柱塞泵體零件加工專用機床設計[加工均布7個孔]
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無錫太湖學院工學院機械工程及自動化專業(yè)畢業(yè)設 計論 文任務書一、題目及專題:、 題目 泵體零件加工專用機床設計 、專題 二、課題來源及選題依據(jù) 組合機床是一種高效的專用機床,自動化程度高,需要綜合利用機械設計、液壓傳動、電氣控制等綜合知識解決機床設計的問題。本課題為箱體類零件,加工面較多,尤其需加工的孔較多,本次設計的機床就是針對孔系加工。要求能利用液壓、氣動或電氣控制而實現(xiàn)自動化。 三、本設計(論文或其他)應達到的要求: 1.繪制三圖一卡(被加工零件工序圖,零件加工示意圖,機床尺寸聯(lián)系圖,機床生產(chǎn)率計算卡),; 2.重點設計機床主軸箱,繪制主軸箱裝配圖及相關非標零件圖; 3. 編寫設計說明書(大于30頁,字數(shù)約800010000字); 4.專業(yè)外語翻譯(大于800010000字符,約合漢字5000字符); 四、接受任務學生: 班 姓名 五、開始及完成日期:自 年 月 日 至 年 月 日六、設計(論文)指導(或顧問):指導教師 薛慶紅 簽名 簽名 簽名教研室主任學科組組長研究所所長簽名 系主任 簽名 年 月 日下圖為泵體零件工序圖,圖中粗線部分為加工面,該機床為單面多軸組合機床,加工方向是一個方向,該端面上有7個孔要同時加工。你重點設計該機床的主軸箱部分,要能同時伸出7個主軸,同時加工7個孔。編號江南大學太湖學院畢業(yè)設計(論文)題目: 泵體零件加工專用機床設計 機電 系 機械工程及自動化 專業(yè)學 號: XXX學生姓名: XXX 指導教師: XXX (職稱:講師 ) (職稱: )2015年5月21日 V23江南大學太湖學院本科畢業(yè)設計(論文)誠 信 承 諾 書本人鄭重聲明:所呈交的畢業(yè)設計(論文) 柱塞泵體零件加工專用機床設計 是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的成果,除了在畢業(yè)設計(論文)中特別加以標注引用、表示致謝的內容外,本畢業(yè)設計(論文)不包含任何其他個人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。 班 級: xxx 學 號: xxx 作者姓名: XX 2015 年 5 月 21 日無錫太湖學院工學院機械工程及自動化專業(yè)畢業(yè)設 計論 文任務書一、題目及專題:、 題目 泵體零件加工專用機床設計 、專題 二、課題來源及選題依據(jù) 組合機床是一種高效的專用機床,自動化程度高,需要綜合利用機械設計、液壓傳動、電氣控制等綜合知識解決機床設計的問題。本課題為箱體類零件,加工面較多,尤其需加工的孔較多,本次設計的機床就是針對孔系加工。要求能利用液壓、氣動或電氣控制而實現(xiàn)自動化。 三、本設計(論文或其他)應達到的要求: 1.繪制三圖一卡(被加工零件工序圖,零件加工示意圖,機床尺寸聯(lián)系圖,機床生產(chǎn)率計算卡), 2.重點設計機床主軸箱,繪制主軸箱裝配圖及相關非標零件圖; 3. 編寫設計說明書(大于30頁,字數(shù)約800010000字); 4.專業(yè)外語翻譯(大于800010000字符,約合漢字5000字符); 四、接受任務學生: 班 姓名 五、開始及完成日期:自 年 月 日 至 年 月 日六、設計(論文)指導(或顧問):指導教師 薛慶紅 簽名 簽名 簽名教研室主任學科組組長研究所所長簽名 系主任 簽名 年 月 日摘 要應用組合機床加工大批量零件,快捷高效,生產(chǎn)效率高是機械加工的發(fā)展方向。本次畢業(yè)設計的題目是“泵體零件加工專用機床設計”。在工藝制定過程中,通過批量的進行鉆底孔的加工方案,并尋求最佳的工藝方案,借此說明了工藝在生產(chǎn)過程中的重要性。本人的設計的主要內容是:進行了機床總體布局設計;對機床的進給和傳動部分進行了設計;結合實例,介紹了夾具設計方法;通過此設計,本機床完全能滿足設計要求,與傳統(tǒng)的機床相比,本機床具有自動化程度高,生產(chǎn)率高,精度高等優(yōu)點。關鍵詞:組合機床;鉆孔;夾具設計;手動AbstractApplication of combined high-volume machining parts, high efficiency, high productivity is the development direction of machining. The topic of this graduation design is a design machine tools for processing the pump body bottom hole drilling 19-M10 modular machine tool design. Making process in the process, with a mass of bottom hole drilling processing scheme, and to seek the best technology solutions, which illustrates the importance of process in the production process. The main content of my design is: on the overall layout of machine tools; on the machine feed and transmission parts of the design; combined with the example, introduces the fixture design method; with this design, this machine can meet the design requirements, compared with traditional machine, this machine has high automation, high productivity, advantages higher accuracy.Key Words: modular machine tool; drilling bottom hole; fixture design; manual目 錄摘 要IIIAbstractIV1 緒論11.1 組合機床的簡介11.2本課題國內外研究概況22 組合機床的總體設計32.1 組合機床方案的制定32.1.1 制定工藝方案32.1.2 確定組合機床的配置形式和結構方案32.2 確定切削用量及選擇刀具52.2.1 確定工序間余量52.2.2 選擇切削用量52.2.3 確定切削力、切削扭矩、切削功率52.2.4 選擇刀具結構62.3 鉆孔組合機床總設計“三圖一卡”的編制62.3.1 被加工零件工序圖62.3.2 加工示意圖72.3.3 機床聯(lián)系尺寸圖112.3.4 生產(chǎn)率計算卡132.4 多軸箱的設計142.4.1 繪制多軸箱設計原始依據(jù)圖142.4.2 齒輪模數(shù)選擇152.4.3 多軸箱的傳動設計162.4.4 繪制傳動系統(tǒng)圖172.4.5 傳動零件的校核18結論21致 謝22參考文獻23柱塞泵體零件加工專用機床設計1 緒論1.1 組合機床的簡介組合機床是以通用部件為基礎,根據(jù)特定的形狀和工件的加工工藝及夾具設計獨特,組成的半自動或自動機床。組合機床一般采用多軸,多刀,多進程,多或多級處理,生產(chǎn)效率幾倍比普通機床高幾倍。由于通用部件已經(jīng)標準化和系列化,可根據(jù)需要靈活配置,能縮短設計和制造周期。因此,組合機床兼有低成本和高效率的優(yōu)點,已廣泛應用于大批量,大批量生產(chǎn),并可用于組成自動生產(chǎn)線。組合機床一般用于加工箱體零件或特殊形狀的。工件的加工,一般不旋轉,相對進給運動的刀具的旋轉運動和刀具和工件,來實現(xiàn)鉆孔,擴孔,鉆孔,擴孔,鉆孔,銑削平面,內、外螺紋切削加工圓等。夾緊工件的加工頭旋轉組合機床,由刀具作進給運動,也可達到一定的旋轉部件(如飛輪,汽車后橋等)的循環(huán)和過程。在第二十世紀70年代,隨著可轉位刀具,刀具的發(fā)展密度,孔尺寸自動檢測和自動刀具補償技術,提高組合機床的加工精度。高達0.019毫米和1000毫米的銑削平面,表面粗糙度可達2.19 0.63微米低;鏜孔精度可以達到IT7 6,孔距精度可達o.03 o.02微型計。專用機床是隨著汽車產(chǎn)業(yè)的興起發(fā)展。在專用機床的某些部分重復使用,并逐漸發(fā)展成一個通用部件,導致在一個組合機床。組合機床是最早的1911在美國,為汽車零部件加工。在每臺機器的開始,本廠有他們的標準通用部件。為了提高互換性通用不同配件廠,方便了用戶的使用和維修,19193美國福特汽車公司和通用汽車公司和美國機械廠協(xié)商,確定組合機床通用部件標準化的原則,嚴格的規(guī)定尺寸的組件之間的接觸,但部分結構未指定。組合機床的設計,基本上有兩種方式:一,目前是根據(jù)處理對象的特點專門設計的,這是最常見的做法。其次,在組合機床廣泛用于機械行業(yè)在我國,大多數(shù)的工人和技術人員總結生產(chǎn)和使用組合機床的經(jīng)驗,發(fā)現(xiàn)不在其組件共同組合機,可設計成通用的部件,和一些行業(yè)是一個組合機床的加工范圍完成極為相似,它是可能的設計的,通用機床,機床被稱為“專業(yè)的組合機床”。本機不根據(jù)具體的處理對象都需要特殊的設計和生產(chǎn),可設計為多功能,組織大批量生產(chǎn),然后根據(jù)加工零件的具體需要,夾具和簡單的切割工具,可以由一個特定的對象的高效加工設備。通用部件按功能可分為動力元件,支撐部分,傳輸部分,控制部分和附件五。動力裝置是用于組合機床主運動和進給運動的部件。主電源箱,切削頭和動力滑臺。支撐組件用于安裝動力滑臺進給機構,一頭或夾具切割,側基,中間底座,支架,可調支架,立柱和立柱底座等。傳動部分可用于運輸或主軸箱的加工站組成,主要分度回轉臺,環(huán)形分度回轉臺,鼓和往復工作臺等??刂茊卧靡钥刂茩C床的自動循環(huán)組成,液壓站,電氣柜和控制表。附件有潤滑裝置,冷卻裝置和排屑裝置等。為了使組合機床能被用在小批量生產(chǎn)中,常常需要應用成組技術,集中在一臺組合機床類似零件的結構和工藝,以提高機床的利用率。本機有兩種常見的,但主軸箱組合機床和機床刀架。