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1、.论 文 题 目专 业 机械制造与自动化 学 号 学生姓名 指导教师 完成日期 2011 年 6 月 18日目 录摘要3第一章概述4第一节组合机床的组成4第二节组合机床的类型5一、具有固定夹具的单工位组合机床5二、具有移动夹具的多工位组合机床6三、转塔式组合机床7第二章组合机床设计概述8第一节组合机床及其特点8第二节组合机床工艺范围及加工精度9一、组合机床的工艺范围9二、组合机床的加工精度9第三节采用组合机床的经济分析10第四节组合机床的发展趋势10一、提高通用部件的水平10二、发展适应中、小批生产的组合机床11三、采用新刀具11四、发展自动监测技术11五、扩大工艺范围12第三章组合机床通用部
2、件及其选用13第一节通用部件的类型13一、通用部件的分类13二、通用部件的型号、规格及配套关系14第二节常用通用部件14第三节通用部件的选用14第四章组合机床总体设计16第一节组合机床方案设计16一、拟定方案阶段、16二、技术设计阶段16三、工作设计阶段16第二节零件分析16一、气缸体的功用和结构特点16二、基准的选择17三、加工阶段的划分17第五章绘制“三图一卡”19第一节加工工序图19一、被加工零件工序图的作用和要求19二、被加工零件工序图的内容19三、编制被加工零件工序图的注意事项19第二节加工示意图20一、被加工零件示意图的作用：20二、被加工零件示意图的内容：20三、选择刀具、导向及
3、有关计算20四、加工示意图简图23第三节机床联系尺寸图23一、被加工零件联系尺寸图的作用:23二、被加工零件联系尺寸图的内容：23三、动力部件的选择- 25 -四、组合机床其它尺寸的确定- 25 -五、机床联系尺寸图简图:25第六章多轴箱右主轴箱设计27第一节多轴箱的基本结构27第二节通用多轴箱设计27一、绘制多轴箱设计原始依据图27二、主轴、齿轮的确定及动力运算29三、多轴箱传动设计31四、多轴箱坐标计算、绘制坐标检查图- 35 -第三节多轴箱的传动设计方案35一、传动设计方案分析35二、传动系统的设计计算36第四节绘制多轴箱总图及零件图39致42参考文献:43摘 要组合机床使用系列化、标准
4、化的通用部件和少量的专用部件组成的多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的高校专用机床，其生产率比通用机床高几倍至几十倍，可进行钻、镗、铰、攻丝、车削、铣削等切削加工。组合机床的通用部件和标准件约占70-80%,这些部件是系列化的,可以进行成批生产.其余20-30%的专用部件是由被加工零件的形状,轮廓尺寸,工艺和工序来决定。在批量生产中这了提高生产率，必须要缩短加工时间和辅助时间，而且尽可能使辅助时间和加工时间重合，使每个装夹多外工件同时进行多刀加工，实行工序高度集中，因而广泛采用组合机床及自动线。关键词：组合机床，主轴箱，切削第一章 概述在大批量生产中为了提高生产率，必须注意缩短加工时间和
5、辅助时间，而且尽可能使辅助时间和加工时间重合，使每个工位安装多个工件的同时进行多刀加工，实行工序高度集中，因而广泛采用组合机床。组合机床是用已经系列化、标准化的通用部件和少量专用部件组成的多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的高效专用机床，生产率比通用机床高几倍至几十倍，可以进行钻、镗、铰、攻丝、车削、铣削、车孔端面等工序，随着组合机床的发展，其工艺范围日益扩大，如：焊接、热处理、自动测量和自动装配、清洗等非切削工序。1911年，美国为加工汽车零部件研制了组合机床。在发展初期，各机床制造厂都执行自己的通用部件标准。为方便用户使用和维修，提高互换性，1953年美国福特汽车公司和通用汽车公司与
