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油泵 端面 组合 机床 设计 CAD

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喷油泵体端面攻丝组合机床设计含6张CAD图,油泵,端面,组合,机床,设计,CAD

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轴号 轴径 轴的型号1T0741-91齿轮T0721-51套T0721-52键套T0721-84键滚动轴承外购件1235GB85866垫圈 GB81266螺母120 T072141B-2.540202030.5（2）2026（2）6247204204715（2）18M181.5220 T072141B-2.527202030.5（2）2026（2）6247204204715（2）18M181.5320 T072141B-2.527202030.5（2）2026（2）6247204204715（2）18M181.5420 T072141B-2.527202030.5（2）2026（2）6247204204715（2）18M181.5620T0733-43B-2.51620 B-32820 20222015（2）2026（2）6248104203510（2）316（24）18M181.5（2）720T0733-43B-2.52420 B-2.524202015（2）20262026508104203510（2）316（24）18M181.5（2）820T0731-45B-2.53020 B-2.530202030.5（2）20266507204204715（2）18M181.5（2）920T0731-45B-2.53020B-2.53020 B-2.530202030.5（2）202（2）6767204204715（2）18M181.5（2）1020T0731-45B-2.526202030.5（2）2026（2)6247204204715（2）18M181.5（2）1120T0731-45B-2.530202030.5（2）2026（2)6247204204715（2）18M181.5（2）1220T0733-43B-2.520202015（1）2026（2)6248104203510（2）316（24）18M181.5（2）1430T0736-43B-2.51620B-31820 30243024.52026（2)30248247506302621(2)30M301.5 喷油泵体端面攻丝组合机床设计摘要组合机床是根据模块化设计原则设计的一种特殊高效机床，它的主要部件已经标准化，当加工对象改变后，组合机床的许多标准部件可以重新组合得到新功能的机床，这样可以使设计周期和制造成本大大减少，极大的提高了生产线的柔性。本课题的设计是针对喷油泵体加工中两端面螺纹攻丝加工设计的专用的加工设备，在设计中安排了零件的加工工艺，完成了组合机床“三图一卡”的设计，多轴箱装配图的设计，本道工序夹具装配图的设计，实现了在机械、电子、液压、计算机方面的综合训练。在文章的最后，作者对在组合机床的制作过程中给予帮助的老师们致以衷心的感谢。在结束语中，文章对组合机床的设计工作进行了完整的总结，文章指出，设计高效、高度优化的组合机床是一项艰巨而长期的工作。目录前言.3第一章：组合机床概述3第二章：组合机床总体设计 5 2-1 组合机床方案的制定52-2 确定切削用量及选择刀具 .62-3组合机床总体设计三图一卡 .7第三章：组合机床多轴箱设计.11 3-1 概述113-2多轴箱的设计步骤和内容.11第四章：夹具设计 .15第五章：攻丝行程控制机构设计 16结束语.17致谢.18参考文献.19前言本书为油泵体端面攻丝组合机床说明书。着重介绍了组合机床设计的步骤，方案的制定，切削用量及刀具选择，组合机床的总体设计三图一卡，多轴箱的设计以及夹具的设计。