组合机床调研报告

1 / 25 组合机床调研报告 组合机床 简介： 组合机床，以系列化和标准化的通用部件为基础，配以少量专用部件对一种或多种工件按预先确定的工序进行切削加工的机床。兼有万能机床和专用机床的优点。通用零部件通常占整个机床零部件的 70 90，只需要根据被加工零件的形状及工艺改变极少量的专用部件就可以部分或全部进行改装，从而组成适应新的加工要求的设备。由于在组合机床上可以同时从几上方向采用多把刀具对一个或数个工件进行加工，所以可减少物料的搬运和占地面积，实现工序集中，改善劳动条件，提高生产效 率和降低成本。将多台组合机床联在一起，就成为自动生产线。组合机床广泛应用于需大批量生产的零部件，如汽车等行业中的箱体等。另外在中小批量生产中也可应用成组技术将结构和工艺相似的零件归并在一起，以便集中在组合机床上进行加工。 国内外研究现状及发展趋势： 在我国，组合机床发展已有二十多年的历史，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2 / 25 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箱体类和轴类零件，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的青睐，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，配以可编程序控制器、数字控制等，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3 / 25 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，满足用户需求，真正成为刚柔兼备的自动化装备。最早的组合机床于 1911 年在美国制成，用于加工汽车零件。 1953 年，美国福特汽车公 1 司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则。初期，各机床制造厂都有各自的通用部件标准。为了提高不同制造厂的通用 部件的互换性，便于用户使用和维修。 1973 年，国际标准化组织公布了第一批组合机床通用部件标准。 1975 年，中国第一机械工业部颁布了中国的第一批组合机床通用部件标准。二十世纪 70年代以来，随着可转位刀具、密齿铣刀、镗孔尺寸自动检测和刀具自动补偿技术的发展，组合机床的加工精度也有所提高。铣削平面的平面度可达毫米 1000 毫米，表面粗糙度可低达微米；镗孔精度可达 IT7 6 级，孔距精度可达微米。 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。该届博览会上展出的加工中心，主轴4 / 25 转速 10000 20000r/min，最高进给速度可达 20 60m/min；复合、多功能、多轴化控制装备的前景亦被看好。在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时，加工的形状却日益复杂。多轴化控制的机床装备适合加工形状复杂的工件。另外，产品周期的缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新的变化，满足各种各样 产品的加工需求。 然而更关键的是现代通信技术在机床装备中的应用，信息通信技术的引进使得现代机床的自动化程度进一步提高，操作者可以通过网络或手机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。 在这些方面我国组合机床装备还有相当大的差距，因此我国组合机床技术装备高速度、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将是今后的发展方向。 组合机床装备的发展思路必须是以提高组合机床加工精度、组合机床柔性、组合机 床工作可靠性和组合机床技术的成套性为主攻方向。一方面，加强数控技术的应用，提高组合机床产品数控化率；另一方面，进一步发展新型部件，尤其是多坐标部件，使其模块化、柔性化，适应可调可变、多品种加工的市场需求。 组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚5 / 25 珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造系统等。 随着电子技术的发展，液压传动和电 -液联合控制技术的深入广泛应用，根据大批量生 产多样化、中小批量多 品种生产高效化的要求，以及产品更新加速的特点，上世纪 70 年代以来发展了新型组合机床 柔性组合机床。近些年来，随着电子技术、计算机技术、信息技术以及激光技术等的发展并应用于机床领域，使机床的发展进入了一个新时代。不断提高劳动生产率和自动化程度是机床发展的方向。 80 2 年代被称为数控机床数控系统发展的时代。现在，中国已成为世界的制造业基地，与世界先进水平的差距逐步缩小。