连杆螺栓孔钻扩铰组合机床设计【9张CAD图纸+PDF图】
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- 内容简介：
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毕业设计(论文)开题报告题 目：连杆螺栓孔钻扩铰组合机床设计 学 院： 专 业： 学生姓名： 学 号： 指导老师： 年 月 日 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 开 题 报 告一、研究课题的目的、价值和意义机床工业是现代工业特别是现代制造业的基础，在国民经济中占有重要的战略地位。对我国而言，机床工业不仅仅具有重要的经济意义，而且还具有重要的国防战略意义。研究机床工业的特点，有助于我们了解机床工业的特殊规律，从而找到适合我国国情的机床工业发展之路。机床工业的发展带动了制造业和工业的发展。对一个国家而言，本土的机床工业与本土的制造业及工业紧密相连，高水平的本土机床工业有助于提升本土制造业及工业的水平。机床工业与一个国家的工业竞争力、制造业发展水平紧密相关，本国的机床工业水平越高，工业和制造业竞争力越强。我国工业竞争力和制造业发展水平不高，一定程度上是与我国机床工业发展水平不高相联系的。加快我国机床工业的发展，提高我国机床工业技术和管理水平，将有利于我国工业和制造业发展。所以对机床的研究设计意义是极其重大的。毕业设计是高等教育体系中非常重要的环节，它可以检验自己对专业知识理解与掌握的程度，也可以提高自己综合运用所学知识的能力，也能在分析问题和解决问题的过程中学到更多新的知识。就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。二、国内外研究状况及发展趋势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。1973年，国际标准化组织（ISO）公布了第一批组合机床通用部件标准。1975年，中国第一机械工业部颁布了中国的第一批组合机床通用部件标准。组合机床的通用 部件按功能分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件5类。动力部件为机床提供主运动和进给运动，主要有动力箱（将电动机的旋转运动传递给主轴箱）、切削头（装在各个主轴上，用于各单一工序的加工）、动力滑台（用于安装动力箱或切削头，以实现进给运动）；支承部件用以安装动力滑台，包括各种底座和支架；输运部件用以输送工件或主轴箱至加工工位；控制部件用以控制机床的自动工作循环；辅助部件包括润滑、冷却和排屑装置等。根据配置型式，组合机床可分为单工位和多工位两大类。其中单工位组合机床按被加工面的数量又有单面、双面、三面和四面 4种，通常只能对各个加工部位同时进行一次加工；多工位组合机床则有回转工作台式、往复工作台式、中长立柱式和回转鼓轮式4种，能对加工部位进行多次加工。组合机床一般可完成的工艺范围有：铣平面、刮平面、车端面、车锥面、钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、倒角、切槽、以及加工螺纹、滚压、拉削、磨削、抛光工序。前景展望组合机床及其自动线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。它的特征是高效、高质、经济实用,因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业。我国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,以及铣削平面和成形面等。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,还有多工位回转台式组合机床等;随着技术的不断进步,一种新型的组合机床柔性组合机床越来越受到人们的青睐,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( PLC) 、数字控制(NC) 等,能任意改变工作循环控制和驱动系统,并能灵活适应多品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(清洗机、装配机、综合测量机、试验机、输送线) 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。我国组合机床及组合机床自动线总体技术水平比发达国家要相对落后,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,满足用户需求,真正成为刚柔兼备的自动化装备。