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1P65F上箱体缸体粗镗孔专机总体及夹具设计【7张CAD图纸+毕业论文+开题报告+外文翻译+任务书】

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A0机床尺寸联系图.dwg

A0组合机床总装图.dwg

A1夹具体.dwg

A1夹具装配图.dwg

A3加工零件示意图.dwg

A3被加工零件工序图.dwg

A4加工零件示意图.dwg

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关键词：: p65f 上箱体缸体粗镗孔专机总体夹具设计 cad图纸毕业论文开题报告 1P65F上箱体外文翻译任务书 1P65F上箱体缸体粗镗孔专机总体及夹具

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1P65F上箱体缸体粗镗孔专机总体及夹具设计

31页 16000字数+论文说明书+任务书+7张CAD图纸【详情如下】

A0机床尺寸联系图.gif

A0组合机床总装图.gif

A1夹具体.gif

A1夹具装配图.gif

A3被加工零件工序图.gif

A3加工零件示意图.gif

A4加工零件示意图.gif

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A0机床尺寸联系图.dwg

A0组合机床总装图.dwg

A1夹具体.dwg

A1夹具装配图.dwg

A3加工零件示意图.dwg

A3被加工零件工序图.dwg

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1P65F上箱体缸体粗镗孔专机总体及夹具设计开题报告.doc

1P65F上箱体缸体粗镗孔专机总体及夹具设计论文.doc

1 引言 …………………………………………………………………………………1

1.1 组合机床的概念 ……………………………………………………………… 1

1.2 组合机床的发展史 ……………………………………………………………2

1.3 加工对象及用途…………………………………………………………………3

1.4 组合机床通用部件分类 ……………………………………………………… 3

1.6 组合机床的特点和分类 …………………………………………………4

2 本设计主要研究内容及加工方案的制定 ………………………………………7

2.1 原始资料数据介绍………………………………………………………………7

2.2 主轴箱的总体设计方案……………………………………………………… 7

2.3 加工方案制定………………………………………………………………… 8

2.4选择切削用量 ………………………………………………………………… 8

2.5确定刀具……………………………………………………………………… 10

2.6确定夹具……………………………………………………………………… 10

3 “三图一卡”的编制 ………………………………………………………… 11

3.1 被加工零件图………………………………………………………………… 11

3.2 被加工零件工序图…………………………………………………………… 12

3.3机床尺寸联系图 …………………………………………………………… 13

3.4机床尺寸联系图 ………………………………………………………… 16

3.5机床生产率计算卡…………………………………………………………… 18

4 夹具的设计 …………………………………………………………………… 20

4.1机床夹具的基本组成 ……………………………………………………… 20

4.2机床夹具的类型 ……………………………………………………… 20

4.3 工件的定位 ………………………………………………………………… 21

4.4专用夹具设计步骤 ……………………………………………………………… 21

4.5 夹具的具体设计 ………………………………………………………………… 22

5 控制要求 ……………………………………………………………………… 23

6 组合机床自动线简介 ………………………………………………………… 24

6.1 组合机床自动线常用的分类方法 ……………………………………………… 24

6.2组合机床及其自动线调整与维护的重要意义………………………………… 24

结束语 ……………………………………………………………………………… 26

致谢 ………………………………………………………………………………… 27

参考文献 …………………………………………………………………………28

毕业设计说明书（论文）中文摘要

组合机床是根据工件加工需要，以大量系列化、标准化的通用部件为基础，配以少量的专用部件，对一种或数种工件按预先确定的工序进行加工的高效专用机床。组合机床能够对工件进行多刀、多轴、多面、多工位同时加工；可完成钻孔、扩孔、镗孔、攻螺纹、铣削、车孔端面等工序，随着组合机床技术的发展，其工艺范围日益扩大，如：焊接、热处理、自动测量和自动装配、清洗等非切削工序。

组合机床广泛应用于大批量生产的行业，如：汽车、拖拉机、电动机、内燃机、阀门、缝纫机等制造业。主要加工箱体类零件，如气缸体、变速箱体、汽缸盖、阀体等。

本文根据工厂需要,设计能高效得进行上箱体缸体粗镗孔专机上的主轴箱。

关键词主轴箱夹具组合机床

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title A Research On Open CNC System Based On

Architecture/Component Software Reuse Technology

Abstract

By analyzing the current development situation of open computer numerical control (CNC) system and architecture/component software reuse technology, this paper researches on open CNC system based on this technology. Adopting domain engineering method, a CNC system is always organized with its data communication, which plays a role of key link. Furthermore, from which the reusable architecture of an open CNC system is extracted. Also the architecture is instanced to reusable data communication components, which differs from general architecture. The facet modal sorting, expression, storage and retrieval of CNC system components are introduced. Combined with all useful information as above, the integrated development platform of open CNC system is constructed. Supported by this platform, the workflow of developing open CNC systems includes two correlated courses: the development of reusable CNC components, and the construction of an application system with these reusable components. Furthermore, the real-time capability of a CNC application system on MS-Windows can be tested by this platform.

Keywords CNC Open architecture Component Software reuse

Domain engineering

1 引言

组合机床广泛应用于大批量生产的行业，如：汽车、拖拉机、电动机、内燃机、阀门、缝纫机等制造业。主要加工箱体类零件，如气缸体、变速箱体、汽缸盖、阀体等；一些重要零件的关键加工工序，虽然生产批量不大，也采用组合机床来保证其加工质量。目前，组合机床的研制正向高效、高精度、高自动化的柔性化方向发展。

本文根据工厂需要,设计能高效得进行上箱体缸体粗镗孔专机上的主轴箱[1]。

1.1 组合机床的概念

组合机床是一种自动化或半自动化的机床。无论是机械电气或电气控制的都能实现自动循环。半自动化的组合机床，工人只要将工件装夹好，按一下按钮，机床既可自动进行加工，加工一个循环停止。自动化的组合机床，工人只要将零件放到料斗或上料架上，机床即可连续不断地进行加工。

组合机床的通用部件和标准件约占70%——80%，这些部件是系列化的，可以进行成批生产。其余20%——30%的专用部件是由被加工零件的形状、轮廓尺寸、工艺和工序来决定，如夹具、主轴箱、刀具和工具等。

1.2 组合机床的发展历史

1.2.1 国外组合机床的发展历史

1911年，美国为了加工汽车零件研制了组合机床。在发展初期，各机床制造厂都执行自己的通用部件标准。为了方便用户使用和维护，提高互换性，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定，确定了组合机床通用部件标准化的原则，并规定了部件间联系尺寸。1973年ISO公布了第一批组合机床通用部件标准，使机床制造标准化做了行业性的规定。在刚过去的20世纪中，对机械制造装备进行了多次更新换代。50年代为“规模效益”模式，即少品种大批量生产模式；70年代，是“精益生产”模式，以提高质量，减低成本为标志，80年代较多的采用数控机床、机器人、柔性制造单元和系统等高技术的集成机械制造装备；90年代，机械制造装备普遍具有“柔性化”、“自动化”和“精密化”的特点，适应多品种小批量和经常更新产品的需要。

