大学本科毕业论文机械工程设计与自动化专业五工位回转工作台组合机床设计之钻孔工位说明书.docx

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1、第一章绪论1.1 课题称号及其具体要求1.1.1 1.1课题称号五工位回转工作台组合机床设计之钻孔工位1.1.2 课题内容1、熟习被加工零件及本工序加工要求；2、进行该组合机床设计的指定设计义务；零件称号：JS50Q4左右曲轴箱；产品年消费纲领：150000件/年；废品率2%；备品率2%。工作制：8小时.2班制；零件材料：压铸铝合金YU2QB306982）；1.1.3 课题义务要求1.1.4 定设计内容撰写文献综述；1.1.5 篇与设计相关的英文文献翻译；1.1.6 计：工序图、加工表示图、总联系尺寸图、消费率计算卡、多轴箱拆卸图及指定零件图；1.1.7 上述工作基础上，撰写设计阐明书；1.1

2、.8 辩预备。1.1.9 完成目的的可行性分析本次设计的数控铳床主轴箱是串联在交流调频主轴电机后的无级变速箱，属于机械无级变速安装。它是利用摩擦力来传递转矩，经过连续改变摩擦传动副工作半径来完成无级变速。由于它的变速范围小，是恒转矩传动，合适铳床的传动。工夫方面：毕业设计的工夫是18周，完成五工位组合机床设计之钻孔工位的设计，只需按照老师和本人所定的进度安排，工夫是足够的，能完成毕业设计。技术方面：经过对机械设计，互换性，制造，拆卸，工艺学等课程的学习，有了一定的基础知识，再经过图书材料和网上的材料，初步理解了五工位组合机床的工作原理和设计原理，理解了设计的次要内容。以及在老师的指点下能完成对

3、五工位组合机床设计之钻孔工位的设计。设计条件可行性：学校图书馆有大量的图书，以及网上丰富的资源，同窗和老师的协助，所以在设计条件上是可行的。1.2 本课题的研讨背景及意义随着古代化工业技术的快速发展，特别是随着它在自动化范畴内的快速发展，组合机床的研讨曾经成为当今机器制造界的一个重要方向，在古代工业运用中，大多数机器的设计和制造都是用机床大批量完成的。古代大型工业技术的飞速发展，降低了组合机床的完成成本，软件支持机制也使得完成变得更为简单，因此，研讨组合机床的设计具有非常重要的理论意义和理想意义。在工业高速发展的古代化浪潮中，各种机械设计和制造业中，组合机床的运用越来越广泛，越来越转化为消费力

4、，从这个意义上讲，对组合机床的研讨具有重要的理想意义。组合机床是根据工件加工需求，以通用部件为基础，配以大批公用部件组成的一种高效公用机床。组合机床是按系列化标准化设计的通用部件和按被加工零件的外形及加工工艺要求设计的公用部件组成的公用机床。由于通用部件曾经标准化和系列化，可根据需求灵敏配置，从而延长了设计和制造的周期，因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量消费中得到了广泛的运用，并可用以组成自动消费线。1.3 本课题国内外研讨概况近20年来，组合机床自动线技术获得长足进步，自动线在加工精度、消费效率、利用率、柔性化和综合自动化等方面的巨大进步，标志着组合机床自动线技术发展达到了

5、高程度。自动线的技术发展，刀具、控制和其他相关技术的进步,特别是CNC控制技术发展对自动线结构的变革及其柔性化起着决定性的作用。随着市场需求的变化，柔性将愈来愈成为抉择设备的重要要素。因此，组合机床自动线将面临由高速加工中心组成的FMS的激烈竞争。组合机床是一种公用高效自动化技术装备，目前，由于它仍是大批量机械产品完成高效、高质量和经济性消费的关键装备，因此被广泛运用于汽车、拖延机、内燃机和紧缩机等许多工业消费范畴。其中，特别是汽车工业，是组合机床最大的用户。如德国大众汽车厂在SaIZgittCr的发动机工厂，在大批量消费的机械工业部门，大量采用的设备是组合机床。因此，组合机床的技术功能和综合

