立式加工中心xh716d工作臺機(jī)加工藝及工裝設(shè)計-畢業(yè)設(shè)計論文

立式加工中心XH716D床身機(jī)加工藝及工裝設(shè)計摘要：床身是加工中心的重要部件，通常由鑄鐵或花崗巖等具有良好抗振性的材料制成，床身上放置有床身與導(dǎo)軌，其主要機(jī)加內(nèi)容是導(dǎo)軌面，導(dǎo)軌面有平行度與平面度等要求，通常的加工方式是磨削或刨削，最后需經(jīng)過刮研以達(dá)到設(shè)計要求。本文針對立式加工中心XH716D，對其床身的機(jī)加工工藝進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，并通過對其工裝的設(shè)計，對其的加工性能進(jìn)行深入的研究，為XH716D的加工性能提供了理論指導(dǎo)。關(guān)鍵詞：立式加工中心，工藝，工裝VerticalmachiningcenterXH716DworkbenchmachiningandtoolingdesignAbstract:thelathebedisanimportantpartofamachiningcenter,areusuallymadeofcastiron,orgranitehavegoodvibrationresistanceofmaterials,suchasbedwithworkbenchwithguiderail,placedonthemainmachinetoaddcontentisguideway,guidewayparallelismandflatnessrequirementisusuallytheprocessingwayofgrindingorplaning,finallyneedresearchtomeetthedesignrequirements.XH716Dverticalmachiningcenter,theauthorofthispaper,themachiningprocessoftheworkbenchhascarriedonthedetailedintroduction,andthroughthedesignofthetooling,processingperformanceofthein-depthresearch,forthemachiningoftheXH716Dperformanceprovidesthetheoreticalguidance.Keywords:verticalmachiningcenter,technology,equipmentandtooling1緒論床身是車床的基本支承件，是機(jī)床最重要的部件，它是機(jī)床各部件的安裝基準(zhǔn)，作用非常大，其需求量也是相當(dāng)?shù)拇?，?yīng)用廣泛。但床身是一個大型件，很重，也很難加工。它在加工過程中有一定的局限性，很受限制，不方便，故需要在大型龍門系列機(jī)床上加工，加工過程也比較難，進(jìn)行各種粗精刨、粗精銑、粗精磨和鉆孔等。還有很多其他的步驟。同時還有熱處理，高頻淬火等。本次課題主要研究探索針對床身的比較科學(xué)有效并且盡可能降低生產(chǎn)成本并且提高加工質(zhì)量的具體機(jī)械加工工藝和工裝設(shè)計。床身和導(dǎo)軌在床身上放置，所以導(dǎo)軌面是最重要的加工面，導(dǎo)軌面對平行度與平面度的標(biāo)準(zhǔn)較高，一般加工工藝是磨削或者刨削，然后通過刮研來達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。1.1加工中心的定義加工中心，簡稱cnc，是一種先進(jìn)的機(jī)械加工設(shè)備。有數(shù)控設(shè)備與數(shù)控系統(tǒng)組成，能夠通過機(jī)械的自動化運動，節(jié)省人力和時間，提高效率，現(xiàn)在應(yīng)用十分廣泛。是綜合了機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、計算機(jī)軟件技術(shù)、拖動技術(shù)、現(xiàn)代控制理論、測量及傳感技術(shù)以及通信診斷多種技術(shù)，刀具和編程技術(shù)的高科技產(chǎn)品。加工中心備有刀庫，具有自動換刀功能，非常發(fā)達(dá)。是對工件一次裝夾后進(jìn)行多工序加工的數(shù)控機(jī)床。加工中心是加工設(shè)備的一種，屬于機(jī)電一體化的產(chǎn)品，是機(jī)械設(shè)備與電氣設(shè)備的結(jié)合。工件裝夾后，要進(jìn)行檢測，數(shù)控系統(tǒng)是一種智能化設(shè)備，能對機(jī)床進(jìn)行控制。根據(jù)對機(jī)床工序的不同輸入，進(jìn)行智能化選擇。根據(jù)這些選擇更換刀具、自動對刀、自動改變主軸轉(zhuǎn)速、改變進(jìn)給量等等，能夠在不需要很多人力的情況下，連續(xù)完成鉆、鏜、銑、鉸、攻絲等多種工序，工序的選擇也具備很多智能化的選擇條件，因而大大減少了工件裝夾時間。同時還能測量和調(diào)整機(jī)床的程序。減少輔助加工時間。對加工形狀比較復(fù)雜，難度高、精度要求較高，工序更換頻繁的零件具有良好的加工效果，能夠減少很多經(jīng)濟(jì)浪費，提高生產(chǎn)效率。下圖1就是自動化加工中心的一種。圖1加工中心目前，加工中心有立式機(jī)床和臥式機(jī)床，上圖是立式機(jī)床的一種，它的優(yōu)點就是換刀方便，能夠很容易觀看換刀的過程，有效的避免撞床。下面對國內(nèi)外加工中心的發(fā)展情況進(jìn)行介紹。1.2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀由于加工中心在機(jī)械加工中的重要作用，以及在社會工業(yè)發(fā)展中做出的巨大貢獻(xiàn)。各個工業(yè)發(fā)達(dá)國家都極為重視，并且投入很大資金進(jìn)行加工中心的研發(fā)，在技術(shù)和產(chǎn)量上都發(fā)展很快，很多加工中心具備了很多自動化功能。目前全球加工中心年生產(chǎn)量非常之多，為60,000～75,000臺左右，且發(fā)達(dá)國家居多。尤其是日本、歐盟、美國及中國臺灣、韓國等，是數(shù)控中心最具代表性的生產(chǎn)基地。日本市場消費能力強(qiáng)，產(chǎn)量高，年生產(chǎn)量超過10,000臺。機(jī)床的智能化和質(zhì)量也比較高，日本的主要機(jī)種為立式加工中心，年產(chǎn)量約6,000～7,000臺。如本在現(xiàn)有機(jī)床的基礎(chǔ)上，每年都會投入大量資金不斷研發(fā)高速、高精密、五面加工的加工技術(shù)，同時還開始注重五軸聯(lián)動加工等技術(shù)的開發(fā)。滿足現(xiàn)代加工技術(shù)中特殊與復(fù)雜曲面加工工件的要求，日本的幾個加工廠家都是世界著名的加工廠，有MAZAK、大隈、莊田、三菱等公司。下圖2位日本生產(chǎn)的立式加工中心。圖2立式加工中心德國的機(jī)械制造業(yè)一向是世界的龍頭，德國生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備以高精度和高智能化為主，注重機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量和品質(zhì)，其生產(chǎn)的加工中心具備很多功能，充分體現(xiàn)了德國人的細(xì)心與嚴(yán)謹(jǐn)。其加工中心的產(chǎn)量并不是很高，每年生產(chǎn)量約在5,000～6,000臺左右。其生產(chǎn)的加工中心有很多世界代表性的產(chǎn)品。代表性機(jī)種為臥式加工中心，年生產(chǎn)量約2,500～3,000臺，還有很多其他的加工中心。其他加工中心年生產(chǎn)量約2,000～3,000臺左右。德國生產(chǎn)加工中心的廠家有西門子、MAKA、GEISS、科恩等公司。下圖3為德國西門子公司生產(chǎn)的雙工位臥式加工中心。圖3雙工位臥式加工中心20世紀(jì)70年代之前，我國都是在國外引進(jìn)加工中心，因為沒有加工機(jī)床的技術(shù)與設(shè)備。70年代之后，為了提高我國的自主研發(fā)能力，我國來時投入大筆資金研制加工中心，但是由于沒有技術(shù)和人員的支持，生產(chǎn)的很多機(jī)床都有缺陷，有的是配套件設(shè)計不對，有的是設(shè)計、制造的缺陷，導(dǎo)致機(jī)床無法正常使用。進(jìn)入80

