毕业设计论文-减速器箱盖钻孔加工组合机床设计(编辑修改稿)

毕业设计论文-减速器箱盖钻孔加工组合机床设计(编辑修改稿)内容摘要：

，进一步发展新型部件，尤其是多坐标部件，使其模块化、柔性化，适应可调可变、多品种加工的 市场需求。 从 2020 年年底第 21 届日本国际机床博览会上获悉，在来自世界 10 多个国家和地区的 500 多家机床制造商和团体展示的最先进机床设备中，超高速和超高精度加工技术装备与复合、多功能、多轴化控制设备等深受欢迎。 据专家分析，机床装备的高速和超高速加工技术的关键是提高机床的主轴转速和进给速度。 该届博览会上展出的加工中心，主轴转速 10000～ 20200r/min，最高进给速度可达 20～ 60m/min；复合、多功能、多轴化控制装备的前景亦被看好。 在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时，加工的形状却日益复杂。 多轴 化控制的机床装备适合加工形状复杂的工件。 另外，产品周期的缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新的变化，满足各种各样产品的加工需求。 然而更关键的是现代通信技术在机床装备中的应用，信息通信技术的引进使得现代机床的自动化程度进一步提高，操作者可以通过网络或手机对机床的程序进行远程修改，对运转状况进行监控并积累有关数据；通过网络对远程的设备进行维修和检查、提供售后服务等。 在这些方面我国组合机床装备还有相当大的差距，因此我国组合机床技术装备高速度、高精度、柔性化、模块化、可调可变、任意加工性以及通信技术的应用将是今 后的发展方向。 组合机床行业的发展思考 近两年虽然组合机床行业产销呈现上升趋势，但行业内一些企业同样存在负债经营的情况，主要原因是传统的组合机床产品不能满足用户柔性化、高精度、短周期的市场需求，同时组合机床行业一些企业存在现代化管理水平低、人才流失严重、科研成果不能迅速转化为生产力等缺陷。 为此提制系统与监测系统、出如下建议。 （ 1）提高现代化管理水平。 中国加入 WTO 后，迫切要求企业提高现代化管理水平，进一步深化企业内部改革，建立健全适应市场经济的运行机制， ―建 立企业的科学的管理体制，做到集权有道 、分权有序、授权有章、用权有度的责权利内在统一的有机结合，是提高企业控制力所必须的。 ‖要彻底改变落后的体制，必须树立全球化经营理念，提高国际市场竞争能力，建立市场快速反应机制，以适应日趋发展的市场需求。 （ 2）亟待提高企业创新能力。 企业的生存，关键在于产品的生命力。 已步入电子时代的今天，传统的组合机床已经不能适应高速发展的国内外市场需要，这就要求企业必须适应科学技术的飞速发展，建立技术创新体系，推进企业的技术进步，加速向柔性化、数控化、高精度、短周期方向发展，提高组合机床适用范围和市场覆盖面；同时实施名牌战 略，争创世界品牌 , 加速我国组合机床的发展进程，使我国组合机床行业企业在世界制造领域里立于不败之地。 （ 3）企业发展、技术创新和管理水平的提高都需要高技术人才。 在全球化经济格局不断明朗的今天，人才争夺战已渗透到各个领域，组合机床行业应适时把握国际大环境，广招高技术人才、高技能工人。 现在企业尤其缺少高技能工人，专家指出，目前我国企业产品平均合格率仅为 7 成，不良产品每年损失近 27000亿元，而其中 50%以上系由工人技能不高所致。 因此，建立强大的技术生力军，不断更新知识，更新观念，依靠优秀的高技术人才、高技能工人 ，加快企业信息化建设，是企业发展的必由之路。 综上所述，组合机床行业企业一要开展科技攻关，攻克当前行业企业技术发展上的难题；二要加强与国外的合资合作，利用和学习国外的先进技术，提高企业的现代化管理水平和技术水平；三要通过对引进技术的消化吸收进行再创新，发展自己的产品。 通过我们的努力，使我国真正由制造大国变成制造强国。 第 2 章 拟定方案 制定工艺方案要求 这是设计组合机床最重要的一步。 工艺方案制定的正确与否将决定机床能否达到“体积小，质量轻，结构简单，使用方便，效率高，质量好”的 要求。 