組合機床未來的發(fā)展將更加調速電動機和滾珠絲杠驅動,簡化了結構,縮短生產(chǎn)周期時間;采用數(shù)字控制系統(tǒng)和主軸箱,夾具自動更換系統(tǒng),以提高工藝可調性;柔性制造系統(tǒng)和成。1.2本課題國內外研究概況在過去的20年中,組合機床自動線的技術已經(jīng)取得了很大的進步,在精密加工,自動線的生產(chǎn)效率,巨大的進步速度,靈活和綜合自動化,是組合機床自動線技術的發(fā)展達到了很高的水平。自動控制技術的發(fā)展,線切割機,及其他相關技術,尤其是數(shù)控技術的發(fā)展對自動線的結構變化和靈活性起著決定性的作用。隨著市場需求的變化,靈活的將越來越成為在設備選擇的重要因素。因此,組合機床自動線將面臨激烈的競爭,包括高速加工中心的柔性制造系統(tǒng)。組合機床是一種專用的高自動化的技術和設備,目前,它仍然是一個大量的關鍵設備和機械產(chǎn)品實現(xiàn)高效,高質量和經(jīng)濟生產(chǎn),因此被廣泛用于汽車,拖拉機,柴油發(fā)動機和壓縮機等許多工業(yè)生產(chǎn)領域。其中,特別是汽車工業(yè),是組合機床的最大用戶。如德國的大眾汽車廠在該發(fā)動機廠在機械行業(yè)中,大量生產(chǎn),大量使用的設備是組合機床。因此,組合機床與自動化水平的技術性能,工業(yè)部門的生產(chǎn)效率的結構,產(chǎn)品的質量和企業(yè)生產(chǎn)組織的決定在很大程度上,決定了其產(chǎn)品的競爭力在很大程度上?,F(xiàn)代組合機床和自動線作為機電一體化產(chǎn)品,它是綜合反映驅動,控制,測量,監(jiān)測,工具和機械組件技術。在過去的20年中,這些技術已經(jīng)取得了長足的進步,在組合機床的汽車和內燃機行業(yè)的主要用戶同樣也有很大的變化,產(chǎn)品生命周期縮短,增加品種和質量改進。這些因素的發(fā)展,促進和刺激組合機床。組合機床是高效專用機床由大量的通用部件和少量的專用部件組成和工藝。通用機床和專用機床的發(fā)展。由于機械加工的組合是高度集中的,也可完成一個或幾個一機不同的過程,所以為了適應生產(chǎn)產(chǎn)量,要求精度高,克服了通用機結構復雜,勞動強度大,生產(chǎn)效率低,難以保證精度的缺點,專用設備通用性差,不適應現(xiàn)代科技的迅速發(fā)展,往往更新的要求。因此,組合機床和自動線已被廣泛應用于汽車,柴油機,電機,儀表、軍工產(chǎn)品的生產(chǎn),并顯示出巨大的優(yōu)越性。2 組合機床的總體設計2.1 組合機床方案的制定2.1.1 制定工藝方案加工技術將確定組合機床的加工質量,生產(chǎn)率,夾具的總體布局和結構。因此,在計劃的過程中,我們必須要被加工零件的分析,和現(xiàn)場的形狀,尺寸,材料,硬度,剛度的深入了解,表面粗糙度的加工精度,加工零件的結構特點,和定位,夾緊方法,過程,和切割工具,生產(chǎn)力的場景,環(huán)境和條件等。與國內外相關技術資料的收集,制定合理的工藝。根據(jù)被加工零件(泵體)的零件圖(圖2.1),加工過程19螺紋底孔: (1) 加工孔的主要技術要求。7孔直徑均為19mm??椎奈恢枚裙顬?.019mm。工件材料為QAI9-4,HB170-241HBS要求生產(chǎn)綱領為(考慮廢品及備品率)年產(chǎn)量119000件,單班制生產(chǎn)(2) 工藝分析加工該孔時,孔的位置度公差為0.3mm。根據(jù)組合機床和精密加工方案的過程,可以用如下:一次性加工孔,直徑為19mm (3) 定位基準及夾緊點的選擇部分被加工孔的表面上,上面的三自由度和三個自由度的右端極限的限制,位于中間的孔通過螺釘夾有很好的作用。為保證加工精度,提高生產(chǎn)效率和降低勞動量,工件是批量生產(chǎn),所以在設計,手動夾緊。2.1.2 確定組合機床的配置形式和結構方案(1)被加工零件的加工精度被加工零件的過程來完成組合機床加工精度應保證,是制造機器的主要依據(jù)。較高的泵體鉆孔的精度要求,可用于鉆孔組合機床。為了機ra1.6um孔的表面粗糙度,改善原機的制造精度和工件的定位精度和減少夾緊變形的對策研究。因此,該機通常采用的尾部安裝的齒輪傳動裝置,進給使用液壓系統(tǒng),被加工零件圖如圖2.1所示圖2.1 泵體 (2) 被加工零件的特點這主要是指結構形狀的材料,零件加工工件硬度工件剛度,定位基準特征,他們有重要影響的機床工藝方案系統(tǒng)。這個盒子是QAI9-4材料,硬度HB100,19mm孔直徑。多孔同步處理,部分的剛度是足夠的,振動,和工件變形的影響可以忽略不計的加熱。在一般情況下,孔的中心線與定位基準平面平行和由一個或多個表面處理身體應橫機,該機適用于加工定位面水平和加工孔和垂直參考平面,但不適合加工安裝不方便或高細長件。一個單一的加工機適用于大箱,和中小型零件則多采用多處理機。這些組件的加工特點的中心線與定位基準面是垂直的,和定位基準水平,工件較小,孔隙分布密集,多軸箱體積較大,選擇臥式鉆床。 (3) 零件的生產(chǎn)批量生產(chǎn)批次的部分是由單工位定,在多工位的一個重要因素,在自動線或組合機床設計的小批量生產(chǎn)的特點。根據(jù)年生產(chǎn)能力的生產(chǎn)程序設計的要求,從工件的形狀和輪廓尺寸,以減少處理時間,采用多軸,以減少機床數(shù)量,過程在一臺機器上完成,為了提高利用率。 (4) 機床使用條件根據(jù)車間布局,組合機床的使用選擇合適的組合機床工藝連接,技術能力和自然條件和要求?;谏鲜觯罕皿w的結構特點,加工零件,尺寸精度,表面粗糙度和技術要求,定位,夾緊方法,過程,和機床的總體布局和技術性能等的影響因素,最終決定設計四軸頭多工位同步鉆床。2.2 確定切削用量及選擇刀具2.2.1 確定工序間余量為使加工過程順利進行并穩(wěn)定的保證加工精度,必須合理地確定工序余量。生產(chǎn)中常用查表給出的組合機床對孔加工的工序余量,以消除轉、定位誤差的影響。19mm的孔在鉆孔時,直徑上工序間余量均為0.2mm。2.2.2 選擇切削用量技術含量決定完成機器的組合,你可以選擇切削參數(shù)。因為在大多數(shù)情況下,多軸聯(lián)動加工機床的設計組合,切削參數(shù),根據(jù)經(jīng)驗,30%低于普通機床的加工單。多軸主軸箱的所有工具都有一個進料系統(tǒng),通常作為一個標準的電力幻燈片,工作,每分鐘進給量的所有工具的相同,等于每分鐘的動力滑臺的進給(毫米/分鐘)適用于一般的工具。因此,同一主軸箱上的刀具主軸可設計成同轉速和同的每轉 進給量(mm/r)與其適應。以滿足直徑的加需要,即: 2.1式中: 各主軸轉速(r/min) 各主軸進給量(mm/r) 動力滑臺每分鐘進給量(mm/min)由于泵體鉆孔的加工精度、工件材料、工作條件、技術要求等,按照經(jīng)濟地選擇滿足加工要求的原則,采用查表的方法查得:孔鉆頭直徑D=19mm,進給量f=0.119mm/r、切削速度v=119m/min2.2.3 確定切削力、切削扭矩、切削功率根據(jù)選定的切削用量(主要指切削速度v及進給量f)確定切削力,作為選擇動力部件(滑臺);確定切削扭矩,用以確定主軸及其它傳動件(齒輪,傳動軸等)的尺寸;確定切削功率,用以選擇主傳動電動(一般指動力箱)功率,通過查表計算如下:切削力: =262.2 =2619=23719.19N切削扭矩: =102.3 =10 =9979Nmm切削功率: =2.4 =9979119/(97403.1919)=0.43kw 式中: HB布氏硬度 F切削力(N) D鉆頭直徑(mm) f每轉進給量(mm/r) T切削扭矩(Nmm) V切削速度(m/min) P切削功率(kw)2.2.4 選擇刀具結構在泵體的布氏硬度HB100,孔徑d高速鋼鉆頭為19mm的刀具材料(W119Cr4V),為了使工作可靠,結構簡單,加工簡單,19mm的麻花鉆的選擇標準??准庸さ毒唛L度應確保在工具和導套的末端之間的螺旋槽加工結束30 190mm范圍,以排出切屑與刀具磨損已調整了一定量。2.3 鉆孔組合機床總設計“三圖一卡”的編制總體設計方案的圖紙表達形式“三圖一卡”設計,其內容包括:繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸圖、編制生產(chǎn)率卡。2.3.1 被加工零件工序圖1,通過處理流程圖的作用及內容零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案加工,稱為組合機床的工藝內容完整,尺寸,加工零件的精度,表面粗糙度和技術要求,定位基準,加工零件和材料零件的夾具加工圖紙,硬度。它是基于原來的繪圖,突出本機床的加工內容,再加上畫出必要的說明,主要是基于組合機床的設計,制造,使用,也是重要的技術文件,檢查和機床的調整。泵體孔組合機床是加工零件的過程如圖2.2所示。地圖的主要內容:(1)被加工零件的形狀,主要尺寸和機加工零件的尺寸,精度,表面粗糙度,形狀和位置精度等技術要求,以及工作程序和技術要求。(2)定位基準選擇定位夾緊,夾緊方向的過程。(3)加工零件的名稱,數(shù)量,材料,硬度和加工件與津貼。2,繪制加工零件的工序圖的注意(1)為了使被加工零件工序圖是明確的,必須通過處理這臺機器的內容。繪制時,要按一定比例,選擇足夠的視圖和剖面看,優(yōu)秀的處理站點(用粗實線),和零件和機床的輪廓,重行標記的夾具設計。如在參考2.2位置,機械夾緊位置和方向,輔助支持由符號部規(guī)定(細實線)表清楚,所有的程序來確保尺寸,角度等,應使用尺寸的數(shù)值表示。圖2.2泵體工序圖(2)加工部位的位置尺寸應由定位基準注起,為了便于加工和檢驗,有時為選定的定位基準與設計基準不重合,應處理轉換位置精度要求。2.3.2 加工示意圖1、加工示意圖的作用和內容(2)和定位基準加工零件的注射位置大小,為了便于加工和檢驗,有時為選定的定位基準與設計基準不重合,應處理網(wǎng)站的轉換位置精度要求。與加工示意含量的作用.圖式加工是反映在拉深零件加工工藝方案,表示被加工零件在機床,刀具和工件,夾具,布局之間的相對位置的刀具,機床的工作行程和工作周期,是工具,夾具,主軸箱,主要對功率器件依據(jù)電氣和液壓系統(tǒng)的設計,是整個機床布局原來的需求,重要文件也是必要的調整工具。圖2.3是泵體孔加工示意圖圖2.3加工示意圖在圖上應標注的內容:(1)機床的加工方法,切削用量,工作循環(huán)和工作行程。(2)工件、夾具、刀具及多軸箱端面之間的距離等。(3)主軸的結構類型,尺寸及外伸長度;刀具類型,數(shù)量和結構尺寸、接桿、導向裝置的結構尺寸;刀具與導向置的配合,刀具、接桿、主軸之間的連接方式,刀具應按加工終了位置繪制。