第一章组合机床概述一、组合机床特点组合机床是以通用部件为基础，配以少量专用部件，对一种或若干种工件按预先确定的工序进行加工的机床。它能够对工件进行多刀、多轴、多面、多工位同时进行加工。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、车削、铣削、磨削及滚压等工序，随着组合机床技术的发展，它能完成的工艺范围日益扩大。组合机床所用的通用部件是具有特定功能，按标准化、系列化、通用化原则设计、制造的组合机床基础部件。每种通用部件有合理的规格尺寸系列，有适用的技术参数和完善的配套关系。组合机床设计应根据机床性能要求配套液压、气压和电控等系统。组合机床与通用机床、其它专用机床相比，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%到80%，因此设计和制造周期短，经济效益好。2 由于组合机床采用多刀加工，机床自动化程度高，因而比通用机床生产效率高，产品质量稳定，劳动强度低。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，它与一般专用机床相比，其结构稳定，工作可靠，使用和维修方便。4 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。5 组合机床易于联成组合机床自动线，以适应大规模和自动化生产需要。二、组合机床通用部件1、动力部件动力部件主要有种：1 主运动动力部件用来实现组合机床的切削运动，例如刀具的回转运动。动力箱：1TD12-1TD25,适用小型组合机床；1TD32-1TD80，适用大型组合机床。多轴箱；主轴固定动力箱，主轴可调动力箱。2 进给运动部件实现刀具的进给运动液压滑台：1HY系列液压滑台，1HYA系列长台面型液压滑台，1HYS系列液压十字滑台。3 既能实现主运动又能实现进给运动的部件。动力头：1LHJB系列机械滑套式动力头，1LXJB系列箱体移动式机械动力头，LHF系列风动动力头，1LZY系列多轴转塔动力头。2、输送部件输送部件是将工件由一个工位输送到另一个工位的部件：1AHY系列液压回转工作台，1HYA系列长台面型液压滑台。3、支承部件支承部件是可用来安装组合机床的其它部件，它包括1CC系列滑台侧底座，1CD系列立柱侧底座，1CL系列立柱，1CLb系列立柱及中间底座等。4、控制部件控制部件用来控制组合机床自动循环。例如数控装置，行程控制挡铁等。5、辅助部件除上述部件之外的部件称辅助部件，主要指用于润滑、冷却和排屑等部件。第二章 组合机床总体设计2-1 组合机床方案的制定一、制定工艺方案被加工零件油泵体为HT200的长方体结构，加工部位多为平面。加工时采用两面定位，双面同时钻孔攻丝。油泵体年产10万件，两班制工作，车间气源压力为0.60.8Mpa。其加工工艺路线如下：05粗精铣油泵体底面和后侧面10粗精铣左右两端面15粗精铣顶面和前后两结合面20钻柱塞套孔25扩柱塞套孔30粗铰柱塞套孔35精铰柱塞套孔40扩顶面30孔45攻丝顶面30孔50钻、扩、粗、精铰油泵体内18孔55锪油泵体内21孔60镗左右端面凸轮轴孔65钻左右端面M12、12、M8孔70扩、铰左右端面12孔75攻丝左右端面M12、M8螺纹孔80铣后侧面24孔85在24孔内钻M12孔90在24孔内攻丝M12孔95钻前侧面M8螺纹底孔，钻后侧面M12螺纹底孔100攻丝前侧面M8螺纹底孔，钻后侧面M12螺纹底孔105铣前侧面20孔110在20孔内钻M10孔115在20孔内攻丝M10孔120钻、扩、铰前凸面45孔125钻前凸面M8孔130攻丝前凸面M8孔135钻前侧面8斜油孔140钻右端面M12放油孔145攻丝右端面M12放油孔150去毛刺155清洗155-J终检二、确定机床配置型式本次设计的组合机床为75序：攻左右端面M12、M8孔的专用组合机床。以底面和后侧面为定位基准，通过液压夹紧油缸在工件顶面夹压，左右端面同时钻孔。鉴于六个M8的螺纹孔分布在56的圆上，若一起攻则外伸轴会干涉，故分为两个工序。