減速器箱蓋鉆孔加工組合機(jī)床設(shè)計(jì)

1、中文摘要組合機(jī)床是根據(jù)工件加工需要,以大量通用部件為基礎(chǔ),配以少量專用部 件組成的一種高效專用機(jī)床。它能從多面、 多工位、 多軸對一個(gè)或幾個(gè)工件同時(shí) 進(jìn)行加工,和一般的萬能機(jī)床相比,具有設(shè)計(jì)周期短、成本低、自動(dòng)化程度高、 加工質(zhì)量穩(wěn)定、減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)。 設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括:繪制多軸箱設(shè)計(jì)原 始依據(jù)圖;確定主軸箱結(jié)構(gòu);計(jì)算主軸、傳動(dòng)軸坐標(biāo);繪制多軸箱總圖, 、零件 圖、加工示意圖。 組合機(jī)床的設(shè)計(jì)是根據(jù)市場的需求, 在現(xiàn)有的制造條件和新工 藝的發(fā)展,運(yùn)用科學(xué)技術(shù)發(fā)展而發(fā)展的。 因此, 組合機(jī)床設(shè)計(jì)的發(fā)展也在先進(jìn)的 機(jī)械制造技術(shù)和機(jī)械制造工業(yè)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。關(guān)鍵字 :組合機(jī)床 主軸箱

2、齒輪模數(shù)AbstractCombination Machine Tool is required under the workpiece to a large number of common components, based on a few specific components together with an efficient machine tools.It from the multi-faceted, multi-site, multi-axis workpiece on one or several simultaneous processing. Compared wit

3、h the general multi-function machines, with shorter design cycles, low cost, high degree of automation, process quality, reduce labor intensity and so on.Design include: multi-axle design drawing; to determine the structure of the spindle box; calculate the spindle, drive shaft coordinates; draw mor

4、e axle box of the map part of the diagram, schematic processing.According to market demand, the existing manufacturing conditions and on the development of new technology, the use of science and technology to development.Therefore, the development of Combination Machine Tool design are advanced mach

5、inery manufacturing technology and machinery manufacturing industry played a pivotal role.Key words:Combination machine tools; Spindle box ;Gear module目 錄中文摘要 . .I Abstract . II 第 1章 緒論 . . 1 1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 . . 1 1.2 組合機(jī)床的特點(diǎn) . . 1 1.3 組合機(jī)床的發(fā)展前景 . . 2 1.3.1 組合機(jī)床產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化 . . 2 1.3.2 組合機(jī)床的快速轉(zhuǎn)變 . . 2 1.3.3

6、組合機(jī)床技術(shù)裝備現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 . . 4 1.3.4 組合機(jī)床行業(yè)的發(fā)展思考 . . 5第 2章 擬定方案 . . 7 2.1 制定工藝方案要求 . . 7 2.2 確定機(jī)床配置形式及結(jié)構(gòu)方案 . . 7 2.3 總體設(shè)計(jì)-三圖一卡 . . 7 2.4 主要技術(shù)參數(shù)及要求 . . 7第 3章 確定切削用量及選用刀具 . . 9 3.1 選擇切削用量 . . 9 3.1.1 床切削用量選擇的特點(diǎn) . . 9 3.1.2 用量應(yīng)注意的問題 . . 9 3.2 確定切削力,切削扭矩,切削功率 . . 9第 4章 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)-三圖一卡 . . 11 4.1 被加工零件工序圖 . . 11 4.

7、1.1 被加工零件工序圖的作用及內(nèi)容 . . 11 4.1.2 注意事項(xiàng) . . 11 4.2 加工示意圖 . . 11 4.2.1 加工示意圖的作用及內(nèi)容 . . 11 4.2.2 注意事項(xiàng) . . 12 4.2.3 選擇刀具結(jié)構(gòu) . . 12 4.2.4 初定主軸類型,尺寸 . . 13 4.2.5 加工示意圖上的重要尺寸 . . 14 4.2.6 確定動(dòng)力部件的工作循環(huán)及工作行程 . . 14 4.2.7. 其它應(yīng)注意的問題 . . 14 4.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 . . 14 4.3.1 聯(lián)系尺寸圖的作用及內(nèi)容 . . 144.3.2 選擇動(dòng)力部件 . . 15 4.3.3 聯(lián)系尺寸圖應(yīng)

8、考慮的主要問題 . . 16 4.3.4 聯(lián)系尺寸圖的畫法與步驟 . . 16 4.4 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 . . 17 4.4.1. 理想生產(chǎn)率 Q . . 17 4.4.2 實(shí)際生產(chǎn)率 Q1 . . 17 4.4.3 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡的一般格式 . . 18 第 5章 組合機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì) . . 20 5.1 概 述 . . 20 5.2 通用鉆孔主軸箱的組成 . . 20 5.3 主軸箱的設(shè)計(jì)步驟與內(nèi)容 . . 20 5.4 主軸結(jié)構(gòu)形式的選擇及動(dòng)力計(jì)算 . . 21 5.4.1 主軸結(jié)構(gòu)形式的選擇 . . 21 5.4.2 主軸直徑和齒輪模數(shù)的初步確定 . . 21 5.4.3 主軸箱的

