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柴油机机体三面半精镗组合机床总体及夹具设计【16张图/19600字】【优秀机械毕业设计论文】

资源目录

柴油机机体三面半精镗组合机床总体及夹具设计【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

参考文献

高速柴油机干式气缸套精镗夹具的设计.pdf---(点击预览)

钻孔组合机床液压传动和电气控制系统的设计.pdf---(点击预览)

通用机床_组合机床和加工中心在工艺方案中的选用.pdf---(点击预览)

组合机床行业现状与发展思考.pdf---(点击预览)

组合机床模块化设计CAD系统.pdf---(点击预览)

柴油机飞轮钻夹具的设计.pdf---(点击预览)

柴油机气缸套自动定心夹具.pdf---(点击预览)

文献资料-陈少卫 2009.doc---(点击预览)

利用组合机床镗_大小孔_的工艺探讨.pdf---(点击预览)

YZ4102Q柴油机机体齿和飞面双卧钻孔组合机床的设计(1).pdf---(点击预览)

4110柴油机机体主油道加工组合机床设计.pdf---(点击预览)

A0-夹具体.dwg

A0-夹具总图2.dwg

A0-夹具总图3.dwg

A0-机床联系尺寸总图.dwg

A1-夹具总图.dwg

A1-夹具总图4.dwg

A2-加工示意图.dwg

A2-零件加工工序图.dwg

A3-套.dwg

A3-油缸体.dwg

A3-油缸盖.dwg

A3-连接板.dwg

A3-钩形压板.dwg

A3-钩形回转压板.dwg

A4-活塞杆.dwg

A4-生产率计算卡.dwg

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关键词：: 柴油机机体三面半精镗组合机床总体整体夹具设计优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份，37页，19600字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
外文翻译一份。
实习报告一份。
课题申报表一份。

图纸共16张，如下所示
A0-夹具体.dwg
A0-夹具总图2.dwg
A0-夹具总图3.dwg
A0-机床联系尺寸总图.dwg
A1-夹具总图.dwg
A1-夹具总图4.dwg
A2-加工示意图.dwg
A2-零件加工工序图.dwg
A3-套.dwg
A3-油缸体.dwg
A3-油缸盖.dwg
A3-连接板.dwg
A3-钩形压板.dwg
A3-钩形回转压板.dwg
A4-活塞杆.dwg
A4-生产率计算卡.dwg

目录
1 前言 1
1.1 课题内容 1
1.2 课题来由 1
1.2.1 课题背景 1
1.2.2 课题要求 1
1.3 组合机床国内外发展概述 2
1.4 本课题主要解决的问题和总体设计思路 3
2组合机床总体设计 4
2.1 总体方案论证 4
2.1.1 加工对象工艺性的分析 4
2.1.2 机床配置型式的选择 5
2.1.3 定位基准的选择 5
2.1.4 滑台型式的选择 5
2.2确定切削用量及选择刀具 6
2.2.1 选择切削用量 6
2.2.2 计算切削力、切削扭矩及切削功率 8
2.2.3刀具耐用度的计算 12
2.2.4 选择刀具结构 14
2.3三图一卡设计 14
2.3.1 被加工零件工序图 14
2.3.2 加工示意图 15
2.3.3 机床联系尺寸图 17
2.3.4.机床生产率计算卡 20
3 夹具设计 23
3．1 概述 23
3.1.1 机床夹具在机械加工中的作用 23
3.1.2 机床夹具的分类 24
3.1.3 机床夹具的组成 24
3.2 夹具设计的基本要求和步骤 25
3.2.1 夹具设计的基本要求 25
3.2.2 夹具设计的步骤 25
3.3 定位方案的确定 26
3.3.1 零件的工艺性分析 26
3.3.2 定位方案的论证 26
3.3.3 误差分析 27
3.3.4保证加工精度 29
3.4 夹紧方案的确定 30
3.4.1 夹紧装置的确定 30
3.4.2 夹紧力的确定 31
3.5 夹具体的设计 32
4 结论 33
参考文献 34
致谢 35
附录 36

