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湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作中期檢查表 題目 臥式組合機(jī)床設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 段良華 班級(jí)學(xué)號(hào) 214070439 專業(yè) 機(jī)械制造設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化 指 導(dǎo) 教 師 填 寫 學(xué)生開題情況 學(xué)生調(diào)研及查閱文獻(xiàn)情況 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原計(jì)劃有無(wú)調(diào)整 學(xué)生是否按計(jì)劃執(zhí)行工作進(jìn)度 學(xué)生是否能獨(dú)立完成工作任務(wù) 學(xué)生的英文翻譯情況 學(xué)生每周接受指導(dǎo)的次數(shù)及時(shí)間 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）過(guò)程檢查記錄情況 學(xué)生的工作態(tài)度在相應(yīng)選項(xiàng)劃“√” □認(rèn)真 □一般 □較差 尚存在的問(wèn)題及采取的措施： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 系部意見(jiàn)： 負(fù)責(zé)人簽字： 年 月 日 湖南工學(xué)院2011屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)書 系： 機(jī)械工程 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 揚(yáng)湘洪 學(xué)生姓名 段良華 課題名稱 臥式組合機(jī)床設(shè)計(jì) 內(nèi)容及任務(wù) 本課題是針對(duì)主軸箱體端面上6XΦ17鉆孔削這一特定工序而設(shè)計(jì)的一臺(tái)專用組合機(jī)床。 任務(wù)： 1 機(jī)床總圖 機(jī)床總圖表示各組成件的相互配件關(guān)系及各零件部件,標(biāo)準(zhǔn)件,通用件的名稱,代號(hào),數(shù)量和運(yùn)動(dòng)關(guān)系,以檢驗(yàn)機(jī)床各部件的相對(duì)位置及尺寸之間的聯(lián)系,是否滿足加工要求,通用部件的選擇是否適度,它是由主軸箱,夾具等專用部件為零件設(shè)計(jì)的依據(jù) 2 “三圖一卡”的設(shè)置，“三圖一卡”就是針對(duì)具體零件，在選定工藝和結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行組合機(jī)床總體方案圖樣文件設(shè)計(jì)。其內(nèi)容包括：零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖和生產(chǎn)率卡等。 3 加工示意圖 （1）選擇刀具 直徑D=17mm.高速鋼頭硬度為HBS170-200的HT的零件上鉆孔深40mm. （2）導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇 組合機(jī)床加工孔時(shí),除采用剛性主軸加工方法外,零件上孔的位置精度主要靠刀具的導(dǎo)向裝置來(lái)保證的,在組合機(jī)床上使用鉆頭等校準(zhǔn)刀具時(shí),通常采用可以調(diào)節(jié)軸向尺寸的接軒和尖頭等中間工具安裝在主軸孔中. （3）確定主軸類型，尺寸外伸長(zhǎng)度 主軸類型主要依據(jù)工藝方法和刀桿與主軸的聯(lián)接結(jié)構(gòu)確定 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度從而確定尺寸外伸長(zhǎng)度 4主軸箱裝配總圖 主軸箱是根據(jù)加工示意圖所確定的工件加工孔的數(shù)量和位置,切削用量和主軸類型設(shè)計(jì)的傳遞各主軸運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件,其動(dòng)力來(lái)自通用的動(dòng)力箱,(ITD40)與動(dòng)力箱一起裝于進(jìn)絡(luò)臺(tái),可完成鉆,擴(kuò),鉸,鏜孔等加工工序. 主軸箱即多軸箱,一般具有多根主軸同時(shí)對(duì)一系列孔進(jìn)行加工,我們所設(shè)計(jì)的多軸箱為通用多軸箱,借助導(dǎo)向套引導(dǎo)刀具來(lái)保證被加工的位置精度. 多軸箱由通用零件如箱件.主軸.行動(dòng)軸.齒輪和附加機(jī)構(gòu)組成.其基本結(jié)構(gòu)見(jiàn)<組合機(jī)床設(shè)計(jì)箱的手冊(cè)>之“多軸箱規(guī)格尺寸及動(dòng)力箱尺寸以及多軸箱結(jié)構(gòu)及螺孔位置. 圖中有箱體,前蓋,右蓋,上蓋.導(dǎo)箱體零件.主軸,傳動(dòng)軸;手柄軸,傳動(dòng)齒輪,泵齒輪導(dǎo)傳動(dòng)類零件;注油標(biāo).排油.油盤.葉傳泵.防油套等潤(rùn)滑及防油組件. 5 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 根據(jù)任務(wù)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)書要包括工作原理，設(shè)計(jì)過(guò)程，尺寸計(jì)算，強(qiáng)度校核等 擬達(dá)到的要求或技術(shù)指標(biāo) 1 統(tǒng)一要求： 按任務(wù)書要求完成規(guī)定的任務(wù)，撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文），一律采用計(jì)算機(jī)編輯。內(nèi)容包括設(shè)計(jì)的意義與作用、設(shè)計(jì)方案選擇和計(jì)算、主要零件的受力分析和強(qiáng)度校核、經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析等。 寫出不少于400字的中文摘要；至少翻譯一篇本專業(yè)外文文獻(xiàn)（10000個(gè)以上印刷符號(hào)），并附譯文。 