1.2.2 国内组合机床的发展历史

在改革开放以来，我国机械制造业迅猛发展。已经具备了成套生产加工各种精密的，高度自动化的以及高效率的组合机床和自动生产线，有些机床甚至已经接近世界先进水平。现在我国已经可以研制并生产出六轴五联动的系统，分辨率可以达到1微米，适用于复杂型体的加工。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。

1.3 加工对象及用途

1P65F上箱体缸体粗镗孔专机是江苏林海动力机械集团自主研发的专机。江苏林海动力机械集团公司先后研制开发了排量从26ML到520ML的各种类型的二冲程、四冲程汽油机，卧式、立式、风冷、强制风冷、水冷、油冷及各种起动方式和用途的汽油发动机以及各类配套动力机械。主要产品有ATV、CUV等特种车辆；通用发动机及小型汽油发电机组、泵、油锯、风力灭火机、割灌机等小动力配套机械；摩托车及摩托车发动机等。1P65F上箱体缸体粗镗孔机床是林海集团为了满足生产要求，自主研发的专机。它用来摩托车发动机活塞销孔的镗削，生产纲领：单班制5万台。摩托车发动机活塞销孔的镗削具有下列特点:1)孔公差要求严格;2)表面光洁度要求高:3)孔的几何形状要求较高;4)生产率较高。本工序一般是在大量生产机床上进行的。通常采用三台机床:一台粗镗孔、一台精镗孔及一台切槽。不过,对于某些情况下的生产来说,分开在三台高效率的机床上加工的投资毕竟是不合算的。所以林海集团考虑到大批量生产，研发了专机。

(1) 直接输送的自动线这种自动线，工件由输送带直接带动，一次输送到各共位，输送带基面就是工件上的某一表面。可分通过式和非通过式两种。

(2) 带随行夹具的自动线这种自动线是将工件安装在随行夹具上，由输送带将随行夹具依次传送到各共位，随行夹具的返回方式有水平返回、上方返回和返回三种。

(3) 悬挂输送和托盘输送的自动线悬挂输送装置设在机床上方，一般用机械手把工件从一个工位送到下一个工位。托盘输送装置固定在输送带上，托盘随输送带将工件从一个工位送到下一个工位的夹具上，然后托盘再返回原位。

6.1.3 按自动线中有无贮料装置分类

(1) 刚性连接的自动线这类自动线设有贮料装置，被加工零件由输送装置强制性的从一个工位移送到下一个工位。

(2) 柔性连接的自动线这类自动线中没有贮料装置。

6.2 组合机床及其自动线调整与维护的重要意义

组合机床是一种高效率的专用机床，在生产线上对工件进行大量的切削加工，如果由于组合机床发生故障而产品质量下降，很难用其它通用设备来代替加工，这样的组合机床一出故障就会直接影响生产任务的完成。因此，平日就应该加强对组合机床的调整与维护。

随着我国现代化建设的发展，机械工业技术改造的推进，组合机床及其自动线的使用将有较大幅度的增长，并将不断扩大其使用范围。因此，提高使用组合机床及其自动线单位对组合机床的调整，维护和维修知识及水平已是一个急待解决的任务。

结束语

本课题的任务是针对1P65F上箱体缸体粗镗孔专机主轴箱设计，要求设计合理，装夹方便，定位准确，满足加工技术要求，符合单班制年生产5万台的生产纲领，同时尽量提高生产效率，降低生产劳动成本。

本设计主要完成了以下几方面的工作：

（1）三图一卡的绘制：加工零件图，加工示意图，机床联系尺寸图和年生产率计算卡。

（2）主轴箱设计及典型零件的设计，画出至少五张典型零件的零件图。

（3）切削用量的计算以及零件的强度校核。

通过本次毕业设计，让我对大学四年所学的全部知识有了一个比较系统的理解，培养了分析问题和解决问题的能力，这些为我今后走上工作岗位奠定了坚实的基础。

致谢

在老师的帮助指导顺利完成本课题的研究工作。从今年开学到毕业设计结束的这段日子里，老师在学习上给了我悉心的指导，使我在各方面能力都有了很大提高。在江苏林海动力机械集团做毕业设计这段日子里，这里的各位高级工程师给了我莫大的帮助，他们在繁忙的工作期间，对我的毕业设计的完成付出了大量的心血，多次给我提出深刻而具有指导性的意见。正是有了郭工程师对我时时刻刻的指导，才使我能正确把握论文的方向，并顺利地完成。老师严谨、求实的治学态度，深邃的洞察力，高度的责任心和敬业精神，平易近人的工作作风，一直深深的影响和激励着我，使得我在学习和生活上受益匪浅。在毕业设计完成之时，谨向恩师们表示最衷心的感谢，并致以崇高的敬意。

最后，要特别感谢所有给我传道授业的老师们，正是你们的辛勤教授才使学生有了完成毕业设计的知识与能力储备，使我受益匪浅！

参考文献

[1] 机械设计手册编委会. 机械设计手册[M]. 北京: 机械工业出版社, 2007.

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[4] 吴宗泽主编. 机械设计师手册（上、下册）[M]. 北京: 机械工业出版社，2002.

[5] 李庆余, 张佳等主编. 机械制造装备设计[M]. 北京: 机械工业出版社,2007.

[6] 沈永松. 特殊孔机械加工工艺及夹具设计[J]. 轻工机械, 2007,25(6): 18.

[7] 李庆余主编. 机械制造装备设计[M]. 上海：上海交通大学出版社，2004.

[8] 孙丽媛主编. 机械制造工艺及专用夹具设计指导[M]. 北京：冶金工业出版社，2002.

[9] 龚定安，蔡建国编著. 机床夹具设计原理[M]. 西安：陕西科学技术出版社，1999.

[10] 林文焕, 陈本通. 机床夹具设计[M]. 北京: 国防工业出版社，1987.

[11] 栗新, 张志民, 姚建民主编. 现代制造技术与装备[J]. 机械制造, 2007, 178(2): 13～22.

[12] 侯志坚, 李国平, 高子辉, 赵洪华. 加工套筒零件两端中心孔的专用机床设计工艺与装备[J]. 机械加工工艺, 2005，23(3): 23～26.

[13] 王先逵. 机械加工工艺（第2版）第二卷加工技术卷[M]. 北京：机械工业出版社, 2007.

[14] 杨叔子. 机械加工工艺师[M]. 北京：机械工业出版社, 2004.

