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机械毕业设计主轴箱设计）1页11000字)少卫 少卫 少卫 图一卡)工序图少卫 图一卡)加工示意图刘少卫 图一卡)前盖补充加工图刘少卫 少卫 图一卡)生产率计算卡刘少卫 少卫 少卫 少卫 少卫 主轴箱设计）摘要：为了提高加工效率和质量以及保证要设计一台满足三面粗镗要求的卧式组合机床，本课题组设计了分析加工工件的特 的 上， 组合机床的设计 和 ， 了组合机床的 体设计， 了加工 件的工序图 加工示意图 机床联系尺寸图和生产率计算卡，在 上， 了左主轴箱设计的 图， 了主轴箱的 ，应 置齿轮。 ， 了主轴箱装配图 箱体坐标检查图 前盖及后盖的补充加工图， 了轴 齿轮 件的度。了设计要求，：柴油机气缸体三面粗镗主轴箱组合机床 To of of of a to of ., On of of s of By of of of of of of we of of of 录1前. 体设计. 左主轴箱设计. 及及”. 本课题 的 题. 及 效. .效.证.组合机床工 的 . 机床工的一 . 量及 . 量.左侧面上4孔的 量的.后面上1孔的 量的. 计算 及 率. .合机床 体设计 三图一卡. 加工 件工序图. 加工示意图. 的.箱 的. 件工及 的 .机床尺寸联系 图. 件.箱 的. 轮 尺寸. 尺寸.主轴箱轮 尺寸.机床生产率计算卡.主轴箱设计.左主轴箱箱体 件的设计.体的 . 轴的位置和齿轮齿.坐标计算.主轴 件的设计.轴 的 .轴 的. 轴的.主轴箱坐标计算 坐标检查图.算 轴的坐标. 坐标检查图.齿轮的及的 .轮的. 齿轮的料，精度和齿的. 设计计算.箱体前盖补充加工图.计 .文献.合机床 系 标 设计的 件和 加工 件的 及加工工要求设计的 件组的 机床。本 课题 ，本 设计的题目 要左主轴箱装配图和 件图设计任务， 设计的机床主要 加工柴油机左气缸体，本 在 三图一卡 的 上，组合机床自 加工柴油机气缸体的左主轴箱设计。体设计1 工 ， 机床的配置 式及 2 三图一卡设计，包括：a) 加工 件工序图(b) 加工示意图(c) 机床联系尺寸图(d) 生产率计算卡。主轴箱设计1 左箱 装图2 左轴箱箱体 件图3 其它 件图4 计算 及及”当我国加入造业 面临的机遇与挑战并存。组合机床的要求相提高，从而设计机床的要求也提高。为了组合机床 业适调整战略，采取了积极的应策略，出现了产 销两旺的良“势头，截至2002年9月份，组合机床 业仅组合机床产品一项，产量快速增长，相比2001年同比增长了十百分 以上, 另外组合机床 业工业增加值 产品销售率 全员工资 额 出口交货值经济指标均 不同 度的增长，新产品 新技术去年均 见 业企业运营良“。 毕业设计任务书 课题： 油机气缸体三面粗镗组合机床设计（ 左主轴箱 设计） 专 业 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名 刘 少 卫 班 级 制 031 学 号 0361440124 指 导 教 师 刘 必 荣 专 业 系 主 任 吴 祥 发 放 日 期 2007 年 3 月 2 日 1 一、设计（论文）内容 课题来源于江苏江淮动力集团。为保证 油机气缸体三面相应粗镗孔的尺 寸精度及位置精度的要求，需设计一台满足三面粗镗要求的卧式组合机床。在完成 “三 图一卡 ”的基础上，主要完成 左主轴箱 装配图和零件图设计任务。 二、设计（论文）依据 油机气缸体材料为 硬度是 产按两班制执行， 年产量 15 万件。各 粗镗 孔的尺寸精度和位置精度及具体要求详见 缸体的零 件 图。具体加工内容： 左侧： 1、粗镗曲轴孔 ， ；曲轴孔公共轴线到水箱面 130 与缸头面距离 300与轴承底面垂直度要求为 坐标： X=0， Y=0； 2、粗镗凸轮轴孔 ;孔口倒角 1;坐标： X=Y= 3、粗镗上下平衡轴孔 ;坐标： X= Y=87侧： 1、粗镗凸轮轴孔 ；孔口倒角 1 ;坐标： X=Y= 2、 粗镗上、下平衡轴孔 ， 坐标： X=Y=87 3、加工调速轴孔 ，孔口倒角 1 ，坐标： X= Y= 4、 加工起动轴孔 ， 孔口倒角 1 ， 坐标 ： X= Y= 后侧： 粗镗缸套孔 ， 粗镗 115， 粗镗 ， 止口 深 8，缸套孔轴线离水箱面 130 三、技术要求 1、机床应能满足加工要求，保证加工精度； 2、机床应运转平稳，工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整； 3、机床应尽量使用通用件（中间底座可自行设计）以便降低制造成本； 4、机床各动力部件用电气控制，液压驱动。 