9、動(dòng)力計(jì)算 . . 22 5.5 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 . . 23 5.5.1 對傳動(dòng)系統(tǒng)的一般要求 . . 23 5.5.2 擬定主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的基本方法 . . 23 5.5.3 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般要求 . . 23 5.6 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . . 24 5.6.1 多軸箱傳動(dòng)路線擬定 . . 24 5.6.2 確定傳動(dòng)軸位置及齒輪齒數(shù) . . 25 5.6.3 主軸箱傳動(dòng)軸坐標(biāo)計(jì)算,繪制坐標(biāo)檢查圖 . . 26 5.7 主軸的潤滑、變速 . . 29 5.8 主軸箱總圖設(shè)計(jì) . . 29 5.8.1 主視圖 . . 29 5.8.2 展開圖 . . 30 5.8.3 主軸和傳動(dòng)軸裝配圖

10、. . 30 5.8.4 主軸箱技術(shù)條件 . . 30 總 結(jié) . . 31 參考文獻(xiàn) . . 32 致 謝 . . 33第 1章 緒論畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生畢業(yè)前完成學(xué)習(xí)任務(wù)所必須的重要環(huán)節(jié), 它是我們機(jī)械制造 及其自動(dòng)化專業(yè)四年所學(xué)專業(yè)課的綜合應(yīng)用, 更是培養(yǎng)我們獨(dú)立思考和動(dòng)手能力 的重要過程。1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的1. 培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)的技能,分析解決機(jī)械工程實(shí)際問題的 能力,使們懂得生產(chǎn)技術(shù)工作的一般程序和方法。2. 培養(yǎng)我們工程技術(shù)工作所必須的全局觀念,生產(chǎn)觀念和經(jīng)濟(jì)觀念,樹立 正確的設(shè)計(jì)思想和和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)。3. 培養(yǎng)我們的調(diào)查、研究、閱讀技術(shù)文獻(xiàn)、資料手冊,進(jìn)行工程計(jì)算

11、,圖 樣繪制及編寫說明書的能力。4. 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目:減速器箱蓋鉆孔組合機(jī)床設(shè)計(jì) 。1.2 組合機(jī)床的特點(diǎn)1 組合機(jī)床是由大量的通用部件和少量的專用部件組成的工序集中的高效率 專用機(jī)床。2 組合機(jī)床上的通用部件和標(biāo)準(zhǔn)零件約占全部機(jī)床零部件總量的 70-80%, 因 此設(shè)計(jì)和制造的周期短,投資少,經(jīng)濟(jì)效益好。3 由于組合機(jī)床采用多刀技工,并且自動(dòng)化程度高,因而比通用機(jī)床生產(chǎn)效 率高,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,勞動(dòng)強(qiáng)度低。4 組合機(jī)床的通用部件是經(jīng)過周密設(shè)計(jì)和長期生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)的,又有專門廠 成批制造,因此結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,工作可靠,使用和維修方便。5 在組合機(jī)床上加工零件時(shí),由于采用專用夾具,刀具和導(dǎo)向裝置等,加

12、工 質(zhì)量靠工藝裝備保證,對操作工人的技術(shù)水平要求不高。6當(dāng)被技工產(chǎn)品更新時(shí),采用其他類型的專用機(jī)床時(shí)其大部分部件要報(bào)廢, 用組合機(jī)床時(shí),其通用部件和標(biāo)準(zhǔn)零件可以重復(fù)利用,不必另行設(shè)計(jì)和制造。 7組合機(jī)床易于聯(lián)成組合機(jī)床自動(dòng)線,以適應(yīng)大規(guī)模的生產(chǎn)需要。組合機(jī)床 的通用部件絕大多數(shù)由機(jī)械工業(yè)頒布成國家標(biāo)準(zhǔn),并按標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的名義尺寸, 主參數(shù),互換尺寸等定型,各種通用部件之間有配套關(guān)系。這樣,用戶可根據(jù)被 加工零件的尺寸, 形狀和技術(shù)要求等, 選用通用部件, 組成不同形式的組合機(jī)床, 以滿足生產(chǎn)的需要。上述組合機(jī)床的特點(diǎn)及使用范圍, 加工零件所能達(dá)到的加工精度, 表面粗糙 度及技術(shù)要求,結(jié)合本次設(shè)計(jì)

13、要求,設(shè)計(jì)了減速器箱蓋鉆孔組合機(jī)床設(shè)計(jì)。1.3 組合機(jī)床的發(fā)展前景組合機(jī)床未來的發(fā)展將更多的采用調(diào)速電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠等傳動(dòng), 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(dòng)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。我國加入 WTO 以后,制造業(yè)所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。組合機(jī)床行業(yè)企業(yè) 適時(shí)調(diào)整戰(zhàn)略,采取了積極的應(yīng)對策略,出現(xiàn)了產(chǎn)、銷兩旺的良好勢頭,截至 2002年 9月份,組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)僅組合機(jī)床產(chǎn)品一項(xiàng),據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量已 達(dá) 800余臺(tái),產(chǎn)值達(dá) 3個(gè)億以上,較 2001年同比增長了 10%以上 , 另外組合機(jī) 床行業(yè)工業(yè)增加值、產(chǎn)品銷售率、全員工資總額、 出口