年代后，我國開始進(jìn)入改革開放，國家開始引進(jìn)并學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家的設(shè)備及技術(shù)。先后引進(jìn)了日本FANUC、德國SIEMENS

等公司的數(shù)控系統(tǒng)。之后又從發(fā)達(dá)國家引入直流進(jìn)給伺服電機(jī)。引入主軸電機(jī)及其伺服單元之后，加上技術(shù)人才的支持，我國生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)的可靠性有了很大提高。但就整機(jī)而言，與發(fā)達(dá)國家相比，可靠性還不夠高，但是整體已經(jīng)有了很大進(jìn)步，也有了生產(chǎn)高精尖設(shè)備的技術(shù)。20世紀(jì)90年代中期以來，改革開放的深入，海龜人才的支持。加工中心技術(shù)的技術(shù)有了更大的提高，配套設(shè)施更加完善。國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)有了自己的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。注意到了采用標(biāo)準(zhǔn)功能部件，將機(jī)床的非標(biāo)準(zhǔn)件摒棄。配套設(shè)施的選擇也是采用發(fā)達(dá)國家的知名品牌。尤其是機(jī)床的主要配件，操作系統(tǒng)，都采用國外的成熟技術(shù)。數(shù)控系統(tǒng)、滾動直線導(dǎo)軌、滾珠絲杠、軸承、ATC

裝置、液壓氣動元件。這就在很大程度上提高了國產(chǎn)加工中心的檔次和可靠性。同時還縮短了與發(fā)達(dá)國家技術(shù)上的差距。更在一定程度上縮短了與國外同類產(chǎn)品的差距。雖然有了很大的進(jìn)步，但是國外的技術(shù)也在不斷發(fā)展，所以相比發(fā)達(dá)國家，我國的加工中心技術(shù)水平并不是很高。尤其是與機(jī)床配套的高精尖設(shè)備，我國還沒有能力生產(chǎn)，只能在國外引進(jìn)。目前我國的機(jī)床在整機(jī)防護(hù)與密封方面不是很好。還存在外觀粗糙、整體造型不盡如意等缺陷。在國際上基本沒有競爭力。我國現(xiàn)在生產(chǎn)加工中心的有沈陽機(jī)床廠、大連機(jī)床廠、上海祥裕等廠家。