2 四、毕业设计（论文）物化成果的具体内容及要求 1、设计说明书 1 份，达 1 万字以上，且要符合规范要求； 2、设计图样全部用 制，夹 具装配图需要有手工绘制的草图，除 “三图一 卡 ”外，设计的工程图样折合成图幅为 张；图样要求正确、完整、清晰， 符合规范，并力求采用新标准， 3、具体设计的图样有： （ 1） 油机气缸体三面粗镗组合机床 的 “三图一卡 ”设计； （ 2） 左主轴箱 装配图设计； （ 3） 零件图设计。 3 五、毕业设计（论文）进度计划 起讫日期 工作内容 备 注 3 月 3 日 3 月 4 日 布置任务 3 月 5 日 3 月 17 日 调查研究 ，毕业实习 3 月 18 日 4 月 15 日 方案论证，总体设计 4 月 16 日 4 月 30 日 技术设计（部件设计） 5 月 8 日 5 月 23 日 工作设计（零件设计） 5 月 24 日 6 月 7 日 撰写毕业设计说明书 6 月 8 日 6 月 10 日 毕业设计预答辩 6 月 11 日 6 月 13 日 修改资料 6 月 14 日 6 月 15 日 评阅材料 6 月 16 日 6 月 18 日 毕业答辩 6 月 19 日 6 月 21 日 材料整理装袋 4 六、主要参考文献： 1 叶伟昌主编 上册 )械工业出版社， 2001 2 叶伟昌主编 下册 )械工业出版社， 2001 3 胡家秀主编 北京：机械工业出版社， 1999 4 李益民主编 北京：机械工业出版社， 1995 5 艾兴等主编 北京：机械工业出版社， 1996 6 范云涨等主编 北京：机械工业出版社 ， 1993 7 孟宪椅等主编 北京：机械工业出版社， 1991 8 韩敬礼等主编 北京：机械工业出版社， 1994 9 谢家瀛主编 北京：机械工业出版社， 1999 10 杨培元等主编 北京：机械工业出版社， 1995 11 大连组合机床研究所编 北京：机械工业出版社， 1986 12 大连组合机床研究所编 北京：机械工业出版社， 1986 13 李云 备设计指导手册 机械工业出版社 . 1996 14 薛源顺 北京 2000 15 李益民 北京 1993 七、其他 毕业实习报告 专 业 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名 刘 少 卫 班 级 制 031 学 号 0361440124 指 导 教 师 刘 必 荣 日 期 2007 年 4 月 1 日 1 毕业实习报告 一、概述 大学四年的学习 生活匆匆而过，转眼到了我们毕业的日子。在这四年中，我们接触了多方面的知识，像通过学习高等数学培养并提高了我们的逻辑思维能力。有关的计算机知识则是我们走向社会的最基础的工具，而更重要的是我们学到了许多专业知识，如：机械制图知识、机械制造知识、机械制造装备知识、特种加工知识、自动化知识，而相关的实验则为我们提高了将理论联系为实践的机会。我们现在面临的毕业设计又则给我们提出了更高的要求。毕业设计是我们以前所学东西的融合，各方面知识的融会贯通；将锻炼我们从搜集资料直到设计出所需要的产品的能力，培养我们独立思维能 力，以及发现问题并积极解问题的能力，由于我们以前所面对的只是课本及校内的实验，所以我们的动手操作能力很薄弱，而且有很多的专业方面的经验知识是我们不知道的，为了使我们设计方案更能贴进实际，服务于实际，所以就有了我们这次的为期一周的毕业设计实习。当然，其目的还在于通过实习使学生获得基本生产的感性知识，理论联系实际，扩大知识面；同时专业实习又是锻炼和培养学生业务能力及素质的重要渠道，培养当代大学生具有吃苦耐劳的精神，也是学生接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径，逐步实现由学生到社会的转变，培养我们初步担任技术工作的能力、初步了解企业管理的基本方法和技能；体验企业工作的内容和方法， 加深对生产第一线情况的了解。