活动压紧板多孔钻专机设计（通过答辩全套带图纸）
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定单218主要是打 计一个多轴箱就行了， 毕业设计（论文）任务书 题目：活动压紧板多孔钻专机设计 系 名 机械系 专 业 制造方向 学 号 6010201058 学生姓名 李建伟 指导教师 曲云霞 职 称 教授 2013 年 12 月 12 日 一、 原始依据（包括设计或论文的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等。） 多孔钻专用机床是一种组合机床，在实际生产中经常用到，用于大批量生产。对于机械 制造专业的学生来说，深入了解其工作原理、结 构及特点具有实际意义。本课题要求学生针对活动压紧板零件，分析并制定其生产工艺规程，完成多孔钻专机的结构设计。 二、参考文献 建议查阅有关组合机床、组合钻床的科技论文，机械装备设计方法及相关的设计手册等方面的资料。 1 王玉改 、铰只用一个主轴箱的组合机床设计 2012/27 2 孟俊焕，冯瑞宁 ,王会 J2004 年，第 34 期 :143刘秋鹏 J2008 年，第 9 期： 70 三、设计（研究）内容和要求（包括设计或研究内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求。） 要求学生查阅相关的中外文献，了解组合机床的应用背景、发展现状和发展趋势，主要完成以下几方面的工作：对被加工零件进行工艺分析并制定工艺路线；完成组合机床三图一卡设计；设计 多孔钻专机 多轴箱。 绘制装配图和主要零件的零件图： 总图量不少于折合 纸 2 张（不包括示意图）。 撰写设计说明书：说明书必须包括主要元件的选型、计算等内容，说明书字数不少于 15000字。 指导教师（签字） 年 月 日 审题 小组组长（签字） 年 月 日 1 of of of is a of at it is a of of in of in is of as in 0s is 60%), 20%) 20%). It is of in a of in of of to a to a as a it is as a of 0 at as of as a of in to of of 1 of on of 2 in in a of an of in of to on a of at on a in in or by in of or of a of by a in to 990 992, of of 0% of It be of is a of of 250a in of a of / 3. At by of is 0 of a in 0 0 a of to In 0s, in to a of by to be or up of of if of to It is is to in by to To is to of a in to to 3 in of CD of up 075m/of up 600mm/in of BN of 00m/500mm/of 46mm of be / 3 of is of is to by to by of in to to or of of At by of up to 0m/or of 0m/At to or of 0s, in in to 12400000a of of As a of a is so is by 3 of of a as a of s an in to of of to to of of of is of In to of of a of 4 0 of so of 0s 0s, a NC is by 988 992, of of 2% 39%, of 5% C 51%; of NC of 8% 62% of of C 45% 66% (). of NC is It be 0s to to of to 5 in of of is s to 00% of on of of is of to of of is an of a of of NC of to a by a of be to C of of of so as to to to in of NC C of Z), ZU B) 5 a NC or by C NC be in be in a is a of of of to in as of of 500m/of of is a of to be is an of a of be as a of be in a of it be to of as in to a of so NC of of be of of in if of be in on or by of 6 of is a or of or It is in s is a of of in as a MM in a of a of do or to of be of be in be a to or of of be to 7 1of of is a of at it is a of of in of in is of as in 0is 60%), 20%) 20%). It is of in a of in of of to a to a as a it is as a of 0 as a an of on a in in or by in to 990 992, be of is