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减速器箱盖连接孔组合机床夹具设计【5张图/20700字】【优秀机械毕业设计论文】

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减速器 连接 组合 机床 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。41页,20700字。
申报表一份。
登记表一份。
外文翻译一份。

图纸共5张,如下所示
A0-减速器上箱盖.dwg
A0-多轴箱.dwg
A0-机床联系尺寸.dwg
A0-组合机床.dwg
A2-加工示意图.dwg

摘 要

本文通过对减速器箱盖连接孔孔位的研究,为保证其面上各个孔的位置公差,结合对组合机床的特点,设计出了专门用来加工该型号减速器箱盖连接孔组合机床的夹具。
组合机床夹具设计时采用了“基准统一”的原则,以上一道加工工序的基准面为定位基准面,保证减速器箱盖连接孔各个孔位的形状、位置精度的同时又降低了减速器箱盖整体的累积误差。加紧力经计算可以保证加工要求。组合机床总体设计时采用了“三图一卡”的设计原则,既满足了加工要求,又保证了机床的相对生产率。

关键词:减速器箱盖 组合机床 夹具

ABSTRACT
Based on the study of position of connecting holes of reducer box cover, in order to ensure position tolerances of the each hole, combined with the characteristics of combination machine tool, this paper designs the fixture of combination machine tool for the connecting holes of reducer box cover.
The "Unification Datum" principle is taken into account the datum of the fixture is the one that last machining process used. In this way, the shape and position precision is ensured and reduces the accumulated error of the whole. To guarantee the processing requirements, the force is calculated. The design principle of "three charts and a card" of the overall design of machine tool is used, not only to meet the processing requirements, but also to ensure the relative productivity of the machine tool.

Keyword: Reducer box cover Combination machine tool Fixture

目 录
第一章 绪 论 1
1.1课题的背景、目的及意义 1
1.2国内外组合机床的应用与发展现状 2
1.3本文要解决的问题、研究思路与基本框架 4
第二章 组合机床总体设计 6
2.1箱盖连接孔加工工艺路线的制定 6
2.2 箱盖连接孔加工刀具的选择及切削用量的确定 7
2.2.1刀具的选择 7
2.2.2切削用量的确定 8
2.3 组合机床总体设计——三图一卡 9
2.3.1 被加工零件图的绘制 9
2.3.2 加工示意图的绘制 9
2.3.3 联系尺寸图的绘制 12
2.3.4 机床生产率计算卡的绘制 15
第三章 组合机床主轴箱设计 18
3.1多轴箱的组成及表示方法 18
3.2 多轴箱通用零件 18
3.2.1 通用箱体类零件 19
3.2.2 通用主轴、通用传动轴、通用齿轮和套 19
3.3 绘制多轴箱设计原始依据图 19
3.4 主轴、齿轮的确定及动力计算 20
3.4.1 主轴型式、直径及位置的确定 21
3.4.2 齿轮模数的确定 21
3.4.3 多轴箱所需动力的计算 21
3.5 多轴箱传动系统设计 22
3.5.1 对多轴箱传动系统的一般要求 23
3.5.2 拟订多轴箱传动系统 23
3.5.2 多轴箱传动系统的验算与校核 25
第四章 组合机床夹具设计 28
4.1 组合机床夹具设计方法与步骤 28
4.2 组合机床夹具结构设计 29
4.2.1 定位支承系统结构设计 29
4.2.2 导向装置结构设计 30
4.2.3 夹紧机构设计与计算 30
总 结 35
参考文献 36
致 谢 37

题目来源、教师准备情况、主要培养学生哪些能力
1.本题目来源于指导教师的命题。
2.指导教师对此课题有深厚的理论基础及实际经验,在师生共同努力下定能顺利、按期完成该课题设计。
3.通过毕业设计强化对基本知识和基本技能的理解和掌握,培养自主收集资料和调查研究的能力,一定的方案比较、论证的能力,一定的理论分析与设计运算能力,进一步提高应用计算机绘图的能力以及编写编制能力。
4.培养学生对所学的机械原理、机械设计、机械工艺的实际应用情况。
题 目 内 容 及 要 求
题目:减速器箱盖连接孔组合机床夹具设计
要求:1.写出1~1.5万字的论文,绘制总装图及零件图。
2.论文内容包括:
(1)阐述国内外组合机床现状;
(2)组合机床的总体设计;
(3)机床夹具的设计;
3.将一篇与本课题有关的英文资料,翻译成中文(约5000字)。


减速器箱盖连接孔组合机床夹具设计





减速器箱盖连接孔组合机床夹具设计

内容简介:
