柴油机汽缸体两端面铣削专机设计【全套CAD图纸+毕业答辩论文】

买文档就送全套 纸 扣扣交流 414951605 含全套 纸和论文 答辩精品 编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 题目： 柴油机汽缸体两端面铣削专机设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923070 学生姓名： 王 明 指导教师： 刘新佳 （职称： 副教授 ） （职称： ） 2013 年 5 月 25 日 无锡 太湖学院本科毕业设计（论文） 诚 信 承 诺 书 本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 柴油机汽缸体两端面铣削专机设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械 92 学 号： 0923070 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 I 无锡 太湖学院 信 机 系 机械工程及自动化 专业 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、题目及专题： 1、 题目 柴油机汽缸体两端面铣削专机设计 2、专题 二、课题来源及选题依据 随着工业生产规模化、专业化、集中化、高度机械化乃至自动化的步伐的加快，在进行工 件加工时，要求考虑使用专用机床和夹具。组合机床和组合机床自动线是一种专用高效自动化技术装备 ,目前 ,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。某企业因生产发展需要，拟开发 柴油机汽缸体两端面铣削专机 ，因此选定柴油机汽缸体两端面铣削专机设计为本次设计 课 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 1. 依据设计原始参数绘制零件工序图； 2. 完成满足生产需要的 机床夹具设计、组合 机床总体设计、组合机床主轴箱设计 （折合零号图 3 张以上） ； 3. 编制 设计说明书一份 ； . 完成 英 文翻译资料一份 ； 四、接受任务学生： 机械 92 班 姓名 王 明 五、开始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师 签名 签名 签名 教 研 室 主 任 学科组组长研究所所长 签名 系主任 签名 2012 年 11 月 12 日 要 本课题是柴油机汽缸体两端面铣削专机设计，主要是完成机床夹具设计、组合机床总体设计、组合机床主轴箱设计。根据柴油机汽缸体的结构特点、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度及生产率 等要求，确定该机床为卧式组合机床；考虑工件尺寸精度，表面粗糙度，切削的排除生产率等因素，选用硬质合金不重磨式面铣刀；根据工件的尺寸、特点及其材料选择切削用量；然后，再经过切削用量来确定组合机床的通用部件；最后进行组合机床的总体设计。由于是铣削柴油机汽缸体的两端面，则夹具的设计可以采用“一面两销”定位，手动夹紧，一次装夹加工汽缸体两端面，保证加工精度，提高生产率；根据工作将受到切削力来计算夹紧力；再根据夹紧力来选择确定夹紧装置的专用部件。 在设计之中，尽量使用通用件，减少制造成本，增加经济效益。通过本次设计可 以达到的效果是：所设计的夹具及主轴箱能满足所需的质量要求，使用时安全可靠，拆装方便，易于维修。 关键词： 组合机床；汽缸体；铣刀；夹具 is a at of of of to of it be is a of of as is is to of by we of of is to of of a of to be of to In a of to of it V 目 录 摘 要 . . 录 . V 1 绪论 . 1 题来源 . 1 内外的发展状况 . 1 导思想和设计要求 . 2 2 总体方案论证 . 3 加工零件分析 . 3 艺方案的制定 . 3 工设备方案选择 . 3 定机床总体布局 . 4 3 切削用量的选择及计算 . 5 削刀具的选择 . 5 削用量的选择 . 5 削力、切削转矩、切削功率的确定 . 5 4 组合机床总体设计 . 8 加工零件工序图 . 8 工示意图 . 9 床联系尺寸图 . 10 力部件的选择 . 10 台及相配底座的选择 . 11 定机床的装料高度 H . 11 床生产率计算卡 . 11 想生产率 Q . 11 际生产 率 . 12 床负荷率 负 . 13 写机床生产率计算卡 . 14 5 主轴箱设计 . 15 轴及传动轴结构设计 . 15 轴箱传动计算 . 16 动比分配 . 16 动系统设计及齿轮的排布 . 17 轴箱的润滑及油泵轴的确定 . 18 的计算及主轴校核 . 18 轮的校核 . 20 承的选择与校核 . 21 6 夹具设计 . 24 位误差分析计算 . 24 紧装置设计 . 25 紧力的计算 . 25 夹具零部件的设计 . 27 夹具体的设计 . 27 支座的设计 . 28 支承板的设计 . 28 螺杆的设计 . 29 支承轴的设计 . 30 压板的设计 . 30 导向板的设计 . 31 7 液压系统设计 . 32 载分析 . 32 载图和速度图的绘制 . 