本次采用单工位双面组合机床，利用多轴箱从左右两端面对工件同时加工。可达到的加工精度很高。2-2 确定切削用量及选择刀具一、选择切削用量M8、M12螺纹均为普通粗牙螺纹，可选择细柄手用机用丝锥。并且攻丝时滑台不进给，有靠模螺母保证切削进给。选择切削速度为6m/min，则主轴转速分别为，M12转速n159r/min,M8转速n238.7r/min。二、确定刀具耐用度、切削转矩、切削功率刀具耐用度T、切削转矩M、切削功率N的计算公式：代入数据算得攻M112时，,。算得攻M8孔时，,则单面攻丝总功率0.3373+0.2322331.03399KW三、选择刀具结构据工艺要求及加工精度，本次设计采用细柄手用机用丝锥，材料为高速钢。2-3 组合机床总体设计三图一卡一、 被加工零件工序图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。本次被加工零件工序图是选择了第75道工序钻左右两端面M12、M8孔的工序图。见附图1。二、 加工示意图加工示意图表示被加工零件在机床上的加工过程，刀具与辅具的布置状况以及工件、夹具、刀具等机床部件间的相对位置关系，机床的工作行程及工作循环等。1、刀具选择细柄手用机用丝锥，M12加工部位长度为29mm，总长为89mm；M8加工部位长度为22mm，总长为72mm。2、攻丝靠模及其配套部件选择 根据结构简洁、部件种类少的原则本设计选择切削螺纹直径为M6M14的2号靠模。则其配套部件为：攻丝卡头2T0637-03,心杆为2100T063751，弹簧涨套为M12的92T0631-51、M8的6-2 T0631-513、初定主轴类型、尺寸、外伸长度 选用前后支承均为推力球轴承和滚针轴承的长主轴。根据与2号靠模的配合，以及计算得到的转矩初定主轴直径为20，其外伸部分尺寸为直径30/14，长度为120mm。4、确定动力部件的工作循环及工作行程由于攻丝的工作为靠模螺母提供的攻进，因此可以选择滑台不做快速进给。工作进给长度应等于加工部位长度与刀具切入长度和切出长度之和。切入长度 510mm取为5mm，切出长度=5+10,工件最长孔为18mm，则工作进给长度为33mm。5、加工示意图见附图2。三、 机床联系尺寸图机床尺寸联系图用来表示机床各组成部件的相互装配联系和运动关系，以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。联系尺寸图也可看成是简化的机床总图，它表示机床的配置型式及总体布局。1、 选择动力部件初选动力滑台的型号及规格为1HY25台面宽250mm，台面长500mm，行程长250mm，导轨为铸铁材料，滑台及滑座总高=250mm，滑座长790mm，允许最大进给力=8000N，快速行程速度为12m/min，工进速度为32800m/min。根据各刀具主轴的总切削功率0.3373+0.2322331.03399KW，再考虑传动效率或空载功率损耗及载荷附加功率损耗，选择组合机床主传动用动力箱型号为1TD25 A型，电动机为型，功率为P=1.5KW，动力箱输出轴转速为；动力箱与动力滑台结合面尺寸：长320mm，宽320mm；动力箱与多轴箱结合面尺寸：宽320mm，高250mm；动力箱输出轴距箱底面高度为125mm。配套通用部件 侧底座1CC251，其高度=560mm，宽度B=450mm，长度L=900mm，滑座与侧底座之间调整垫高度=5mm。2、 联系尺寸图应确定的尺寸夹具轮廓尺寸 本机床夹具轮廓尺寸指夹具底座的长宽高，即为61532050。本次机床装料高度H=950mm，工件最低孔位置=28mm。多轴箱轮廓尺寸取多轴箱厚度为卧式325mm。多轴箱的宽度B和高度H由以下公式确定： 式中：b为工件在宽度方向相距最远的两孔距离，b=52.25mm； 为最边缘主轴中心距箱外壁的距离，=100mm； h为在工件高度方向相距最远的两孔距离，h=149mm； 为最低主轴高度。