内容简介：: 毕业设计 (论文 )开题报告学生姓名：学号：专业：机械工程及自动化设计 (论文 )题目： 1箱体缸体粗镗孔专机总体及夹具设计指导教师 : 1 开题报告填写要求 1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效； 2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见； 3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于 15篇科技论文的信息量，一般一本参考书最多相当于三篇科技论文的信息量（不包括辞典、手册）； 4 有关年月日等日期的填写，应当按照国标 7408 94数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“ 2010 年 3 月 15 日”或“ 2010 2 毕业设计（论文）开题报告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000 字左右的文献综述：文献综述摘要本文主要介绍了专用机床右主轴箱的结构、特点、以及专用机床的一些特点，专用机床行业现状，国内专用机床行业存在的问题和解决的方法，国内外发展的趋势。夹具设计是金属切削加工批量生产的重要环节，夹具设计一般结构单一，给人的感觉结构不是很复杂，尤其现在液压夹具的大行其道，使其原有的机械结构大大简化，但是如果设计过程中不加以详细考虑必然会出现不必要的麻烦，设计质量的高低直接影响到零件的加工质量和效率，以下系统介绍了机床夹具设计的基本方法和关键技术。关键词专用机床定位元件参数化设计温度影响安装精度工艺 1 引言专用机床是一种专门适用于特定零件和特定工序加工的机床，而且往往是组成自动生产线式生产制造系统中，不可缺的机床品种。组合机床是专用机床的一种，它以标准化部件为基础，配以少量的专用部件组成。专用组合机床的特征是高效、高质、经济实用，因而被广泛应用于各种行业 1。 2 专用机床行业现状机床是工作母机，机床制造业对国民经济的发展起着重要作用。建国初期，在优先发展重工业的方针指导下，机床制造业迅速发展，按国民经济发展计划建立了一大批制造厂，专业分工明确，机床型号齐全，形成了完整的通用机床制造体系 2。向各行各业提供了大量的工作母机，有力地推动了国民经济的发展。随着经济的发展，特别是改革开放以来专用组合机床的需求量增加，通用机床的需求量相对减少。于是，各通用机床厂纷纷建立专机车间或专机分厂，生产组合机床。由于设计、制造、组装和调试经验不足，使之在市场特别是国际市场中缺乏竞争力 3。 3 专用机床行业存在的问题和解决的方法 3 近几年，我国数控机床虽较快发展，但多是通用机床，而代表国家装备能力和知识水平的集成化、成套装备，尤其是以专用机床（包括各种数控专用机床）及其自动线的生产企业和产品产。国内外的工业发展历史告诉我们，实现机械自动化是一个由低级到高级、由简单到复杂、由不完善到完善的发展过程。当机器的操作采用自动控制器后，生产方式才从机械化逐步过渡到机械控制（传统）自动化、数字控制自动化 9。目前国内外的专用机床正向着高效，高精尖，机械手，自动装夹，自动流水，程序控制方向发展 10。 4 夹具设计中的参数化设计机床夹具设计的主要任务是根据客户提出的设计任务要求，结合被加工零件、金切设备及其切削方式和参数，合理选择定位方式，设计合理的定位支承元件、夹紧装置、对刀元件、夹具体等装置或元件。其设计流程的关键点是：首先应分析使用夹具时，造成被加工零件表面位置的加工误差因素，合理分配夹具位精度；其次要根据程中被件受到的切削力、惯性力及重力等外力的作用，合理选择定位方式、支承点、夹紧点、夹紧力大小及其作用方向，设计合适的夹紧机构，以保证被加工零件的既定位置稳定可靠；第三是设计夹具对定；最后校核夹具关键零件强度和设备进刀抗力等，最终完成全套夹具图设计。 1 2 机床夹具设计是机械制造专业类学生一项重要的技能训练，也是工厂生产实践中一项重要的工艺内容之一。相同类型的机床夹具具有结构相似性，设计中重复劳动较多目前大部分工厂、学校、研究部门用用人数最多的经成为一种微机程设计人员之间交流思想的公共语言。但是，所提供的只是一般的通用能满足机床夹具设计的需要，绘图效率低，但其强大的二次开发功能为夹具设计参数化提供了便利。机床夹具设计一般包括定位元件、夹紧装置、夹具体、连接元件、对刀、导向元件等的设计，在大大缩短设计时间，减少设计人员的重复劳动时间。 3 6 5 夹具设计中温度影响分析 4 机械设计中，温度因素引起的误差影响在整个设计中的误差所占比例越来越大。仅在现代机床制造业中统计 7，由热变形引起的误差已达 4O 7O ；通常机械制造、仪器仪表中热变形所引起的误差占总误差的 1 3。 8 在工艺夹模具设计中，温度影响也被提出，通常认为可以通过减小夹具设计尺寸的公差给以消除影响。但有时仅通过减小设计尺寸公差是难以消除温度影响的，温度的影响会影响夹具的合格性。通常机械等领域对减小温度影响使用的方法是通过对温度场分布进行精确计算，用传统的热应力理论计算出温度场引起应力分布，从而对其进行硬件或软件的补偿，以减少仪器受温度误差的影响。夹具设计中软件补偿难以实现，通过精确掌握温度引起的热变形给以环境温度控制和硬件补偿是较为合理的方法。 9 6 高精度自定心夹具设计像凸缘电动机的端盖精度对电动机本身的性能如噪声、效率等起着决定性的作用，同时对电动机的安装精度也起着决定性作用。然而，由于没有合适的加工设备和夹具，目前国内在生产凸缘端盖电动机时，普遍存在着一个较突出的问题：端盖的凸缘止口与轴承室的同轴度难以保证。目前国内电动机生产厂家在生产凸缘端盖时，大多是普通机床上采用铸铁止口盘做胎具，以端盖止口和止口端面定位来加工的。该加工方法的缺点是工件装卸比较麻烦，夹紧通常要用螺钉来压紧；另外，由于工件与铸铁胎具止口问经常摩擦，胎具的止口磨损很快，需经常修正；再是这种加工方法的精度也难以保证和再提高。用于定位的工件止口本身有一定公差范围 (一般为并且为了装卸工件，工件止口与铸铁胎具止口之问也留有一定的间隙 (一般为 0 03 005 这样，工件在安装时的最大直径偏差已达 0 07 右，再加上其他因素的影响，目前电动机厂家生产动机凸缘端盖时，两止口与轴承室的圆跳动只能达到 0 075 度等级为 8 级半 )。为了保证电动机在装配后凸缘止口圆跳动的要求，不得不以电动机轴为基准再一次加工端盖的凸缘止口。这样既繁琐，也不符合加工原理。 10 11 7 专用机床夹具安装精度分析不同的安装方法，引起安装误差的因素各不相同，安装误差的计算方法也不相同，安装精度也不同。设计人员应正确分析引起安装误差的因素对加工精度的影响，正确计算安装误差，然后根据加工精度要求，选择一种满足加工精度要求的安装方法。 12 13 5 8 结构工艺性问题机械零部件的结构工艺性问题是现代工业生产中提高效益、确保产品质量的关键。零部件加工各阶段的工艺内容主要是根据设计阶段早已确定的结构设计方案进行的。产品零部件的结构设计在很大程度上决定了采用何种工艺手段及其工艺性。