《二轴钻孔机床液压系统设计毕业设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《二轴钻孔机床液压系统设计毕业设计（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、南昌理工学院本科生毕业论文二轴钻孔机床液压系统设计 第一章 组合机床概述1.1 组合机床的特点 在专用机床中某些部件因重复使用, 逐步发展成为通用部件,因而产生了组合 机床。组合机床与一般专用机床相比较,具有如下优点：(1)设计与制造周期短。这是 因为组合机床的通用化程度高,通用部件、 通用零件和标准件约占7090,其中许多 是预先制造好的,在制造新机床时可以根 据需要选用。需要设计、制造的只是少量专 用零部件。(2)组合机床的通用零部件,是经 过生产实践考验多次反复修改定型的,因 而结构的可靠性和工艺性较好,使用性能 较稳定,有利于稳定地保证加工质量。(3)组 合机床的通用零部件都己标准化、
2、系列化, 因而可以组织成批生产,这样不仅可提高 制造精度,而且可以降低机床的成本,加快 专用机床制造的速度。(4)组合机床自动化 程度高,便于维修,通用的易耗易损件可以 提前准备,必要时甚至可以改换整个通用 部件。(5)便于产品更新。当改变加工对象 时,通用部件可以重新利用,改装成新的专 用机床。但由于组合机床的通用部件不是 为某一种机床设计的,具有较广的适应性, 而且规格也有限,这样就使组合机床的结 构较一般专用机床稍为复杂。组合机床改 装时,约有10%20的零件不能利用,改 装劳动量也较大。1.2 组合机床的分类和组成组合机床的通用部件分大型和小型两大类。大型通用部件是指电机功率为1.5-
3、30千瓦的动力部件及其配套部件。这类动力部件多为箱体移动的结构形式。小型通用部件是指电机功率甾.1-2.2千瓦的动力部件及其配套不见。这类动力部件多为套筒移动的结构形式。用大型通用部件组成的机床称为大型组合机床。用小型通用部件真诚的机床称为小型组合机床。按设计的要求本次设计的二轴钻孔机床为大型通用机床。通用部件组成按功能可分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件五类。动力部件是为组合机床提供主运动和进给运动的部件。主要有动力箱、切削头和动力滑台。支承部件是用以安装动力滑台、带有进给机构的切削头或夹具等的部件，有侧底座、中间底座、支架、可调支架、立柱和立柱底座等。输送部件是用以输送工
4、件或主轴箱至加工工位的部件，主要有分度回转工作台、环形分度回转工作台、分度鼓轮和往复移动工作台等。控制部件是用以控制机床的自动工作循环的部件，有液压站、电气柜和操纵台等。辅助部件有润滑装置、冷却装置和排屑装置等。1.3 组合机床的方案选择 (1)制定工艺方案 要深入现场了解被加工零件的加工特点、精度和技术要求、定位夹压情况以及生产率的要求等。确定在组合机床上完成的工艺内容及其加工方法。这里要确定加工工步数，决定刀具的种类和型式。 （2）机床结构方案的分析和确定 根据工艺方案确定机床的型式和总体布局。在选择机床配置型式时，既要考虑实现工艺方案，保证加工精度，技术要求及生产效率；又要考虑机床操作、
5、维护、修理是否良好；还要注意被加工零件的生产批量，以便使设计的组合机床符合多快好省的要求。 （3）组合机床总体方案 这里要确定机床各部件间的相互关系，选择通用部件的刀具的导向，计算切削用量及机床生产率。给制机床的总联系尺寸图及加工示意图等。 （4）组合机床的部份方案和施工方案 制定组合机床流水线的方案时，与一般单个的组合机床方案有所不同。 流水线上由于工序的组合不同，机床的型式和数量都会有较大的变化。因此，这时应按流水线进行全面考虑，而不应将某一台或几台机床分裂开来设计。即使暂时不能全面地进行流水线设计，制定方案时也应综合研究，才能将工序组合得更为合理，更可靠地满足工件的加工要求，用较多的工作