a of 250a in of 0 of a s,It is is by of up 600mm/in of is or of of to or in to 2of As a of to of of is of In to of of a of 0NC is by of 2% 39%, of 5% C 51%; of 62%66%(to of 5of of s to 00% of of is of of of NC of to a by a NC of Z), B) by C NC be in is a of of to in as of of of to be is an be as a of be in a of as in to a of so NC of of be of of by of is a or or It is in is a of of in as MM in a of a of do or 1 组合机床和自动线的技术发展趋势 组合机床和组合机床自动线是一种专用高效自动化技术装备，目前，由于它仍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，因而被广泛应用于汽车、拖拉机、内燃机和压缩机等许多工业生产领域。其中 ，特别是汽车工业，是组合机床和自动线最大的用户。如德国大众汽车厂在 发动机工厂， 90 年代初 所采用的金属切削机床主要是自动线 (60%)、组合机床 (20%)和加工中心 (20%)。显然，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和自动线。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。 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。近 20 年来，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。 1 组合机床品种 的发展重点 在组合机床这类专用机床中，回转式多工位组合机床和自动线占有很重要的地位。因为这 两类机床可以把工件的许多加工工序分配到多个加工工位上，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、摩托车和压缩机等工业部门所采用。 根据有关统计资料，德国在 1990 1992 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。 应指出，回转式多工位组合机床实际上是一种特殊型式的小型自动线，适合于加工轮廓尺寸 250中小 件。与自动线相比，在加工同一种工件的情况下，回转式多工位组合机床所占作业面积要比自动线约小 2/3。 2 自动线节拍时间进一步缩短 2 目前，以大批量生产为特征的轿车和轻型载货车，其发动机的年产量通常为 60万台左右，实现这样大的批量 生产，回转式多工位组合机床和自动线在三班运行的情况下，其节拍时间一般为 20 30 秒，当零件生产批量更大 时，机床的节拍时间还要更短些。在 70 年代 ，自动线要实现这样短的节拍，往往要采用并列的双工位或设 置双线的办法，即对决定自动线节拍的、工序时间最长的加工工序要通过并联两个相同的加工工位，如果限制性 工序较多时，则通过采用两条相同的自动线来平衡自动线系统的加工节拍。显然，这样就要增加设备投资和作业 面积。 自动线的短节拍，主要是通过缩短基本时间和辅助时间来实现的。 缩短基本时间的主要途径是采用新的刀具材料和新颖刀具，以通过提高切削速度和进给速度来缩短基本时间。 例如，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 3075m/给速度达 3600mm/如，在镗削灰铸铁缸体的缸孔时，采用装有三个可转位 片的新颖镗刀头，切削速度达 800m/给速度为 1500mm/工深度为 146缸孔，其实际加工时间仅为 传统加工工艺可缩 短 2/3 的加工时间。 缩短辅助时间主要是缩短包括工件输送、加工模块快速引进以及加工模块由快进转换为工进后至刀具切入工件 所花的时间。为缩短这部分空行程时间，普遍采用提高工件 (工件直接输送 )或随行夹具的输送速度和加工模 块的 快速移动速度。目前，随行夹具的输送速度可达 60m/更高些，加工模块快速移动速度达 40m/ 目前，随行夹具高速输送装置常用的有电液比例阀控制的或摆线驱动的输送装置。 70 年代末， 自动线长 12 个加工工位，输送步距为 1400送重量为 7000送速度 个步距的输送时间 仅为 该输送装置的运动特性曲线。由于电液比例阀控制系统具有良好的启动和制动性能，且系统 结 构简单，至今，这种输送装置仍被许多自动线所采用。 3 组合机床柔性化进展迅速 十多年来，作为组合机床重要用户的汽车工业，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。在 70 年代，数控系统的可靠性有了很大 的提高，故 3 到 70 年代末和 80 年代初，像 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 (包括部分其它形式的专用机床 )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%(表 2)。