32 压缸主要参数的确定 . 32 定液压系统原理图 . 35 压系统的工作要 求的确定 . 35 定液压系统图 . 35 算和选择液压元件 . 37 定液压泵的最高工作压力 . 37 定液压泵流量 . 38 择液压泵规格 . 38 算油泵需要的电机功率 . 38 类元件的选择 . 38 管的确定 . 39 定其它辅助装置 . 39 热及油箱容量计算 . 39 8 结论与展望 . 40 论 . 40 望 . 40 致 谢 . 41 参考文献 . 42 油机气缸体两端面铣削专机设计 1 1 绪论 题来源 随着工业生产规模化、专业化、集中化、高度机械化乃至自动化的步伐的加快，在进行工件加工时，要求考虑使用专用 机床和夹具。 组合机床和组合机床自动线是一种专用高效自动化技术装备 ,目前 ,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。某企业因生产发展需要，拟开发 柴油机汽缸体两端面铣削专机 ，因此选定 柴油机汽缸体两端面铣削专机设计 为本次设计课题 内外的发展状况 在我国，组合机床发展已有 28 年的历史，其科研和生产都具有相当的基础，应用也已深入到很多行业。是当前机械制造业实现产品更新，进行技术改造，提高生产效率和高速发展必不可少 的设备之一。组合机床及其自动线是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备。它的特征是高效、高质、经济实用，因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业。我国传统的组合机床及组合机床自动线目前还是主要采用机、电、气、液压控制，生产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件（近年研制的组合机床加工连杆、板件等也占一定份额），是其主要的加工对象，完成钻孔、扩孔、铰孔，加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台，在孔内镗各种形状槽，以及铣削平面和成形面等。组合机床的分类繁多，有大型组合机床和小型组合机 床，有单面、双面、三面、卧式、立式、倾斜式、复合式，还有多工位回转台式组合机床等；随着技术的不断进步，一种新型的组合机床 柔性组合机床越来越受到人们亲睐，它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换，配以可编程序控制（ 数字控制（ ，能任意改变工作循环控制和驱动系统，并能灵活适应多品种加工的可调可变的组合机床。另外，近年来组合机床加工中心、数控组合机床、机床辅机（清洗机、装配机、综合测量机、试验机、输送线）等在组合机床行业中所占份额也越来越大。 由于组合机床及其自动线是一种技术 综合性很高的高技术专用产品，是根据用户特殊要求而设计的，它涉及到加工工艺、刀具、测量、控制、诊断监控、清洗、装配和试漏等技术。我国组合机床及组合机床自动线总体技术水平比发达国家要相对落后，国内所需的一些高水平组合机床及自动线几乎都从国外进口。工艺装备的大量进口势必导致投资规模的扩大，并使产品生产成本提高。因此，市场要求我们不断开发新技术、新工艺，研制新产品，由过去的“刚性”机床结构，向“柔性”化方向发展，满足用户要求，真正成为刚柔兼备的自动化装备。 从 2002 年年底第 21 届日本国际机床博览会上获悉，在来自世 界 10 多个国家和地区的 500 多家机床制造商和团体展示的最先进机床设备中，超高速和超高精度加工技术装备与复合、多功能、多轴化控制设备等深受欢迎。据专家分析，机床装备的高速和超高速加工技术的关键是提高机床的主轴转速和进给速度。这次博览会上展出的加工中心，主轴转速 10000 20000r/高进给速度可达 10合、多功能、多轴化控制装备未来也有很大发展潜力。现在的零部件一体化在提高和数量减少的同时，形状却在变的复无锡太湖学院学士学位论文 2 杂多样化。多轴化控制的机床装备适合加工形状复杂的工件。另外，为了满足产品的加 工需求，需要加工机床能够随时调整和适应新的变化。可是现代通信技术在机床装备中的应用，以及信息通信技术的引进使得现在机床的自动化程度进一步提高，操作者可以通过网络对机床的程序进行远程修改，对运转状况进行监控并积累有关数据；通过网络对远程的设备进行维修和检查、提供售后服务等。 从上面介绍的可以知道，我国组合机床装备跟国外还是有相当大差距的，因此我国组合机床技术装备今后的发展方向应该是高速度、高精度、柔性化、模块化、可调可变、任意加工性以及通信技术的应用。 导思想和设计要求 。 油机汽缸体两端面铣削专机 总体结构和主要部件（机床夹具、组合机床主轴箱）设计 （折合零号图 4 张以上） 、编制 设计说明书一份。 成毕业设计规定的各项任务。 文翻译资料一份 。 柴油机气缸体两端面铣削专机设计 3 2 总体方案论证 设计的机床要满足加工要求、保证加工精度；尽可能选用通用件、以降低成本 加工零件分析 被加工零件：柴油机气缸体 材料： 度： 187 255产量： 7 万件 加工 部位：两端面 加工要求：汽缸体两端面粗糙度被加工到 m ，两端面尺寸至 582艺方案的制定 工艺方案的拟订是组合机床设计的关键一步 有制定出先进合理的工艺方案 ,才能设计出先进合理的组合机床 提出若干个工艺方案 ,择其佳者 组合机床的结构、性能、运动、传动、布局等一系列问题也就解决了 艺方案设计是组合 机床设计的重要环节 因此，必须认真分析被加工零件图纸 ,深入了解被加工零件的结构特点、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技术要求及生产率要求等一些因素 . 