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1. 前言
?組合機(jī)床是以系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件為基礎(chǔ)，配以少量的專用部件組成的專用機(jī)床。它適宜于在大批、大量生產(chǎn)中對(duì)一種或幾種類似零件的一道或幾道工序進(jìn)行加工。這種機(jī)床既有專用機(jī)床的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)率和自動(dòng)程度較高的特點(diǎn)，又具有一定的重新調(diào)整能力，以適應(yīng)工件變化的需要。[1]組合機(jī)床廣泛應(yīng)用于大批量生產(chǎn)的行業(yè)，如；汽車、拖拉機(jī)、電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、閥門、縫紉機(jī)等制造業(yè)。[2]
2. 組合機(jī)床發(fā)展歷史
?1908年，美國福持汽車公司率先制造出第一臺(tái)組合機(jī)床，用于汽車零件的加工。1928年，前蘇聯(lián)開始生產(chǎn)組合機(jī)床。我國的組合機(jī)床制造技術(shù)是從“一五”計(jì)劃期間，“—汽”、‘洛拖’’引進(jìn)組合機(jī)床開始的。1956年3月，當(dāng)時(shí)的第一機(jī)械工業(yè)部第二機(jī)器管理局批準(zhǔn)成立了第一專業(yè)設(shè)計(jì)處(即現(xiàn)大連組合機(jī)床研究所的前身)，全面引進(jìn)了前蘇聯(lián)的組合機(jī)床通用部件和設(shè)計(jì)指導(dǎo)資料，開始了我國組合機(jī)床的創(chuàng)業(yè)階段。并于同年在大連機(jī)床廠制造出我國的第一臺(tái)組合機(jī)床、1961年，又制造出我國第一條組合機(jī)床自動(dòng)線。組合機(jī)床設(shè)計(jì)制造從“一所一廠”起步已發(fā)展到如今—個(gè)獨(dú)立的配套齊全的行業(yè)。[3]
我國組合機(jī)床制造技術(shù)的發(fā)展大體經(jīng)歷／以下四個(gè)階段
1．引進(jìn)消化，開創(chuàng)我國組合機(jī)床技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系
2．普及組合機(jī)床技術(shù)，發(fā)展形成行業(yè)
3．組織科技攻關(guān)，努力擔(dān)高組合機(jī)床技術(shù)水平
4．柔性制造技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了組合機(jī)床傳統(tǒng)制造技術(shù)的轉(zhuǎn)變
?
3. 組合機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
?近十多年來，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。[4]
近年來隨著數(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。[5]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。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
越來越高。例如德國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)床的加工精度越來越高，使一些過去看來難以達(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。[6]
4．小結(jié)
?組合機(jī)床裝備的發(fā)展思路必須是以提高組合機(jī)床加工精度、組合機(jī)床柔性、組合機(jī)床工作可靠性和組合機(jī)床技術(shù)的成套性為主攻方向。一方面，加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，提高組合機(jī)床產(chǎn)品數(shù)控化率；另一方面，進(jìn)一步發(fā)展新型部件，尤其是多坐標(biāo)部件，使其模塊化、柔性化，適應(yīng)可調(diào)可變、多品種加工的市場(chǎng)需求。
本課題基本內(nèi)容是箱體鉆孔組合機(jī)床的設(shè)計(jì)，要研究的主要內(nèi)容有：