14、交貨值等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均有不 同程度的增長,新產(chǎn)品、 新技術(shù)較去年均有大幅度提高, 可見行業(yè)企業(yè)運(yùn)營狀況 良好。1.3.1 組合機(jī)床產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)主要針對汽車、摩托車、內(nèi)燃機(jī)、農(nóng)機(jī)、工程機(jī)械、化工 機(jī)械、軍工、能源、輕工及家電行業(yè)提供專用設(shè)備,隨著我國加入 WTO 后與世 界機(jī)床行業(yè)進(jìn)一步接軌,組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品開始向數(shù)控化、柔性化轉(zhuǎn)變。 從 近兩年的企業(yè)生產(chǎn)情況看, 數(shù)控機(jī)床與加工中心的市場需求量在上升, 而傳統(tǒng)的 鉆、鏜、銑組合機(jī)床則有下降趨勢,中國機(jī)床工具工業(yè)學(xué)會(huì)的機(jī)床工具行業(yè)企 業(yè)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)報(bào)表 的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示, 僅從幾個(gè)全國大型重點(diǎn)企業(yè)生產(chǎn)情況看, 2000年生產(chǎn)數(shù)控機(jī)

15、床 590臺(tái), 產(chǎn)值 10731萬元, 生產(chǎn)加工中心 118臺(tái), 產(chǎn)值 4601萬元; 2001年生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床 685臺(tái),產(chǎn)值 17969萬元,生產(chǎn)加工中心 129臺(tái), 產(chǎn)值 5760萬元;而 2002年,截至 9月份,數(shù)控機(jī)床、加工中心產(chǎn)量、產(chǎn)值已接 近 2001年全年水平, 故市場在向數(shù)控、 高精制造技術(shù)和成套工藝裝備方面發(fā)展。 1.3.2 組合機(jī)床的快速轉(zhuǎn)變 九五 后期,在組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)的 50余家組合機(jī)床分會(huì)會(huì)員中,僅有兩 家企業(yè)實(shí)行了股份制改造,一家企業(yè)退出國有轉(zhuǎn)為民營,其余都是國有企業(yè)。 而 從 2001年至今,不到兩年的時(shí)間里,就先后有十幾家企業(yè)實(shí)行股份制改造,一 些小廠幾乎全

16、部退出國有轉(zhuǎn)為民營, 現(xiàn)在一些國家重點(diǎn)國有企業(yè)也在醞釀股份制 改造,轉(zhuǎn)制已勢不可擋, 民營經(jīng)濟(jì)在經(jīng)歷了從被歧視、被藐視到不可小視和現(xiàn) 在的高度重視 4個(gè)階段后,煥發(fā)勃勃生機(jī)。 組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)正在以股份制、 民營化等多種形式快速發(fā)展。組合機(jī)床總類多元化,下圖為各種組合機(jī)床: (a ZHX-W/L-630臥立式組合銑床(b ZH1X 系列銑削組合機(jī)床 (c ZHX 系列銑削組合機(jī)床 (d LTX-63龍門式鏜銑組合機(jī)床 (e ZHXZ160C 轉(zhuǎn)盤銑床圖 1-1 各類組合機(jī)床1.3.3 組合機(jī)床技術(shù)裝備現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢組合機(jī)床及其自動(dòng)線是集機(jī)電于一體的綜合自動(dòng)化程度較高的制造技術(shù)和 成套工藝裝備。

17、 它的特征是高效、 高質(zhì)、 經(jīng)濟(jì)實(shí)用, 因而被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、 交通、能源、軍工、輕工、家電等行業(yè)。我國傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線 主要采用機(jī)、電、氣、液壓控制,它的加工對象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型 箱體類和軸類零件(近年研制的組合機(jī)床加工連桿、板件等也占一定份額,完 成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔,加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺(tái),在孔內(nèi)鏜各種形狀 槽,以及銑削平面和成形面等。 組合機(jī)床的分類繁多, 有大型組合機(jī)床和小型組 合機(jī)床,有單面、雙面、三面、臥式、立式、傾斜式、復(fù)合式,還有多工位回轉(zhuǎn) 臺(tái)式組合機(jī)床等; 隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步, 一種新型的組合機(jī)床 柔性組合機(jī)床 越來越受到人們的青睞,它

18、應(yīng)用多位主軸箱、 可換主軸箱、 編碼隨行夾具和刀具 的自動(dòng)更換,配以可編程序控制器(PLC 、數(shù)字控制(NC 等,能任意改變 工作循環(huán)控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng), 并能靈活適應(yīng)多品種加工的可調(diào)可變的組合機(jī)床。 另 外,近年來組合機(jī)床加工中心、數(shù)控組合機(jī)床、機(jī)床輔機(jī)(清洗機(jī)、裝配機(jī)、綜 合測量機(jī)、試驗(yàn)機(jī)、輸送線等在組合機(jī)床行業(yè)中所占份額也越來越大。由于組合機(jī)床及其自動(dòng)線是一種技術(shù)綜合性很高的高技術(shù)專用產(chǎn)品, 是根據(jù) 用戶特殊要求而設(shè)計(jì)的,它涉及到加工工藝、刀具、測量、控制、診斷監(jiān)控、清 洗、 裝配和試漏等技術(shù)。 我國組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線總體技術(shù)水平比發(fā)達(dá)國 家要相對落后, 國內(nèi)所需的一些高水平組合機(jī)床及

