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1P65F上箱体缸体精镗孔专机主轴箱设计【8张CAD图纸+毕业论文+开题报告+外文翻译+任务书】

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1P65F上箱体缸体精镗孔专机主轴箱设计

33页 16000字数+论文说明书+任务书+8张CAD图纸【详情如下】

主轴1.dwg

主轴箱箱体.dwg

任务书.doc

加工零件示意图.dwg

外文翻译--起重机的工作需要更多的科学技术.doc

大带轮.dwg

工序图.dwg

机床尺寸联系图.dwg

生产率计算卡.dwg

1P65F上箱体缸体精镗孔专机主轴箱设计开题报告.doc

1P65F上箱体缸体精镗孔专机主轴箱设计论文.doc

1P65F上箱体缸体精镗孔专机装配图.dwg

目录

1 引言 1

1.1 组合机床的介绍 1

1.2 国内外组合机床的发展 2

1.3 加工对象及用途 3

1.4 主轴箱简介 3

1.5 机床的主轴结构 4

1.6 组合机床自动线简介 5

1.7 组合机床及其自动线调整与维护的重要意义 6

2 本设计主要内容及加工方案的制定 7

2.1 原始资料数据介绍 7

2.2 组合机床的总体设计方案 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 12

3.1 被加工零件图 12

3.2 被加工零件工序图 13

3.3 被加工零件示意图 14

3.4 机床尺寸联系图 16

3.5 生产率计算卡 21

4 组合机床主轴箱设计 23

4.1 主轴箱的用途、分类及组成 23

4.2 主轴结构形式的选择 23

4.3 主轴箱的动力计算及动力箱的选择 23

4.4 主轴分布类型 24

4.5 传动系统的设计与计算 24

4.6 主轴箱轮廓尺寸及相关系数 25

4.7 强度校核 25

结束语 28

致谢 29

参考文献 30

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。本文对1P65F上箱体精镗孔的结构和工艺进行了分析,确定了机械加工工艺路线,制订出了零件的机械加工工艺规程。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,以及零件的强度校核。

关键词  加工工艺  铸造工艺  工艺规程

毕业设计说明书(论文)外文摘要

Title    the composite machining                                                                    

Abstract

The process is the base of frock design、manufacturing、the method of machining and machining route. Its function is flowing: organizing produce, controlling quality, enhancing productivity, reducing cost, reducing produce periods, improving work conditions, etc. So, the process planning is the core part of produce. So the designing is also a basilica portion in machine process preparative and manufacture. This thesis is about the analysis with the craftwork and the structure of the  speed governor tray , make sure the process route, establish the foundry process project and the process planning of the parts.

Keywords  Group technology  Foundry technology  Process planning  Fixture design

1 引言

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。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。

为了使组合机床能在中小批量生产中得到应用,往往需要应用成组技术,把结构和工艺相似的零件集中在一台组合机床上加工,以提高机床的利用率。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。本文根据工厂需要,设计一台能高效、高精度的进行上箱体缸体精镗孔的专用组合机床。

1.1 组合机床的介绍

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。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。

为了使组合机床能在中小批量生产中得到应用,往往需要应用成组技术,把结构和工艺相似的零件集中在一台组合机床上加工,以提高机床的利用率。这类机床常见的有两种,可换主轴箱式组合机床和转塔式组合机床。

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。

结束语

本课题的任务是针对1P65F上箱体主轴箱精镗孔专用机床总体,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10万台的生产纲领,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)夹具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。

在本次毕业设计中,我从中学到了很多知识。在设计过程中,我遇到过困难,由于对组合机床的相关知识不太了解。通过老师的帮助和自己的努力,我解决了这个难题,加深了对课题相关知识的了解:我明白了组合机床的特点和分类;组合机床的总体设计,包括组合机床方案的制定,切削用量的选择,切削力、切削扭矩、切削功率及刀具耐用度的确定;组合机床总体结构设计—三图一卡,被加工零件工序图,加工示意图,机床联系尺寸图,生产效率计算卡;组合机床主轴箱的设计。从而在整体上把握了组合机床设计的思路。

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

本课题的研究工作是在老师的关怀和指导下完成的。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。

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, 178(2): 67.