三、拟定总体设计方案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、多面、多轴、多工位同时加工。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、绞孔、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。它时针对被加工零件的特点及工艺要求 ，按高集中工序原则设计的一种高效率的专用机床。设计组合机床前，首先应根据组合机床完成工艺的一些限制及组合机床各种工艺方法能达到的加工精度、表面粗糙度及技术要求，解决零件是否可以利用组合机床加工以及采用组合机床加工是否合理的问题。如果确定零件可以利用组合机床加工，那么，为使加工过程顺利进行，并达到要求的生产率，必须在掌握大量的零件加工工艺资料基础上，统盘考虑影响制定零件工艺方案、机床配置型式、结构方案的各种因素及应注意的问题。经过分析比较，以确定零件在组合机床上合理可行的加工方法（包括安排工序及工艺流程，确定工序中的工步数，选择加工的定位基准及夹压方案等）、确定工序（或工步）间加工余量、选择合适的切削用量、相应的刀具结构、确定机床配置型式等，这些便是组合机床方案制定的主要内容。组合机床及其自动线所使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。许多大型的、形状复杂的工件,需要加工工序很多,不可能在一台组合机床上全部加工完成,这就需要用多台组合机床加工,按工件加工顺序依次排列,组成组合机床流水线,在组合机床流水线的基础上,发展成组合机床自动线。组合机床是针对某种零件或零件某道工序而设计的。正确选择加工用定位基准是确保加工精度的重要条件，同时也有利于实现最大限度的集中工序，从而实现减少机床台数的效果。选择定位基准的原则及应注意的问题(1).应尽量选择零件设计基准作为组合机床加工的定位基准。这样可以减少基准不符的误差，以保证加工精度，但在某些情况下，却必须该用其它作为定位基准。(2).选择定位基准应确定工件定位稳定。尽量采用自己加工较大平面作为定位基准这对于加工尤为重要。(3).统一基准原则。即在各台机床上采取共同的定位基面来加工零件不同表面的孔或对同一表面上的孔完成不同的工序。这对工序多的箱体类尤为重要。4.确定夹压位置应注意的问题。在选择定位基面时，要相应决定夹压位置。此时应注意的问题是：(1).保证零件夹压后定位稳定。为使工件加工过程中不产生振动移动，夹压力要足够，夹压点布置夹压合力落在定位平面内。(2).尽量减少避免零件夹压后的变形，消除其对加工精度的影响。本道工序的夹紧也非常方便，可以利用一面一短销限制5个自由度的方法。压块夹紧，浮动V型块做为到辅助支承，定位可靠，夹紧方便、装卸方便、工艺装备简单。根据上述被加工零件的结构特点，加工要求，工艺过程及生产率，可确定机床配置形式为单工位卧式单面组合机床，这种配置形式可达到较高的加工精度，对于精加工机床的夹具公差，一般加工零件的三分之一至五分之一，对于粗加工机床采用固定式导向，能达到0.2mm。常根据工件的结构特点、加工要求、生产率和工艺过程方案等，大体上就可以确定应采取哪种基本形式的组合机床。但在基本型式的基础上，由于工艺的组织，动力头的不同配置方法，零件安装数目和工位数多少等具体安排不同，而具有多种配置方案。它们对机床的结构复杂程度，通用化程度，结构工艺性能，重新调整的可能性以及经济效果，还有维修操作是否方便等，都具有不同的影响。另外，还必须看到，就是在有些情况下，对工艺过程方案作不大的更改或重新安排，往往会使机床简单，工作可靠，结构紧凑，更符合多快好省的要求。因此，在最后决定机床配置型式和结构方案时，必须注意下面一些问题：1.加工精度要求的影响2.机床生产率的影响3.被加工零件的大小、形状、加工部位特点的影响4.车间布置情况的影响5.工艺间联系情况的影响6.使用厂的技术后方和自然条件的影响被加工零件的特点很大程度上决定了机床的配置形式。一般来说，定位基准是水平的，且被加工与基准垂直应采用卧式组合机床，其排屑和操作以及其具体因素都方便、简单。根据加工部位的特点、孔直径相同是在同一加工面内位置度要求降低，组合机床完成全可以满足其要求。由于物镜座的结构不是十分复杂。以所采用单工位卧式组合机床完成本道工序的加工。卧式组合机床优点是加工和装配的工艺性能好，安装调整与运输比较方便、其缺点是削弱了床身的刚性。这个弊病通常是利用加强部件的联接部分的刚度来被补偿的。不同的工艺安排，动力部件的不同配置会不会产生多种配置方案，而不同的配置方案，又对机床的复杂程度，通用化程度，结构工艺性加工精度，经济效果等有不同影响。不同配置型式组合机床的特点及适应性单工位组合机床通常是用于加工一个或两个工件，特别适用于大中型箱体件的加工。