所以零部件的结构设计除满足其使用功能的要求外，还必须满足其在制造、维修全过程中符合科学性、可行性和经济性的要求，即零部件结构设计应具有良好的结构工艺性。结构工艺性是机械零部件设计的基准之一，同时也是工艺人员必须高度重视的问题。结构设计和加工工艺设计有机地结合起来，系统、全面、综合地分析和解决零部件结构工艺性的问题这对提高产品的技术经济效益有很大的意义。 13 14 9 小结专用机床是一种适用于特定零件和特定工序加工的机床，而且往往是组成自动生产线式生产制造系统中，不可缺的机床品种。它的主轴箱在其中起着关键作用，对主轴箱的优化设计是重要课题之一。在实际工作中，应多读些典型机床夹具总图，多调试一些夹具，多了解一些夹具结构方案，从中多学习一些结构工艺性方面的知识，使设计能力有所提高。 6 参考文献 1 机械设计手册编委会 . 机械设计手册 M. 北京 : 机械工业出版社 , 2007. 2 王光斗 ,王春福 . 机床夹具设计 M 上海科学技术出版社， 2002. 3 王先逵 . 机械制造工艺学 M. 北京 : 机械工业出版社 , 2004. 4 吴宗泽主编 . 机械设计师手册（上、下册） M. 北京 : 机械工业出版社， 2002. 5 李庆余 , 张佳等主编 . 机械制造装备设计 M. 北京 : 机械工业出版社 ,2007. 6 沈永松 . 特殊孔机械加工工艺及夹具设计 J. 轻工机械 , 2007, 25(6): 18. 7 李庆余主编 . 机械制造装备设计 M. 上海：上海交通大学出版社， 2004. 8 孙丽媛主编 . 机械制造工艺及专用夹具设计指导 M. 北京：冶金工业出版社， 2002. 9 龚定安，蔡建国编著 . 机床夹具设计原理 M. 西安：陕西科学技术出版社，1999. 10 林文焕 , 陈本通 . 机床夹具设计 M. 北京 : 国防工业出版社， 1987. 11 栗新 , 张志民 , 姚建民主编 . 现代制造技术与装备 J. 机械制造 , 2007, 178(2): 13 22. 12 侯志坚 , 李国平 , 高子辉 , 赵洪华 . 加工套筒零件两端中心孔的专用机床设计工艺与装备 J 机械加工工艺 2005， 23(3): 23 26. 13 王先逵 . 机械加工工艺（第 2 版）第二卷加工技术卷 M. 北京：机械工业出版社 , 2007. 14 杨叔子 . 机械加工工艺师 M. 北京：机械工业出版社 , 2004. 7 毕业设计（论文）开题报告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 1. 本课题要研究及解决的问题 1箱体缸体粗镗孔专机总体及夹具设计 ,为提高生产效率，满足市场需要，需设计一台专机和专用夹具，根据生产纲领年产单班制 5 万台，达到图样要求。 2. 拟采用的研究手段（ 1）熟悉图纸了解加工要求；（ 2）了解同类型相关机床的结构形式；（ 3）根据总体设计所给参数确定所设计左主轴箱的中心高及相关尺寸；（ 4）进行右主轴箱的初步设计；（ 5）对主轴、齿轮、轴承进行强度效核；（ 6）编写设计计算说明书；（ 7）通过对专机的设计熟悉机床设计的大致过程；（ 8）通过设计把所学基础理论，专业知识运用到实践中去；（ 9）通过设计提高自己分析问题和解决问题的能力；（ 10）能为今后的工作打下一个好的基础。（ 11）首先对所选的曲轴箱体进行大概的分析，了解铝合金箱体的最基本的加工方法，了解箱体类零件机加工工艺路线，不同的生产纲领了解不同的加工方法。（ 12）其次对夹具做好总体的规划。（ 13）后编制出与相应的生产纲领的机加工工序卡，在一些具体的夹具零件方面做一些精致的设计（ 14）最后做好总体的设计方案。 8 毕业设计（论文）开题报告指导教师意见： 1对“文献综述”的评语：文献阐述了组合机床的过去，现状，以及未来的发展方向。对组合机床的加工范围有了一定的认识，并对组合机床的结构及组成有了一定的了解。详细介绍了夹具及在组合机床所起的作用及其重要性。了解了组合机床和通用机床区别。为接下来所进行的毕业设计打下了良好的基础。 2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 1箱体缸体粗镗孔专机总体及夹具设计，是江苏林海动力机械集团公司的设计课题，为提高生产效率需将 1箱体缸体孔经过粗镗加工出，并保证粗镗的加工精度要求。通过本课题的设计，能基本熟悉机床设计的全过程，能够对设计方案进行比较，会进行切削力的计算并由此确定机床功率，能根据加工要求能正确的选择进给量、切削速度、及切削用量，并能正确的进行计算。会根据相关参数正确的进行部件设计、结构设计、零件设计，了解关键零部件并能进行强度校核。并能根据零件所起的作用正确的选择零件材料及热处理，根据机床的加工性质设计出机床的动作要求。另外对加工、装配有一个新的认识，会正确的选择尺寸公差、形位公差及表面粗糙度。设计计算及查阅资料的工作量较大。如认真、独立完成整个设计过程对自己将是一个极大的锻炼，也为以后顺利的走上工作岗位打下一个坚实的基础。指导教师：年月日所在专业审查意见：负责人：年月日、目录 1 引言 1 合机床的概念 1 合机床的发展史 2 工对象及用途 3 合机床通用部件分类 3 合机床的特点和分类 4 2 本设计主要研究内容及加工方案的制定 7 始资料数据介绍 7 轴箱的总体设计方案 7 工方案制定 8 择切削用量 8 定刀具 10 定夹具 10 3 “三图一卡 ”的编制 11 加工零件图 11 加工零件工序图 12 床尺寸联系图 13 床尺寸联系图 16 床生产率计算卡 18 4 夹具的设计 20 床夹具的基本组成 20 床夹具的类型 20 件的定位 21 用夹具设计步骤 21 具的具体设计 22 5 控制要求 23 6 组合机床自动线简介 24 合机床自动线常用的分类方法 24 合机床及其自动线调整与维护的重要意义 24 结束语 26 致谢 27 参考文献 28 毕业设计说明书（论文）中文摘要组合机床是根据工件加工需要，以大量系列化、标准化的通用部件为基础，配以少量的专用部件，对一种或数种工件按预先确定的工序进行加工的高效专用机床。组合机床能够对工件进行多刀、多轴、多面、多工位同时加工；可完成钻孔、扩孔、镗孔、攻螺纹、铣削、车孔端面等工序，随着组合机床技术的发展，其工艺范围日益扩大，如：焊接、热处理、自动测量和自动装配、清洗等非切削工序。组合机床广泛应用于大批量生产的行业，如：汽车、拖拉机、电动机、内燃机、阀门、缝纫机等制造业。主要加工箱体类零件，如气缸体、变速箱体、汽缸盖、阀体等。本文根据工厂需要 ,设计能高效得进行上箱体缸体粗镗孔专机上的主轴箱。关键词主轴箱夹具组合机床本科毕业设计说明书（论文）第 3 页共 31 页毕业设计说明书（论文）外文摘要 A n n y of on NC on a is a of of an NC is is to NC as of NC is by of NC of NC of an of a be by 本科毕业设计说明书（论文）第 4 页共 31 页 1 引言组合机床是根据工件加工需要，以大量系列化、标准化的通用部件为基础，配以少量的专用部件，对一种或数种工件按预先确定的工序进行加工的高效专用机床。