[2] 王光斗,王春福. 机床夹具设计[M].上海: 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. 3:42-46.

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

[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. 机床主轴箱设计原理[M]. 西安: 陕西科学技术出版社,1999. 

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箱体缸体精镗孔专机主轴 箱设 计 指 导 教 师 : 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 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 1箱体缸体精镗孔专机主轴箱设计 属机床技术领域 ,缸体是 重要零件,为提高生产效率,节约成本,现使用在 专机上进行加工,达到加工要求 。 本文介绍了专用机床的工作原理和工艺,讨论了如何加工制造 专用 机床, 论述了 主轴箱 的设计方案 、 基本要求 、 及 组合机床 的发展趋势 。 按照已给定零件, 深入分析了 1箱体缸体精镗孔专机主轴箱设 计 。 关键词 专用机床 主轴箱 1 序言 机械制造业在国民经济中占有很重要的地位,是国民经济各部门赖以生存发展的基础,是国民经济的重要支柱,是生产力的重要组成部分。 主轴箱作为一种专用高效自动化技术设备,已成为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,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。 主轴箱 及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。 在当今的中国社会,经济发展方式正由粗放密集型转向节约内向型 ,原来的生产方式必须进行较大的变革。这就要求在最短的时间内,创造出最高的加工效率,而且还要保证较高的生产质量。机械加工中的机床就必须符合这种条件下的生产加工 1 。 2 组合机床、 专用机床 2 1 组合机床 1箱体缸体精镗孔专机主轴箱 的生产纲领是单班制年产 5 万台。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。 组合机床是由大量的通用部件和少量专用部件组 成 的工序集中的高效率专用机床。它能够对一种(或几种)零件进行多刀、多轴、多面、多工位加工。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铣削磨削等工序,生产效率高,加工精度稳定。 组合机床与通用机床、其他专用机床比较,具有以下特点: ( 1) 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 70 80%,因此设计和制造的周期短,投资少,经济效果好。 ( 2) 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。 ( 3) 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,又有厂成批制造,因此结构稳定、工作可靠,使用和维修方便。 ( 4) 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,对操作工人水平要求不高。 ( 5)当被加工产品更新时,采用其他类型的专用机床时,其大部分件要报废。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。 ( 6)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。 组合机床常用的通用部件有:机身、底座、立柱、动力箱、动力滑台,各种工艺切削头等。 对于一些按循序加工的多工位组合机床,还具有移动工作台或回转工作台。 动力箱、各种工艺切削头和动力滑台是组合机床完成切削主运动或进给运动的动力部件。其中还有能同时完成切削主运动和进给运动的动力头。 机身、立柱、中间底座等是组合机床的支承部件,起着机床的基础骨架作用。组合机床的刚度和部件之间的精度保持性,主要是由这些部件保证。 2 2 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、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 2 。 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3。 3 专用机床的 发展前景 3 1 国外专用机床的 发展前景 机床是一个国家制造业水平 高低的象征, 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,各机床制造厂都执行自己的通用部件标准。为了 提高不同制造厂商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 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 4。 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 5。 3 2 国内专用机床的 发展 我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代,通过 “ 六五 ” 期间引进数控技术,“ 七五 ” 期间组织消化吸收 “ 科技攻关 ” ,我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。