柔性制造系统 和计算机集成制造系统已成为中大批量多品种生产较为理想和效益较好的设备。组合机床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的必不可少的设备之一。 加工形式： 组合机床一般采用多轴、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6 / 25 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。 组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、 锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件的外圆和端面加工。 特点： 组合机床上的通用部件和标准零件约占全部机床零、部件总量的 7080%，因此设计和制造的周期短，投资少，经济效果好。 由于组合机床采用多刀加工，并且自动化程度高，因此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经验的，又有专门厂成批制造，因此 结构稳定、工作可靠，使用和维修方便。 在组合机床上加工零件时，由于采用专用夹具、刀具和导向装置等，加工质量靠工艺装备保证，对操作人员的技术水平要求不高。 当被加工产品更新时，采用其他类型的专用机床时，7 / 25 其大部分部件要报废。用组合机床时，其通用部件和标准零件可以重复利用，不必另行设计和制造。 组合机床易于联成组合机床自动线，以适应大规模的生产需要。 部件分类： 组合机床的通用部件按功能分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件 5 类。 动力部件为机床提供主运动和进给运动，主要有动力箱、切削头、动力滑台； 支承部件用以安装动力滑台，包括各种底座和支架；输运部件用以输送工件 3 或主轴箱至加工工位；控制部件用以控制机床的自动工作循环； 辅助部件包括润滑、冷却和排屑装置等。根据配置型式，组合机床可分为单工位和多工位两大类。其中单工位组合机床按被加工面的数量又有单面、双面、三面和四面 4种，通常只能对各个加工部位同时进行一次加工；多工位组合机床则有回转工作台式、往复工作台式、中长立柱式和回转鼓轮式 4 种，能对加工 部位进行多次加工。 控制部件是用以控制机床的自动工作循环的部件，有液压站、电气柜和操纵台等。辅助部件有润滑装置、冷却装置和排屑装置等。 8 / 25 在现代工业运用领域中，尤其在是标记为“ MADE IN CHINA”的制造业大国里，大多数机器零部件的制造都是用机床大批量完成的，在集成制造业中，组合机床的应用越来越广泛，能大力提高生产力。而且我国制造业跟发达国家比还是有很大的差距，因此为了缩小这个差距，提高我国制造产品的质量，对组合机床的研究与设计具有重要的现实意义。 4 调研报告 1 组合机床简介 组合机床的定义及作用 组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。现代社会中，人们为了高效、经济地生产各种高质量产品，日益广泛的使用各种机器、仪器和工具等技术设备与装备。为制造这些技术设备与装备，又必须具备各种加工金属零件的设备，诸如铸造、锻造、焊接、冲压和切削加工设备等。由于部分机械零件要求设计制造周期短，加工精度要求高，生产效率高，故往往需要在组合机床上去加工完成。因此，组合 机床的设计制造在现代机械制造业具有举足轻重的地位。 组合机床的特点及加工范围 9 / 25 组合机床一般采用多轴、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。 组合机床可用于加工箱体类或特殊形状的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、 锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件的外圆和端面加工。 组合机床的产生及发展 最早的组合机床是 1911 年在美国制成的，用于加工汽车零件。初期，各机床制造厂都有各自的通用部件标准。为了提高不同制造厂的通用部件的互换性，便于用户使用和维修， 1953 年美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则，即严格规定各部件间的联系尺寸，但对部件结构未 作规定。 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10 / 25 高速发展必不可少的设备之一。 二十世纪 70 年代以来，随着可转位刀具、密齿铣刀、镗孔尺寸自动检测和刀具自动补偿技术的发展，组合机床的加工精度也有所提高。铣削平面的平面度可达毫 米 /1000 毫米，表面粗糙度可低达微米；镗孔精度可达 IT7 6 级，孔距精度可达微米。 