根据配置动力部件的数量，这类机床可以从单面或同时从几个方面对工件进行加工。各种形式的单工位组合机床具有固定的夹具。通常可以安装一个工件特别适合于大中型零件的加工。本设计的零件较大，需要加工的孔径较大，且与轴箱配合安装，基于这点考虑，本设计采用单工位组合机床是合适的。不同配置型式组合机床的加工精度在组合机床上影响加工精度的因素很多，一般分为切削负荷无关的误差（如机床原始误差，工件安装误差，夹具与刀具的误差，其它偶然性误差等）和与切削负荷有关的误差（如夹压变形，热变形，刀具磨损所引起的误差和其它偶然性误差）。组合机床加工精度通常是靠夹具来保证的，我们也可以把影响加工精度的因素分为加工误差和夹具误差两大类。那么现在的问题在于确定夹具误差和加工误差之间应构成怎样的比例，夹具公差应取被加工工件公差的百分之几，各种不同结构的夹具又能达到怎样的加工精度。要解决这个问题，想从理论上进行计算，不仅计算复杂，劳动量大，也没有什么实际价值。通常是根据经验数据来进行机床配置型式的选择。一般从固定式夹具组合机床的加工精度和带移动式夹具组合机床的加工精度来考虑。固定式夹具单工位组合机床加工精度最高。这种机床由于零件采用固定导向的位置度可达到0.2mm。而工件要求的位置度为。可见，这种型式的组合机床加工此零件能稳定的保证加工精度。选择机床配置型式应注意的问题1适当提高工序集中程度在确定机床的配置型式和结构方案时， 要合理解决工序集中程度的问题。在一个动力头上安装多轴，同时加工多孔来集中工序，是组合机床最基本的方法，在一台机床主轴数量有达根左右的。但是，也不应无限制地增加主轴数量，要考虑到动力头及主轴箱的性能和尺寸，并保证调整和更换刀具的方便性。这些在以后的设计中要得以解决。2.注意排除切屑和操作使用的方便性排除切屑和操作使用的方便性对机床方案也有影响。对于需用前后导向进行精加工的机床，较好的方案是采用卧式加工。因为立式机床加工时，切削易落入下导向，影响机床加工精度，并加速导向的磨损。考虑到这些因素，选用卧式机床。3.夹具形式对机床配置形式的影响选择机床配置型式时要考虑夹具结构的实现可能性和工作的可靠性，在决定加工一个工件的成套流水线上各机床的型式时，还应当注意，使机床与夹具的型式尽量一致，尤其是粗精加工机床。这样不仅有利于保证加工精度，而且便于设计、制造和维修，也提高了机床之间的通用化程度。4.另外还应具有一定的生产批量以上要求将在三图一卡，夹具及主轴箱设计中得到满足和实现。具体的组合机床部件的选择组合机床卧式床身，滑座安装在侧底座上，底座和中间底座用螺钉联为一体，滑座与侧底座间有一个厚的调整垫，采用调整垫对机床的制造和维修都方便。因为当滑座导轨面磨损后，或重新组装时，必须取下滑座导轨面重新修刮并更换（或修磨）调整组，使之恢复应有高度即可，而且划座可使用较好的材料（耐磨性较好的铸铁），而侧底座可使用较差的一些材料。四、方案实施措施研究方法根据组合机床完成工序的一些限制及组合机床各种工艺方法能达到的加工精度、表面粗糙度及技术要求，解决零件是否可以利用组合机床加工以及采用组合机床加工是否合理的问题。必须要在掌握了大量的零件加工工艺资料的基础上，统盘考虑影响制定零件工艺方案、机床配置型式、结构方案的各种因素及应注意的问题。经过分析比较，以确定零件在组合机床上合理可行的加工方法、确定工序间加工余量、选择合适的切削用量、相应的刀具结构、确定机床配置型式等等。经过努力，可以设计出一台能满足加工要求，保证加工精度，运转平稳，工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整的组合机床。措施：通过设计加深与巩固所学机床、夹具、工艺、刀具、液压、材料、计算机绘图等专业知识；提高学生综合运用、灵活运用所学专业知识的能力；增强学生分析问题、查阅资料及文献、计算机绘图等各方面技能；培养学生科学、严谨的工作态度。 先查找相关资料，在进行总体设计，再查找具体资料，解决设计中遇到的各种技术难点。1.组合机床总体的设计主要是拟订工艺方案以及确定“三图一卡”。2.组合机床主轴箱的设计是根据主轴箱原始依据图来确定的。3.主轴箱传动装置的设计首先是拟订传动方案，再进行具体的设计计算。五、实施计划开学3月15日毕业实习阶段。毕业实习，查阅资料，市场调查，到多个公司实践，撰写实习报告。3月16日3月31日论文开题阶段。论文总体构思方案，填写开题报告。4月1日5月10日论文初稿阶段。撰写毕业论文初稿。5月11日6月4日 中期工作阶段。充实完善毕业论文，中期检查。6月5日6月7日毕业论文预答辩。6月8日6月13日论文定稿阶段。论文修改、定稿，材料复查。6月14日6月16日毕业答辩。6月17日6月18日材料整理装袋。参 考 文 献1.李庆余，张佳.机械制造装备设计.
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