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，在制订组合机床工艺方案时，首先要分析、研究被加工零件，如被加工零件的用途及其结构特点、加工部位及其精度、表面粗糙度、技术要求及生产纲领；其次深入现场调查分析零件的加工工艺方法、定位夹紧方式、所采用的设备、刀具及切用量、生产率情况等 . 2 定位基准和夹压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，而且工件受力方面变化 确选择定位基准和夹压部位是保证加工精度的重要条件 . 本道工序主要是加工毛坯，因此，还要对毛坯基准选择考虑有关工序加工余量的均匀性 且夹具易于设置导向和能过刀具 . 本道工序：粗铣柴油机气缸体两端面 . 工设备方案选择 在机械制造业中，金属切削机床占机械设备总台数的 50% 70%，它负担的工作量约占一半左右，其中有 30% 50%的工 作量是由组合机床来完成的，同时，机械加工方法是机电产品及零部件生产的主要方法，且机械加工质量又是提高整个产品质量的关键 合机床的开发、设计，是机械制造行业一项非常重要的工作 大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床，具有如下特无锡太湖学院学士学位论文 4 点： 1生产率高； 2加工精度稳定； 3研制周期快，便于设计、制造和使用、维护； 4自动化程度高，劳动强度低； 5配置灵活，可按工件或工序要求灵活组成机床自动线，易于改装，产品或工艺变化时，通用部件还可以重复利用； 6 使用稳定，结构紧凑，机床费用低 . 由于此次被加工的零件已定型，生产批量又较大，加工要求也较高，因此必须采用组合机床来进行生产，同时，又是针对双面加工 用组合机床来进行加工是较适宜、理想的生产方案 . 定机床总体布局 根据上述确定的加工工艺方案，按照工序集中程度和生产批量大小，机床总体布局主要有如下配制型式： 1 多工位组合机床 多工位组合机床：主要用于中、小零件加工 生产率高 以组成组合机床自动线，则自动化程度和生产率均很高 . 位组合机床 各种型式的单工位组合机床，通常可安装一个工件，特别适宜于大、中型箱体类零件的加工 类机床可分为单面、多面及复合式 式组成灵活，结构简单，由于单工位加工，其机动时间与辅助时间不能重合，因而生产率比多工位机床低 . 根据以上所述 , 柴油机汽缸体的结构是比较规则的长方体，从装夹的角度来看，卧式平放比较方便，采用卧式组合机床加平面，有利于排屑，也减轻了工人的劳动强度 本次设计中，铣平面工序是主要工序内容 和结合被加工零件加工特点，卧式单工位组合机床是较好的选择 . 卧式单工位组合机床又可分为卧式单面组合机床，卧式多面组合机床等 工两端面需经过两次装夹，增加辅助时间，成本高，生产效率低，工人劳动强度大 用卧式双面组合机床是合理的选择 件安装在夹具里，工件和夹具装在铣削工作台上，刀具相对固定，铣削工作台实现进给运动 工精度高 . 柴油机气缸体两端面铣削专机设计 5 3 切削用量的选择及计算 削刀具的选择 在生产线上，由于铣削平面的走刀长度一般比孔加工的走刀长度长的多，为 了提高切削用量应采用硬质合金套式面铣刀 . 由参考文献 3，粗齿中齿细齿面铣刀刀片材料为 铸铁 )及 钢 )，密齿面铣刀刀片材料为 碳钢面铣刀刀片材料为 由加工箱体外形尺寸，结合参考文献 4箱体端面为 425582，为大平面，以及被加工零件材料为 此选用刀片材料为 盘直径为 500硬质合金套式面铣刀 糙度要求不高，选中齿铣刀，齿数为 34. 故设计的组合铣床选择的刀具为：硬质合金套式中齿端面铣刀，材料为 数为34. 削用量的选择 在组合机床工艺方案确定过程中，工艺方法和切削用量选择是否合理，对组合机床的加工精度，生产率，刀具耐用度，机床的结构形式及工作可靠性均有较大的影响 . 在大多情况下，组合机床为多轴、多刀、多面同时切削，为尽量减少时间和刀具的损耗，保证机床生产率及经济效果，因此，切削用量比一般机床单刀加工低 30%左右 . 组合机床通常用动力滑台来带动刀具进给，由于多轴箱上同时工作的刀具种类不同且直径大小不同，其切削用量也各有特点 般先按各刀具选择较合理的切削速度v(m/和每转进给量 f(mm/r)， 再根据其中工作时间最长，负荷最重，刃磨较困难的刀具来确定并调整每转进给量和转速，通常用试凑法来满足每分钟进给量相同的要求 . 从实际出发，根据加工精度、工件材料、工作条件、技 术要求等进行分析，按照经济地满足加工要求的原则，合理的选择切削用量 用查表法选择加工柴油机气缸体体量端面的切削用量 . 由参考文献表 6，查得： 铣削深度为 2这里取铣削深度 削速度为 50铣削速度 5m/齿进给量 mm/z，取 z 主轴转速 n = d 1000 = 51000 =r/ 取 n = 51 r/ 进给速度： V z mm/削力、切削转矩、切削功率的确定 根据选择的切削用量，确定切削力，作为选择动力部件（滑台）设计的依据；确定切削扭矩，用以确定主轴及其他传动件的尺寸；确定切削功率，用以选择主传动电机功率 . 现分两种方案进行讨论 . 方案： 铣削力的计算： 无锡太湖学院学士