特别是最近几年,我国数控产业发展迅速, 1998 2004 年国产数控机床产量和消费量的年平均 增长率分别为 6。 伴随着改革开 ,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。 大连机床集科研与制造为一体,是我国高效自动化成套技术与装备的排头兵企业。中国第一台组合机床及自动线在大连问世,如今在这里我国自行研制的第一台九轴五联动高档数控机床,已达到国际先进水平,它的问世打破了发达国家队我国高档数控机床制造技术的垄断和封锁。而 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。 4 主轴 箱 主轴箱是 机床的重要部件,是用于不知机床工作主轴及其传动零件和相应的附加机构的。也是 工序集中的、高效的组合机床的重要的专用部件之一, 主轴箱采用多级齿轮传动,通过一定的 传动系统 ,经主轴箱内各个位置上的传动齿轮和 传动轴 ,最后把运动传到主轴上,使主轴获得规定的转速和方向。 主轴箱传动系统的优劣和箱体加工方式、方法直接影响机床的可靠性、耐用性、经济性、准确性。 主轴箱的功用是带动各主轴按照设计要求所规定的转速和转动方向旋转,而且主轴箱的数量和位置是与被加工工件孔的数量和位置相一致的。主轴箱箱体主要由中间箱体,前盖和后盖组成。前盖和中间箱体的半成品和后盖都是通用件。前盖和中间箱体应该根据主轴及传动轴的数量和位置,加工出相应的孔。前盖和后盖用定位销和螺钉固定在中间箱体上。整个主轴箱部件用后盖的后端面及 2 个定位销孔与动力箱的前端平面及两个定位销相配合,并用螺钉固定在动力箱上。主轴箱中的全部零件中仅有少量零件是专用件,如齿轮,轴套等,其余零件都是通用件或标准件。这样可以看 出,组合机床主轴箱是专为某一种加工零件而设计的。当加工零件改变时,主轴箱就不可以再适用了。在加工零件时,主轴箱中有和被加工零件位置相一致的主轴,它的功用是把动力箱的旋转运动传给各主轴,在经接杆传给刀具,有良好的传动性 7。 主轴箱的传动系统设计,就是通过一定的传动链把主轴箱驱动力和转速按要求分配到各主轴。传动系统设计的好坏,将直接影响主轴箱的质量,通用化程度、设计和制造工作量的大小以及成本高低。 5 传动系统的一般要求 设计传动系统,应在保证主轴强度、刚度、转速和转向的前提下,力求使主要传动件的规格少, 数量少,体积小 ;因此,设计时,应注意几点 : (1) 尽量用一根中间传动轴带动多根主轴。一般情况下,不采用主轴带动主轴的方案。 (2) 为使结构紧凑,主轴箱体内的齿轮传动副的最佳传动比为 1 一 据需要,其传动比可以取大一些,但一般不超过 3 一 (3) 根据转速与扭矩成反比的道理,一般情况下如驱动轴转速较高时,可采用逐步降速传动。 (4) 粗加工切削力大,主轴上的齿轮应尽量安排靠近前支承,以减少主轴的扭转变 形。 (5) 齿轮排数的安排 : 不同轴上齿轮不相碰,可放在箱体内同一排上 ; 不同轴上齿轮与 轴或轴套不相碰,可放在箱体不同排上 ; 齿轮与轴相碰,可放在后盖内。 主轴箱设计的原始依据 组合机床主轴箱设计之前,须先熟悉主轴箱与其中各零件的关系,尤其是其中各部分零件的工艺要求。设计前,先根据“三图一卡”绘制主轴箱设计的原始依据图。原始依据图确定了主轴箱各传动件的结构和装配关系。根据主轴箱设计原始依据图,可取得主轴箱设计的原始要求和已知条件,包括下述的全部或部分内容 : (1) 主轴箱外形尺寸及其他相关部件的联系尺寸 ; (2) 工件轮廓尺寸及各孔位置尺寸 ; (3) 工件与主轴箱相对位置尺寸 ; (4) 所有 主轴的位置关系尺寸 ; (5) 各主轴的转速和转向 ; (6) 工件材料,加工表面要求 ; (7) 主轴的工序内容和主轴外伸部分尺寸 ; (8) 动力部件型号,功率 N(千瓦 ),转速 n 和其他主要参数。 据上述内容,可对组合机床主轴箱的整个设计过程做准备。据前面的相关尺寸和参数确定主轴箱的箱体结构、各主轴的位置及一些相关尺寸。 6 结束语 提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为解决问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已。而提出新的问题、新的可能性,从新的角度去看旧的问题,都需要有创造性的想象力,而且标志着科学的 真正进步。 虽然仅仅是毕业设计的开题报告,却也让我体会到做设计的不易之处, 同时, 通过这次毕业设计 还 可以有效培养综合应用机械设计知识,并 根据设计的实际要求,进行问题的分析解决,从而提高独立工作的能力,我十分期待下学期的毕业设计,并将全力以赴! 参 考 文 献 1 申长宏 J 2007. 2 李庆余 M . 机械工业出版社, 2003. 3 杜明鑫 M 1998. 4 濮良贵 M京:高等教育出版社, 2006. 5 杨可桢 机械设计基础 M京:高等教育出版社, 2004. 6 王先达 北京 :机械工业出版社 ,2005. 7 陈根琴 , 宋志良 . 机械制造技术 M. 北京: 北京理工大学 出版社, 2001. 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): 通过对参考文献的阅读和学习,针对所设计的专用机床 的主轴箱 设计了一些步骤和方法 ,针对任务书要求 : 本课题要研究或解决的问题有以下几点: ( 1)熟悉 1体的 纸,查找出缸体上需要加工的地方 , 对所选 的零件 进行大概的分析。 ( 2)了解机床的设计,并进行专用机床设计。 ( 3) 撰写设计说明书。 