需完成不少于3張零號(hào)圖紙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖、裝配圖和零件圖，其中應(yīng)包含一張以上用計(jì)算機(jī)繪制的具有中等難度的1號(hào)圖紙，同時(shí)至少有折合1號(hào)圖幅以上的圖紙用手工繪制，查閱到10篇以上與題目相關(guān)的文獻(xiàn)，按要求格式獨(dú)立撰寫不少于12000字的設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 2 主要技術(shù)參數(shù) 被加工零件的名稱:主軸箱箱體 材料: HT200 加工內(nèi)容： 鉆6-?17孔 鉆孔深度： 40mm 加工精度： 孔的位置度0.1 生產(chǎn)批量： 6萬(wàn)臺(tái)/年 選擇刀具： 直徑D=17mm.高速鋼頭硬度為HBS170-200的HT的零件上鉆孔深40mm。 主軸類型：鉆削類主軸,材料為40cr.鋼熱處理，軸端的外徑與內(nèi)徑之比為38/26.外伸長(zhǎng)為115。 進(jìn)度安排 起止日期 工作內(nèi)容 備注 第2~5周 第6周 第7~9周 第10周 迪11周 第12~13周 第14～15周 第16周 畢業(yè)調(diào)研及實(shí)習(xí)、搜集設(shè)計(jì)的相關(guān)資料 設(shè)計(jì)方案的確定 被加工件工序圖 加工示意圖 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 主軸箱的設(shè)計(jì) 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書, 通過(guò)指導(dǎo)老師驗(yàn)收，準(zhǔn)備答辯 畢業(yè)答辯 主要參考資料 1 ?畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書? ?機(jī)械類專業(yè)? 周育明 主編 華中理工大出版社 2?組合機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)? 謝家贏 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 3?機(jī)械設(shè)計(jì)? 紀(jì)名剛 主編 西北工大機(jī)械零件教研室 4?液壓傳動(dòng)與控制教程? 王懋瑤主編 天津大學(xué)出版社 5?金屬切削機(jī)床概論? 顧維邦主編 上海機(jī)械專械專科學(xué)校 6?機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)? 上.中.下三冊(cè) 化學(xué)工業(yè)出版社 7?組合機(jī)床設(shè)計(jì)? 沈陽(yáng)工大 大連鐵道學(xué)院 吉林要學(xué)院編 8?切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)? 艾炎 肖詩(shī)綱主編 機(jī)械工業(yè)出版社 9?機(jī)械設(shè)計(jì)原理? 吳克堅(jiān) 鄭文偉主編 高等教育出版社 10?金屬工業(yè)學(xué)? 張主編 湖南科技出版社 11?公差與檢測(cè) ? 機(jī)械工業(yè)出版社 12?機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)? 毛振揚(yáng) 陳秀寧主編 浙江大學(xué)出版社 13?機(jī)械制造工程 ? 馮冠大主編 機(jī)械工業(yè)出版社 教研室 意見(jiàn) 年 月 日 系主管領(lǐng)導(dǎo)意見(jiàn) 年 月 日 臥式組合機(jī)床設(shè)計(jì) 外文翻譯 The aggregate machine-tool is take the general par t as a foundation, matches by presses the work piece specific shape and the processing technological design special-purpose part and the jig, the composition semiautomatic or the automatic special purpose machine. The aggregate machine-tool selects the method which generally multiple spindle, the multi-knives, the multi-working procedures, many or the multi-locations simultaneously process, production efficiency ratio general engine bed high several times to several dozens times. Because the general part already the standardization and the seriation, might according to need to dispose nimbly, could reduce the design and the manufacturing cycle. The multi-axle-boxes are aggregate machine-tool's core parts. It selects the common parts, carries on the design according to the special-purpose request, in the aggregate machine-tool design's process, is one of work load big parts. It is acts according to the work piece processing hole quantity which and the position the working procedure chart and the processing schematic drawing determined, the cutting specifications and the main axle type design transmission various main axles movement power unit. Its power from the general power box, installs together with the power box in to feed sliding table, may complete drills, twists and so on working processes. This topic designed has used in the HT200 top head hole processing the drill hole aggregate machine-tool. According to the top head hole components size which must process carries on the aggregate machine-tool general multi-axle-boxes the design, draws up the multi-axle-box primitive basis chart, the definite main axle and the gear modulus, determined the transmission system, calculates the main axle and drive shaft's coordinate. Through the above design, realized a top head one-sided six processing to complete, has achieved the design requirements well。