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1、盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009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 工艺路线的确定32.1.2 机床总体布局的确定32.1.3 滑台型式的选择32.2 切削用量的确定及刀具选择42.2.1 切削用量选择42.2.2 切削力、切削扭矩及切削功率的计算52.3 组合机床总体设计三图一卡62.3.1 被加工零件工序图62.3.2 加工示意图72.3.3 机床尺寸联系总图102.3.4 机床生产率计算卡143 组合机床夹具设计183.1 夹具的设计要求与选型183.1.1 夹具设计的基本要求183.1.2 夹具的选型183.1.3 夹具设计的步骤193.2 定
2、位方案的确定193.2.1 零件的工艺性分析193.2.2 定位方案确定203.3 定位元件和夹紧元件的设计计算223.3.1 定位元件的设计计算223.4 夹紧方案的确定243.4.1 夹紧装置的确定243.4.2 夹紧方案论证243.4.3 夹紧力的确定253.5 液压驱动装置的设计计算263.5.1 液压缸的设计与计算263.5.2 活塞的设计选择263.5.3 活塞杆的设计选择263.5.4 导向套的设计选择273.5.5 密封元件的设计选择273.6 误差分析273.7 校核加工精度283.8 夹具体的设计284 结论30致 谢31参考文献32附 录33双孔支架镗铰组合机床总体及夹具
3、设计摘要：随着生产的发展和专业化程度的提高，很多企业的产品产量越来越大，精度也越来越高。首先，加工时，同时参加工作的刀具少，限制了机床生产率的提高；其次，在加工多孔的工件时，需要对工件进行多次的定位和夹紧，使零件的加工精度和生产率降低；第三，因为在一台机床上总是加工一种工件，使通用机床的部件和机构造成冗余。因此，为了提高生产效率，满足加工要求，本课题设计了用于加工双筋蹄零件的镗铰组合机床之镗削主轴箱。根据被加工零件确定加工孔的数量、位置、切削用量及主轴类型，拟订了主轴箱的传动方式，应用最优化方法传递功率，削减振动，确定传动参数，设计轴的结构，进行如轴、轴承等相关零件的强度校核计算。通过以上设计
4、，实现了两个双筋蹄零件一次加工完成，较好地达到了设计要求。关键词：组合机床；镗床；夹具全套图纸，加153893706The design of the modular machine tool for double rebar and feet parts boring and drilling Abstract: With the development of industry and improvement of the specialization, the products output of enterprise, is growing, the precision is incre
5、ased precise high. First, fewer tool in the work at the same time that limiting machine tool productivity; Secondly, it is needed to clamp and position many times in processing that reduce the accuracy and productivity; Third, parts and body of lead to machine tool will lead to redundant if process
6、only one work in some machine tool. Therefore, to improve the machining efficiency and satisfy the processing requirements, the boring headstocks are designed which are used for the unit machine tool, which is used to roughly bore the holes of the double rebar and feet parts. Based on the processed
7、accessory, the number, the position and the machining data of the holes and the form of the principal axis are determined; The driving way of the headstocks are drawn, the power is transmits by the methods of optimization, the driving parameter are determined, the structure of the principal axis are
