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柴油机曲轴连杆轴颈滚切铣床总体和夹具设计说明书[带图纸].doc

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柴油机曲轴连杆轴颈滚切铣床总体和夹具设计说明书[带图纸].doc

盐城工学院本科生毕业设计说明书2009目录1前言..............................................................22组合机床总体设计..................................................42.1总体方案设计....................................................42.2被加工零件分析..................................................42.3机床结构的确定..................................................52.4本组合机床的特点................................................62.5切削用量的确定..................................................62.6刀具结构选择....................................................72.7绘制三图一卡................................................83夹具设计.........................................................143.1夹具设计的基本要求和步骤.......................................143.1.1夹具设计的基本要求...........................................143.1.2夹具设计的步骤...............................................153.2定位方案的确定.................................................163.2.1零件的工艺性分析.............................................163.2.2定位方案的论证...............................................163.2.3误差分析.....................................................173.2.4导向装置.....................................................183.3夹紧方案的确定.................................................193.3.1夹紧装置的确定...............................................193.3.2夹紧力的确定.................................................203.3.3油缸的选择...................................................223.4夹具体的设计...................................................224结论.............................................................24参考文献...........................................................25致谢...........................................................25附录...........................................................26柴油机曲轴连杆轴颈滚切铣床总体和夹具设计摘要曲轴中两连杆轴颈的加工是大批量生产的零件。为了提高生产效率,满足被加工零件的精度要求,本课题设计了一台用于加工曲轴中两连杆轴颈的组合机床。本文介绍了该组合机床总体设计和夹具设计的思路,全文共分两个部分。第一部分是总体设计,采用卧式组合机床,考虑的因素有刀具、切削用量、切削盐城工学院本科生毕业设计说明书20091力、切削扭矩及切削功率等,通过计算选择主轴直径、外伸尺寸、接杆型号、滑台、动力箱等通用部件,再确定动力部件的工作循环及工作行程,完成机床总体设计。第二部分是夹具设计,通过对被加工零件的全面分析,选用曲轴轴颈定位,夹紧装置采用液压缸夹紧机构,直接夹紧与工件上夹具体为框架式结构,有良好的刚性,使夹具能长期保持可靠的精度和稳定性。该组合机床不仅能保证加工精度,还能提高加工效率。整个机床布局合理,夹紧可靠,精度较高,使用操作方便,提高了工作效率,达到了设计要求。关键词铣床曲轴组合机床夹具ThedesignoftheoverallandjigoftheMillingMachineforCrankshaftconnectingrodjournalinthebodyofdieselAbstractTheProcessingofthecrankshaftconnectingrodjournalismadeforlargemassproduction.Inordertoenhancetheproductionefficiencyandmeettheprecisionrequestedofthecomponentsprocessed,thetopicisproducedfordesigningacombinedmachinetool,whichisusedtoprocessingthecrankshaftconnectingrodjournal.Thedesignwasintroducedoftheoverallandjigofthecombinedmachinetoolandthetopicconsistsoftwoparts.Thefirstpartisoveralldesign,Combinationoftheuseofhorizontalmachines,consideringsuchfactorsastool,cuttingparameter,cuttingforce,cuttingtorqueandcuttingpower,andsoon.Thuscommonpartssuchasslidingtable,thepowerboxandsoon,werechousedbycalculatingspindlediameter,andtheextendsizes,thelinkpolemodel.Thentheoperatingcycleandthedistanceweredetermined.Thustheoveralldesignwascompleted.Finally,thetechnologicaldrawingwasfiguredoutofthepartwhichneedtobemanufactured,thegeneraldrawingofmodularmachinetool,anddrawingofcutterdisplayandtheefficiencycardofmanufacture.Thesecondpartisthejigdesign,havinganalyzedtheworkpiece,selectedjournalcrankshaftposition,theclampuses柴油机曲轴连杆轴颈滚切铣床总体和夹具设计2theHydraulicpressuredevice,itdirectlypressesontheworkpiece,thejigbodyutilizetheframestructure,possessfinerigidity,causesthejigtomaintaingoodlongtermprecision.Thiscombinedmachinetoolnotonlyhasguaranteedthedrillholeprecisionefficiency.Thelayingoutofthemachinetoolisreasonable,thelocationofworkpieceisreliably,theaccuracyishigh,theoperationiseasy,enhancedtheworkingefficiency,andmeetwiththedesignrequestwell.KeywordsMillingMachineCrankshaftModularmachinetoolJig1前言根据工件加工的需要,以独立的通用部件为基础,配以部分专用部件组成的专用机床,称之为组合机床。它适用于中批、大批、大量生产企业,多用于加工量大的大、中型箱体和箱体类工件,完成钻孔、扩孔、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。通用部件是组成组合机床的基础。用来实现机床切削和进给运动的通用部件,如单轴工艺切削头、传动装置、动力箱、进给滑台等为动力部件。用以安装动力部件的通用部件如侧底座、立柱、立柱底座等称为支承部件。组合机床的特点a.组合机床由70~90的通用部件组成,可以缩短设计和制造周期。而且在需要的时候,还可以部分或全部进行改装,以组成适应新加工要求的新设备。这就是说组合机床有重新改造的优越性,其通用部件可以多次重复利用。b.组合机床是按具体加工对象专门设计的,可以按最佳工艺方案进行加工。c在组合机床上可以同时从几个方向采用多把刀具对几个工件进行加工,是实现工序集中,提高生产效率的最好途径。盐城工学院本科生毕业设计说明书20093d.组合机床是在工件一次装夹下用多轴实现多孔同时加工,有利于保证各孔相互之间的精度要求,提高产品质量减少了工件工序间的搬运,改善了劳动条件减少了占地面积。e.由于组合机床大多数零、部件是同类的通用部件,简化了机床的维护和修理。f.组合机床的通用部件可以组织专门工厂集中生产,有利于提高产品质量和技术水平,降低制造成本。随着电子技术的飞速发展,根据大批量生产多样化、中小批量多品种生产高效化的要求,以及产品更新加速的特点,70年代以来发展了新型组合机床柔性组合机床。它是应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具、刀具的自动更换,配以可编程序控制器(PC)、数字控制(NC)等,能任意改变工作循环控制和驱动系统,能灵活适应多品种加工的可调可变的组合机床。在我国,组合机床发展已有数十年的历史,其科研和生产都具有相当的基础,应用也已深入到很多行业。是当前机械制造业实现产品更新,进行技术改造,提高生产效率和高速发展必不可少的设备之一。机床夹具是在机床上加工零件时所使用的一种工艺设备,用它来准确地定位工件与刀具之间的相对位置,即实现工件的定位与夹紧,以完成加工所需要的准确相对运动。本次设计的课题是柴油机曲轴连杆轴颈滚切铣床总体和夹具设计。该课题来源于江苏恒力机床有限公司。公司拥有各种金切设备、检测设备300多台。具有较强的加工、装配、检测和机床安装调试能力。现在该公司迫切需要改善现有的生产条件,进行提高生产率、改善产品质量方面的技术改造,使产品的合格率上升,增加产量,适应市场竞争的需要,提高经济效益。本设计主要是设计一台组合机床,对专门的曲轴连杆轴颈进行加工。本人的设计分工是总体设计和夹具部分的设计,滚切头部分的设计由同组其他同学担任。在设计组合机床过程中,组合机床夹具的设计是整个组合机床设计工作的重要部分之一。虽然夹具零件的标准化程度高,使设计工作量减少,设计周期缩短,但在夹具设计过程中,在保证加工精度的前提下,如何综合考虑生产率、经济性和劳动条件等因素,还有一定的难度。本说明书以设计卧式双刀铣床为主线,阐述了总体设计和夹具设计的过程。在总体设计中,首先是被加工零件的工艺分析,然后是总体方案的论证,在比较了许多方案之后,结合本道工序加工的特点最终选择卧式双刀铣床的配置型式。再结合本道工序的特点选择刀具。根据选择的切削用量,计算刀具的切削力、切削扭矩、切削功率等,再确定刀具的大小和型式。在确定这些设计计算后,然后是绘制组合机床的三图一卡被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图和生产率计算卡。在第3章中,主要介绍了夹具的设计。夹具设计是组合机床设计中的一个重要的组成部分。夹具设计时,首先确定工件的定位方案,然后柴油机曲轴连杆轴颈滚切铣床总体和夹具设计4选择夹紧方案,估算夹紧力大小,选择夹紧液压缸的型号,最终完成夹具的零部件设计。最后根据计算结果绘制夹具装配图和主要的零件图。整个设计过程是艰辛的,在设计过程中必须考虑各方面的问题。由于所学的知识只是一些最基本的机械常识,因此,在设计过程中,还要查阅大量的相关资料,以补充自己的不足之处。首先,要有丰富的实践经验。整个设计,仅靠一些参考资料是远远不够的,这样设计出来的组合机床只是结构完美,外形美观,但实用性差。因此,在设计工作开始前,指导老师特地带我们到江淮动力集团、盐海机床有限公司等企业进行了实地参观考察,与企业工程技术人员共同讨论,积累了一些宝贵的实践经验。其次,运用四年来所学的专业知识,针对现实中遇到的实际情况,做到举一反三。整个设计过程不仅涉及到以前所学的知识,还涉及到一些新的概念,这就要求我们一边温习以前的知识,一边还要学习新的知识,可以说,整个设计过程就是我们不断复习和学习的过程。第三,通过自身的努力,理论联系实际,从合理性、经济性、工艺性、实用性及对被加工零件的具体要求对现有机床进行研究和分析,找出可以进行改进的地方,通过反复推敲对比,拟订较为合理的三面镗孔组合机床的总体方案。在设计过程中,由于组合机床大部分是由标准零件构成,另外一些非标准件尽量适应工厂的生产条件,使加工和维修方便,大大减少了设计工作量。通过设计,本组合机床能满足加工需求,保证加工精度,机床运转平稳,工作可靠,结构简单,装卸方便,便于维修、调整。各动力部分采用了电器控制,使用操作方便。提高了工作效率,预计能达到设计要求。限于本人知识水平有限,又没有工作的实践经验,本设计中定存在不到之处,敬请老师同学批评指正,提出宝贵意见,以便及时纠正。2组合机床总体设计2.1总体方案设计本设计是为柴油机曲轴连杆轴颈的加工工序。为了能够达到质量好、效率高的要求,以及考虑被加工零件的加工精度、表面粗糙度、技术要求等,拟定设计一台通过一个动力头,一个主轴箱,两把刀具,一次性完成该工序的组合机床。机床总体的设计需绘制完成三图一卡。以上作为本次设计的初定方案。2.2被加工零件分析1本机床被加工零件特点该加工零件为曲轴。工件材料QT8002,硬度为HB240300。生产纲领大批大量。2本机床被加工零件的加工工序及加工精度本道工序是铣削曲轴连杆轴颈部的加工,由柴油机曲轴连杆轴颈滚切铣床来完成。因此本设备主要的功能就是曲轴两连杆轴颈部的铣削。

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