确定机床配置形式及结构方案 根据选定的工艺方案确定机床的配置形式，并定出影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构方案，既要考虑能实现工艺方案，又要确保零件的加工精度，技术要求及生产率；还要考虑机床的操作方便可靠，易于维修，且排屑情况良好。 总体设计－三图一卡 在选定工艺方案并确定机床配置形式，结构方案的基础上，进行方案图纸的设计，这些图纸包括：被加工工件工序图，加工示意图，机床联系尺寸图和生产率计算卡，统称“三图一卡”设计。 通常在总体设计过程中，应对机床的夹具方案有所考虑，并确定主 轴箱的轮廓尺寸，这样才能确定机床各部件间的相互关系。 ： （ 1）被加工零件的加工精度 （ 2）被加工零件的特点 （ 3）零件的批量生产 （ 4）机床使用条件 ： （ 1）在确定机床配置形式和结构方案时，要合理解决工序集中问题； （ 2）要注意排屑和操作方便性； （ 3）选择机床配置形式要考虑工作可靠性； （ 4）组合机床主要用于批量生产。 主要技术参数及要求 1. 对减速器箱盖盖 6 个孔进行钻孔。 即 6—M10，深 44mm 2. 工件材料：灰铸铁 HT200，硬度 为 HB175—255. 3. 生产纲领：年产量 6 万件，两班制生产。 4. 汽车变速器箱盖钻孔组合机床是大型组合机床，采用固定式夹具的单工位的配置型式组合机床，这类组合机床工作台和夹具都固定不动，动力滑台实现进给运动滑台上的动力臂实现切削运动。 这种组合机床结构简单，安装方便，灵活，便于设计，制造和操作。 根据工件结构特点，以及精度要求，以下表面为基加工表面，夹紧力水平其余四个侧面限制了四个自由度，这样六个自由度都得到了限制，夹紧力与切削力同向，定位准确，夹紧力可靠，以便以此进行夹具的定 位支承，限位，夹紧，导向系 统的设计。 5. 组合机床总体设计 三图一卡：即 绘制被加工零件的工序图：它是组合机床设计的主要依据，也是制造，使用，检验和调整机床的主要技术依据。 （ 1）绘制加工示意图：它是刀具，辅具，夹具，主轴箱，液压电气装置设计及通用部件选择的主要技术依据，原始资料，也是整合组合机床布局和性能的原始要求，同时还是调整机床，刀具及试车的依据。 （ 2）绘制联系尺寸图：联系尺寸图用来表示机床各组成部件的相互装配关系和运动关系，以检查机床各部件相对位置尺寸联系是否满足加工要求，通用部件的选择是否合理，并为进一步开展主 轴箱等专用部件，零件的设计听过依据。 （ 3）机床生产率计算卡：它用来反应机床加工过程，完成每一动作所需的时间，切削用量，机床生产率及机床负荷率等。 第 3 章 确定切削用量及选用刀具 选择切削用量 确定了在组合机床上完成的工艺内容后，就可以着手选择切削用量，切削用量选择是否合理，对组合机床的加工精度，生产率，刀具耐用度，机床的布局型式及正常工作均匀很大影响。 床切削用量选择的特点 ，组合机床为多轴，多刀，多面同时加工，因此，所选切削用 量，根据一般经验应比一般万能机床单刀加工低 30%左右。 ，通常为标准动力滑台，工作时要求所有刀具的没分钟进给量相同，且等于动力滑台的没分钟进给量，这个每分钟进给量（ mm/min）应是适合于所用刀具的平均值。 因此，用一主轴箱上刀具主轴可设计成不同转速和选择不同每转进给量（ mm/r）与其相适应，以满足不同直径工件的加工需要，即： N1*f1=n2*f2=n3*f3=……… ..=ni*fi=Vf 其中： n1， n2…… ..各主轴的转速（ r/min） f1, f2…… ..各主轴进给量（ mm/r） Vf………… ..动力滑台每分钟进给量（ mm/min） 用量应注意的问题 （ 1）尽量做到合理利用刀具，充分发挥其性能 （ 2）复合刀具选择切削用量应考虑刀具的适应寿命 （ 3）选择切削用量时应注意零件生产批量的影响 （ 4）切削用量选择应有利于主轴箱设计 （ 5） 选择切削用量时，还必须考虑所选动力滑台的性能 切削用量的选择方法 必须从实际出发，根据加工精度，工件材料，工件条件，技术要求等进行分析，按照经济的满足加工要求的原则，合 理地选择切削用量。 选取时可参考表31. 