在 70 年代，数控系统的可靠性有了很大的提高 ，故到 70 年代末和 80 年代初，像 Alfing、 H ller-Hille 和Ex-cell-o 等公司相继开发出数控加工模块和柔性自动线，从此数控组合机床和柔性自动线逐年增多。在 1988 年至1992 年间，日本组合机床和自动线产量的数控化率已达32% 39%，产值数控比率达 35% 51%；德国组合机床和自动线产量的数控化率为 18% 62%，产值数控化率达 45% 66%。这些数字表明，近十年来，组合机床的数控化发展是十分迅速的。 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。这些技术有长足进步，同时作为组合机床主要用户的汽车和内燃机等行业也有很大的变化，其产品市场寿命不断缩短，品种日益增多且质量不断提高。这些因素有力地推动和激励了组合机床和自动线技术的不断发展。近 20 年来，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11 / 25 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 CNC 控制技术对自动线结构的变革及其柔 性化起着决定性作用。 组合机床的未来发展趋势 目前，在验收组合机床时，已普遍要求设备的工序能力系数要大于，有的甚至要求工序能力系数要大于，以便确保稳定的加工精度。应指出，采用 Cp来验收设备，这实际上是加严了工件的制造公差，即工件的实际加工公差仅为工件给定公差的 1/3 1/2，这无疑是对组合机床提出了更高的要求。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、夹具的精度，采用新的专用刀具，优化切削工艺过程，采用刀具尺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。空心工具锥柄和过程统计质量控制的应用已成为自动线提高和监控加工精度的新的重要技术手段。 组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造系统等。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12 / 25 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。由数控加工模块组成的柔性组合机床和柔性自动线，可 通过应用和改变数控程序来实现自动换刀，自动更换多轴箱和改变加工行程 、工作循环、切削参数以及加工位置等，以适应变型品种的加工。作为组合机床重要用户汽车工业，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。 随着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，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量 日益增多。如日本丰田汽车公司，在本世纪末的目标是公司下属工厂的柔性化加工系统的普及率达到 100%。很显然，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。 组合机床的设计 组合机床设计需针对被加工零件的特点及工艺要求，按高度集中制的原则设计的一种高效率专用机。设计组合机床时，首先要根据组合机床完成工艺要求的 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13 / 25 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的问题。如果确定可以利用组合机床加工，为使加工过程顺利进行，并能达到要求的生产效率，必须在握大量的零件加工工艺资料基础上，通盘考虑影响制定零件加工方案、机床配置形式、结构方案的各种因素及应注意的问题。经过分析比较，以确定零件在组合机床上合理可行的加工方法及组合机床的配置形式等等。 2 组合机床重要传动装置 变速箱 变速箱的定义及组成 机床变速 箱是机床中的重要传动装置，机床运行性能的好坏很大程度上决定于机床变速箱的传动性能。机床变速箱主要有变速传动机构和操纵机构组成，他将电动机和主轴联结起来，通过传动轴和齿轮以及其他传动件将电动机动力传递到主轴。可制成单独变速机构或与传动机构合装在同一壳体内。传动机构大多用普通齿轮传动，也有的用行星齿轮传动。普通齿轮传动变速机构一般用滑移齿轮和离合器等。滑移齿轮有多联滑移齿轮和变位滑移齿轮之分。用三联滑移齿轮变速，轴向尺寸大；用变位滑移齿轮变速 ，结构紧凑 ，但传动比变化小。离合器有啮合式和摩擦式之分。用啮合式离 合器时，变速应在停车或转速差很小时进行，用摩擦式离合器可在运转中任意转速差时进行变速，但承载能力小，且不能保证两轴严格同步。