在指导教师的指导下，通过对不同的生产企事业的参观，针对所学主要专业知识，结合实习单位具体情况，认真体会现代制造业的生产工艺流程、先进制造技术状况、先进设备的结构与操作、生产的组织与管理等。 总之，通过本次的毕业实习将使我们对自己所研究的课题有更全面更深刻的认识，从而为我们的毕业设计按时完成奠定了基础。 二、实习过程 由于我们毕业设计所涉及的内容有组合机床的设计及左主轴箱设计，所以我们所需 实习的对象也就是有关这方面生产的工厂。其具体实习地点为： 江苏江淮动力股份有限公司 、江苏悦达盐城市拖拉机厂、盐城市精密机床制造有限公司。 江苏江淮动力股份有限公司 、江苏悦达盐城市拖拉机厂所涉及到的是我所要设计的组合机床是如何工作及操作的，包括我所要设计的该类机床的左主轴箱的具体 2 构造。 盐城市精密机床制造有限公司所涉及到的是组合机床的各个部件的制造。从而对于我所要设计的课题可以更进一步的的了解以便设计。 三、实习内容及分析 3 月日，我们的第一站是 江苏江淮动力股份有限公司 ， 江苏江淮动力股份有限公司是高科技民营企 业 重庆东银集团旗下专业生产中、小功率发动机的大型企业，位居中国企业 500 强、中国农机行业上市公司之列。公司历史悠久，创建于 1945年， 1959 年开始生产发动机。现有员工 3000 人，年销售收入 21 亿元。 公司长期注重技术创新，投资亿元建成省级企业技术中心和国家级博士后科研工作站，建有具有国际先进水平的 算机辅助设计、制造、测试）网络，拥有行业中以三维激光扫描仪、三维激光成型机等先进设备和计算机软件为代表的 术，并积极引进应用同步开发、虚拟设计、快速原型制造、反求工程等高新技术改造传统产业和传统产品，确立了企业在行业技术进步方面的领先地位，逐步形成了具有自主版权和江动特色的节能单缸机、轻型多缸机、通用汽油机、小马力单缸机和拖拉机、发电机组（柴、汽油）等六大系列， 400 多个品种的优化产品结构，柴、汽油发动机都有代表品种通过美国 证。 走进厂区，只见洁净整齐的环境和次序井然的工作程序。虽然是国内的制造厂家，但是，到了车间，看过那些先进的流水线，那些熟练的技术水平，完全会感觉到现代化的管理。作为 拖拉机 产品的制造厂，一些诸如木屑的飞扬，机器的喧嚣以及混合着的胶水味油漆味等问 题，都是难免存在的，但是工厂已经把这些都尽可能的减少到最低限度了。走在车间，这些大多的木制厂家所面临的严重问题似乎在我们工厂并没有太大的困扰，反而是那些管理和效率吸引了大多的参观者。 在 江苏江淮动力股份有限公司 我着重参观 油机汽缸粗镗组合机床，从中我首先了解了该类卧式组合机床的组成：中间底座、滑座、动力头、回转鼓轮及夹具、卧式床身。其次就是重点了解我所设计的部分。最后对有于柴油机气缸加工的操作过程有进一步的认识。 3 月日，我们来到第二站 江苏悦达盐城拖拉机厂 ， 江苏悦达盐城拖拉机厂创建于 1995 年，是中华人民共和国机械部定点生产小型拖拉机的重点企业，国家大型企业，国有控股的股份制企业。 全厂占地面积 平方米， 96 年末工厂资产总值 元 ,固定资产原值 6500 万元，拥有各类设备 860 台 (套 )，主要生产线 18 条。具有年产东风 手扶拖拉机 6 万台、金马轮式拖拉机 2 万台的生产能力。 主产品 为两类 黄海牌东风 手扶拖拉机 、 黄海牌金马轮式拖拉机 。 计量工作 96 年我厂通过了国家技术监督局00124 计量检测体系认证。 96 年全厂生产两类 拖拉机共 55040 台，年销售 3 额 元，实现利润 1400 万元 。 本企业资信等级经盐城市工商银行评定为 在 江苏悦达盐城拖拉机厂 的实习 ,了解了目前制造业的基本情况 ,只是由于机械行业特有的技术操作熟练性和其具有的较大风险性 ,很遗憾地 ,不能多做一些具体实践的操作 ,但是观察了一台机床的各个零件的生产加工过程及其装配过程 ,使许多自己从书本上学的知识鲜活了起来 ,明白了本专业在一些技术制造上的具体应用 ，对所设计的机床有了大体的了解。 在参观期间我们分别到生产不同型号的拖拉机车间，在生产金马轮式拖拉机车间， 指导老师给我们详细讲解金马轮拖拉机主要零部件的加工装配工艺和整机的动力驱动问题以及内部液压系统的一系列构造，并从中了解该类拖拉机的发动机生产状况，以及其加工该类发动机的组合机床是如何运转和如何布置加工工具的一整套有关机床的问题。 