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1、 本科毕业设计说明书（论文） 第 1 页 共 3 页1 引言1.1 概述大学的生活已接近尾声，在这最后我们对大学四年来所学到的基础知识和专业知识做了一次系统性的总结与综合运用毕业设计。毕业设计是我们专业课程只是综合应用的实践训练，也是培养我们分析问题和解决问题能力的良好的机会，而且毕业设计也是大学教学的最后一个重要环节。这是我们从事职业工作前一个必不可少的过程。因此，认真踏实地做好这次毕业设计不仅意味着我们能否顺利毕业，而且对今后我们走上工作岗位后能否很出色的做好自己的工作也有十分重要意义。另外，毕业设计还可以培养我们独立思考，开发思维和协调工作的能力，这对今后踏入社会以后能否尽快地适应社会也
2、有很大的帮助。机械工业的生产水平是一个国家现代化建设水平的主要标志之一。这是因为工业、农业、国防和科学技术的现代化程度，都会通过机械工业的发展程度反映出来。人们之所以要广泛使用机器，是由于机器既能承担人力所不能或不便进行的工作，又能较人工生产改进产品的质量，特别是能够大大提高劳动生产率和改善劳动条件。机械工业肩负着为国民经济各个部门提供技术装备和促进技术改造的重要任务，在现代化建设的进程中起着主导和决定性的作用。所以通过大量设计制造和广泛使用各种各样先进的机器，就能大大加强和促进国民经济发展的力度，加速我国的社会主义现代化建设。 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辅助时间，而
3、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。1.2 课题的来源及研究意义本研究课题是以江苏林海动力机械集团的1P68F发动机上箱体左主轴箱为设计对象，目的是对箱体结合面进行钻孔加工。江苏林海动力机械集团是集科工贸及金融与大专院校于一体的由60
4、多个成员单位组成的跨行业、跨地区的大型企业集团，江苏林海动力机械集团公司是林海集团的核心企业。企业始建于1956年，具有五十年研制和生产小型动力及配套机械的历史，有专业生产线和柔性生产线组成的国内一流的生产制造系统，有达到国家一级计量水平的计量检测系统，有动力试验中心和CAD开发中心组成的研究开发系统等，具备了强大的产品开发能力。企业主要生产摩托车、摩托车发动机、特种车辆、小型汽油机、小型汽油发电机组、林业机械、消防机械等七大类100多种规格的产品。本次设计将根据企业的自身要求，以现有的加工设备为基础，为1P68F发动机上箱体结合面的钻孔加工设计专用的双面钻专机左主轴箱设计，在满足生产要求的基
5、础上提高生产率，并尽量节约成本。同时通过本次设计，培养学生综合运用所学基础理论、专业知识和各项技能，着重培养设计、计算、分析问题和解决问题的能力，进而总结、归纳和获得合理结论，进行较为系统的工程训练，初步锻炼科研能力，提高论文撰写和技术表达能力，为实际工作奠定基础。2 绘制“三图一卡”绘制组合机床”三图一卡”,就是针对具体零件,在选定的工艺和结构法案的基础上,进行组合机床总体法案图样文件设计。内容包括:绘制被加工零件工序图,加工示意图,机床联系尺寸图和编制生产率计算卡”。本次设计工序是钻结合面、非结合面的孔。2.1 加工工序图2.1.1 被加工零件工序图的作用和要求被加工零件工序图是根据制定的