柴油机机体三面半精镗组合机床
总体及夹具设计
摘要：柴油机机体为大批大量生产的零件，为了提高生产效率，满足被加工零件的精度要求，保证加工性能稳定，本课题设计了一台用于ZH1135柴油机机体三面半精镗的组合机床。
设计内容主要分为总体设计和夹具设计两部分。夹具的设计是本次设计中一个重要的部分。此设计主要是在分析被加工零件的工艺性基础上，选择加工的定位基准、夹紧方案及机床的配置型式等，并选择了合适的切削用量、刀具及动力部件等，完成了总体设计。在夹具设计部分，本设计采用的是专用夹具，主要是定位原理的确定和定位方案的选定，以及夹紧系统的设计、夹紧力的估算，定位误差的分析，液压缸的选用等，最终完成夹具的设计。
本组合机床具有提高生产效率，满足工件的加工精度，减少了工人的劳动强度的优点，较好的实现了设计的要求。
关键词：组合机床；柴油机机体；镗孔；夹具

Design of the overall and Left Headstock of Modular Machine Tool for boring Holes on Three-Side of the body of Diesel Engine
Abstract: The cylinder block of diesel is made for large quantities of mass production. In order to enhance the production efficiency and to meet the precision of the components processed and the precision stability, a modular machine-tool was designed to be used in the ZH1135 diesel engine with three-side boring holes.
The focal point of this topic could be divided into two parts: Firstly, as far as jig design, Design this it analyses to be at the foundation craft to process part mainly, choose localization datum that is processed , clamping the disposition pattern of the scheme and lathe ,etc., have choose suitable cutting consumption , the cutter and motive force part ,etc., has finished designing overallly. Designed some in the jig , it was special-purpose jig , and mainly the selection of sureness of orienting the principle and localization scheme that was originally designed and adopted, clamp design of system , clamp estimation of strength , the position error analysis , hydraulic cylinder Selection etc. , finish design of jig finally.
The advantages of this modular machine-tool are production efficiency, high precision of processing, reducing labor intensity of the workers.
Key words: modular machine tool; the body of diesel engine; boring； jig
一、设计内容
设计一台加工ZH1135柴油机机体三面半精镗组合机床，具体进行总体设计和夹具
设计。主要内容有：
1．总体设计
1）制定工艺方案，确定机床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，(e) 有关设计计算、校核。
2．夹具设计
(a) 夹具总装图，(b) 夹具体零件图，(c) 其它零件图，(d) 有关计
算、校核等。

二、设计依据
1．课题来源：盐城市江动集团
2．被加工零件：ZH1135柴油机机体
3．工件材料：HT250，硬度HB190—240
4．加工内容：左面半精镗2×￠99.6，￠71.6，C2.2 ，C1.2；￠35.6，￠71.6，C1.2；
￠29.7；右面半精镗￠210.5，￠149.5，C1.7；后面半精镗￠151.5，￠144.5，￠142.5，
倒角C4.9。表面粗糙度均为3.2微米。
5. 生产纲领：大批大量。
6. 批量：本机床设计、制造一台。

三、设计要求
1．机床应能满足加工要求，保证加工精度；
2．机床应运转平稳，工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整；
3．机床尽量能用通用件（中间底座可自行设计）以便降低制造成本；
4．机床各动力部件用电气控制。
5．设计图样总量：折合成A0幅面在3张以上；工具要求：应用计算机软件绘图。过
程要求：装配图需提供手工草图。
6．毕业设计说明书相关要求
7．查阅文献资料10篇以上，并有不少于3000汉字的外文资料翻译；
8．到相关单位进行毕业实习，撰写不少于3000字实习报告；
9．撰写开题报告

四、毕业设计物化成果的具体内容及要求

1、毕业设计说明书要求：
按教务处毕业设计（论文）格式规范统一编排、打印，字数不少于1万字。
1）毕业设计说明书 1 份
2）被加工零件工序图 1 张
3）加工示意图 1 张
4）机床联系尺寸图 1 张
5）生产率计算卡 1 张
6）夹具总装配图 1 张
7）夹具体零件图 1 张
8）其它零件图不少于7张
2、外文资料翻译（英译中）要求
1）外文翻译材料中文字不少于3000字。
2）内容必须与毕业论文课题相关；
3）所选外文资料应是近10年的文章，并标明文章出处。