1 ( 编号 ): 长春理工大学光电信息学院 毕 业 设 计(论 文)译文 姓 名 王富钰 学 院 机电工程分院 专 业 机械设计制造及其自动化 学 号 0951318 指导教师 仲丛华 2013 年 6 月 10 日 2 组合机床和自动线的发展趋势 摘要 : 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,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。组合机床及其自动线的技术性能和综合自动化水平在很大程度上决定了企业产品的竞争力。现代组 合机床和自动线作为机电一体化产品,它是控制、驱动、测量、监控、刀具和机械组件等技术的综合反映。近 20 年来,组合机床和自动线技术的不断发展。 关键词 : 组合机床自动线节拍 ; 组合机床柔性化 ; 组合机床自动线柔性化 ; 组合机床 综合自动化程度 ; 组合机床自动线可靠性和利用率 1. 组合机床品种的发展重点 在组合机床中,回转式多工位组合机床 (图 2)和自动线 (图 3)占有很重要的地位。因为这两类机床可以把工件的许多加工工序分配到多个加工工位上,并同时能从多个方向对工件的几个面进行加工,此外,还可以通过转位夹具 (在回转工作台机床上 )或 通过转位、翻转装置 (在自动线上 )实现工件的五面加工或全部加工,因而具有很高的自动化程度和生产效率,被汽车、摩托车和压缩机等工业部门所采用。图 1 鼓轮式组合机床 (水平回转轴线 ) 3 图 2 回转式多工位组合机床 图 3 自动线 2. 自动线节拍时间进一步缩短 目前,以大批量生产为特征的轿车和轻型载货车,回转式多工位组合机床和自动线在三班运行的情况下,其节拍时间一般为 20 30 秒,当零件生产批量更大时,机床的节拍时间还要更短些 (表 1)。 表 1 国外部分自动线和回转式多工位组合机床的节拍时间 表 1 国外部分自动线和回转式多工位组合机床的节拍时间工件名称 机床类别 节拍时间 (s) 制造厂名称 4 自动线 国 盖 自动线 18 西班牙 速箱体 自动线 18 德国 杆 自动线 22 德国 承盖 自动线 5 德国 动线的短节拍,主要是通过缩短基本时间和辅助时间来实现的。 缩短基本时间的主要途径是采用新的刀具材料和新颖刀具,以通过提高切削速度和进给速度来缩短基本时间。例如,德国大众汽车厂在加工铝合金缸盖燃烧室侧面时,采用 刀,铣削速度高达 3075m/给速度达 3600mm/镗削灰铸铁缸体的缸孔时,采用装有三个可转位 片的新 颖镗刀头,切削速度达 800m/给速度为1500mm/工深度为 146缸孔,其实际加工时间仅为 传统加工工艺可缩 短 2/3 的加工时间。 缩短辅助时间主要是缩短包括工件输送、加工模块快速引进以及加工模块由快进转换为工进后至刀具切入工件所花的时间。为缩短这部分空行程时间,普遍采用提高工件 (工件直接输送 )或随行夹具的输送速度和加工模块的快速移动速度。目前,随行夹具的输送速度可达 60m/工模块快速移动速度达 40m/ 目前,随行夹具高速输送装置常用的有电液比 例阀控制的或摆线驱动的输送装置。电液比例阀控制系统具有良好的启动和制动性能,且系统结构简单,这种输送装置仍被许多自动线所采用。 3. 组合机床柔性化进展迅速 汽车工业,为迎合人们个性化需求,汽车变型品种日益增多,以多品种展开竞争已成为汽车市场竞争的特点之一,这使组合机床制造业面临着变型多品种生产的挑战。为适应多品种生产,传统以加工单一品种的刚性组合机床和自动线必须提高其柔性。汽车市场竞争更趋激烈,产品市场寿命进一步缩短,新车型的开发周期日益缩短 (目前一般为 35 个月 ),汽车品种不断增多,因而汽车工业对柔性自动化技 术装备的需求 5 量日益增多。组合机床及其自动线在保持其高生产效率的条件下,进一步提高其柔性就愈来愈具有重要意义。 图 4 立柱移动式数控三坐标加工模块 图 5 自动换箱式多轴加工模块 图 6 转塔式多轴加工模块 6 图 7 回转工作台式多轴加工模块 组合机床的柔性化主要是通过采用数控技术来实现 的。开发柔性组合机床和柔性自动线的重要前提是开发数控加工模块,而有着较长发展历史的加工中心技术为开发数控加工模块提供了成熟的经验。柔性组合机床和柔性自动线用的数控加工模块,按其数控坐标 (轴 )数,主要有单坐标 (Z)、双坐标 ( )和三坐标 (工模块;按其主轴数,有单轴和多轴加工模块,也有单轴和多轴复合加工模块。 单坐标加工模块由数控滑台和主轴部件 (或多轴箱,包括可换多轴箱 )组成。双坐标加工模块由数控十字滑台和主轴部件组成,如数控双坐标铣削模块。立柱移动式数控三坐标加工 模块 (图 4),其刀具能在三个坐标上实现运动,可根据加工工件的品种和加工任务 配备刀库、换刀机械手以及所需的刀具,具有很高的柔性。这种加工模块是柔性自动线实现多品种加工最重要的模块之一。 立柱移动式 轴和 别是在铣削象变速箱体这类刚性较差的工件时,可采用较小直径的铣刀,实现高速 (切削速度达 2500m/边铣削,由此减小加工时的切削 力和工件的变形。这比采用双坐标铣削加工模块用大直径铣刀进行铣削要优越得多。 多轴加工模块是又一种重要模块,主要用于 加工箱体和盘类工件的柔性组合机床和柔性自动线。这类模块有多种不同的结构形式,但基本上可分为自动换箱式多轴加工模块 (图 5)、转塔式多轴加工模块 (图 6)和回转工作台式多轴加工模块 (图 7)。自动换箱式模块由于可在专门设 7 置的多轴箱库中储存较多的多轴箱,故可用来加工较多不同品种的工件。而转塔式和回转工作台式多轴加工模块,由于在转塔头和回转工作台上允许装的多轴箱数量有限 (一般为 4 6 个 ),所以这种加工模块只能实现有限品种的加工。 单轴和多轴复合加工模块是一种三坐标数控加工模块,可通过自动换刀或自动更换多轴箱而实现单轴 加工或多轴加工。 80 年代中期德国司推出的 块化系统是很有特色的一种模块化系统,该系统充分应用模块化结构原理,在作为系统基础模块的 坐标模块上,通过增减各种不同的功能模块,拼装成各种不同坐标或不用工艺用途的加工模块。具体地说,从坐标看,除三坐标外,还可组成双坐标和单坐标加工模块;从刀库看,可装设刀具库和多轴箱库,可单独实 现刀具或多轴箱的自动更换,也可依次实现刀具和多轴箱的更换。 统,不仅在机械结构方面,而且在控制和软件等方面也是模块化的。因此,利用该 系统模块,可以很方便地拼装成柔性自动线 (柔性加工单元 (柔性制造系统 ( 除上述各种 器人和伺服驱动的夹具也是柔性组合机床和柔性自动线的重要部件。 组合机床自动线柔性化的迅速发展和节拍时间的日益缩短,充分显示了 术和刀具技术给组合机床自动线 带来的巨大技术进步,使柔性自动线在多品种、大批量生产中成为重要的技术装备。在组合机床和自动线实现柔性化发展的同时,加工中心高速化发展异常迅速。 90年代初,由于高速加工中心组成的柔性生产线进入大批量生产领域,出现了加工中心 与自动线竞争的局面。 4. 加工精度日益提高 表 2 轿车发动机关键件的精度 工件名称 项目 数值 8 气缸体 顶底面的平面度 000孔孔径精度 轴孔同轴度 体止口深度 缸盖 进排气阀座与导管孔的同轴度 管孔孔径精度 缸体和气缸盖等箱体件 工艺定位销孔 孔径精度 距精度 +速箱体 传动轴孔孔距精度 +径精度 杆 大小头孔 孔径精 度 头孔 ) 头孔 ) 孔距精度 +栓定位孔 孔径精度 距精度 +车制造业为增强其汽车的竞争力,不断地加严其发动机关键件的制造公差 (表 2),并通过计算机辅助测量和分析方法,以及通过设备能力检验来提高其产品的质量。