To meet the combination of CNC machine tools of development, it is a component of the NC machine tool NC module. Portfolio machine is modular combination of CNC machine tools brought about by the inevitable result is the combination of CNC machine tools necessary foundation, NC module so greatly enriched the portfolio of generic pieces of machine tools, it will cause combination of General Machine Type of a fundamental change. NC module, according to their coordinates NC (axis) of mainly single coordinates, dual coordinate and coordinate. Its spindle number, single and multi-axis module, there are single and multi-axis composite processing module. NC module development, there are mainly two kinds of ways: First, the existing combination of machine tools should be relatively common items, the NC General of the design. At present there is also domestic NC is developing one-dimensional slider, NC two-dimensional (Cross) Waterloo Taiwan, the NC rotary table, all this is the way the NC is based on the characteristics of the development of NC The unique combination of machine tool parts, such as automatic replacement of multi-axis spindle box, the NC rotary knife, NC for the manipulator, NC for me, such as mechanical hand. The past 10 years, machine tools and automatic line group in the highly efficient, high productivity, flexibility and the use of parallel (synchronous) works develop more reasonable and more savings in the programme has made a lot of progress. In particular the automobile industry, in order to improve the performance of motor vehicles, precision machining of components made a number of new demands, so the machine performance requirements are also higher. In recent years, with numerical control technology, electronics technology, computer technology, such as the development of machine tools combination of mechanical structure and control system has also undergone a tremendous change. With the combination of machine tools of development: 1. NC. A combination of CNC machine tools, not only a complete change from the previous relay circuit composed of a combination of machine tool control system, and the head. Also the mechanical structure and composition of machine parts universal standards has or is undergoing an enormous change。2. Modular. NC plus one two modular greatly enrich the composition of the Universal machine parts, it will cause universal machine combination of a fundamental change，According to modularization design theory,the modules of aggregate machine tool are divided in this paper on the basis of function analysis.Taking UG software as developing flat,the parametric 3D modeling module bank is set up.The database for storing the data used in design is also set up at the same time.Under