柴油机机体三面钻扩组合机床总体及夹具设计开题报告.doc

毕业设计开题论证报告专业机械设计制造及其自动化学生姓名赵气沛班级B机制054班学号0510110410指导教师吴祥完成日期2009年3月31日1课题名称：双缸柴油机气缸体钻削组合机床总体及夹具设计一、课题来源、课题研究的主要内容及国内外现状综述本课题来源于盐城市江动集团，主要是设计一台加工双缸柴油机气缸体顶面和底面孔系的钻削组合机床，具体进行总体设计和夹具设计。对于总体设计，组合机床是根据被加工件的工艺要求，按照工序高度集中的原则而设计的，并以系列化、标准化的通用部件为基础，配以少量专用部件而组成的专用设备，并配以专用夹具，采用多把刀具同时进行加工。组合机床的辅助动作实现了自动化，具有专用、高效、自动化和易于保证加工精度。当被加工的零件尺寸结构有所改进时，组合机床的通用零部件还可以重新被利用组成新的组合机床，且具有一定的柔性度。在数控设备还没有普及和推广的几十年里，它对于提高加工效率，降低对操作者的技术要求起到了很大的作用，尤其是组合铣床和专用钻床，在壳体类零件的加工线中应用非常广泛。在机床上对工件进行切削加工时，为了保证加工精度，必须正确的安放工件，使工件相对于刀具和机床占有正确位置，这一过程称为“定位”。为了保持这个正确位置在加工过程中稳定不变，应对工件施加一定的夹紧力，这一过程称为“夹紧”。这两个过程总称为“安装”。在机床上实现安装任务的工艺装备，就是“机床夹具”。机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广泛的是通用夹具，如车床上用的三爪卡盘和铣床上用的平口虎钳等。近几年大连组合机床研究所研制的组合机床及其自动线对目前我国组合机床及其自动线装备技术的基本情况：（1）为某冰箱压缩机厂提供的ZHS-1283冰箱压缩机外支撑八工位回转工作台组合机床，镗孔精度9.097mm0.004mm,表面粗糙度Ra0.8m，节拍时间26s（2件），采用交流伺服滑台，HSK接杆，主轴带中孔冷却液通道，全封闭防护。（2）ZHS-XU86凸轮轴轴承盖加工自动线是为某汽车公司研制的用于30万辆轿车生产的高精度、高生产率、多品种数控自动线。该线采用多种先进技术：可控扭矩夹紧扳手、气浮输送、电液比例阀、高精度空心锥柄接杆、高密度材料镗杆、数控精密十字滑台、分布式控制系统与监测系统、故障诊断及显示系统、大流量冷却排屑和全封闭防护系统，节拍38s。（3）UD80型换刀换箱柔性加工单元。该单元是一种高效、高精度与高柔性的数控机床，机床有5个坐标，交换托板尺寸为800mm800mm，刀库容量60，120，180任选，箱库容量12个，能在一次装夹下完成铣、钻、铰、攻丝、镗孔、镗车等工序的单轴加工和多轴加工，适合中大批量生产规模的箱体零件和成组杂件的加工，也适用于中小批量多品种零件的生产。（4）为某航空动力机械公司生产的柔性生产线的物流输送系统。该系统采用了链式摩擦轮滚道、电动滚筒、托盘自动识别、计算机生产调度等技术，可实现被输送零部件的2定向、定位、升降、回转，通过编码识别及计算机的生产调度实现无序混流输送等。上述组合机床代表了目前我国组合机床装备较高的技术水平。但随着市场竞争的加剧和对产品需求的提高，高精度、高生产率、柔性化、多品种、短周期、数控组合机床及其自动线正在冲击着传统的组合机床行业企业，因此组合机床装备的发展思路必须是以提高组合机床加工精度、组合机床柔性、组合机床工作可靠性和组合机床技术的成套性为主攻方向。二、本课题拟解决的问题本课题设计的是一台加工双缸柴油机气缸体顶面和底面孔系的钻削组合机床，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组合机床。1因为本机床用来进行大批量生产，就要解决生产效率问题。