组合机床能够对工件进行多刀、多轴、多面、多工位同时加工；可完成钻孔、扩孔、镗孔、攻螺纹、铣削、车孔端面等工序，随着组合机床技术的发展，其工艺范围日益扩大，如：焊接、热处理、自动测量和自动装配、清洗等非切削工序。组合机床广泛应用于大批量生产的行业，如：汽车、拖拉机、电动机、内燃机、阀门、缝纫机等制造业。主要加工箱体类零件，如气缸体、变速箱体、汽缸盖、阀体等；一些重要零件的关键加工工序，虽然生产批量不大，也采用组合机床来保证其加工质量。目前，组合机床的研制正向高效、高精度、高自动化的柔性化方向发展。本文根据工厂需要 ,设计能高效得进行上箱体缸体粗镗孔专机上的主轴箱 1。组合机床的概念组合机床是一种自动化或半自动化的机床。无论是机械电气或电气控制的都能实现自动循环。半自动化的组合机床，工人只要将工件装夹好，按一下按钮，机床既可自动进行加工，加工一个循环停止。自动化的组合机床，工人只要将零件放到料斗或上料架上，机床即可连续不断地进行加工。组合机床的通用部件和标准件约占 70% 80%，这些部件是系列化的，可以进行成批生产。其余 20% 30%的专用部件是由被加工零件的形状、轮廓尺寸、工艺和工序来决定，如夹具、主轴箱、刀具和工具等。组合机床的发展历史国外组合机床的发展历史 1911年，美国为了加工汽车零件研制了组合机床。在发展初期，各机床制造厂都执行自己的通用部件标准。为了方便用户使用和维护，提高互换性， 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定，确定了组合机床通用部件标准化的原则，并规定了部件间联系尺寸。 1973年机床制造标准化做了行业性的规定。在刚过去的 20 世纪中，对机械制造装备进行了多次更新换代。 50年代为“规模效益”模式，即少品种大批量生产模式； 70年代，是“精益生产”模式，以提高质量，减低成本为标志， 80年代较多的采用数控机床、机器人、柔性制造单元和系统等高技术的集成机械制造装备； 90年代，机械制造装备本科毕业设计说明书（论文）第 5 页共 31 页普遍具有“柔性化”、“自动化”和“精密化”的特点，适应多品种小批量和经常更新产品的需要。内组合机床的发展历史在改革开放以来，我国机械制造业迅猛发展。已经具备了成套生产加工各种精密的，高度自动化的以及高效率的组合机床和自动生产线，有些机床甚至已经接近世界先进水平。现在我国已经可以研制并生产出六轴五联动的系统，分辨率可以达到 1微米，适用于复杂型体的加工。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。加工对象及用途 1箱体缸体粗镗孔专机是江苏林海动力机械集团自主研发的专机。江苏林海动力机械集团公司先后研制开发了排量从 26 520各种类型的二冲程、四冲程汽油机，卧式、立式、风冷、强制风冷、水冷、油冷及各种起动方式和用途的汽油发动机以及各类配套动力机械。主要产品有特种车辆；通用发动机及小型汽油发电机组、泵、油锯、风力灭火机、割灌机等小动力配套机械；摩托车及摩托车发动机等。 1箱体缸体粗镗孔机床是林海集团为了满足生产要求，自主研发的专机。它用来摩托车发动机活塞销孔的镗削，生产纲领：单班制 5万台。摩托车发动机活塞销孔的镗削具有下列特点 :1)孔公差要求严格 ;2)表面光洁度要求高 :3)孔的几何形状要求较高 ;4)生产率较高。本工序一般是在大量生产机床上进行的。通常采用三台机床 :一台粗镗孔、一台精镗孔及一台切槽。不过 ,对于某些情况下的生产来说 ,分开在三台高效率的机床上加工的投资毕竟是不合算的。所以林海集团考虑到大批量生产，研发了专机。 1万件零件。属于大批量生产，在批量生产中为了提高生产率，必须注意缩短加工时间和辅助时间，而且尽可能使辅助和加工时间重合，使每个工位安装多个工件同时进行多刀加工，实行工序高度集中，因而广泛采用组合专用机床。组合机床是根据工件加工需要，以大量系列化、标准化的通用部件为基础，配以少量专用部件，对一种或数种工件按预先确定的工序进行加工的高效专用机床。专用机床能够对工件进行多刀、多轴、多面、多工位同时加工；可完成钻孔、扩孔、镗孔、攻螺纹、铣削、车孔端面等工序，随着组合机床技术的发展，其工艺范围日益扩大，如：焊接、热处理、自动测量和自动装配、清洗等非切削本科毕业设计说明书（论文）第 6 页共 31 页工序。组合机床是用已经系列化、标准化的通用部件和少量专用部件组成的多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的高效专用机床，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。专用机床广泛应用于大批量生产的行业，如：汽车、拖拉机、电动机、内燃机、阀门、缝纫机等制造业。主要加工箱体类零件，如汽缸体、变速箱体、汽缸盖、阀体等；一些重要零件的关键加工工序，虽然生产批量不大，也采用组合机床来保证其加工质量 2。组合机床的组成组合机床与一般所指的专用机床的最大不同点，在于组合机床是由大量通用部件及少量专用部件所组成。因此，通用部件是组合机床发展的一个很重要的基础及标志。所谓组合机床通用部件，通常是泛指在组合机床及其自动线的设计与使用中，可以相互更换使用的一些专能部件。这些部件是经过试制与试验而最后定型的。因此，相对而言，它的结构较可靠，使用性能是较稳定的。同时还可以组织专业厂进行生产，使用厂可以象买标准设备一样在市场上买到。这样便可以大大缩短设备的设计与制造周期，降低设备的制造成本。通用部件之所以能相互更换使用，这就是由于各种通用部件之间均有着统一的联系尺寸标准。在组合机床的零件总数中，通用零部件所占有的比重是较大的。一般可达 60最高者则可达到 90%以上。不仅如此，而且它的种类也是很多种的。大的通用部件可以是个床身、立柱、动力头、动力滑台及冷却系统等，小的通用部件则可以是个电气挡铁、液压元件（如油缸及单向阀）等 3。组合机床通用部件分类按在组合机床中所起作用分（ 1）动力部件例如动力头和动力滑台等。（ 2）支承部件例如滑台，床身，立柱及中间底座等。（ 3）输送部件例如回转分度工作台，回转鼓轮，自动线工作回转台及零件输送装置等。（ 4）控制部件例如液压元件，控制板，按钮台及电气挡铁等。（ 5）其他部件例如机械扳手，气动扳手，排屑装置及润滑装置等。动力部件分（ 1）液压通用部件优点：本科毕业设计说明书（论文）第 7 页共 31 页（ a）结构简单、工作可靠；（ b）进给量可无级调整（利用节流挑速器）；（ c）过载保护装置简单可靠；（ d）容易实现较复杂的工作循环。缺点：（ a）进给稳定性受油温影响；（ b）掌握液压元件的制造比较慢一些；（ c）液压系统出现故障，寻找较困难。（ 2）机械通用部件优点：（ a）进给量稳定，不受温度和气候影响；（ b）掌握制造较快；（ c）发生故障，易于寻找及消除。缺点：（ a）不采用先进技术，实现进给量无级调整困难；（ b）结构较复杂，使用电机较多。（ 3）气动液压通用部件。