本次机床设计中，=+H-(0.5+) =28+950-(0.5+250+5+560)=162.5mm则=52.25+2100=252.25(mm)=149+162.5+100=411.5(mm)根据上述计算值，按多轴箱轮廓尺寸系列标准，考虑到攻丝的行程控制机构分安置最后确定多轴箱轮廓尺寸为BH=500500mm。中间底座轮廓尺寸其长度方向尺寸可按下式确定：式中：为加工开始位置，多轴箱端面至工件端面间的距离，本次=615mm； 为多轴箱厚度，=325mm； 为沿机床长度方向工件的尺寸，=351mm；为机床长度方向上，多轴箱与动力滑台的重合长度，=180mm；为加工开始位置，滑台前端面至滑座前端面的距离，=40mm；为滑座前端面至侧底座前端面的距离，=100mm。则 =(615+615+2325+351)-2（180+40+100） =1591(mm)3、机床联系尺寸图见附图3。四、 机床生产率计算卡根据选定的机床工作循环所要求的工作行程长度、切削用量等，计算机床的生产率并编制生产率计算卡，用以反映机床的加工过程、完成每一动作所需的时间、切削用量、机床生产率及机床负荷率等。1、理想生产率年生产纲领A为10万件，采取两班制生产，K取4600h，则(件/h)算得=21.74(件/h)2、实际生产率Q 指所设计机床每小时实际可以生产的零件数量。(件/h)式中：为生产一个零件所需的时间(min)，它可根据下式计算：=+ (min)式中： 应为工件装卸时间，=2min。则=2.2281min，Q=27(件/h)3、机床生产率当时，计算二者的比值即为负荷率。算得80.5%4、生产率计算卡见附图4第三章 组合机床多轴箱设计3-1 概述一、组合机床多轴箱的用途及分类多轴箱是组合机床的主要部件之一，按专用要求进行设计，由通用零件组成。其主要作用是，根据被加工零件的加工要求，安排各主轴位置，并将动力和运动由电机或动力部件传给各工作主轴，使之得到要求的转速和转向。多轴箱按其结构大小可分为大型多轴箱和小型多轴箱两大类。大型又分为通用多轴箱和专用多轴箱两种。二、通用多轴箱的组成1、组成通用多轴箱主要由箱体、主轴、传动轴、齿轮、轴套等零件和通用（专用）的附加机构组成。2、 多轴箱的通用零件箱体类零件在多轴箱体前后壁之间可安排厚度为24mm的齿轮三排或32mm厚的齿轮两排；在多轴箱体后壁和后盖之间可安排一或两排齿轮。通用多轴箱基型后盖厚度为90mm，如只在动力箱输出轴和多轴箱输入轴安排第排齿轮，可选用厚度为50mm的后盖，此时后盖窗孔应加以扩大。大型通用多轴箱箱体类零件采用灰铸铁材料，箱体用牌号为HT200，前、后、侧盖牌号为HT150。箱体的大小，根据宽高尺寸不同，有多种规格，其具体形状和尺寸，应按标准GB3668.183选择。通用多轴箱箱体厚度为180mm，用于卧式的多轴箱前盖厚度为55mm，用于立式的多轴箱前盖，兼作油池，加厚为70mm，基型后盖厚度为90mm，其余三种厚度的后盖（50、100、125mm）,可根据多轴箱内传动系统安排和动力部件与多轴箱的具体连接情况分别选用。轴类零件钻削类主轴按支承型式不同可分为3种：(a) 前后支承均为圆锥滚子轴承的主轴（称滚锥主轴）。(b) 前支承为推力球轴承和向心球轴承、后支承为向心球轴承或圆锥滚子轴承的轴承（称滚珠主轴）。(c) 前后支承均为推力球轴承和无内圈滚子轴承的主轴（称滚针主轴）。攻丝主轴分为：(a) 前后支承均为圆锥滚子轴承的主轴。(b) 前后支承均为推力球轴承和无内圈滚子轴承的主轴。主轴材料一般为40Cr钢，热处理C42，用滚针轴承的主轴材料为20Cr钢，热处理为S0.5C59。传动轴按其用途和支承型式不同，有六种：(a) 圆锥滚子轴承传动轴。(b) 滚针轴承传动轴。(c) 埋头式传动轴。(d) 手柄轴。(e) 油泵传动轴。(f) 攻丝用蜗杆轴。传动轴材料一般为45钢，调质处理T215，用滚针轴承的主轴材料为20Cr钢，热处理为S0.5C59。齿轮通用齿轮有三种，即传动齿轮、动力箱齿轮和电机齿轮。材料均采用45钢，热处理为齿部高频淬火G54。动力箱齿轮有A型（宽度为84mm）和B型（宽度为44mm）两种。