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1、毕 业 设 计 说 明 书 设计题目减速箱体左右端面6M4孔钻孔专用机床设计进行日期 2012年 03月 14日至 2012年 06月 10日学生姓名： 专业班级：机械设计制造及其自动化 指导教师： 系主任 ： 前 言 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，生产效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。 1911年，美国为加工汽车零件研制了组合机床。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美国机床制
2、造厂协议，确定了组合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。1975年我国机械部公布了第一批组合机床通用部件标准，它包括了汽车、农机、纺织和仪表工业。1978年、1983年又2次作了增补。目前，我国组合机床的通用零部件约占70%-90%。组合机床适宜于各种大中型箱体类零件，目前组合机床主要用于平面加工和孔加工两类工序。其中孔加工包括钻、扩、铰、镗孔及倒角、切槽、攻螺纹、锪沉孔、滚压孔等。随着自动化的发展，组合机床的工艺范围已扩展到了车外圆等工序。组合机床具有如下特点：1） 主要用于加工箱体类零件和杂件的平面和孔。2）生产率高。可多面、
3、多工位、多轴、多刀同时自动加工。 3）加工精度稳定。可选用成熟的通用部件、精密夹具来保证加工精度。4）研制周期短，便于设计、制造和使用维护，成本低。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，机床易于改装；产品或工艺变化时，通用部件还可以重复利用。减速箱体左右端面6M4孔钻孔专用机床设计摘要组合机床（transfer and unit machine）组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。 关键词： 组合机床 英文题目Abstract Combination of machine tools is ba
4、sed on common components, according to the workpiece with a specific shape and design of the processing components and special fixture, the composition semiautomatic or automatic special machine Key word： transfer and unit machine 目 录第一章 绪论11.1 组合机床的发展史11.2 组合机床的国内、外现状11.2.1 国内组合机床现状21.2.2 国外组合机床现状3
5、1.3 机床设计的目的、内容、要求41.3.1设计的目的41.3.2设计内容41.3.3 设计要求51.4 机床的设计步骤51.4.1调查研究51.4.2 拟定方案51.4.3 工作图设计5第二章 零件分析72.1 零件的结构特点及其技术要求72.1.1 零件结构特点72.1.2 技术要求72.2. 零件的生产批量及其机床的使用72.2.1 零件的生产批量72.2.2 机床的使用条件72.3 零件工艺方案7第三章 组合机床的总体设计93.1 组合机床方案的制定9 3.1.1制定工艺方案9 3.1.2 确定组合机床的配置形式和结构方案。93.2 确定切削用量及选择刀具11 3.2.1 确定工序间
6、余量11 3.2.2 选择切削用量11 3.2.3 确定切削力、切削扭矩、切削功率12 3.2.4 选择刀具结构123.3钻孔组合机床总设计“三图一卡”的编制13 3.3.1 被加工零件工序图13 3.3.2 加工示意图14 3.3.3 机床联系尺寸图19 3.3.4 生产率计算卡213.4 多轴箱的设计23 3.4.1 绘制多轴箱设计原始依据图23 3.4.2 齿轮模数选择24 3.4.3 多轴箱的传动设计24 3.4.4 绘制传动系统图26第四章 夹具设计294.1 机床夹具的概述29 4.1.1机床夹具的组成29 4.1.2机床夹具的类型294.2夹紧方案和夹紧元件的设计294.3夹具的
7、性能及优点304.4夹具体的设计304.5夹具精度分析计算314.6 夹具操作的简要说明32结论32参考文献34致 谢35江苏大学京江学院2012届毕业设计第一章 绪论1.1 组合机床的发展史二十世纪70年代以来，随着可转位刀具、密齿铣刀、镗孔尺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。铣削平面的平面度可达0.05毫米/1000毫米，表面粗糙度可低达2.50.63微米；镗孔精度可达IT76级，孔距精度可达0.030.02微米。最早的组合机床是1911年在美国制成的，用于加工汽车零件。初期，各机床制造厂都有各自的通用部件标准。为了提高不同制造厂的通用部件的互换性，便于用户