为克服这一缺点，在啮合14 / 25 式离合器上装以摩擦片，变速时先靠摩擦片把从动轮带到同步转速后再进行接合。行星齿轮传动变速器可用制动器控制变速。 变速箱的发展简介 机床变速箱是机床中极其重要的传动部件，因此在人们开始应用机械时变速箱就已经诞生。早期的机床变速箱主要是简易的换挡变速箱，也就是通过单纯通过齿轮和传动轴以及简单的变速机构来实现传动和变速。随着机械行业的发展，加工技 术和金属材料日益先进，使得换挡变速箱结构日趋复杂和先进。但是人们通过长时间的生产和应用，发现换挡变速箱具有其设计原理上的缺陷，其无法实现传动比的均匀变化，造成速度损 失，从而影响加工条件。因此，人们开始研究实现传动比连续变化的方案，也就是无级变速。 无级变速箱是在 19 世纪 90 年代出现的，至 20 世纪30 年代以后才开始发展，由于受当时各方面因素如机械发展水平、材质和加工工艺等条件的限制，进展十分缓慢。 20 世纪 50 年代，尤其是 70 年代以后，随着科技的发展，原本无法解决或很难解决的技术难题一一 突破，加之实际生产中对无级变速箱的需求越来越多，无级变速箱得到了很大的发展，得到了较为广泛的应用。目前无级变速箱的研究和应用主要包括以下几个方面：液力无级变速、电力无级变速和机15 / 25 械无级变速。近年来以液力和电力无级变速为主要的研究方向，取得了较为较大成果。 在 20 世纪七十年代，随着机械制造业的发展，人们不再满足于对传统机械的应用，从而提出微机械的概念。到20世纪 90年代诞生了对应于加工微型机械零件的微型机床，该机床所应用的传动和变速装置称为微型机床变速箱。微型变速箱的发展是近些年才引起广泛重视的。随 着微细加工技术的进步，微小型传动件在生产数量和质量上都已经达到一定得要求，使得微型变速箱在近几年的发展迅速。但由于目前技术仍不够先进，微型变速箱在尺寸和传动精度上都无法达到令人满意的程度。但随着微细加工技术的深入，微型变速箱发展前景将极其可观。 变速箱的分类 机床变速箱按照尺寸大小可划分为传统尺寸机床变速箱和微型机床变速箱。同时传统尺寸变速箱依照变速方式的不同可分为换挡变速箱和无级变速箱。 换挡变速箱是目前在机床上应用最广泛的一种。它采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。这 种变速箱主要由传动轴、滑移齿轮、离合器、变速机构以及其它传动件组成。变速过程通过箱体内操纵变速机构改变滑移齿轮的相对位置从而改变整体传动比来实现的。它具有传动扭矩大，效率高，功率大以及传动比稳定的优点。这些优点使其广泛应用16 / 25 于普通机床中。但是，其传动比比较固定，无法实现均匀变化，从而造成传动件有较大的冲击载荷，且需要人工调定传动比以保证电机良好运行。 无级变速箱是较换挡变速箱后发展起来并逐渐被广泛应用的变速。装置。它与换挡变速箱最大的区别是其可以实现传动比在一定范围内均匀连续的变化。无级变速的实现方式可分为液力式、电力式和机械式三种。机械无级变速装置有钢球式、宽带式多种结构，它们都利用摩擦力来传递转矩通过连续改变摩擦传动副的工作半径来实现无级变速。其主要应用于小型车床和铣床中。液压无级变速装置利用油液为介质来传动动力，通过连续的改变输入液压机的油液流量来实现无极变速。其主要应用于刨床、拉床等执行件为直线运动的机床中。电气无极变速装置是通过连续改变电动机的转速来实现无级变速，其主要适用于大型机床和数控机床。无级变速箱通过传动比连续均匀的变动能使机床获得最有利的切削速度。 3 研究目的、意义和 内容 机床变速箱是机床中的重要组成部分和传动装置，机床运行性能好坏很大程度上决定于机床变速箱的传动性能。机床变速箱主要是由变速传动机构和操纵机构组成。它将电动机和主轴联结起来，通过传动轴和齿轮以及其它传动件将电动机动力传递到主轴。变速箱中的变速机构通过改变17 / 25 传动比从而达到改变电动机运行状态的目的。保持合理的传动比可以使电动机工作在其最佳的动力性能状态下。对于变速箱的研究，目的在于提高我们对机床传动的认识与理解。从设计中学习和总结经验，发现并改进变速箱发展中的不足之处，运用所学知识去解决实际问题，提 高自己的动手能力，开拓自己的思维，不断创新。同时，也培养了我做事认真的态度，刻苦钻研的精神。 4 进度计划 第 1 周实习调研并撰写实习调研报告、准备外文翻译资料 第 2 周查阅参考相关资料 第 3 周绘制零件加工工序图 第 4 周选择切削用量、计算相关数据 第 5 周绘制零件加工示意图 第 6 周绘制机床联系尺寸图 第 7 周绘制机床联系尺寸图、编写生产效率卡 第 8 周熟悉机床主轴箱相关资料 第 9 周设计主轴箱 第 10 周 设计主轴箱 第 11 周 绘制主轴箱总装图 第 12 周 编写设计说明书提交初稿 第 13 周 修改图纸和说明书并打印 第 14 周 论文评阅和参加答辩 18 / 25 5 参考文献 1 张耀宗 .机械加工实用手册 .机械工业出版社 2 吴光明 .机械加工基础 .机械工业出版社 3 陈宏钧 .机械加工工艺装备设计员手册 .机械工业出版社 4 王先逵 .机械加工工艺手册 .