柴油机机体三面半精镗组合机床总体及夹具设计

内容简介：: 4110 柴油机机体主油道加工组合机床设计刘玉梅1潘为祥2（1邵阳学院，邵阳 422004）（2神风动力公司，邵阳 422000）of of 110 22004，222000，章编号： 8） 09 要】根据 4110柴油机主油道的的技术要求，在工艺分析的基础上，阐述了 4110 柴油机主油道加工的组合机床设计，该机床设计制造周期短，在实际生产中，动行可靠，操作维护方便。关键词：主油道；组合机床；设计【】to of 110 of of is of 110 It is to 中图分类号：献标识码： A来稿日期： 2007论由设计可以看出，用橡胶和弹簧做成的复合型减振器对低频和高频减振都有很好的效果，可以充分利用橡胶的高阻尼性能和弹簧的低频特性。弹簧喘振是沿弹簧轴线方向发生的低频率、高振幅的震荡现象。这种震荡是一种很大的激振力来源，它会导致系统的强烈机械振动和橡胶超温老化，在很短的时间内造成减振器的破坏，所以不允许弹簧进入喘振区工作。为降低螺旋弹簧的喘振，把螺旋弹簧与防振橡胶串联是有效的。为简化起见，与螺旋弹簧的质量相比，假定防振橡胶的质量可以忽略，换言之，就是不考虑防振橡胶的喘振。这对低于防振橡胶喘振谐振点的频率来说是正确的，螺旋弹簧的喘振从数十赫兹开始发生，防振橡胶则从数百赫兹开始发生，而且由于有内摩擦已不太显著。螺旋弹簧与防振橡胶并联使用的相当多，但对降低喘振谐振点时的传递率效果不大。为此，仍以串联使用为宜。并联使用的目的主要是为了使弹簧特性保持非线性，同时减小弹簧的应力，起到保护弹簧的作用。参考文献1日户原春彦. 防振橡胶及应用. 北京：中国铁道出版社，19892 刘延柱，陈文良，陈立群. 振动力学. 北京：高等教育出版社，20041 引言为了保证内燃机的正常工作，必须对各个相对运动表面，互相摩擦的部位加注润滑油，使其间形成一层油膜成为液态接触，这样可以减小摩擦阻力，减少机件磨损，延长内燃机的使用寿命。而且通过润滑油不断地流过运动零件的表面，带走零件所吸收的和由于相互摩擦产生的热量，使零件的温度不致过高。而相应的这些油道主要分布在机体内，其中主油道的加工为深孔加工。深孔加工工艺复杂，加工比较困难，影响生产率的提高，为此设计了机体主油道孔加工组合机床。2 主油道孔工艺分析4110 柴油机机体主油道孔加工工序简图，如图 1 所示（部分图略）。机体的材料为度为 187机体上布局了三个主油道孔，分别为孔 1 直径 16 421 24直径 19深（ 35）直径 16 a）（b）图 1 主油道孔加工的工序简图机械设计与制造第 9 期8 年 9 55孔的表面粗糙底度 3 孔分别对基准平行度允差不超过以可采底平面及其面上的面两销定位，利用钻削加工达精度要求，孔 2 3于孔深尺寸大，故采用双向钻，孔 1 采用单向钻。3 机床设计该组合机床总体结构包括左右动力箱、左右多轴箱、夹具、刀具接杆、左右液压滑台、中间底坐、夹具系统、液压、电气系统等几大部分。根据机体油道孔的具体位置，采用滑套式液压动力箱和多轴箱，固定式夹具，整体布局确定为卧式双面钻组合机床，如图 2所示。图 2 刀具 105 机型的组合机床主油道双头钻床的左右侧底坐、中间底坐、电器柜、液压站和动力箱，配以新制的左右多轴箱、夹具、刀具组成双面卧式组合多轴钻床，来加工 4110 柴油机机体前后端面上的主油道孔。力部分动力部件是用以实现切削刀具的旋转和进给运动的部件，是液压滑台和动力的组合。机床动力箱的电机提供多轴箱轮系转动和刀具的旋转切削等动力。动力滑台由滑座、滑鞍和驱动装置所组成，在滑鞍上安装动力箱用以配合多轴箱。轴箱多轴箱使各主轴获得一定的位置和转速。该机的多轴箱分左右两个，分别实现右三根主轴和左两根同时进给。多轴箱应用标准结构，其组成零件有齿轮、主轴、传动轴、隔套、轴承、箱体、前盖、后盖主润滑组件。