当采用90mm厚的基型后盖时，选A型；当采用50mm后盖和100mm、125mm的加厚后盖时，均采用B型动力箱齿。3-2多轴箱的设计步骤和内容一、绘制多轴箱设计原始依据图多轴箱设计原始依据图，是根据“三图一卡”整理编绘出来的，其内容包括舵轴箱设计的原始要求和已知条件。本次设计为油泵体左右端面孔加工组合机床左多轴箱，其原始依据图包括的主要内容为：在编制此图时从“三图一卡”中已知： 多轴箱轮廓尺寸为500500mm。 工件轮廓尺寸长宽高为351236149及各孔位置尺寸。工件与多轴箱相对位置尺寸。二、主轴结构型式的选择主轴结构型式由零件加工工艺决定，应考虑主轴的工作条件和受力情况。轴承型式时主轴部件的主要特征。在保证精度强度的基础上为了简化结构、方便安装本设计采用单列圆锥滚子轴承主轴。三、传动系统的设计与计算多轴箱的传动系统设计，就是通过一定的传动链把动力箱输出轴传进来的动力和转速按要求分配到各主轴。1、对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；因此在设计传动系统时，要注意下面几点： 尽量用一根中间传动轴带动多根主轴。 一般情况下尽量不采用主轴带动主轴的方案。 为使结构紧凑，多轴箱体内的齿轮传动副的最佳传动比为11.5，在多轴箱后盖内的第排齿轮，根据需要，其传动比可以取大些，不超过33.5。 根据转速与转矩称反比的道理，一般情况如驱动轴转速较高时，可采用逐步降速传动。 主轴上的齿轮应尽量安排靠近前支承，以减少主轴的扭曲变形。3、 传动系统设计该多轴箱中由于位置尺寸较小各主轴都采用单路从驱动轴开始传递扭矩，主轴分布见多轴箱装配总图。已知各主轴转速及驱动轴到主轴之间的传动比。=159r/min =237.8r/min驱动轴 =520 r/min各传动轴传动比 =3.27 =2.18由于箱体内齿轮传动复的最佳传动比为11.5，而总传动比皆较大。所以要经三级降速分别降速则设置中间传动轴6、7。以及多根中间传动轮。齿轮设计。由于驱动轴齿数有一定限制，所以此处取为，m=3。又取，则201.428，5202028400r/min。又考虑到位置尺寸，取24。考虑主轴轴径及位置尺寸的限制，取2、3、4轴的，m2.5。则6轴的主动齿轮2716。从而241.63540。取中间传动轴的齿数为30。各中间轴的位置如付图所示。验算各主轴转速如按上述所选用的齿轮传动比计算，得各主轴转速结果如下：=520=159r/min=520=238.04r/min转速相对损失在5以内，符合设计要求。采用R12-2型叶片泵，由中间传动10轴带12轴齿数取20，再传给油泵轴13齿数取16。 =520=400r/min在400800r/min范围之内，满足要求。四、 多轴箱总图设计通用多轴箱总图得设计包括绘制主视图、展开图、侧视图和编列装配表以及制定技术条件。见附图5。主视图表明了多轴箱得传动系统，齿轮排列位置，附加机构及润滑油泵的位置，润滑点的配置，手柄轴的位置和各轴的编号。设计润滑系统时，卧式多轴箱箱体内三排齿轮时用油盘润滑的，后盖内第排齿轮，则单独引进油管润滑，还要引油管润滑动力箱齿轮。此外，分油器的位置选择在靠近操作者一侧，以便观察和检查润滑油泵的工作情况。展开图主要表示各轴装配关系，主轴、传动轴、齿轮、隔套、防油套、轴承等的形状和轴向位置。图中各零件的尺寸要按比例画出；各轴径向可不按传动关系和展开顺序画。画图注明齿轮排数，轴的编号、直径和规格。展开图上应完整标注多轴箱的厚度尺寸和与厚度有关的尺寸，主轴外伸部分长度及内、外径。第四章 夹具设计一、确定夹具的结构方案 确定定位方案本工序为攻丝，精度等级由丝锥质量保证。所以可以采用底面和后侧面支承板定位，右端面放限位板，双面同时加工。 确定夹紧机构本工序为工件双面同时攻丝，工件承受的切削合力很小，仅在顶部夹压即可。针对大批量生产的工艺特征，此夹具选用前法兰式夹紧油缸夹压工件。用四根方柱架起一块板固定油缸，靠油缸内活塞杆的伸缩带动压板夹紧工件。 设计夹具体夹具体的设计应通盘考虑。在夹具体上打T型槽，通过螺钉连接在机床上。