目前,在验收组合机床和自动线时,已普遍要求设备的工序能力系数要大于 的甚至要求工序能力系数要大于 便确保稳定的加工精度。组合机床制造厂为了满足用户对工件加工精度的高要求,除了进一步提高主轴部件、镗 杆、夹具 (包括镗模 )的精度,采用新的专用刀具,优化切削工艺过程,采用刀具尺 9 寸测量控制系统和控制机床及工件的热变形等一系列措施外。目前,在自动线上这种质量保证系统愈来愈多地被用来对整个生产过程中的加工质量进行连续监控。 5. 综合自动化程度日益提高 为进一步提高工件的加工精度和减少工件在生产过程中的中间储存、搬运以及缩短生产流程时间,将工件加工流程中的一些非切削加工工序 (如工序间的清洗、测量、装配和试漏等 )集成到自动线或自动线组成的生产系统中,以实现工件加工、表面处理、测量和装配等工序的综合自动化。 清洗:在自 动线和自动线组成的生产系统中,清洗设备主要用于工件的工序间清洗和工件的最终清洗。工件的工序间清洗主要是为下一道工序创造必要的工作条件。近年来,国内外越来越关注工业清洗对环境的污染。 自动测量:在自动线上采用自动测量旨在对工件的加工质量进行监控。近几年来,由于自动线节拍时间的日益缩短、被测工件的精度要求越来越高以及测量又要在生产条件下进行。因此,自动测量系统不仅要具有很高的工作速度和很高的工作精度,并且要具有较强的抗环境干扰(如切屑、尘埃、冷却液蒸汽、油液、振动和温度等 )能力或测量系统具有对某些干扰量能进行自 动补偿的性能。 装配:在主体工件的加工过程中,有的需要将个别零件装配到主体件上后再继续进行加工。在现代化生产中,已普遍地将这类工序间装配集成到自动线或自动线组成的生产系统中。 密封性试验:对一些有密封性能要求的工件 (如缸体、缸盖和进排气管等 ),在自动线上经一定的切削加工后,需进行密封性试验,以防止不合格工件进入下一道工序,以致影响产品性能。 6. 自动线可靠性和利用率不断改善和提高 为提高自动线加工过程的可靠性、利用率和工件的加工质量,自动 10 线上愈来愈多的采用过程监控,对其各组成设备的功能、加工过程和工件加工质量进 行监控,以便快速识别故障、快速进行故障诊断和早期预报加工偏差,使操作人员和维修人员能及时地进行干预,以缩短设备调试周期、减少设备停机时间和避免加工质量偏差。 显然,提高自动线的利用率和工件加工质量是生产控制和监控的主要目的。从目前自动线生产控制和监控的内容看,生产控制和监控系统基本上是由质量监控系统、自动线运行控制与监控系统和刀具监控系统这几个部分组成的。 近年来,质量监控已日益成为现代自动线生产监控的重要一环。由于汽车工业不断提高发动机质量,各汽车制造厂普遍要求将零件的设计公差带压缩 1/3 1/2 作为工序 公差,对机床能力系数提出了很高的要求。为此,自动线制造厂为确保设备具有稳定的加工质量,已日益重视应用 自动线的生产过程进行连续监控,对加工质量偏差的趋向进行早期预报,以便把工件的加工公差始终控制在预定的范围内。 现代自动线的过程控制和监控不仅包含对变得愈来愈复杂的自动线的过程控制和对所有终点开关、电动机保护开关、节拍时间、冷却和润滑液的供给以及液压、气动功能等进行监控和诊断,而且还包括对刀具耐用度、设备维修间隔和工件计数等进行管理,并通过一些直观的过程图形显示、操作指引、故障报警和诊断指示,使操作人员 更便于监控整个自动线的生产过程。 当前,自动线的控制技术已由集中控制方式转向分散控制方式。根据对这种新的控制模式的研究表明,采用分散控制系统要比采用集中控制系统可节省费用 5%。这主要是由于分散控制系统可减少电缆敷设费用 (采用总线系统 )、减少电气保养维修费 (由于提高了透明度 )、省去控制柜台架 (分散控制系统的控制柜直接设置在自动线的加工工位上 )和无需设置集中冷却装置等。分散控制系统的模块化和标准化也有利于降低成本和提高透明度。 切削过程监控 (刀具碰撞、刀具磨损和刀具破损等监控 )是现代自动线过程监控的重要组成部分 。在切削加工中,主要的干扰是来自刀具,象汽车发动机缸体、缸盖和变速箱体等复杂工件的加工,往往要采用许 11 多条自动线,上千把刀具,刀具出现超过磨损极限和破损的概率比较高,通过对切削过程进行监控可显著地减少自动线的停机时间。如德国一汽车厂的缸盖加工自动线,由于采用了切削过程监控系统,使自动线的生产率提高了 8%。 在自动线上,对多轴钻削和攻丝进行监控具有特别重要意义。由于传感器技术的不断进步,多轴钻削监控和攻丝监控技术已日趋成熟。 7. 结束语 近 20 年来,我国组合机床自动线技术取得了长足进步,自动线在加工精度、生产效率、 利用率、柔性化和综合自动化等方面的巨大进步,标志着组合机床自动线技术发展达到的高水平。自动线的技术发展,刀具、控制和其它相关技术的进步以及用户需求变化起着重要的推动作用,其中,特别是 制技术对自动线结构的变革及其柔性化起着决定性作用。 随着市场需求的变化,柔性将愈来愈成为决择设备的重要因素。因此,自动线也面临由高速加工中心组成的 激烈竞争。 is a of in of in 12 s as it is as of 0 . of of n ) ) a of of be of to at of in in or to in of or of 13 14 . t is of in is 0 30 s ). of of s) 15 V6 8 8 x - o 2 of to To is to to in CD up 075m/600mm/In ta of a of 00m/as a 1500mm/46is .8 s, be , as as by to of At 0m/or 0m/At or is by 3. to of of In to to by to is of 5 of is in of is 17 nc 18 is NC to of is of nc a of of nc 19 to nc Z), X, Y, Z - Z - -u - B, Z) to a by nc or by nc NC nc ), in be on to be is is of NC to of in of of be 500m/of is to is an of be ), 20 ) ). to be to of in in 6), so of of is a of nc or or 0s is a be as a NC on by or of or a or in in is of be or In to NC of is of 21 of NC in to at to 990s, of is of a 4. is by op 00022 ig of ), to of At in to in to 23 of in to of of At in on to to of 5. is by o in of of of as or of in to as in of is In to to in of to In to by precision 题目名称 减速器箱盖连接 孔组合机床 夹具 设计 题 目 类 别 设计类 题目 性质 结合实际 专 业 机械设计 参加本题目 学生人数 1 人 论文类 虚拟题目 题目来源、教师准备情况、主要培养学生哪些能力 1本题目来源于指导教师的命题。 