19、自動(dòng)線幾乎都從國外進(jìn)口。 工 藝裝備的大量進(jìn)口勢必導(dǎo)致投資規(guī)模的擴(kuò)大,并使產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高。因此, 市 場要求我們不斷開發(fā)新技術(shù)、新工藝,研制新產(chǎn)品,由過去的 剛性 機(jī)床結(jié)構(gòu), 向 柔性 化方向發(fā)展,滿足用戶需求,真正成為剛?cè)峒鎮(zhèn)涞淖詣?dòng)化裝備。現(xiàn)僅就近幾年大連組合機(jī)床研究所研制的組合機(jī)床及其自動(dòng)線對目前我國 組合機(jī)床及其自動(dòng)線裝備技術(shù)的基本情況進(jìn)行說明。(1為某冰箱壓縮機(jī)廠提供的 ZHS-1283冰箱壓縮機(jī)外支撐八工位回轉(zhuǎn)工 作臺(tái)組合機(jī)床,鏜孔精度 Ø9.097mm±0.004mm, 表面粗糙度 Ra0.8m,節(jié)拍時(shí)間 26s (2件,采用交流伺服滑臺(tái), HSK 接桿,主軸

20、帶中孔冷卻液通道,全封閉 防護(hù)。(2 ZHS-XU86凸輪軸軸承蓋加工自動(dòng)線是為某汽車公司研制的用于 30萬 輛轎車生產(chǎn)的高精度、高生產(chǎn)率、多品種數(shù)控自動(dòng)線。該線采用多種先進(jìn)技術(shù):可控扭矩夾緊扳手、氣浮輸送、電液比例閥、高精度空心錐柄接桿、高密度材料 鏜桿、數(shù)控精密十字滑臺(tái)、 分布式控故障診斷及顯示系統(tǒng)、 大流量冷卻排屑和全 封閉防護(hù)系統(tǒng),節(jié)拍 38s 。(3 UD80型換刀換箱柔性加工單元。該單元是一種高效、高精度與高柔 性的數(shù)控機(jī)床,機(jī)床有 5個(gè)坐標(biāo),交換托板尺寸為 800mm×800mm ,刀庫容量 60, 120, 180任選,箱庫容量 12個(gè),能在一次裝夾下完成銑、鉆、鉸、

21、鏜孔、鏜車等工序的單軸加工和多軸加工, 適合中大批量生產(chǎn)規(guī)模的箱體零件和成組雜 件的加工,也適用于中小批量多品種零件的生產(chǎn)。(4為某航空動(dòng)力機(jī)械公司生產(chǎn)的柔性生產(chǎn)線的物流輸送系統(tǒng)。該系統(tǒng)采 用了鏈?zhǔn)侥Σ凛啙L道、電動(dòng)滾筒、托盤自動(dòng)識(shí)別、計(jì)算機(jī)生產(chǎn)調(diào)度等技術(shù),可實(shí) 現(xiàn)被輸送零部件的定向、定位、升降、回轉(zhuǎn),通過編碼識(shí)別及計(jì)算機(jī)的生產(chǎn)調(diào)度 實(shí)現(xiàn)無序混流輸送等。上述組合機(jī)床代表了目前我國組合機(jī)床裝備較高的技術(shù)水平, 但隨著市場競 爭的加劇和對產(chǎn)品需求的提高,高精度、高生產(chǎn)率、柔性化、多品種、短周期、 數(shù)控組合機(jī)床及其自動(dòng)線正在沖擊著傳統(tǒng)的組合機(jī)床行業(yè)企業(yè), 因此組合機(jī)床裝 備的發(fā)展思路必須是以提高組合機(jī)

22、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、多品種加工的市場需求。從 2002年年底 第 21屆日本國際機(jī)床博覽會(huì)上獲悉, 在來自世界 10多個(gè)國家和地區(qū)的 500多家 機(jī)床制造商和團(tuán)體展示的最先進(jìn)機(jī)床設(shè)備中, 超高速和超高精度加工技術(shù)裝備與 復(fù)合、多功能、多軸化控制設(shè)備等深受歡迎。據(jù)專家分析,機(jī)床裝備的高速和超 高速加工技術(shù)的關(guān)鍵是提高機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度。 該屆博覽會(huì)上展出的加 工中心,主軸轉(zhuǎn)速 10000

23、20000r/min,最高進(jìn)給速度可達(dá) 2060m/min;復(fù)合、 多功能、 多軸化控制裝備的前景亦被看好。 在零部件一體化程度不斷提高、 數(shù)量 減少的同時(shí), 加工的形狀卻日益復(fù)雜。 多軸化控制的機(jī)床裝備適合加工形狀復(fù)雜 的工件。另外,產(chǎn)品周期的縮短也要求加工機(jī)床能夠隨時(shí)調(diào)整和適應(yīng)新的變化, 滿足各種各樣產(chǎn)品的加工需求。 然而更關(guān)鍵的是現(xiàn)代通信技術(shù)在機(jī)床裝備中的 應(yīng)用, 信息通信技術(shù)的引進(jìn)使得現(xiàn)代機(jī)床的自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高, 操作者可以 通過網(wǎng)絡(luò)或手機(jī)對機(jī)床的程序進(jìn)行遠(yuǎn)程修改, 對運(yùn)轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行監(jiān)控并積累有關(guān)數(shù) 據(jù);通過網(wǎng)絡(luò)對遠(yuǎn)程的設(shè)備進(jìn)行維修和檢查、 提供售后服務(wù)等。 在這些方面我國 組合機(jī)床

