全套毕业设计卧式双面组合镗床及工装设计

全套毕业设计卧式双面组合镗床及工装设计内容摘要：

度。 6. 组合机床的通用部件可以组织专门 的 工厂集中生产 ， 这样 就 可以采用专用高效设备进行加工，有利于提高通用部件的性能，降低 其 制造成本。 组合机床虽然有很多优点，但也还 是 有 以下 缺点： 1．组合机床的可变性 比 万能机床低，重新改装时有 10~20%的零件不能重复使用，而且 在 改装时 ， 劳动量比较大。 2．组合机床的通用部件不是为 了 某一种机床 刻意 设计的，而是具有较广的适应性。 这样就使组合机床的结构 比 专用机床稍微复杂些。 组合机床的组成和分类 组合机床 的通用部件分大型和小型两大类。 大型通用部件是指电机功率 为 ~30 千瓦的动力部件及其配套部件 ， 这类动力部件多为箱体移动的结构形式。 小型通用部件是指电机功率 为 ~ 千瓦的动力部件及其配套部件 ， 这类动力部件多为套筒移动的结构形式。 用大型通用部件组成的机床 被 称为大型组合机床， 而 用小型通用部件组成的机床 就被称为小型组合机床。 组合机床除 了 分为大型和小型 之 外，按配置形式又 可以 分为单工位和多工位机床两大类。 单工位机床 又可以分为 单面、双面、三面和四面几种，多工位机床则有移动工作台式、回转工作台式、中央立柱 式和回转鼓轮式等配置型式。 单工位组合机床通常是用于加工一个或两个工件，特别适用于 对 大中型箱体件 进行 加工。 根据该变速箱是典型箱体零件，且被加工孔的位置处于箱体两侧，应采用单工位的双面机床，又 因为 被加工孔的中心线与定 位 基准平行，而且被加工工件的长度较长，因此本次设计采用的就是这类机床中的卧式双面组合镗床。 多工位组合机床 是 按工件能够变 位 来配置的，工件的变位 分为 手动和机动 两种 方式。 这类机床工序集中程度高，如回转多工位机床的辅助时间和机动时间相重合，生产效率高，适用于大批量生产、需要多部位加工的中小 型 零件。 通用部件的分类及简介 1. 动力部件 动力部件是通用部件中最基本的部件，第一种动力部件包括动力箱和完成各种专能工艺的切削头，如铣削头，镗削头等 ； 第二种是传递进给运动的部件，包括有液压滑台和机械滑台 ； 第三种是转塔动力部件，包括多轴转塔头和单轴转塔头。 2. 输送部件 要用作夹具和工件的移动和转位，如移动工作台 、 回转工作台 、 回转鼓轮 等。 3. 支撑部件 它 是组合机床的基础部件，包括中间底座、侧底座、立柱、立柱底座等。 全套设计（图纸）请联系 174320523 各专业都有 4. 控制部件 控制部件是控制组合机床按规 定程序运动的一些部件，包括电器元件、液压元件及操作台。 5. 辅助部件 包括液压与润滑装置、气动或液压夹具装置和机械板等。 组合机床的工艺范围及发展方向 在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铰孔、攻丝、镗孔、镗孔车断面、车削等工序，还可以进行尺寸检验 和 简单的装配工序。 往往一台 组合 机床就能同时完成上述工序。 但就大多数组合机床来说，目前主要 是 用来完成钻孔、扩孔、铰孔、攻丝、镗孔及铣削等工序。 完成这些工序，在工厂常常 是 用大量的立钻、镗床、万能铣床，占用很大的厂房面积和很多 的人工。 而采用组合机床，由 于 其 采用多轴多面加工，就能大大地缩小占地面积，成倍甚至 几十倍 地 提高劳动生产 效率。 近几年来 由于 组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器仪表、自行车、阀门、矿山机械、冶金、航空、纺织机械及军工等部门已获得广泛的使用，一些中小批量生产部门也开始推广使用。 