表 31 钻孔切削速度 加工材料 铸铁 钢及合金 铝及其合金 切削速度 v（ m/min） – 5 – 5 5 15 因为本次工件的材料是灰铸铁，所以选切削速度 v=3m/min 确定切削力，切削扭矩，切削功率 根据选定的切削用量（主要指切削速度 v 及进给量 f）确定切削力，作为选 择动力部件（滑台）及确定切削扭矩，用以确定主轴及其它传动件（齿轮，传动轴等）的尺寸；确定切削功率，用以选择主传动电机 (一般指动力箱电动机 )功率，确定刀 具耐用度，用以验证所选刀具是否合理，本次设计是钻头加工铸铁： 9740MvP D (31) D t 式中： D钻头直径（ mm） t螺距（ mm） v切削速度（ m/min） M转矩（ kg*m） P切削功率（千瓦） 对于加工 M10 孔，钻头直径为 10mm，切削速度为 v=3m/min,假设取螺距t= 扭矩 D t 1 . 4 1 . 51 9 5 1 0 1 .5   = 9740TvP D 9 0 0 5 .8 8 39 7 4 0 3 .1 4 1 0   所以动力箱选择 ITD16IB 型。 电动机型号为 Y90S6，电动机功率 P=，L3=263mm，电动机转速 n=910r/min，驱动轴转速 n 驱 =600r/min。 第 4 章 组合机床总体设计－三图一卡 被加工零件工序图 被加工零件工序图的作用及内容 被加工零件工序图是根据选定的工艺方案，表示一台组合机床或自动生产线完成的工序内容，加工部位尺寸，精度，表面粗糙度及其技术要求，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况的图纸。 它不能用用户提供的产品图纸代替，而须在原零件图的基础上突出本机床或自动线的加工内容，加上必要的说明而绘制的，图上应表示出： （ 1）被加工零件的形状和轮廓尺寸与本机床设计有关的部位的结构形状及尺寸。 当需要设置中间导向时，则应表示出零件内部的筋，壁布置及有关结构形状及尺寸。 （ 2） 加工用定位基准，夹紧部位及夹压方向。 （ 3）本道工序加工部位的尺寸精度，表面粗糙度，形状位置尺寸精度及技术要求，还包括本道工序对前道工序提出的要求（主要指定 位基准）。 （ 4）必要的文字说明，如被加工零件编号，名称，材料，硬度，重量及加工部位的余量等。 注意事项 （ 1）为了使被加工零件工序图清晰明了，一定要突出本机床的加工内容。 绘制时应按一定比列，悬着足够视图及剖视，突出加工部位表示清楚。 凡本道工序保证的尺寸，角度等，均应在尺寸数值下方画粗实线标记。 （ 2）加工部位的位置尺寸应由定位基准注起。 为了便于加工及检查，尺寸应采用直角坐标系标注，而不采用极坐标系。 （ 3）应注明零件加工对机床提出的某些特殊要求。 加工示意图 加工示意图的作用及内容 零件加工的工艺方案要通过加工示意图反应出来，加工示意图表示被加工零件在机床上的就爱个过程，刀具，辅具的布置状况以及工件，刀具等机床各部件间的相对位置关系，机床的工作行程及工作循环等，因此加工示意图是组合机床设计的主要图纸之一，在总体设计中占据重要地位。 它是刀具，主轴箱，液压电气布局和性能的原始要求，同时还是调整机床，刀具及试车的依据，其内容为： (1)应反映机床的加工方法，加工条件及加工过程。 (2)根据加工部位特点及加工要求，决定刀具类型，数量，结构，尺寸。 (3)决定主轴的结 构类型，规格尺寸及外伸长度 (4) 选择标准或设计专用的接杆，浮动卡头，导向装置，钻孔靠模装置，刀 架托杆等，并决定它们的结构，参数及尺寸。 (5)表明主轴，接杆（卡头），夹具（导向）与工件之间的联系尺寸，配合及精度。 (6)根据机床要求的生产率及刀具，材料特点等，合理确定并标注各主轴的切削用量。 (7) 决定机床动力部件的工作行程及工作循环。 注意事项 (1) 加工示意图的绘制顺序是：先按比列用细实线绘制工件加工部位和局部结构的展开图。 加工表明用粗实线画。 为简化设计，相同加工部位的加工是以（指对 同一规格的孔加工，所用刀具，导向，主轴，接杆等的规格尺寸，精度相同），允许只表示其中之一，亦同一主轴箱上结构尺寸相同的主轴可只画一根，但必须在表明轴号（与工件孔号相对应），当轴数较多时，可采用缩小。