多轴箱组装之后，所有主轴孔轴线对主轴回转达的轴线径向跳动量距轴端外地 10检测轴端外地150检测轴端靠近前端处加径向力 3测其轴向活动量为零。在轴端面加轴向力 5测其轴向活动量为零。具由于三个主油道孔加工深度大，孔 24、孔 35 横穿机体，采用双向钻销，孔 1 单向钻销。要钻削这样的孔，工件安装在夹具上固定不动，刀具做进给。需设置左右钻模架。该夹具，如图 3 所示，由夹具底座、钻模架、钻套、压板、定位销、支承板、推杆杠杆、轴等零部件组成。根据 4110 柴油机的设计与加工艺要求，机体加工过程中，大部分工序以一面两孔定位方工，故加工主油道孔，采用以机体底面和其上的两个工艺孔进行定位，限制六个自由度，实现基准统一和基准重合原则。具体定位时，需设置一初定位块，快速找正机体位置。定位元件选择支承板、圆柱销、菱形销。定位销做成可伸缩式，由一个手柄操纵轴的回转，带动推杆杠杆转动一个角度，来达到定位销的伸缩。原设计的可伸缩定位销采用齿轮齿条，如图4 所示。（a）（b）图 3 、时由于误操作可能会产生一个定位销到位，一个销不到位的现象，现采用一个手柄控制，可实现两销同时伸缩，结构简单，操作方便。4 结束语该组合机床夹具调整灵活，机床运行良好。设计上允分利用原产品 6105 柴油机的组合机床配件，降低成本，缩短了组合机床设计制造周期，为企业节约了大量资金，赢得了时间和效益。参考文献械工业出版社，1975 械工业出版社，1994 械工业出版社，1994第 9 期刘玉梅等： 4110 柴油机机体主油道加工组合机床设计19- - 油机机体齿和飞面双卧钻孔组合机床的设计周军 1 ,金鸿雁 2(1. 扬州职业大学 , 江苏扬州 225009;2. 扬州柴油机有限责任公司 ,江苏扬州 225009)摘要 :根据柴油机机体齿、飞面孔系加工的要求 ,在工艺分析的基础上 ,运用计算机技术进行组合机床总体设计和主轴箱的设计。给出组合机床设计的过程 ,以及设计过程中的关注点和一些思路和方法 ,以期对以后类似的设计有一定的借鉴作用。关键词 :组合机床 ;多轴箱计算机辅助设计中图分类号 : 献标识码 :A 文章编号 :10082007) 02102 ,an g,gn, 机零部件在汽车零部件行业中应用十分广泛 ,属于大批量生产的产品。随着柴油机行业竞争的不断加剧 ,其零部件的成本控制已变得至关重要 ,所以 ,在考虑零件的加工工艺时 ,应采用流水线的加工方式 ,尽量使加工工序集中 ,以缩短生产线的长度 ,减少设备的投入。 1 综合考虑以上因素 ,专用组合机床成为流水线布置的首选设备之一。本文从组合机床的总体设计和主轴箱设计两方面加以阐述 ,所用的几个方法最大限度地减轻设计的工作量 ,提高了设计的速度和准确性。1 机床总体结构柴油机机体形状较为复杂 ,行业习惯把它们分为 :缸面、底面、冷面、挺面、齿面、飞面等六个面 ,此六个面上均包含若干个孔 (销孔、螺纹孔、油道孔、水孔等 ) 。油机机体零件的材料为硬度为 200 属于箱体类零件加工 ,拟采用人工手动送料、一面两销定位、收稿日期 :2007 简介 :周军 (1970- ) ,男 ,扬州职业大学建筑工程系讲师 ;金鸿雁 (1970- ) ,男 ,扬州柴油机有限责任公司工程师。第 11 卷第 2 期2007 年 6 月扬州职业大学学报 1994 。具体定位基准是底面和底面上相距为 372 0103 两个 16 孔 ,夹紧点是位于缸面的 1 号和 4 号缸孔端面。机体齿、飞面孔系加工工序图见图 1。正面加工孔系 (13 孔 ) 齿面加工孔系 (20 孔 )图 1 加工工序图此次设计的油机机体齿、飞面双卧钻孔组合机床 ,根据客户要求 ,考虑尽量使加工工序集中 ,以减少流水线上设备的数量。但工序的集中不能影响整个机床系统的强度和刚性。所以 ,经过技术研究和论证 ,最终确认此道工序采用双卧的形式 ,飞面加工的孔数量为 13 个 ,齿面加工的孔数量为 20 个。