6、自动化程度，在很大程度上决定了这些工业部门产品的消费效率、产质量量和企业消费组织的结构，也在很大程度上决定了企业产品的竞争力。古代组合机床和自动线作为机电一体化产品，它是控制、驱动、测量、监控、刀具和机械组件等技术的综合反映。近20年来，这些技术有长足进步，同时作为组合机床次要用户的汽车和内燃机等行业也有很大的变化，其产品市场寿命不断延长，种类日益增多且质量不断进步。这些要素有力地推进和激励了组合机床的不断发展。组合机床是由大量的通用部件和大批的公用部件组成且工序集中的高效公用机床.由万能机床和公用机床发展而来.由于组合机床工序的高度集中，即在一台机床上可同时完成一种或几种不同工序加工，因此顺

7、应了产量大、精度高的消费要求，并且克服了万能机床结构复杂、劳动强度大、消费效率低、精度不易保证的缺陷，以及公用机床通用性差、不顺应古代技术迅速发展、产品经常更新的要求.所以，组合机床及其自动线已广泛运用到汽车、柴油机、电动机、仪器仪表以及军工产品等的消费上，并显示出巨大的优越性。在组合机床这类公用机床中，回转式（回转工作台式和鼓轮式）多工位合机床和自动线占有重要地位。由于这类组合机床是采用多工位、多轴、多面和多方向同时加工工件的，因此具有很高的消费率。同时，这样的机床，工件经加工出基准后上机（线）或毛坯直接上机（线），可完成工件的全部加工。并且，由于工件在加工过程中往往是只需一次装夹，因此加工

8、精度比较高。因此，这类机床是内燃机行业或其它一些大批量消费部门运用的重要技术装备。根据美国在19781983年这5年间对所消费的4856台组合机床所作的统计分析表，回转工作台组合机床占了1/3,自动线41.5%。回转式多工位组合机床，特别合适于加工轮廓尺寸在250mm以内的中小零件。这类机床的运用次要集中于汽车、阀门、气动、液压、制锁、轻工仪表和电气等工业部门。市场销量大，因此在国内外有许多从事其设计和制造的厂家。如欧美的rons-hoffen、Diedeoheim、WitZig&Frank、RieII0、IMAS、AUgUStWenZ1er、wiest、Haaf、RinOBerard和PoS

9、aIUx,日本的三协精机、岩田工机，前苏联的哈尔科夫小型组合机床厂（X3MAC）和我国的大连组合机床研讨所、大连机床厂、常州机床厂和北方精密机械厂等。其中，北方精密机械厂是我国独一专门从事回转工作台组合机床消费的专业厂，目前的消费才能为年产约30台。据估计目前我国回转式多工位组合机床约占整个组合机床的4%,与机床工业发达的国家相比，无论在数量上还是在技术上均存在一定差距。因此，加速发展这类机床，以满足四化建设的需求，是我国机床行业面临的一项义务。1.4 本论文的次要工作及结构本次设计工作将设计五工位回转工作台组合机床设计之钻孔工位(左、右曲轴箱侧面上的孔)。因此，目的是使设计出的机床结构简单、

10、运用方便、效率高、质量好。从而选择最佳的方案，合适地确定机床工序集中程度，合理地选择组合机床的通用部件，恰当的组合机床的配置型式，合理地选择切削用量，以及设计高效率的夹具、工具、刀具及主轴箱就是本次设计次要内容。具体的工作就是要画出工序图、加工表示图、总联系尺寸图、多轴箱拆卸图及指定零件图和计算消费率计算卡摘要部分，指出了本课题的研讨概况，本课题的研讨方法，第1章是绪论，次要引见了本课题的研讨背景及意义，指出本课题在国内外的研讨概况，并给出了本论文的次要工作及结构。第2章是本论文的主体部分，次要给出了本次课题研讨即加工左、右曲轴箱孔的多工位组合机床的钻孔工位设计。在接下去的几个部分分别给出了经

11、过本课题的研讨之后得出的结论，并对此方向的课题进行展望，表达了对学院老师特别是指点老师的感激，给出完成本论文所需求的参考文献，最后，附上相关的设计图纸,及一张消费效率卡。第二章组合机床的总体设计2.1组合机床及其特点组合机床是由大量的通用部件和大批公用部件组成的工序集中的高效率公用机床。它可以对一种(或几种)零件进行多刀、多轴、多面、多工位加工。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、钱孔、镇孔、攻丝、车削、铳削、磨削及滚压等工序，消费效率高，加工质量波动。组合机床与通用机床，其他公用机床比较，具有以下特点：(1)组合机床上的通用部件和标准零件约占全部机床零、部件总量的，因此设计和制造的周期短，投资少