2、繪制加工示意圖之前的有關計算(1)刀具的選擇 刀具選擇考慮加工尺寸精度、表面粗糙度、切削的排除及生產(chǎn)率要求等因素。刀具的選擇前已述及,此處就不在追述了。(2)導向套的選擇 在組合機床主軸孔加工,除了使用剛性方案,工件的尺寸,位置精度主要取決于夾具指南。所以正確的選擇式導向裝置,合理確定規(guī)模,精度,是組合機床設計的重要內容,也是解決必須處理內容繪制示意圖。1)選擇導向類型 根據(jù)刀具導向部分直徑和刀具導向的線速度v=119m/min,選擇固定式導向。2)導向套的參數(shù) 根據(jù)刀具的直徑選擇固定導向裝置固定導向裝置的標準尺寸如下表:表2.1 固定導向裝置的標準尺dd1DD1D2ll1l2l3l4L19191922303411904019121746固定裝置的配合如下表:表2.2 固定裝置的配合導向類別工藝方法DDD1刀具導向部分外徑固定導向鉆孔G7(或F19)H7/g6H7/n6g6固定導向裝置的布置如圖2.4所示圖2.4 固定導向裝置的布置(3)初定主軸類型、尺寸、外伸長度因為軸的材料為40Cr,剪切彈性模量G=191.0GPa,剛性主軸取14(0)m,所以B取2.316,根據(jù)剛性條件計算主軸的直徑為: dB2.199式中: d軸直徑(mm)(24.619) T軸所承受的轉矩(Nmm)B系數(shù)本設計中主軸直徑d=219mm,主軸外伸長度為:L=1119mm,D/為40/219。(4)選擇刀具接桿 由以上可知,多軸箱各主軸的外伸長度為一定值,而刀具的長度也是一定值,因此,為保證多軸箱上各刀具能同時到達加工終了位置,就需要在主軸與刀具之間設置可調環(huán)節(jié),這個可調節(jié)在組合機床上是通過可調整的刀具接桿來解決的,連接桿如圖2.19所示, 圖2.19 可調連接桿連接桿上的尺寸d與主軸外伸長度的內孔D配合,因此,根據(jù)接桿直徑d選擇刀具接桿參數(shù)如表2.3所示:表2.3 可調接桿的尺寸dD1(h6)d2d3Ll1l2l3螺母厚度219Tr2192莫氏1號12.0613619191914219012(19)確定加工示意圖的聯(lián)系尺寸從加工結束主軸箱的端到端的所有鏈接的大小來確定的表面之間的最小距離,加工示意圖連接尺寸如圖2.3所示。面對的工件端面最重要的連接尺寸(多軸箱的大小321mm),它等于刀具懸伸長度,螺母的厚度,主軸伸出長度和連桿長度(可調)和減去加工,孔的深度和切出值。(6)工作進給長度的確定 如圖2.6工作進給長度應等于工件加工部位長度L與刀具切入長度和切出長度之和。切入長應應根據(jù)工件端面誤差情況在1910mm之間選擇,誤差大時取大值,因此取=19mm,切出長度=1/3d+(319)= x19+712mm,所以=19+12+12=32mm.(7)快進長度的確定 考慮實際加工情況,在未加工之前,保證工件表面與刀尖之間有足夠的工作空間,也就是快速退回行程須保證所有刀具均退至夾具導套內而不影響工件裝卸。這里取快速退回行程為120mm,快退長度等于快速引進與工作工進之和,因此快進長度120-419=719mm. 圖2.6 工作進給長度2.3.3 機床聯(lián)系尺寸圖圖2.7 機床聯(lián)系尺寸圖1、聯(lián)系尺寸圖的作用和內容在一般情況下,組合機床是由通用部件標準動力箱,動力滑臺,柱,柱腳及特殊部件的裝配。聯(lián)系尺寸圖是用來表示機床運動部件相互組裝在該系統(tǒng)中,相對位置和尺寸的機器部件接觸測試是否滿足要求,通用部件的選擇是適當?shù)?,并對主軸箱設計的進一步發(fā)展提供基礎,夾具等專用部件,零件。聯(lián)系尺寸圖也可以被視為一個簡化的設備布局,它代表了機床的結構類型和總體布局。如圖2.7所示,機床聯(lián)系尺寸圖包括機床的布局,主要接觸尺寸電機尺寸,規(guī)格,通用組件和電機的主要參數(shù)的動態(tài)組件,工件和各部分之間的特殊部位,外形尺寸。2、選用動力部件選用動力部件主要選擇型號、規(guī)格合適的動力滑臺、動力箱。(1)滑臺的選用 通常,根據(jù)滑臺的驅動方式、所需進給力、進給速度、最大行程長度和加工精度等因素來選用合適的滑臺。1)驅動形式的確定 根據(jù)對液壓滑臺和機械滑臺的性能特點比較,并結合具體的加工要求,使用條件選擇HY系列液壓滑臺。2)確定軸向進給力 滑臺所需的進給力=723719.19=91919N 式中: 各主軸加工時所產(chǎn)生的軸向力由于滑臺工作時,除了克服各主軸的軸的向力外,還要克服滑臺移動時所產(chǎn)生的摩擦力。因而選擇滑臺的最大進給力應大于9.1919KN。3)確定進給速度 液壓滑臺的工作進給速度規(guī)定一定范圍內無級調速,對液壓滑臺確定切削用量時所規(guī)定的工作進給速度應大于滑臺最小工作進給速度的0.191倍;液壓進給系統(tǒng)中采用應力繼電器時,實際進給速度應更大一些。本系統(tǒng)中進給速度=nf=119mm/min。所以選擇1HY32A液壓滑臺,工作進給速度范圍206190mm/min,快速速度10m/min。4)確定滑臺行程 滑臺的行程除保證足夠的工作行程外,還應留有前備量和后備量。前備量的作用是動力部件有一定的向前移動的余地,以彌補機床的制造誤差以及刀具磨損后能向前調整。本系統(tǒng)前備量為20mm,后備量的作用是使動力部件有一定的向后移動的余地,為方便裝卸刀具,這里取190mm,所以滑臺總行程應大于工作行程,前備量,后備量之和。即:行程L120+20+190=220mm,取L400mm。綜合上述條件,確定液壓動力滑臺型號1HY32A,以及相配套的滑臺底座(1CC321型)。(2)由下式確定動力箱的選用 動力箱主要依據(jù)多軸所需的電動機功率來選用,在多軸箱沒有設計之前,可算 2.66*0.430.193.2219KW式中:多軸箱傳動效率,加工黑色金屬時0.190.9;有色金屬時0.70.19,本系統(tǒng)加工QAI9-4,取0.19動力箱的電動機功率應大于計算功率,并結合主軸要求的轉速大小選擇。因此,選用電動機型號為Y132M1-6的1TD32I型動力箱,動力箱輸出軸至箱底面高度為1190mm。主要技術參數(shù)如下表:表2.4電機型號及參數(shù)主電機傳動型號轉速范圍(r/min)主電機功率()配套主軸部件型號電機轉速輸出轉速D190 Y132M1-696047041HY32A,1CC321,1CD3213、配套支承部件的選用立柱底座1CD322。4、確定裝料高度裝料高度指工件安裝基面至機床底面的垂直距離,在現(xiàn)階段設計組合機床時,裝料高度可視具體情況在H191901060mm之間選取,本系統(tǒng)取裝料高度為1900mm。19、中間底座輪廓尺寸中間底座的輪廓尺寸要滿足滑臺在其上面聯(lián)接安裝的需要,又考慮到與立柱底座相連接。因此,中間底座采用側底座1CD321。6、確定多軸箱輪廓尺寸本機床配置的多軸箱總厚度為340mm,寬度和高度按標準尺寸中選取。計算時,多軸箱的寬度B和高度H可確定為:B=320,H=250根據(jù)上述計算值,按主軸箱輪廓尺寸系列標準,最后確定主軸箱輪廓尺寸BH=320250mm。2.3.4 生產(chǎn)率計算卡生產(chǎn)率計算卡是反映所設計機床的工作循環(huán)過程、動作時間、切削用量、生產(chǎn)率、負荷率等技術文件,通過生產(chǎn)率計算卡,可以分析擬定的方案是否滿足用戶對生產(chǎn)率及負荷率的要求。計算如下:切削時間: T切= L/vf+t停2.7 = 419/74.710/4119 =0.6219 min式中: T切機加工時間(min) L工進行程長度(mm) vf 刀具進給量(mm/min) t停死擋鐵停留時間。一般為在動力部件進給停止狀態(tài)下,刀具旋轉1910 r所需要時間。這里取10r輔助時間 T輔 = +t移+t裝2.19 = (719120)/1000+0.13+2= 2.3219min 式中: L3、L4 分別為動力部件快進、快退長度(mm) vfk 快速移動速度(mm/min) t移 工作臺移動時間(min),一般為0.0190.13min,取0.13 min t裝 裝卸工件時間(min)一般為0.191.19min,本例取2min機床生產(chǎn)率 Q1 = 60/T單2.9 = 60/(T切+T輔) =60/(0.6219+3.2919) =119.3 件/h機床負荷率按下式計算 = Q / Q1100%2.10 = A / Q1tk100% =119000/119.319190100% =67.04% 式中:Q機床的理想生產(chǎn)率(件/h) A年生產(chǎn)綱領(件) tk年工作時間,單班制工作時間tk =19190h表2.19 生產(chǎn)率計算卡2.4 多軸箱的設計2.4.1 繪制多軸箱設計原始依據(jù)圖多軸箱設計原始依據(jù)圖是根據(jù)“三圖一卡”繪制的如圖2.19所示:圖2.19 鉆孔組合機床多軸箱圖中多軸箱的兩定位銷孔中心連線為橫坐標,工件加工孔對稱,選擇箱體中垂線為縱坐標,在建立的坐標系中標注輪廓尺寸及動力箱驅動軸的相對位置尺寸。主軸部為逆時針旋轉(面對主軸看)。主軸的工序內容,切削用量及主軸尺寸及動力部件的型號和性能參數(shù)如表 2.6所示:表2.6 主軸外尺寸及切削用量軸號主軸外伸尺寸工序內容切削用量D/dLN(r/min)V(m/min)f(mm/r)Vf(mm/min)1、2、3、440/2191119鉆1941191190.11974.7注:1被加工零件編號及名稱:箱體材料:QAI9-4 JB297-62;硬度: HB170-241, 前、后、側蓋等材料為HT11902動力部件型號:1TD32I動力箱,電動機型號Y112M-6;功率P2.2kw。2.4.2 齒輪模數(shù)選擇本組合機床主要用于鉆孔,因此采用滾珠軸承主軸。齒輪模數(shù)m可按下式估算: m=(3032)=3212.11式中:m估算齒輪模數(shù) P齒輪所傳遞的功率(kw) Z對嚙合齒中的小齒輪數(shù) N小齒輪的轉速(r/min)多軸箱輸入齒輪模數(shù)取m=2.19。2.4.3 多軸箱的傳動設計(1)根據(jù)原始依據(jù)圖(圖2.19),畫出驅動軸、主軸坐標位置。如下表:表2.7 驅動軸、主軸坐標值坐標銷O1驅動軸O主軸1主軸2主軸3主軸4X171903737-37-37Y0196.19103.19199.19199.19103.19(2)確定傳動軸位置及齒輪齒數(shù)圖2.9 齒輪的最小壁厚1)最小齒數(shù)的確定為保證齒輪齒根強度,根據(jù)組合機床簡明設計手冊可知,驅動軸齒數(shù)要在21-24之間。