6、，也为进一步发展创造了有利条件。第二章 组合机床总体设计组合机床总体设计，是针对具体的被加工零件，在选定的工艺和结构方案的基础上，进行方案图纸设计。这些图纸包括：被加工零件工序图、加工示意图（刀具布置图）、机床联系尺寸图、生产率计算卡（三图一卡的设计）。本机床要完成的工艺内容：完成汽车转向节零件的钻孔加工工序；机床的结构方案是:单工位、立式、多品种（两个不同规格的零件）加工，PLC控制的组合机床。 2.1 被加工零件工序图 2.1.1 被加工零件的工序图作用和要求被加工零件工序图是根据选定的工艺方案，表示在一台机床上或自动线上完成的工艺内容。加工部件的尺寸及精度、技术要求，加工用定位基准，夹压
7、部件，以及被加工另加的材料，硬度和在本机床加工前毛坯情况的图纸。它是在原有的工件图基础上，以突出本机床或自动线加工内容，加上必要的说明绘制的。它是组合机床设计的主要依据，也是制造使用时调整机床、检查精度的重要技术文件。 2.1.2 被加工零件工序图内容被加工零件工序图应包括下列内容：1.在图上应表示出被加工零件的形状，尤其是要设置中间导向时，应表示出工件内部筋的布置和尺寸，以便检查工件装进夹具是否相碰，以及刀具通过的可能性。2.在图上应表示出加工用基面和夹压的方向及位置，以便依次进行夹具的支撑，定位及夹压系统的设计。3.在图上应表示出加工面的尺寸、精度、光洁度、位置尺寸及精度和技术条件（包括对
8、上道工序的要求及本机床保证的部分）。4.图中还应注明被加工零件的名称、编号、材料、硬度以及被加工部位的余量。5.本机床上需要钻下列孔：钻孔 2-16.4钻深10(通孔)孔距120 . 位置度0.3钻深10(通孔)孔距120 . 位置度0.3 被加工工件材料、硬度分别为:Mn50/GB1348-85、HBS235-277。2.2加工示意图（刀具布置图）2.2.1加工示意图的作用加工示意图是根据生产率要求和工序图的要求而拟定的机床工艺方案。它是刀具、辅具的布置图，是刀具、辅具、夹具、电气、液压、主轴箱等部件设计的重要依据，是机床布局和机床性能的原始要求，是机床试车前对刀和调整机床的技术资料。2.2
9、.2加工示意图的内容1.加工部位结构尺寸，精度分布情况。2.刀具、刀杆及其与主轴的连接结构。3.导向结构的大镗杆的托架结构。4.上述各类结构的联系尺寸，配合尺寸及必要的配合精度。5.标有刀具种类及数量，刀具长度及加工尺寸，主轴尺寸及伸出长度及切削用量的数据。6.工作循环及工作行程。7.多工位机床的工位区别以及各工位的上述内容。本机床的选用：1) 刀具的选择：被加工工件材料为Mn50/GB1348-85，钻孔加工，选用锥柄麻花钻，因加工汽车前转向轴孔为2个16.4。故根据国标选用16.5-245/GB1438-85钻头（2把）。2) 导向结构的选择：夹具选用可换钻套，来保证孔的位置精度。3) 确
10、定主轴类型、尺寸、外伸长度4) 选择接杆除主轴外，组合机床主轴与刀具间常用接杆连接。当钻头磨损后，可通过调整接杆长度来保证进给行程。根据选用原则选取可调接杆。5) 标注联系尺寸6) 标注切削用量各主轴的切削用量应标注在相应主轴后端。其内容包括：主轴转速、相应刀具的切削速度、每转进给量。7) 动力部件工作循环及行程的确定动力部件的工作循环是指加工时，动力部件从原始位置开始运动到终了位置，又返回到原位的动作过程。a) 工作进给长度的确定 ：工作进给长度 ：切入长度 ：加工长度 ：切出长度 工件一：=10.5mm =5mm =6mm =10.5+5+6=21.5(mm) 工件二：=18.5mm =5