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。应指出，进入 90 年代以来，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 (目前一般为 35 个月 )，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。 柔性组合机床和柔性自动线用的数控加工模块，按其数控坐标 (轴 )数，主要有单坐标 (Z)、双坐标 ( )和三坐标 (工模块；按其主轴数，有单轴和多轴加工模块，也有单轴和多轴复合加工模块。 单坐标加工模块由数控滑台和主轴部件 (或多轴箱，包括可换多轴箱 )组成。双坐标加工模块由数控十字滑台和 主轴部件组成，例如数控双坐标铣削模块。 立柱移动式数控三坐标加工模块，其刀具能在三个坐标上实现运动，可根据加工工件的品种和加工任务 配备刀库、换刀机械手以及所需的刀具，具有很高的柔性。这种加工模块是柔性自动线实现多品种加工最重要的 模块之一。 立柱移动式 坐标加工模块可利用 X 轴和 Y 轴的联动来实现周边铣削工艺，特别是在铣削象变速箱体这类刚 性较差的工件时，可采用较小直径的铣刀，实现高速 (切削速度达 2500m/边铣削 ，由此减小加工时的切削 力和工件的变形。这比采用双坐标铣削加工模块用大直径铣刀进行铣削要优越得多。 多轴加工模块是又一种重要模块，主要用于加工箱体和盘类工件的柔性组合机床和柔性自动线。这类模块有多 种不同的结构形式，但基本上可分为自动换箱式多轴加工模块、转塔式多轴加工模块和回转工作台式 4 多轴加工模块。自动换箱式模块由于可在专门设置的多轴箱库中储存较多的多轴箱，故可用来加工较多不 同品种的工件。而转塔式和回转工作台式多轴加工模块，由于在转塔头和回转工作台上允许装的多轴箱数量有限 (一般为 4 6 个 )，所以这种加 工模块只能实现有限品种的加工。 在自动线上采用 坐标加工模块和转塔式多轴加工模块，不仅可实现不同品种工件的加工，而且在自动线 节拍时间内 (如果节拍时间允许的话 )，这类加工模块还可以在同一个加工工位上通过其自动换刀或换箱，依次实 现多道加工工序 (粗镗、半精镗和精镗；钻孔、扩孔和攻丝 )，从而减少自动线的加工工位数，缩短自动线的长度 。 单轴和多轴复合加工模块是一种三坐标数控加工模块，可通过自动换刀或自动更换多轴箱而实现单轴加工或多轴加工。值得提及的是，在 80 年代中期德国 司 推出的块化系统是很有特色的一种模块化系统，该系统充分应用模块化结构原理，在作为系统基础模块的 坐标模块上，通过增减各种不同的功能模块，拼装成各种不同坐标或不用工艺用途的加工模块。具体地说 ，从坐标看，除三坐标外，还可组成双坐标和单坐标加工模块；从刀库看，可装设刀具库和多轴箱库，可单独实 现刀具或多轴箱的自动更换，也可依次实现刀具和多轴箱的更换。 5 阅读书目 1 M 999. 2 M. 2002. 3 u. M. 2001. 4M. F. M. 004. 5 Z. M . 002. 6 T. A. M . 1990. 7 A. R. M 2000 8 H. M 1998. 9 机械制造工程英语选读 M1987. 10 机械制造工艺及设备专业英语 M1986 版 . 11 机械专业英语 M1992. 12 徐旭东 M国机械工程， 1995. 毕业设计（论文）任务书 题目：活动压紧板多孔钻专机设计 系 名 机械系 专 业 制造方向 学 号 6010201058 学生姓名 李建伟 指导教师 曲云霞 职 称 教授 2013 年 12 月 12 日 一、 原始依据（包括设计或论文的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等。） 多孔钻专用机床是一种组合机床，在实际生产中经常用到，用于大批量生产。对于机械 制造专业的学生来说，深入了解其工作原理、结 构及特点具有实际意义。本课题要求学生针对活动压紧板零件，分析并制定其生产工艺规程，完成多孔钻专机的结构设计。 二、参考文献 建议查阅有关组合机床、组合钻床的科技论文，机械装备设计方法及相关的设计手册等方面的资料。 1 王玉改 、铰只用一个主轴箱的组合机床设计 2012/27 2 孟俊焕，冯瑞宁 ,王会 J2004 年，第 34 期 :143刘秋鹏 J2008 年，第 9 期： 70 三、设计（研究）内容和要求（包括设计或研究内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求。） 要求学生查阅相关的中外文献，了解组合机床的应用背景、发展现状和发展趋势，主要完成以下几方面的工作：对被加工零件进行工艺分析并制定工艺路线；完成组合机床三图一卡设计；设计 多孔钻专机 多轴箱。 绘制装配图和主要零件的零件图： 总图量不少于折合 纸 2 张（不包括示意图）。 撰写设计说明书：说明书必须包括主要元件的选型、计算等内容，说明书字数不少于 15000字。 指导教师（签字） 年 月 日 审题 小组组长（签字） 年 月 日 1 宁 论文 ) 活动压紧板多孔钻专机设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 2 I 摘要 应用组合机床加工大批量零件，快捷高效，生产效率高是机械加工的发展方向。本次毕业设计的题目是“ 活动压紧板多孔钻专机设计 ”。