平不高,国际竞争力不强,不能充分满足国内建设需要,关键技术过分依赖国外,自主发展能力薄弱,高技能人才的比较优势有弱化的危险,产品质量不稳定,用户服务水平差距较大。组合机床的设计,目前基本上有两种方式其一,是根据具体加工对象的特征进行专门设计,这是当前最普遍的做法。其二,随着组合机床在我国机械行业的广泛使用,第1章前言2广大工人和技术人员总结出生产和使用组合机床的经验,发现组合机床不仅在其组成部件方面有共性,可设计成通用部件,而且一些行业在完成一定工艺范围内的组合机床是极其相似的,有可能设计为通用机床,这种机床称为“专能组合机床”。这种组合机床不需要每次按具体加工对象进行专门设计和生产,而是设计成通用品种,组织成批生产,然后按被加工零件的具体需要,配以简单的夹具及刀具,即可组成加工一定对象的高效率设备。在组合机床设计过程中,为了降低组合机床的制造成本,应尽可能地使用通用件和标准件。目前,我国设计制造的组合机床,其通用部件和标准件约占部件总数的70~80,其它20~30是专用零部件。考虑到近年来,各种通用件和标准件都出台了新的标准及标注方法,为了方便以后组合机床的维修,整个组合机床的通用件和标准件配置,都采用了新标准。本机床根据生产的需要进行设计,气缸体在三面钻组合机床上加工过程为气压驱动夹具对气缸体夹紧;电气按钮驱动快进电机来实现快速进刀;快进电机关闭工进电机启动,把快进转工进对气缸体进行钻削加工;达到加工钻削深度时,滑鞍碰上死挡铁使丝杠不转,使传动装置中过转矩保护装置启动;启动快进电机反转,滑鞍快速退回;打开气压开关放气减压,夹具松开;取出气缸体。本设计主要针对原有的EM165型柴油机汽缸盖机体左、右、两个端面的铣削工序加工、生产率低、位置精度误差大的问题而设计的,从而保证孔的位置精度、提高生产效率,降低工人劳动强度。本人的设计任务是后主轴箱部分的设计。主轴箱设计是该次设计中一个重要的传动部分的设计。首先,在完成对组合机床的总体设计并绘制出“三图一卡”的基础上,绘制主轴箱设计的原始依据图;接着确定主轴结构、轴径以齿轮模数;然后根据被加工孔的位置,拟定传动系统,应注意轴与轴的最小间距应符合规定要求,避免产生干涉,这一步是主轴箱设计的核心部分;整个设计说明书分为四大部分1组合机床总体设计总体方案论证、确定切削用量及选择刀具、组合机床总体设计、三图一卡;2组合机床主轴箱设计绘制主轴箱原始依据图、主轴结构型式的选择和动力计算、主轴箱传动系统的设计与计算、主轴箱坐标计算和绘制坐标检查图、齿轮的校核;3样机试验测试组合机床空运转试验、组合机床钻孔试验、进行精度测试;4结论。四川理工学院毕业设计(论文)3第2章工件工艺加工流程21总体方案论证本设计的加工对象为EM165柴油机气缸盖,材料是HT250,硬度HBS190240,重量597KG。211工艺路线的确立根据先粗加工后精加工、先基准面后其它表面、先主要表面后次要表面的机械加工工序安排的设计原则,对柴油机气缸盖的工艺路线作如下设计现确定工艺路线如下序号工序内容简要说明铸造时效消除内应力010粗铣A面先加工基准面020粗、精铣B面先加工面030钻、铰MMH71120200孔后加工孔040锪MM232孔;镗MMH72702100孔,MMH72902100孔,MMH72602100孔以27,29两孔为基准加工C面050粗、精铣两C面060粗、精铣两D面070钻MMRC41底孔,攻螺纹MMRC41080钻、铰孔MM1125102,MM112以此孔为基准加工下面的孔090扩孔MMSR1010钻MMM8螺纹底孔,钻MM42孔,攻螺纹HMMM7810钻MMM562螺纹底孔,攻螺纹HMMM7562120钻孔MM913;镗孔MM0430018,MM225130钻MMM82螺纹底孔,攻螺纹HMMM682140精铣A面此面为配合面,需精加工150进行水压检验160涂漆,入库防止生锈第2章工件工艺加工流程4212机床配置型式的选择机床的配置型式主要有卧式和立式两种。卧式组合机床床身由滑座、侧底座及中间底座组合而成。其优点是加工和装配工艺性好,无漏油现象;同时,安装、调试与运输也都比较方便;而且,机床重心较低,有利于减小振动。其缺点是削弱了床身的刚性,占地面积大。立式组合机床床身由滑座、立柱及立柱底座组成。其优点是占地面积小,自由度大,操作方便。其缺点是机床重心高,振动大。此外,EM165型柴油机气缸盖的结构为卧式长方体,从装夹的角度来看,卧式平放比较方便,也减轻了工人的劳动强度。通过以上的比较,考虑到卧式床身振动小,装夹方便等优点,选用卧式组合机床。213定位基准的选择组合机床是针对某种零件或零件某道工序设计的。正确选择定位基准,是确保加工精度的重要条件,同时也有利于实现最大限度的集中工序。本机床加工时采用的定位方式是以底面为定位基准面,限制三个自由度;用两个挡铁限制两个自由度;在左侧有一个支承钉,限制剩下的一个自由度。214滑台型式的选择本组合机床采用的是机械滑台。与液压滑台相比较,机械滑台具有如下优点进给量稳定,慢速无爬行,高速无振动,可以降低加工工件的表面粗糙度;具有较好的冲击能力,继续铣削、钻头钻通孔将要出口时,不会因冲击而损坏刀具;运行安全可靠,易发现故障,调整维修方便;没有液压驱动的管路、泄漏、噪声和液压站占地的问题。机械滑台也有其弊端,如只能有级变速,变速比较麻烦;一般没有可靠的保护;快进转工进时,转换位置精度较低。液压滑台弊端,如进给量由于载荷的变化和温度的影响而不够稳定;液压系统漏油影响工作环境,浪费能源;调整维修比较麻烦。本课题的加工对象是EM165型柴油机气缸盖,铣左、右、两个面,位置精度和尺寸精度要求较高,刚度高、热变形小、进给稳定性高,因此采用精密级机械滑台。22确定切削用量及选择刀具221选择切削用量确定生产类型的依据是零件的生产纲领,即包括备品和废品在内的年产量,一般按下式计算

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