夹具体上表面与其他元件接触的部位均做成等高的凸台以减少加工面积，夹具体地面设计称周边接触的形式以改善接触情况、提高安装的稳定性。 夹具装备图见附图6。第五章 攻丝行程控制机构攻丝行程控制机构用来控制攻丝工作循环，常见的形式有两种：1、 回转式攻丝行程控制机构此种形式在大型多轴箱中应用很广，已经列入标准的有T7941型、T7942型，两种型号工作原理相同。T7942型采用了组合行程开关，根据具体要求，它可以安装在多轴箱的左右侧面或者定面上。2、 直线式攻丝行程控制机构 直线式攻丝行程控制机构，列入标准的有T7943型。本设计采用直线式攻丝行程控制机构，其工作原理如图：攻丝主轴1由多轴箱的传动系统带动回转时，边回转边进给的攻丝靠模杆8带动挡铁架3沿固定的导向杆7移动，挡铁架上固定由挡铁2和6。当攻丝主轴正转时，靠模杆8带动丝锥向前进给，此时挡铁6放松原位开关5，当丝锥攻到所要求的深度时，挡铁2压下反向开关4，发出攻丝电机反转信号，攻丝主轴带动丝锥反转退回。丝锥退至原位，挡铁6压下原位开往5，切断攻丝电机，完成一个攻丝工作循环。结束语 在导师的细心指导下，经过和同学不断的探讨并且实时的在网络上查询新技术，耗时3个月的毕业设计终于结束了。经过这次奋斗我不但领悟到了教学大纲上要求的知识点而且有了自己的突破，主要总结如下:首先是关于方法论的知识。组合机床的设计是一个大型的工作，在工作开始之初我们必需有一个整体上的概念，即设计的内容是什么、设计的步骤是什么。只有这样才能使以后的工作有条不紊的进行。而且在工作的进行的时候会遇到很多的困难，我们在解决问题的时候必需坚持不改变总原则，当实在要改变的时候必需经过多方的考证。再者是关于技术问题。我们现在从事的机械工作是一项谨密的工作，进行工作的时候必需做到细心谨慎，比如在工作结束之前不要将工作过程中的每次改变彻底的删除，又比如对于影响整局的设计数据应该经过反复的甄确，对每个设计进行比较。还有就是对于机械设计的具体问题，我们的这一专业是一个成熟的专业了，所以已经形成了稳定的国家标准或者技术标准。我们在工作的过程中要熟练的运用各种手册，保证每一个机构都有出处；每一个改进都基于标准的基础！最后是关于人文。现在大部分的工作都已经是跨地域跨学科跨领域的工作，而外面能做的只是整体中的一部分，所以我们必需紧密的和自己团队里的其他成员合作、交流，只有这样才能共同提高，使整个工作完美的完成。相信这次毕业设计所得的必将给以后工作带来无限的帮助。致谢 本文能够顺利完成首先要衷心地感谢导师樊曙天教授给予的精心指导。在设计的整个过程中，樊老师亲自动手参与指导，细心地传授理论知识。在我写此论文期间，樊曙天导师在学习、科研、生活中给予了多方面的关心和帮助。在一起做毕业设计的日子里，樊老师严以律已、宽以待人的人格和对科学研究的独到见解、忘我的工作精神以及严谨的科学态度给我留下了深刻的印象，促使我更加严格地要求自己，全身心地投入到学习和工作中。此外，对设计期间关心过、帮助过我的所有老师和同学，致意诚挚的谢意。参考文献1 丛凤廷,迟建山.组合机床设计.第二版.上海科学技术出版社,19952 崇凯.机械制造技术基础课程设计指南.北京:化学工业出版社,20063王之烁,王大康.机械设计综合课程设计.北京:机械工业出版社,20034 申永胜.机械原理教程.北京:清华大学出版社,19985 谢家瀛.组合机床设计简明手册.北京:机械工业出版社,19926 邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程.北京:机械工业出版社,20047 大连组合机床研究所.组合机床设计参考图册.北京:机械工业出版社,19778 东北重型机械学院,洛阳工学院,第一汽车制造厂职工大学编.机床夹具设计手册.上海科学技术出版社,19909 王光斗,王春福.机床夹具设计手册.