摘要：柴油机变速箱体是大批量生产的零件。为了提高其加工精度和生产效率，需要设计一台组合机床来改善其加工条件。本设计是柴油机变速箱体双面粗镗组合机床,用于加工被加工零件上左右两面的14个孔，本课题主要进行该组合机床的总体设计及其夹具的设计。其中总体设计包括机床配置型式的确定、结构方案的选择以及“三图一卡”的绘制。组合机床的加工精度基本上是由夹具来保证的。夹具的设计主要包括工件的定位方式，工件夹压装置的设计，夹具零部件的设计和引导刀具的导向元件设计，完成定位误差的分析，夹紧力的计算等。本机床采用卧式单工位双面加工的方案，零件装夹方便，加工工艺性和装配较好，采用液压滑台实现刀具进给,刀具采用加长麻花钻和复合镗刀，使得工序集中。本组合机床效率高，成本低，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；镗孔；钻孔；夹具

1.1 课题背景及发展趋势

　　　本次设计课题来源于盐城市江动集团，要求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。

　　　夹具的国内外现状和发展趋势: 在机械制造的机械加工、检验、焊接和热处理等冷热工艺过程中使用着大量的夹具，用以安装加工对象，使之占有正确的位置，以保证零件和产品的质量，并提高生产效率。在机床上加工工件时，为了保证加工精度，必须正确安置工件，使其相对机床切削成形运动和刀具占有正确的位置，这一过程称为定位。为了不因受切削力、惯性力、重力等外力作用而破坏工件已定的正确位置，还必须对其施加一定的夹紧力，这一过程称为夹紧。定位和夹紧全过程称为安装。在机床上用来完成工件安装任务的重要工艺装配，就是各类夹具中应用最为广泛的机床夹具。

　　　随着贸易全球化的到来，各厂家已意识到了形势的严峻性，纷纷进行技术改造，全力提升企业的竞争力，近年来引进了许多先进设备和技术，进展速度很快。就目前状况来讲，这些设备和技术基本依赖进口。　1.2 课题的目的和意义

　　　本次毕业设计的课题是Y295型柴油机气缸体顶面和底面孔系钻削组合机床总体设计及夹具设计，机床夹具是机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置，其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。机床夹具被广泛应用于机械制造业中，大量专用机床夹具的采用为大批大量生产提供了必要的条件。机床夹具是组成工艺系统的一个环节，是影响加工质量的重要因素。一般情况下，使用机床夹具能稳定地保证产品质量，而不必过高的要求工人的技术等级。先进高效的机床夹具不仅能减轻工人劳动强度，提高生产率，甚至能使生产过程实现自动化。随着汽车、内燃机、摩托车、轴承等行业的规模化发展，对机床夹具的设计与制造不断提出新的课题。深入研究机床夹具设计的理论和改进机床夹具的结构，无疑具有巨大的经济意义。

　　　机床夹具设计一般包括结构设计和精度设计两个方面。而人们通常习惯侧重于结构设计而忽视精度设计。关于机床夹具的结构设计，不仅有大量的资料可供参考，而且还不断从其它学科吸收新的成果而向前发展。诸如液性塑料夹具；各种弹性膜片式夹具；真空夹紧夹具；感应分度夹具等等。关于机床夹具的精度设计，随着零件加工精度的提高，也日益受到人们的重视。

　　　人们逐渐认识到，机床夹具设计工作应围绕精度设计这个中心来进行。没有合理的精度设计不仅会给夹具制造带来困难，甚至会使制造出的夹具不能保证工件的加工精度。因此，迫切需要全面的研究机床夹具的设计、制造、使用诸方面的定量关系；研究工件精度和夹具设计精度之间的合理联系。机床夹具设计是用途极广的一门专业学科，熟悉它的内容和方法，对从事机械制造方面的工程技术人员来说是十分必要的。