2指导教师对此课题有深厚的理论基础及实际经验,在师生共同努力下定能顺利、按期完成该课题设计。 3 通过毕业设计强化对基本知识和基本技能的理解和掌握 ,培养 自主 收集资料和调查研究的能力 ,一定的方案比较、论证的能力 ,一定的理论分析与设计运算能力 ,进一步 提高应用计算机绘图的能力以及编写编制能力。 4培养学生对所学的机械原理、机械设计、机械工艺的实际应用情况。 题 目 内 容 及 要 求 题目: 减速器箱盖连接孔组合机床夹具设计 要求: 字的论文,绘制总装图及零件图。 2论文内容包括: ( 1) 阐述 国内外组合机床现状 ; ( 2)组合机床的总体设计 ; ( 3)机床夹具的设计 ; 译成中文(约 5000 字)。 实 践 环 节 安 排 实习 长春第一机床厂 2 周,吉林通用汽车零部件公司 2 周 实验 金工实习基地 计算机应用 计算机绘图 36 学时 中、外文参考资料: 1浦林祥 机床夹具设计手册 S 机械工业出版社, 1995. 2上海市金属切削技术协会金属切削手册 S 上海科学技术出版社, 1984. 3丛凤廷,迟建山 组合机床设计 M 上海科学技术出版社, 1993. 4沈阳工业大学等编 . 组合机床设计 M. 上海科技出版社 , 1994 5刘艳琴 , 田凤勇 现代制造技术 J 机械设计与制造 , 2004 6谢家赢主编 . 组合机床设计简明手册 . S 机械工业出版社 . 1994 7吴宗泽 . 机械设计实用手册 M. 化学工业出版 社, 2000. 8龚桂 . 机械设计课程设计指导书 M. 高等教育出版社 , 1990. 92 M. 2002. 10 2002 5 教研室主任 审批签字 分 院 院 长 审批签字 注:题目类别和题目性质请用符号 填在相应栏内。 长春理工大学光电信息学院学生毕业设计(论文)登记表 分院 机电工程 专业 机械设计制造机器自动化 班级 09513 学生姓名 王富钰 指导教师 仲丛华 设计(论文)起止日期 研室主任 陈玲 题目名称(包括主要技术参数)及要求 : 题目名称: 减速器箱盖连接孔组合机床夹具设计 要求 : ( 1)加工孔的主要技术要求 : 加工 4 个 纹底孔的孔。孔的位置度公差为 12 孔同心。工件材料为 2140, 241。要求生产纲领为 (考虑废品及备品率)年产量 6 万件,单班制生产。 (2) 工艺方案的制定 : 加工该孔时,孔的位置度公差为 据组合机床用的工艺方法及能达到的经济精度,可采用如下的加工方案。一次性加工螺纹底孔,孔径为 ( 3)定位基准及夹紧点的选择 , 工作可靠,调整好的位置应保持稳定。 论文开题报告(设计方案论证) : 1、本课题研究的意义 : 传统机床只能对一种零件进行单刀、单工位、单轴、单面加工、成产效率低且加工精度不稳定。组合机床 采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式,生产效率比通用机 床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化,可根据需要灵活配置,能缩短设计和制造周期。因此,组合机床兼有低成本和高效率的优点,在大批、大量生产中得到广泛应用,并可用以组成自动生产线。而设计专用机床夹具是机床结构简单, 保证加工表面的位置精度、提高生产效率和减轻工人的劳动强度的一项重要内容。 2、 调研(社会调查)情况总结:通过进工厂实习调查和网上查询资料,对减速器箱盖连接孔组合机床夹具有了进一步了解 ,很多工厂都已运用减速器箱盖连接孔组合机床进行大量生产,减速器箱盖连接孔组合机床夹具决定着生产效率。 3、查 阅参考文献资料情况(列出主要文献清单): 1浦林祥 机床夹具设计手册 S 机械工业出版社, 1995. 2上海市金属切削技术协会 金属切削手册 S 上海科学技术出版社, 1984. 3丛凤廷,迟建山 组合机床设计 M 上海科学技术出版社, 1993. 4沈阳工业大学等编 . 组合机床设计 M. 上海科技出版社 , 1994 5刘艳琴 , 田凤勇 现代制造技术 J 机械设计与制造 , 2004 6谢家赢主编 . 组合机床设计简明手册 . S 机械工业出版社 . 1994 7吴宗泽 . 机械设计实用手册 M. 化学工业出版社, 2000. 8龚桂 . 机械设计课程设计指导书 M. 高等教育出版社 , 1990. 92 . 2002. 10 002 5 4、拟采取的研究路线: 指导老师下达任务充分理解本课题要解决的问题查阅文件和素材翻译英文资料 到实验室做实验撰写论文 图指导教师审查修改、完善、定稿准备答辩 长春理工大学光电信息学院毕业设计 编号 本科生毕业 设计 减速器箱盖连接孔组合机床夹具设计 013 年 6 月学 生 姓 名 王富钰 专 业 机械设计制造及其自动化 学 号 0951318 指 导 教 师 仲丛华 分 院 机电工程分院 长春理工大学光电信息学院毕业设计 摘 要 本文通过对减速器箱盖连接孔孔 位的研究,为保证其面上各个孔的位置公差,结合对组合机床的特点,设计出了专门用来加工该型号减速器箱盖连接孔组合机床的夹具。 组合机床夹具设计时采用了“基准统一”的原则,以上一道加工工序的基准面为定位基准面,保证减速器箱盖连接孔各个孔位的形状、位置精度的同时又降低了减速器箱盖整体的累积误差。加紧力经计算可以保证加工要求。组合机床总体设计时采用了“三图一卡”的设计原则,既满足了加工要求,又保证了机床的相对生产率。 关键词: 减速器箱盖 组合机床 夹具 长春理工大学光电信息学院毕业设计 on of of of in to of of of of is of is In is of To is a of of is to to of 春理工大学光电信息学院毕业设计 I 目 录 第一章 绪 论 . 1 背景、目的及意 义 . 1 . 2 究思路与基本框架 . 