2)傳動軸2為主軸1,2,3,4都各自在同一同心圓上。多軸箱的齒輪模數(shù)按驅動軸齒輪估算 2.19多軸箱輸入齒輪模數(shù)取m=2。主軸1,2,3,4要求的轉速一致且較高,所以采用降速傳動。主軸齒數(shù)選取Z=21,傳動齒輪采用z=22齒的齒輪,變位系數(shù)。傳動軸的轉速為:2.119由于前面選取了主軸直徑為40,顯然傳動軸直徑都選取40,這樣為了減少傳動軸種類和設計題目需要由于傳動軸轉速是,則驅動軸至傳動軸的傳動比為:2.16所以選擇兩級傳動,且傳動比分配為:一級為1.01.0;二級為1.41.0。驅動軸的直徑為40mm,由組合機床簡明設計手冊查得知:t=33.3mm,當m=3時,驅動軸上的齒數(shù)為:Zmin2.17去驅動齒輪齒數(shù)Z=24。通用的齒輪有三種,即傳動齒輪、動力箱齒輪和電機齒輪。材料均為419鋼,熱處理為齒部高頻淬火G194。本機床齒輪的選用按照下表選用表2.19齒輪種類及參數(shù)齒輪種類寬度(mm)齒 數(shù)模數(shù)(mm)孔徑(mm)驅動軸齒輪243217190連續(xù)17702、2.19、32、2.19、3、4119、20、30、319、40219、30、319、40、190傳動軸齒輪44(B型)21-243219、30、319、40、190輸出軸齒輪3221-243119、22、219、32、36計算各主軸轉速使各主軸轉速的相對轉速損失在19%以內,由公式:V= 知:n1=n2=n3=n4=119x1000/3.19/19=4119r/min2.1192.4.4 繪制傳動系統(tǒng)圖傳動系統(tǒng)圖是表示傳動關系是示意圖,即用以確定的傳動軸將驅動軸和各主軸連接起來,繪制在多軸箱輪廓內的傳動示意圖,如圖2.10所示圖2.10 鉆孔多軸箱傳動系統(tǒng)圖圖中傳動軸齒輪和驅動軸齒輪為第排。在圖中標出齒輪的齒數(shù)、模數(shù)、變位系數(shù),以校核驅動軸是否正確。另外,應檢查同排的非嚙合齒輪是否齒頂干涉;還畫出主軸直徑和軸套直徑,以避免齒輪和相鄰的主軸軸套相碰。2.4.5 傳動零件的校核(1)驗算傳動軸的直徑校核傳動軸以承受的總扭矩最大傳動軸19,由它驅動的有主軸1、2、3、4主軸扭矩:T1=T2=T3=T4=9979Nmm油泵軸的扭矩:查得R12-1A油泵的最高壓力為0.3MPa、排量為19.1919ml/r。假設在理想無泄漏狀態(tài),即: Pq=T式中:P油泵的壓力N/ q油泵的排量m3/s T輸入扭矩Nm 輸入角速度rad/s單位換算: P=0.3MPa=0.3106Pa n =19190r/min=9.17r/s2.19 q=19.19199.17=193.92ml/r=193.9210-6m3/s2.20=2n/60=23.1919190/602.21 =197.197rad/s代入公式: Pq=T2.22193.9210-60.3106=197.197T6解得:T6=2191NmmT19=T1/i19-1+T2/i19-2+T3/i19-3+T4/i19-4+T6/i19-62.23=49979/0.919+2191/0.667=44093.06Nmm根據(jù) d=B=2.316=33.6mm319mm因此傳動軸4是符合要求的。結論本課題開發(fā)研制的鉆孔組合機床,用于加工泵體的7個孔。在開發(fā)過程中,針對加工過程中存在的難點進行了攻關。在鉆床的設計上采取了一系列的措施,保證了被加工孔的加工精度。主要完成了以下工作:1、對泵體的7個孔的加工工藝進行了分析研究,明確了7個孔加工的技術要求和工藝要點。2、恰當?shù)剡x擇了機床的切削參數(shù),動力頭及液壓滑臺驅動機構的結構參數(shù)。3、采用液壓滑臺驅動動力頭和多軸箱實現(xiàn)進給,驅動工件實現(xiàn)兩工位運動。制定了液壓滑臺的進給工作循環(huán)。經(jīng)分析證明可以滿足工藝要求。4、設計了穩(wěn)定可靠的多軸箱和鉆模板,從而保證了被加工孔的精度要求。19、根據(jù)通用、經(jīng)濟的原則,選擇了刀具,滿足了工藝的需要。設計的鉆孔組合機床,保證了加工孔的生產(chǎn)質量,提高工效3倍以上,加工成本大幅下降。這項工作還存在許多值得完善的地方,例如:夾緊定位,由人工完成,效率低;自動化程度有待提高等問題。這些問題,通過改進設計,改進技術,不斷的實踐,總結,肯定會有提高。致 謝本次畢業(yè)設計涉及的全部內容是在指導老師XX老師的悉心指導下完成的。謝謝老師XX提供了良好的條件,讓我在本設計中得到了很好的鍛煉。同時也說明了很多問題我,謝謝。XX老師淵博的知識,嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度,平易近人和認真負責的工作態(tài)度的風格,讓我們受益不淺。從XX老師我們學到了很多專業(yè)知識和設計方法。在這里,我想對老師表示最誠摯的感謝。感謝他給我們指引。當然,其他老師的指導。我在這里給你我的老師表示感謝和致敬。最后,感謝,也是最應該感謝的是大學,大學讓我們有這么好的學習條件。通過四年的學習,讓我們成為有用之才;同時學校給了我們這次畢業(yè)設計的機會,讓我們在去工作來鍛煉自己。參考文獻1 謝家瀛 .組合機床設計簡明手冊 .北京:機械工業(yè)出版社,1992 2 金振華 .組合機床及其調整與應用 .北京:機械工業(yè)出版社,19903 李慶余,張佳 .機械裝備設計 .北京:機械工業(yè)出版社,20034 顧維邦 .金屬切削機床概論 .北京:機械工業(yè)出版社,200219 戴曙 .金屬切削機床設計 .北京:機械工業(yè)出版社,19936 華東紡織工學院,哈爾濱工業(yè)大學,天津大學 .機床設計圖冊 .上海:上??茖W技術出版社,191947 徐景輝 .機床裝配 .四川:四川人民出版社,1919219 儲凱,許斌 .機械工程材料 .重慶:重慶大學出版社,20029 邱宣懷 .機械設計 .北京:高等教育出版社,200310 吳宗澤 .機械設計實用手冊 .北京:化學工業(yè)出版社,200011 龔桂 .機械設計課程設計指導書 .北京:高等教育出版社,199012 章宏甲,黃誼 .液壓傳動 .北京:機械工業(yè)出版社,200313 左健民 .液壓與氣壓傳動 .北京:機械工業(yè)出版社,2002附錄:外文資料與中文翻譯外文資料:The Development Of Machine Tool Technologyand automatic line Machine Tool and Machine Tool Automatic Line is a dedicated and efficient automation technology and equipment, at present, it is still a high-volume machinery to achieve efficient, high quality and economical production of key equipment, which is widely used in automobiles, tractors, diesel and compressed machines and many other industrial production. In particular, the automotive industry, is a combination of machine tools and automatic lines largest user. Such as the German Volkswagen plant in Salzgitter engine plant, used in the early 90s metal-cutting machine tool is automatic line (60%), machines (20%) and processing center (20%). Clearly, the mass production of the machinery industry, a lot of used equipment is a combination of machine and automatic line. Therefore, combination machine tool and its automatic line level of technical performance and integrated automation, the large extent determines these industries, a product of the production efficiency, product quality and business organization of production Jiegou, Yezai determine a companys products competitiveness. 現(xiàn)代組合機床和自動線作為機電一體化產(chǎn)品,它是控制、驅動、測量、監(jiān)控、刀具和機械組件等技術的綜合反映。 Combination of machine tools and automatic lines of modern mechatronic product as it is to control, drive, measure, monitor, tool and machinery components such as a comprehensive reflection of technology. 近20年來,這些技術有長足進步,同時作為組合機床主要用戶的汽車和內燃機等行業(yè)也有很大的變化,其產(chǎn)品市場壽命不斷縮短,品種日益增多且質量不斷提高。 The past 20 years, these technologies have made considerable progress, as well as a combination of machine tool user industries such as automobile and internal combustion engines, there are big changes in the market life of their products continue to shorten, increasing variety and quality improved. 這些因素有力地推動和激勵了組合機床和自動線技術的不斷發(fā)展。 