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内容简介：: 毕业实习报告专业机械设计制造及其自动化学生姓名张倩班级 B 机制 051 学号 0510110110 指导教师朱效波日期 2009年3月16日毕业实习报告一概述机械设计及其自动化专业培养德、智、体全面发展，具备机械制造与自动化专业所必需的基础知识和专业技能，能在机械工程领域的企事业单位从事机械产品制造、计算机辅助设计，能够进行设备改造、维护、调试和管理工作的高技能人才。本次生产实习是大四专业课学习的一个重要组成部分，其目的在于通过实习使我们获得基本生产的感性知识，理论联系实际，扩大知识面;同时专业实习又是锻炼和培养学生业务能力及素质的重要渠道，培养我们吃苦耐劳的精神，也是我们接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径，逐步实现由学生到社会的转变，培养我们初步担任技术工作的能力、初步了解企业管理的基本方法和技能;体验企业工作的内容和方法。这些实际知识，对我们学习后面的课程乃至以后的工作，都是十分必要的基础。通过实践,培养实际生产技术问题的能力。了解工厂的组织情况，管理方法及车间与有关科室的关系，对工厂的组织管理机构有一个初步的认识。虚心向工人师傅学习，向工程技术人员学习，了解作为一名工程技术人员的工作特点，增强热爱劳动，热爱我们专业的情趣，以适应社会主义市场经济建设的需求。二. 实习过程根据学校的本科教学要求，我们在进行毕业设计之前，必要的流程是工厂生产实习。主要的目的也就是让我们了解企业，了解社会，并对我们每个人要做的毕业课题作初步的了解，认识。2009年3月2日开始到3月13日结束，进行了为期近两周的工厂实习。三. 实习的内容根据学校的本科教学要求，我们在进行毕业设计之前，必要的流程是工厂生产实习。我带着进一步了解机械行业和理论联系实际来到南通江华机械有限公司实习，我希望从更多的角度观察公司的运作，能够学习到更多的知识以及发现公司中所存在的一系列问题，以下就是我在这次实践中的一些心得体会。首先让我先对南通江华机械有限公司做一下简单的介绍。南通江华机械有限公司（南通江华机械厂）地处通州市市镇府所在地金沙镇。公司始建于1956年2月，发展至今集研发设计，制造于一体，系中国内燃机工业协会多缸汽油机和散热器分会、机油泵和冷却水泵分会会员单位，通州市市属骨干企业。随着企业规模拓展和市场延伸，1995年与美国热动力公司合作成立南通江华热动力机械有限公司，2000年又与美国福乐达赛车公司合作成立南通福乐达汽车配件有限公司。公司占地（包括开发区已投入运营和金沙镇工业园区正在建设中的征用面积）7.5公顷。并建有标准式生产产房，专业生产汽车用散热器和园林机械零部件，产品返销国际市场，将建成为国内最大的散热器生产基地；带轮生产线的组建，皮带轮系列中的折叠轮、多维轮开发成功，为我们打开国内市场开辟了又一条新的绿色通道。06年公司产值超亿元。公司管理采用国际先进管理模式，先后通过ISO9001和ISO/TSI16949质量体系认证。公司生产的柴油机热交换器、机油冷却器、冷却水泵等远销东南亚等国和地区，船用柴油机配件均得到中国船级新产品型式认可。内部管理实行电脑网络化，拥有CAD、CAPP、OA、ERP等现代化管理。公司现有员工600余人，其中各类工程技术人员100多名，具有较强的新产品开发能力，拥有通过省级认可的计量保证体系，具有国内同行先进的油冷器风洞测试室，冷却水泵性能试验台，三维测量机、测光仪、万能工具显微镜等多种检测手段，拥有数控加工中心、数控多工位冲床、线切割机床、数控折边机、剪板机、数控车床、铣床、数控旋压机床数控弯管机及半自动喷涂线和前处理生产线等先进设备，有较强的机械加工能力和模具加工制造能力。四分析这次实习我主要关注了组合机床的总体设计及其夹具设计方面内容：1组合机床：是按系列化标准化设计的通用部件和按被加工零件的形状及加工要求设计的专用部件组成的专用机床。它的设计步骤：（1）制定工艺方案要深入现场，了解被加工零件的加工特点，精度和技术要求，定位夹具情况以及生产率要求等。确定在组合机床上的完成的工艺内容及其加工方法。（2）机床结构方案的分析和确定根据工艺方案确定机床的型式和总体布局。