12、，经济效果好。(2)由于组合机床用多刀加工，并且自动化程度高，因此比通用机床消费效率高，产质量量波动，劳动强度低。(3)组合机床的通用部件是经过缜密设计和长期消费理论考验的，又有专门厂成批制造，因此结构波动，工作可靠，运用和维修方便。（4）在组合机床上加工零件时，由于采用公用夹具、刀具和导向安装加工质量靠工艺装备保证，对操作工人的技术程度要求不高。（5）当被加工产品更新时，采用其他类型的专门机床时，其大部分部件要报废。用组合机床时，其通用部件和标准零件可以反复利用，不必另行设计和制造。（6）组合机床易于联成组合机床自动线，以顺应大规模的消费需求。图2-1表示由通用部件和大批公用部件组成的卧式组

13、合机床。图2T卧式组合机床及其组成部件1一两头底座；2夹具；3主轴箱；4动力箱5滑台；6一滑座；7一床身（侧底座）组合机床常用的通用部件有：动力部件、保送部件、支承部件、控制部件和辅助部件。其中动力部件有4种：（1）主运动动力部件一动力箱、多轴箱、单轴头；（2）进给运动部件一液压滑台、机械滑台；（3）既能完成主运动又能完成进给运动的部件一动力头；为单轴头变化主轴转速的跨系列通用部件。动力箱、各种工艺切削头和动力滑台是组合机床完成切削主运动或进给运动的动力部件。其中还有能同时完成切削主运动和进给运动的动力头。而只能完成进给运动的动力部件称为动力滑台。固定在动力箱上的主轴箱是用来布置切削主轴，并把

14、动力箱输入轴的旋转运动传递给各主轴的切削刀具，由于各主轴的地位与具体被加工零件有关，因此主轴箱必须根据被加工零件设计，不能制形成完全通用的部件，但其中有很多零件（例如：主轴、传动轴、齿轮和箱体等）是通用的。床身、立柱、两头底座等是组合机床的支承部件，起着机床的基础骨架作用。组合机床的刚度和部件之间的精度保持性，次要是由这些部件保证。移动的或回转的工作台的反复定位精度直接影响组合机床的加工精度。除了上述次要部件之外，组合机床还有各种控制部件，次要是控制机床按顺序动作，以保证机床按规定的程序进行工作。组合机床的通用部件，绝大多数已颁布成国家标准，并按标准规定的名义尺寸、主参数、互换尺寸等定型，各通

15、用部件之间有配套关系。因此，在进行本设计时，次要根据被加工零件的尺寸、外形和技术要求等来完成组合机床的全体设计。2.2组合机床工艺方案的拟定过程工艺方案的拟订是组合机床设计的关键一步。由于工艺方案在很大程度上决定了组合机床的结构配置和运用功能。因此,应根据工件工位的加工要求和特点,按一定的准绳、结合组合机床常用工艺方法、充分考虑各种影响要素，并经技术经济分析后拟出先进、合理、经济、可靠的工艺方案。2.2.1确定组合机床工艺方案的基本准绳2. 2.1.1零件的工艺分析方法1产品及零件图纸的分析D充分理解产品图纸及零件、部件图纸。2）明白零件要加工的部位和表面，并找出对零件的加工技术要求较高，需采

16、用特殊加工方法才能完成的部位和表面，作为提供在制定工艺道路或机床方案时应着重考虑和处理的成绩。2零件技术要求分析零件技术要求是保证零件加工精度、表面粗糙度，制定工艺道路和设计组合机床及自动线的最基本的原始根据。因此，在进行组合机床及自动线设计时，必须对零件的技术要求深化分析。3零件的结构特点和结构工艺性的分析在组合机床及自动线加工中，被加工零件的外形、大小、分量、加工部位的结构、零件刚性等，对工艺方案的制定、机床的结构设计有很大影响。2.2.1.2本设计零件图分析现需加工4个M1O深15,钻深20的螺纹孔，应该有以下几道工序:图2-2左、右曲轴箱零件图(1)停车端面(2)钻孔(3)倒角(4)攻丝如图2-2零件图本设计中次要是钻孔，在钻孔之后还要进行倒角与攻