3 月 日我们到了第三站盐城精密机床制造有限公司 ,顾名思义 ,精密机床制造有限公司是生产一些加工精度较高 ,技术要求高的机床设备的大型公司 ,主要加工的是机床内部的一些精度等级较高的小部件或者一些高精度的机床 ,如 m 级 ,平面磨床 所以机器也比较精密 ,所以有些也要在恒温 这个环境下伺候它们呢 进而保证加工零件的加工精度要求 . 在指导老师的讲解后 ,明白一般零件的加工过程如下 : 胚料 工艺上留加工余量 )调质 齿面 ) 齿轮零件加工工艺 : 粗车 轴端面 精密机床制造有限公司有多个用于加工磨头体的加工中心和多台数控机床 ,数控机床的体积小 ,价格相对比较便宜 ,加工比 较方便 ,加工中心有一个刀床和多个工作台同时对多个工作面进行加工 ,不仅避免了由于基准不重合产生的误差 ,提高了加工精度 ,而且也大大提高了加工效率 ,但是加工中心体积大 ,价格昂贵 ,而且对环境要求较高 ,这就提高了产品的成本 ,一般选择加工经济性较高的零件或者精度要求高的关键零件 . 在精密机床制造有限公司的实习中 ,极大地丰富了自己关于零件加工工艺的知识 ,拓展了自己的知识面 感触最深的是了解了数控机床在机械制造业中的重要性 ,它是电子信息技术和传统机械加工技术结合的产物，它集现代精密机械、计算机、通信、液压气动 、光电等多学科技术为一体，具有高效率、高精度、高自动化和高柔性等特点，是尖端工业所不可缺少的生产设备 无论在数量上 ,精度 ,性能指标上 ,中国制造业都远远落后于发达国家 ,需要我们奋起直追 . 四、实习感想 4 这次的实习 期间 ，让我了解到了工厂的规模水平、生产流程以及一些常规产品的制作， 此外，本次的毕业实习不仅使我们的理论与实践得到了一次完美的结合，而且加强了我们团队合作精神，培养了我们就实际问题提出适时性解决方案的能力，增强了我们的时间观念，为我们毕业设计的顺利进行提供 了保障。同时，通过实践，使我学到了很多实践知识。所谓实践是检验真理的唯一标准，通过旁站，使我近距离的观察了整个房屋的建造过程，学到了很多很适用的具体的施工知识，这些知识往往是我在学校很少接触，很少注意的，但又是十分重要基础的知识 . 我坚信通过这一次的实习，所获得的实践经验对我终身受益，在我毕业后的实际工作中将不断的得到验证，我会不断的理解和体会实习中所学到的知识，在未来的工作中我将把我所学到的理论知识和实践经验不断的应用到实际工作来，充分展示自我的个人价值和人生价值。为实现自我的理想和光明的前程努力。 毕业论文 开题论证报告 专 业 机械设计制造及自动化 学生姓名 刘 少 卫 班 级 制 031 学 号 0361440124 指导教师 刘 必 荣 完成日期 2007 年 4 月 15 日 1 课题名称： 油机气缸体三面粗镗组合机床设计（左主轴箱设计） 一、课题来 源、课题研究的主要内容及国内外现状综述 课题来源：江苏江淮动力集团，本人所设计的题目是 油机气缸体三面粗镗组合机床设计，主要完成左主轴箱装配图和零件图设计任务，所设计的机床主要用于加工柴油机左气缸体，本人在完成“三图一卡”的基础上，完成组合机床自动加工柴油机气缸体的左主轴箱设计。 1)制定工艺方案，确定机床的配置型式及结构方案； 2)三图一卡设计，包括： a)被加工零件工序图； (b) 加工示意图； (c) 机床联系尺寸图； (d) 生产率计算卡。 箱设计： 1) 左 轴箱总装图； 2) 左 轴箱箱体零件图； 3) 其它零件图； 4) 有关计算、校核等 当 我国加入 后，制造业所面临的机遇与挑战并存。 对组合机床的要求相对提高，从而设计机床的要求也提高。为了 组合机床行业适时调整战略，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，组合机床行业仅组合机床产品一项，产量快速增长， 相比 2001 年同比增长了 十个百分点 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。 研究的主要内容可涉及：工程设计相关的理论；产品设计中的技术难点；对如何进行同类产品设计进行研究；相关行业的热点技术问题；针对的设计任务的特点所采用的相关结构的工作原理；如何用相关的技术手段来保证设计质量；设计产品所涉及的相关技术；结构设计的合理性校验；产品设计的操作简便性、制造和使用的经济性；产品设计的环保、节能特性；产品设计的制造可实施性；产品设计的寿命；产品设计中零、部件的标准化、通用化问题。 