机械工业出版社 5 陈宏钧 .实用机械 加工工艺手册 .机械工业出版社 6 温希忠 .王永俊 .刘峰善 .机械加工基础理论 .山东科技 摘 要 组合机床是以通用部件作为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专 用主轴箱和夹具，组成的半自动或自动专用机床。 组合机床是一种专用高效自动化技术装备，目前，它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，因而被广泛应用于许多工业生产领域。 在大批量生产的机械工业部门，大量采用的设备是组合机床。因此，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这些工业部门产品 19 / 25 的生产效率、产品质量和企业生产组织的结构，也在很大程度上决定了企业产品 的竞争力。矿车轮在矿山机械技术领域用途极为广泛。而本题目就包含了这两种 在机械领域都有着重要用途的设备。 矿车轮钻孔组合机床设计是一个复杂的毕业设计。该零件结构复 杂，因此零件毛坯采用灰铸铁铸造成形，题目要求设计钻三个 M10 螺孔的组合机床。组合机床设计过程复杂，需要查阅资料很多，所以在设计时尽 量使 加工简单，但又不影响加工质量，同时使各工序尽量集中，发挥组合机床的优点， 同时使各种误差减小到最低限度。 关键词：组合机床、夹具、多轴箱、传动轴、三图一卡 一、绪 论 课题背景 国内组合机床的发展现状 近年来，随着数控技术，电子技术，计算机技术的发展，组合机床的服务对象已经由过去的农用机械，载货汽车向以轿车工业为重点的转移，组合机床行业开展了针对轿车零件关键工艺研究开发的科研攻关，采取引进技术，合作20 / 25 生产和自行开发 相结合；组合机床也由过去的刚性组合机床向具有一定柔性，可实现多品种加工方向的变化 ,先后开发了转塔组合机床 ,主轴移动式组合机床 ,自动更换主轴箱式组合机床 ,同时又应用数控技术发展了三坐标加工单元等数控组合机床 ,把纯刚性的设备变为具有一定柔性 ,可变可调的装备；组合机床的加工精度以过去多完成粗加工，半精加工向精加工方向转化。组合机床行业开发了针对汽车发动机五大件加工的关键工艺设备，使行业在精加工机床的品种上有了较大扩充，为提供成套设备创造了条件；组合机床制造技术由过去的 以机加工为主的单机及自动化向综合成套方向转 换，加强了相应配套技术与产品的研究开发，行业的已经初步具备了向用户提供自毛坯上线，经机械加工和非机械加工至成品下线的成套技术装备，包括整个车间的切屑和冷却处理系统；组合机床的控制技术由传统的程序控制技术向数控，计算机管理与监控方向发展。组合机床行业企业生产的组合机床的控制技术，已完成了由接触 -继电器控制向可编程控制的转变，从而大大的提高了组合机床的可靠性，故障率大为降低；组合机床的开发已经又过去的人工设计转向计算机辅助设计。组合机床行业大力推行 CAD，为提高设计速度，保证设计质量，缩短供货周期创造了有利的条 件。 国内该行业虽然取得了很大的进步与发展，但是，21 / 25 在制造技术高速发展上的今天，由于基础比较薄弱，从整体看，与国外先进水平与国内的用户的要求还存在一定的差距，主要表现在产品的可靠性太差，难以适应大批量生产的需要，可调可变性，柔性较差，缺少必要的适应多种加工的新产品，系统化，通用化， 模块化程度底，致使制造周期过长，满足不了用户的要求，科学管理，成本控制水平不高，在市场上缺乏竞争力等不足之。 组合机床的发展趋势 、高速化：由于机构各组件分工的专业化，在专业主轴厂 的开发下，主轴高速化日益普及。过去只用于汽车工业高速化的机种，现在已成为必备的机械产品要件。 、精密化：由于各组件加工的精密化，微米的误差已不是问题。以电脑辅助生产系统的发展带动数控控制器的功能越来越多。 、高效能：对机床高速及精密化要求的提高导致了对加工工件制造速度的要求提高。同时，由于产品竞争激烈，产品生命周期缩短，模具的快速加工已成为缩短产品开发时间所必须具备的条件。对制造速度的要求致使加工模具的机床向着高效能专业化机种发展。 、系统化：机床已逐渐发展成为系统化产品 。现在可以用一台电脑控制一条生产线的作业，不但可缩短产品的22 / 25 开发时间，还可以提高产品的加工精度和产品质量。 、复合化：产品外观曲线的复杂化致使模具加工技术必须不断升级，机床五轴加工、六轴加工已日益普及，机床加工的复合化已是不可避免的发展趋势。 设计任务及其要求 设计题目所给的是矿车轮端面钻孔组合机床设计。其设计任务及其要求有： 在保证满足各项技术要求的前提下，力求结构简单、先进和合理，动作准确可靠，便装拆维修，操作安全可靠； 设计内容包括：组合机床 设计、夹具设计； 零件尽可能的采用标准件； 在结构方案和有关尺寸确定后，绘制出装配图和零件图； 绘制零件图包括结构图形、尺寸、公差、形位公差和表面粗糙度值；尺寸表注要注意基准和完整；必须注明必要的技术要求； 掌握必要的机械零件的设计和加工工艺的有关知识； 熟悉机械制图、配合与公差、机械原理、金属材料等方面