the guiding of the system,users can complete such tasks as module choice,module combination,and calculation,etc.Therefore,computer aided modularization design of aggregate machine tool can be realiz..3. High-speed. As high-speed processing can greatly reduce the surface roughness and cutting force components, greatly reducing cutting temperature, increase productivity, the machine's high-speed research is rising, especially NC machine tool movements and the main feed velocity has reached an alarming high-speed . For example, the U.S. production of processing center, spindle speed up to 15 000-60 000r/min, table fast forward speed of up to 90-120 m / min. Conform to the trend of high-speed machines, machine tools combination of speed getting higher and higher. For example, the German Volkswagen plant in the processing of aluminum cylinder head combustion chamber side, the use of PCD cutter and milling speed of up to 3 075m/min, feed rate of 3 600mm/min, the CBN has adopted the installation of the new boring knife blade processing Kevin Gray Rail, the cutting speed of 800 m / min, feed rate of I 500 mm / min. 4, precision of. As the realization of NC machine tools, thus increasing the accuracy of processing machine, so that some of the past seem difficult to achieve the accuracy of processing has been realized today.5. Protection of the whole. Completely closed the machine is now a major characteristic, whether single or machine tool production lines, are all closed by the housings, electrical, hydraulic full use of air alignment. All closed protection, not only production line machine tools and their aesthetic appearance, but also improve the safety, reliability and ease of maintenance. There are two virtues that are low cost and high efficiency in modular machine tools,which is widely used in batch production.This text introduces an automatic control system of multi-station modular machine tool.Applying PLC to control the modular machine tool can raise the automation extent and work efficiency and reduce a great deal of hardware wiring,so the dependability of the machine tool is also increased. 組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以按工件特定形狀和加工工藝設(shè)計(jì)的專用部件和夾具，組成的半自動(dòng)或自動(dòng)專用機(jī)床。組合機(jī)床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時(shí)加工的方式，生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計(jì)和制造周期。多軸箱是組合機(jī)床的核心部件。它是選用通用零件，按專用要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的，在組合機(jī)床設(shè)計(jì)的過(guò)程中，是工作量較大的部件之一。它是根據(jù)工序圖和加工示意圖所確定的工件加工孔的數(shù)量和位置，切削用量和主軸類型設(shè)計(jì)的傳遞各主軸運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件。其動(dòng)力來(lái)自通用的動(dòng)力箱，與動(dòng)力箱一起安裝于進(jìn)給滑臺(tái)，可完成鉆，絞等加工工序。本課題設(shè)計(jì)了用于HT200上蓋孔加工的鉆孔組合機(jī)床。根據(jù)要加工的上蓋孔零件尺寸進(jìn)行組合機(jī)床通用多軸箱的設(shè)計(jì)，繪制多軸箱原始依據(jù)圖，確定主軸和齒輪模數(shù)，確定出傳動(dòng)系統(tǒng)，計(jì)算出主軸和傳動(dòng)軸的坐標(biāo)。通過(guò)以上設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了上蓋單面六孔的一次加工完成，較好地達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。為適應(yīng)數(shù)控組合機(jī)床的發(fā)展，就出現(xiàn)了組成數(shù)控機(jī)床的數(shù)控加工模塊。