下圖4為大連機(jī)床廠生產(chǎn)的四軸聯(lián)動立式加工中心。圖4四軸聯(lián)動立式加工中心1.3發(fā)展趨勢新技術(shù)革命的出現(xiàn)，推動了經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也推動著現(xiàn)代機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展，改變了很多傳統(tǒng)的機(jī)械加工技術(shù)，加工中心也在現(xiàn)有基礎(chǔ)上不斷更新。正在發(fā)生革命性的變革，智能化程度不斷提高。加工效率也在不斷升高。21世紀(jì)，加工中心發(fā)展的主流，就是在提高加工精度的基礎(chǔ)上，采用高速加工技術(shù)。加快加工效率。進(jìn)一步改善產(chǎn)品用質(zhì)量，同時在不降低加工質(zhì)量的基礎(chǔ)上節(jié)省加工時間，節(jié)省人力的使用。還有就是發(fā)展巨型計算機(jī)技術(shù)，用計算機(jī)輔助加工，幫助設(shè)計工程師們在最短的時間選擇最佳設(shè)計方案。除此之外，還有很多輔助的加工設(shè)備和加工思想。這些將完全取代傳統(tǒng)的加工技術(shù)1.4立式加工中心XH716D簡介本文在對加工中心進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)上，對立式加工中心XH716D的床身進(jìn)行加工介紹。該系列立式加工中心機(jī)床具有很多現(xiàn)代化的加工技術(shù)，在繼承傳統(tǒng)立式機(jī)床剛性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)合理、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點的基礎(chǔ)上。對加工系統(tǒng)和動態(tài)加工性能進(jìn)行優(yōu)化。在引進(jìn)國際先進(jìn)的動態(tài)剛性設(shè)計理念的基礎(chǔ)上，對移動部件進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。該機(jī)床適用于小型零件的精密加工，如板件、盤件、殼體、模具等零件，這些都是一些復(fù)雜零件，在普通加工中心的加工難度很高。這種類型的機(jī)床廣泛適用于航空、航天、汽車、模具、機(jī)車、造船、機(jī)電、機(jī)床、印刷、輕紡等制造行業(yè)。下圖5為立式加工中心XH716D圖5立式加工中心XH716D 該機(jī)床的設(shè)計采用新的操作系統(tǒng)和新的加工技術(shù)。具有很多獨特的加工特點，同時還能完成很多復(fù)雜零件的加工，應(yīng)用范圍十分廣泛。其主要特點就是切削機(jī)床的主要構(gòu)件剛度高，滿足高速切削的性能，主軸轉(zhuǎn)速恒功率范圍寬，轉(zhuǎn)速扭矩范圍大，可進(jìn)行慢速強(qiáng)力切削，還能進(jìn)行快速切削。主軸軸承采用國外進(jìn)口。高精度、高轉(zhuǎn)速、高剛度軸承是主軸的主要特點。軸承采用油脂潤滑，冷卻效率高，同時還采用外循環(huán)油冷卻，提高機(jī)床床身與主軸的壽命。改機(jī)床的高速定位能達(dá)到0.002的精度，通過交流伺服電機(jī)控制，控制精度高，經(jīng)聯(lián)軸節(jié)和滾珠絲杠副直聯(lián)，鏈接緊密。導(dǎo)軌均采用進(jìn)口知名品牌，直線滾動導(dǎo)軌副，所以該機(jī)床的特點就是動靜摩擦系數(shù)小，加工精度高，壽命長，響應(yīng)速度快。2機(jī)械加工工藝制定的過程2.1工藝原則機(jī)械加工工藝是加工一個機(jī)械零部件的基礎(chǔ)，因此每個機(jī)械零部件的加工工藝都需要一個工藝原則。這個原則的制定是根據(jù)零部件的加工精密程度和負(fù)責(zé)程度指定的。但是基本原則就是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本。加工質(zhì)量是第一標(biāo)準(zhǔn)，高產(chǎn)和低成本是工藝優(yōu)化的主要方向。這主要是為了提高生產(chǎn)的效率和勞動生產(chǎn)率。主要原則分類如下：

2.1.1技術(shù)上的先進(jìn)性

在制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時，技術(shù)的先進(jìn)程度是工藝流程制定的主要參考指標(biāo)。這就需要對本企業(yè)的現(xiàn)有生產(chǎn)條件必須非常了解。對我國的加工設(shè)備和加工技術(shù)也需要非常了解。同時還需要盡可能采用國內(nèi)、外先進(jìn)工藝技術(shù)，積極分享他們的加工經(jīng)驗。還有一個就是要保證本企業(yè)有良好的勞動條件。

2.1.2經(jīng)濟(jì)上的合理性

經(jīng)濟(jì)條件是制定工藝流程的主要指標(biāo)，在規(guī)定的生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)批量下，有很多可行的加工工藝方案。但是這些工藝方案的復(fù)雜程度各有不同，加工成本也必然有一些差異。一般的工藝要求，就是工藝成本最低，在最高的加工效率基礎(chǔ)上，充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，達(dá)到少花錢、多辦事的目的。