These factors effectively promote and encourage the combination of machine and automatic line technology continues to evolve. 1 A combination of varieties of key development tools 在組合機床這類專用機床中,回轉式多工位組合機床(圖2)和自動線占有很重要的地位。 In the combination of these special purpose machine tools, the rotary multi-station machines (Figure 2) and automatic line plays an important role. 因為這兩類機床可以把工件的許多加工工序分配到多個加工工位上,并同時能從多個方向對工件的幾個面進行加工,此外,還可以通過轉位夾具(在回轉工作臺機床上)或通過轉位、翻轉裝置(在自動線上)實現(xiàn)工件的五面加工或全部加工,因而具有很高的自動化程度和生產(chǎn)效率,被汽車、摩托車和壓縮機等工業(yè)部門所采用。 Because these two types of machine parts can be assigned to many manufacturing processes on multiple processing station, and also from several different directions on the workpiece surface processing, In addition, you can also switch to digital clamp (work in rotation machine tool) or by translocation, flip device (in the automatic line) to achieve a five-face machining parts or all of processing, so they have a high degree of automation and production efficiency, a car, motorcycle and compressors and other industrial sectors used. 根據(jù)有關統(tǒng)計資料,德國在19901992年期間,回轉式多工位組合機床和自動線的產(chǎn)量約各占組合機床總數(shù)的50%左右。According to statistics, Germany in 1990 and 1992, combined multistation rotary machine and automatic production lines around each combination of machine tool about 50% of the total. 應指出,回轉式多工位組合機床實際上是一種特殊型式的小型自動線,適合于加工輪廓尺寸250mm的中小件。 Be noted that multi-station rotary machine is actually a combination of special types of small automatic lines for processing outline size of 250mm of small pieces. Compared with the automatic line, in the processing of the same parts of the case, the combination of multi-station rotary machine tool operations share is about a small area than the automated line 2 / 3.2、 beat time to further reduce the automatic line 目前,以大批量生產(chǎn)為特征的轎車和輕型載貨車,其發(fā)動機的年產(chǎn)量通常為60萬臺左右,實現(xiàn)這樣大的批量生產(chǎn),回轉式多工位組合機床和自動線在三班運行的情況下,其節(jié)拍時間一般為2030秒,當零件生產(chǎn)批量更大時,機床的節(jié)拍時間還要更短些(表1)。 At present, characterized by mass production of cars and light trucks, the engines output is usually around 60 million units, to achieve such a large volume production, multi-position rotary combination of machine tools and automatic lines in the case of three-shift operation , the tact time is generally 20 to 30 seconds, when the greater part of production volume, the machine cycle times should be shorter (Table 1). In the 70s, automatic line to achieve such a short beat, often used side by side duplex or set the two-lane approach, that is, determining the automatic line of the beat, the longest processing operation processes through the same process in parallel two station, if more restrictive process, then the same through the use of two automatic lines to balance the automatic line system processing rhythm. 顯然,這樣就要增加設備投資和作業(yè)面積。 Apparently, this would increase the investment in equipment and operating area. 縮短基本時間的主要途徑是采用新的刀具材料和新穎刀具,以通過提高切削速度和進給速度來縮短基本時間。 The main way to shorten the basic time is the introduction of new materials and novel tool tool to enhance the cutting speed and feed through to shorten the basic time rate. 例如,德國大眾汽車廠在加工鋁合金缸蓋燃燒室側面時,采用PCD銑刀,銑削速度高達3075m/min,進給速度達3600mm/min;又如,在鏜削灰鑄鐵缸體的缸孔時,采用裝有三個可轉位CBN刀片的新穎鏜刀頭,切削速度達800m/min,進給速度為1500mm/min,加工深度為146mm的缸孔,其實際加工時間僅為5.8s,比傳統(tǒng)加工工藝可縮短2/3的加工時間。 For example, the German Volkswagen plant in the processing of aluminum alloy cylinder head combustion chamber side, the use of PCD milling cutters, milling speeds of up to 3075m/min, feed speed 3600mm/min; another example, in boring gray cast iron cylinder block of the cylinder bore When used with three indexable boring head new CBN inserts, cutting speed up to 800m/min, feed rate 1500mm/min, processing depth of 146mm the cylinder bore, the actual processing time of only 5.8s, compared traditional processing process can be shortened 2 / 3 of the processing time. 縮短輔助時間主要是縮短包括工件輸送、加工模塊快速引進以及加工模塊由快進轉換為工進后至刀具切入工件所花的時間。 Reduce the auxiliary time is shortened, including parts delivery, processing and rapid introduction of the module and processing module is converted to work by the fast-forward to the tool after the cut into the workpiece into the time spent. To shorten this part of the air travel time, generally used to improve workpiece (workpiece direct transmission) or the accompanying fixtures and processing module transmission speed fast speed. 目前,隨行夾具的輸送速度可達60m/min或更高些,加工模塊快速移動速度達40m/min。 