8、 designed and the strength of the parts, such as the strength and the bears, are checked. Trough the design, the four holes of two parts can be finished at one time, and can fulfill the design requirements better.Key words: unit machine tool; boring machine tool; headstock 1 前言组合机床是根据工件加工需要，以大量通用部件为
9、基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。这种机床既具有结构简单、生产率和自动化程度较高等特点，又具有一定的重新调整能力，以适应工件变化的需要，它还可以对工件进行多面、多主轴同时加工。组合机床应尽可能选用标准件，降低制造成本，同时需考虑实际生产条件，并从机床的合理性、经济性、工艺性、实用性及对被加工零件的具体要求出发，确定设计方案。组合机床及其自动化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
10、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（PLC）、数字控制（NC）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、
11、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。现代组合机床和自动线作为机电一体化产品，它是控制、驱动、测量、监控、刀具和机械组件等技术的综合反映。近20年来，这些技术有长足进步，同时作为组合机床主要用户的汽车和内燃机等行业也有很大的变化，其产品市场寿命不断缩短，品种日益增多且质量不断提高。这些因素有力地推动和激励了组合机床和自动线技术的不断发展。本次毕业设计的课题是双孔支架镗铰组合机床设计，课题来源于工厂。本课题由3人来进行设计，本人主要进行对双孔支架零件镗铰孔加工的组合机床夹具设计。在对组合机床的夹具设计之前，需对被加工零件孔的分布
12、情况及所要达到的技术要求进行具体分析，如各部件尺寸、材料、形状、硬度及加工精度和表面粗糙度等内容。充分了解组合机床的特点，通过分析进行机床的总体方案设计。首先是总体方案论证，组合机床总体设计的具体工作是编制“三图一卡”，即绘制被加工零件图、加工示意图、机床联系尺寸图，编制生产率计算卡。其次是部件设计和零件设计，在夹具设计时，需要绘制夹具装配图，选择动力箱的规格、型号，选择切削用量，计算切削功率，确定定位夹紧方案，校核加工精度等。还需对夹具体，支架及附件的设计。在夹具设计中，设计的主要思路是把原有的多道工序的单孔加工改为两孔同时加工，这样设计主要是为了解决由多次装夹引起的定位误差问题，保证孔的位
13、置精度。机床采用两零件四孔同时加工的方案，加工和装配的工艺性好，零件装夹方便。采用机械滑台实现刀具进给，借助导套引导刀具实现精度稳定的加工。主轴采用标准主轴，选用标准刀具，使得工序集中。实现工件在一次装夹时四孔同时加工，这样利于保证各面和各孔相互间的位置精度要求。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；适用性较强。2 组合机床总体设计针对双孔支架，在确定加工工艺的基础上进行总体方案对比论证。设计组合机床“三图一卡”，其内容包括：绘制被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸总图和编制生产率计算卡等。组合机床是针对被加工零件的特点及工艺要求，按
14、工序集中的原则设计的一种高效率专用机床。在设计组合机床时，首先应根据双孔支架上两孔的位置精度、表面粗糙度及其他技术要求，确定被加工零件是否可以利用组合机床加工以及采用组合机床加工是否合理的问题。如果确定可以利用组合机床加工，为使加工过程顺利进行，并达到要求的生产率，在分析被加工零件加工工艺资料的基础上，应考虑影响制定零件工艺方案、机床配置型式、结构方案等因素，然后进行分析比较，以确定被加工零件在组合机床上合理可行的加工方法、确定工序间加工余量、选择合适的切削用量、相应的刀具结构、确定机床配置型式等等。2.1 总体方案论证2.1.1工艺路线的确定被加工零件为双孔支架，材料是Q235,硬度HB15
15、6，薄壁零件，共计有两个孔需要加工。根据先粗后精原则，对双孔支架零件的工艺路线作如下设计：工序1 半精镗孔19.8半精镗孔33.7刮零件孔33.7端面,表面粗糙度为6.3工序2 精铰20孔表面粗糙度为1.6 精铰34孔表面粗糙度为1.6锪34孔的另一端面, 表面粗糙度为6.3 工序3 最终检验。 各孔的位置精度及具体要求详见双孔支架的零件图。2.1.2机床总体布局的确定机床的配置型式有立式和卧式两种。立式机床的优点是占地面积小，自由度大，操作方便，其缺点是机床重心高，振动大。卧式机床的优点是加工和装配工艺性好，振动小，运动平稳，机床重心较低，精度高，安装方便，其缺点是削弱了床身的刚性，占地面积大。机床的配置型式在很大程度上取决于被加工零件的大小、形状及加工部位等因素。通过以上的比较，针对双孔支架的结构特点和需要被加工的部位考虑镗铰工序是主要工序内容。为了保证孔的加工精度和符合被加工零件的加工特点， 我们选择用卧式组合机床。2.1.3滑台型式的选择滑台型式一般分为液压滑台和机械滑台，液压滑台与机械滑台由于采用的传动装置不同，因而在性能、使用及维修等方面各有特点。目前，这两种滑台都得到广泛的应用。根据文献3，它们的优缺点比较如下：表2-1 液压滑台与机械滑台的优缺点液压滑台