2.1.3有良好的勞動條件

在制訂工藝方案時，要充分考慮并利用現(xiàn)有的加工技術(shù)和加工人員。采取機(jī)械自動化設(shè)備和智能化的操作系統(tǒng)，盡量減輕工人的勞動強(qiáng)度，保證勞動人員最好的精神狀態(tài)和最安全的生產(chǎn)保障。

由于工藝規(guī)程非常重要，在指導(dǎo)生產(chǎn)和操作時，都能起到指導(dǎo)性的作用。因此，在工藝文件的制定中，工藝規(guī)程的正確、完整、統(tǒng)一和清晰非常重要，是后續(xù)加工的基礎(chǔ)和保障。所用加工中的細(xì)節(jié)、術(shù)語、符號、計量單位、編號都要符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到加工的正確性。還要保證加工設(shè)備能夠正常的運行?？煽康乇ＷC零件圖上技術(shù)要求的實現(xiàn)。在制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時，充分考慮加工要求的可實現(xiàn)性。如果發(fā)現(xiàn)零件圖某一技術(shù)要求規(guī)定得不適當(dāng)，要及時向有關(guān)部門提出建議，但是不得擅自修改零件圖或不按零件圖去做。2.2機(jī)械加工的工藝內(nèi)容及步驟2.2.1確定零件的生產(chǎn)類型，確定零件的批量。

2.2.2對零件進(jìn)行工藝分析

對零件進(jìn)行工藝分析，是加工工藝的前提和主要步驟，在對零件的加工工藝規(guī)程進(jìn)行制訂之前，在了解零件的基礎(chǔ)上，應(yīng)首先對零件進(jìn)行工藝分析。其主要內(nèi)容包括：

（1）分析零件的功能作用，詳細(xì)閱讀零件圖上的技術(shù)要求。

（2）詳細(xì)閱讀零件主要加工表面的尺寸、形狀及位置精度、表面粗糙度以及設(shè)計基準(zhǔn)等基本加工要求；

（3）分析零件的材質(zhì)、熱處理及機(jī)械加工的工藝性。（4）確定加工設(shè)備，及本廠的加工條件。

2.2.3確定毛坯

加工工藝分析完后，需要對毛坯進(jìn)行確定。毛坯的種類和質(zhì)量有很多可能性，對零件加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和材料消耗都有很大關(guān)系，在加工成本的降低上也有很大的關(guān)系。因此確定毛坯的時候，對技術(shù)要求和成本等幾方面要進(jìn)行綜合考慮。降低成本，正確選擇毛坯和毛坯的制造方式。這樣在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，可以使整個工藝過程更加經(jīng)濟(jì)合理，效率更高。故應(yīng)慎重對待。2.2.4制訂零件的機(jī)械加工工藝路線

（1）確定各表面的加工方法。零件表面的加工是一個重點，在制定工藝路線時，必須要了解各種加工方法和各個方法的特點，對這些特點進(jìn)行了解的基礎(chǔ)上，掌握其加工精度和加工的經(jīng)濟(jì)成本。同時還要保證表面的粗糙度要求。保證質(zhì)量、效率、成本都在最佳程度。

（2）選擇定位基準(zhǔn)。工藝的制定都需要一個定位基準(zhǔn)，根據(jù)粗、精基準(zhǔn)的選擇原則，在進(jìn)行各個工序加工的過程中，都可以合理的選擇定位基準(zhǔn)。

（3）制訂工藝路線。最后就是制定工藝路線，根據(jù)前面的分析，對零件的加工過程有了一個大題的了解，對零件的加工工序也有了一個初步的過程，劃分零件粗、半精、精加工階段。同時還需要確定工序集中與分散的程度，在這個程度的基礎(chǔ)上，通過分析，合理安排各表面的加工順序，這樣就可以制訂出零件的機(jī)械加工工藝路線。如果需要加工的零件非常負(fù)責(zé)，可以同時制定好幾個加工方案，對這幾個方案進(jìn)行分析比較，選擇合理的加工工藝路線。

2.2.5確定各工序的加工余量。同時還需要確定各個工序的零件尺寸和公差。包括形位公差和尺寸公差。

2.2.6選擇合適的加工機(jī)床，還要根據(jù)機(jī)床的功能，選擇合適的工、夾、量、刃具。機(jī)械設(shè)備的選用必須根據(jù)工序的步驟進(jìn)行選擇。應(yīng)當(dāng)既保證加工質(zhì)量、又要經(jīng)濟(jì)合理。如果是批產(chǎn)，一般應(yīng)采用通用機(jī)床和專用工夾具。

2.2.7確定各主要工序的技術(shù)要求。還要確定各個工序的檢驗方法。

2.2.8確定各工序的切削用量。還要統(tǒng)計各個工序的時間定額。

當(dāng)生產(chǎn)的零件為單件小批量，這時候的加工工序就可以不用按照標(biāo)準(zhǔn)來。切削用量可以根據(jù)操作者自行決定，確定其工藝尺寸，機(jī)械加工工藝過程卡片中一般不作明確規(guī)定。如果是中批，大批量生產(chǎn)，必須在工藝卡片中確定規(guī)定的切削用量，不能隨意改動。

