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1、 四川理工学院毕业设计（论文）摘 要本说明书是根据四川理工学院机电工程系机制专业毕业设计的基本要求而编制的。本次毕业设计我设计的课题是加工箱体零件上六孔的组合机床设计。该箱体零件结构较为简单，体积不大，可以采用一般机床进行加工。但为了尽量提高生产效率和降低工人劳动强度，专门设计双面钻孔加工的组合机床及其专用夹具。本设计说明书主要包括四章：第一章介绍组合机床设计的基本方法；第二章为组合机床工艺方案的编制，确定组合机床的切削用量，组合机床总体设计等；第三章为组合机床主轴箱的设计；第四章为结论。设计的机床是双面加工组合机床。从工件定位及夹紧可靠，保证加工精度出发，选择卧式双面非刚性轴组合机床。并绘制
2、了加工工序图，加工示意图和卧式双面组合机床的联系尺寸图。全书贯彻了现行的国家标准。 设计者 2007年5月关键词：箱体零件，组合机床 ，多轴箱 ABSTRACTThe preparation of this statement is based on the requirements of Professional mechanism, Electrical and Mechanical Engineering, in Sichuan Polytechnic graduation .My graduated design here is the combination of machine d
3、esign of dishes on processing box parts .Parts of the boxs structure is simple, not big in size, we can use the general machine to processing .But, in order to improve production efficiency and reduce labor intensity, the Modular Machine and its Special fixture of double-drilling processing is speci
4、ally designed.The design of brochures includes three chapters ;Basic methods of Modular Machine Design is introduced in chapter ;Chapter II includes preparation of “the process of Modular Machine”, determinie of the cutting consumption about Modular machine, machine design ect; The design of Modular
5、 machines spindle box is described in Chapter III ;The fourth chapter is the conclusion.Machine designed here is a double-Manufacturing Machine. From positioning of workpiece, clamping reliable, guaranteeing processing accuracy, Modular machine of horizontal-Double and non-rigid shaft is used here.
6、Also, Machining process map, Processing map as well as contacting-size chart of double-Manufacturing Machine are all drawed. The whole design Implements present national standards.Designers May 2007Keywords: Box Parts; Modular Machine Tools; Multi- axial Box第一章 概述组合机床的组成和特点:组合机床是根据工件加工需要,以大量通用部件为基础,
7、配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。组合机床中各种部件都是具有一定独立功能的部件，并且大都是已经标准化、系列化和通用化的通用部件。只有多轴箱和夹具是根据工件的尺寸形状和工艺要求设计的专用部件，但其中绝大多数零件如夹压元件、传动件等也是标准件和通用件。通用部件是组合机床的基础。用以实现机床切削和进给运动的通用部件，如各种工艺切削头、动力箱、动力滑台等动力部件。用以安装动力部件的通用部件，如底座等。组合机床的特点： 主要用于箱体零件和复杂的孔面加工。 生产率高。因为工序集中，可多面、多工位、多轴、多刀同时自动加工。 加工精度稳定。因为工序固定，可选用成熟的通用部件、精密夹具和自动工作循环来保证
8、加工精度的一致性。 研制周期短，便于设计、制造和使用维护，成本低。因为通用化、系列化、标准化程度高，通用零部件占70-90%，通用部件可组织批量生产，进行预制或外购。 自动化程度较高，劳动强度低。 配置灵活。因为结构模块化、组合化。可按工件或工序要求，用大量通用部件和少量专用部件灵活组成各种类型的组合机床及自动线；机床易于改装，产品及工艺变化时，通用部件一般可以重复利用。组合机床常用的通用部件有：床身（侧底座）、底座（包括中间底座和立柱底座）、立柱、动力箱、动力滑台、各种工艺切削头等。对于一些按顺序加工的多工位组合机床，还有移动工作台或回转工作台。动力箱、各种工艺切削头和动力滑台是组合机床完成
