汽缸体双面钻孔组合机床设计.docx

汽缸体双面钻孔组合机床设计摘 要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率专用机床。本次设计的是汽缸体双面钻孔组合机床，汽缸体是发动机的主要部件，属于大批大量生产的零件，从经济性上考虑，为适应生产需求采用组合机床较为合理。根据组合机床的特点，设计步骤主要包括：调查研究、总体方案设计、技术设计、工作设计。调查研究：根据被加工零件图样，研究其尺寸、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。同时深入调查了解生产现场状况。总之，通过调查研究应为组合机床总体设计提供必要的大量的数据、资料，做好充分的、全面的技术准备。总体方案设计：组要包括制定工艺方案、确定机床配置形式、制定影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构方案。总体设计的具体工作是编制“三图一卡”，即绘制被加工零件工序图、加工示意图、机床尺寸联系图，编制生产效率计算卡。技术设计：根据总体设计已经确定的“三图一卡”，设计机床个专用部件正式总图，如设计夹具、多轴箱等装配图以及根据运动部件有关参数和机床循环要求，设计液压和电气控制原理图。工作设计：当技术设计通过审后即可展开工作设计，即绘制各个专用部件的施工图样、编制各个部件零件明细表。通过以上设计步骤，本次设计的汽缸体双面钻孔组合机床充份满足了生产需求，达到了预期的设计目标。关键词：组合机床，三图一卡，多轴箱，夹具Cylinder body Drilling Modular Machine Tools DesignABSTRACTMachine Tool is required under the workpiece, based on a large number of common components. Accompanied by a small amount of the composition of specific parts of a machine tool with high efficiency. The design of the cylinder body combination double drilling machine, cylinder body is the main engine components, is a large number of mass-produced components, from the economy be considered, to meet the production needs of combination machine tool is reasonable. Machine according to portfolio characteristics, the design steps include: research, overall program design, technical design, job design. Research: According to the parts to be machined patterns, to study the size, shape, material, hardness, weight, structure and machining parts machining accuracy and surface roughness requirements and so on. Also in-depth investigation to find out about on-site conditions. In short, through the research design should provide the necessary combination of machine tool large amounts of data, information, and make full and comprehensive technical preparation. Overall Design: Group program to include the development process to determine the tool configurations, the machine tool to develop the overall layout and technical performance of the main components of the structure of the program. Overall design of the concrete work is the preparation of the three plans a card, drawn by processing parts that process map, process diagram, machine size contact map, the preparation of production efficiency calculation card. Technical design: According to the overall design has been identified three map one card design tool dedicated official general plan components, such as the design of fixtures, and other multi-axle box assembly diagram and the parameters under the moving parts and machine cycle requirements, design of hydraulic and electrical control schematic. Work Design: When the technical design through post-trial to begin work as designed, or drawn construction drawings of various specific components, the preparation of the various components parts list. The above design