2.2.9填寫工藝文件最后是確定工藝文件，完善工藝卡片。下圖6為零件加工工藝確定的流程：原材料來料檢查原材料來料檢查原材料粗加工☆精加工☆成品檢查激光打標(biāo)打孔、攻牙車床加工出庫倉庫保管、入庫銑床加工原材料入庫原材料儲存原材料分出熱處理表面研磨☆表面毛刺處理CNC加工圖6零件加工工藝流程3立式加工中心XH716D床身設(shè)計3.1技術(shù)要求該加工中心的整個床身、以及工件和夾具總質(zhì)量m=840kg(重力W=8600N)。床身的進(jìn)給速度和床身的行程都是規(guī)定的數(shù)值，其中床身行程900mm，床身快進(jìn)時的速度速度為20000mm/min。該加工中心的床身采用滾動摩擦導(dǎo)軌，因為這樣的導(dǎo)軌形式摩擦力非常小。動摩擦系數(shù)為0.01，對機(jī)床的加工運動影響非常小，靜摩擦系數(shù)為0.01。該加工中心床身定位精度為0.04mm，同時還擁有重復(fù)定位精度，這個精度更小，為0.01mm。設(shè)計的機(jī)床都有一個工作壽命，該機(jī)床設(shè)置為20000h。伺服電機(jī)的額定功率為7.5kw，主軸轉(zhuǎn)速設(shè)置為主軸轉(zhuǎn)速300r/min。強(qiáng)力切削時銑刀直徑125mm。下表1為加工中心的主要技術(shù)要求：表1加工中心技術(shù)要求切削方式進(jìn)給速度（m/min）時間比例(%)備注強(qiáng)力切削0.610主電機(jī)滿功率一般切削0.830粗加工精加工切削150精加工快速進(jìn)給2010空載 3.2總體設(shè)計方案上面確定了技術(shù)要求，下面還需要介紹采取的技術(shù)方案，有如下幾條（1）床身工作面尺寸（通常為寬度×長度）確定為400mm×1200mm。（2）床身導(dǎo)軌采用矩形導(dǎo)軌。在導(dǎo)軌的上面有與之相配的動導(dǎo)軌滑動畫面，在這個滑面上貼聚四氟乙烯導(dǎo)軌板。由于導(dǎo)向面有間隙，因此采用斜鑲條進(jìn)行封貼，消除導(dǎo)軌導(dǎo)向面的間隙。（3）對滾珠絲杠螺母副采用預(yù)緊，這是為了增強(qiáng)床身與導(dǎo)軌的預(yù)緊力，并對滾珠絲杠進(jìn)行拉伸預(yù)。（4）采用伺服電動機(jī)驅(qū)動。（5）采用膜片彈性聯(lián)軸器將伺服電動機(jī)與滾珠絲杠連接。4立式加工中心XH716D床身加工工藝分析4.1床身作用題目所給的零件是XH716D加工中心的機(jī)床床身，是機(jī)床的最大的一個零件，也是機(jī)床的基礎(chǔ)構(gòu)件。這個基礎(chǔ)的零件的特點就是表面的加工精度要求比較高，而且零件尺寸大。機(jī)床的各個主要部件和零件都裝在床身上或在床身導(dǎo)軌上作相對運動?？梢园汛采懋?dāng)做加工中心的支承件，床身的下面裝有床腿，四個床腿支承在地基上。需要保證機(jī)床床身的絕對平穩(wěn)。床身上安裝著機(jī)床的各部件，各個部件的配合需要非常精細(xì)，還需要保證它們之間具有要求的相互準(zhǔn)確位置。

在床身上安裝有刀架、尾座、床頭箱等零件。各個零件的配合需要非常精細(xì)。切削的時候，刀具與工件會產(chǎn)生相互作用力，這個力傳遞到床身上就會使床身變形。床身的變形和振動是機(jī)床必須要消除的影響因素，它會直接影響到被加工零件的精度和表面粗糙度，因此，床身是機(jī)床上極為重要的構(gòu)件。4.2床身工藝分析該床身零件主要有四組加工表面，其中有三組加工表面的加工精度都非常高，都要求有較小的表面粗糙度值?，F(xiàn)述如下：

4.2.1

床鞍與床身的結(jié)合面。該平面是床鞍與床身的結(jié)合面，是機(jī)床縱向進(jìn)給運動的主要平面。精度要求高，所以，要求該平面的表面粗糙度值不得超過1.6，這個精度就能夠保證縱向進(jìn)給的精度。

能達(dá)到加工零件和機(jī)床運動的要求。

4.2.2

導(dǎo)軌面。導(dǎo)軌面是機(jī)床最重要的加工面，床身上有四條導(dǎo)軌，每條導(dǎo)軌都需要極高的精度。其中有兩條上安裝拖板，其他兩條安裝尾架。保證機(jī)床的正常運行，導(dǎo)軌面是床身的的一個重要表面，刀架就在這個表面上，而刀架是負(fù)責(zé)安裝車刀的主要構(gòu)件，直接影響到工件的切削精度。尾座也是機(jī)床運行必備的構(gòu)件，可以安裝鉆頭進(jìn)行鉆削等工作。因此，要求導(dǎo)軌面有較小的表面粗糙度值，還需要有較好的直線度，這樣才能保證零件的加工精度。