1）設(shè)計(jì)開始的過程中，我們應(yīng)該認(rèn)真分析零件圖，了解箱體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相關(guān)的技術(shù)要求，對(duì)其鉆孔的每一個(gè)細(xì)節(jié)，都應(yīng)仔細(xì)的分析，如孔系之間的位置精度、同軸度、平行度，孔的粗糙度等，特別是要注意各孔系自身精度（同軸度、圓度、粗糙度）和它們的相互位置精度（軸線之間的平行度、垂直度以及軸線與平面之間的平行度、垂直度等要求），箱體的個(gè)孔的尺寸是整個(gè)設(shè)計(jì)加工的關(guān)鍵，必須弄懂其每個(gè)尺寸的意義。我們采用AutoCAD軟件繪制零件圖，一方面增加對(duì)零件的了解認(rèn)識(shí)，另一方面增加我們對(duì)AutoCAD軟件的熟悉。
2）箱體鉆孔組合機(jī)床的設(shè)計(jì)過程是整個(gè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容，在設(shè)計(jì)過程中，我們必須嚴(yán)格的計(jì)算加工時(shí)的切削用量、主軸進(jìn)給量、以及主軸轉(zhuǎn)速，我們還得認(rèn)真的選擇床身、支撐架等的型號(hào)，這個(gè)階段內(nèi)容較多，設(shè)計(jì)的范圍也比較廣，為了設(shè)計(jì)的參數(shù)合理，我們必須廣泛查閱相關(guān)的書籍，達(dá)到設(shè)計(jì)的合理性和實(shí)用性。
3）為了工件加工時(shí)定位準(zhǔn)確和加緊的快速，提高效率和降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高零件鉆孔加工精度和安裝找正方便，我們要采用專用的鉆孔夾具。在夾具設(shè)計(jì)過程中，我們統(tǒng)一采用以底面為主要定位面來進(jìn)行加工。因?yàn)槲覀兾磳W(xué)習(xí)過夾具的設(shè)計(jì)和計(jì)算。所以工作量大大的增加了，只有通過在實(shí)習(xí)過程中對(duì)夾具的感性認(rèn)識(shí)和夾具設(shè)計(jì)參考書以及夾具圖冊(cè)來進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算。所以，夾具的設(shè)計(jì)也是整個(gè)設(shè)計(jì)過程的一個(gè)難點(diǎn)。
夾具的設(shè)計(jì)必須要保證夾具的定位準(zhǔn)確和機(jī)構(gòu)合理，考慮夾具的定位誤差和安裝誤差。我們將通過對(duì)工件與夾具的認(rèn)真分析，結(jié)合一些夾具的具體設(shè)計(jì)事例，查閱相關(guān)的夾具設(shè)計(jì)資料，聯(lián)系在工廠看到的一些零件加工的夾具來解決這些問題。[7][8][9]
參考文獻(xiàn)
［1］《機(jī)械制造基礎(chǔ)》，機(jī)械工業(yè)出版社2001，黃奇葵、鐘華珍、張福潤
［2］《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》，機(jī)械工業(yè)出版2002，李慶余、張佳
［3］《1999中國機(jī)電產(chǎn)品市場(chǎng)展望》，佟璞瑋
［4］《組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)》，1994年第11期，裘愉， 從幾個(gè)側(cè)面看組合機(jī)床的發(fā)展動(dòng)向
［5］《機(jī)械產(chǎn)品與科技》，2002年第1期，李明、王合增、張應(yīng)午 ，組合機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)及企業(yè)的對(duì)策
［6］《組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)》，機(jī)械工業(yè)出版社1999，李如松
[7] 機(jī)床夾具圖冊(cè)（上、下冊(cè)）.貴州人民出版社.1983
[8]. 《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》.機(jī)械工業(yè)出版社1992,謝家瀛
[9] 《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》.上海科學(xué)技術(shù)出版社1985,沈陽工業(yè)大學(xué).
[10]《機(jī)械設(shè)計(jì)》，北京高等教育出版社2005，濮良貴
[11]《金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)》，機(jī)械工業(yè)出版社2001，黃鶴汀
[12]《機(jī)械原理》，高等教育出版社2005，孫恒、陳作模、葛文杰
[13]Dubois,D.and Prade,H.(eds).(2000)The Handbook of Fuzzy Sets:fundamentals of fuzzy Sets,volume 7,Kluwer academic press,Dordrecht.
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[１５] Machine Tools N.chernor 1984.