6、美国机床制造厂协商，确定机床通用部件标准化的原则，并规定了部件间联系尺寸。1973年ISO公布了第一批组合机床通用部件标准，它包括了汽车、农业、纺机和仪表工业。1978年、1983年又第二次作了增补。目前，我国组合机床的通用部件约占70%90%。组合机床广泛应用于大批量生产的行业，如：汽车、拖拉机、电动机、内燃机、阀门缝纫机等制造业。主要加工箱体零件，如汽缸体、变速箱体、汽缸盖、阀体等，一些重要零件的关键加工工序，虽然生产批量不大，但也采用组合机床来保证其加工质量。目前，组合机床的研制正向高效、高精度、高自动化的柔性方向发展。第一节 组合机床的组成组合机床是根据工件加工需要，以大量通用部件为基
7、础，配以少量专用部件组成的一种高效专机。如图1-1所示为典型的双面复合式单工位组合机床。其组成是：侧底座1、滑台2、镗削头3、夹具4、多轴箱5、动力箱6、立柱7、垫铁8、立柱底座9、中间底座10、液压装置11、电气控制设备12、刀工具13等。通过控制系统，在两次装卸工件间隔时间内完成一个自动工作循环。图中各个部件都是具有一定独立功能的部件，并且大都是已经系列化、标准化和通用化的通用部件。通常夹具4、中间底座10、和多轴箱5是根据工件的尺寸形状和工艺要求设计的专用部件，但其中的绝大多数零件如定位夹紧元件、传动件等也都是标准件和通用件。 双面试复合式组合机床通用部件是组成组合机床的基础。用来实现机
8、床切削和进给运动的通用部件，如单轴工艺切削头（即镗削头、钻削头、铣削头等）、传动装置（驱动切削头）、动力箱（驱动多轴箱）、进给滑台（机械或液压滑台）等为动力部件。用以安装动力部件的通用部件如侧底座、立柱、立柱底座等称为支承部件。第二节 组合机床的类型根据所选的通用部件的规格大小以及结构和配制形式等方面的差异，将组合机床分为大型组合机床和小型组合机床两大类。习惯上滑台台面宽度B250mm的为大型组合机床，滑台B250mm的为小型组合机床。根据大型组合机床的配制形式，可以将其分为具有固定夹具的单工位组合机床、具有移动夹具的多工位组合机床和转塔式组合机床三类。一、具有固定夹具的单工位组合机床单工位组
9、合机床特别适用于加工大、中型箱体类零件。在整个加工循环中，夹具和工件固定不动，通过动力部件使刀具从单面、双面或多面对工件进行加工。这类机床加工精度高，但生产率低。按照组成部件的配置形式及动力部件的进给方向，单工位组合机床又分为卧式、立式、倾斜式和复合式四种类型。1）卧式组合机床 卧式组合机床的刀具主轴水平布置，动力部件沿水平方向进给，按工件要求的不同，可配置成单面、双面或多面的形式。2）立式组合机床 立式组合机床的刀具主轴垂直布置，动力部件沿垂直方向进给。一般只有单面配置形式。3）倾斜式组合机床 倾斜式组合机床的动力部件倾斜布置，沿倾斜方向进给。可配置成单面、双面或多面的形式，以加工工件上的倾
10、斜表面。4）复合式组合机床 复合式组合机床是上述两种或三种形式的组合。二、具有移动夹具的多工位组合机床多工位组合机床的夹具和工件可按预订的工作循环，作间歇的移动或转动，以便依次在不同工位上对工件进行不同工序的加工。这类机床生产率高，但加工精度不如单工位组合机床，多用于大批量生产中对中小型零件的加工。按照夹具和工件的输送方式不同，可分为移动式工作台、回转式工作台、中央立柱式工作台和鼓轮式工作台四种类型。1）移动工作台组合机床 可移动工作台组合机床以先后在两个工位上从两面对工件进行加工，夹具和工件可随工作台直线移动来实现工位的变换。2）回转工作台组合机床 回转工作台组合机床在每一个工位上可以同时加