24、裝備還有相當(dāng)大的差距,因此我國組合機(jī)床技術(shù)裝備高速度、高精度、 柔性化、 模塊化、 可調(diào)可變、 任意加工性以及通信技術(shù)的應(yīng)用將是今后的發(fā)展方 向。1.3.4 組合機(jī)床行業(yè)的發(fā)展思考近兩年雖然組合機(jī)床行業(yè)產(chǎn)銷呈現(xiàn)上升趨勢, 但行業(yè)內(nèi)一些企業(yè)同樣存在負(fù) 債經(jīng)營的情況,主要原因是傳統(tǒng)的組合機(jī)床產(chǎn)品不能滿足用戶柔性化、高精度、 短周期的市場需求, 同時(shí)組合機(jī)床行業(yè)一些企業(yè)存在現(xiàn)代化管理水平低、 人才流 失嚴(yán)重、 科研成果不能迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力等缺陷。為此提制系統(tǒng)與監(jiān)測系統(tǒng)、 出 如下建議。(1提高現(xiàn)代化管理水平。中國加入 WTO 后,迫切要求企業(yè)提高現(xiàn)代化 管理水平,進(jìn)一步深化企業(yè)內(nèi)部改革,建立健全適應(yīng)

25、市場經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行機(jī)制, 建立企業(yè)的科學(xué)的管理體制,做到集權(quán)有道、分權(quán)有序、授權(quán)有章、用權(quán)有度的責(zé) 權(quán)利內(nèi)在統(tǒng)一的有機(jī)結(jié)合,是提高企業(yè)控制力所必須的。 要徹底改變落后的體 制, 必須樹立全球化經(jīng)營理念, 提高國際市場競爭能力, 建立市場快速反應(yīng)機(jī)制, 以適應(yīng)日趨發(fā)展的市場需求。(2亟待提高企業(yè)創(chuàng)新能力。企業(yè)的生存,關(guān)鍵在于產(chǎn)品的生命力。已步 入電子時(shí)代的今天,傳統(tǒng)的組合機(jī)床已經(jīng)不能適應(yīng)高速發(fā)展的國內(nèi)外市場需要, 這就要求企業(yè)必須適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展, 建立技術(shù)創(chuàng)新體系, 推進(jìn)企業(yè)的技 術(shù)進(jìn)步,加速向柔性化、數(shù)控化、高精度、短周期方向發(fā)展,提高組合機(jī)床適用 范圍和市場覆蓋面;同時(shí)實(shí)施名牌戰(zhàn)略,爭創(chuàng)

26、世界品牌 , 加速我國組合機(jī)床的發(fā) 展進(jìn)程,使我國組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)在世界制造領(lǐng)域里立于不敗之地。(3企業(yè)發(fā)展、技術(shù)創(chuàng)新和管理水平的提高都需要高技術(shù)人才。在全球化 經(jīng)濟(jì)格局不斷明朗的今天, 人才爭奪戰(zhàn)已滲透到各個(gè)領(lǐng)域, 組合機(jī)床行業(yè)應(yīng)適時(shí) 把握國際大環(huán)境, 廣招高技術(shù)人才、 高技能工人。 現(xiàn)在企業(yè)尤其缺少高技能工人, 專家指出,目前我國企業(yè)產(chǎn)品平均合格率僅為 7成,不良產(chǎn)品每年損失近 27000億元,而其中 50%以上系由工人技能不高所致。因此,建立強(qiáng)大的技術(shù)生力軍, 不斷更新知識(shí),更新觀念,依靠優(yōu)秀的高技術(shù)人才、高技能工人,加快企業(yè)信息 化建設(shè),是企業(yè)發(fā)展的必由之路。綜上所述, 組合機(jī)床行業(yè)企

27、業(yè)一要開展科技攻關(guān), 攻克當(dāng)前行業(yè)企業(yè)技術(shù)發(fā) 展上的難題;二要加強(qiáng)與國外的合資合作, 利用和學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)技術(shù), 提高企 業(yè)的現(xiàn)代化管理水平和技術(shù)水平;三要通過對引進(jìn)技術(shù)的消化吸收進(jìn)行再創(chuàng)新, 發(fā)展自己的產(chǎn)品。通過我們的努力,使我國真正由制造大國變成制造強(qiáng)國。第 2章 擬定方案2.1 制定工藝方案要求這是設(shè)計(jì)組合機(jī)床最重要的一步。工藝方案制定的正確與否將決定機(jī)床能 否達(dá)到“體積小,質(zhì)量輕,結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,效率高,質(zhì)量好”的要求。 2.2 確定機(jī)床配置形式及結(jié)構(gòu)方案根據(jù)選定的工藝方案確定機(jī)床的配置形式, 并定出影響機(jī)床總體布局和技術(shù) 性能的主要部件的結(jié)構(gòu)方案, 既要考慮能實(shí)現(xiàn)工藝方案, 又要

28、確保零件的加工精 度,技術(shù)要求及生產(chǎn)率;還要考慮機(jī)床的操作方便可靠,易于維修,且排屑情況 良好。2.3 總體設(shè)計(jì)-三圖一卡在選定工藝方案并確定機(jī)床配置形式, 結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上, 進(jìn)行方案圖紙的 設(shè)計(jì),這些圖紙包括:被加工工件工序圖,加工示意圖,機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn) 率計(jì)算卡,統(tǒng)稱“三圖一卡”設(shè)計(jì)。通常在總體設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)對機(jī)床的夾具方 案有所考慮, 并確定主軸箱的輪廓尺寸, 這樣才能確定機(jī)床各部件間的相互關(guān)系。 1. 影響組合機(jī)床方案制定的主要因素:(1被加工零件的加工精度(2被加工零件的特點(diǎn)(3零件的批量生產(chǎn)(4機(jī)床使用條件2. 其它應(yīng)注意的問題:(1在確定機(jī)床配置形式和結(jié)構(gòu)方案時(shí),要合理解