在工艺制定过程中，通过批量的进行 钻孔 的加工方案，并寻求最佳的工艺方案，借此说明了工艺在生产过程中的重要性。本人的设计的主要内容是：进行了机床总体布局设计；对机床的进给和传动部分进行了设计；结合实例，介绍了夹具设计方法；通过此设计，本机床完全能满足设计要求，与传统的机床相比，本机床具有自动化程度高，生产率高，精度高等优点。 关键词： 组合机床； 钻孔 ；夹具设计；手动of is of of is of - 0 in a of to of in of my of on of 录 摘要 . I . 绪论 . 错误 !未定义书签。 合机床的简介 . 错误 !未定义书签。 机床在国民经济的地位及其发展简史 . 错误 !未定义书签。 本课题国内外研究概况 . 错误 !未定义书签。 国内组合机床现状 . 错误 !未定义书签。 国外组合机床现状 . 错误 !未定义书签。 2 组合机床的总体设计 . 错误 !未定义书签。 组合机床方案的制定 . 错误 !未定义书签。 制定工艺方案 . 错误 !未定义书签。 确定组合机床的配置形式和结构方案。 . 错误 !未定义书签。 确定切削用量及选择刀具 . 错误 !未定义书签。 确定工序间余量 . 错误 !未定义书签。 选择切削用量 . 错误 !未定义书签。 确定切削力、切削扭矩、切削功率 . 错误 !未定义书签。 选择刀具结构 . 错误 !未定义书签。 钻孔组合机床总设计“三图一卡”的编制 . 错误 !未定义书签。 被加工零件工序图 . 错误 !未定义书签。 加工示意图 . 错误 !未定义书签。 机床联系尺寸图 . 错误 !未定义书签。 生产率计算 卡 . 错误 !未定义书签。 多轴箱的设计 . 错误 !未定义书签。 绘制多轴箱设计原始依据图 . 错误 !未定义书签。 齿轮模数选择 . 错误 !未定义书签。 多轴箱的传动设计 . 错误 !未定义书签。 绘制传动系统图 . 错误 !未定义书签。 传动零件的校核 . 错误 !未定义书签。 结论 . 错误 !未定义书签。 致 谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 购买后包含有 咨询 I 宁 论文 ) 活动压紧板多孔钻专机设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 购买后包含有 咨询 要 应用组合机床加工大批量零件，快捷高效，生产效率高是机械加工的发展方向。本次毕业设计的题目是“ 活动压紧板多孔钻专机设计 ”。在工艺制定过程中，通过批量的进行 钻 孔 的加工方案，并寻求最佳的工艺方案，借此说明了工艺在生产过程中的重要性。本人的设计的主要内容是：进行了机床总体布局设计；对机床的进给和传动部分进行了设计；结合 实例，介绍了夹具设计方法；通过此设计，本机床完全能满足设计要求，与传统的机床相比，本机床具有自动化程度高，生产率高，精度高等优点。 关键词： 组合机床； 钻 孔 ；夹具设计；手动购买后包含有 咨询 of is of of is of - 0 in a of to of in of my of on of 咨询 录 摘要 . . 绪论 . 1 合机床的简介 . 5 机床在国民经济的地位及其发展简史 . 6 本课题国内外研究概况 . 8 国内组合 机床现状 . 9 国外组合机床现状 . 11 2 组合机床的总体设计 . 13 组合机床方案的制定 . 13 制定工艺方案 . 13 确定组合机床的配置形式和结构方案。 . 14 确定切削用量及选择刀具 . 15 确定工序间余量 . 15 选择切削用量 . 15 确定切削力、切削扭矩、切削功率 . 16 选择刀具结构 . 17 钻孔组合机床总设计“三图一卡”的编制 . 17 被加工零件工序图 . 17 加工示意图 . 18 机床联系尺寸图 . 23 生产率计算卡 . 25 多轴箱的设计 . 26 绘制多轴箱设计原始依据图 . 26 齿轮模数选择 . 28 多轴箱的传动设计 . 28 绘制传动系统图 . 30 传动零件的校核 . 30 结论 . 32 致 谢 . 33 参考文献 . 34 购买后包含有 咨询 1 购买后包含有 咨询 2 购买后包含有 咨询 3 购买后包含有 咨询 4 购买后包含有 咨询 5 1 绪论 合机床的简介 组合机床是以通用部件为基础，根据特定的形状和工件的 加工工艺及夹具设计独特，组成的半自动或自动机床。 组合机床一般采用多轴，多刀，多进程，多或多级处理，生产效率几倍比普通机床高几倍。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，已广泛应用于大批量，大批量生产，并可用于组成自动生产线。 组合机床一般用于加工箱体零件或特殊形状的。工件的加工，一般不旋转，相对进给运动的刀具的旋转运动和刀具和工件，来实现钻孔，扩孔，钻孔，扩孔，钻孔，铣削平面，内、外螺纹切削加工圆等。夹紧工件的加工头旋转组合机床，由 刀具作进给运动，也可达到一定的旋转部件（如飞轮，汽车后桥等）的循环和过程。 在第二十世纪 70 年代，随着可转位刀具，刀具的发展密度，孔尺寸自动检测和自动刀具补偿技术，提高组合机床的加工精度。高达 000 毫米的铣削平面，表面粗糙度可达 孔精度可以达到 10，孔距精度可达 用机床是随着汽车产业的兴起发展。在专用机床的某些部分重复使用，并逐渐发展成一个通用部件，导致在一个组合机床。组合机床是最早的 1911 在美国，为汽车零部件加工。在 每台机器的开始，本厂有他们的标准通用部件。