8、使用和维修，1953年美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则，即严格规定各部件间的联系尺寸，但对部件结构未作规定。在我国，组合机床发展已有28年的历史，其科研和生产都具有相当的基础，应用也已深入到很多行业。是当前机械制造业实现产品更新，进行技术改造，提高生产效率和高速发展必不可少的设备之一。从2002年年底第21届日本国际机床博览会上获悉，在来自世界10多个国家和地区的500多家机床制造商和团体展示的最先进机床设备中，超高速和超高精度加工技术装备与复合、多功能、多轴化控制设备等深受欢迎。该届博览会上展出的加工中心，主轴转速1000020000r/
9、min，最高进给速度可达2060m/min；复合、多功能、多轴化控制装备的前景亦被看好。在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时，加工的形状却日益复杂。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。 1.2 组合机床的国内、外现状世界上第一台组合机床于1908年在美国问世，30年代后组合机床在世界各国得到迅速发展。至今，它已成为现代制造工程（尤其是箱体零件加工）的关键设备之一。现代制造工程从各个角度对组合机床提出了愈来愈高的要求，而组合机床也在不断吸取新技术成果而完善和
10、发展。1.2.1 国内组合机床现状 在我国，组合机床发展已有28年的历史，其科研和生产都具有相当的基础，应用也已深入到很多行业。是当前机械制造业实现产品更新，进行技术改造，提高生产效率和高速发展必不可少的设备之一。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、
11、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、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。 由于组合机床及其
12、自动线是一种技术综合性很高的高技术专用产品，是根据用户特殊要求而设计的，它涉及到加工工艺、刀具、测量、控制、诊断监控、清洗、装配和试漏等技术。我国组合机床及组合机床自动线总体技术水平比发达国家要相对落后，国内所需的一些高水平组合机床及自动线几乎都从国外进口。工艺装备的大量进口势必导致投资规模的扩大，并使产品生产成本提高。因此，市场要求我们不断开发新技术、新工艺，研制新产品，由过去的“刚性”机床结构，向“柔性”化方向发展，满足用户需求，真正成为刚柔兼备的自动化装备。 从2002年年底第21届日本国际机床博览会上获悉，在来自世界10多个国家和地区的500多家机床制造商和团体展示的最先进机床设备中，
13、超高速和超高精度加工技术装备与复合、多功能、多轴化控制设备等深受欢迎。据专家分析，机床装备的高速和超高速加工技术的关键是提高机床的主轴转速和进给速度。该届博览会上展出的加工中心，主轴转速1000020000r/min，最高进给速度可达2060m/min；复合、多功能、多轴化控制装备的前景亦被看好。在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时，加工的形状却日益复杂。多轴化控制的机床装备适合加工形状复杂的工件。另外，产品周期的缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新的变化，满足各种各样产品的加工需求。 然而更关键的是现代通信技术在机床装备中的应用，信息通信技术的引进使得现代机床的自动化程度进一步提高，
14、操作者可以通过网络或手机对机床的程序进行远程修改，对运转 状况进行监控并积累有关数据；通过网络对远程的设备进行维修和检查、提供售后服务等。 在这些方面我国组合机床装备还有相当大的差距，因此我国组合机床技术装备高速度、高精度、柔性化、模块化、可调可变、任意加工性以及通信技术的应用将是今后的发展方向。1.2.2 国外组合机床现状80年代以来，国外组合机床技术在满足精度和效率要求的基础上，正朝着综合成套和具备柔性的方向发展。组合机床的加工精度、多品种加工的柔性以及机床配置的灵活多样方面均有新的突破性进展，实现了机床工作程序软件化、工序高度集中、高效短节拍和多功能知道监控。组合机床技术的发展趋势是：（1）广泛应用数控技术国外主要的组合机床生产厂家都有自己的系列化完整的数控组合机床通用部件,在组合机床上不仅一般动力部件应用数控技术,而且夹具的转位或转角、换箱装置的自动分度与定位也都应用数控技术,从而进一步提高了组合机床的工作可靠性和加工精度。广州标致汽车公司由法国雷诺公司购置的缸盖加工生产线,就是由三台自动换箱组合机床组成的,其全部动作均为数控,包括自动上下料的交换工作台、环形主轴箱库、动力部件和夹具的运动,其节拍时间为58秒。(2)发展柔性技术80年代以来,国外对中大批量生产,多品种加工