29、決工序集中問題;(2要注意排屑和操作方便性;(3選擇機(jī)床配置形式要考慮工作可靠性;(4組合機(jī)床主要用于批量生產(chǎn)。2.4 主要技術(shù)參數(shù)及要求1. 對減速器箱蓋蓋 6個(gè)孔進(jìn)行鉆孔。 即 6 M10,深 44mm2. 工件材料:灰鑄鐵 HT200,硬度為 HB175 255.3. 生產(chǎn)綱領(lǐng):年產(chǎn)量 6萬件,兩班制生產(chǎn)。4. 汽車變速器箱蓋鉆孔組合機(jī)床是大型組合機(jī)床,采用固定式夾具的單工 位的配置型式組合機(jī)床, 這類組合機(jī)床工作臺(tái)和夾具都固定不動(dòng), 動(dòng)力滑臺(tái)實(shí)現(xiàn) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)滑臺(tái)上的動(dòng)力臂實(shí)現(xiàn)切削運(yùn)動(dòng)。這種組合機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便, 靈 活,便于設(shè)計(jì),制造和操作。根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn),以及精度要求,以下表面

30、為基 加工表面, 夾緊力水平其余四個(gè)側(cè)面限制了四個(gè)自由度, 這樣六個(gè)自由度都得到 了限制,夾緊力與切削力同向,定位準(zhǔn)確,夾緊力可靠,以便以此進(jìn)行夾具的定位支承,限位,夾緊,導(dǎo)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。5. 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) -三圖一卡:即繪制被加工零件的工序圖:它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要依據(jù), 也是制造, 使用, 檢驗(yàn)和調(diào)整機(jī)床的主要技術(shù)依據(jù) 。(1繪制加工示意圖:它是刀具,輔具,夾具,主軸箱,液壓電氣裝置設(shè) 計(jì)及通用部件選擇的主要技術(shù)依據(jù), 原始資料, 也是整合組合機(jī)床布局和性能的 原始要求,同時(shí)還是調(diào)整機(jī)床,刀具及試車的依據(jù)。(2繪制聯(lián)系尺寸圖:聯(lián)系尺寸圖用來表示機(jī)床各組成部件的相互裝配關(guān) 系和運(yùn)動(dòng)關(guān)系,

31、 以檢查機(jī)床各部件相對位置尺寸聯(lián)系是否滿足加工要求, 通用部 件的選擇是否合理,并為進(jìn)一步開展主軸箱等專用部件,零件的設(shè)計(jì)聽過依據(jù)。 (3機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡:它用來反應(yīng)機(jī)床加工過程,完成每一動(dòng)作所需的 時(shí)間,切削用量,機(jī)床生產(chǎn)率及機(jī)床負(fù)荷率等。第 3章 確定切削用量及選用刀具3.1 選擇切削用量確定了在組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容后,就可以著手選擇切削用量,切削用 量選擇是否合理,對組合機(jī)床的加工精度,生產(chǎn)率,刀具耐用度,機(jī)床的布局型 式及正常工作均勻很大影響。3.1.1 床切削用量選擇的特點(diǎn)1. 在大多數(shù)情況下,組合機(jī)床為多軸,多刀,多面同時(shí)加工,因此,所選切 削用量,根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)應(yīng)比一般萬能機(jī)床

32、單刀加工低 30%左右。2. 組合機(jī)床多軸主軸箱上所用刀具共有一個(gè)進(jìn)給系統(tǒng),通常為標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力滑 臺(tái), 工作時(shí)要求所有刀具的沒分鐘進(jìn)給量相同, 且等于動(dòng)力滑臺(tái)的沒分鐘進(jìn)給量, 這個(gè)每分鐘進(jìn)給量(mm/min應(yīng)是適合于所用刀具的平均值。因此,用一主軸 箱上刀具主軸可設(shè)計(jì)成不同轉(zhuǎn)速和選擇不同每轉(zhuǎn)進(jìn)給量(mm/r與其相適應(yīng), 以滿足不同直徑工件的加工需要,即:N1*f1=n2*f2=n3*f3= .=ni*fi=Vf其中:n1, n2 . 各主軸的轉(zhuǎn)速(r/minf1, f2 . 各主軸進(jìn)給量(mm/rVf . 動(dòng)力滑臺(tái)每分鐘進(jìn)給量(mm/min3.1.2 用量應(yīng)注意的問題(1盡量做到合理利用刀具,充分

33、發(fā)揮其性能(2復(fù)合刀具選擇切削用量應(yīng)考慮刀具的適應(yīng)壽命(3選擇切削用量時(shí)應(yīng)注意零件生產(chǎn)批量的影響(4切削用量選擇應(yīng)有利于主軸箱設(shè)計(jì)(5選擇切削用量時(shí),還必須考慮所選動(dòng)力滑臺(tái)的性能3.1.3 切削用量的選擇方法必須從實(shí)際出發(fā),根據(jù)加工精度,工件材料,工件條件,技術(shù)要求等進(jìn)行分 析,按照經(jīng)濟(jì)的滿足加工要求的原則,合理地選擇切削用量。選取時(shí)可參考表 3-1.表 3-1 鉆孔切削速度加工材料 鑄鐵 鋼及合金 鋁及其合金切 削 速 度 v(m/min2.5 5 1.5 5 5 - 15因?yàn)楸敬喂ぜ牟牧鲜腔诣T鐵,所以選切削速度 v=3m/min3.2 確定切削力,切削扭矩,切削功率根據(jù)選定的切削用量(主