4 第二章 组合机床总体设计 . 6 . 6 盖连接孔加工刀具的选择及切削用量的确定 . 7 . 7 . 8 合机床总体设计 三图一卡 . 9 加工零件图的绘制 . 9 工示意图的绘制 . 9 系尺寸图的绘制 . 12 床生产率计算卡的绘制 . 15 第三章 组合机床主轴箱设计 . 18 及表示方法 . 18 轴箱通用零件 . 18 用箱体类零件 . 19 用主轴、通用传动轴、通用齿轮和套 . 19 制多轴箱设计原始依据图 . 19 轴、齿轮的确定及动力计算 . 20 轴型式、直径及位置的确定 . 21 轮模数的确定 . 21 轴箱所需动力的计算 . 21 轴箱传动系统设计 . 22 多轴箱传动系统的一般要求 . 23 订多轴箱传动系统 . 23 轴箱传动系统的验算与校核 . 25 第四章 组合机床夹具设计 . 28 合机床夹具设计方法与步骤 . 28 合机床夹具结构设计 . 29 位支承系统结构设计 . 29 向装置结构设计 . 30 紧机构设计与计算 . 30 总 结 . 35 参考文献 . 36 致 谢 . 37 长春理工大学光电信息学院毕业设计 1 第一章 绪 论 背景、目的及意 义 随着现代化工业技术的快速发展,特别是随着它在自动化领域内的快速发展,组合机床的研究已经成为当今机器制 造界的一个重要方向,在现代工业运用中,大多数机器的设计和制造都是用机床大批量完成的 。现代大型工业技术的飞速发展,降低了组合机床的实现成本,软件支持机制也使得实现变得更为简单,因此,研究组合机床的设计具有十分重要的理论意义和现实意义。 在工业高速发展的现代化浪潮中,各种机械设计和制造业中,组合机床的应用越来越广泛,越来越转化为生产力,这也从另一方面说明,对组合机床的研究具有重要的现实意义。 组合机床是根据工件加工需要,以通用部件为基础,配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。 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工艺要求设计的专用部件组成的专用机床。由于通用部件已经标准化和系列化,可根据需要灵活配置,从而缩短了设计和制造的周期,因此,组合机床兼有低成本和高效率的优点,在大批、大量生产中得到了广泛的应用,并可用以组成自动生产线。 本课题组合机床总体方案的设计主要包括制定工艺方案(确定零件在组合机床上完成工艺内容及加工方法,选择定位基准和夹紧部位,决定工步和刀具种类及其结构形式,选择切削用量等)、确定机床配置形式、制定影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构方案。总体方案的拟定是设计组合机 床最关键的一步。方案制定得正确与否,将直接影响机床能否达到合同要求,保证加工精度和生产率,并且结构简单、成本较低和使用方便。对于同一加工内容,有各种不同的工艺方案和机床配置方案,在最后决定采用哪种方案时,必须对各种可行的方案作全面分析比较, 根据工件的加工要求和特点,按一定的原则、结合组合机床常用工艺方法、充分考虑各种影响因素,并经技术经济分析后拟订出先进、合理、经济、可靠的工艺方案。 在组合机床诸多零件中,多轴箱和夹具与组合机床密切相关,是组合机床的重要组成部件。它是选用通用零件按专用要求设计的,所以在本课 题的组合机床设计过程中工作量较大的零部件是多轴箱和夹具。就多轴箱设计来说,工作量主要集中在传动系统的设计上,轴的设计必须保证各轴的转速、旋向、强度和刚度,而且应当考虑有无让刀,有无调位机构等。夹具是组合机床的重要组成部件,是根据机床的工艺和结构方案的具体要求而专门设计的。它是用于实现被加工零件的准确定位,夹压,刀具的导向,以及装卸工件时的限位等作用的。组合机床夹具和一般夹具所起的作用看起来好象很接近,但是其结构和设计要求却有着很显著的甚至是很根本的区别。组合机床夹具的结构和性能,对组合机床配置方案的选择,有 很大的影响。 长春理工大学光电信息学院毕业设计 2 因此,本课题的主要目的就是,设计出专门用来加工减速器箱盖连接孔的结构简单、使用方便、效率高、质量好的组合机床。本次设计主要内容在于着重选择最佳的工艺方案,合适地确定机床工序集中程度,合理地选择组合机床的通用部件,恰当的组合机床的配置型式,合理地选择切削用量,以及设计高效率的夹具、工具、刀具及主轴箱。具体的工作就是要制定工艺方案,进行机床结构方案的分析和确定,进行组合机床总体设计,组合机床的部件设计和施工设计,使其具有工程意义,实现其在实际应用中的价值。 本课题的意义在于组合机床是按系列化标准化 设计的、由大量的通用部件和少量的专用部件组合的工序集中的高效率专用机床。它能对工件进行多刀,多轴,多面,多工位,同时加工。随着组合机床技术的发展,它以工艺范围日益扩大。组合机床与通用机床,其它专用机床比较,具有以下特点:组合机床上的通用部件和标准零件约点全部机床零部件总量的 70 80,因此设计和制造周期短,经济效益好。由于组合机床目的通用部件和标准零件自动化程度高,因而比通用机床生产效率高,产品质量稳定劳动强度低。组合机床的通用部件是经过周密设计和长期生产实践考验的,又有专门厂家成批生产,它与一般专用机 床比较,其结构稳定,工作可靠,使用和维修方便。组合机床加工工件,由于采用专用夹具组合刀具和导向装置等,产品加工质量靠工艺装备保证,对操作工人的技术水平要求不高。当机床被加工的产品更新时,专用机床的大部件要报废。组合机床的通用部件是根据国家标准设计的,并等效于国际标准,因此,其通用部件可以重复使用。不必加行设计和制造。组合机床易于联成结合机床自动线,以适应大规模和自动化生产需要。 我国加入 后,制造业所面临的机遇与挑战并存、组合机床行业企业适时调整战略,采取了积极的 应对策略,出现了产、销两旺的良好势头,截至 2005 年 4 月份,组合机床行业企业仅组合机床一项,据不完全统计产量已达 1000 余台,产值达 2004 年同比增长了 10%以上,另外组合机床行业增加值、产品销售率、全员工资总额、出口交费值等经济指标均有不同程度的增长,新产品、新技术较去年年均有大幅度提高,可见行业企业运营状况良好。 行业企业产品结构的变化 组合机床行业企业主要针对汽车、摩托车、内燃机、农机、工程机械、化工机械、军工、能源、轻工及家电行业提供专用设备,随着我国加入 与世界机床进一步接轨,组合机床行业企业产品开始向数控化、柔性化转变。