为了提高互换性通用不同配件厂，方便了用户的使用和维修， 1953美国福特汽车公司和通用汽车公司和美国机械厂协商，确定组合机床通用部件标准化的原则，严格的规定尺寸的组件之间的接触，但部分结构未指定。组合机床的设计，基本上有两种方式：一，目前是根据处理对象的特点专门设计的，这是最常见的做法。其次，在组合机床广泛用于机械行业在我国，大多数的工人和技术人员总结生产和使用组合机床的经验，发现不在其组件共同组合机，可设计成通用的部件，和一些行业是一个组合机床的加工范围完成极为相似 ，它是可能的设计的，通用机床，机床被称为“专业的组合机床”。本机不根据具体的处理对象都需要特殊的设计和生产，可设计为多功能，组织大批量生产，然后根据加工零件的具体需要，夹具和简单的切割工具，可以由一个特定的对象的高效加工设备。 购买后包含有 咨询 6 通用部件按功能可分为动力元件，支撑部分，传输部分，控制部分和附件五。动力装置是用于组合机床主运动和进给运动的部件。主电源箱，切削头和动力滑台。 支撑组件用于安装动力滑台进给机构，一头或夹具切割，侧基，中间底座，支架，可调支架，立柱和立柱底座等。 传动部分可用于运输或主轴箱的加工站组成 ，主要分度回转台，环形分度回转台，鼓和往复工作台等。 控制单元用以控制机床的自动循环组成，液压站，电气柜和控制表。附件有润滑装置，冷却装置和排屑装置等。 为了使组合机床能被用在小批量生产中，常常需要应用成组技术，集中在一台组合机床类似零件的结构和工艺，以提高机床的利用率。本机有两种常见的，但主轴箱组合机床和机床刀架。 组合机床未来的发展将更加调速电动机和滚珠丝杠驱动，简化了结构，缩短生产周期时间；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；柔性制造系统和成 。 机床在国民经济的地位 及其发展简史 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。由于机械零件的形状精度、尺寸精度和表面粗糙度，目前主要靠切削加工的方法来达到，特别是形状复杂、精度要求高和表面粗糙度要求小的零件，往往需要在机床上经过几道甚至几十道切削加工工艺才能完成。因此，机床是现代机械制造业中最重要的加工设备。在一般机械制造厂中，机床所担负的加工工作量，约占机械制造 总工作量的 40% 60%，机床的技术性能直接影响机械产品的质量及其制造的经济性，进而决定着国民经济的发展水平。可以这样说，如果没有机床的发展，如果不具备今天这样品种繁多、结构完善和性能精良的各种机床，现代社会目前所达到的高度物质文明将是不可想象的。 一个国家要繁荣富强，必须实现工业、农业、国防和科学技术的现代化，这就需要一个强大的机械制造业为国民经济各部门提供现代化的先进技术设备与装备，即各种机器、仪器和工具等。然而，一个现代化的机械制造业必须要有一个现代化的机床制造业购买后包含有 咨询 7 做后盾。机床工业是机械制造业的“装备 部”、“总工艺师”，对国民经济发展起着重大作用。因此，许多国家都十分重视本国机床工业的发展和机床技术水平的提高，使本国国民经济的发展建立在坚实可靠的基础上。 机床是人类在长期生产实践中，不断改进生产工具的基础上生产的，并随着社会生产的发展和科学技术的进步而渐趋完善。最原始的机床是木制的，所有运动都是由人力或畜力驱动，主要用于加工木料、石料和陶瓷制品的泥坯，它们实际上并不是一种完整的机器。现代意义上的用于加工金属机械零件的机床，是在 18 世纪中叶才开始发展起来的。当时，欧美一些工业最发达的国家，开始了从工场手 工业向资本主义机器大工业生产方式的过渡，需要越来越多的各种机器，这就推动了机床的迅速发展。为使蒸汽机的发明付诸实用， 1770 年前后创制了镗削蒸汽机汽缸内孔用的镗床。 1797 年发明了带有机动刀架的车床，开创了用机械代替人手控制刀具运动的先声，不仅解放了人的双手，并使机床的加工精度和工效起了一个飞跃，初步形成了现代机床的雏型。续车床之后，随着机械制造业的发展，其他各种机床也陆续被创制出来。至 19世纪末，车床、钻床、镗床、刨床、拉床、铣床、磨床、齿轮加工机床等基本类型的机床已先后形成。 上世纪初以来，由于高速钢 和硬质合金等新型刀具材料相继出现，刀具切削性能不断提高，促使机床沿着提高主轴转速、加大驱动功率和增强结构刚度的方向发展。与此同时，由于电动机、齿轮、轴承、电气和液压等技术有了很大的发展，使机床的转动、结构和控制等方面也得到相应的改进，加工精度和生产率显著提高。此外，为了满足机械制造业日益广阔的各种使用要求，机床品种的发展也与日俱增，例如，各种高效率自动化机床、重型机床、精密机床以及适应加工特殊形状和特殊材料需要的特种加工机床相继问世。 50年代，在综合应用电子技术、检测技术、计算技术、自动控制和机床设计等各个 领域最新成就的基础上发展起来的数控机床，使机床自动化进入了一个崭新的阶段，与早期发展的仅适用于大批大量生产的纯机械控制和继电器接触器控制的自动化相比，它具有很高柔性，即使在单件和小批生产中也能得到经济的使用。 综观机床的发展史，它总是随着机械工业的扩大和科学技术的进步而发展，并始终围绕着不断提高生产效率、加工精度、自动化程度和扩大产品品种而进行的，现代机床总的趋势仍然是继续沿着这一方向发展。 我国的机床工业是在 1949 年新中国成立后才开始建立起来的。解放前，由于长期购买后包含有 咨询 8 的封锁统治和 19 世纪中叶以后帝国主义的 侵略和掠夺，我国的工农业生产非常落后，既没有独立的机械制造业，更谈不上机床制造业。