steps, this design of cylinder body Drilling Modular Machine Tools fully meet the production needs to reach the desired design goals. KEY WORDS: machine tool, the three plans for a card, multi-axle box, fixture目录前言1第1章 组合机床总体设计31.1 工艺方案拟定31.1.1确定组合机床工艺方案的基本原则及注意问题31.1.2组合机床工艺方案的拟定31.1.3确定组合机床配置型式及结构方案应考虑的问题61.2切削用量的确定61.2.1组合机床切削用量选择的特点、方法及注意问题61.2.2确定切削力、切削转矩、切削功率及刀具耐用度71.3组合机床总体设计“三图一卡”91.3.1被加工零件工序图91.3.2加工示意图111.3.3机床联系尺寸总图141.3.4机床生产率计算卡16第2章 组合机床多轴箱设计192.1组合机床左多轴箱设计192.1.1绘制多轴箱设计原始依据图192.1.2主轴、齿轮的确定及动力计算202.1.3多轴箱传动设计202.2组合机床右多轴箱设计222.2.1绘制多轴箱设计原始依据图222.2.2主轴、齿轮的确定及动力计算232.2.3多轴箱传动设计24结论26谢 辞27参考文献28外文资料翻译29前言组合机床是一种专用高效自动化技术装备，由于它仍是大批量机械产品实现高效、高质量和经济性生产的关键装备，因而被广泛应用于汽车、拖拉机、内燃机和压缩机等许多工业生产领域。其中 ，特别是汽车工业，是组合机床最大的用户。如德国大众汽车厂在Salzgitter的发动机工厂，90年代初所采用的金属切削机床主要是组合机床自动线(60%)、组合机床(20%)和加工中心(20%)。显然，在大批量生产的机械工业部门，大量采用的设备是组合机床。因此，组合机床的技术性能和综合自动化水平，在很大 程度上决定了这些工业部门产品的生产效率、产品质量和企业生产组织的结构，也在很大程度上决定了企业产品的竞争力。 现代组合机床为机电一体化产品，它是控制、驱动、测量、监控、刀具和机械组件等技术的综合反映。近20年来，这些技术有长足进步，同时作为组合机床主要用户的汽车和内燃机等行业也有很大的变化，其产品市场寿命不断缩短，品种日益增多且质量不断提高。这些因素有力地推动和激励了组合机床和自动线技术的不断发展。十多年来，作为组合机床重要用户的汽车工业，为迎合人们个性化需求，汽车变型品种日益增多，以多品种展开竞争已成为汽车市场竞争的特点之一，这使组合机床制造业面临着变型多品种生产的挑战。为适应多品种生产，传统以加工单一品种的刚性组合机床必须提高其柔性。 在国外许多公司中，组合机床设计已普遍采用CAD工作站，在设计室几乎很难见到传统的绘图板。CAD除应用于绘图工作外，并在构件的刚度分析(有限元方法)、组合机床设计方案比较和选择，以及方案报价等方面均已得到广泛应用，从而显著地提高了设计质量和缩短了设计周期。加之国外许多公司在组合机床组成模块方面的系列化和通用化程度很高(一般达90%以上)，使组合机床的交货期进一步缩短。目前，在机械加工工业中，机械产品大批量生产中，组合机床已得到广泛运用。一些复杂的壳体类零件，加工工艺复杂、定位夹紧困难的工件，要提高其加工精度、生产效率，单凭普通机床是很难办到的，而在用普通机床加工复杂工件的过程中，对操作者的技术也提了较高的要求，这就迫切的要求生产一定数量的组合机床。这样，不但可以提高零件的加工精度和生产率，而且成本低、生产周期断，适合我国的经济水平、教育水平和生产水平。更能够在激烈的竞争中为企业获得更多利润、提高企业核心竞争力。目的意义：(1)提高机床的加工精度和生产率。(2)提高我们国家整个机械加工行业的水平和实力。(3)减轻工人的劳动强度。(4)降低工件成本、加工工艺难度、操作者的技术要求。 第1章 组合机床总体设计1.1 工艺方案拟定1.1.1 确定组合机床工艺方案的基本原则及注意问题1.确定组合机床工艺方案的基本原则（1）粗精加工分开原则（2）工序集中原则 1）适当考虑相同类型工序的集中 在条件允可时，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。2)有相对位置精度要求的工序应集中加工2. 确定组合机床工艺方案应注意的问题（1）按一般原则拟定工艺方案时的一些限制 1）孔间中心距的限制。2)工件结构工艺性不好的限制。（2）其他应注意的问题 1)精镗孔时应注意孔表面是否允许留有退刀刀痕。2)对相互结合的两壳体零件，均应分别从结合面加工联接孔。这样能更好的保证联接孔的位置精度，便于装配。3）钻阶梯孔时，应先钻大孔后钻小孔。4）平面一般采用铣削加工。5）在制定加工一个工件的几台成套机床或流水线的工艺方案时，应尽可能使精加工集中在所有粗加工之后，以减少内应力变形影响，有利于保证加工精度。攻螺纹工序应尽量放在最后进行，以减少油腻污垢对基面的影响。 1.1.2 组合机床工艺方案的拟定拟定组合机床工艺方案的一般步骤如下。1. 分析、研究加工要求和现场工艺见图1-1，本设计加工零件为气缸体，汽缸体是发动机的重要组成部分，其结构呈品字形，为二缸汽缸体，腔体腔体结构，外部形状较为复杂，本道工序加工的孔位于气缸体的顶面和底面，都为平面，平面度都为0.025，粗糙度都为Ra3.2。图1-1 被加工零件工序图从图1-1可以看出，在本机床上需要钻下列孔：顶面上的六个8.7的孔（孔号11-16）；底面上的二个6.7mm的孔（孔号12）；二个8.2mm的孔（孔号34）；三个5mm的孔（孔号57）和四个5mm的通孔（孔号(810)。孔的粗糙度分别为Rz50和Ra6.3，属于粗加工。此类零件一般采用组合机床钻削加工，多孔同时加工，在定位夹紧方式上，普遍采用气动或液动夹紧，一面两孔的定位方式和一面一孔一点的定位方式。采用普通麻花钻进行切削加工，生产效率较高。2定位基准的和夹紧部位的选择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紧部位是保证加工精度的重要条件。由于本工序属于钻孔粗加工，精度要求不高，根据图1-1，分析零件孔的加工要求，所有孔的位置度都是相对L面和H面提出的，根据定位基准与设计基准重合的原则，采用L面和H面和底面进行定位。3影响工艺方案的主要因素（1）加工的工序内容和加工精度 本工序共加工十个孔，加工精度低属于粗加工。（2）被加工零件的特点 工件的材料为铜铬钼合金铸铁2547，硬度212285HBS，加工部位为平面结构，工件刚性好，点位基面精度高。（3）零件的生产批