摘要：本课题设计了ZH1105柴油机汽缸盖扩孔专机，主要对其总体及左主轴箱进行设计。该组合机床是针对ZH1105柴油机气缸盖的进、排气孔和油泵孔进行加工。本次设计机床总体部分是通过对ZH1105柴油机气缸盖零件进行工艺分析，拟订了机床总体方案，并根据组合机床设计步骤，计算了切削用量、切削力、切削扭矩、切削功率等，最终完成了“三图一卡”的绘制。在此基础上，绘制了左主轴箱设计的原始依据图，拟订了主轴箱的传动路线，应用最优化方法布置齿轮。确定传动参数，绘制了主轴箱装配图、箱体坐标检查图、前盖及后盖的补充加工图，进行了轴、齿轮等零件的强度校核。该机较好地完成了设计要求，大大提高了工作效率。

关键词：组合机床；扩孔；主轴箱

1.1 总体设计

1）制定工艺方案，确定机床的配置型式及结构方案；

2）三图一卡设计，包括：（a)被加工零件工序图；(b) 加工示意图；(c) 机床联系尺寸图；(d) 生产率计算卡。

1.2 左主轴箱设计

1）左主轴箱总装配图；

2）左主轴箱箱体零件图；

3）其它零件图；

　　　4）有关计算、校核等。

1.3 发展状况及涉及内容

　课题来自于江苏江淮动力集团,该集团是中国农机行业上市公司。该集团生产的柴油机市场需求很大,为进一步提高生产率,改善产品质量, 气缸盖组合机床的作用就尤为重要。在此次课题中我的任务主要是负责气缸盖扩孔专机总体及左主轴箱设计,要求做到满足工件加工的精准要求,同时要降低成本,提高其使用寿命和通用化程度。

　国内外的工业发展史告诉我们，实现机械自动化是一个由低级到高级、由简单到复杂、由不完善到完善的发展过程。当机器的操作采用自动控制器后，生产方式才从机械化逐步过渡到机械控制（传统）自动化、数字控制自动化、计算机控制自动化。只有建立了自动化工厂后，生产过程才能全盘自动化，才能使生产率全面提高，达到自动化的高级理想阶段。

　发展低成本自动化技术，潜力大，前景广，投资省，见效快，提高自动化程度，可以收到事半功倍的经济效果，适合我国现阶段的发展需要和国情。90年代美国麻省理工学院提出的精益生产LP(Lean Production)模式，就是以最小的投入，取得最大的产出的具体表现。日本丰田公司采用适时生产JIT（Just In Time）、全面质量管理TQC（Total Quallty Control）和成组技术GT（Group Technology）、弹性作业人数和尊重人性为支柱的精节生产方式，使自动化程度不高的工厂取得了良好的效益。芬兰NOKOA Data机工厂的组装车间内拥有一条能制造286、386和486微机的灵活生产线，它并不完全由自动化设备组成，中间穿插着借助计算机指导的人工参与，将高新技术与原有工艺基础巧妙灵活地结合在一起，从而使这种生产线的造价较低，同时却具有柔性制造系统的性能。实际上精节生产本身就意味着从国情和企业实际情况出发。

　借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国机械制造业各企业有大量的通用设备，在发展现代机械自动化技术时，若以原有的设备为主，合理调整机床布局，添加少量的数控设备，引入CAD／CAM技术，充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性，共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统，为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。

　综上所述，我国机械制造业发展应用自动化技术，不但要起点高，瞄准世界先进水准，包括国际领域内已展露锋芒的某些新技术，而且必须包括各种灵活的低成本、见效快的自动化技术，坚持提高与普及相结合的方针，我国的机械自动化技术发展应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。在我国完成无人化的工厂将恐怕不是机械制造业的主要发展模式，也不是机械自动化技术发展应用当务之急的事。这就是中国的机械自动化技术发展之路。

1.4 本课题拟解决的问题

　　　1）根据ZH1105型柴油机气缸盖的结构和加工工序，确定机床总体结构和配置型式，定位基准的选择及其滑台传动型式。

　　　2）根据加工精度、工作条件、技术要求等进行分析，按照经济的原则满足加工要求，合理地选择切削用量及其选择合适的刀具。

3）根据柴油机的基本机构来确定总体设计方案,并对起加工精度分析。

1.5 解决方案及预期效果

　　A、解决方案：

1）按图纸要求制定真确的工艺方案；

2）选择合理的刀具和切削工艺参数；

3）确定合理的精度、尺寸；

4）分析其强度、应力等。

B、预期效果：

　　　产品的制造工艺性好；产品外形美观；产品的制造成本降低；提高设计的一次成功率、减少设计返工；交货期缩短；产品使用中的维护成本降低；设计的产品工作更稳定、可靠；产品结构合理，符合工作现场的需要，更易于操作和使用；产品的使用效果达到什么样的指标；产品拆卸方便、更易于维护；所设计的部分符合整个工艺流程的要求。

2 组合机床总体设计

2.1 总体方案设计

　　　本设计是为ZH1105柴油机气缸盖扩孔工序。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孔的加工精度、表面粗糙度、技术要求等，拟定设计一台通过两个动力头，两个主轴箱，六根刀具，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。

2.1.1组合机床工艺方案的制定

1）孔间中心距的限制

　　　在确定组合机床完成工艺时，要考虑可同时加工的最小孔中心距。由于主轴箱的主轴结构的设备导向的需要，所以近距离孔能否在同一多轴箱上同一工位加工受其限制。

2）结构工艺性不好的限制

　　　有些工件结构工艺性不好，如箱体多层壁上的同轴线的孔径中间大两头小时，则进刀困难。当孔径大于ф50mm时，可采用让刀的办法。多层壁同轴孔，为便于布置中间导向装置，孔中心离箱体侧壁间距离也应够。

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