按动力部件实现的进给方式分（ 1）箱体移动式它是通过动力部件沿床身导轨的移动来实现刀具进给运动的，通常习惯称为大型通用部件。（ 2）套筒移动式它是通过主轴套筒的移动来实现刀具进给运动的，通常习惯称为小型通用部件。组合机床的特点和分类镗床组合机床的特点镗床组合机床主要是用镗刀在工件上镗孔的机床，通常，镗刀旋转为主运动，镗刀或工件的移动为进给运动。它的加工精度和表面质量要高于钻床。镗床是大型箱体零件加工的主要设备。镗床系指主要用镗刀在工件上加工已有预制孔的机床。通常，镗刀旋转为主运动，镗刀或工件的移动为进给运动。它主要用于加工高精度孔或一次定位完成多个孔的精加工，此外还可以从事与孔精加工有关的其他加工面的加工。本科毕业设计说明书（论文）第 8 页共 31 页镗床组合机床的加工特点加工过程中工件不动，让刀具移动，将刀具中心对正孔中心，并使刀具转动 (主运动 )。组合机床镗床的分类 (1) 卧式镗床我国是镗床中应用最广泛的一种。它主要是孔加工，镗孔精度可达面粗糙度镗轴水平布置并做轴向进给，主轴箱沿前立柱导轨垂直移动，工作台做纵向或横向移动，进行镗削加工。这种机床应用广泛且比较经济，它主要用于箱体 (或支架 )类零件的孔加工及其与孔有关的其他加工面加工。 (2) 坐标镗床坐标镗床是高精度机床的一种。它的结构特点是有坐标位置的精密测量装置。坐标镗床可分为单柱式坐标镗床、双柱式坐标镗床和卧式坐标镗床。有精密坐标定位装置的镗床，它主要用于镗削尺寸、形状、特别是位置精度要求较高的孔系，也可用于精密坐标测量、样板划线、刻度等工作。单柱式坐标镗床：主轴带动刀具作旋转主运动，主轴套筒沿轴向作进给运动。特点：结构简单，操作方便，特别适宜加工板状零件的精密孔，但它的刚性较差，所以这种结构只适用于中小型坐标镗床。双柱式坐标镗床：主轴上安装刀具作主运动，工件安装在工作台上随工作台沿床身导轨作纵向直线移动。它的刚性较好，目前大型坐标镗床都采用这种结构。双柱式坐标镗床的主参数为工作台面宽度。卧式坐标镗床：工作台能在水平面内做旋转运动，进给运动可以由工作台纵向移动或主轴轴向移动来实现。它的加工精度较高。 (3)金刚镗床特点是以很小的进给量和很高的切削速度进行加工，因而加工的工件具有较高的尺寸精度（表面粗糙度可达到用金刚石或硬质合金等刀具，进行精密镗孔的镗床。 (4)深孔钻镗床深孔钻镗床本身刚性强，精度保持好，主轴转速范围广，进给系统由交流伺服电机驱动，能适应各种深孔加工工艺的需要。授油器紧固和工件顶紧采用液压装置，仪本科毕业设计说明书（论文）第 9 页共 31 页表显示、安全可靠。可选择下列几种工作形式：具旋转和往复进给运动，适用于钻孔和小直径镗孔；具不旋转只作往复运动，适用于镗大直径孔和套料加工；具旋转和往复进给运动，适用于复杂工件的钻孔和小直径的钻孔和小直径镗孔。 (5)落地镗床工件安置在落地工作台上，立柱沿床身纵向或横向运动。用于加工大型工件。组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面、多工位同时加工，是一种工序集中的高效率机床。组合机床加工，刀具是借助于钻摸板和镗模架，精加工机床采用高精度的导向，所以能稳定的保证产品质量 4。 2 本设计主要研究内容及加工方案的制定本设计研究内容是：完成 1体粗镗孔专机主轴箱设计本科毕业设计说明书（论文）第 10 页共 31 页原始资料数据介绍 (1) 工件材质： (2) 工艺内容：上箱体要粗镗一个孔。要求生产纲领为单班制年产 5万台上箱体的上端一个课题要求镗主轴箱的总体设计方案零件加工工艺方案将决定组合机床的加工质量、生产率、总体布局和夹具结构等。所以，在制定工艺方案时，必须认真分析被加工零件图，并深入现场了解零件的形状、大小、材料、硬度、刚性、加工部位的结构特点、加工精度、表面粗糙度，以及现场所采用的定位、夹紧方法、工艺过程、所采用的刀具及切削用量、生产率要求、现场的环境和条件等等。如条件允许，还应广泛收集国内外有关技术材料，制定出合理的工艺方案。指定工艺方案时，还要考虑下列几点基本原则：（ 1）选择合适、可靠的工艺方案（ 2）粗、精加工要合理安排（ 3）工序集中原则（ 4）定位基准及夹紧点的选择原则在确定工艺方案的同时，也就大体上确定了组合机床的配置形式和结构方案。但还得考虑下列影响因素的影响。（ 1）加工精度的影响工件的加工精度要求，往往影响组合机床的配置形式和结构方案，例如，加工精度要求高时，应采用固定夹具的单工位组合机床，加工精度要求较低时，可采用移动夹具的多工位组合机床；工件各孔间的位置精度要求高时，应采用在同一工位上对各孔同时精加工的方法；工件各孔间同轴度要求较高时，应单独进行精加工等等。（ 2）工件结构状况的影响工件的形状、大小和加工部位的结构特点，对机床的结构方案也有一定的影响。例如，对于外形尺寸和重量较大的工件，一般采用固定夹具的单工位组合机床，对多工序的中小型零件，则宜采用移动夹具的多工位组合机床；对于大直径的深孔加工，宜采用具有刚性主轴的立式组合机床等等。（ 3）生产率的影响生产率往往是决定采用单工位组合机床、多工位组合机床还是组合机床自动线的重要因素。例如，从其他因素考虑应采用单工位组合机床，但由于满足不了生产率的本科毕业设计说明书（论文）第 11 页共 31 页要求，就不得不采用多工位组合机床，甚至自动线来进行加工。而在选择多工位组合机床时，还要考虑：工位数不超过 2能满足生产率要求时，应选用移动工作台时组合机床；工位数超过 4个时才选用回转工作台或鼓轮式组合机床。（ 4）现场条件影响使用组合机床的现场条件对组合机床的结构方案也有一定的影响。使用单位刃磨刀具、维修、调整能力以及车间布置的情况，都将会影响组合机床的结构方案。加工方案制定总体方案的图纸表达形式 ,三图一卡的设计，其内容包括：绘制被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图，编制生产率计算卡。加工方案根据被加工零件的具体要求和生产纲领的需要，我们设计了下列方案，并根据适合企业年生产纲领要求，使其达到加工效率最高，成本最低。选择切削用量确定了组合机床上完成的工艺内容后，就可以着手选择切削用量。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、机床的布局形式及正常工作均有很大影响 5。镗孔专机切削用量选择的特点 1) 在大多数情况下，镗孔专机为多轴、多刀、多面同时加工。因此，所选择切削用量，根据经验应比一般万能机床单刀加工低 30%左右。 2) 镗孔专机主轴箱上所有刀具共用一个进给系统，通常为标准动力滑台。工作时，要求所有的刀具的每分钟进给量相同，且等于动力滑台的每分钟进给量。这个每分钟进给量（ mm/是适合于所有刀具的平均值。因此，同一多轴箱上的刀具主轴可以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，以满足于不同直径工件的加工要求。确定切削用量应注意的问题 1) 尽量做到合理利用所有刀具，充分发挥其性能。由于连接动力部件的多轴箱上同时工作的刀具种类不同且直径大小不等，因此，切削用量选择也各有特点。