拟采用的研究手段(途径): ( 1) 首先收集一些关于专用机床的相关知识,对这些知识加以总结和分析,了解机床 的基本知识, 为下面的课题开展做好准备。 认真分析零件图,了解零件的结构特点和相关的技术要求,对零件的每一个细节, 应仔细的分析。 ( 2) 以现有的 1坯件的 为基础,通过查询分析获得 解决专用机床的设计 问题。 ( 3) 通过自己的设计体会,结合已有的参考资料,对专用机床的具体设计进行归纳总结。 ( 4) 最后做好总体的设计方案。 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总体设计,主轴箱的设计及控制系统的设计。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。认识到夹具及刀具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箱体缸体精镗孔专机主轴箱设计,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箱体缸体孔精镗加工出,并能达到尺寸精度要求,表面粗糙度及形位公差要求。 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 本科毕业设计说明书(论文) 第 I 页 共 I 页 目 录 1 引言 . 2 合机床的介绍 . 2 内外组合机床的发展 . 3 工对象及用途 . 4 轴箱简介 . 4 床的主轴结构 . 5 合机床自动线简介 . 6 合机床及其自动线调整与维护的重要意义 . 7 2 本设计主要内容及加工方案的制定 . 8 始资料数据介绍 . 8 合机床的总体设计方案 . 8 工方案制定 . 9 择切削用量 . 9 定刀具 . 11 定夹具 . 11 3 “三图一卡”的编制 . 13 加工零件图 . 13 加工零件工序图 . 14 加工零件示意图 . 15 床尺寸联 系图 . 17 产率计算卡 . 22 4 组合机床主轴箱设计 . 24 轴箱的用途、分类及组成 . 24 轴结构形式的选择 . 24 轴箱的动力计算及动力箱的选择 . 24 轴分布类型 . 25 动系统的设计与计算 . 25 轴箱轮廓尺寸及相关系数 . 26 度校核 . 26 结束语 . 29 致谢 . 30 参考文献 . 31 本科毕业设计说明书(论文) 第 2 页 共 2 页 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 。本文对 1箱体精镗孔的结构和工艺进行了分析,确定了机械加工工艺路线,制订出了零件的机械加工工艺规程。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,以及零件的强度校核。 关键词 加工工艺 铸造工艺 工艺规程 本科毕业设计说明书(论文) 第 1 页 共 30 页 毕业设计说明书(论文)外文摘要 he is of of is is of So is a in is of of . 本科毕业设计说明书(论文) 第 2 页 共 30 页 1 引言 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。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。 为了使组合机床能在中小批量生产中得到应用,往往需要应用成组技术,把结构和工艺相似的零件集中在一台组合机床上加工,以提高机床的利用率。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。本文根据工厂需要 ,设计一台能高效、高精度的进行上箱体缸体精镗孔的专用组合机床。 合机床的介绍 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。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。 为了使组合机床能在中小批量生产中得到应用,往往需 要应用成组技术,把结构和工艺相似的零件集中在一台组合机床上加工,以提高机床的利用率。这类机床常见的有两种,可换主轴箱式组合机床和转塔式组合机床。 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 本科毕业设计说明书(论文) 第 3 页 共 30 页 艺可调性;以及纳入柔性制造系统等。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。 内外组合机床的发展 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。 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 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” 1模式,即少品种大批量生产模式; 70 年代,是“精益生产” 2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,组合机床的发展在不断前进着。 国内外的 工业发展史告诉我们,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、计算机控制自动化。只有建立了自动化工厂后,生产过程才能全盘自动化,才能使生产率全面提高,达到自动化的高级理想阶段。 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 3,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 本科毕业设计说明书(论文) 第 4 页 共 30 页 艺可调性等。 