上海科学技术出版社,200018被加工零件图号毛坯种类名称油泵体毛坯重量材料HT200硬度工序名称端面攻丝工序号序号工步名称被加工零件个数加工直径（mm）加工长度（mm）工作行程（mm)螺纹螺距（mm）切削速度（mm/min)每分钟转速（r/mm)1装入工件12工件定位加紧4攻进M1211331.756159M818331.256237.045攻退M1211331.756159M818331.256237.047松开工件8卸下工件备注本机床装卸工件时间取为2min单件总工时机床实际生产率Q机床理想生产率负荷率铸造每转进给量（mm/min)每分钟进给量(mm/min)工时（min)机动时间 辅助时间共计10.004000.11100000.111000.00210.2222.0062.22827(件/h）21.74(件/h）0.805毛坯种类毛坯重量硬度工序号单件总工时机床实际生产率Q机床理想生产率负荷率 组合机床行业现状与发展应用摘要综述了国内组合机床技术装备的现状和行业的发展方向 ,并提出了一些观点。关键词 : 组合机床 制造技术 成套工艺装备 发展思路 技术创新Abstract:Present state and development direction of modular machine tool technology and equipment at home and abroad are summarized. Some concepts of the author are set forth.Keywords:Modular machine Manufacturingtechnology Set of technical equipment and tooling Development thinking Technological innovatio引言 我国加入 WTO 以后 ,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2002 年 9 月份 ,组合机床行业企业仅组合机床产品一项 ,据不完全统计产量已达 800 余台 ,产值达 3 个亿以上 ,较 2001 年同比增长了 10 %以上 , 另外组合机床行业工业增加值、产品销售率、全员工资总额、出口交货值等经济指标均有不同程度的增长 ,新产品、新技术较去年均有大幅度提高 ,可见行业企业运营状况良好。1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 WTO 后与世界机床行业进一步接轨 ,组合机床行业企业产品开始向数控化、柔性化转变。从近两年的企业生产情况看 ,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的统计数据显示 ,仅从几个全国大型重点企业生产情况看 ,2000年生产数控机床 590 台 ,产值 10 731 万元 ,生产加工中心 118 台 ,产值 4 601 万元; 2001 年生产数控机床 685台 ,产值 17 969 万元 ,生产加工中心 129 台 ,产值 5 760万元;而 2002 年 ,截至 9 月份 ,数控机床、加工中心产量、产值已接近 2001 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。2行业企业体制的快速转变“九五”后期 ,在组合机床行业企业的 50 余家组合机床分会会员中 ,仅有两家企业实行了股份制改造 ,一家企业退出国有转为民营 ,其余都是国有企业。而从2001 年至今 ,不到两年的时间里 ,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 ,转制已势不可挡 “,民营经济在经历了从被歧视、被藐视到不可小视和现在的高度重视 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。2组合机床技术的发展动向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、高效短节拍和多种功能的自动监控。