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1、吉林大学本科毕业设计目 录1 绪论12 设计任务书22.1 产品用途和使用范围32.2 关于机床的主要加工功能和系统组成的建议32.3 关于总体布局的建议42.4 主要技术指标和相关重要参数42.5 主要工作原理42.6 国内外的现状和发展趋势52.7 国内外同类产品对比72.8 关于采用新技术、新结构、新材料、新工艺的建议72.9 拟采用的技术路线73 组合机床的总体设计73.1 组合机床的配置形式73.2 机床加工示意图113.3 机床的联系尺寸114 组合机床通用部件及其选用134.1 攻丝靠模装置和攻丝卡头134.2 攻丝装置及攻丝靠模头144.3 主轴箱的设计155 进给机构的设计1
2、96 电气部分设计206.1 整个机床的动作顺序206.2 电器原理图20总 结23致 谢24参考文献25附录127附录229中文摘要本文是关于双面卧式攻丝机床设计的说明。此机床要求：在两个面同时进行自动攻丝。本文主要内容包括设计的必要性分析；通过对设计的机床的功能分解与功能合成，以及对方案的设计从而提出新的加工方案。通过对定位方式的选择和对工件工艺性的分析，以及对零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图和功率计算卡这“三卡一图”的分析，提出对组合机床的总体设计方案。文中对组合机床的通用部件及专用部件的选择都做了较为详细的说明。由于要实现自动化，所以对液压传动系统和单片机的电气控制系统的设计显得
3、尤为重要，本文也对此做了阐明，并编写了程序。另外，本文还对设计做了小结。关键词 组合机床，攻丝，单片机。全套图纸，加153893706AbstractThis text is concerning two-lyings offend the silk combination machine bed design of say. The design request of this machine bed is: proceed at the same time in two the auto offend the silk.The main contents in this text incl
4、udes the necessity analysis of the design; The function that pass the machine to design to bed resolves to synthesize with function, and the design of the other party case from but put forward to process the project newly. Pass to the choiceof the fixed method with to work an analysis for craft anal
5、ysis, and to spare parts work preface diagram, processing sketch map, machine bed contact size diagram with power calculation stucking “three figures and one card”, put forword to the total design project of the combination machine bed. The text inside all did to the in general use parts of the comb
6、ination bed and the choice of the appropriation parts than for expatiation. Because of realizing automation, so press to spread to move the system to the liquid to control with the electricity of SCM the design of the system seems to be particularly for importance, this text also makes to clarify to
7、 this, writing the procedure. Moreover, this text returns to this time designed to make the sub-footing.Key phrase Combination machine bed, offend the silk,SCM.1 绪论 机械工业是重要的基础工业，是国民经济发展的先导部门。历史的实践一再证明：先进的技术装备与先进的制造技术在国民经济发展中，起着何等重要的作用；而先进的装备与先进的制造技术则是由先进的机械工业来提供的。马克思讲得何等的深刻：“大工业必须掌握它特有的生产资料，即机器的本身，必
8、须用机器生产机器，这样，大工业才建立起与自己适应的技术基础，才得以自立。”过去是这样，现在是这样，将来也还是这样。当然，由于现代科学技术的迅猛发展，特别是由于微电子技术、电子计算机技术的迅猛发展，机械工业已发生了而且还在继续发生极为深刻的变化：机械技术与微电子技术的紧密结合，特别是与微计算机技术的紧密结合，现代机械技术所拥有的技术较以往远为高，远为新，远为广，远为复杂而先进；机电一体化技术与产品是十分突出的表现之一。这一深刻的变化反映在：机械工程、机械工业的面貌与内容方面发生了根本性的变化。过去，理论上主要以力学作为基础，实践上主要以经验作为基础，现在，作为基础的理论远不限于力学，还有系统论、