工对象及用途 1江苏林海动力机械集团具有五十多条研制和生产小型动力及配套机械的历史,有着强大的产品开发研制的能力。先后研制开发了排量从 2620冲程汽油机,卧式、立式、风冷、强制风冷、水冷、油冷及各种启动方式和用途的汽 油发动机以及各类配套动力机械。现在集团主要的产品有通用发动机及小型汽油发电机组、油锯、风力灭火器、割灌机等配套机械;大批量生产雅马哈摩托车及摩托车发动机等;此外 1冷、垂直轴的四冲程汽油机,主要作为配套机械,适用在如割草机,水泵及发电机组等中小型动力机械设备,具有良好的市场效益。 1汽油机的生产纲领是单班制年产 10万台。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。 轴箱简介 主轴箱是机床的重要的部件,是用于布置机床工作主轴及其传动零件和相应的附加机构的。主轴箱采用多级齿轮传动,通过一定的传动系统,经主轴箱内各个位置上的传动齿轮和传动轴,最后把运动传到主轴上,使主轴获得规定的转速 本科毕业设计说明书(论文) 第 5 页 共 30 页 和方向。主轴箱传动系统的设计,以及主轴箱各部件的加工工艺直接影响机床的性能。 图 轴箱 床的主轴结构 机床主轴箱的水平主轴和底座上的立式的主轴精度的高低决定了被加工螺杆的精 度,同时螺杆在压缩机中以几千转的速度高速旋转时,精度较差的螺杆会使压缩机产生发热、振动、效率低、磨损快等现象。国内目前现有的单螺杆加工机床主轴结构大致有以下两种方案。 第一种:轴承径向游隙不可调的主轴结构 主轴前轴承采用 1个双列圆柱滚子轴承和两个推力球轴承组合,该主轴使用双列圆柱滚子轴承承受径向切削力,使用两个推力球轴承承受轴向切削力。主轴后轴承一般采用 1 个双列圆柱滚子轴承或采用 1个向心球轴承。这种主轴结构的优点:主轴的加工和装配简单,造价较低。 缺点 1:由于主轴轴承的径向游隙不可调整,所以主轴精度较 差。虽然可以利用轴承的内径和轴径的过盈配合来消除轴承的径向游隙,但每个轴承的内径和径向游隙不是一个固定值,因此设计和加工时很难给准轴径与轴承内径的配合公差。 缺点 2:在市场上很难买到国产或进口的 C、 4、 床生产厂常用普通级轴承替代使用,此举也影响了主轴精度的提高。 轴承径向游隙不可调的主轴结构适用于一般精度的普通机床,不适用于对主 本科毕业设计说明书(论文) 第 6 页 共 30 页 轴精度要求较高的机床。 第二种:轴承径向游隙可调的主轴结构 主轴前轴承采用一个 个 该主轴使用圆锥孔的双列圆柱滚子轴承承受径向切削力,使用双列向心推力球轴承承受轴向切削力和部分径向切削力。主轴后轴承一般采用1 个 圆锥孔的双列圆柱滚子轴承。圆锥孔双列圆柱滚子轴承的内圈和配合轴径均为 1: 12圆锥,用圆螺母锁紧轴承则使轴承在轴向产生一个位移并使轴承的内圈膨胀,从而达到减少或消除轴承径向游隙的目的。 这种主轴结构的优点:主轴精度较高。在主轴前端面 230主轴前端 230圆上测量主轴的径向跳动值为 二种结构的主轴精度比第 一种主轴精度提高 50%左右。 这种主轴结构的缺点:主轴的加工工艺较复杂,主轴的装配也需要有经验的工人操作才能使主轴精度达到理想数值。 合机床自动线简介 为了进一步改善工作条件、提高生产率、减少占地面积、减少操作工人数量、保证产品质量,将几台实现了自动化的组合机床和辅助装置用自动传送装置联系起来,统一控制,按规定的程序和预定的节拍自动完成某个工件的部分或全部工艺过程,加工出符合要求的工件,称为自动生产线,简称自动线。 组合机床自动线常用的分类方法如下: 加工对象分类 ( 1)转体零件加工 自动线 用于加工轴、盘、环、套、筒、轮等件。 ( 2)箱体和壳体零件加工自动线 用于加工箱体类零件和短圆柱体零件。 ( 3)杂加加工自动线 用于加工阀体、支架、连杆、拔叉等零件。 工件输送方式分类 ( 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。 本科毕业设计说明书(论文) 第 7 页 共 30 页 ( 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。 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。 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。 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。 本科毕业设计说明书(论文) 第 8 页 共 30 页 2 本设计主要内容及加工方案的制定 本设计研究内容是:完成 1体精镗孔专机主轴箱 设计 始资料数据介绍 (1)工件材质: (2)工艺内容: 上箱体要精镗一个孔。要求 生产纲领为单班制年产 5万台 上箱体的上端一个 65的孔,本课题要求镗 65,且上偏差为 +偏差为 +形位公差要求 合机床的总体设计方案 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 本科毕业设计说明书(论文) 第 9 页 共 30 页 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 4。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。 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。 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。 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。 