組合機(jī)床模塊化是組合機(jī)床數(shù)控化所帶來(lái)的必然結(jié)果，也是組合機(jī)床數(shù)控化的必要基礎(chǔ)，數(shù)控加工模塊話極大的豐富了組合機(jī)床的通用件，它必將引起組合機(jī)床通用件發(fā)生根本型變化。數(shù)控加工模塊，按其數(shù)控坐標(biāo)（軸）數(shù)，主要有單坐標(biāo)、雙坐標(biāo)和三坐標(biāo)。按其主軸數(shù)，有單軸和多軸模塊，也有單軸和多軸復(fù)合加工模塊。數(shù)控加工模塊的發(fā)展，主要有2種方式：一是與現(xiàn)有組合機(jī)床通用件相對(duì)應(yīng)，設(shè)計(jì)數(shù)控通用件。目前國(guó)內(nèi)亦有其也正在研制數(shù)控一維滑臺(tái)、數(shù)控二維（十字）滑臺(tái)、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等，都屬于這種方式;二是根據(jù)數(shù)控加工的特點(diǎn)，研制數(shù)控組合機(jī)床所特有的部件，如自動(dòng)更換式多軸主軸箱、數(shù)控回轉(zhuǎn)刀庫(kù)、數(shù)控?fù)Q到機(jī)械手、數(shù)控?fù)Q箱機(jī)械手等。近十多年來(lái)，組 機(jī)床及其自動(dòng)線在高效、高生產(chǎn)率， 柔性化以及采用并行(同步)工程制訂更為合理、更為節(jié)省的方案方面取得了不小的進(jìn)展。尤其是汽車工業(yè)， 為了提高汽車的性能，對(duì)零件的加工精度提出了一些新的要求， 因此對(duì)機(jī)床性能的要求也更高了。近年來(lái)隨著數(shù)控技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等的發(fā)展，組合機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)也發(fā)生了巨大變化。組合機(jī)床有了以下的發(fā)展：1. 數(shù)控化。數(shù)控組合機(jī)床的出現(xiàn)，不僅完全改變了過(guò)去那種由繼電器電路組成的組合機(jī)床的控制系統(tǒng)，而目．也使組合機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)乃至通用部件標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生了或正在發(fā)生著巨大的變化。2. 模塊化。數(shù)控加1二模塊化極大地豐富了組合機(jī)床的通用件，它必將引起組合機(jī)床通用件發(fā)生根本性變化，根據(jù)模塊化設(shè)計(jì)原理,在功能分析的基礎(chǔ)上劃分了組合機(jī)床多軸箱的各級(jí)模塊。將三維CAD技術(shù)與模塊化技術(shù)相結(jié)合,以UG(Unigaphics)為軟件開發(fā)平臺(tái),利用其強(qiáng)大的三維造型功能和裝配功能,建立了組合機(jī)床多軸箱參數(shù)化三維造型模板庫(kù),同時(shí)還建立了存放設(shè)計(jì)過(guò)程中所需數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)。設(shè)計(jì)人員在系統(tǒng)界面的引導(dǎo)下可完成模塊選擇、模塊組合和設(shè)計(jì)計(jì)算等環(huán)節(jié),從而實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)輔助組合機(jī)床多軸箱三維模塊化設(shè)計(jì),提高了設(shè)計(jì)效率。3. 高速化。由于高速加工可大大降低零件表面粗糙度及切削力，大大減小切削溫度，提高生產(chǎn)效率，故機(jī)床的高速化研究方興未艾，特別是數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度已達(dá)到了驚人高速。如美國(guó)生產(chǎn)的加工中心，主軸轉(zhuǎn)速可達(dá)15 000—60 000r／min，工作臺(tái)快進(jìn)速度高達(dá)90—120m／min 。順應(yīng)機(jī)床高速化的潮流，組合機(jī)床的速度也越來(lái)越高。例如德國(guó)大眾汽車廠在加工鋁金缸蓋燃燒室側(cè)面時(shí)，采用PCD銑刀，銑削速度高達(dá)3 075m／min，進(jìn)給速度達(dá)3 600mm／min，而采用安裝有CBN刀片的新穎鏜刀加工灰鑄鐵時(shí)， 切削速度達(dá)800m／min，進(jìn)給速度達(dá)I 500 mm／min. 4、精密化。由于機(jī)床實(shí)現(xiàn)了數(shù)控化，因而機(jī)床的加工精度越來(lái)越高，使一些過(guò)去看來(lái)難以達(dá)到的加工精度今天也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了。5、全防護(hù)化。全封閉是現(xiàn)在機(jī)床的一大特點(diǎn)，不論是單機(jī)還是機(jī)床生產(chǎn)線，均采用全封閉的外罩， 電器、液壓全部采用空中走線。全封閉防護(hù)，不但使機(jī)床及其生產(chǎn)線外形美觀，而且也提高了安全性、可靠性和維修的便利性。 組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn),在大批量生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用,并可以組成自動(dòng)生產(chǎn)線。多工位組合機(jī)床采用的PLC控制系統(tǒng),將PLC控制技術(shù)應(yīng)用于機(jī)床,大大提高了自動(dòng)化程度和工作效率,同時(shí)減少了大量繼電器的硬件接線,工作的可靠程度也顯著增加,方便了操作和維修。 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告 題　　目 臥式機(jī)床設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師 揚(yáng)湘洪 學(xué)生姓名 段良華 班級(jí)學(xué)號(hào) 214070439 專業(yè) 機(jī)械制造設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化 一、課題的意義 隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，機(jī)械加工技術(shù)的不斷發(fā)展，古老的生產(chǎn)方式已不能完全適應(yīng)新形勢(shì)的要求。