孔系位置见图 1, 其中 :飞面孔中有 7 个 1215 ,深度为 30 个 617深度为 20 齿面孔中有 6 个 815深度为 243 个 617深度为 20 个 4深度为 10该双卧钻孔组合机床总体结构包括 :左、右侧底座 ;左、右液压滑台 ;左、右动力箱 ;齿、飞面主轴箱 ;中间底座 ;夹具系统 ;液压、电气系统等几大部分。2 动力部件的选择动力部件是用以实现切削刀具的旋转和进给运动的部件 ,是液压滑台和动力箱的组合。 2 电动机功率和滑台进给力的选择机床动力箱的电机提供主轴箱轮系转动和刀具的旋转切削等动力 ,电机选择既要满足需求 ,又不至于浪费过多的电力资源是设计应达到的目的。电机功率的计算公式为 : 其中 , 切削功率 ; 空转功率 ; 负荷成正比的功率损失。设计中可以简化功率的计算方法 ,取 ,其中为主轴箱的传动效率。不同的被加工材料 , 取不同数值 ,铸铁材料常取 = 018 - 019。每根主轴的切削功率按以下几个公式分步计算 :3 ,4 V = 9600 3 ( S 00155 3 13)P = 216 3 D 3 S 0018 3 16M S 0018 3 16 M V / (71612 3 3 D 3 1136)式中 : V 为切削速度 (m 1 ) ; D 为刀具直径 (; T 为刀具寿命 (; S 0 为进给量( r ; 零件的布氏硬度 ; P 为轴向力(; M 扭矩 ( ; 切削功率( 设计中 ,齿、飞面都有若干根主轴 ,如每根主轴的切削功率都按以上公式进行手工计算 ,工作量会非常大 ,且容易出现错误。在进行此设计工作时可采用件 ,计算结果见图 2。图中加框部分是手册中公式的使用及相关结果。经过计算 ,结果如下 :齿面 : 切削功率 =2 18轴向进给力 =1402k :切削功率 =2 179轴向进给力 =1473k 滑台最大行程的选择液压滑台由滑台、滑座及油缸三部分组成。滑台完成下述工作循环 :快进工作进给 (死挡铁停留 ) 快退原位并停止。其中 ,齿面工作循环快进距离为 60工作进给距离为 40预留 30 为刀具磨损调节使用 ,后备量 270 为主轴箱维修时回退距离 ;飞面工作循环快进距离为 60工作进给距离为 45预留 30 为刀具磨损调节使用 ,后备量 265 为主轴箱维修时回退距离。根据以上结果 ,最终确定齿、飞面均选用以下动力部件 : 液压滑台 ,滑台行程 400 大进给力为 20 2040k g) ;1 动力箱 ,电机型号为 :功率 515转速为 1440经过一级 1:2 的传动后 ,输出轴转速为 72052第 2 期周军等 : 油机机体齿和飞面双卧钻孔组合机床的设计 1994 齿面主轴箱主轴切削速度、轴向力、切削功率等计算3 主轴箱设设计思路由于通用主轴箱采用一根动力轴带动多根主轴的工作方式 ,因此各传动轴必须设法在有限的标准箱体空间中找到各自的分布位置 ,轴的分布设计必须保证各轴的转速、旋向、强度和刚度。人工设计时 ,由于轴的数量很多 ,经常出现轴和齿轮间的干涉 ,由于检测困难 ,有时直到机床组装或试切削时才被发现 ,给公司带来巨大损失。在主轴箱进行设计过程中 ,可以综合运用 i 2主轴箱计算机辅助设计 )等几种软件。实例以齿面 (20 孔 )主轴箱设计为例 ,介绍通用主轴箱的整个设计过程。第一步 ,在调入齿面的工序图 ,要求调入的图形是严格按照 1 1 的比例绘制 ,并按 1 1 的比例调入。 5 由于本机床是卧式机床 ,设计的主轴箱正面图形与工序图是一个左右镜相的关系 (立式主轴箱是上下镜相关系 ) ,所以 ,将齿面工序图作左右方向的镜相处理 ,并保留镜相后的图形 ,作为主轴箱的正面视图 ,见图 3。第二步 ,调入已选择好型号的主轴箱正面外形图 (本设计是 630 体 ) 。