At present, the accompanying transmission speeds up to 60m/min fixture or later some, fast-moving speed of processing modules 40m/min. At present, the accompanying high-speed conveyor fixture common control with electro-hydraulic proportional valve or cyclonical driven conveyer. The late 70s, Honsberg body in its processing of automatic transmission line on the use of electro-hydraulic proportional valve controlled delivery device. Movement of the conveyor curves. As the electro-hydraulic proportional valve control system has a good start and braking performance, and the system structure is simple, so far, this conveyor being used by many automated line.3、the rapid progress of flexible combination machine 十多年來,作為組合機床重要用戶的汽車工業(yè),為迎合人們個性化需求,汽車變型品種日益增多(圖5),以多品種展開競爭已成為汽車市場競爭的特點之一,這使組合機床制造業(yè)面臨著變型多品種生產(chǎn)的挑戰(zhàn)。 10 years, as the combination of machine tools important to the users automobile industry, to meet the individual needs of people, cars become growing varieties (Figure 5), a multi-species competition has become one of the characteristics of market competition car, making Machine Tool Manufacturing industry faces many varieties of variant production challenges. 為適應多品種生產(chǎn),傳統(tǒng)以加工單一品種的剛性組合機床和自動線必須提高其柔性。 To meet the multi-species production and processing of a single species of conventional machine tools and automatic lines rigid composite to improve its flexibility. In the 70s, numerical control system reliability has been greatly improved, it is to late 70s and early 80s, as Alfing, Hller-Hille and Ex-cell-o and other companies have developed a flexible machining modules, and automatic line ( FTL), from CNC machine tools and flexible combination of automatic line has increased every year. 1988 to 1992, Japan Machine Tool and automatic line (including some other form of special machine tools) production NC rate has reached 32% 39%, output NC rate of 35% to 51%; the German Machine Tool and automatic line production The NC rate of 18% and 62%, 45% of the value NC 66% (Table 2). These figures show that over the past decade, the development of NC machine tool combination is very rapid. Should be noted that since the 90s into the car even more intense market competition, product market and further reduce the life of the new models and shorter development cycle (now usually 35 months), car varieties growing, so automotive industry to flexible automation increasing demand for technical equipment. Such as Toyota Motor Corporation, in the end of this centurys goal is to subordinate the factory the company flexible manufacturing systems coverage reached 100%.很顯然,組合機床及其自動線在保持其高生產(chǎn)效率的條件下,進一步提高其柔性就愈來愈具有重要意義。 Obviously, combination machine tool and its production line while maintaining its high productivity conditions, further enhancing its flexibility on the more important. 組合機床的柔性化主要是通過采用數(shù)控技術來實現(xiàn)的。Flexible modular machine tool is mainly through the use of numerical control technology to achieve. Development of flexible modular machine tool and an important prerequisite for flexible automatic line is the development of CNC machining module, which has a long history of development of processing technology for the development of CNC machining center modules to provide a mature experience. NC modules formed by the flexible modular machine tool and flexible automatic lines, can be changed through the application and the automatic tool changer CNC program to automatically replace the multi-axle box and change the processing itinerary of the working cycle, cutting parameters and processing location, in order to adapt to change type variety of processing. 柔性組合機床和柔性自動線用的數(shù)控加工模塊,按其數(shù)控坐標(軸)數(shù),主要有單坐標(Z)、雙坐標(XZ、YZ、ZU和ZB等)和三坐標(XYZ)加工模塊;按其主軸數(shù),有單軸和多軸加工模塊,也有單軸和多軸復合加工模塊。Single-axis machining module by the NC slide and spindle assembly (or axle box, including for multi-axle box) form. Two-axis machining module by the cross slide and spindle CNC Components, such as two-coordinate CNC milling module. Column moving type CNC coordinate processing module (Figure 6), the tool can be realized in the three coordinate movement, according to workpiece varieties and processing tasks with Tool, tool change and the required mechanical hand tools, high Flexible. This processing module is flexible automatic line processing of multi species one of the most important modules. 立柱移動式CNC三坐標加工模塊可利用X軸和Y軸的聯(lián)動來實現(xiàn)周邊銑削工藝,特別是在銑削象變速箱體這類剛性較差的工件時,可采用較小直徑的銑刀,實現(xiàn)高速(切削速度達2500m/min)周邊銑削,由此減小加工時的切削力和工件的變形。 