2尽量采用先进的工艺方案和合理的机床结构方案，正确选择组合机床通用部件机机床布局形式，要十分注意保证加工精度和生产效率的措施以及操作使用方便性。3确定零件在组合机床上完成的工艺内容及加工方法，选择定位基准和夹紧部位，决定工步和刀具种类及其结构形式，选择切削用量等。4通用部件是具有特定功能，按标准化系列化通用化原则设计制造的组合机床基础部件，因此通用部件的选择是组合机床设计的重要内容之一，也是我们在设计中必须解决的问题。如常用的通用部件：动力滑台，主轴部件，主运动驱动装置，工作台，支撑部件等的选用都应该仔细考虑。5应根据工件的加工要求和特点，按一定的原则结合组合机床常用工艺方法，充分考虑各种因素，并经技术经济分析后拟定工艺方案。在加工时粗精加工分开，应考虑粗精加工，粗加工时切削负荷较大，切削产生的热变形，较大夹压力引起的工件变形以及切削震动等，对精加工工序十分不利，影响加工尺寸精度和表面粗糙度。6应该考虑孔间中心距，精镗孔时注意孔表面是否允许留有退刀刀痕。要保证好连接孔的位置精度，便于装配。7组合机床一般为工序集中的多刀加工，不但切削负荷大，而且工件受力方向变化。因此，正确选择定位基准和夹压部位是保证加工精度的重要条件对于毛坯基准选择要考虑有关工序加工余量的均匀性，对于光面定位基准的选择要考虑基面与加工部位间位置尺寸关系，使它有利于保证加工精度。8组合机床的正常工作与合理的选择切削用量，即确定合理的切削速度和工作进给量有很大关系，切削用量选择恰当，能使组合机床减少停车损失，提高生产效率，延长刀具寿命，提高生产质量。3三、解决方案及预期效果1对于生产效率问题，我们除了缩短加工时间和辅助时间，尽量使辅助时间和加工时间重合外，还可以考虑在每个工位上安装几个工件同时进行加工，或者在一个工位上设置几套夹具，对工件进行多次安装，如转塔式组合机床，可调式组合机床。2认真阅读被加工零件图，研究尺寸，形状，材料，硬度，重量，加工部位的结构及加工精度和表面粗糙度要求等内容。通过对产品装配图样和有关工艺资料的分析，充分认识被加工零件在产品中的地位和作用。3通用部件的选用：在设计组合机床时，应根据具体的加工要求，机床的配置形式，制造及使用条件等确定。由于本课题要求机床应运转平稳，工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整，一般可选用机械滑台。在确定动力部件规格时，一般先进行功率进给力计算。当遇到动力部件的进给力不能满足要求，但又相差不大时不要轻易选用大一规格的动力部件，而应适当调整切削用量或改变工艺方法。但必须以不影响加工精度和生产率要求为前提。对于支承部件如侧底座，立柱等通用部件，可选与动力滑台规格相配套的相应规格。选用通用部件时，还应根据加工精度要求，制造成本等确定通用部件的精度等级。4要粗精加工分开进行，工序集中原则，适当考虑相同类型工序的集中，在条件许可时，把相同工序集中在一台机床或同一工位上加工能简化循环和结构。集中攻螺纹，集中深孔加工工序，适当集中一般的钻铰工序，适当集中镗孔工序。5划分工序要考虑到生产的规模、加工的精度、所用机床的特点、机床负荷情况等。划分工序可以有两种趋向：工序集中和工序分散。工序的集中分散各有其长处，一般说来，在大批量生产中以提高生产率为主，需广泛采用多刀、单轴与多轴自动或半自动机床，多轴龙门铣床、组合机床等，故采取工序集中可以获得突出的效果此次设计的轴承座钻孔组合机床很大程度上使各工序尽量集中，发挥组合机床的优点，同时使各种误差减小到最低限度。由于此设计中所加工的零件10个孔中部分孔距离太近，不便于加工，所以分开为两个工位完成，然后进行零件位置转换。4四、课题进度安排3月1日3月14日毕业实习阶段。毕业实习，查阅资料，到多个公司实践，撰写实习报告。3月15日3月31日开题阶段。提出总体设计方案及草图，填写开题报告。4月1日5月14日设计初稿阶段。完成总体设计图、部件图、零件图。5