根据机床的总体设计和动力头的规格 ,确定动力头输出轴在主轴箱外形图中的位置 ,并标记点 I, 然后根据主轴箱上最低主轴与动力头输出轴的相对位置关系(本设计中 ,主轴箱上机体齿面主轴承孔与动力头输出轴在离为 0 向距离是 28 ,在镜相后的工序图形中也标记点将镜相后的工序图形连同标记点起移至主轴箱外形图中 ,使标记点 I 和合 ,见图 4。这样 ,就确定了齿面加工孔系在主轴箱体中的坐标位置。图 3 孔系布置镜相图第三步 ,将组合后的图形 ,以主轴箱左下角的定位销孔为基点 ,整体平移至世界坐标系的圆点位置 ,见图 4。第四步 ,利用件中的工具查询列表显示功能 ,按顺序连续查询 1,2,3, ,20各点的坐标 ,很方便的就得到了所有主轴在主轴箱体中的坐标位置 ,结果见图 5。其中的 X,Y 坐标部分 (图中框内数据 )可作为输入。62 扬州职业大学学报第 11 卷 1994 孔系坐标位置的确定图 5 系坐标尺寸第五步 ,主轴箱原始数据输入。运用箱计算机辅助设计软件设计时 ,其主要设计步骤是 :主轴箱原始数据输入传动路线排布总体校核数据整理图形输出。始数据输入有两种形式 :一种是手工逐轴输入法 ,此法对轴数少的主轴箱设计可以采用 ,但对轴数较多的主轴箱就显得很不方便 ,且容易出错、不易修改。另一种是调入原始数据的方法 ,即将原始数据以文本的方式按照格式要求编辑好 ,由调用 (并可以多次调用 ) 。设计时可采用编辑由获得的数据。本例中的数据经编辑后其格式如下 :20016306301168 10000474 10000550 10000238 10707120012328 10000481 10000550 10000238 10707120013215 10000413 10000550 10000238 107072200120385 10000157 15000640 10000135 188451200140720 10000第六步 ,齿轮传动路线的设计。件的应用彻底改变了以往人工设计周期长、错误多的状况。如本例的 20 根主轴 ,运用该软件 1 可以给出一个相对较理想的传动路线。经过总体校核 (主轴、齿轮等组件间的干涉 ,轴、齿轮、轴承的强度和寿命等 )和数据整理 ,软件会自动生成所需的装配图 (见图 6) ,以及各类轴及通用件的装配一览表等。图 6 主轴箱装配图 (部分 )4 结语本文所述的设计思路和方法很大程度上缩短了组合机床的设计周期 ,提高了设计的准确性、可靠性 ,这在实际运用中也已经得到验证。参考文献 :1 顾崇衔 . 机械制造工艺学 M. 陕西 :陕西科学技术出版社 ,1994.2 谢家瀛 . 组合机床设计简明手册 M. 北京 :机械工业出版社 ,20023 大连组合机床研究所 . 组合机床设计机械部分 M :机械工业出版社 ,19754 组合机床编写组 . 组合机床讲义 M. 北京 :国防工业出版社 ,1971.5 陈伯雄文版高级应用教程 M. 北京 :电子工业出版社 , 期周军等 : 油机机体齿和飞面双卧钻孔组合机床的设计 1994 材料工艺材料工艺!# $#%工程机械图 ! 后车架局部示意图在工程机械产品的大型焊接件中，由于结构上的需要，经常采用一种俗称为 “ 大小孔 ” 的阶梯孔结构，如图 ! 所示为某型号装载机的后车架局部示意图。我们先看图的右半部分：外层的孔为 !#，内层的孔为 !$#，在组合机床上加工这种孔系，可以预先将所有加工刀具在同一根刀杆上依次安装并调整好，通过一次进给将所有孔加工完毕。我们再来看左半部分：外层的孔为 !$#，内层的孔为 !#，即在该结构中，处在内层的孔的直径大于外层的孔径，这就是一种典型的大小孔结构。对于这种结构，如果利用普通镗床或加工中心等数控设备单轴加工没有什么大问题，然而，如果这种零部件的批量非常大，要求用专用组合机床进行加工，则这种结构就会给加工带来许多不便。