6、工序方案,表示所设计的组合机床上完成的工序内容,加工部位的尺寸,精度,表面粗糙度及技术要求,加工用的定位基准,夹压部位以及被加工零件的材料,硬度和在本机床加工前加工余量,毛坯或半成平情况的图样,除了设计研制合同外,它是组合机床设计的具体依据。也是制造、验收和调整机床的重要技术条件。2.1.2 被加工零件工序图的内容 (1) 被加工零件的形状和主要轮廓尺寸及本工作设计有关部位结构形状和尺寸。(2) 本工序所选用的定位基准,夹紧部位及夹紧方向。(3) 本工序加工表面的尺寸,精度,表面粗糙度,形位公差等级,技术要求以及对上道工序的技术要求。(4) 注明被加工零件的名称,编号,材料,硬度以及加工部位的
7、余量。2.1.3 编制被加工零件工序图的注意事项(1) 本机床加工部分的位置尺寸由定位基面标起，尤其在本机床加工，所选用的定位基面与设计基面不一致时，还必须对各孔要求的位置精度进行分析和换算，即把不对称公差的尺寸换算成对称公差尺寸。以便在进行夹具钻孔设计和主轴箱设计时，确定钻孔尺寸及主轴位置尺寸，并把各孔位置尺寸改为从定位基面标注。(2) 对孔的加工余量要认真分析，在钻孔时，其大直径孔的单边余量应小于相邻两孔半径之差，以便刀具能通过。在加工毛坯孔时，不仅要弄清楚加工余量，还需要注意孔德铸造偏心及铸造毛刺大小，以便设计相应尺寸的刀杆，保证加工能正常进行。为了使被加工零件工序图清晰明了，能突出本机
8、床加工内容，绘制时对本机床加工部件用粗实线表示，其尺寸打上方框，其余部位用细实线表示，定位基准符号用“”，”表示，夹压位置符号用表示。2.1.4 零件工序图加工要求本设计要求设计一台双面钻专用机床来加工1P68F上箱体左主轴箱结合面的上的6个6.7的孔，其中3、4、5、6为通孔，1、2的孔深为23。详细加工内容可见上箱体加工工序图，被加工零件其材料为ADC12，硬度90HB。年产量为5万件/年。零件的加工精度要求不高，加工量较大，故可采用一次装夹双面多孔同时加工的双面钻专机进行大批量生产。2.2 加工示意图2.2.1 被加工零件示意图的作用加工示意图是在工艺方案和机床总方案初步确定的基础上绘制
9、的。是表达工艺方案、具体的机床工艺方案图。它是设计刀具夹具多轴箱和液压、电气系统以及选择动力部件。绘制机床总配合尺寸图的主要依据，是对机床总体布局和性能的原始要求，也是调整机床刀具所必须的重要技术文件。2.2.2 被加工零件示意图的内容(1) 机床的加工方法、切削用量、工作循环和工作行程。(2) 工件、刀具及导向、托架及多轴箱之间的相对位置及其联系尺寸。(3) 主轴结构类型、尺寸及外伸长度。(4) 刀具类型、数量和结构尺寸、直径和长度、接杆、浮动卡头、导向装置、攻螺纹靠模装置等结构尺寸。(5) 刀具、导向套间的配合,刀具、接杆主轴之间的连接方式及配合尺寸等。(6) 加工部位结构尺寸、精度及分布
10、情况。(7) 工件名称、材料、加工余量、切削液及是否需要让刀等。(8) 工件加工部位向视图，并在向视图上编出孔号。2.2.3 选择刀具、导向及有关计算(1) 选择刀具 选择刀具应考虑工件材质、加工精度、表面粗糙度、排泄及生产率等要求。只要条件允许，应尽量选用标准刀具。孔加工刀具（钻、扩、绞等）的直径应与加工部位尺寸、精度相适应，其长度应保证加工终了时刀具螺旋槽尾端离导向套外端面30-50mm，以利排泄和刀具磨损后有一定的向前调整量。本工序为钻6个6.7的孔。工件材料为：ADC12。初选刀具为硬质合金扩孔钻。查阅组合机床设计简明手册p47表2-7初选切削用量：加工直径 d=6.7mm切削速度 v
11、=40m/min进给量 f=0.2mm/r得 主轴转速 (2) 导向套的选择导向套的类型通常分为两类，一类是固定式导向套，即刀具导向套部分与导套之间既有相对移动又有相对转动；另一类是旋转式导向套，刀具导向部分与导套之间只有相对移动而无相对转动。相对转动线速度小于20m/min时，通常采用固定式导向套；大于20m/min时，为避免刀杆与导向套摩擦发热变形，产生“别劲”现象，应选用旋转导向。导向套的数量应根据工件形状、内部结构、刀具刚性及加工精度等情况决定。通常钻、扩、绞单层壁小孔，或镗、扩、绞深度不大的大孔时，采用单个导向套；在工件铸孔上有扩孔时，为加强刀具导向刚性，采用双向导套当刀杆悬伸较长或