至解放前夕，全国只有少数城市的一些规模很小的机械厂，制造少量简单的皮带车间、牛头刨床和砂轮等； 1949年全国机床产量仅 1000多台，品种不到 10个。 解放后，党和人民政府十分重视机床工业的发展。在解放初期的三年经济恢复时期，就把一些原来的机械修配厂改建为专业厂；在随后开始的几个五年计划期间，又陆续扩建、新建了一系列机床厂。经过 50 多年的建设，我国机床工业从无到有，从小到大，现在已经成门类比较齐全，具有一定实力的机床工业体系， 能生产 5000 多种机床通用品种，数控机床 1500 多种；不仅装备了国内的工业，而且每年还有一定数量的机床出口。 我国机床行业的发展是迅速的，成就是巨大的。但由于起步晚、底子薄，与世界先进水平相比，还有较大差距。为了适应我国工业、农业、国防和科学技术现代化的需要，为了提高机床产品在国际市场上的竞争能力，必须深入开展机床基础理论研究，加强工艺试验研究，大力开发精密、重型和数控机床，使我国的机床工业尽早跻身于世界先进行列。 本课题国内外研究概况 在过去的 20 年中，组合机床自动线的技术已经取得了很大的 进步，在精密加工，自动线的生产效率，巨大的进步速度，灵活和综合自动化，是组合机床自动线技术的发展达到了很高的水平。自动控制技术的发展，线切割机，及其他相关技术，尤其是数控技术的发展对自动线的结构变化和灵活性起着决定性的作用。随着市场需求的变化，灵活的将越来越成为在设备选择的重要因素。因此，组合机床自动线将面临激烈的竞争，包括高速加工中心的柔性制造系统。 组合机床是一种专用的高自动化的技术和设备，目前，它仍然是一个大量的关键设备和机械产品实现高效，高质量和经济生产，因此被广泛用于汽车，拖拉机，柴油发动机和压缩 机等许多工业生产领域。其中，特别是汽车工业，是组合机床的最大用户。如德国的大众汽车厂在该发动机厂在机械行业中，大量生产，大量使用的设备是组合机床。因此，组合机床与自动化水平的技术性能，工业部门的生产效率的结构，产品的质量和企业生产组织的决定在很大程度上，决定了其产品的竞争力在很大程度上。 购买后包含有 咨询 9 现代组合机床和自动线作为机电一体化产品，它是综合反映驱动，控制，测量，监测，工具和机械组件技术。在过去的 20 年中，这些技术已经取得了长足的进步，在组合机床的汽车和内燃机行业的主要用户同样也有很大的变化，产品生命周期缩短，增 加品种和质量改进。这些因素的发展，促进和刺激组合机床。 组合机床是高效专用机床由大量的通用部件和少量的专用部件组成和工艺。通用机床和专用机床的发展。由于机械加工的组合是高度集中的，也可完成一个或几个一机不同的过程，所以为了适应生产产量，要求精度高，克服了通用机结构复杂，劳动强度大，生产效率低，难以保证精度的缺点，专用设备通用性差，不适应现代科技的迅速发展，往往更新的要求。因此，组合机床和自动线已被广泛应用于汽车，柴油机，电机，仪表、军工产品的生产，并显示出巨大的优越性。 国内组合机床现状 我 国加入 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 2005 年 4 月份，组合机床行业企业仅组合机床一项，据不完全统计产量已达 1000 余台，产值达 亿以上，较 2004年同比增长了 10%以上，另外组合机床行业增加值、产品销售率、全员工资总额、出口交费值等经济指标均有不同程度的增长，新产品、新技术较去年年均有大幅度提高，可见行业企业运营状况良好。 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 合机床行业企业产品开始向数控化、柔性化转变。从近两年是企业生产情况来看，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是统计数据显示，仅从几个全国大型重点企业生产情况看， 2003 年生产数控机床 890台，产值 16187万元，生产加工中心 148台，产值 5770万元； 2004 年生产数控机床 985台，产值 25838万元，生产加 工中心 159台，产值 7099万元；而 2005 年，截至 4月份，数控机床、加工中心、产值已接近 2003 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。 购买后包含有 咨询 10 行业企业的快速转变 “九五”后期，在组合机床行业企业的 50 多家组合机床分会会员中，仅有两家企业实行了股份改造，一家企业退出国有转为民营，其余的都是国有企业。而从 2001 至2002年，不到两年的时间，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，转制已势不可档，“民营经济在经历 了从被歧视，被藐视到不可小视和现在高度重视 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。 组合机床技术装备现状与发展趋势 组合机床及其自动线是集机电于一体是综合自动化度较高的制造技术和成套工艺装备。它的特征是高效、高质、经济实用，因而被广泛应用与工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电行业。