组合机床技术的发展趋势是:(1) 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。(2) 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(FTL )。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。(3) 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 KA SSEL 变速箱厂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。(4) 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。4组合机床行业的发展思考近两年虽然组合机床行业产销呈现上升趋势 ,但行业内一些企业同样存在负债经营的情况 ,主要原因是传统的组合机床产品不能满足用户柔性化、高精度、短周期的市场需求 ,同时组合机床行业一些企业存在现代化管理水平低、人才流失严重、科研成果不能迅速转化为生产力等缺陷。为此提出如下建议：(1) 提高现代化管理水平。中国加入 WTO 后 ,迫切要求企业提高现代化管理水平 ,进一步深化企业内部改革 ,建立健全适应市场经济的运行机制 “,建立企业的科学的管理体制 ,做到集权有道、分权有序、授权有章、用权有度的责权利内在统一的有机结合 ,是提高企业控制力所必须的。”要彻底改变落后的体制 ,必须树立全球化经营理念 ,提高国际市场竞争能力 ,建立市场快速反应机制 ,以适应日趋发展的市场需求。(2) 亟待提高企业创新能力。企业的生存 ,关键在于产品的生命力。已步入电子时代的今天 ,传统的组合机床已经不能适应高速发展的国内外市场需要 ,这就要求企业必须适应科学技术的飞速发展 ,建立技术创新体系 ,推进企业的技术进步 ,加速向柔性化、数控化、高精度、短周期方向发展 ,提高组合机床适用范围和市场覆盖面;同时实施名牌战略 ,争创世界品牌 , 加速我国组合机床的发展进程 ,使我国组合机床行业企业在世界制造领域里立于不败之地。(3) 企业发展、技术创新和管理水平的提高都需要高技术人才。在全球化经济格局不断明朗的今天 ,人才争夺战已渗透到各个领域 ,组合机床行业应适时把握国际大环境 ,广招高技术人才、高技能工人。现在企业尤其缺少高技能工人 ,专家指出 ,目前我国企业产品平均合格率仅为 7 成 ,不良产品每年损失近 2 000 亿元 ,而其中 50 %以上系由工人技能不高所致。因此 ,建立强大的技术生力军 ,不断更新知识 ,更新观念 ,依靠优秀的高技术人才、高技能工人 ,加快企业信息化建设 ,是企业发展的必由之路。综上所述 ,组合机床行业企业一要开展科技攻关 ,攻克当前行业企业技术发展上的难题;二要加强与国外的合资合作 ,利用和学习国外的先进技术 ,提高企业的现代化管理水平和技术水平;三要通过对引进技术的消化吸收进行再创新 ,发展自己的产品。通过我们的努力 ,使我国真正由制造大国变成制造强国。4结束语制造业是国民经济的主要支柱 ,而先进制造技术则是增强新产品开发和企业竞争能力的重要手段。先进制造技术的内涵已远非人们传统中的概念 ,它已经是计算机、信息、电子、自动化、材料、各种加工成形等集成化技术的总和。本文所介绍的内容 ,正是想描绘先进制造技术领域中用不同学科构成的一幅五彩缤纷的图画 ,其中信息技术的影子可谓无所不在 ,让人回味。参 考 文 献1 于 珍 贯彻“三个代表”思想积极推进国企改革 中国机械企业管理 ,2002 ,(9)2 WMEM 编辑部特派记者 新技术与新产品的集结 第 21 届日本国际机床展 (J IMTOF2002) 综述 中国机床工具报 ,2002 年 12 月 5 日3佟璞玮 组合机床行业概况及今后发展对策 组合机床与自动化加工技术4明涛 制约我国组合机床发展的三大因素 机械工程师 ,2000,(11) .5熊轶娜 吴跃明 孙涛 用PLC改进组合机床控制系统. 机械工程师