二、本课题拟解决的问题 如设计选型、产品总体布局、产品 配置； 例如特定的参数要求，特定的结构要求，特定的性能要求； 标准件、通用件的选择； 例如相关的强度校核、刚度校核、局部结构设计问题的方案确定； 例如有限元分析、运动分析、动力学分析； 设计效果仿真；加工模拟仿真； 经济性；生产周期； 2 三、解决方案及预期效果 1） 对某种需求采用何种特殊结构； 2） 用何种设计 手段； 3） 用何种实验手段； 4） 用何种仿真手段； 产品的制造工艺性好；产品外形美观；产品的制造成本降低；提高设计的一次成功率、减少设计返工；交货期缩短；产品使用中的维护成本降低；设计的产品工作更稳定、可靠；产品结构合理，符合工作现场的需要，更易于操作和使用；产品的使用效果达到什么样的指标；产品拆卸方便、更易于维护；所设计的部分符合整个工艺流程的要求。 综上，目前已经基本完成资料收集工作，以及到相关的行业也进行了相应的实习，正在进行总体设计，进度适 中，争取在规定时间内保质保量地完成任务。 3 四、课题进度安排 3 月 5 日 3 月 17 日毕业实习阶段。 毕业实习，查阅资料，到多个公司实践，撰写实习报告。 3 月 18 日 4 月 15 日开题阶段。 提出总体设计方案及草图，填写开题报告。 4 月 16 日 5 月 23 日 设计初稿阶段。 完成总体设计图、部件图、零件图。 5 月 24 日 6 月 7 日 中期工作阶段。 完善设计图纸，编写毕业设计说明书，中期检查。 6 月 8 日 6 月 10 日毕业设计预答辩。 6 月 11 日 6 月 13 日毕业设计整改。 图纸修改、设计说明书修改、定稿，材料复查 。 6 月 14 日 6 月 15 日毕业设计材料评阅。 6 月 16 日 6 月 18 日毕业答辩。 6 月 19 日 6 月 21 日材料整理装袋。 五、指导教师意见 年 月 日 六、专业系意见 年 月 日 七、学院意见 年 月 日 文 献 资 料 专 业 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名 刘 少 卫 班 级 制 031 学 号 0361440124 指 导 教 师 刘 必 荣 文 献 资 料 1 吴何畏 , 王卫兵 . 钻孔组合机床液压传动和电气控制系 统的设计 J 2007,(01),58 2 吴何畏 , 王卫兵 . 钻孔组合机床液压传动和电气控制系统的设计 J, 2006,(08),56 3 李玮 , 沈勇 , 董军 , 姚顺忠 . 门刨床电气控制中的应用 J, 2003,(02),85 4 田艳芳 . 钻 孔 组 合 机 床 控 制 中 的 应 用 J. 机床与液压 , 2003,(04),180 5 王成安 , 关长伟 . 梯形图语言在实际工程设计中容易出现的错误分析J. 丹东纺专学报 , 2003,(04) ,176 庞伟 , 葛桂萍 . 组合机床控制中的应用 J 2001,(11) ,737赵红美 , 李静 , 耿亚楠 . 组合机床多轴箱 应用现状 J, 2006,(11),708 付书明，李明 . 柔性组合机床及其生产线的发展探讨 J, 2006,(01),489潘滨，韩松 J1999,(12),310周虹 . 影响数控机床零件加工精度的因素与补偿措施 J, 2005,(02) ,12024. 柔性组合机床及其生产 线的发展探讨 付书明 1,李 明 2 (郑州 450007; 郑州 450015) 摘 要 : 论述了柔性生产线的特点及发展趋势 ,介绍了数控组合机床的基本组成及常见的形式 ,指出了使传统的组合机床及其自动线具有柔性的重要意义 . 关键词 : 柔性 ;组合机床 ;生产线 中图分类号 : 文献标识码 : A 今天 ,市场环境发生了巨大的变化 ,消费的需求日趋主体化、个体化和多样化 ,这使得过去主要以成本高低来决定企业竞争力的局面得到了根本转变 ,企业竞争力已由产品品种、新 产品上市速度、交货期、质量和成本等多个指标共同决定 多品种变批量生产逐渐成为主流生产模式 0 世纪 90 年代以来 ,汽车、拖拉机行业市场的竞争更趋激烈 ,新产品层出不穷 ,产品市场寿命进一步缩短 ,新的产品层出不穷 ,新产品的开发周期日益缩短 拉机工业对高速化、柔性自动化技术装备的需求量日益增多 为适应新产品更新换代的步伐 ,使生产线在保持其高生产率的条件下 ,进一步提高其柔性 ,就越来越具有重要意义 . 