我国的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的箱体类和轴类零件（近年研制的组合机床加工连杆、板件等也占一定份额），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，以及铣削平面和成型面等。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，还有多工位回转台组合机床等；随着技术的不断是进步，一种新型的组合机床 柔性组合机床越来越受人们是亲昧，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（ ，能任意改变工作循环控制和驱动系统，并能灵活适应多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。我国组合机床及其组合机床自动线总体技术水平比发达国家相对落后，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 用户需要，真正成为刚柔兼备的自动化装备。 购买后包含有 咨询 11 国外组合机床现状 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、高效短节拍和多功能知道监控。组合机床技术的发展趋势是： 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。 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 (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。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 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。 进一步提高工序集中程度 购买后包含有 咨询 12 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。 购买后包含有 咨询 13 2 组合机床的 总体设计 组合机床 方案的制定 制定工艺方案 加工技术将确定组合机床的加工质量，生产率，夹具的总体布局和结构。因此，在计划的过程中，我们必须要被加工零件的分析，和现场的形状，尺寸，材料，硬度，刚度的深入了解，表面粗糙度的加工精度，加工零件的结构特点，和定位，夹紧方法，过程，和切割工具，生产力的场景，环境和条件等。与 国内外相关技术资料的收集，制定合理的工艺。 根据被加工零件（ 活动压紧板 ）的零件图（图 加工 10孔 ： (1) 加工孔的主要技术要求。 10个 孔 直径均为 13 孔的位置度 公差为 工件材料为 设 要求生产纲领为（考虑废品及备品率）年产量 2万件，单班制生产 (2) 工艺分析 加工该孔时，孔的位置度公差为 购买后包含有 咨询 14 根据组合机床和精密加工方案的过程，可以用如下： 一次性加工孔，直径为 13 (3) 定位基准及夹紧点的选择 部分被加工孔的表面上，上面的三自由度和三个自由度的右端极限的限制，位于中间的孔通过螺钉夹有很好的作用。 为保证加工精度，提高生产效率和降低劳动量，工件是批量生产，所以在设计，手动夹紧。 确 定组合机床的配置形式和结构方案。 (1)被加工零件的加工精度 被加工零件的过程来完成组合机床加工精度应保证，是制造机器的主要依据。较高的 活动压紧板 钻孔的精度要求，可用于钻孔组合机床。为了孔的表面粗糙度，改善原机的制造精度和工件的定位精度和减少夹紧变形的对策研究。因此，该机通常采用的尾部安装的齿轮传动装置， 进给 使 用液压系统，被加工零件图如图 图 活动压紧板 (2) 被加工零件的特点 购买后包含有 咨询 15 这主要是指结构形状的材料，零件加工工件硬度工件刚度，定位基准特征，他们有重要 影响的机床工艺方案系统。这个盒子是 料，硬度 5直径。多孔同步处理，部分的刚度是足够的，少力，振动，和工件变形的影响可以忽略不计的加热。 在一般情况下，孔的中心线与定位基准平面平行和由一个或多个表面处理身体应横机，该机适用于加工定位面水平和加工孔和垂直参考平面，但不适合加工安装不方便或高细长件。一个单一的加工机适用于大箱，和中小型零件则多采用多处理机。 这些组件的加工特点的中心线与定位基准面是垂直的，和定位基准水平，工件较小，孔隙分布密集，多轴箱体积较大，选择钻床，立式钻床。 (3) 零件的生产批量 生产批次的部分是由单工位定，在多工位的一个重要因素，在自动线或组合机床设计的小批量生产的特点。 根据 20000 件的年生产能力的生产程序设计的要求，从工件的形状和轮廓尺寸，以减少处理时间，采用多轴，以减少机床数量，过程在一台机器上完成，为了提高利用率。 (4) 机床使用条件 根据车间布局，组合机床的使用选择合适的组合机床工艺连接，技术能力和自然条件和要求。 基于上述： 活动压紧板 的结构特点，加工零件，尺寸精度，表面粗糙度和技术要求，定位，夹紧方法，过程，和机床的总体布局和技术性能等的影响因 素， 最终决定设计 四轴头多工位同步钻床。 确定切削用量及选择刀具 确定工序间余量 为使加工过程顺利进行并稳定的保证加工精度，必须合理地确定工序余量。 生产中常用查表给出的组合机床对孔加工的工序余量， 以消除转、定位误差的影响。 13直径上工序间余量 均为 选择切削用量 技术含量决定完成机器的组合，你可以选择切削参数。