12、扩、绞孔位置精度要求较高时，有时需要采用长导向套，双导向套或多导向套加工。导向套的主要参数通常指：导套的直径及公差配合，导套的长度及导套到工件端面距离。这些参数根据已确定的导向套类型、工件形状、公差精度及刀具刚性等确定。固定式导向套的长度取刀具导向部分直径的24倍，导向套直径大者取小值，直径小时取大值。旋转导向导向套的长度应取导向部分直径的23倍。 在本设计中，导向套应选用单个旋转式，导向套的长度取40mm。 (3) 确定导向套离工件端面的距离 导向套离工件端面的距离一般按h=(0.30.7)d取值，加工铸铁时取小值，加工钢件时取大值。所以导向套离工件端面的距离取h=30mm。(4) 确定主轴
13、类型、尺寸、外伸长度 主轴轴径尺寸规格应根据选定的切削用量计算出切削转矩T 查组合机床设计简明手册表3-4 初定主轴轴径 考虑便于生产管理，适当简化规格。综合考虑加工精度和具体工件条件，查资料组合机床设计简明手册，按表3-6和表4-1选定主轴外伸长度L、外径D和内径及配套的刀具接杆莫氏锥度号或攻螺纹靠模规格代号等。 主轴轴径，主轴外伸尺寸L=115，外伸端为50/36,接杆莫氏圆锥号为1。(5) 确定连杆的规格和主要尺寸 根据主轴端部的内径或莫氏锥度，在刀杆的设计标准中选出刀杆的规格和主要尺寸，其中包括刀杆长度的推荐范围。主轴选用的连杆： L=260mm.(6) 工作行程长度的确定(a) 工作
14、进给长度。 工作进给长度等于被加工部位的长度与刀具切入长度和切出长度之和，切出长度应取(mm，d为钻头直径；切入长度可根据工件端面误差确定，一般为510mm，在本设计中工作进给长度为90mm。(b) 快速退回长度。 一般在固定式夹具的钻、扩、绞孔机床上，快速推回长度必须保证所有道具都退进夹具导向套内，不影响装卸工作即可。对于夹具需要回转和移动的机床，快速退回长度必须把道具、托架、活动钻模板以及定位销等都退离到夹具运动时可能碰到的范围以外，或不影响装卸工件的距离。 所以快速退回长度取200mm。(c) 快速引进长度。 快速引进是动力部件把刀具快速送到工作进给开式的位置，本设计中应等于快退长度减去
15、工进长度，取其为110mm。(d) 动力部件总行程长度。 动力部件总行程长度除必须满足工作循环刚做行程要求外，还要考虑调整和装卸刀具的要求，即考虑前备量和后备量。前备量是指刀具磨损和补偿安装制造误差，动力部件可以喜爱那个前调整的距离。后备量是指刀具连同接杆一起从主轴上取出时，保证刀具退离导套外的距离大于接杆插入主轴孔内的长度。取前备量30mm,后备量180mm。(7) 其它应注意的问题(a) 加工示意图上应有足够的联系尺寸，并标注恰当，如主轴端部尺寸、刀具结构尺寸、导向尺寸、工件至夹具的尺寸，工件本身以及加工部件的尺寸等。(b) 应有足够的说明，如被加工零件的图号、材料、硬度、加工余量、工件是否有让刀运动，以及是否采用冷却。(c) 加工部位的示意图，需要将工件各面的形状和加工孔的位置用缩小比例画出，并标注孔号。(d) 相邻两孔中心距小的主轴，须在展开图上按照比例画出，以便检查主轴、接杆、导向及浮动头是否相碰。(e) 加工示意图是按照加工终了状态绘制。2.3 机床联系尺寸图2.3.1 被加工零件联系尺寸图的作用(1) 机床联系尺寸图是以被加工零件工序图和加工示意图为依据。(2) 按初步选定的主要通用部件以及确定的主要部件的总体结构而绘制的。(3) 可用来表示机床