如钻孔要求切削速度高而每转进给量小；铰孔却要求切削速度低而每转进给量大；铣端面则是要求切削速度低而每转进给量小；而同一多轴箱上的刀具每分钟进给量是相同本科毕业设计说明书（论文）第 12 页共 31 页的，要使每把刀具都能有合适的切削用量是很困难的。一般情况下，可先按各类刀具选择较合理的主轴转速 n(r/每分钟进给量 f(mm/r),然后进行适当调整，使各个刀具的每分钟进给量相同，皆等于动力滑台的每分钟进给量。这样，各类刀具都不是按最合理的切削用量而是按一个中间切削用量工作。假如确实需要，也可按多数刀具选择一个统一的每分钟进给量，对少数刀具采取附加机构，使之按各自需要的合理的进给量工作，一达到合理使用刀具的目的。 2) 选择合理的切削用量时，应注意零件生产批量的影响。生产率要求不高时就没有必要将切削用量选的过高，以免降低刀具耐用性。对于要求生产率高的大批量生产用组合机床，要首先保证那些耐用度低，刃磨困难，造价高的所谓“限制性”工序刀具的合理切削用量。但须注意不能影响加工精度，也不能使刀具耐用度降低。对于“非限制性”刀具应采取不使刀具耐用度降低的某一极限值，这样可减少切削功率。镗孔专机通常要求切削用量的选择使刀具耐用度不低于一个工作班，最少不低于 4h。 3) 切削用量的选择应有利于多轴箱的设计。若能做到相邻主轴转速相近、相等，则可使多轴箱传动链简单。刀具带导向加工，若不便冷却润滑，则应适当降低切削速度。 d) 选择切削用量时，还必须考虑所选动力滑台的性能。粗镗孔专机切削用量选择方法必须从实际出发，根据加工精度、工作材料、工作条件、技术要求等进行分析，按照经济的满足加工要求的原则，合理的选择切削用量，一般常用查表法。因为零件材料为铝合金，所以选择硬质合金钢镗刀具镗孔。查机械加工工艺设计实用手册表 15=100m/据要加工的孔的直径可以确定镗刀的直径为 64 0 01 0 0 01 0 0 0 wd n = 根据机床说明书（见机械制造工艺设计简明手册表与 00r/ 600r/选取 n=500r/果选 n=600r/速度损失太大。所以实际主轴速度 V=500r/ 确定刀具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。选择刀具结构应注意下述主要问题：本科毕业设计说明书（论文）第 13 页共 31 页 1) 要条件允许，为使工作可靠、结构简单、刃磨容易，应尽可能选择标准刀具或简单刀具。 2) 选择刀具结构时还需要认真分析被加工零件的特点。如加工硬度较高的铸铁或钢件时，为提高刀具耐用度，减少换刀时间以采用多刃绞刀或多刃镗刀头加工，以及解决断屑及排屑问题。 3) 在组合机床上，为了某种特殊的目的，需选用或设计特殊刀具的，可参考组合机床设计的有关资料。参考资料后，我选择的刀具为硬质合金钢镗刀刀具。查工艺手册表 12100对照，所选刀具符合要求。确定夹具在设计夹具时，应严格遵照定位基准及夹紧点的选择原则，保证能迅速可靠的加工出精基准，保证各加工表面有足够的加工余量，并尽量使主要加工表面加工余量均匀，保证各加工表面与不加工表面之间的相互位置精度。同时必须考虑定位准确、夹紧可靠，夹具结构简单、操作方便。因此，应选择毛坯上平整、光洁，尺寸较大，没有浇注系统、冒口的不加工表面或加工余量小的表面做粗基准。根据加工的零件图分析，故采用“一面两销”为定位基准，应选择缸体的结合面做为平面精基准。定位和定向采用两装配销孔。这样使得加工基准和装配基准重合，能够保证本工序所加工的孔和其他孔和平面的位置精度。最后考虑到该组合机床加工时放置在可以进行大规模的加工的厂房中，再结合机床制造的最低成本，机床的传动系统为液压传动系统 6 3 “三图一卡”的编制编制“三图一卡”的工作内容包括：绘制被加工零件图、加工示意图、机床联系本科毕业设计说明书（论文）第 14 页共 31 页尺寸图，编制生产率计算卡。“三图一卡”是组合机床总体方案的具体表现。被加工零件图被加工零件图是根据选定的工艺方案，表明零件形状、尺寸、硬度、以及在所设计的组合机床上完成的工艺内容和所采用的定位基准、夹压点的图纸。而且同时它也是组合机床设计的主要依据，也是制造、验收和调整机床的重要技术条件 7。在被加工零件图上应标注的内容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，而需在原零件图基础上，突出本机床及自动线的加工内容，加上必要的说明而绘制的。它是组合机床设计的主要依据，也使制造、使用、验收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预备机床设计有关的部位的结构形状及尺寸。尤其是当需要设置中间导向套时，应表示出零件内部的肋、壁布置及有关结构的形状及尺寸，以便检查工件、夹具、刀具是否发生干涉。 (2) 加工用定位基准、夹压部位及夹压方向。以便依次进行夹具的定位、支承、限位、夹紧、导向装置的设计。 (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（主要指定位基准）。 (4) 必要的文字说明。如被加工零件编号、名称、材料、硬度、重量及加工余量等。本科毕业设计说明书（论文）第 15 页共 31 页深10 通图上箱体零件图被加工零件工序图被加工零件工序图的作用及内容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，而需在原零件图基础上，突出本机床及自动线的加工内容，加上必要的说明而绘制的。它是组合机床设计的主要依据，也使制造、使用、验收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预备机床设计有关的部位的结构形状及尺寸。尤其是当需要设置中间导向套时，应表示出零件内部的肋、壁布置及有关结构的形状及尺寸，以便检查工件、夹具、刀具是否发生干涉。 (2) 加工用定位基准、夹压部位及夹压方向。以便依次进行夹具的定位、支承、限位、夹紧、导向装置的设计。 (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（主要指定位基准）。 (4) 必要的文字说明。如被加工零件编号、名称、材料、硬度、重量及加工部位余量等。绘制被加工零件工序图的注意事项 (1) 为了使加工零件工序图清晰明了，一定要突出该机床的加工内容。绘制时应本科毕业设计说明书（论文）第 16 页共 31 页按一定比例；选择足够视图及剖视，突出加工部位（用粗实线），并把零件轮廓及机床、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。为便于加工及检查，尺寸应采用直角坐标系标注，而不采用极坐标系。但有时因所选择定位基准与设计基准不重合，则需对加工部位要求的位置精度进行分析换算。此外，应将零件图上不对称位置尺寸公差换成对称位置尺寸公差 ,其公差数值的决定要考虑两个方面，一是要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。如对多层壁同轴线等直径孔加工，若要求空表面不留退刀痕迹，则图纸上应注明要求“机床主轴定位，工件（夹具）让刀”。