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1、盐城工学院本科生毕业设计说明书 2008目 录1 前言12 组合机床总体设计32.1 总体方案论证32.1.1 加工对象工艺性分析32.1.2 机床配置型式的选择32.1.3 定位基准的选择32.2 确定切削用量及选择刀具42.2.1 选择切削用量42.2.2 计算切削力、切削扭矩及切削功率52.2.3 刀具耐用度的计算62.2.4 选择刀具结构62.3 三图一卡设计62.3.1 被加工零件工序图62.3.2 加工示意图72.3.3 机床联系尺寸图72.3.4 机床生产率计算卡83 组合机床夹具设计113.1.1 零件的工艺性分析113.1.2 夹具设计的基本要求113.1.3 夹具总体结构构
2、思113.2 定位方案的确定123.2.1 定位方案的论证123.2.2 定位基准的选择123.2.3 定位的实现方法123.3 误差分析133.3.1影响加工精度的因素133.3.2保证加工精度的条件143.4 夹紧方案确定143.4.1 夹紧装置的确定143.4.2 夹紧力的确定163.4.3 夹紧液压缸的选择173.5 夹具体的确定184 结论19参考文献20致 谢21附 录22YZJ1956立式铣床总体及夹具设计摘要：本设计课题来源于江苏恒力组合机床有限公司。底板是需要大量生产的零件，为了提高加工精度和生产效率，需要设计一种液压自动夹紧的组合机床来改善底板的加工情况。本组合机床是针对底
3、板下平面的半精加工的需要而设计的。该设计的内容包括总体设计和夹具设计两方面。在总体设计中分析了被加工零件的加工工艺性，选择了加工的定位基准及夹紧方案，合适的切削用量、刀具、及机床的配置型式，合适的结构方案等，同时完成了“三图一卡”的绘制。在夹具设计方面，采用了专用夹具，用符合六点定位原则的“三平面”定位方案消除工件的六个自由度，使工件获得稳定可靠的定位，并可以同时加工两个零件，能高度集中工序。夹紧装置则选用比较安全、可靠、方便的液压夹紧装置，使夹紧平稳可靠。本组合机床效率高，成本低，加工精度高，操作使用方便，减轻了工人的劳动强度，提高了劳动生产率，满足了设计需要。关键词：组合机床；夹具；底板T
4、he Design of Overall and Fixture for YZJ1956 Machine ToolAbstract: The design project is from HenLi Dynamic Group, Yancheng. The bottom board is the part needing to be produeed numerously.In order to improve the accuency and efficiency,we should design a combination lathe that can hold automatically
5、 by hydraulic pressure to ameliorate the working condition of bottom board.This combination lathe is designed for the half-precision work for the plane beneath the bottom board.The design is mainly focused on both the overall design and jig design. The overall design makes detailed analysis of proce
6、ssing techonology, choice of the positioning datum of processing, grip program, proper cutting parameters, cutting tools, the configuration types of machine tools, the proper construction program and so on. Meanwhile the drawing of Three Charts and One Card (automatic drawing process chart, size rel
7、ation chart, machining schematic diagram and production calculating card) are completed. As far as jigs are concered, a special fixture are employed with the aid of the three platforms positioning program according to the principle of six points positioning to eliminate the six degrees of freedom of
8、 workpiece for a stable and reliable positioning, and the synchronous processing of two surfaces of parts which can simplifying the process. The safer, more reliable and convient hydraulic grip devices are employed for a stable and reliable grip. The charateristics of efficiency, low cost, high proc