因为在大多数情况下，多轴联动加工机床的设计组合，切削参数，根据经验， 30%低于普通机床的加工单。多轴主轴箱的所有工具都有一个进料系统， 通常作为一个标准的电力幻灯片，工作，每分钟进给量的所有工具的相同，等于每分钟的动力滑台的进给（毫米 /分钟）适用于一般的工购买后包含有 咨询 16 具。 因此，同一主轴箱上的刀具主轴可设计成同转速和 同的每转 进给量（ mm/r）与其适应 。 以满足 直径的加需要，即： 1 1 2 2 . f n f n f v f 中： 各主轴转速（ r/ 12, , . if f f 各主轴进给量（ mm/r） 动力滑台每分钟进给量（ mm/ 由于 活动压紧板 钻孔的加工精度、工件材料、工作条件、技术要求等， 按照经济地选择满足加工要求的原则，采用查表的方法查得： 孔 钻头直径 D=5进给量 f=r、切削速度 v=18m/ 确定切削 力 、切削扭矩、切削功率 根据选定的切削用量（主要指切削速度 v 及进给量 f）确定切削力，作为选择动力部件（滑台） ；确定切削扭矩，用以确定主轴及其它传动件（齿轮，传动轴等）的尺寸；确定切削功率，用以选择主传动电动（一般指动力箱）功率，通过查表计算如下： 切削力： F =210D 21013 =削扭矩： T =10 10 =9979N削功率： P = / 9740 997918/(97403) =中 ： 布氏硬度 F 切削力 （ N） D 钻头直径 （ f 每转进给量 （ mm/r） T 切削扭矩 (NV 切削速度 （ m/ P 切削功率 (购买后包含有 咨询 17 选择刀具结构 在 活动压紧板 度 径 d 高速钢钻头为 13刀具材料（ 为了使工作可靠，结构简单，加工简单， 13麻花钻的选择标准。孔加工刀具长度应确保在工具和导套的末端之间的螺旋槽加工结束 30 50围，以排出切屑与刀具磨损已调整了一定量 。 钻孔组合机床 总设计“三图一卡”的编制 总 体设计方案的图纸表达形式 “三图一卡”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、编制生产率卡。 被加工零件工序图 1，通过处理流程图的作用及内容 零件工序图是根据选定的工艺方案加工，称为组合机床的工艺内容完整，尺寸，加工零件的 精度，表面粗糙度和技术要求，定位基准，加工零件和材料零件的夹具加工图纸，硬度。它是基于原来的绘图，突出本机床的加工内容，再加上画出必要的说明，主要是基于组合机床的设计，制造，使用，也是重要的技术文件，检查和机床的调整。 活动压紧板 孔组合机床是加工零件的过程如图 地图的主要内容： （ 1）被加工零件的形状，主要尺寸和机加工零件的尺寸，精度，表面粗糙度，形状和位置精度等技术要求，以及工作程序和技术要求。 （ 2）定位基准选择定位夹紧，夹紧方向的过程。 （ 3）加工零件的名称，数量，材料，硬度和加工件与津贴。 2，绘制加工零件的工序图的注意 （ 1）为了使被加工零件工序图是明确的，必须通过处理这台机器的内容。绘制时，要按一定比例，选择足够的视图和剖面看，优秀的处理站点（用粗实线），和零件和机床的轮廓，重行标记的夹具设计。如在参考 械夹紧位置和方向，辅助支持由符号部规定（细实线）表清楚，所有的程序来确保尺寸，角度等，应使用尺寸的数值表示。 购买后包含有 咨询 18 图 序图 （ 2）加工部位的位置尺寸应由定位基准注起 ， 为了便于加工和检验，有时为选定的定位基准与设计基准不重合，应处理网站的转换位置精度要求。 加工示意图 1、加工示意图的作用和内容 （ 2）和定位基准加工零件的注射位置大小，为了便于加工和检验，有时为选定的定位基准与设计基准不重合，应处理网站的转换位置精度要求。 与加工 示意含量的作用 . 图式加工是反映在拉深零件加工工艺方案，表示被加工零件在机床，刀具和工件，夹具，布局之间的相对位置的刀具，机床的工作行程和工作周期，是工具，夹具，主轴箱，主要对功率器件依据电气和液压系统的设计，是整个机床布局原来的需求，重要文件也是必要的调整工具。图 动压紧板 孔加工示意图 购买后包含有 咨询 19 图 工示意图 在图上应标注的内容： （ 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、刀具及多轴箱端面之间的距离等。 （ 3）主轴的结构类型，尺寸及外伸长度；刀具类型，数量和结构尺寸、接杆、导向装置的结构尺寸；刀具与导向置的 配合，刀具、接杆、主轴之间的连接方式，刀具应按加工终了位置绘制。 2、绘制加工示意图之前的有关计算 （ 1）刀具的选择 刀具 选择考虑加 工尺寸精度、表面粗糙度、切削的排除及生产率要求等因素。 刀具的选择前已述及，此处就不在追述了 。 （ 2）导向套的选择 在组合机床主轴孔加工，除了使用刚性方案，工件的尺寸，位置精度主要取决于夹具指南。所以正确的选择式导向装置，合理确定规模，精度，是组合机床设计的重要内容，也是解决必须处理内容绘制示意图。 1） 选择导向类型 根据刀具导向部分直径和刀具导向的线速度 v=18m/选择固定式导向 。 2） 导向套的参数 根据刀具的直径选择固定导向装置 购买后包含有 咨询 20 固定导向装置的标准尺寸如下表： 表 固定导向 装置的标准尺 d 2 l l1 l2 l3 5 5 5 22 30 34 150 40 5 12 17 410 固定装置的配合如下表： 表 固定装置的配合
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