11、mm =6.5mm =18.5+5+6.5=30(mm)b) 快速引进长度的确定：快速引进是指动力部件把刀具送到工作进给位置，其长度由具体情况确定。本工序选取快速引进长度为540mm。c) 快速退回长度的确定：快速退回长度是快速引进长度和工作进给长度之和。本工序为350mm。d) 动力部件总行程的确定：根据要求与机床结构性能定滑台总行程为400mm,前备量为20mm，后备量为30mm。2.2.3加工示意图的画法1. 非加工部位用细线画出外，加工部位及其他图形均用粗实线画出。2. 运动部分图形，按加工终了位置画。 3. 对于一些标准的通用结构如钻头接杆可以不剖视。4. 结构尺寸相同的主轴，只画一
12、根即可，但必须在主轴上写出轴号，主轴的分布不受真实距离限制。5. 在确定工作进给行程时，钻孔出量等于5+0.3d（d为钻头直径）,本机床加工的产品有盲孔，只考虑保证加工长度即可。6. 本机床加工示意图如下： 图2-2加工示意图2.3机床联系尺寸图2.3.1 机床联系尺寸图作用机床联系尺寸图表示了机床的形式布局。是开展各专用部件设计和确定机床最大占地面积的指导图纸。组合机床是有一些通用部件和专用部件组成的，为了使所有设计的机床既能满足预期的性能要求，又做到配置上匀称合理，符合多快好省的精神，必须对所设计的组合机床各个部件间的关系进行全面的分析研究。这是通过绘制机床联系尺寸图来达到的。2.3.2联
13、系尺寸图主要内容1) 机床的布局形式。2) 标有通用部件的型号规格。3) 主要专用部件轮廓尺寸。4) 机床分组，电机功率。5) 各部件间的主要联系尺寸。2.3.3联系尺寸图的画法机床联系尺寸图是在被加工零件工序图与加工示意图绘制之后进行。图中只画出各部件轮廓及相关尺寸。尽量减少不必要的线条和尺寸，各部件应严格按同一比例绘制。本机床联系尺寸图如下：图2-3 机床联系尺寸图 2.3.4机床装料高度的确定装料高度是工件安装基面与地面的距离。要根据工件大小、工件最低孔的位置。主轴箱最低主轴高度（h1）和通用部件高度尺寸的限制来确定。 本机床装料高度选为900mm，低座内安装自动排屑机构的需要。2.4机
14、床生产率计算卡 2.4.1生产率计算卡的作用生产率计算卡是反映所设计机床工作循环过程及每一过程所用的时间，切削过程所选择的切削用量，本机床每小时生产率与负荷率的关系的表格。 2.4.2计算1) 计算单件时间计算单件时间是指机床加工每个工件的总时间，这个时间等于机动时间与辅助时间之和。 即：T单=T机+T辅=L1/SM+T辅（分/件）=0.87+1.6=2.5（min/件） T机=L1/SM+t停留=30/37+0.06=0.87(min) T辅=t快+t移+t装卸=（L快进+L快退）/v快+t移+t装卸=(0.54+0.57)/4+1.3=1.58(min) L1工作行程长度（mm） 取值为3
15、0mm T停留死挡铁停留时间（0.030.1）分 取值为0.03min SM每分钟进给量（mm/min） 取值为37mm/min L快进、L快退动力头快进和快退行程长度（m） 分别取值为0.54m 、0.57m v快动力头快速行程的速度，一般（3.210）m/min 取值为4m/min T 移工作台的回转或移动时间（38）秒 t装卸工件装卸定位、夹紧以及清除定位基面切屑的时间，一般（0.51.5）分钟 取值为1.2min2) 机床生产率机床理想生产率是指机床在百分百负荷情况下每小时的生产能力。仅考虑加工一个工件所需的机动时间（T机）和辅助时间（T辅）。 Q=60/T单=60/2.5=24件/小时3) 机床负荷率 机床负荷率是指使用单位要求的生产率Q1与理想生产率Q之比。 负=Q1/Q 当全年工