34、要指切削速度 v 及進(jìn)給量 f 確定切削力,作為選擇動(dòng)力部件(滑臺(tái)及確定切削扭矩,用以確定主軸及其它傳動(dòng)件(齒輪,傳動(dòng) 軸等 的尺寸; 確定切削功率, 用以選擇主傳動(dòng)電機(jī) (一般指動(dòng)力箱電動(dòng)機(jī) 功率, 確定刀具耐用度,用以驗(yàn)證所選刀具是否合理,本次設(shè)計(jì)是鉆頭加工鑄鐵:9740M v P D =(3-119.5M Dt=式中: D-鉆頭直徑(mm t-螺距(mm v-切削速度(m/min M-轉(zhuǎn)矩(kg*m P-切削功率(千瓦扭矩1. 41.195T Dt=1. 41.195101. 5=9740T v P D =9005. 88397403. 1410=所以動(dòng)力箱選擇 ITD16IB 型。 電

35、動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y90S-6, 電動(dòng)機(jī)功率 P=0.75kw, L3=263mm,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n=910r/min,驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速 n 驅(qū) =600r/min。第 4章 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)-三圖一卡4.1 被加工零件工序圖4.1.1 被加工零件工序圖的作用及內(nèi)容被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案, 表示一臺(tái)組合機(jī)床或自動(dòng)生產(chǎn)線 完成的工序內(nèi)容,加工部位尺寸,精度,表面粗糙度及其技術(shù)要求,以及被加工 零件的材料, 硬度重量和在本道工序加工前毛坯或半成品情況的圖紙。 它不能用 用戶提供的產(chǎn)品圖紙代替, 而須在原零件圖的基礎(chǔ)上突出本機(jī)床或自動(dòng)線的加工 內(nèi)容,加上必要的說明而繪制的,圖上應(yīng)表示出:(1被加工零

36、件的形狀和輪廓尺寸與本機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)的部位的結(jié)構(gòu)形狀及 尺寸。當(dāng)需要設(shè)置中間導(dǎo)向時(shí), 則應(yīng)表示出零件內(nèi)部的筋, 壁布置及有關(guān)結(jié)構(gòu)形 狀及尺寸。(2加工用定位基準(zhǔn),夾緊部位及夾壓方向。(3本道工序加工部位的尺寸精度,表面粗糙度,形狀位置尺寸精度及技 術(shù)要求,還包括本道工序?qū)η暗拦ば蛱岢龅囊?主要指定位基準(zhǔn) 。(4必要的文字說明,如被加工零件編號(hào),名稱,材料,硬度,重量及加 工部位的余量等。4.1.2 注意事項(xiàng)(1為了使被加工零件工序圖清晰明了,一定要突出本機(jī)床的加工內(nèi)容。 繪制時(shí)應(yīng)按一定比列,懸著足夠視圖及剖視, 突出加工部位表示清楚。 凡本道工 序保證的尺寸,角度等,均應(yīng)在尺寸數(shù)值下方畫粗實(shí)線

37、標(biāo)記。(2加工部位的位置尺寸應(yīng)由定位基準(zhǔn)注起。為了便于加工及檢查,尺寸 應(yīng)采用直角坐標(biāo)系標(biāo)注,而不采用極坐標(biāo)系。(3應(yīng)注明零件加工對機(jī)床提出的某些特殊要求。4.2 加工示意圖4.2.1 加工示意圖的作用及內(nèi)容零件加工的工藝方案要通過加工示意圖反應(yīng)出來, 加工示意圖表示被加工零 件在機(jī)床上的就愛個(gè)過程,刀具, 輔具的布置狀況以及工件, 刀具等機(jī)床各部件 間的相對位置關(guān)系, 機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等, 因此加工示意圖是組合機(jī)床 設(shè)計(jì)的主要圖紙之一,在總體設(shè)計(jì)中占據(jù)重要地位。它是刀具,主軸箱,液壓電 氣布局和性能的原始要求,同時(shí)還是調(diào)整機(jī)床,刀具及試車的依據(jù),其內(nèi)容為:(1應(yīng)反映機(jī)床的加工方法,加

38、工條件及加工過程。(2根據(jù)加工部位特點(diǎn)及加工要求,決定刀具類型,數(shù)量,結(jié)構(gòu),尺寸。(3決定主軸的結(jié)構(gòu)類型,規(guī)格尺寸及外伸長度(4 選擇標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)專用的接桿,浮動(dòng)卡頭,導(dǎo)向裝置,鉆孔靠模裝置,刀架托桿等,并決定它們的結(jié)構(gòu),參數(shù)及尺寸。(5表明主軸,接桿(卡頭 ,夾具(導(dǎo)向與工件之間的聯(lián)系尺寸,配合及 精度。(6根據(jù)機(jī)床要求的生產(chǎn)率及刀具,材料特點(diǎn)等,合理確定并標(biāo)注各主軸的 切削用量。(7 決定機(jī)床動(dòng)力部件的工作行程及工作循環(huán)。4.2.2 注意事項(xiàng)(1 加工示意圖的繪制順序是:先按比列用細(xì)實(shí)線繪制工件加工部位和局部 結(jié)構(gòu)的展開圖。 加工表明用粗實(shí)線畫。 為簡化設(shè)計(jì), 相同加工部位的加工是以 (指

