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曲轴
钻孔
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- 1 -东北大学自学考试毕业设计（论文）开题报告 设计（论文）题目：曲轴钻孔组合机床总体及传动装置设计 姓名：李婷婷准考证号：020107101143 专业：数控技术助学单位：大连职业技术学院 指导教师：何 义 2009 年 10 月 日- 2 -一、选题意义和背景一、选题意义和背景机床是用于加工机械的机械，在行业内被称作为母机。其可以分为通用机床和专用机床两大部分。在加工曲轴斜油孔时如果采用通用机床对其进行加工，则效率低下，并且由于多次装夹，容易造成定位不准确，而造成精度低的问题。如果采用专用机床对其进行加工，虽然可以解决前面提到的问题，但是由于机床的造价比较高，并且只要曲轴的尺寸稍微有些变化，整个机床都不能再使用。可变通性比较差，也就不是非常实用。组合机床可以有效的在两者之间找到平衡：即高效率、高精度、高性价比。世界上第一台组合机床于1908年在美国问世，30年代后组合机床在世界各国得到迅速发展。至今，它已成为现代制造工程（尤其是箱体零件加工）的关键设备之一。组合机床是根据工件的加工要求，以大量独立的通用部件为基础，配以少量的按被加工零件的特殊要求而设计的专用部件组成的一种高效专用机床。它既具有专用机床结构简单、生产率和自动化程度较高的特点，又具有一定的重新调整的能力，以适应工件变化的需求。组合机床能够对工件进行多刀、多轴、多面、多工位同时加工，可以完成钻孔、扩孔、铰孔、攻丝、镗孔、车削、铣削、磨削及滚压等工序。组合机床是高效自动化设备，它在国民经济中占有较重要的地位尤其是汽车 、拖拉机、军工等大批量生产的行业，正面临着产品的更新换代和企业改造任务，这些行业又都是组合机床及自动线的主要用户,它们需要组合机床及自动线的数量较大。组合机床设计是一次性设计，它根据用户提供的被加工零件的加工特点、精度和技术要求、定位夹压情况以及生产率的要求等制定总体方案，然后进行技术设计和工作设计。换句话说,对于千变万化的被加工零件来说，组合机床的“组合”是变化的，没有产品定型的过程，根据用户要求，加工一类零件就要设计一台组合机床，因而迫切需要采用CAD技术,以达到缩短设计周期，提高产品质量的目的。组合机床的研究对于提高生产效率，提高产品的质量有着很重要的意义，组合机床产业为制造业提供装备，对发展国民经济，增强综合国力和国家安全有着重要的作用。- 3 -本次毕业设计主要负责这么一台组合机床的总体和刚性主轴头的动力传动装置部分。本次毕业设计是我们在毕业设计前一次重要的实践设计，对所学的基础课、技术基础课和专业课能很好的进行系统的复习，也是我们在进行毕业之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过本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”建设和振兴东北老工业基地打下一个良好的基础。二、课题的研究国内外现状二、课题的研究国内外现状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。(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。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。- 4 -(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。三、论文大纲三、论文大纲第一章第一章 绪论绪论1.1 研究的目的和意义1.2 关于组合机床1.3 国内外发展和研究的状况1.4 研究内容和方法第二章第二章 组合机床总体设计组合机床总体设计2.1 本机床加工内容2.2 组合机床总体设计第三章第三章 组合机床传动装置设计组合机床传动装置设计3.1 传动方案分析和选择3.2 动力电机选择3.3 V 带具体设计3.4 皮带轮设计3.5 皮带张紧装置的设计3.6 花键轴的结构设计和校核3.7 空心轴的结构设计和校核- 5 -3.8 平键连接校核3.9 大皮带轮处螺栓校核第四章第四章 机床电控部分设计说明机床电控部分设计说明第五章第五章 结论和总结结论和总结四、主要内容和预期目标四、主要内容和预期目标本毕业设计主要研究曲轴钻孔组合机床总体及传动装置设计，选择组合机床的通用不见和机床的工作加工方案，并设计通用不见的被加工面的结构和尺寸。