4.2.3

床頭箱的安裝定位面。該平面只有一個作用，就是主要安裝床頭箱，由于床頭箱負(fù)責(zé)的是橫向進(jìn)給，所以，要求該平面要較小的表面粗糙度和較好的平面度，與導(dǎo)軌面的要求一樣。4.2.4

鉆孔。床身的固定需要經(jīng)過螺栓孔進(jìn)行定位，該項加工主要包括床身的安裝孔加工、齒條安裝孔加工、床頭箱安裝孔等等的加工。在加工這些孔的時候，也需要保證孔之間的尺寸公差。保證安裝的順利。4.3確定毛坯的制造形式

正確的選擇毛坯，以及最大程度發(fā)揮毛坯的作用，具有重大的經(jīng)濟(jì)技術(shù)意義，能夠節(jié)能很多成本，毛坯的材料、制造方法都需要特殊的加工形式，毛坯的制造與加工精度對床身的加工過程、加工勞動量、材料利用率和工件成本都有很大的影響。

由于床身的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，精度比較高，生產(chǎn)量又為大批量的生產(chǎn)，所以毛坯應(yīng)選用鑄件，因為鑄件能夠保證床身的鑄造精度，還能提高其生產(chǎn)率，較少加工成本。同時，還需要選用精度和生產(chǎn)率都經(jīng)較高的毛坯制造方法，這就需要對加工的工藝進(jìn)行選擇和優(yōu)化。所以，在選擇毛坯的時候，這里選用機(jī)器造型的砂型鑄造。這樣的選擇有兩個好處，一是提高生產(chǎn)率，還有一個就是降低了工人的勞動強(qiáng)度。4.4

基準(zhǔn)的選擇

4.4.1

粗基準(zhǔn)的選擇

零件在加工時，基準(zhǔn)的選擇非常重要，因此在選擇基準(zhǔn)的時候需要考慮一些選擇原則。這樣能更好的制定工藝加工路線。加工的時候，床身的粗基準(zhǔn)有一個預(yù)先劃好的加工線，需要通過這個加工線進(jìn)行找正，這樣，更有利于保證準(zhǔn)確的加工位置，還能較少加工時的步驟。對于劃線的基準(zhǔn)，也有一個原則，就是考慮床身上導(dǎo)軌面是一個重要面，通過這個面，用導(dǎo)軌面作為基準(zhǔn)。

4.4.2

精基準(zhǔn)的選擇

粗基準(zhǔn)選擇后，精基準(zhǔn)的選擇更加重要，一般的零件在加工前，需要選擇粗基準(zhǔn)后，都應(yīng)對基準(zhǔn)進(jìn)行的合理的選擇。這樣，才有利于保證零件加工時的精度。還能保證機(jī)床的質(zhì)量，最重要的是能夠減少加工成本，減少加工步驟。床身是屬于較大型的工件，不但要求精細(xì)，同時又比較重，加工過程中非常麻煩，需要對床身和刀具進(jìn)行多步驟的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)的時候就能夠保證了床身加工時的精度。4.5

制定工藝路線

由于生產(chǎn)類型為大型零件的生產(chǎn)，

應(yīng)盡量使工序集中，保證工序的正確性，來提高生產(chǎn)率，保證零件的各部份精度，除此以外，還應(yīng)降低生主成本。

工序1：鑄造毛坯下圖7為鑄造的毛坯圖圖7鑄造毛坯圖工序2：清理、噴砂后上底漆

工序3：劃線，劃底面及導(dǎo)軌面的刨加工線及校正線

下圖8為導(dǎo)軌面校正線的繪制圖8導(dǎo)軌面校正線工序4：粗刨床身底面如下圖9所示：圖9床身地面的粗刨機(jī)床選用：因床身是較大零件，故選用龍門刨床，型號為B2010A

刀具選用：選用YG8刨刀，刀桿尺寸b×h

為

20×30按劃線找正，以導(dǎo)軌面為安裝基準(zhǔn)

工序5：粗銑各導(dǎo)軌面及結(jié)合面如下圖10所示’圖10粗銑導(dǎo)軌面按劃線找正，以底面為安裝基準(zhǔn)

機(jī)床的選擇：選擇龍門銑床X2010C

P=13kw

刀具：選用高速鋼圓柱銑刀

d=60

z=16

工序6：人工時效處理

工序7：半精刨底面

以導(dǎo)軌面為基準(zhǔn)

機(jī)床的選擇：選擇龍門刨床

B2010A

刀具：選用YG3寬刃刨刀，

刀桿尺寸b×h

為

20×30工序8：半精銑導(dǎo)軌面、床身內(nèi)側(cè)面、結(jié)合面、外側(cè)面找正導(dǎo)軌側(cè)面，以底面為安裝基準(zhǔn)