比如，我們傳統(tǒng)的通用機(jī)床，由于它為了適應(yīng)各種零件的通用加工，強(qiáng)調(diào)了加工范圍的廣泛性，使其萬(wàn)能性增大，隨之帶來(lái)的便是機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且在加工某一零件的某些加工表面時(shí)，使機(jī)床不能完全發(fā)揮出全部效能。為了克服通用機(jī)床的弊端，工程技術(shù)人員便相應(yīng)地推出了專用機(jī)床。但由于專用機(jī)床是根據(jù)某一工藝要求專門設(shè)計(jì)制造的，且它的組成部件均是專門設(shè)計(jì)制造的，因此，相對(duì)于通用機(jī)床而言，專用機(jī)床的造價(jià)昂貴，設(shè)計(jì)、制造周期長(zhǎng)，特別是在飛速發(fā)展的變化之中，一旦產(chǎn)品更新?lián)Q代，產(chǎn)品變型，原有的專用機(jī)床將不能滿足新產(chǎn)品加工工藝的要求，更有甚者是原專用機(jī)床完全不能加工新產(chǎn)品而變成一堆廢鐵，失去了機(jī)床應(yīng)有的作用。為了使產(chǎn)品在市場(chǎng)中立于不敗之地，工程技術(shù)人員不得不重新花費(fèi)時(shí)間，設(shè)計(jì)、制造新的專用機(jī)床。由此可見(jiàn)，專用機(jī)床在一定程度上阻礙著產(chǎn)品的更新?lián)Q代。為了解決以上通用機(jī)床與專用機(jī)床之間的矛盾，同時(shí)盡可能地兼顧通用機(jī)床與專用機(jī)床的優(yōu)越性，于是，組合機(jī)床便在通用機(jī)床與專用機(jī)床的夾縫中悄然興起，并得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。本課題主要是對(duì)組合機(jī)床進(jìn)行設(shè)計(jì)。 二、國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 組合機(jī)床出現(xiàn)在世界上只有50多年的歷史。我國(guó)組合機(jī)床事業(yè)是從無(wú)到有，逐漸發(fā)展起來(lái)的。從1956年開始自行設(shè)計(jì)、制造了組合機(jī)床并得到很大發(fā)展。如北京、上海、遼寧、山東、江蘇等發(fā)展很快，西北、西南地區(qū)也又新的發(fā)展。國(guó)家又重點(diǎn)安排了一批工廠，如大連機(jī)床廠、常州機(jī)床廠、大河機(jī)床廠、長(zhǎng)沙機(jī)床廠、上海第十機(jī)床廠等20多個(gè)工廠生產(chǎn)組合機(jī)床通用部件，為全國(guó)各地機(jī)械加工部門用組合機(jī)床自己武裝自己創(chuàng)造了非常有利的條件。許多工廠在大搞技術(shù)改造、設(shè)備更新、質(zhì)量翻新的熱潮中，制造了大量的組合機(jī)床及其自動(dòng)線，成倍地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證了產(chǎn)量和質(zhì)量，降低了成本。目前，我國(guó)大多數(shù)省、市、自治區(qū)都能設(shè)計(jì)并制造組合機(jī)床及其自動(dòng)線，產(chǎn)量、質(zhì)量和技術(shù)水平都在不斷提高。我國(guó)組合機(jī)床及其自動(dòng)線已占有一定數(shù)量，特別是在汽車制造行業(yè)已有了大量的組合機(jī)床及其自動(dòng)線，生產(chǎn)能力也在不斷提高。用我國(guó)自行設(shè)計(jì)與制造的組合機(jī)床及其自動(dòng)線武裝起來(lái)的第二汽車制造廠，經(jīng)投產(chǎn)后證明具有規(guī)模、效率高，具有較高的自動(dòng)化程度特點(diǎn)物理從工藝方案和布局，還是從加工精度和質(zhì)量方面看，這些組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線都已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。 近幾年來(lái)，組合機(jī)床在汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)、電機(jī)、儀器、儀表、縫紉機(jī)、自行車、閥門、礦山機(jī)械、冶金、航空、紡織機(jī)械及軍工等部門已獲得廣泛的應(yīng)用，甚至一些中小批量生產(chǎn)部門也開始推廣使用。由于組合機(jī)床具有的一系列優(yōu)點(diǎn)，因此在我國(guó)機(jī)械加工工業(yè)中廣泛推廣使用組合機(jī)床已成為多、快、好、省地發(fā)展我國(guó)機(jī)械加工工業(yè)的一條重要途徑，繼續(xù)發(fā)展和提高組合機(jī)床及自動(dòng)線技術(shù)水平，是當(dāng)前機(jī)械加工工業(yè)的一項(xiàng)重要任務(wù)。 綜觀世界四大機(jī)床展覽會(huì)的概況，我們可以從中看到未來(lái)機(jī)床的發(fā)展動(dòng)向有以下特點(diǎn)：（1）從開發(fā)FA、CIM等制造系統(tǒng)轉(zhuǎn)變到積極深入開發(fā)單機(jī)與環(huán)節(jié)技術(shù)，提高其先進(jìn)性、可靠性、實(shí)用性和性能價(jià)格比，力求價(jià)廉，切實(shí)用于生產(chǎn)，產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效果。這是當(dāng)前世界機(jī)床技術(shù)發(fā)展的主流。 （2）進(jìn)一步提高和開發(fā)高精度、高效率、高自動(dòng)化（簡(jiǎn)稱“三高”）及多樣性、成套性、綜合性（簡(jiǎn)稱“三性”）的單機(jī)與環(huán)節(jié)。這是目前世界機(jī)床技術(shù)發(fā)展的根本趨勢(shì)。 （3）進(jìn)一步發(fā)展不同程度的低、中、高檔機(jī)電一體化的各類單機(jī)與環(huán)節(jié)產(chǎn)品，這對(duì)于不同生產(chǎn)規(guī)模，大中小不同技術(shù)水平的工廠，從提高加工精度、效率、自動(dòng)化、全面提高制造技術(shù)水平來(lái)說(shuō)，都是有利的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展趨勢(shì)。 三、課題的研究?jī)?nèi)容、方法、手段與步驟 課題的研究?jī)?nèi)容是組合機(jī)床設(shè)計(jì)， 組合機(jī)床是按系統(tǒng)化,標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的通用件以及按工件的形狀和加工要求設(shè)計(jì)的專用部件所組成的一種高效率機(jī)床。 一.確定機(jī)床配置形成及結(jié)構(gòu)方案 工藝過(guò)程分析: 1.木模:確定造型的分型面,拔模斜度:芯頭芯盒的幾何尺寸;內(nèi)外橫澆口,直澆口的幾何形狀 尺寸;澆注后的縮水量等工步. 2. 