9、控制论、信息论、传感理论、信号处理理论、电子学、计算机学等等，作为实践的基础远不限于经验，而且还涉及各有关的学科，同时，本身也在行成自己的科学体系-制造理论、工艺理论。本文是介绍专用攻丝组合机床的设计说明书，是根据作者亲自设计实践总结出来而编写的。为读者了解此专用攻丝组合机床的工作原理，工作过程及机构提供了说明。为了便于阅读，本文在结构上层次清晰，主次分明，内容上简明扼要，言语通俗。2 设计任务书组合机床是由通用部件及专用部件组成的，加工一种（或几种）零件的一道或（几道）工序的高效率的专用机床，它的通用部件和标准件约占70%-80%，其余20%-30%的专用部件是由被加工零件的形状、轮廓尺寸、
10、工艺和工序决定，如夹具、主轴箱、刀具和工具等。组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面、多工位同时加工，是一种工序集中的高效率机床，是一种自动化或半自动化的机床。组合机床有大型和小型两种。此次设计的攻丝组合机床为大型组合机床。大型组合机床的配置形式主要有两种：具有固定式夹具机床；夹具移动的机床。其中固定式夹具的机床按加工所需的动力头数量及其安装方式可分为：卧式；立式；倾斜式；符合式。夹具移动的机床按夹具的运动方式及立柱形式可分为：往复移动式；回转式；鼓轮式；中央立柱式。本次设计的组合机床为具有固定工作台的卧式双面攻丝组合机床。 2.1 产品用途和使用范围攻丝组合机床是零件生产线上的专用加工设备
11、，并且与零件输送线配套连接工作。本次设计的攻丝组合机床是专用于加工工件两侧面的螺纹孔。2.2 关于机床的主要加工功能和系统组成的建议本次设计的攻丝组合机床要加工M102.5-16 M61.5-8两种螺纹孔，所有螺纹孔在同一工位加工，故采用卧式双面攻丝组合机床来加工被加工工件两侧面的螺纹孔，工件的进给运动由液压传动实现，通过单片机来实现开，停控制。攻丝在主轴的旋转由步进电机和齿轮传动实现，同样是通过单片机控制来实现步进电机的起，停控制和电机的调速。系统组成有：动力系统、执行系统、制动系统、传动系统、辅助系统和测控系统。动力系统：为操作部件提供动力源，如丝锥攻丝，液压滑台的移动等，动力装置为步进电
12、机和液压系统（液压泵和控制油路）。执行系统：为完成攻丝这一功能所需的执行机构和部件，包括攻丝靠模装置，机床专用夹具，多轴箱等。制动系统：攻丝主轴上的制动系统是在丝锥退回原始位置，即攻丝电动机线路被切断时起制动作用。它可消除主轴反转时的转动惯性，使丝锥能在攻丝电动机线路被切断的瞬间就很快准确地在原始位置停止。传动系统：该系统是连接动力系统和执行系统所需的中心环节，主要有齿轮传动和液压传动等。辅助系统：为完成攻丝这一功能的一系列必需的设备。包括冷却、润滑、排屑、夹紧、送料和下料等辅助设备。测控系统：是控制机床按照所规定的动作顺序和要求的轨迹来完成攻丝功能的系统，主要有单片机和形成开关。2.3 关于
13、总体布局的建议为保证机床可靠的工作，应让装夹机构，进给机构，液压机构等配合丝锥攻丝，并使他们之间工作协调。在布置整个机构时，布局应当合理，并且减少占地空间，避免干涉。同时也要考虑工人操作的安全和劳动强度的降低。本机床的布置方式为中间布置夹具。工作台的左右两侧（相对于操作者）放置上下料滑轨，前后两侧放置横向液压滑台，液压滑台上放置攻丝装置（电动机、多轴箱、攻丝靠模机构）。电动机，液压部分用外壳罩住，这样能保证工作人员的安全性。本机床分两部分安装，两部分安装好后，再连在一起。构成一个整体，从而提高安装效率和质量。2.4 主要技术指标和相关重要参数 生产技术节拍：2分钟/件 位置精度要求：0.3 最
14、大加工直径：M102.5 主要工作原理机床动作顺序：当工件装夹完毕后，按下启动开关，前后攻丝装置沿滑台快速进给，接近工件时，慢进，然后碰到死挡块停止进给，启动攻丝机构，开始攻丝，待攻丝完毕后，丝锥反转退出，紧接着攻丝装置快速退回到原始位置，完成一个加工循环。2.6 国内外的现状和发展趋势我国加入WTO 以后,制造业所面临的机遇与挑战并存。组合机床行业企业适时调整战略,采取了积极的应对策略,出现了产、销两旺的良好势头,截至2002 年9 份组合机床行业企业仅组合机床产品一项,据不完全统计产量已达800 余台,产值达3 个亿以上,较2001 年同比增长了10 %以上, 另外组合机床行业工业增加值、
15、产品销售率、全员工资总额、出口交货值等经济指标均有不同程度的增长,新产品、新技术较去年均有大幅度提高,可见行业企业运营状况良好。2.6.1 行业企业产品结构的变化组合机床行业企业主要针对汽车、摩托车、内燃机、农机、工程机械、化工机械、军工、能源、轻工及家电行业提供专用设备,随着我国加入WTO 后与世界机床行业进一步接轨,组合机床行业企业产品开始向数控化、柔性化转变。从近两年的企业生产情况看,数控机床与加工中心的市场需求量在上升,而传统的钻、镗、铣组合机床则有下降趋势,中国机床工具工业学会的机床工具行业企业主要经济指标报表的统计数据显示,仅从几个全国大型重点企业生产情况看,2000年生产数控机床590 台,产值10 731 万元,生产加工中心118 台,产值4 601 万元; 2001 年生产数控机床685台,产值17 969 万元,生产加工中心129 台,产值5 760万元;而2002 年,截至9 月份,数控机床、加工中心产量、产值已接近2001 年全年水平,故市场在向数控、高精制造技术和成套工艺装备方面发展。2.6.2 组合机床技术装备现状与发展趋势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
