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1、. . . . 摘 要：组合机床的特点是，设计制造周期短，加工效率高，成本低，加工质量好，自动化程度高，在大批大量生产中广泛运用。本课题先对零件进行工艺分析，确定其工艺路线，然后针对变速箱壳体端面上280孔镗削这一特定工序而设计的一台专用双面镗卧式组合机床。设计中，在充分数据计算出切削用量的基础上对标准通用部件做了仔细选择，设计出组合机床的总体结构，并依据被加工零件的结构特点，加工部位的尺寸精度，表面粗糙度要求，选择合适的定位夹紧方式，设计了结构合理的夹具。关键词：组合机床,箱体零件，镗削头,夹具Abstract：Machine tool is characterized by design
2、and manufacturing cycle is short, processing efficiency, low cost, good processing quality, high degree of automation in a large number of widely used in mass production.First on the parts of the project process analysis to determine their process route, and then for the gearbox housing end surface
3、2 80 hole boring process designed this particular special two-sided a horizontal boring machine tool. Design, calculated in the full data on the basis of cutting parts made of standard universal carefully selected to design the overall structure of machine tool, and based on structural features of t
4、he part to be machined, machining parts of the dimensional accuracy, surface roughness,Select the appropriate positioning clamp method was designed structured fixture.Keyword:Machine tool, box parts, boring head, fixture1 引 言1.1 组合机床概述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。组合机床是当前机械制造业
5、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。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。生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。1.2 组合机床发展组合机床自1911年在美国研制成功后便广泛的应用于大批量生产的汽车工业中，并且随着汽车工业的发展而逐步完善。组合机床是根据被加工件的工艺要求，按照工序高度集中的原则而设计的，并以系列化，标准化得通用部件为基础，配以少量专用部件而组成的专用设备，并配以专
6、用夹具，采用多把刀具同时进行加工。组合机床的辅助工作实现了自动化，具有专用，高效，自动化和易于保证加工精度。当被加工的零件尺寸结构有所改进时，组合机床的通用零部件还可以重新被利用组成新的组合机床，且具有一定的柔性度。在数控设备还没有普与和推广的几十年里，它对于提高加工效率，降低对操作者得技术要求起到了很大的作用，尤其是组合铣床和专用钻床。近几年来，由于国家加大基础设施的投入，工程机械需求呈现了强劲的增长势头，部分生产厂家呈现一年翻一番的发展形势，虽然国家因出现局部经济过热而采取对钢材，建材，电解铝等行业进行调控，但很多重点工程都陆续开工上马，工程机械虽不会出现过热现象，但今后几年仍然会维持较大
7、程度的增长态势。国工程机械同进口产品相比，其特点是价位低，产品稳定性差，可靠性差，零件加工手段落后。随着国家对世贸承诺的逐步实现，价格的竞争优势也逐渐减少。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人们的亲睐，它应用多为主轴箱，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，并能灵活适应多种加工的可调可变的组合机床。另外，今年来组合机床加工中心，数控组合机床，机床辅机等在组合机床中所占份额也越来越大。 从80年代来，国外组合机床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