合机床切削 用量选择的特点 1) 在大多数情况下,组合机床为多轴、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。 本科毕业设计说明书(论文) 第 10 页 共 30 页 2) 组合机床多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。 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” 6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。组合机床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。 ( 4)选择切削用量时,还必须考虑所选动力滑台的性能。 合机床切削用量选择方法 本科毕业设计说明书(论文) 第 11 页 共 30 页 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硬质合金钢镗铝合金材料孔时切削速度为 V=500m/据要加工的孔的直径可以确定镗刀的直径为 64据 V= n =2696r/ 根据机床说明书(见机械制造工艺设计简明手册表 与 2696r/650r/ 2700r/选取 n=2650r/果选n=2700/速度损失太大。 所以实际切削速度 V=550m/ 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: ( 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 124镗孔刀具的耐用度为 2100对照,所选刀具符合要求。 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。 本科毕业设计说明书(论文) 第 12 页 共 30 页 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 本科毕业设计说明书(论文) 第 13 页 共 30 页 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。 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。 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 14 页 共 30 页 深10 通图 箱体零件图 加工零件工序图 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。 制被加工零件工序图的注意事项 本科毕业设计说明书(论文) 第 15 页 共 30 页 ( 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” 7。加工零件工序图如图 图 镗孔被加工零件工序图 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。 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 16 页 共 30 页 数的确定 ( 1)刀具的选择 上箱体的上端有一个 65本课题要求精镗 65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 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 50 本课题加工直径为 65毫米的孔,根据上表取铝合金的切削速度 550mm/转进给量 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 向力 向力 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= 本科毕业设计说明书(论文) 第 17 页 共 30 页 式中 扭矩 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 1 2 2 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 48所以主轴最小的直径为 28 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 以取镗杆直径为 50 中杆部长度为 118 梯直径为 83 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 图 镗孔加工零件示意图 如图所示,精加工基本尺寸为 65的孔,加工孔的深度为 85工行程为210 床尺寸联系图 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 本科毕业设计说明书(论文) 第 18 页 共 30 页 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。 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。 根据切削用量计算出切削功率在考虑传动效率或空载功率损耗,附加功率损耗,作为动力箱型号规格的依据。初选 压动力滑台型号为 表得滑台长 920面宽度为 3200程2500座长度 630 择通用部件配套 滑台侧底座选用型号 1长度为 890度为 2800度为 280座与侧底座之间有 5 立柱选用 ,高度为 2000柱侧底座型号为 800500 560 中间底座高 560 1390 机
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