造型:采用滲加固化劑的膚腩樹脂砂造型,在造型機(jī)上制造外型與泥芯經(jīng)氧化硬化后,進(jìn)行合模,在外模中下泥芯,然后合箱,扣箱工步制作澆口杯,冒頭杯等, 3. 澆注:先進(jìn)行點(diǎn),將砂型中有機(jī)質(zhì)燃燒排氣設(shè)置澆冒口,將溶化溫度在1400℃左右的鑄鐵水凈化,待氣孔渣子上浮,清除干凈后,冷卻在1300℃左右時(shí)進(jìn)行澆注. 4. 清砂: 鑄件冷卻1-2小時(shí)后,開箱送入掁動(dòng)清砂,除去鑄件的澆冒口系統(tǒng),并對(duì)壞件進(jìn)行打磨去毛刺. 5. 退火: 清除壞件凝固的內(nèi)應(yīng)力,加溫在350℃左右,保溫在4~6小時(shí)并隨爐冷卻. 6. 刷涂料: 在需要加工的四周上刷上紅色涂料. 7. 鉗: 以三個(gè)火孔為基準(zhǔn),劃四周平面加工線. 8. 龍門銑: 打正工件一次粗銑4-5主軸箱體的外表面,并在箱體平面及側(cè)平面上留0.5mm精創(chuàng)余量. 9. 龍門銑:精創(chuàng)工件的底平面全圖,及有孔系西側(cè)平面合圖. 10. 搖臂鉆: 以鉆模夾具,鉆加工8-dm孔,并鉆氣堂z-d2西銷孔. 11. 粗鏜: 以臥式工位雙面組合鏜床,粗鏜100三個(gè)大孔,并留單邊余量0.5mm.即中.?100留.?99. .?60留.?59. 12. 精鏜: 以臥式單工位雙面組合鏜,精鏜上述三個(gè)大孔,制位合圖,倒角1*45° 13. 鉆孔: 以大?100為基準(zhǔn),采用活動(dòng)鉆模板,在單工位, 臥式組合鉆床加工6- ?176個(gè)孔. 14. 鉗: 去除粗加工毛刺. 15. 檢驗(yàn): 檢驗(yàn)各加工平面與孔的尺寸是否合圖. 16. 鉗: 在CK-II數(shù)控機(jī)床主軸箱上打印標(biāo)志. 17. 入庫(kù): 涂刷油漆. 我們是設(shè)計(jì)第13道工序的立式單工位組合鉆床 組合機(jī)床具有以下特點(diǎn): 1.主要用于箱體內(nèi)零件加工和復(fù)雜孔系加工. 2.生產(chǎn)效率高 3. 加我精度穩(wěn)定 4. 研制固期短 5. 自動(dòng)化程度高 6. 配置靈活 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 被加工零件的名稱:主軸箱箱體 材料: HT200 加工內(nèi)容: 鉆6-?17孔 加工精度: 孔的位置度0.1 生產(chǎn)批量: 6萬(wàn)臺(tái)/年 一. 影響總體布置的因素: 根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),以及考慮定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合的原則,必須選擇頂面A及兩孔?100,2-?16+0.013/-0的銷孔為定位基準(zhǔn)(見(jiàn)加工示意圖),確定基準(zhǔn)后,組合機(jī)床總體布置大體上可以確定,同時(shí)還需考慮下列因素的影響 1. 加工精度的影響:工件的精度要求較高,應(yīng)采用具有固定夾的單工位組合機(jī)床,因?yàn)槲恢镁纫筝^高,所以應(yīng)從兩個(gè)方面對(duì)工件進(jìn)行鉆削加工的機(jī)床布置形式,而選用臥式鉆床,本課題的位置精度要求為V.1.再考慮到工件裝卸方便,故應(yīng)采用與夾具及定位銷定位的活動(dòng)模扳和固定鉆,使位置精度達(dá)到圖紙要求. 2. 工件大小,形狀和加工部位特點(diǎn)的影響 由于工件大小,所以應(yīng)采用單工位機(jī)床,被加工孔的中心線與定位基準(zhǔn)平行,又要從二個(gè)平面同時(shí)加工,所以應(yīng)采用臥式鉆床,同時(shí)臥式鉆床有利于排屑方便,因?yàn)闄C(jī)床的空間高度可以調(diào)節(jié) 二 被加工零件上序圖 它是指根據(jù)已確定的工藝方案,表示一臺(tái)機(jī)床式自動(dòng)淺對(duì)該加工零件應(yīng)完成的工藝內(nèi)容的示意圖,它包括加工部位尺寸精度,表面粗糙度及技術(shù)要求等內(nèi)容,但它不能用產(chǎn)品的零件圖代替,而須在圖的基礎(chǔ)上,突出本機(jī)床式自動(dòng)線的加工內(nèi)容依據(jù),也是制造使用檢驗(yàn)和高速機(jī)床的重要技術(shù)文件,其內(nèi)容應(yīng)包括: 1. 表示被加工零件的形狀,輪廓尺寸及與本機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)的部位的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸. 2. 表示出加工定位基準(zhǔn),夾緊部位及夾緊方向,以便依此進(jìn)行夾具的定位支承,限位,夾緊及導(dǎo)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì). 3. 表示出本道工序加工,部位的尺寸,尺寸精度,表面粗糙度,形狀位置精度及技術(shù)要求,另外,還應(yīng)表示出本道工序?qū)η暗拦ば蛱岢龅囊?主要是指定位基準(zhǔn)). 4. 表示出必要的文字說(shuō)明,如被加工零件的編號(hào),名稱,材料,硬度,重量及加工部位的余量等 三. 加工示意圖 它可以反映出零件的工藝方案,它表示出:被;加工零件在機(jī)床上的加工過(guò)程,刀具,輛具的布置情況,工件與夾具刀具等機(jī)床各部件間的相對(duì)位置關(guān)系,以及機(jī)床的工作行程和工作循環(huán)等.它主要內(nèi)容有:機(jī)床的加工方法切削用量,工件循環(huán)和工作行程,載件刀具及導(dǎo)向,托架及各軸箱之間的相對(duì)位置及聯(lián)系尺寸;主軸結(jié)構(gòu)類型,尺寸及外伸長(zhǎng)度;刀具,類型數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸,接桿:浮動(dòng)尖頭導(dǎo)向裝置.攻螺紋靠模裝置等結(jié)構(gòu)尺寸.刀具導(dǎo)向之間的配合,刀具,接軒,主軸間的連接方式及配合尺寸等. 1. 選擇刀具 直徑D=17mm.高速鋼頭硬度為HBS170-200的HT的零件上鉆孔深40mm. (1) 確定鉆削用量 查表得:f= 0.2mn/r V=25m/min (2) 確定鉆削力P，鉆削扭距M，鉆削功率N。 鉆削力 P=26*Df0.8HB0.6 鉆削扭距M=10*D1.9*f0.8*HB0.6 鉆削功率 N=MV/9740πD HB為高速鋼頭硬度 D為刀具直徑 2.導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇 組合機(jī)床加工孔時(shí),除采用剛性主軸加工方法外,零件上孔的位置精度主要靠刀具的導(dǎo)向裝置來(lái)保證的,在組合機(jī)床上使用鉆頭等校準(zhǔn)刀具時(shí),通常采用可以調(diào)節(jié)軸向尺寸的接軒和尖頭等中間工具安裝在主軸孔中。 