（3）组合机床的总体设计这里要确定机床的各部件间的相互关系，选择通用部件和刀具的导向，计算切切削用量及机床生产率。绘机床的总联系尺寸图及加工示意图等。（4）组合机床的部件设计和施工设计制定组合机床流水线的方案时，与一般单个的组合机床方案有所不同。组合机床的总体设计是我这次毕业设计的内容，它就是针对具体的被加工零件，在选定的工艺和结构方案的基础上，进行方案图纸设计。这些图纸包括：被加工零件工序图，加工示意图，生产率计算卡片，机床联系尺寸图等。2. 机床夹具设计是工艺准备工作的重要内容之一。夹具设计的质量，对生产以及加成本以及生产安全等有直接的影响，为此设计夹具时必须考虑以下几方面的具备原则和要求：（1）能保证工件的加工要求。保证加工质量是设计首先要考虑的要求，即必须稳定地达到工序图上所规定的加工精度和表面粗糙度，这主要由所设计的定位装置（有时要给结合夹紧一起考虑）来保证。（2）能提高加工效率。所设计的夹具结构在生产批量相适应的条件下，应尽量采用夹紧可靠、快速提高的夹紧机构与传动方式以缩短辅助时间提高生产率。（3）有利于降低成本。在能保证加工质量和效率的前提下，夹具结果应力求简单。尽量采用标准元件和组合件，专用零件的结构工艺性要好，制造容易，可缩短夹具制造周期，降低工件的生产成本。（4）夹具的操作要安全方便。夹具结构中必要时应考虑安全防护装置（含防腐、防尘、防油及噪音污染等），良好的排屑措施、润滑方式以及操作方便等要求。（5）考虑夹具的适应性。在满足所要求的加工质量条件下，有时应考虑产品近期的发展，品种增多的要求，适当扩大夹具的适应能力，使夹具具有一定的通用性，也是夹具设计中经常需要注意的问题之一。在了解了夹具的设计以后需要进一步的了解夹具体设计的基本要求。夹具体是夹具的基础件，它既要把夹具的各种元件、机构、装置连接成一个整体，而且还需考虑工件装卸方便以及夹具与机床的连接方式。因此，夹具体的形状和尺寸，主要取决于夹具各组成件的分布位置、工件的外行轮廓尺寸以及加工的条件等。在设计夹具具体时应满足以下一些条件：（1）应有足够的刚度与强度。加工工件时，为了防止在切削力、夹紧力等外力的作用下，夹具产生不允许的变形和振动，夹具体应具有足够的壁厚，刚性不足处可适当增设加强筋。近年来许多工厂采用框形薄壁结构的夹具体，不仅减轻了重量，而且可以进一步提高其刚度与强度。（2）力求结构简单、重量轻。夹具体的外形一般尺寸较大，结构比较复杂，而且各表面间的相互位置精度要求高，应特别注意其结构工艺性。同时，在满足刚度及强度的前提下，尽可能减轻重量、缩小体积，特别是对于手动翻转式夹具，要求重量一般不超过10kg，以便于操作。（3）应便于排除切削。加工过程中为了防止切削聚集，影响工件的正确定位和夹具的正常操作，因此在设计夹具体时应考虑切削的排除问题。若加工中产生的切削不多，可适当加大定位元件表面与夹具体之间的距离，以利于将切削自动排除。（4）在机床上安装应稳定可靠。对于固定在机床上的夹具应使其重心尽量低；对于不固定在机床上的夹具，则其重心和切削力作用点，应落在夹具体的支承范围以内，重心越高夹具支承面积应越大。为了使夹具安装稳定可靠，夹具体底面中部通常应挖空。对于翻转或移动式夹具体，应在夹具体上设置手柄或手扶部位，以便于操作。对于大型夹具，在夹具体上应设置吊环螺栓或起重孔，以方便吊运。（5）应具有良好的结构工艺性和经济性。夹具体上有三个重要的表面，直接影响到夹具的装配精度，即夹具体底面、安装定位元件和引导装置的表面以及夹具安装时的校正基面。在加工这些表面时，通常是以夹具体底面作为定位基准，因此在考虑夹具结构时，应便于达到这些表面的加工要求。在夹具体上供安装各种元件的表面，一般应铸出3-5mm的凸台，以便于减少加工面积。五实习感想通过这次的实习，可以说我是得到了收获的，极大地丰富了自己关于零件加工工艺的知识，拓展了自己的知识面。在这次实习中，感触最深的是了解了目前制造业的基本情况，只是由于机械行业特有的技术操作熟练性和其具有的较大风险性，很遗憾地，不能多做一些具体实践的操作,但是观察了机床的各个零件的生产加工过程及其装配过程，使许多自己从书本上学的知识鲜活了起来，明白了本专业在一些技术制造上的具体应用。目前我国绝大部分数控机床

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