组合机床及其生产线 ,是专用于大批量机械产品生 产的高效自动化技术设备 ,是汽车、拖拉机、内燃机等工业不可替代的主要加工设备 子技术、计算机技术等的发展 ,组合机床的机械结构和控制系统也发生了翻天覆地的变化 研究组合机床及其生产线的技术现状和发展趋势 ,使传统的组合机床及其自动线具有柔性 ,是拖拉机和汽车生产企业为满足市场需求所必须解决的问题 . 1 生产线的柔性化发展特点 控化 数控组合机床的出现 ,不仅完全改变了过去那种由继电器电路组成的组合机床的控制系统 ,而且也使组合机床机械结构乃至通用部件标准发生了或正在发生着巨大的变化 使得传统的专用机床和通用机床的界限 ,变得模糊起来 也出现了“组合机床柔性化”的提法和实践 也具有了一定的柔性 如美国 0 世纪 90 年代前期生产的汽车发动机缸体、缸盖加工设备 ,有 50%是传统的组合机床生产线 ,25%是可调可变生产线 ,25%是柔性生产系统 (日本在 19881992 年间 ,组合机床的数控化率已达 32%39%8%62%1国内也开展了数控组合机床的研究 缸体八工位数控组合机床 ,用以加工家用冰箱压缩机缸体 2维数控十字滑台和数控回转台 数控组合机床也是通过数控加工程序来改变加工行程、工作循环、切削参数、加工位置和自动换刀 结合组合机床特点 ,数控组合机床还可自动更换主轴箱 ,以适应变形品种的加工 . 必须指出的是 ,一般意义上的数 控组合机床与数控机床是完全不同的 ,数控机床是在通用机床的基础上发展起来的 ,它不必考虑零部件的通用化问题 ,它的加工工艺十分广泛 ,主要用于零件小批量生产模式中 它是由数控化的通用部件作为零部件而组装成的 ,因而具有传统组合机床通用部件设计、制造标准化的优点 ;它的工艺范围相对较窄 ,主要用于多品种变批量生产当中 数控组合机床是数控机床的一种 ,随着技术的发展 ,数控组合机床与一般意义上的数控机床的差别将逐渐缩小 . 块化 为适应数控组合机床的发展 ,就 出现了组成数控机床的数控加工功能模块 也是组合机床数控化的必要基础 它必将引起组合机床通用件发生根本性变化 按其数控坐标 (轴 )数 ,主要有单坐标、双坐标和三坐标 有单轴和多轴模块 ,也有单轴和多轴复合加工模块 主要有 2种方式 设计数控通用件 控二维 (十字 )滑台、数控回转工作台等 ,都属于这种方式 ;二是根据数 控加工的特点 ,研制数控组合机床所独有的部件 ,如自动更换式多轴主轴箱、数控回转刀库、数控换刀机械手、数控换箱机械手等 . 速化 由于高速加工可大大降低零件表面粗糙度及切削力、大大减小切削温度、提高生产效率 ,故机床的高速化研究方兴未艾 ,特别是数控机床的主运动和进给运动已达到了惊人的高速 主轴转速可达 15 000 r60 000 r/作台快进速度高达 90120 m/组合机床的速度也越来越高 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 3 075 m/给速度达 3 600 mm/采用安装有片的新颖镗刀加工灰铸铁时 ,切削速度达 800 m/给速度达 1 500 mm/. 密化 由于机床实现了数控化 ,因而机床的加工精度越来越高 ,使一些过去看来难以达到的加工精度 ,今天也已经实现了 意大利 司生产的 00 型加工中心 ,X、 Y、 Z 轴的定位精度均为 复定位精度为 轴定位精度 6 ,重复定位精度 3 也要求提高设备的工序能力系数 ,使加工误差在 内 1. 防护化 全封闭防护是现在机床的一大特点 ,不论是单机还是机床生产线 ,均采用全封闭的外包装 压全部采用空中走线 不但使机床及其生产线外型美观 ,而且也提高了机床及生产线的安全性、可靠性和维修的便利性 . 2 数控组合机床通用部件 众所周知 ,传统的组合机床属刚性的专用机床 ,它主要由一些具有独立功能的通用部件及少许专用部件所构成 ,是典型的模块化机床 或模块 )赋予柔性 ,使其成为柔性通用部 件 ,用这些柔性通用部件就可以构成多种形式的柔性组合机床 研制数控组合机床通用部件是制造柔性化的组合机床及其生产线的基础 . 控动力滑台 一维数控滑台、二维数控十字滑台是数控组合机床的基础部件 采用交流伺服电机或步进电机驱动 该工业塑料导轨板是一种以聚四氟乙烯为主的塑料板材 ,厚度为 4 需要可以选择不同的规格 ),可以进行各种机械加工 ,其粘结工艺也很简单 可以使数控滑台运动轻快 ,振动小、 噪声低 ,并能防止低速爬行 由于这种材料具有较好的耐磨性 ,因此可以延长导轨的寿命 在切削负荷较小的精加工场合 ,也可在动力滑台上用直线滚动导轨代替滑动导轨 ,实现动力滑台的滚动化 (滚动导轨 +滚珠丝杠 )维数控滑台的传动丝杠均采用双螺母滚珠丝杠 ,以消除双向传动间隙 ,提高数控滑台的传动精度 . 