因为镗孔时从左侧反向加工或从右侧加工都不方便，也就是说只能从孔小的一侧向孔大的一侧进行加工，但由于孔系外小内大，因而不能采用与右侧孔系同样的加工方法在同一工步中同时加工完大小孔，如若采用中途换刀或转工序的方法加工，就不能充分发挥专用机床效率高的特点。那么，在生产实际当中，应当采用什么样的工艺方法呢？现以上述的后车架为例，将几种常用的镗大小孔的工艺方法介绍如下，供同行参考。! 单向进刀加工法如图 % 所示，采用一个专用的带两根输出轴的主轴箱与组合机床的动力头刚性连接在一起，作为一个整体固定在同一个滑台上，为了提高刀杆的刚性和加工过程的稳定性，每根刀杆各配备一个导向机构，两根刀杆在同一个滑台及电机的驱动下同进同退且同时同向旋转，左右两半部分的孔系同时被加工完毕。该方法的优点是加工效率高；缺点是需要设计专用的主轴箱，因而增加了机床成本，同时，往往由于受零部件结构的限制，无法兼顾机床的刚性、机床与工件的干涉以及测量的方便性等各方面，从而在加工过程中存在这样或那样的问题。% 双向进刀加工法该方法是从两外侧对零件同时进行加工，即利用两套相对独立的滑台和动力头，分别加工左半部分和右半部分的孔系，加工示意图如图 & 所示（因为右面的一组孔属常规加工，所以在此不再赘述，以下只介绍左半部分结构中孔系的加工）。根据所用刀具山东临工工程机械有限公司杨春永刘营波关键词：组合机床镗削阶梯孔工艺! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 摘要：在工程机械产品的大型焊接件中，由于结构上的需要，经常采用一种俗称 “ 大小孔 ” 的阶梯孔结构。以铰接式装载机后车架为例，介绍了两种在组合机床上镗削这种阶梯孔的方法：单向进刀加工法和双向进刀加工法；后者又分为三种实施方案：换装刀具法、十字滑台移动法和单向刀盘加工法。分析了各种方法的优缺点并指出，应根据工件的具体结构、尺寸精度要求、机床使用成本等方面综合考虑，选择一种较为合理的工艺方法。利用组合机床镗 “ 大小孔 ” 的工艺探讨#$ 材料工艺材料工艺!# $#%工程机械图 ! 应用十字滑台加工法图单向进刀加工法图 # 双向进刀加工法图 ! 换装刀具法及实现方式的不同，该方法又可分为以下几种：$% 换装刀具法即利用专门设计的刀杆进行加工，刀杆示意图如图 ! 所示，在刀杆的前面有一个刀套，刀杆和刀套之间用莫氏锥度连接，并配合一个卡键防止转动。利用镗刀杆上的镗小孔刀加工小孔，而装在刀套上的刀片用于加工大孔。刀套上的刀具设有微调装置，可以用来微调精镗刀。加工时按如下步骤操作：首先将刀杆的前端穿过外层的小孔，在工件的空档中将刀套安装好，然后开始加工；加工完毕，首先将刀套取下，再将刀杆退回。用该方法加工存在的问题是：调整刀具和测量均不方便，而且由于刀套和刀杆之间频繁装卸，磨损较快，容易造成孔径超差。因此，需在每件加工时进行试切调整。$ 十字滑台移动法该方法是将镗头固定在组合机床的十字滑台上（如图），利用十字滑台的移动来完成加工，具体方法如下：如图所示，首先利用十字滑台将刀杆向 !负方向移动 #$%，待镗大孔的刀头通过外层的小孔以后，再利用十字滑台将刀杆向 ! 正方向移动到加工孔的中心位置开始加工。加工完毕，首先利用十字滑台将刀杆向 ! 负方向移动，然后将刀杆退出工件，即完成一个工作循环。当然，应用该方法在装刀方式上也有两种：一种是镗小孔刀具在前，镗大孔刀&! 材料工艺材料工艺!# $#%工程机械具在后；另一种为镗小孔刀具在后，镗大孔刀具在前，即两种情况正好相反。该方法的缺点是应用十字滑台使机床的成本增加，并使刀杆的直径受到制约，如果所加工孔径较小，则会造成刀杆刚性不足。因此，该方法不宜用于加工太小的孔。同时，镗刀杆的停止需要有一个较为准确的位置，以利于十字滑台带动刀杆实现进退，因此，如果采用自动控制方式完成加工循环，常常需要配备变频器等装置。再者，所加工孔的尺寸精度也受到滑台定位方式及可靠性的影响。!