从近两年是企业生产情况来看,数控机床与加工中心的市场需求量在上升,而传统的钻、镗、铣组合机床则有下降趋势,中国机床工具工业学会的机床工具行业企业主要经济指标报表是统计长春理工大学光电信息学院毕业设计 3 数据显示,仅从几个全国大型重点企业生产情况看, 2003 年生产数控机床 890 台,产值 16187 万元,生产加工中心 148 台,产值 5770 万元; 2004 年生产数控机床 985 台,产值 25838 万元,生产加工中心 159 台,产值 7099 万元;而 2005 年,截至 4 月份,数控机床、加工中心、产值已接近 2003 年全年水平,故市场在向数控、高精制造技术和成套工艺装备方面发展。 行业企业的快速转变 “九五”后期,在组合机床行业企业的 50 多家组合机床分会会员中,仅有两家企业实行了股份改造,一家企业退出国有转为民营,其余的都是国有企业。而从 2001 至2002 年,不到两年的时间,就先后有十几家企业实行股份制改造,一些小厂几乎全部退出国有转为民营,现在一些国家重点国有企业也在酝酿股份制改造,转制已势不可档,“民营经济在经历了从被歧视,被藐视到不可小视和现在高度重视 4 个阶段后,焕发勃勃生机。”组合机床行业企业正在以股份制 、民营化等多种形式快速发展。 组合机床技术装备现状与发展趋势 组合机床及其自动线是集机电于一体是综合自动化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,因而被广泛应用与工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电行业。我国的传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制,它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型的箱体类和轴类零件(近年研制的组合机床加工连杆、板件等也占一定份额),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,以及铣削平面和成型面等。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,还有多工位回转台组合机床等;随着技术的不断是进步,一种新型的组合机床 柔性组合机床越来越受人们是亲昧,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,配以可编程序控制器( 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、机床辅机等在组合机床行业中所占份额也越来越大。 80 年代以来,国外组合机床技术在满足 精度和效率要求的基础上,正朝着综合成套和具备柔性的方向发展。组合机床的加工精度、多品种加工的柔性以及机床配置的灵活多样方面均有新的突破性进展,实现了机床工作程序软件化、工序高度集中、高效短节拍和多功能知道监控。组合机床技术的发展趋势是: 广泛应用数控技术 国外主要的组合机床生产厂家都有自己的系列化完整的数控组合机床通用部件 ,在组合机床上不仅一般动力部件应用数控技术 ,而且夹具的转位或转角、换箱装置的自动分度与定位也都应用数控技术 ,从而进一步提高了组合机床的工作可靠性和加工精度。广州标致汽车公司由法国雷诺公司 购置的缸盖加工生产线 ,就是由三台自动换箱组长春理工大学光电信息学院毕业设计 4 合机床组成的 ,其全部动作均为数控 ,包括自动上下料的交换工作台、环形主轴箱库、动力部件和夹具的运动 ,其节拍时间为 58 秒。 发展柔性技术 80 年代以来 ,国外对中大批量生产 ,多品种加工装备采取了一系列的可调、可变、可换措施 ,使加工装备具有了一定的柔性。如先后发展了转塔动力头、可换主轴箱等组成的组合机床 ;同时根据加工中心的发展 ,开发了二坐标、三坐标模块化的加工单元 ,并以此为基础组成了柔性加工自动线 (这种结构的变化 ,既可以实现多品种加工要求的调整变化快速灵敏 ,又可 以使机床配置更加灵活多样。 发展综合自动化技术 汽车工业的大发展 ,对自动化制造技术提出了许多新的需求 ,大批量生产的高效率 ,要求制造系统不仅能完成一般的机械加工工序 ,而且能完成零件从毛坯进线到成品下线的全部工序 ,以及下线后的自动码垛、装箱等。德国大众汽车公司 速箱厂1987 年投入使用的造价 9000 万马克的齿轮箱和离合器壳生产线 ,就是这种综合自动化制造系统的典范。该系统由两条相似对称布置的自动线组成 ,三班制工作 ,每条线日产2000 件 ,节拍时间为 40 秒。全线由 12 台双面组合机床、 18 台三坐标加工单元 、空架机器人、线两端的毛坯库和三坐标测量机组成 ,可实现 3 种零件的加工。空架机器人完成工件下线的码垛装箱工作。随着综合自动化技术的发展 ,出现了一批专门从事装配、试验、检测、清洗等装备的专业生产厂家 ,进一步提高了制造系统的配套水平。 进一步提高工序集中程度 国外为了减少机床数量 ,节省占地面积 ,对组合机床这种工序集中程度高的产品 ,继续采取各种措施 ,进一步提高工序集中程度。如采用十字滑台、多坐标通用部件、移动主轴箱、双头镗孔车端面头等组成机床或在夹具部位设置刀库 ,通过换刀加工实现工序集中 ,从而可最大限度地发挥设备 的效能 ,获取更好的经济效益。 究思路与基本框架 本次设计工作将设计一台双面卧式攻丝组合机床(减速器箱盖后面螺纹)。因此,目的是使设计出的机床结构简单、使用方便、效率高、质量好。从而选择最佳的工艺方案,合适地确定机床工序集中程度,合理地选择组合机床的通用部件,恰当的组合机床的配置型式,合理地选择切削用量,以及设计高效率的夹具、工具、刀具及主轴箱就是本次设计主要内容。具体的工作就是要制定工艺方案,进行机床结构方案的分析和确定,进行组合机床总体设计,组合机床的部件设计和施工设计。 摘要部 分,指出了本课题的研究概况,本课题的研究方法,第一部分是绪论,主要介绍了本课题的研究背景及意义,指出本课题在国内外的研究概况,并给出了本论文的主要工作及结构。 长春理工大学光电信息学院毕业设计 5 第二部分是本论文的主体部分,主要给出了本次课题研究对象,即攻减速器箱盖后面螺纹的双面卧式攻丝组合机床的总体设计、多轴箱设计及夹具设计。 在接下去的几个部分分别给出了通过本课题的研究之后得出的结论,并对此方向的课题进行展望,表达了对学院老师特别是导师的感谢,给出完成本论文所需要的参考文献,最后,附上相关的设计图及一张生产效率卡。 长春理工大学光电信息学院毕业设计 6 第 二章 组合机床总体设计 工艺路线的制定是组合机床设计的关键一步。因为工艺路线在很大程度上决定了组合机床的结构配置和使用性能。因此,应根据工件的加工要求和特点,按一定的原则、结合组合机床常用工艺方法、充分考虑各种影响因素,并经技术经济分析后拟出先进、合理、经济、可靠的工艺路线。 