氣缸體鉆削加工組合機床總體及多軸箱設計.doc

目錄1概述.11.1組合機床的特點.11.2組合機床的分類和組成.11.3組合機床的發(fā)展史.21.4組合機床的CAD發(fā)展概況.22組合機床總體設計.42.1制定組合機床工藝方案.42.2選擇刀具及切削用量.42.3切削力、切削功率的確定.52.4組合機床的總體分析三圖一卡.62.4.1被加工零件工序圖.62.4.2加工示意圖.62.4.3組合機床聯(lián)系尺寸圖.102.4.4生產(chǎn)率計算卡.143組合機床多軸箱設計.163.1主軸箱設計的原始依據(jù).163.2主軸結(jié)構(gòu)型式的選擇.173.3多軸箱傳動設計.173.3.1對多軸箱傳動系統(tǒng)的一般要求.173.3.2傳動系統(tǒng)擬定.183.3.3多軸箱坐標計算、繪制坐標檢查圖.213.4繪制多軸箱總圖.23結(jié)論.24參考文獻.2511概述1.1組合機床的特點組合機床是由大量的通用部件和少量專用部件組成的工序集中的高效率專用機床。它能夠?qū)σ环N（或幾種）零件進行多刀、多軸、多面、多工位加工。在組合機床上可以完成鉆孔、擴孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內(nèi)外螺紋以及加工外圓和端面等工序，生產(chǎn)效率比通用機床高幾倍至幾十倍，且加工精度十分穩(wěn)定。組合機床一般用于加工箱體類或特殊形狀的零件。加工時，工件一般不旋轉(zhuǎn)，由刀具的旋轉(zhuǎn)運動和刀具與工件的相對進給運動，來實現(xiàn)。有的組合機床采用車削頭夾持工件使之旋轉(zhuǎn)，由刀具作進給運動，也可實現(xiàn)某些回轉(zhuǎn)體類零件(如飛輪、汽車后橋半軸等)的外圓和端面加工。組合機床與通用機床、其他專用機床比較，具有以下特點：1）組合機床上的通用部件和標準零件約占全部機床零、部件總量的7080%，因此設計和制造的周期短，投資少，高效率，經(jīng)濟效果好。2）由于組合機床采用多刀加工，并且自動化程度高，因此比通用機床生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，勞動強度低。3）組合機床的通用部件是經(jīng)過周密設計和長期生產(chǎn)實踐考驗的，又有廠成批制造，因此結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、工作可靠，使用和維修方便。4）在組合機床上加工零件時，由于采用專用夾具、刀具和導向裝置等，加工質(zhì)量靠工藝裝備保證，對操作工人水平要求不高。5）當被加工產(chǎn)品更新時，采用其他類型的專用機床時，其大部分件要報廢。用組合機床時，其通用部件和標準零件可以重復利用，不必另行設計和制造。6）組合機床易于聯(lián)成組合機床自動線，以適應大規(guī)模的生產(chǎn)需要。組合機床常用的通用部件有：機身、底座、立柱、動力箱、動力滑臺，各種工藝切削頭等。對于一些按循序加工的多工位組合機床，還具有移動工作臺或回轉(zhuǎn)工作臺。動力箱、各種工藝切削頭和動力滑臺是組合機床完成切削主運動或進給運動的動力部件。其中還有能同時完成切削主運動和進給運動的動力頭。機身、立柱、中間底座等是組合機床的支承部件，起著機床的基礎骨架作用。組合機床的剛度和部件之間的精度保持性，主要是由這些部件保證。1.2組合機床的分類和組成組合機床的通用部件分大型和小型兩大類。大型通用部件是指電機功率為1.5-30千瓦的動力部件及其配套部件。這類動力部件多為箱體移動的結(jié)構(gòu)形式。小型通用部件是指電機功率為1.1-2.2千瓦的動力部件及其配套部件。這類動力部件多為套筒移動的結(jié)構(gòu)形式。用大型通用部件組成的機床稱為大型組合機床。用小型通用部件組成的機床稱為小型組合機床。按設計的要求本次設計的機床為大型通用機床。組合機床除分為大型和小型外，按配置形式又分為單工為和多工位機床兩大類。單工位機床又有單面、雙面、三面和四面幾種，多工位機床則有移動工作臺式、回轉(zhuǎn)工作臺式、中央立柱式和回轉(zhuǎn)鼓輪式等配置形式。本次設計的機床為單工位雙面鉆床。2組合機床部件分類通用部件按功能可分為動力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件五類。動力部件是為組合機床提供主運動和進給運動的部件。主要有動力箱、切削頭和動力滑臺。支承部件是用以安裝動力滑臺、帶有進給機構(gòu)的切削頭或夾具等的部件，有側(cè)底座、中間底座、支架、可調(diào)支架、立柱和立柱底座等。輸送部件是用以輸送工件或主軸箱至加工工位的部件，主要有分度回轉(zhuǎn)工作臺、環(huán)形分度回轉(zhuǎn)工作臺、分度鼓輪和往復移動工作臺等?？刂撇考怯靡钥刂茩C床的自動工作循環(huán)的部件，有液壓站、電氣柜和操縱臺等。輔助部件有潤滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。1.3組合機床的發(fā)展史組合機床是隨著汽車工業(yè)的興起而發(fā)展起來的。在專用機床中某些部件因重復使用，逐步發(fā)展成為通用部件，因而產(chǎn)生了組合機床。最早的組合機床是1911年在美國制成的，用于加工汽車零件。初期，各機床制造廠都有各自的通用部件標準。為了提高不同制造廠的通用部件的互換性，便于用戶使用和維修，1953年美國福特汽車公司和通用汽車公司與美國機床制造廠協(xié)商，確定了組合機床通用部件標準化的原則，即嚴格規(guī)定各部件間的聯(lián)系尺寸，但對部件結(jié)構(gòu)未作規(guī)定。二十世紀70年代以來，隨著可轉(zhuǎn)位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動檢測和刀具自動補償技術(shù)的發(fā)展，組合機床的加工精度也有所提高。銑削平面的平面度可達0.05毫米1000毫米，表面粗糙度可低達2.50.63微米；鏜孔精度可達IT76級，孔距精度可達0.030.02微米。組合機床未來的發(fā)展將更多的采用調(diào)速電動機和滾珠絲杠等傳動，以簡化結(jié)構(gòu)、縮短生產(chǎn)節(jié)拍；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(diào)性；以及納入柔性制造系統(tǒng)等。1.4組合機床的CAD發(fā)展概況計算機輔助設計簡稱CAD，即利用電子計算機及其外部設備進行工程設計計算。國外組合機床CAD技術(shù)研究開始比較早。70年代初，一些工業(yè)發(fā)達國家首先多軸箱CAD方面開始研究。尤其是進入90年代以來，計算機技術(shù)發(fā)展，交互式繪圖和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等發(fā)展和應用，使組合機床CAD技術(shù)日益實用且使用范圍不斷擴大，發(fā)達國家組合機床設計中已普遍采用了CAD技術(shù)。目前，正向CAD/CAM集成系統(tǒng)發(fā)展。近年來，美國幾個主要機床廠家(BURGMAST、KINGSBURY、INGERSOLLLAMB、CINCINNATI、MILACRON、CROSS等公司)，其CAD技術(shù)已到普遍應用。其中最引人注目是INGERSOLL公司具有50個交互式CAD工作站組成軟、硬件環(huán)境，使其實現(xiàn)了幾乎百分之百CAD化。國內(nèi)對組合機床設計采用CAD認識也比較早。70年代初，大連組合機床研究所就開始了這