3. 確定主軸類型,尺寸外伸長(zhǎng)度: 主軸類型主要依據(jù)工藝方法和刀桿與主軸的聯(lián)接結(jié)構(gòu)確定,由設(shè)計(jì)的課題選擇通用鉆削類主軸,材料為40cr.鋼熱處理 因?yàn)榈毒吲c主軸為剛性連接,且用于組合雙面鉆床,由表選主軸為長(zhǎng)主軸。 動(dòng)力部件的總行程 L總≧L工件行程+ L前備+ L后備 四.機(jī)床總圖 機(jī)床總圖表示各組成件的相互配件關(guān)系及各零件部件,標(biāo)準(zhǔn)件,通用件的名稱,代號(hào),數(shù)量和運(yùn)動(dòng)關(guān)系,以檢驗(yàn)機(jī)床各部件的相對(duì)位置及尺寸之間的聯(lián)系,是否滿足加工要求,通用部件的選擇是否適度,它是由主軸箱,夾具等專用部件為零件設(shè)計(jì)的依據(jù).選擇動(dòng)力部件 :五 組合機(jī)床專題設(shè)計(jì) 1 傳動(dòng)系統(tǒng)圖 （1） 擬定傳動(dòng)路線:把主軸1.2.3.4.5.6視為一組同悄圓主軸,在其圓心處設(shè)中心傳動(dòng)軸T.在中心傳動(dòng)軸150．的方向設(shè)與原軸相連接軸８．圓心處在-90方向上設(shè)驅(qū)動(dòng)軸0.具體方安如圖所示 . （2）. 驗(yàn)算傳動(dòng)軸直徑和齒輪模數(shù) 2主軸箱裝配總圖 主軸箱是根據(jù)加工示意圖所確定的工件加工孔的數(shù)量和位置,切削用量和主軸類型設(shè)計(jì)的傳遞各主軸運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件,其動(dòng)力來(lái)自通用的動(dòng)力箱,(ITD40)與動(dòng)力箱一起裝于進(jìn)絡(luò)臺(tái),可完成鉆,擴(kuò),鉸,鏜孔等加工工序。 主軸箱即多軸箱,一般具有多根主軸同時(shí)對(duì)一系列孔進(jìn)行加工,我們所設(shè)計(jì)的多軸箱為通用多軸箱,借助導(dǎo)向套引導(dǎo)刀具來(lái)保證被加工的位置精度。 多軸箱由通用零件如箱件.主軸.行動(dòng)軸.齒輪和附加機(jī)構(gòu)組成.其基本結(jié)構(gòu)見(jiàn)<組合機(jī)床設(shè)計(jì)箱的手冊(cè)>之“多軸箱規(guī)格尺寸及動(dòng)力箱尺寸以及多軸箱結(jié)構(gòu)及螺孔位置。 圖中有箱體,前蓋,右蓋,上蓋.導(dǎo)箱體零件.主軸,傳動(dòng)軸;手柄軸,傳動(dòng)齒輪,泵齒輪導(dǎo)傳動(dòng)類零件;注油標(biāo)，排油，油盤，葉傳泵，防油套等潤(rùn)滑及防油組件。 在多軸箱內(nèi)安排一排32mm寬的齒輪和兩排24mm寬的齒輪。 多軸箱總圖的設(shè)計(jì) 主視圖:用點(diǎn)劃線表示齒輪節(jié)圓,標(biāo)注齒輪齒數(shù)和模數(shù),兩口齒輪處標(biāo)注羅馬字母,表示齒輪所在排數(shù),標(biāo)注各軸軸號(hào)及主軸和驅(qū)動(dòng)軸,液壓泵軸的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向. 展開圖:每根軸,軸承,齒輪等只畫軸在線邊或下邊,左邊或右邊一半,對(duì)于結(jié)構(gòu)尺寸完全相同軸只畫一根,但必須在軸端注明相應(yīng)的軸號(hào);齒輪可不按比例繪制,在圖形一側(cè),用數(shù)碼箭頭標(biāo)明齒輪所以排數(shù)。 圖如下 3多軸箱潤(rùn)滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在摩擦加入潤(rùn)滑劑可降低摩擦.減輕磨損.保護(hù)零件不遭銹蝕,而在采用循環(huán)時(shí)還能起到降溫作用.由于液體的不可壓縮性,潤(rùn)滑油膜還具有緩沖,吸振的能力。 多軸箱潤(rùn)滑系統(tǒng)采用齒輪泵供油.分三條油路分別給前蓋.中間體.合蓋供油.油種類為40#的機(jī)械油。 臥工主軸箱箱體內(nèi)三排齒輪是用油盤潤(rùn)滑的右蓋內(nèi)的齒輪.則單獨(dú)引油管潤(rùn)滑.所有設(shè)計(jì)這過(guò)程有引油管潤(rùn)滑動(dòng)力箱齒輪.另外,主軸箱下邊有一個(gè)幼油螺釘和窺視孔,以便于檢查.觀察油泵潤(rùn)滑情況.及時(shí)供油,排除其內(nèi)廢雜和沉淀。 油泵軸位置反可能靠近油池,離油面高度大于400~500mm油泵轉(zhuǎn)速.根據(jù)工作條件決定.油泵轉(zhuǎn)速925/min。 四、任務(wù)完成的階段安排及時(shí)間安排 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)程安排: 序號(hào) 設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱 日期（教學(xué)周） 1 外文資料翻譯 第4周 2 開題報(bào)告 第5、6周 3 總體方案 第7～9周 4 零、部件圖 第10～14周 5 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第15周 5、 完成任務(wù)所具備的條件因素 了解組合機(jī)床機(jī)床及其自動(dòng)線；各類組合機(jī)床及其自動(dòng)線的配置形式；組合機(jī)床的特點(diǎn)和工藝范圍；組合機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)及通用部件；組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)（包括：組合機(jī)床的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、組合機(jī)床的設(shè)計(jì)步驟、組合機(jī)床加工工藝規(guī)程的制定、組合機(jī)床通用部件的選擇、組合機(jī)床加工示意圖和聯(lián)系尺寸圖）；組合機(jī)床多軸箱設(shè)計(jì)（包括：標(biāo)準(zhǔn)多軸箱及其通用零件、標(biāo)準(zhǔn)多軸箱設(shè)計(jì)、多軸箱附加機(jī)構(gòu)----主軸定位機(jī)構(gòu)、攻絲多軸箱設(shè)計(jì)、專用多軸箱設(shè)計(jì)）；組合機(jī)床自動(dòng)線設(shè)計(jì)；組合機(jī)床及其自動(dòng)線的調(diào)整。 通過(guò)對(duì)以上知識(shí)的了解和熟練掌握AUTO CAD的用法，為以后的課題設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。 指導(dǎo)教師批閱意見(jiàn) 指導(dǎo)教師(簽名)： 年 月 日 注：可另附A4紙