Mobile column CNC machining module can make use of X coordinate axis and Y axis of the linkage to achieve the peripheral milling process, particularly in the milling body such as the transmission of less rigid workpiece, we can use smaller diameter cutter, high-speed (cutting speed up to 2500m/min) milling around, thus reducing processing time of cutting force and workpiece deformation. This is more than double coordinate milling module for milling cutters with large diameter to be superior. Multi-axis machining module is another important module, mainly for processing box and disc type work flexible combination of machine tools and flexible automatic lines.這類模塊有多種不同的結構形式,但基本上可分為自動換箱式多軸加工模塊(圖7)、轉塔式多軸加工模塊(圖8)和回轉工作臺式多軸加工模塊(圖9)。 How such module structure of different forms, but basically can be divided into automatic processing module for box-type multi-axis (Figure 7), turret multi-axis machining module (Figure 8) and multi-axis machining module Rotary Table (Figure 9). As for box-type module automatically be set in a special multi-axle box to store more and more libraries axle box, it can be used to process more parts of different species. 而轉塔式和回轉工作臺式多軸加工模塊,由于在轉塔頭和回轉工作臺上允許裝的多軸箱數(shù)量有限(一般為46個),所以這種加工模塊只能實現(xiàn)有限品種的加工。 The turret and multi-axis machining module Rotary Table, due to the turret head and turn the table to allow installation of a limited number of multi-axle box (usually 4 to 6 months), so this processing module can only achieve limited variety of processing. 在自動線上采用CNC三坐標加工模塊和轉塔式多軸加工模塊,不僅可實現(xiàn)不同品種工件的加工,而且在自動線節(jié)拍時間內(如果節(jié)拍時間允許的話),這類加工模塊還可以在同一個加工工位上通過其自動換刀或換箱,依次實現(xiàn)多道加工工序(粗鏜、半精鏜和精鏜;鉆孔、擴孔和攻絲),從而減少自動線的加工工位數(shù),縮短自動線的長度。 CNC Coordinate with automatic online processing modules and turret multi-axis machining modules, not only enables workpieces of different varieties, but also in the automatic line beat of time (if time permits, then the beat), this type of processing module can also be in the same processing station on the exchange through its automatic tool changing or box, and then click to realize multi-channel processing operation (rough boring, semi-fine boring and precision boring; drilling, reaming and tapping), thereby reducing the processing work automatically line the median, Automatic line to shorten the length. 單軸和多軸復合加工模塊是一種三坐標數(shù)控加工模塊,可通過自動換刀或自動更換多軸箱而實現(xiàn)單軸加工或多軸加工。 Single and multi-axis coordinate complex processing module is a CNC machining modules, can be automatically replaced by ATC, or multi-axle box and the realization of single-axis machining or multi-axis machining.值得提及的是,在80年代中期德國Honsberg公司推出的CNCMACH模塊化系統(tǒng)(圖10)是很有特色的一種模塊化系統(tǒng),該系統(tǒng)充分應用模塊化結構原理,在作為系統(tǒng)基礎模塊的CNC三坐標模塊上,通過增減各種不同的功能模塊,拼裝成各種不同坐標或不用工藝用途的加工模塊。 It is worth mentioning that in the mid 80s the company introduced CNCMACH Germany Honsberg modular system are characteristic of a modular system, modular structure of the full application of the principle as a basic module of the CNC system CMM module, through changes in various functional modules, assembled into a variety of different processes do not use coordinates or processing modules. Specifically, from the coordinates, except coordinate, it can also form two-coordinate and single-axis machining module; view from the Tool can be installed in libraries and multi-axle box tool libraries, can be realized individually or axle box of tools automatic replacement can also be followed to achieve the replacement tool and multi-axle box. CNCMACH系統(tǒng),不僅在機械結構方面,而且在控制和軟件等方面也是模塊化的。 CNC MACH system, not only in the mechanical structure, but also in control and software is modular and so on. Therefore, the use of the system modules can be easily assembled into flexible transfer lines (FTL), flexible manufacturing cell (FMC) or flexible manufacturing system (FMS). In addition to the various CNC machining modules, the robot and servo-driven machine tools and jigs is also flexible combination of a key component of flexible automatic lines. Particularly in the flexible nature of automatic online, now more common use of air-frame gantry robot automatic loading and unloading workpieces, for workpiece transfer position or flipped. For the handling of different workpieces can be set in the automatic line next to the gripper base in order to achieve the automatic gripper change. Fixture equipped with servo drives, to adapt to different job families in the automatic clamping work pieces. 該線采用的數(shù)控加工模塊有四個雙坐標數(shù)控銑削模塊、六個數(shù)控轉塔式多軸加工模塊和六個數(shù)控三坐標加工模塊。 The line used in CNC machining module has four double-axis NC milling module, six CNC turret CNC multi-axis machining module and six coordinate processing module. Secondary station and the cleaning station operations by the robot workstation installation folder. As the composition of automatic wire processing module is NC, when the transformation process from a workpiece to another workpiece processing, simply by changing the NC program on the line, without the need for machinery, adjustment and modification. 