8、的加工精度，多品种加工的柔性以与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，高效接配和过功能知道监控。1.3 机床设计的目的、容、要求1.3.1设计的目的本毕业设计，其目的在于通过设计双面镗组合机床与夹具，使我们在本次设计过程中，得到设计构思、方案的分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，培养基本的设计方法，并培养了自己具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。1.3.2 设计容与要求1、翻译外文文献资料，译出汉字不少于5千； 2、完成零件图的二维绘制；3、完成零件的工艺分析和工艺
9、综合卡绘制；4、完成组合机床总体结构设计（工序图、加工示意图、尺寸联系图）；5、完成夹具的二维三维设计； 6、编写设计说明书，字数不少于1.2万。2 组合机床的总体设计2.1整个零件的工艺分析工艺分析是设计组合机床最重要的一步，必须认真分析被加工零件的工艺过程。深入现场全面了解被加工零件的结构特点，加工部位，夹紧方式，工艺方法和加工过程所用的刀具，切削用量与生产率等。零件工艺分析如下：1）该零件为减速器箱体，材料要求为铸铁，即HT200的灰铸铁，故选用铸造件为毛坯件。根据加工工艺手册铸铁件机械加工余量要求，在各项加工尺寸的情况下考虑到各加工表面以与孔的的加工余量，可确定铸造件的各项尺寸为，前后
10、面距离264mm，左右面距离237mm,上下面距离289mm，台阶高度53.5mm,mm的底孔为67，mm的底孔为77mm，94mm与84mm的底孔为81mm。2）由于铸铁并不能完全符合零件性能要求，故对铸造件进行热处理使其满足零件各项要求和加工性能。3）在大批量生产中，铸造完的毛坯件并不能马上加工，所以要对其进行表面处理，涂防锈漆。4）由于后续各项加工绝大部分以底面和底面上两销孔，既一面两销定位的，所以要先粗精铣底平面，以便为后续加工作为基准。由于底面为定位基准面，需要较高的精度要求，所以要粗精铣，已达到定位基准的精度要求。底面加工时，以顶面为粗基准进行加工。根据加工工艺手册考虑到上表面的加
11、工余量，根据推荐值，粗铣的切削深度为ap=3mm，一次走刀以提高生产率，进给量为f=1.6mm/r，刀具转速n=600r/min所选刀具为YG6、200mm端面铣刀, 根据切削速度公式（1-1）可得： （1-1） 。精加工时根据手册推荐值，选取切削深度为0.5mm，进给量为0.3mm/r，主轴转速n=750r/min，根据切削速度公式（1-1）可得：。5）随后以底面与一侧面为基准加工定位锥销孔，首先用15mm的YG8麻花钻钻一底孔，机床主轴转速为n=750r/min,进给量为f=0.4mm/r，根据切削速度公式（1-1）可得：。而锥孔的加工采用手动加工铰锥孔。6）上平面的表面粗糙度要求为3.2
12、，而加工余量为3.5mm，故采用与上表面相似的加工方法，以底平面为定位基准，粗铣的切削深度为ap=3mm，一次走刀以提高生产率，进给量为f=1.2mm/r，刀具转速n=600r/min，所选刀具为YG8、100mm端面铣刀,根据切削速度公式（1-1）可得： 。精加工时根据手册推荐值，选取切削深度为ap=0.5mm，进给量为f=0.8mm/r，主轴转速n=750r/min，根据切削速度公式（1-1）可得：。7)侧面的表面粗糙度要求均为3.2，且上面要进行螺纹孔的加工，所以要先粗铣，再精铣，左右侧面的加工余量为1.5mm，故粗铣时切削深度为ap=1mm，进给量为f=1.6mm，主轴转速选为n=30
13、0r/min,选取刀具为YG6、160mm端面铣刀，根据切削速度公式（1-1）可得：。8)前后侧面与左右侧面加工方法与刀具、切削用量等完全一样，即故粗铣时切削深度为ap=1mm，进给量为f=1.6mm，主轴转速选为n=300r/min, 选取刀具为YG6、160mm端面铣刀，根据切削速度公式（1-1）可得：。9)台阶面只有高度尺寸要求，无精度要求你，粗铣便可达到要求，台阶面加工余量为2mm，一次切削即可切削完成，即切削深度为ap=2mm，进给量为f=1.2mm，主轴转速300r/min，选取刀具为YG6、100mm端面铣刀，根据切削速度公式（1-1）可得：。10) 镗mm的孔，该孔表面粗糙度要
14、求为1.6，且该孔轴线与94mm的孔轴线有垂直度要求，所以该孔要粗镗、半精镗、精镗。本工序只进行粗镗与半精镗的加工，该孔加工余量为1.5mm，故粗镗时的切削深度为ap=1mm，进给量为f=0.4mm，主轴转速n=200r/min，选取YG6硬质合金刀具，根据切削速度公式（1-1）可得：。半精镗切削深度选为ap=0.3mm，进给量为f=0.3mm，主轴转速选为n=250r/min，选取YG6硬质合金刀具，根据切削速度公式（1-1）可得：。根据选定的切削用量（主要指切削速度v与进给量f）确定切削力，作为选择动力部件（滑台）与夹具设计的依据；确定切削扭矩，用以确定主轴与其它传动件（齿轮，传动轴等）的尺寸；确定切削功率，用以选择主传动电动（一般指动力箱）功率，通过查表计算如下：布氏硬度：HB =HBmax(HBmaxHBmin) （1-2） =210(210160) =193 圆周力： （1-3） =51.4110.751930.55 = 921N轴向切削力： （1-4） =0.5111.210.651931.5=1336N切削扭矩： （1-5） =25.769110.751930.55 =32.1N.m切削功率： （