圖11所示為半精銑的導(dǎo)軌面圖11半精銑的導(dǎo)軌面機(jī)床的選擇：選擇龍門銑床

X2010C

13Pkw刀具：選用高速鋼圓柱銑刀，

z=16

d=60

工序9：熱處理、導(dǎo)軌表面高頻淬火

工序10：精刨底面、壓板面和齒條安裝面以導(dǎo)軌面為安裝基準(zhǔn)

機(jī)床的選擇：選擇龍門銑床

X2010C

P=13kw

刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀工序11：鉆齒條安裝孔、進(jìn)給箱安裝孔及攻螺紋如下圖12所示：圖12螺紋孔的加工以底面為基準(zhǔn)

機(jī)床的選用:

選用龍門刨床

B2010A刀具的選擇:

選擇YG3寬刃刨刀

刀桿尺寸

b×h=20×30工序12：鉆床身的安裝孔下圖13為床身安裝孔圖13床身安裝孔以底面為基準(zhǔn)

工序13：精磨床頭箱定位安裝面及壓板面找正導(dǎo)軌面，以底面為安裝基準(zhǔn)

工序14：粗、精磨導(dǎo)軌面

找正導(dǎo)軌面，以底面為安裝基準(zhǔn)工序15：終檢

5結(jié)論床身是車床的基本支承件，是機(jī)床最重要的部件，它是機(jī)床各部件的安裝基準(zhǔn)，作用非常大，其需求量也是相當(dāng)?shù)拇?，?yīng)用廣泛。但床身是一個大型件，很重，也很難加工。它在加工過程中有一定的局限性，很受限制，不方便，故需要在大型龍門系列機(jī)床上加工，加工過程也比較難，進(jìn)行各種粗精刨、粗精銑、粗精磨和鉆孔等。還有很多其他的步驟。同時還有熱處理，高頻淬火等。本次課題主要研究探索針對床身的比較科學(xué)有效并且盡可能降低生產(chǎn)成本并且提高加工質(zhì)量的具體機(jī)械加工工藝和工裝設(shè)計。床身和導(dǎo)軌在床身上放置，所以導(dǎo)軌面是最重要的加工面，導(dǎo)軌面對平行度與平面度的標(biāo)準(zhǔn)較高，一般加工工藝是磨削或者刨削，然后通過刮研來達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。本次課題通過研究床身的具體機(jī)械加工工藝和工裝設(shè)計。對具體的工藝進(jìn)行了詳細(xì)的分析，為以后機(jī)床的設(shè)計提供了理論依據(jù)。參考文獻(xiàn)[1]蘇欣.樹脂礦物復(fù)合材料加工中心床身靜動態(tài)及熱態(tài)特性應(yīng)用與研究[D].南京理工大學(xué),2014.[2]郭婷婷.曲軸鐵模覆砂鑄造模具CAD/CAE/CAM技術(shù)研究[D].山東大學(xué),2014.[3]陳濤.深腔多臺階孔精密加工技術(shù)[D].大連理工大學(xué),2013.[4]念勇.漢川機(jī)床在3C產(chǎn)品加工中的應(yīng)用[J].金屬加工(冷加工),2014,05:10-12.[5]陳建國.支架加工工藝及工裝設(shè)計[J].制造技術(shù)與機(jī)床,2014,05:82-83.[6]陳學(xué)東.從CCMT2014看柔性制造單元及自動生產(chǎn)線的發(fā)展方向[J].世界制造技術(shù)與裝備市場,2014,02:49-52.[7]賀龍明,汪鵬程.地下無軌設(shè)備通用機(jī)架焊接工藝及工裝設(shè)計[J].裝備制造技術(shù),2014,08:71-73.[8]王鑫.基于加工特征的機(jī)床關(guān)鍵零件高效數(shù)控加工切削參數(shù)優(yōu)化技術(shù)研究[D].湖南工業(yè)大學(xué),2014.[9]崔坤明.飛機(jī)起落架關(guān)鍵零件的數(shù)控加工研究[D].四川大學(xué),2005.[10]楊福祥.JS摩托車零部件制造存在問題與改善方案研究[D].重慶大學(xué),2006.[11]趙愛俠.基于知識的航空發(fā)動機(jī)工藝設(shè)計系統(tǒng)研究與開發(fā)[D].西北工業(yè)大學(xué),2007.[12]譚立新.五軸聯(lián)動旋風(fēng)銑削機(jī)床切削運動仿真及誤差補(bǔ)償研究[D].中南大學(xué),2007.[13]佟璞瑋.發(fā)展中的國產(chǎn)五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床[A].中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會.中國數(shù)控機(jī)床展覽會論文集[C].中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會:,2004:4.[14]徐禮枋.六西格瑪在CCMC機(jī)加工標(biāo)準(zhǔn)工時降低項目中的應(yīng)用分析[D].南京理工大學(xué),2013.[15]周光富.臥式加工中心復(fù)合混凝土床身設(shè)計研究[D].大連交通大學(xué),2013.[16]汪建民,衛(wèi)明.數(shù)控工段NC集成管理系統(tǒng)應(yīng)用初探[J].紡織機(jī)械,1999,05:39-41.[17]權(quán)伍榮,韓東熙,姜德荀,金光哲.T216節(jié)距左、右履帶節(jié)鉆2-20.5孔工藝及工裝設(shè)計[J].延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)學(xué)報,1999,04:291-295.[18]任國柱,呂玉梅,臧繼嵩.“膠粘法”裝夾方式在加工中心上的應(yīng)用[J].