# 单向刀盘加工法上面两种方法的缺点都是非常明显的，在生产实践当中，我们发现，利用镗车头的原理来解决这个问题非常有效，其原理如图!所示，即在镗车头上安装一个单向刀盘，通过一定的动力（如液压缸）推动顶杆，顶杆和主动齿条固定在一起，利用主动齿条的移动推动齿轮轴旋转，齿轮轴再推动从动齿条作直线运动，从动齿条和单向刀盘固定在一起，该刀盘可在镗车头上的槽内滑动，将镗刀杆和单向刀盘固定在一起，即可实现镗刀杆沿镗车头的径向移动。如图 ! 所示，镗刀杆首先在镗车头的旋转中心位置（工件孔中心）将 !# 孔加工完毕，若 ! 孔余量较大，可同时将 ! 孔先加工到 !#，刀杆后退，使刀头退至空档位置，利用单向刀盘的移动使刀杆向外偏离旋转中心 $%，并用死挡铁定位，确保加工出的孔径符合图纸要求，加工完毕，利用液压缸将顶杆往回拉，使单向刀盘退回原位，然后将刀杆退出工件，即完成一个工作循环。利用该方法加工，整个工作循环由机床自动控制，操作简单，加工效率高，能较好地解决工件 “ 大小孔 ” 的镗孔问题。但该方法也存在缺点，主要是单向刀盘的定位是否稳定可靠，定位块是否有足够的刚性，定位精度能否满足尺寸精度的要求等。$ 结论图 $ 镗刀杆位移法图 % 单向刀盘图 & 单向刀盘加工示意图材料工艺材料工艺!# $#%工程机械图 ! 为拖式混凝土泵上典型的大直径薄壁零件长衬套。以往此类零件的外圆、内孔加工是采用车加工后分别磨削内孔和外圆的方法，该工艺方法虽然可以保证该零件的外圆、内孔加工精度及粗糙度要求，但由于要经过两道工序，且需要设计不同的夹具，因此零件周转、待料时间长，加工效率低，不利于批量生产。此外，由于内孔和外圆分开加工，其同轴度要求也难以保证。由于数控车床具有加工精度高、效率高等特点，可以通过一次装夹车削零件内孔和外圆，只要选择合适的刀具和切削用量，解决好装夹变形和加工振动问题，就完全可以加工出合格的零件。因此，我们决定将长衬套加工放在数控车床上进行。该零件外圆直径为 ! !# $，由于我公司数控车床卡盘（正爪）最大装夹工件直径为 !# $，无法装夹该工件，为此，我们通过制订合理的工艺流程并设计了一套相应的车夹具，有效地解决了装夹问题。!夹具结构及使用方法该夹具结构非常简单，如图所示，由夹具体 ! 和四个 #!$ 紧固螺栓 $ 组成。上数控车前，工件内孔与夹具体 ! 定位台阶按照过渡配合事先精加工出一定长度的定位档，作为定位基准用，为使定位可靠，并保证工件装夹时有足够的刚度，夹具体定位台阶的长度应不小于 $% &。为将工件固定在夹具上，在数控车床上加工大直径薄壁零件关键词：薄壁工件数控车床车削工艺! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 摘要：大直径薄壁零件由于存在加工过程中容易变形的特点，难以保证其加工精度。介绍一种在数控车床上加工大直径薄壁零件的工艺方法，可以有效保证此类零件的加工精度。设计了一种结构简单的车削夹具，推荐先加工内孔，再加工外圆的工艺流程。加工内孔时建议采用装有菱形刀片的 %&内孔车刀，菱形刀片应具有多级断屑槽或点式断屑槽；加工外圆时建议采用刀片上带有修光刃的 %&大主偏角机夹式车刀。分析了程序编制中的注意事项，给出了加工薄壁零件时切削用量的参考值。聂福全徐舸巴新华薛臻河南科技学院新乡市电大河南科技学院新乡市电大图 ! 长衬套零件图综上所述，在组合机床上镗大小孔有多种方法可供选择，但每种方法各有不同的适用范围，其使用效果也各不相同。因此，在生产实际当中遇到镗大小孔的问题时，要根据工件的结构、尺寸精度要求、机床使用成本及操作方便性等方面综合考虑，确定一个较为合理的解决方案。通信地址：山东省临沂市金雀山路 ! 号临工工程机械有限公司技术中心（ #$%&）（收稿日期： #()!)(）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