设计组合机床之前, 1首先应根据组合机床完成工艺的一些限制及组合机床各种工艺方法能达到的加工精度,表面粗糙度及技术要求,解决零件是否可以利用组合机床加工以及采用组合机床加工是否合理。本次毕业设计 是减速器箱盖上连接孔,符合组合机床加工的特点,因此适合于利用组合机床加工。那么,为了是加工过程顺利进行,并达到要求的生产率,本文在掌握大量的零件加工工艺基础上,统盘考虑影响制定零件工艺方案、机床配置形式、结构方案的各种因素及应注意的问题,分析了它们的优点和缺点,根据被加工零件(减速箱箱盖)的零件图,制定工艺路线如下: 工序 10:粗铣机盖下底面 工序 20:铣机盖上窥视孔表面 工序 30:半精铣、精铣机盖下底面 工序 40:粗铣机盖主轴孔附近凸台 工序 50:在机盖上底面左侧钻孔 21 惚孔 24 工序 60: 在机盖底面右侧钻 2个 ,在左侧钻一个 工序 70:攻机盖底面右侧的 工序 80:钻 100+0+到尺寸) 工序 90:镗主轴孔 100+0+到尺寸) 工序 100:精镗主轴孔 100+0+序 110:钻 63惚平 30的螺栓孔 工序 120:精铣机盖主轴孔附近凸台 工序 130:在组合机床上分别在机盖前后端面上钻 12工序 140:在组合机床上分别在机盖前后端面上攻 12工序 150:钻机盖上窥视孔 4工序 160:钻削为 2的锥销孔 工序 170:在窥视孔上攻 4长春理工大学光电信息学院毕业设计 7 工序 180:清洗去毛刺 工序 190:检查 图 2 1 减速器箱盖结构图 本课题的目的是攻减速器箱盖后面螺纹,采用一面两销定位,实现完全定位。由于利用工件的底面作为基面,为了使夹紧可靠以及部件配置合理,采用对工件的顶面进行夹紧。要求加工之后能满足尺寸的公差范围之内。整体的定位及夹紧的位置可见上图 2 1所示。 盖连接孔加工刀具的选择及切削用量的确定 具的选择 根据工艺要求及加工精度的不同,组合机床采用的刀具有:简单刀具(标准刀具)、复合刀具及特种刀具。 刀具的类型的选择决定于所切螺纹的性质、所切螺纹在工件上的位置、工件的构造与尺寸及生产的批量。 经查 10 10次设计选择 选用细柄机用丝锥 6次设计选择孔用 14的标准锥柄麻花钻,刀具材料为高速钢。 长春理工大学光电信息学院毕业设计 8 m ym 削用量的确定 为了使加工过程顺利进行并稳定保证加工精度,必须合理地确定工序间余量。 3确定了在组合机床上完成的工艺内容之 后,就可以着手选择切削用量,切削用量的选择是否合理对机床的基价工精度,生产率,刀具耐用度,机床的布局及正常工作均有很大影响。 同一多轴箱上的刀具主轴可设计成不同转速和选择不同的每转进给量 (mm/r)与其相适应,以满足不同直径工件的加工需要,即: = 式中 :n1,n2, 各主轴的转速(转 /分) f1,f2, 个主轴进给量( ) 动力滑台每分钟进给量( ) 用高速钢钻头加 工铸铁件的切削用量参考组合机床设计 【 3】 表 3 7, 由于组合机床有大量刀具同时工作,为了使机床正常工作,不经常停车换刀,而达到较高的生产率。所选择的切削用量比一般通用机床的切削用量要低一些。总体上说:在采用多轴加工的组合机床的切削用量和切削速度要低一些。根据现有组合机床使用情况,多轴加工的切削用量比通用机床单刀加工的切削用量约 30%左右。 查阅 2 2丝切削速度 加工材料为铸铁 切削速度: v=4 8m/查 10 14公式计算得 (2取 v=8m/给量为丝锥的导程 f=r 由公式: v= d n 得 : 主轴转速 n=318/r/算硬度 2927 ( 1)切削力 金属切削手册 【 2】 公式( 3: F=26 D 6 14 642N F=2642 4=10568 N ( 2)切削转矩 金属切削手册 【 2】 公式( 3 : M=10 10 3) 切削功率 金属切削手册 【 2】 公式 ( 3得 : P= 740 = 4=4) 刀具耐用度 金属切削手册 2公式 ( 3得 : 长春理工大学光电信息学院毕业设计 9 T=( )8=(49600 ) 8=612合机床总体设计 三图一卡 加工零件图的绘制 被加工零件工序图是根据选定的工艺方案,表示一台组合机床或自动线完成的工艺内容、加工部位尺寸、精度、表面粗糙度及技术要求、加工用定位基准、夹压部位及被加工零件的材料、硬度、重量、和在本道工序加工前毛坯或半成品情况的图纸。它 不能用用户提供的产品图纸代替,而须在原零件图基础上,突出本机床或自动线的加工内容,加上必要的说明而绘制的。它是组合机床设计的主要依据,也是制造、使用、检验、和调整机床的重要技术文件。图上应表示出: (1) 被加工零件的形状和轮廓尺寸及本机床设计有关的部位的结构形状及尺寸。 (2) 加工用定位基准,夹压部位及夹压方向。 (3) 本道工序加工部位的尺寸精度,表面粗糙度,形状位置尺寸精度及技术要求,还包括本道工序对前道工序提出的要求。 (4) 必要 的文学说明。 绘制被加工零件图时应注意以下几点: (1) 应按 一定比例,选择足够视图,突出加工部位(用粗实线),为了使被加工零件工序图清晰明了,一定要突出该机床的加工内容,绘制时,机床,夹具设计有关的部位(用细实线)表示清楚。 (2) 加工部位的位置尺寸应由定位基准注起,为了便于加工及检查,尺寸应采用直角坐标系标准,而不采用极坐标系,但有时因所选定位基准及设计基准不重合,则须对加工部位要求的位置尺寸精度进行分析计算。此外,应将零件图上的不对称位置尺寸公差换算成对称尺寸公差,其公差数值的确定要考虑两方面。一是能达到产品图纸要求 的精度,二是采用组合机床能够加工出来。 (3) 应注明零件加工对机床提出的某些特殊要求。 工示意图的绘制 加工示意图是组合机床设计的重要图纸之一,在机床总体设计中占有重要地位。它是设计刀具、夹具、主轴箱以及选择动力部件的主要资料,同时也是调整机床和刀具的依据。 加工示意图,要反映机床的加工过程和加工方法,刀具尺寸及加工尺寸,主轴尺寸及伸出长度,主轴、刀具、工件间的联系尺寸等,根据机床要求的生产率及刀具特长春理工大学光电信息学院毕业设计 10 点,合理地选择刀削用量,决定动力头的工作循环。 加工示意图应绘制成展开图,其绘制顺序是:首先 按比例绘制工件的外形及加工部位的展开图,加工示意图还要绘制出工件加工部位的图形。加工示意图还要考虑一些特殊要求(如工件抬起、主轴定位、危险区等)。决定动力头的工作循环及行程。最后,选择切削用量及附加必要的说明。 综合考虑以上各种注意事项,可以看出加工示意图的绘制方法可以分为几个步骤,即刀具的选择、工序间余量的确定等。 ( 1)技术分析 螺纹孔: 精度等级: 7H 材料: 硬度: 孔 加工深度: L=15 2) 刀具的选择 刀具 的类型的选择决定于所切螺纹的性质、所切螺纹在工件上的位置、工件的构造与尺寸及生产的批量。 