加工零件工序图如图图粗镗孔被加工零件工序图被加工零件示意图加工示意图是被加工零件工艺方案在图样上的反映，表示被加工零件在机床上的加工过程，刀具的布置以及工件、夹具、刀具的相对位置关系，机床的工作行程以及工作循环等，是刀具、夹具、电气和液压系统设计选择动力部件的主要依据，是整台组合机床布局形式的原始要求，也是调整机床和刀具所必须的重要技术文件 8。在加工示意图上应标注的内容（ 1）机床的加工方法，切削用量，工作循环和工作行程。（ 2）工件、夹具、动力头之间的相对位置及联系尺寸。本科毕业设计说明书（论文）第 17 页共 31 页参数的确定（ 1）刀具的选择上箱体的上端有一个课题要求粗镗虑到材料为铝合金铸造而成，故我们选用主偏角为 45。，未涂层的硬质合金刀具（ 2）切削用量的初定表加工铝及铝合金的切削用量加工直径 d (毫米 ) 切削速度 V(毫米 /分 ) 每转进给量 f(毫米 /转 ) 纯铝铝合金长切屑铝合金短切屑 00 本课题加工直径为据上表取铝合金的切削速度 100mm/转进给量 1mm/r （ 3）确定切削转矩、轴向力、径向力、切向力和切削功率根据选定的切削用量（主要指切削速度及进给量），确定切削力作为选择动力部件及夹具设计的依据；确定切削转矩，用以确定主轴及其他传动件（齿轮、传动轴等）的尺寸；确定切削功率，用以选择主传动电机（一般指动力箱电机）功率；确定刀具耐用度，用以验证所选刀具是否合格。本课题中高速钢钻头钻削切削铝的计算公式为扭矩： M=削力：切向力 38N 径向力 5=向力 2 38N 镗孔过程中起主要主用的是切向力故，切削功率 : 1000* 4）计算主轴直径主轴直径通常都是根据扭矩来计算的，计算时采用经验公式 d=式中扭矩本科毕业设计说明书（论文）第 18 页共 31 页 B 系数。根据主轴在 100厘米长度上允许最大扭转角的数值来选取允许最大扭转角 1/4 1/2 1 121 2 221 B 常，主轴允许最大扭转角为 1/2度，即在本次设计中，主轴直径为d=4 由机械制造装备设计表 4所以主轴最小的直径为 35 通过对所加工零件孔的分析，由工艺手册中表 10工件孔径为 64.5 虑到还要倒角，故采用复合镗刀。所以第一把刀镗杆直径取 50 二把刀镗杆直径取 55其中杆部长度为 249主轴连接部分长 16 经过进一步的总体分析，可以依次推出主轴各段的直径及长度，其如下图图主轴及镗刀形状图图粗镗孔加工零件示意图本科毕业设计说明书（论文）第 19 页共 31 页机床尺寸联系图联系尺寸图的作用及内容一般来说，组合机床是由标准的通用的部件动力滑台、动力箱、各种工艺切削头、侧底座、立柱、立柱底座及中间底座加上专用部件多轴箱、刀、辅助系统，夹具，液、电、冷却、润滑、排屑系统组合装配而成。联系尺寸图用来表示机床各组成部件的相互装配联系的运用关系，以及检验机床各部件相对位置及尺寸联系是否满足加工要求；通用部件的选择是否合适；并为进一步开展多轴箱、夹具等专用部件、零件的设计提供依据。联系尺寸图也可以看成是简化的机床总图，它表示机床的配置形式及总体布局。联系尺寸图的主要内容如下： (1) 适当数量的视图（一般为主、左、右视图）按同一比例画出机床各主要组成部件的外行轮廓及相关位置，表明机床的配置形式及总体布局、主视图的选择应与机床实际加工状态一致。 (2) 图上应尽量减少不必要的线条。但反映各部件的联系尺寸、专用部件的主要轮廓尺寸、运动部位的极限位置及行程的尺寸，必须完整齐全。至于各部件的详细结构不必画出，留在具体设计部件时完成。 (3)为了方便开展部件设计，联系尺寸图上应注明通用部件的规格代号，电动机类型、功率及转速，并标明机床部件的分组情况及总行程。 (a)选择动力部件组合机床动力部件是配置组合机床的基础。它主要包括用以实现刀具主轴旋转主运动的动力箱、各种工艺切削用头及实现进给运动的动力滑台。 (1）滑台的选用液压动力滑台型号为表得滑台长 920面宽度为 320程 250 (2)动力箱的选用动力箱主要依据多轴箱所需的电动机功率选用。主轴箱所需的电动机功率为： P 附当某一规格的动力部件的功率或进给力不能满足要求，但又相差不大时，不要轻易选用大规格的动力部件，而应根据具体情况适当降低切削用量，或将刀具错开顺序加工，以降低功率和进给力。 (b)确定装料高度本科毕业设计说明书（论文）第 20 页共 31 页装料高度指工件安装基面到机床地面的垂直距离。组合机床标准中，在850次设计取装料高度为 1000 (c)确定夹具轮廓尺寸工件的尺寸和形状是确定夹具底座尺寸的基本依据。确定夹具底座尺寸时应考虑工件的定位件、夹紧机构、刀杆导向装置的需求空间，并应满足排屑和安装的需要。初步设定夹具钻模板厚度为 30具体底座长度为 470度为 260 (d) 确定主轴箱轮廓尺寸 )-(h6+h3+h4+=(1000+(0+280+10+681)=120 式中 H 装料高度 (最低主轴高度 (最低加工孔中心至工件定位基面的距离 (滑台高度 (华台底座与床身间的调整块厚度 (床身高 (主轴箱底与滑台之间的距离 (机床联系尺寸图如图本科毕业设计说明书（论文）第 21 页共 31 页床联系尺寸图机床生产率计算卡生产率计算卡是反映所设计机床的工作循环过程、动作时间、切削用量、生产率、负荷率等的技术文件。通过生产率计算率计算卡，可以分析所拟定的方案是否满足用户对生产率及负荷率的要求 9。机床的生产率 /h）按下式计算 0/60/（式中件工时（ ,包括动力部件工作进给和定磁阀停留时间即 2/ 第工作进给行程长度（具的第、第工作进给量（ mm/ 般在动力部件进给停止状态下，刀具切削 5 包括快进时间、快退时间装卸工件时间即本科毕业设计说明书（论文）第 22 页共 31 页 =( + 退行程长度（； mm/ 退时间（一般为机床负荷率按下式计算 =Q/ 中 /h）） h)；单班制工作时 400h；机床负荷率一般以 65%宜。机床复杂时取小值，反之取大值。根据实际生产经验，本机床的装卸工件时间为力头的快进的行程为 90给量为 3000mm/时为力头的工进的行程都为 120 速为 100m/考铸铁 ),进给量为 1mm/r,力头的快退的行程都为 210给量为 3000mm/用时为具松开工件的时间为由上述所知：单件总工时为床生产率为 h,理论生产率为 22件/h。根据机床负荷率计算公式： =Q/ 们得到该机床的负荷率为本科毕业设计说明书（论文）第 23 页共 31 页 4 夹具设计夹具是机床和工件之间的联结装置，可以使工件相对于机床或刀具获得正确位置。机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度，所以机床夹具设计是装备设计中一项重要的工作，是加工过程中最活跃的因素之一 10。机床夹具的基本组成组合机床夹具的组成： (1)定位元件及定位装置 (2)夹紧元件及夹紧装置 (3)导向元件 (4)对刀元件及定向元件 (5)夹具体 (6)其他元件及装置机床夹具的类型 (1)按夹具的通用特性分

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