掘进机箱体加工工艺及组合机床设计
摘 要
掘进机箱体是掘进机的重要零件。箱体的结构形式虽然多种多样，但仍有共同的特点:形状复杂、壁薄且不均匀，内部呈腔形，加工部位多，加工难度大，既有精度要求较高的孔系和平面，也有许多精度要求较低的紧固孔。因此，一般中型机床制造厂用于箱体类零件的机械加工劳动量约占整个产品加工量的15%~20%。这次的设计内容就是掘进机箱体的加工及组合机床的设计。根据.零件的技术要求编排出科学实用、方便、经济、合埋的加工上艺，并从中选扫两道上序进行夹具和组合机床的设计，总的来说就是编排一套科学、方便、经济、合理的加上方案，加工出高质量的掘进机箱体，并使其加上成本尽可能降到最低。
关键词：掘进机、箱体、孔系、组合机床、夹具。
Abstract
Roadheader cabinet is the important se se body parts of roadheader . Enclosure structure form although varied, but still have common characteristics: complex shape, wall thin and uneven, internal cavity shape, the machining parts is more difficult, processing, have higher accuracy of the hole, and many peace surface accuracy requirements of lower tighten holes. Therefore, general medium machine tool factory for cabinet parts machining amount of whole product manufactured accounts for 15% to 20%. This design content is roadheader box processing and combination machine tools design. According to the technical requirements. Parts arrangement at a scientific and practical, convenience, economy, and buried on the processing technique, and choose Saul sequence of two way fixture and combination machine tools design, overall is arranged a set of scientific and convenient, economical and reasonable plus scheme, processing a high quality roadheader cabinet, and make it possible to a minimum. Add cost
Keywords: roadheader, body, holes are, the combination machine tools and fixtures.
目 录
摘要 ················Ⅰ
Abstract·························Ⅱ
绪论···························· 3
一、零件分析及设计任务书 ············· 1
1.1掘进机箱体的工艺分析·················· 1
1.2掘进机箱体零件的工艺要求及工艺分析··········1
1.2.1掘进机箱体的技术要求·············1
1.3主要设计内容及设计要求···················1
二、工艺规程的制定······················ 2
2.1掘进机箱体材料及毛坯·················3
2.2生产类型及工艺特征·····················3
2.3定位基准的选择·········· 3
2.4工艺路线的拟定········ 4
2.5毛坯机械加工余量及工序尺寸确定·········· 6
2.6主要切削用量的确定··············· 7
三、车TY170外圆及其端面组合机床的总体设计 ··········9
3.1组合机床结构方案的确定·············9
2.1.1组合机床的特点·············9
3.2车外圆及其端面组合机床配置型式的选择······10
2.2.1组合机床配置··············10
2.2.2机床加工精度···············11
3.3被加工零件工序图················11
3.4车外圆及其端面组合机床总图的绘制········11
3.4.1机床装料高度的确定············14
3.4.2夹具轮廓尺寸的确定·············14
3.4.3组合机床通用部件的选择···········14
四、专用夹具设计··········15
4.1工件定位分析········15
4.1.1工件定位的基本原理··········15
4.1.2工件定位方案 ···········15
4.1.3工件的具体定位方法及其定位元件的选择······15
4.1.4定位误差的分析与计算···········16
4.2夹紧机构设计··············17
4.2.1夹紧设计及操作的简要说明··············19
结论
致谢
参考文献
绪 论
掘进机是用于开凿平直地下巷道的机器。掘进机分为开敞式掘进机和护盾式掘进机。价格一般在上亿元人民币。主要由行走机构、工作机构、装运机构和转载机构组成。随着行走机构向前推进，工作机构中的切割头不断破碎岩石，并将碎岩运走。有安全、高效和成巷质量好等优点，但造价大，构造复杂，损耗也较大。
19 世纪中叶，西方的文明陶醉于铁路的修建。梦想家们在地图上画满弯曲的路线。然而，人类的梦想一次又一次被大山阻隔。诸如阿尔卑斯山脉那样连绵峰峦，不断向人们提出挑战。绕过这些阻碍费时费力。理想的方法是勇往直前，开凿隧道。但这意味着巨大的支出。隧道工程的工作面之小，大部分时间浪费在工序衔接上，时间就是金钱，隧道工程费时费力的表现确实让人心寒。解决方法是明显的：建造一台大机器。加大机器动力，把工业革命带入地先驱者是一个是叫亨利-约瑟. 毛瑟（Maus）的比利时工程师。他在 1845 年得到撒丁国王的许可修建一条连接法国和意大利的铁路。毛瑟在国际采矿业具有显赫声名和超强自信。他对爬越山口的方案不以为然，坚持要走直线，尤其是在著名的Cenis山口附近，要以隧道穿越Frejus山。毛瑟的“片山机(mountain-slicer) ” 1846 年在都灵附近的一个军工厂组装成形。他庞大而复杂，体积超过一节火车头。他有一百多个钻头。整个机器俨然就是凸轮，拉杆，活塞和弹簧的丛林。不论实用与否，它确实是沉思的产物。机器建成后，来自各地的参观者络绎不绝，视其为历史的纪念碑。掘进机需要巨大的推进力。这些能量是在隧道外产生的并通过复杂的机械连接到工作面。隧道越深，连接就越长，而传输过程中的能量损失也就越大。看起来“片山机”早晚会因为动力不足而僵死洞中。自信的毛瑟相信车到山前必有路，但持怀疑态度的人也没有被说服。十年之后，有赖于大为改进的隧道通风技术，一条隧道紧邻毛瑟路线，采用爆破法技术得以修建。毛瑟的“片山机”虽然没有经过实践检验，但却是公认世界上第一台TBM。在以后的30年，设计试制了各式各样的TBM共13台，均有所进步，但都不能算成功。比较成功的是1881年波蒙特开发的压缩空气式TBM，应用于英吉利海峡隧道直径为2.1m的勘探导坑，共掘进了3mile多。从1881～1926年间，一些国家又先后设计制造了21台掘进机之后，因受当时技术条件的限制，掘进机的开发处于停滞状态。1930 年前后，人们已经要放弃了。隧道掘进技术的专家芭芭拉·斯塔克悲观地预言：“未来二十年 ...岩石机械的专利会极其有限，甚至没有。也不会再建造类似机械。天然岩石都有程度不等的裂缝。当滚刀（当时称为切割轮）紧压岩面的时候，压力总是集中在岩石最薄弱的部分，使他们最先破碎。当滚刀转动时，小的裂缝会不断扩展，进一步分裂岩石。这就是滚刀破岩原因。
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