煤礦機(jī)械,2013,01:149-151.[19]劉麗斌.汽車車架焊接工藝分析及工裝設(shè)計[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2013,03:136.[20]李成,龔榮.項目教學(xué)法在“零件加工工藝及工裝設(shè)計”教學(xué)中的應(yīng)用[J].成都工業(yè)學(xué)院學(xué)報,2013,02:91-93.[21]孫海軍.試析井下CATR1300G鏟運機(jī)舉升臂焊接工藝及工裝設(shè)計[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2013,18:111.[22]楊孝念.淺議利用稅收優(yōu)惠進(jìn)行稅收籌劃[J].中國西部科技,2006,34:51-53.[23]陳新.高職零件加工工藝及工裝設(shè)計課程教學(xué)設(shè)計及實踐[J].廣西教育,2012,11:186-187.[24]曹友兵.汽車車架焊接工藝和工裝設(shè)計分析[J].電子世界,2013,24:197.[25]蔣三生.鉚接導(dǎo)軌的加工工藝及工裝設(shè)計[J].機(jī)械工程師,2013,12:45-47.[26]張松,劉靜,趙永剛,劉松江.盤管式冷凝器成形工藝及工裝設(shè)計[J].金屬加工(熱加工),2011,04:39-40.[27]段良輝,喻立,周仁湘,王海云,聶蘭啟.薄壁筒形件旋壓工藝及工裝設(shè)計[J].精密成形工程,2011,04:68-71.[28]高建武.CAPP技術(shù)在飛機(jī)地隨及工裝工藝設(shè)計中的應(yīng)用[D].西北工業(yè)大學(xué),2001.[29]鄭銳,羅天鑫.某機(jī)床盤類零件制造工藝及工裝設(shè)計[J].科技資訊,2014,28:58.[30]張旗,高海濤.錐孔內(nèi)花鍵加工的工藝及工裝設(shè)計[J].制造技術(shù)與機(jī)床,2009,01:146-148.[31]彭元兵.重鋼4100mm寬厚板生產(chǎn)線粗精軋機(jī)機(jī)架輥更換工藝改進(jìn)及工裝設(shè)計與應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2012,Z2:35-37.[32]李桂東.復(fù)合材料構(gòu)件熱壓罐成型工裝設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研究[D].南京航空航天大學(xué),2010.[33]杜紹貴.淺析全纖維曲軸RR鐓鍛工藝及工裝設(shè)計[J].機(jī)械工人(熱加工),2003,04:58-60.致謝都說大學(xué)是每個人最美好的時光，也是獲得知識和閱歷最多的時光。然而轉(zhuǎn)眼間，美好的大學(xué)四年生活就要結(jié)束。在這四年里，失去了很多，也學(xué)到了很多，不僅在能力上有所提升，在專業(yè)知識上也得到了提高。更拓展了自己的視野，相信在以后的工作中，大學(xué)的四年學(xué)習(xí)肯定會起到很重要的作用?；仡櫵哪甑膶W(xué)習(xí)，真的非常感謝學(xué)校給了我們這么寬闊的平臺來拓展我們的視野，各式各樣的社團(tuán)豐富了我們的生活。多種多樣的活動更是鍛煉了我們的交際能力。在論文的寫作中，學(xué)校給我們提供了能夠大量查閱資料的條件，給我們提供了實習(xí)的機(jī)會，在提高我們理論知識的同時，更使我們的實踐能力得到提升，使我們能夠得到獨立處理問題的機(jī)會。在本課題的寫作過程中，還要非常感謝我得導(dǎo)師的指點和教誨，在論文寫作期間，老師不但給我詳細(xì)介紹了寫作的流程，更指導(dǎo)我完成了課題提綱的寫作。論文完成后，老師通宵自習(xí)閱讀，給出了合理化的意見，并親自給我講解，使我在專業(yè)水平上有了很大提高，老師在學(xué)業(yè)上兢兢業(yè)業(yè)的態(tài)度深深的打動了我，并影響了我，以后不僅在學(xué)習(xí)上還是工作上，我都會以老師為榜樣，認(rèn)真鉆研知識，在自己的專業(yè)上做出一番成就?；贑8051F單片機(jī)直流電動機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機(jī)的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實時內(nèi)核設(shè)計及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號檢測儀基于單片機(jī)的電機(jī)運動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機(jī)核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計基于雙單片機(jī)的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測量儀的研制基于單片機(jī)的紅外測油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實驗中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計數(shù)器自動換樣功能的研究與實現(xiàn)基于單片機(jī)的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)單片機(jī)嵌入式以太網(wǎng)防盜報警系統(tǒng)基于51單片機(jī)的