控回转工作台 在组合机床中 ,回转式多工位组合机床占有很重要的地位 德国在 19901992 年期间 ,回转式多工位组合机床和自动线的产量约各占组合机床总数的 50%左右 1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、拖拉机和压缩机等工业部门广泛采用 目前 ,国内已开发出系列数控回转工作台 ,它可以水平方式安装于主机中间底座的台面上 ,以完成对工件的多面加工 ,也可以垂直方式安装于主机动力滑台上 ,实现自动换刀加工 制系统或专门配套的控制系统 ,完成与主机相协调的各种加工的分度回转运动 工作台上可安装板、盘或其它形状较复杂的被加工零部件 ,从而实现等分的和不等分的连续的孔、槽以及曲面的加工 ,且能达到很高的精度 . 控切削头 现国内已经开发出可实现无级调速的各种切削头 ,如数控钻削头、镗削头、铣削头等等 该铣头既可用于组合铣床 ,又可用于数控组合铣床 该铣头有两个显著特点 :一是铣头转速可无级调速 ,这是因为它可采用变频器来实现电机的调速 ;二是它具有铣头轴向进给运动 控回转台组合 ,可完成对零件的多面加工 不仅为组合铣床添加了新成员 ,也为数控组合机床增添了新的通用部件 . 3 常见的柔性数控组合机床 控转塔组合机床 数控转塔动力头可与数控滑台和其它通用部件组成数控转塔组合机床 有立式、卧式和倾斜式的 ,故可构成多种形式的数控转塔机床 即可对工件进行多工序加工 ,也可在不同的工位加工不同的零件 . 控自动更换多轴箱组合机床 多轴加工是组合机床获得高生产率的主要手段 ,由数控可更换主轴箱所组成的数控 组合机床既保证了机床的高效又兼备了高的柔性 所以 ,从理论上讲 ,可更换的多轴箱的数量是不受限制的 ,从而具有更大的灵活性 控换刀和换箱复合式组合机床 此类柔性组合机床实际是将加工中心和组合机床巧妙地结合在一起 ,既保持了组合机床的高效又兼备了加工中心的高柔性 坐标加工模块 带换刀装置的三坐标加工模块 ,其加工主轴可实现 X、 Y、 Z 三个坐标轴的运动 ,刀具也可自动更换 ,对加工族系零件有较大的灵活性 配以回转工作台或回转夹具也可组成四轴、五轴加工单元 又可以用于组合机床自动线 ,使其成为柔性自动线 4. 4 结 语 柔性组合机床及组合机床柔性生产线是实现刚性的多品种变批量生产方式的主要设备 数控技术、自动化技术等先进制造技术的发展为其生产与发展提供了坚实的技术基础 研制、采用 柔性组合机床与组合机床柔性生产线 ,不仅应当成为技术革新的主要内容 ,而且将成为企业提高竞争力的 参考文献 : 1 李如松 L.(200505)2 李秀敏 J 2003,(4):413 息宣传部 , 辑部 国国际 制造技术展览会的报导 (一 )J 1999,(1):54 潘 滨 ,韩 松 J合机床与自动化加工技术 ,1999,(12):1组合机床多轴箱 应用现状 赵红美 ,李静 ,耿亚楠 (河北农业大学机电工程学院 ,保定 071001) 摘要 : 总结国内外组合机床多轴箱 应用现状 ,并讨论存在的问题 ,指出多轴箱的设计软件系统发展趋势。 关键词 :组合机床 多轴箱 图分类号 :7 文献标识码 :A 文章编号 : 1671 3133(2006)110063 03 0 引言 多轴箱是组合机床的重要组成部件 ,用于布置 (按所要求的坐标位置 )机床工作主轴及其传动零件和相应附加机构 1。多轴箱的设计是组合机床设计过程中至关重要的一环 ,其设计质量的好坏 ,将直接影响组合机床的设计质量。目前 , 域 ,但在多轴箱的设计过程中 ,当 术涉及到方案决策、评价分析、重要参数选择等方面的内容时 ,往往需要人为地进行较多的干预 ,设计师的水平在很大程度上决定了多轴箱的设计水平。如果吸取领域专家在设计实践中积累起来的宝贵经验并将其形成规则用来指导设计师 ,使多轴箱 统向智能型方向发展 ,势必会减少人为干涉 ,从而提高多轴箱的设计质量及其设计效率。 1 多轴箱 关键技术 多轴箱 统设计的关键在于将 术灵活应用于传动方案的设计和干涉检验。