查 10 10选用细柄机用丝锥 6 ( 3)攻丝靠模装置选择 在组合机床上攻制螺纹多采用攻丝靠模装置。其原理仍然是“自引法”攻丝。这种攻丝装置的进给运动,直接由靠模螺杆、螺母得到。常用的靠模装置有: 本设计中采用了通用的 2所示。 图 2 2 这种靠模装置有攻丝 靠模和攻丝卡头配合组成,并由攻丝装置配置成攻丝组合机床。 动力由攻丝主轴通过双键传到攻丝靠模杆,再经平键传递给攻丝卡头上的丝锥。靠模螺母通过结合子和弹簧装在套筒内,套筒由压板压在靠模板谁上。攻丝时,靠模杆边转动边向前移动,其进给量与丝锥引进量相同。压板的压力要适当,以保证丝锥长春理工大学光电信息学院毕业设计 11 m ym 遇到故障不能前进,扭力增大,靠模杆与靠模螺母同时转动,停止进给,避免破坏传动件或扭转丝锥。 这种装置易于调整,只要松开压板,则可方便的将攻丝靠模取出,且在变动加工螺孔规格时,易装卸调换。 ( 5)切削用量的选取 由于组合机床有大量刀具同时 工作,为了使机床正常工作,不经常停车换刀,而达到较高的生产率。所选择的切削用量比一般通用机床的切削用量要低一些。总体上说:在采用多轴加工的组合机床的切削用量和切削速度要低一些。根据现有组合机床使用情况,多轴加工的切削用量比通用机床单刀加工的切削用量约 30%左右。 查阅 2丝切削速度 加工材料为铸铁 切削速度: v=4 8m/查 10 14公式计算得 (2取 v=8m/给量为丝锥的导程 f=r 由公式: v= d 主轴转速 n=318/r/ 6) 确定主轴类型、尺寸、外伸长度 主轴类型主要依据工艺方法和刀杆与主轴的联结结构进行确定。主轴轴颈及轴端尺寸主要取决于进给抗力和主轴 刀具系统结构。 通用攻螺纹主轴有两种 (1)滚锥轴承攻螺纹主轴 (2)滚针轴承攻螺纹主轴。 经查 9表 4选用滚锥轴承攻螺纹主轴 根据公式: d= (2可算出本设计中攻螺纹主轴的大致直径 式中: d 主轴直径( T 转矩( N m) D 螺距大径( P 螺距( 加工铸铁时 T= (2由于本设计中 D=8P=以 查 9中表 3螺纹 d=17 转矩 T=5 N m 查 9表 3轴直径 d=20伸尺寸 L=120 长春理工大学光电信息学院毕业设计 12 ( 7)选择接杆、浮动卡头 加工螺纹时,常采用攻螺纹靠模装置和攻螺纹卡头及相配套的攻螺纹接杆,丝锥用相应的弹簧夹头装在攻螺纹接杆上。 查 9中图 8用用于夹持 查 9中图 8用攻螺纹卡头及攻螺纹接杆。 ( 10)动力部件工作循环及行程的确定 动力部件的工作循环是指加工时,动力部件从原始位置开始运动到加 工终了位置,又返回到原位的动作过程如图 2 3所示。 图 2 3 动力部件工作循环图 1)工作进给长度 确定 =+L L L L工 12 (2工作进给长度 切入长度 L :加工长度 切出长度 15+8=23切入长度一般为 510 8 切出长度为 0。 2)快速引进长度确定 快速引进是指动力部件把刀具送到工作进给位置,其长度由具体情况确定。本工序选取快速引进长度为 75 3)动力部件总行程的确定 动力部件总行程为快退行程和前后备量之和。总行程为 6300备量为 515 系尺寸图的绘制 机床联 系尺寸图是以被加工零件工序图和加工示意图为依据,并按初步选定的主长春理工大学光电信息学院毕业设计 13 要通用部件以及确定专用部件的总体结构而绘制的。是用来表示机床的配置形式、主要构成及各部件安装位置、相互关系、运动关系和操作方位的总体布局图。 机床联系尺寸总图表示的内容: 1表示机床的配置形式和总布局。 2完整齐全的反映各部件之间的主要装配关系和联系尺寸、专用部件的主要轮廓尺寸、运动部件的运动极限位置及滑台工作循环总的工作行程和前后备量尺寸。 3标注主要通用部件的规格代号和电动机型号、功率及转速,并标出机床分组编号及组件名称 ,全部组件应包括机床全部通用及专用零部件。 4标明机床验收标准及安装规程。 ( 1) 选择动力部件 动力部件的选择主要是确定动力箱和动力滑台。根据已定的工艺方案和机床配置形式并结合使用及修理因素,确定机床为卧式双面单工位液压传动组合机床,液压滑台实现工作进给运动,选用配套的动力箱驱动多轴箱攻丝主轴。 动力箱规格与滑台要匹配,其驱动功率主要依据是根据多轴箱所传递的切屑功率来选用。确定攻丝电机功率,应考虑丝锥钝化的影响,一般按计算功率的 轴数少时取大值,轴数多时取小值) 切削主轴箱(2式中: 切削P 消耗于各主轴的切削功率的总和,单位为 主轴箱的传动效率,加工黑色金属时取 轴数多、传动复杂时取小值,反之取大值。 查组合机床设计简明手册表 6: w (2切削P = 9表 5机床左右多轴箱均采用 11420r/动机选 率为 (2 1 4 4 总 根据选定的 切削用量,计算总的进给力,根据所需的最小进给速度、工作行程、长春理工大学光电信息学院毕业设计 14 结合多轴箱轮廓尺寸,考虑工作稳定性,选用 液压滑台,以及相配套的侧底座( 1查 9鞍宽度: 630鞍长度: 1250 程: 630座长度: 1920 度: 400进速度: 进速度: 5m/ ( 2)确定机床装料高度 H 装料高度是指工件安装基面至地面的垂直距离。考虑上述刚度结构功能和使用要求等因素选取计算: 最低孔 高度 台高度 00底座高度 30 H=1250 ( 3)确定夹具轮廓尺寸 主要确定夹具底座的长、宽、高尺寸。 初取长为 1000为 600为 850 ( 4)确定中间底座尺寸 中间底座尺寸在长度和宽度上满足夹具的安装要求。他在加工方向上的尺寸,实际已由加工示意图确定。 ( 5)确定多轴箱轮廓尺寸 标准通用多轴箱厚度是一定的、卧式 325此,确定多轴箱,主要是确定多轴箱的宽度 及最低主轴高度 B=b+2 1b (2H=h+ 11 (2式中 b 工件在宽度方向相距最远的两孔的距离 b=245mm 最边缘主轴中心至箱体壁距离 0100 5mm h 工件在高度方向相距最远的两孔距离 h=35mm 最低轴高度 B=245+295mm h1=-( 0.5+h3+=25+1100-( 00+630) =35+100+春理工大学光电信息学院毕业设计 15 查 9, 00系尺寸图如下图 2 4所示 图 2 4 联系尺寸图 床生产率计算卡的绘制 根据选定的机床工作循环所需要的
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本文标题:减速器箱盖连接孔组合机床夹具设计【5张图/20700字】【优秀机械毕业设计论文】
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