柴油机气缸体三面粗镗组合机床总体及镗模设计说明书[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.11.1课题内容.11.2课题来由.11.2.1课题背景.11.2.2课题要求.11.3组合机床国内外发展概述.11.4本课题主要解决的问题和总体设计思路.22组合机床总体设计.32.1总体方案论证.32.1.1工艺方案的拟订.32.1.2机床配置形式的选择.32.1.3定位基准的选择.42.1.4滑台型式的选择.42.2确定切削用量及选择刀具.42.2.1选择切削用量.42.2.2计算切削力、切削扭矩及切削功率.62.2.3选择刀具结构.72.3组合机床总体设计三图一卡.72.3.1被加工零件工序图.72.3.2加工示意图.72.3.3机床尺寸联系总图.102.3.4机床生产率计算卡.123镗模设计.143.1镗模设计的基本要求和步骤.143.1.1镗模设计的基本要求.143.1.2镗模的设计步骤.143.2定位与导向方案的确定.143.2.1零件的工艺性分析.143.2.2定位方案的论证.153.2.3导向装置.153.3夹紧方案的确定.163.3.1夹紧装置的确定.163.3.2夹紧力的确定.173.3.3气缸的选择.183.4夹具体的设计.183.5误差分析.184结论.22参考文献.23致谢.24附录.25盐城工学院本科生毕业设计说明书20091柴油机气缸体三面粗镗组合机床总体及镗模设计摘要：组合机床是以系列化、标准化的通用部件为标准，配以少量的专用部件组成的一种高生产率专用机床。它具有自动化程度较高，加工质量稳定，工序高度集中等特点。本次课题是设计一台加工S195型柴油机气缸体水箱面、油底壳面和后盖板面孔系的粗镗组合机床，具体进行总体设计和镗模设计。被加工零件为S195型柴油机气缸体，工件材料为HT200，三个面共加工13个孔，工件一次装夹，三面同时加工。为满足设计要求，进行工艺设计，确定所需的“三图一卡”。机床配置型式为单工位三面卧式组合机床，刀具选用镗刀。根据工艺过程的需要对工件的定位夹紧方式进行分析，设计满足使用的夹具，夹紧方式为液压夹紧。本组合机床，成本低，工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整，加工精度高，操作使用方便，减轻了工人的劳动强度，提高了劳动生产率。关键词：组合机床；总体设计；夹具设计.柴油机气缸体三面粗镗组合机床总体及镗模设计2TheOverallandJigDesignofThree-sideBoringModularMachineToolforCylinderBodyofDieselEngineAbstract:Themodularmachinetoolisbasedonserializationandstandardizationofthegeneralcomponentsofthestandards,coupledwithasmallnumberofspecialcomponents,whichisconsistedofaspecialhighproductivitymachine.Ithassuchcharacteristics,highdegreeofautomation,stableprocessquality,highlyworkingprocedurecentralize.ThesubjectdesignisaThree-sideboringmodularmachiningtoolwhichprocesseswatertankface,oilrindfaceandbackcoverboardfaceofS195cylinderbodyofdieselengine.Theoverallandjigdesignisimportant.ProcessedpartsforcylinderblockofS195dieselengine,thetapofworkpiecematerialisHT200,itbores13holesonthethreefaces,theworkpieceisfixedonetime,thethreefacesareprocessedatthesametime.Tomeettherequirementsofthedesign,processdesignisnecessary.“Threeplansandonecard”isneededtobeascertained.Thepositioningmodelofmachinetoolissingleworkingprocedurehorizontalmodularmachinetool,itisselectedbore.Accordingtotheneedsoftechnicsprocess,itwillanalyseorientationandclampmethodsofworkpieceanddesignthenecessaryjig.Theclamplingmeansishydraulicpressureclamping.Themodularmachinetoolhassuchcharacteristics,low-cost,reliablework,simplestructure,assembleanddisassembleconvenience,easeofmaintenanceandadjust,highlyprocessingprecision,easytooperate,reducingtheworkerslaborintensity,anditenhancestheproductivity.Keywords:Modularmachinetool；OverallDesign；Designofjig.1前言1.1课题内容本组课题是设计一台三面粗镗孔卧式组合机床，来保证S195柴油机气缸体三面孔加工及保证相应的位置精度，在完成机床总体设计和绘制“三图一卡”的基础上，主要完成镗模的设计。1.2课题来由盐城工学院本科生毕业设计说明书20093本课题来自江淮动力集团。1.2.1课题背景近年来，随着制造业的发展，普通机床已经越来越不能满足现代加工工艺及提高劳动生产率的要求。江动集团在生产S195柴油机时，其气缸体的加工效率比较低，跟不上生产指标，气缸体的加工精度比较高，普通机床加工比较困难，现需要设计一台组合机床用以实现S195柴油机气缸体的加工。1.2.2课题要求本加工工序的内容是：右侧面：镗曲轴孔192、75，扩平衡轴孔250，钻凸轮轴孔34；左侧面：扩平衡轴孔250，凸轮轴孔45，钻起动轴孔36，调速轴孔24；后面：镗缸套孔115，108，107。位置公差为0.30mm。粗糙度为：镗孔，钻、扩。为了保证零件的加工精度，在整个设计过程中应满足以下几点要求：a.机床应能满足加工要求，保证加工精度。b.机床应运转平稳，工作可靠，结构简单。c.装卸方便，便于维修，调整。d.主轴箱能满足机床总体方案的要求(转速，转向，功率，坐标要求)。1.3组合机床国内外发展概述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。组合机床一般用于加工箱体类或特殊形式的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削端面、切削平面、切削内外螺纹以及加工圆和端面等。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。专用机床是随着汽车工业的兴起而发展起来的。在专用机床中某些部件因重复使用，逐步发展成为通用部件，因而产生了组合机床。最早的组合机床是1908年在美国制成的，用于加工汽车零件。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，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，而是设计成通柴油机气缸体三面粗镗组合机床总体及镗模设计4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。为了使组合机床能在中小批量生产中得到应用，往往需要应用成组技术，把结构和工艺相似的零件集中在一台组合机床上加工，以提高机床的利用率。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。1.4本课题主要解决的问题和总体设计思路本设计主要针对原有的S195机体左、右、后三个面上13个孔多工序加工、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。夹具部分的设计，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，绘制夹具设计的装配图；夹具设计是组合机床设计中的重要部分，夹具设计的合理与否，直接影响到被加工零件的加工精度等参数。首先确定工件的定位方式，然后进行误差分析，确定夹紧方式，夹紧力的计算，对夹具的主要零件进行结构设计。在夹具设计中，设计的主要思路是把原有的手动夹紧改为液压夹紧方式，这样设计主要优点是：液压油油压高、传动力大，在产生同样原始作用力的情况下，