39、對同一規(guī)格的孔加工,所用刀具,導(dǎo)向,主軸,接桿等的規(guī)格尺寸,精度相同 , 允許只表示其中之一, 亦同一主軸箱上結(jié)構(gòu)尺寸相同的主軸可只畫一根, 但必須 在表明軸號(hào)(與工件孔號(hào)相對應(yīng) ,當(dāng)軸數(shù)較多時(shí),可采用縮小比列,用細(xì)實(shí)線 畫出工件加工部位簡圖(向視圖并標(biāo)注孔號(hào),以便設(shè)計(jì)和調(diào)整機(jī)床。(2 一般情況下,在加工示意圖上,主軸分布可不按真實(shí)距離繪制。當(dāng)被加 工孔間距很小或需設(shè)置徑向結(jié)構(gòu)尺寸較大的導(dǎo)向裝置, 相鄰主軸必須嚴(yán)格按比列 繪制,以便檢查相鄰主軸,刀具,輔具,導(dǎo)向等是否干涉。(3 主軸應(yīng)從主軸箱端面畫起。刀具畫加工終了位置(鉆孔加工則應(yīng)畫開始 位置 , 標(biāo)準(zhǔn)的通用機(jī)構(gòu)只畫外輪廓, 并必須加工規(guī)格

40、代號(hào)。 對以些專用結(jié)構(gòu) (如 導(dǎo)向,刀桿托架,專用接桿及浮動(dòng)卡頭等。為顯示其結(jié)構(gòu)而必須剖視,并標(biāo)準(zhǔn) 尺寸,精度及配合。4.2.3 選擇刀具結(jié)構(gòu)根據(jù)工藝要求及加工精度不同, 組合機(jī)床采用的刀具有:一般簡單刀具 (標(biāo) 準(zhǔn)刀具,復(fù)合刀具及特種刀具。選擇時(shí)要注意以下主要問題:(1 只要條件允許,為使工作可靠,結(jié)構(gòu)簡單,刃磨容易,應(yīng)盡量選擇標(biāo)準(zhǔn) 刀具(如標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆,鉸刀等和簡單刀具。采用此類刀具的缺點(diǎn)是加工一個(gè)零 件所需的工位數(shù)或機(jī)床臺(tái)數(shù)多。(2 為使提高工序集中程度或保證加工精度,可采用先后加工或同時(shí)加工兩 個(gè)以上表面的復(fù)合刀具。(3 選用鏜刀和鉸刀的原則,組合機(jī)床對不同直徑孔的精加工,鉸削和鏜削 皆

41、可應(yīng)用。 但由于鉸刀直徑不易制成大直徑的, 所以主要用于直徑 40mm 以內(nèi) (個(gè) 別情況下也有制成 100mm 以內(nèi)的鉸刀孔的精加工。由于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)及鼓輪式 機(jī)床加工時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng), 在這類機(jī)床上采用鏜刀鏜孔常會(huì)造成工件孔不圓, 此時(shí) 若采用鉸刀鉸孔則易得到穩(wěn)定的加工精度, 鉸刀的裝卸、 調(diào)整方便, 耐用度也高。 由于鏜刀制造簡單,刃磨方便,所以在加工尺寸及位置精度較高的同心孔系時(shí), 只要鏜桿剛性較好且容易對刀,應(yīng)優(yōu)先考慮用鏜刀鏜孔。組合機(jī)床上大多采用裝在鏜桿上的硬質(zhì)合金刀頭(塊進(jìn)行鏜孔。鏜桿直徑和鏜刀頭截面尺寸一般可根據(jù)鏜孔直徑按表選取。(4 選擇刀具結(jié)構(gòu)時(shí),還必須認(rèn)真分析被加工零件材料的特

42、點(diǎn),如加工硬度 較高的鑄鐵和鋼件時(shí),為提高刀具耐用度, 減少換刀時(shí)間, 宜采用多刃鉸刀或多 刃鏜刀頭加工以解決斷屑及排屑問題。(5 一般情況下,由于鉸孔的進(jìn)給量大,同時(shí),在主軸數(shù)較多時(shí)采用鉸刀可 節(jié)省較多的對刀、調(diào)整等輔助時(shí)間,因此,在生產(chǎn)率要求較高的精加工場合,應(yīng) 采用鉸刀鉸削而不是采用鏜刀鏜削。(6 工藝上又特殊要求時(shí),如孔的加工表面不允許留下加工痕跡,則要用具 有讓刀動(dòng)作的鏜刀鏜削。(7 在組合機(jī)床上,為了某種特殊目的(如精止口,需選用和設(shè)計(jì)特殊刀 具時(shí),可參考組合機(jī)床設(shè)計(jì)的有關(guān)資料。4.2.4 初定主軸類型,尺寸主軸型式主要取決于進(jìn)給抗力和主軸-刀具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的需要, 主軸尺寸規(guī) 定應(yīng)根據(jù)選定的切削用量計(jì)算出切削扭矩 M ,查組合機(jī)床設(shè)計(jì)手冊表 5-10初定 直徑 d ,由 5-10得: d =6加工鑄鐵 1. 41. 19. 5M D t =式中 d-主軸直徑(mm M-扭矩(kg.mm D-螺紋直徑(mm t-螺距(mm 1.41.5