4、 the increasing degree of integrated automation近十年來,為進一步提高工件的加工精度和減少工件在生產(chǎn)過程中的中間儲存、搬運以及縮短生產(chǎn)流程時間,將工件加工流程中的一些非切削加工工序(如工序間的清洗、測量、裝配和試漏等)集成到自動線或自動線組成的生產(chǎn)系統(tǒng)中(圖15),以實現(xiàn)工件加工、表面處理、測量和裝配等工序的綜合自動Over the past decade, in order to further improve the machining accuracy of workpiece and the workpiece during the production process to reduce intermediate storage, handling and production processes to shorten the time the workpiece machining process in some non-cutting operations (such as inter-process cleaning, measurement, assembly and leak testing, etc.) integrated into the automated line or automatic line production system consisting of (Figure 15), in order to achieve workpiece machining, surface treatment, measurement and assembly processes of integrated automation. 清洗 Clean:In the automatic line and automatic line consisting of production systems, cleaning equipment, parts of the process is mainly used for cleaning and parts between the final cleaning. 工件的工序間清洗主要是為下一道工序創(chuàng)造必要的工作條件。 Between the cleaning processes the workpiece is mainly for the next process to create the necessary conditions of work. For example, the workpiece blank in the painting before, after processing the workpiece datum, deburring, the measurements carried out before and a variety of cleaning before assembly. 當今,鑒于我們人類賴以生存的環(huán)境日益受到工業(yè)污染的破壞,環(huán)境保護已引起人們的普遍重視。 Today, in view of the survival of our human environment is increasingly damaged by industrial pollution; environmental protection has attracted much attention. 近年來,國內外越來越關注工業(yè)清洗對環(huán)境的污染。 In recent years, more and more concerned with industrial cleaning at home and abroad on the environment. 這就促使許多工業(yè)部門的零件清洗轉向應用水劑清洗(采用酸性、中性或堿性清洗液,清洗液中主要含有磷酸鹽、活性劑和絡合劑等),這種水劑清洗主要根據(jù)工件清洗質量要求而采用噴淋(分散清洗)和浸漬(集中清洗)兩種工藝。 This has prompted many industries move on aqueous parts cleaning washing (using acidic, neutral or alkaline cleaning liquid, cleaning liquid containing mainly phosphate, active agents and complexing agents, etc.), primarily on the basis of such aqueous cleaning workpiece quality requirements and use of cleaning spray (distributed cleaning) and immersion (concentrated cleaning) are two processes. 基于環(huán)境保護、現(xiàn)場操作工人的保健和清洗工藝的合理化等要求,目前,清洗機已普遍采用封閉式布局,整個清洗過程是自動進行的,設備控制采用可編程控制器,并自動監(jiān)控所有機械動作和工藝技術參數(shù)。 Based on environmental protection, health care workers, field operations and cleaning process of rationalization and other requirements, now, cleaning machine has been widely used closed-end layout, Zheng Ge cleaning process is automatic and programmable controller equipment control, and automatic monitoring of all mechanical action and technical parameters. In such washing machines integrated evaporation, filtration, material recovery and processing devices, as shown in Figure 16 is a German Benz steering shell cleaning process. The washing machine is closed layout, the cleaning process is conducted in a closed system, through a cleaning fluid purification support system to achieve the recycling of cleaning fluid. In this system, as a purification unit is a core component of purification and recycling modules cleaning. The module consists of ultra-fine filters and evaporator joint composition, use of the integrated purification equipment and cleaning fluid produced by distilled water, re-used for parts cleaning and rinsing. 5、Automatic measurement 在自動線上采用自動測量旨在對工件的加工質量進行監(jiān)控。 Automatic line automatic measurement of the workpiece to the processing quality control. In recent years, due to the increasingly automated line to shorten cycle times, the accuracy of the workpiece and the measurement and also become increasingly demanding production conditions, therefore the automatic measurement system must not only work with high speed and high work precision, and to have strong anti-environmental interference (such as chips, dust, steam coolant, oil, vibration and temperature, etc.) capability or some interference with the measurement system can automatically compensate the amount of performance. 在自動線上,自動測量可分為加工前測量和加工后測量。 The automatic line, automatic measurement can be divided into pre-processing measurement and processed measurements. 加工前測量是在工件加工前通過測量以確定工件的特征,并利用測量結果來調整刀具相對于工件待加工部位的位置,然后進行相應的加工。 Processing before the measurement is in the workpiece before the workpiece by measuring to determine the characteristics and use measurements to adjust the tool position relative to the location of
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