9、切削主运动和进给运动的动力部件，其中还有可能同时完成切削主运动和进给运动动力头。床身、立柱、中间底座等是组合机床的支承部件，起着机床的基础骨架作用。组合机床的刚度和部件之间的精度保持性，主要由这些部件保证。除了上述主要部件之外，组合机床还有各种控制部件，主要指挥机床按顺序动作，以保证机床按规定的程序进行工作。组合机床的通用部件，绝大多数已有国家标准，并按标准所规定的名义尺寸、主参数、互换尺寸等定型，各种通用部件之间有配套关系。这样，用户可根据被加工零件的尺寸、形状和技术要求等，选用通用部件，组成不同型式的组合机床，以满足生产的需要。目前，我国的组合机床已主要为汽车、军工、农机、工程机械、电力设
10、备、铁路机车、船舶等行业服务。我国已连续几年成为世界最大的机床消费国和机床进口国，是世界第三大机床生产国。1第二章 组合机床的总体设计概述组合机床的设计，目前有两种情况，一是根据具体加工对象的具体情况进行专门的设计，是最普遍的做法。二是，随着组合机床在我国机械行业的广泛使用，工人们总结自己生产和使用组合机床的经验，设计成为通用的组合机床。又称为“专能组合机床”。这种专能组合机床就不需要每次按具体加工对象进行专门的设计和生产，而是通过设计为通用品种，组织成批生产，然后按加工零件的具体要求，配以简单的夹具和刀具，就组成加工一定对象的高效设备。专能组合机床一般都是由单轴动力头组成，这种机床是由安装在
11、支承部件上的一个或两个多能动力头组成。动力头能够实现快进工进快退的工作循环。实现进给运动的液压传动装置设置在底座内。机床留有安装夹具的位置；配上专用夹具及刀具，即可用于箱体、支承座等工件的加工。组合机床设计，应考虑以下几点： 采用先进的加工工艺，制定最佳的工艺方案。 合适地确定机床工序集中程度。 合理地选择组合机床的通用部件。 选择恰当的组合机床的配置型式。 合理地选择切削用量。 设计高效率的夹具、工具、刀具及主轴箱等。2.1 组合机床工艺方案的制定制定组合机床工艺方案是设计组合机床最重要的步骤之一。工艺方案制定的正确与否，将决定机床能否达到“重量轻、体积小、结构简单、使用方便、效率高、质量好
12、”的要求。影响机床工艺方案的主要因素有： 被加工零件的加工精度和加工工序要求：被加工零件需要在组合机床上完成的加工工序及应保证的加工精度，是制定机床方案的主要依据。首先分析工件的精度和技术要求，加工的孔；精度达到H6-H7的孔加工工序，工步数多，必须采用不同的工艺方法。加工8M10的轴承盖螺钉孔的精度要求一般只是保证圆周分布即可。 被加工零件的特点：被加工零件的特点在很大程度上决定了机床采取的配置型式。一般说来，孔的中心线与定位基面平行且需由一面或几面加工的箱体零件宜采用卧式机床；对于箱体零件，采用单工位机床加工比较适宜。必须重视工件在组合机床加工前已完成的工序以及毛坯孔的质量。当毛坯孔余量很
13、大或铸造质量较差，有大毛刺时，有时则安排粗加工工序，对几个同心孔常用粗扩的加工方法。工件有无适应的工艺基面也是影响工艺方案制定的重要因素。 零件的生产批量：零件的生产批量为：30000件/年。属于大批量生产，要求减少机床的台数，此时将工序尽量集中在一台或多台机床上加工，以提高机床利用率。 机床的使用条件:工件到组合机床加工前，其毛坯或半成品必须达到零件图的要求，否则，会造成工件在机床夹具上定位和夹紧不可靠，甚至造成刀具损坏，或者不能保证要求的加工精度。如果在组合机床上加工后，还要转到其他机床上加工，而工件没有预先加工出保证精度的有关定为基面，那么组合机床应考虑为下一道工序加工出定位基面。通常钻
14、削组合机床的车间、制造、刃磨相对容易，条件要求不是很高。2.1.1 工艺基面的分析选择工艺基面和夹紧部件是制定工艺方案的极其重要的问题。工艺基面的选择的正确，将能实现最大限度的工序集中，从而保证加工精度。2.1.1.1 箱体零件工艺基面的选择：箱体零件是机械制造业中加工工序多，工作量大，精度要求高的关键零件。这类工件一般都有精度较高的轴承孔要加工，但这里只对箱体上按圆周分布的六孔进行加工。“一面两孔”是这类零件在组合机床上加工中时常用的典型定位方法。采用“一面两孔”定位方式， 可以简便地消除工件的六个自由度，使工件获得稳定可靠的定位。 有同时加工五个面的可能，既能高度集中工序，又有利于提高各面
15、上孔的位置精度。 “一面两孔”定位方法可以作为粗加工到精加工的全部工序加工的基准，使整个工艺过程实现基准统一。 还可以夹紧方便，夹紧机构简单，容易使夹紧力对准支承，消除夹紧力引起工件变形对加工精度的影响。 “一面两孔”易于实现自动化定位，并有利于防止切屑落入基面。为保证箱体零件的加工精度及技术要求，不能选择零件上直径太小的孔作为定位销孔，因为定位销孔过小，易受力变形，甚至因装卸工件碰撞而破坏定位。根据零件的具体情况，以工件上610的螺栓孔中的两个作为定位销孔。2.1.1.2 确定机床配置型式及结构方案：根据被加工零件的结构特点、加工要求、工艺过程方案及生产率等，可大体上确定采取哪种基本型式的组合机床。但由于工艺的安排、动力部件的不同配置、零件的安装和工位数的不同，而会产生各种配置方案。不同配置方案对机床的复杂程度、通用化程度、结构工艺性、加工精度、机床重新调整可能性及经济性效果等等，都具有不同的影响。因此，确定机床配置型式及结构方案时，考虑以下因素： 单