对刚性主轴头动力传动装置进行了设计，确定最佳的工艺方案，利用最低的成本，最高的生产效率，达到切合实际生产的曲轴钻孔组合机床,利用其良好的加工性能加工出更得零件本毕业设计的卧式双工位双面组合机床采用一次装夹将四缸曲轴的两排斜油孔一次直接加工完成，其生产效率比通用机床的单面单工位加工有很大提高，并且位置精度和尺寸精度都得到了保证。本次毕业设计所设计的是组合机床的设计中的基础部分，相对当今的新型组合机床来说，它的科技含量很低，柔性化程度比较低，但是为后续的所有工作无不是以此为基础的。五、研究方法五、研究方法 本设计通过理论结合实际，用理论基础知识来解决实际问题，运用自所己学的专业知识，再通过查阅资料来获取相关数据，再结合生产中出现的实际问题，设计出切合实际的方案。六、课题难点和拟解决的关键问题六、课题难点和拟解决的关键问题曲轴钻孔组合机床总体及传动装置设计，本机床总共需要加工钻削曲轴的4 个斜油孔。它们分布在曲轴的连杆轴颈和主轴颈上，并从连杆轴进入到主轴颈终止。4 个孔呈两两分布，其分布的角度分别为 180和 0上，成一个平面。加工的孔直径分为 7.5mm 和 7.4mm 两个阶段。加工的孔的深度为 105mm，其中孔径为 7.5mm 部分的深度为 60mm，剩余部分深度的孔径为 7.4mm。- 6 -由于加工的曲轴斜油孔的长径比很大，也就是属于深孔钻削加工，主要难点是切削不容易排除。为了尽量排除切削过程中产生的铁削，本机床的加工方案采用卧式加工。问题的关键在于正确的分析零件图，设计合理的加工工艺过程，根据设计的工艺，设计出适合于生产，使用方便的夹具。七、主要参考文献资料七、主要参考文献资料1巩云鹏.机械设计课程设计M，沈阳：东北大学出版社，2000.7.2黄铭威.机械传动M,北京:机械工业出版社,1999:71-72.3张祖立.机械设计M,北京:中国农业出版社,2004:120.4成大先.机械设计手册单行本机械传动M，北京:化学工业出版社,2002:第12 篇5沈延山、杨培德.生产实习与组合机床设计M,大连:大连理工大学出版社,1989:1306王世清.深孔加工技术M,西安：西北工业大学出版社，2003:97 Rolt, L.T.C. Tools for the Job: A Short History of Machine Tools. London: HMSO, 1986.8李振国.加工工艺在组合机床设计中的作用J.组合机床与加工技术,2003,6,219钟迎霞,李国平.曲轴斜油孔钻削头设计J.组合机床与加工技术，2002,2,2210王绍钰，组合机床与自动化加工技术J ,Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique, 1989 年 07 期11 任容.美国机床制造业的技术发展J,全球科技经济瞭望,2005,12,2012 任容.组合机床的研发进展J,组合机床与加工技术,2005,3,1513 Fermer,Hugh. Machine Tools:A History 1540-1986. UK:Amberley Museum, 1995.14 曲轴轴端内孔加工组合机床的设计J.组合机床与自动化加工技术,2006-4-12(4) 15李庆余、张佳机械装备设计M：北京：机械工业出版社，200316丁然、马洪波钻削类组合机床主轴轴承部件的选择J轴承，2002- 7 -17徐旭东、周菊琪现代组合机床技术及其发展M：北京：中国机械工程.199518卜炎主编. 机械传动装置设计手册M. 北京： 机械工业出版社， 1998.19冯勇，等.现代计算机数控系统M，机械工业出版社.199920Weijing Li, Carbollo.M 等. High-speed micro gear inspection by evaluating laser beam reflectionsJ.，Intelligent Engineering Systems Through Artificial Neural Networks. Vol.4 199421 C.H. Gao K. Cheng D. Webb. Investigation on sampling size optimisation in gear tooth surface measurement using a CMM.J， Int J Adv Manuf Technol (2004) .DOI 10.1007/s00170-003-1595-0 .八、总体安排与进度八、总体安排与进度本论文将利用本论
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