11、工一个或几个工件，其上的夹具和工件安装在绕垂直轴线回转的工作台上，并随其作周期转动以实现工位的变换。由于这种机床适宜于对中小型工件进行多面、多工序加工，具有专门的装卸工位，使装卸工件的辅助时间和机动时间重合，所以能够达到较高的生产率。3）中央立柱式组合机床 中央立柱式组合机床上的夹具和工件安装在绕垂直轴线回转的工作台上，并随其作周期转动以实现工位的变换。在环形回转工作台上周围以及中央立柱上均可布置动力部件，在各个工位上，对工件进行多工序加工。4）鼓轮式组合机床 鼓轮式组合机床上的夹具和工件安装在绕垂直轴线回转的工作台上，并随其作周期转动以实现工位的变换。在鼓轮的两端布置动力部件，从两面对工件进
12、行加工。三、转塔式组合机床转塔式组合机床的特点是几个主轴箱安装在转塔式工作台上，各个主轴箱依次转到加工位置对工件进行加工。按主轴箱是否做进给运动，可将这类机床分为：1）只实现主运动的转塔式主轴箱组合机床 主轴箱安装在回转工作台上，主轴由电动机通过主轴箱内的传动装置带动作旋转运动；工件安装在滑台的回转工作台上（如果不需工件转位时，可直接安装在滑台上），由滑台带动作进给运动。2）既实现主运动又可随滑台作进给运动的转塔式主轴箱组合机床 这类机床的工件固定不动（也可以做周期转位），转塔式主轴箱安装在滑台上并随滑台作进给运动。转塔式组合机床可以完成一个工件的多工序加工，因而可以减少机床台数和占地面积，适
13、宜于中，小批量生产。第二章 组合机床设计概述第一节 组合机床及其特点组合机床使用系列化、标准化的通用部件和少量的专用部件组成的多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的高校专用机床，其生产率比通用机床高几倍至几十倍，可进行钻、镗、铰、攻丝、车削、铣削等切削加工。组合机床的通用部件和标准件约占70-80%,这些部件是系列化的,可以进行成批生产.其余20-30%的专用部件是由被加工零件的形状,轮廓尺寸,工艺和工序来决定,如夹具,主轴箱,刀具和工具等.在批量生产中为了提高生产率，必须要缩短加工时间和辅助时间，而且尽可能使辅助时间和加工时间重合，使每个工位装夹多个工件同时进行多刀加工，实行工序高度集中
14、，因而广泛采用组合机床。一般的组合机床主要有六部分通用部件及两部分专用部件组成。以复合立式三面钻孔组合机床，它由侧底座、力主底座、力主、动力箱、滑台及中间底座等通用部件及多轴箱、夹具等专用部件组成。组合机床的专用部件往往也是由大量的通用零件和标准件组成。组合机床按主轴箱和动力箱的安置方式不同可分为以下几种型式：1、卧式组合机床（动力箱水平安装）。2、立式组合机床（动力箱垂直安装）。3、侧斜式组合机床（动力箱倾斜安装）。4、复合式组合机床（动力箱具有上述两种以上的安装状态）。在以上四种配置型式的组合机床中，如果每一种之中再安置一个或几个动力部件时，还可以组成双面或多面组合钻床。由组合机床组成可以
15、明显地了解其特点，与通用机床及其它的专用机床比较，具有如下特点：1、要用于加工箱体类零件和杂件的平面和孔。2、生产率高，因为工序集中，可多面、多轴、多刀同时自动加工。3、加工精度稳定。因为工序固定，可选用成熟的通用部件、精密夹具合作的工作循环来保证加工精度的一致性。4、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，而且通用部件可组织批量生产。5、自动化程度高，劳动强度低。6、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，产品或工艺变化时，通用部件一般还可以重复利用。第二节 组合机床工艺范围及加工精度一、组合机床的工艺范围目前，组合机床主要用于平面加工和孔加工两类工序。平面加工包括铣平面、锪（刮）平面、车端面；孔加工包括钻、阔、铰、镗孔以及倒角、切槽、攻螺纹、锪沉孔、滚压孔等。随着综合自动化的发展，其工艺范围正扩大到车外圆、行星铣削、拉削、推削、磨削、珩磨及抛光、冲压等工序。此外，还可以完成焊接、热处理、自动装配和建材、清洗和零件分类及打印等非切削工作。组合机床在汽车、拖拉机