传动方案的确定是整个设计的关键 ,主要有传动比的分配、齿轮模数的选用、传动链的分组以及传动模型的选择、确定齿轮参数。其次是干涉检验过程 ,主要检验齿轮之间、齿轮与轴或轴套之间、齿轮与箱体之间的干涉情况。提高这两部分的智能化程度是多轴箱 统的关键。 2 多轴箱 研究现状 2 1 国外现状 国外组合机床 术的研究开展得较早 ,上世纪 60 年代初 ,一些工业发 达国家首先在多轴箱 面开展研究。尤其是进入 80 年代以来 ,随着计算机技术的发展 ,交互式绘图和数据库管理系统等发展和应用 ,使组合机床 术使用范围不断扩大 ,如美国的 机床公司 ,德国赫勒许勒(司 ,英国克劳斯 (司 ,组合机床已经向 成系统发展 ,其中多轴箱模块化设计已趋于成熟。 2 2 国内现状 上世纪 70 年代初 ,大连组合机床研究所已 开始这方面的研究工作。 1978 年 ,组合机床 术列为国家机械工业重点项目 ,从此开始了我国组合机床 前 ,大连机床厂、常州机床总厂、武汉机床集团公司、安阳第二机床厂、保定第二机床厂、济宁机床厂和大连组合机床研究所等 ,在组合机床设计中普遍应用 术。近年来 ,随着 。 术的日益成熟 , 、 多种 术已广泛应用于组合机床设计。其中 ,有关多轴箱计算机辅助设计的研究工作也相应取得了很大成就 ,已经研制出较多有效的软件系统。 1)大连组合 机床厂研制的多轴箱 统通过数学模型模拟多轴箱运转情况 ,检验多轴箱的所有几何干涉、转速及转向错误 ,并能自动生成多轴箱的装配表、零件明细表、装配图和零件加工图等 ,软件设计科学、严谨。 2)河南科技大学根据组合机床的设计特点 ,结合先进设计技术 ,在三维设计软件 平台上进行二次开发 ,建立了组合机床 统 ,其中 ,多轴箱的设计包括多轴箱体的设计和传动系统的设计两部分。多轴箱设计模块在多轴箱总体装配模型的设计平台上 ,通过友好的人机交互界面接受用户输入的数据。多轴箱体的设计过程是调用多轴箱体零件并根据参数更新模 型 ;主轴箱的传动系统可以分为六种基本的传动模型 ,主轴箱设计图形库中包括这六种基本传动。 模型的模板 ,传动系统的设计过程是调用基本传动模型 ,并通过不断地组合形成需要的传动总体系统。最后 ,配制成用户需要的多轴箱结构形式 4。此软件采用三维形式表达多轴箱的传动系统 ,便于干涉检验及参数的更改。 3)广西工学院利用三维 件 0 开发针对多轴箱的三维变量化 统。所谓变量化设计是一种基于用户设计层次的设计方法 ,它将图形的尺寸关系和几何关系以变量的形式表示 ,通过对图形变量的赋值 ,以实现图形 的生成或修改 ,从而得到所需的设计图形。按这种方法设计多轴箱 ,不仅大大减少了设计人员的设计、计算和绘图工作量 ,而且设计出的多轴箱三维模型直观、可视性强 ,检查各种干涉方便快捷 ,如发现问题可再次修改变量 ,以满足设计要求。此外 ,还可利用 机构运动模拟功能对装配好的多轴箱进行模拟旋转运动 ,更好地观察多轴箱的运动状态 ,使得设计更趋于合理。 4)黄石高等专科学校以 平台 ,开发组 合机床多轴箱传动总体方案设计 件 ,该软件利用 内嵌言编程实现 次开发 5。在 建立设计菜单 ,该菜单包括设计软件说明、使用方法选择、箱体选择、轴径计算、传动方案设计、干涉检查和输出结果等项。其中 ,关键性的模块是传动方案设计和干涉检查。传动方案设计包括分配传动比、选用齿轮模数、传动链分组、确定齿轮参数等 ;干涉检查模块主要检查指定齿轮与轴或轴套是否发生干涉 ,用户完成传动系统初步方案后 ,由于图中仅画出各齿轮的分度圆 ,有时对齿轮或轴套是否发生干涉用肉眼难以判断 ,调用该模块 ,用鼠标先后点取需检查的齿轮分度圆和轴心 ,便自动显示检查结论 ,若发生干涉 ,允许用户修改参 数。此 件通过友好的人机交互界面得到了多轴箱的设计结果 ,既有利于掌握设计方法 ,又避免繁杂的计算 ,使学习效率大大提高 ,适用于教学。另外 ,燕山大学 ,扬州大学 ,扬州柴油机厂 ,华北电力大学 ,渝州大学等部门也针对多轴箱开发了 计软件 ,辅助完成从组合机床多轴箱设计到绘图的全过程。综观国内外多轴箱的设计软件 ,其优点可归纳为 : 1)多轴箱组成部件的模块化设计已基本实现 ,通过引入 术如 来完成组成构件的参数化、模块化设计 ; 2)各构件干涉校核部分也比较完善 ,尤其是在 三维设计软件 平台上开发的多轴箱 统 ,设计过程比较形象直观 ,干涉校核方便快捷 ,易更改。但也均存在一定的缺陷 ,如关