9、essing accuracy, easy operation, The machine tool is obtained to relieve the labor internsity, improve efficiency which meets the requirements of the design.Key Words: Modular machine tool; Fixture; Bottom board1 前言组合机床是根据工件加工需要,以大量通用部件为基础,配以少量专用部件组成的一种高效的专用机床。组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方法，生产效率比通用
10、机床高几倍至几十倍。由于通用部件已标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用来组成自动生产线。组合机床及其自动线是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备。它的特征是高效、高质、经济实用,因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业。我国传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制,它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件(近年研制的组合机床加工连杆、板件等也占一定份额),完成钻孔、扩孔、铰孔,加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台,在孔内镗各种
11、形状槽,以及铣削平面和成形面等。组合机床的分类繁多,有大型组合机床和小型组合机床,有单面、双面、三面、卧式、立式、倾斜式、复合式,还有多工位回转台式组合机床等;随着技术的不断进步,一种新型的组合机床柔性组合机床越来越受到人们的青睐,它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换,配以可编程序控制器()、数字控制()等,能任意改变工作循环控制和驱动系统,并能灵活适应多品种加工的可调可变的组合机床。另外,近年来组合机床加工中心、数控组合机床、机床辅机(清洗机、装配机、综合测量机、试验机、输送线)等在组合机床行业中所占份额也越来越大。二十世纪70年代以来，随着可转位刀具、密齿铣刀、镗孔尺
12、寸自动检测和刀具自动补偿技术的发展，组合机床的加工精度也有所提高。组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造系统等。国内组合机床近几年取得了长足的进步，但是与发达国家相比，在产业结构、产品水平、开发能力、产业规模、制造技术水平、劳动生产率、国内外市场占有率等诸多方面尚存在不少差距。在组合机床方面，总体水平不高，国际竞争力不强，不能充分满足国内建设需要，关键技术过分依赖国外，自主发展能力薄弱，高技能人才的比较优势有弱化的危险，产品质量不稳定，用户服务水平差距较大。本次设计的课题
13、是缝纫机底板下平面的半精铣。该课题来源于江苏恒力组合机床有限公司。该公司以生产组合机床而享誉。特别是该公司生产的1TX系列铣削头、1HJ、1HY系列滑台、1TA镗头十分走俏，市场需求量大，畅销国内外市场。现在该公司迫切需要改善现有的生产条件，进行提高生产率、改善产品质量方面的技术改造，使产品的合格率上升，增加产量，适应市场竞争的需要，提高经济效益。 本设计主要针对原有的人工夹紧铣底板上平面，一个行程只加工一件，生产率低，位置精度误差大的问题而设计的，从而保证孔的位置精度、提高生产效率，降低工人劳动强度。由底板需大批量生产，为了提高加工精度，降低成本，有必要设计一种自动夹紧并且在行程允许的情况下
14、同时加工两件零件的组合机床来满足半精铣底板下平面的自动夹紧的组合机床。本次设计分总体设计、夹具设计及液压系统设计四部分。我主要负责总体设计和夹具部分的设计。在设计组合机床过程中，组合机床夹具的设计是整个组合机床设计工作的重要部分之一。虽然夹具零件的标准化程度高，使设计工作量大为减少，设计周期大为缩短，但在夹具设计过程中，在保证加工精度的前提下，如何综合考虑生产率、经济性和劳动条件等因素，还有一定的难度。设计该组合机床思路如下：仔细分析零件的特点，以确定零件合理可行的加工方法（包括安排工序及工艺流程，确定工序中的工步数，选择加工的定位基准及夹压方案等），确定工序间加工余量，选择合适的切削用量，确
15、定组合机床的配制形式；根据被加工零件的工艺要求确定刀具，再由刀具直径计算切削力，切削扭矩，切削功率，然后选择各通用部件，最后按装配关系组装成组合机床。本设计以设计底板下平面立式铣床为主线，阐述了刀具的选择和夹具设计的过程。在第2章中着重介绍了组合机床的总体设计。在总体设计中，首先是被加工零件的工艺分析，然后是总体方案的论证，在比较了许多方案之后，结合本道工序加工的特点最终选择立式组合机床的配置。再结合本道工序的特点选择刀具。根据选择的切削用量，计算刀具的切削力、切削扭矩、切削功率等，再确定刀具的大小和型式。在确定这些设计计算后，然后是绘制组合机床的“三图一卡”被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图和生产率计算卡。在第3章中，主要介绍了夹具的设计。夹具设计是组合机床设计中的一个重要的组成部分。夹具设计时，首先确定工件的定位方案，然后选择夹紧方案，估算夹紧力大小，选择夹紧液压缸的型号，最终完成夹具的零部件设计。最后根据计算结果绘制夹具装配图和主要的零件图。2 组合机床总体设计2.1 总体方案论证2.1.1 加工对象工艺性的分析a.本机床被加工零件特点该加工零件为缝纫机底板下平面的半精加工。材料HT150，其硬度为HB150200，在本工序之前底板大平面粗加工，定位销孔已经加工完毕。b.本机床被加工零件的加工工序