在光辉的二十一世纪，组合机床及其自动线将获得更加迅速的发展。 其发展方向为 [1]： 1. 提高生产率 目前组合机床及其自动线的生产效率不断提高，循环时间一般是 1~2 分钟，有的是10~30 秒。 提高生产率的主要方法是改善机床布局，增加同时工作的刀具， 减少加工余量，提高切削用量，提高工作可靠性以及缩短辅助时间等。 为了减少自动线的停车损失，提高自动线的柔性，采用电子计算机进行自动线的管理。 2. 扩大工艺范围 现在组合机床及其自动线一般已不是完成一个工件的某几道工序，而常常是用于完成工件的全部加工工序。 除完成平面铣削、钻孔、扩孔、攻丝、镗孔外，现在已扩展到能完成车削、仿行车削、磨削、精镗以及非切削加工（如检查、自动装配、清洗、试验等）工序。 3. 提高加工精度 现在在组合机床及其自动线上纳入了很多精加工工序， 如进行 1 级孔的精镗，保证孔的加 工位置精度在 毫米。 为了使自动线能稳定地保证加工精度，已广泛采用自动测量和刀具自动补偿技术，做到调刀不停车。 4. 提高自动化程度 重点是解决工件夹压自动化和装卸自动化。 1） 提高组合机床及其自动线的可调性 为了提高中小批生产的一些箱体件的生产效率，进几年来发展了可调的多工序多刀具的组合机床及其自动线，它们大多采用数字程序控制。 2） 创造超小型组合机床 这种组合机床多由超小型气动液压动力头配置而成，体积小，效率高，并能达到高的加工精度。 全套设计（图纸）请联系 174320523 各专业都有 3） 发展专能组合机床及自动线 这种机床不需要每次按具体加工队形进行专门设计，而是可以作为通用品种进行成批生产，用户根据自己加工产品的需要，配上刀具及工艺装备，即可组成加工一定对象的高校机床。 今后，随着科学技术的不断进步，组合机床技术将获得更广泛、更快的发展。 全套设计（图纸）请联系 174320523 各专业都有 2 组合机床总体设计 组合机床的设计，目前基本上有两种情况 [2]： 第 一，是根据具体加工对象的具体情况进行专门的设计，这是当前最普遍的做法。 第 二， 是 随着组合机床在我国机 械行业的广泛使用，广大工人总结自己生产和使用组合机床的经验，发现组合机床不仅在其组成部件方面有共性，可设计成通用部件，而且一些行业在完成一定工业范围的组合机床是 具有很大 相似 度 的，有可能设计为通用的组合机床，这种机床 被 称为 “专能组合机床 ”。 这种专能组合机床不需要每次按具体加工对象进行专门 的 设计和生产，可以设计为通用 配件 ，组织成批生产，然后按被加工零件的具体需要，配以简单的夹具及刀具，即可组成加工一定 要求 对象的高效设备。 零件图分析 对零件图进行分析可以熟悉产品的性能及用途 、 工作条件 等 ，从而 成为 各项 技术要求制定的依据，找出主要的技术要求和关键技术问题。 这次设计要加工的零件是变速箱箱体。 零件的结构特点及功用 变速箱是汽车、拖拉机 等 传动系统的主要部件，而变速箱箱体是变速箱的主要零件 ，它的主要作用是支承各种传动轴，是典型的箱体类零件。 如图所示为汽车变速箱体零件图，前端面上 Φ110H7/Φ100H7 同轴孔为 输入、输出轴轴孔 ,Ф62/Ф90 同轴孔为中间轴轴孔 ,后端面上 Φ30孔为倒挡齿轮轴轴孔。 图 变速箱零件图 全套设计（图纸）请联系 174320523 各专业都有 变速箱的主要技术要求 轴承孔是用来安装轴 承的 ,所以其尺寸误差和几何形状误差会使轴承与孔的配合不良 ,轴承孔的尺寸公差等级为 IT7,轴承孔的几何形状精度除作特殊规定外 ,一般都在尺寸公差范围内。 变速箱上轴承孔的中心线间的平行度与齿轮传动精度及齿宽等因素有关 ,其误差大小直接影响齿轮啮合质量和变速箱的正常工作 ,太大时会出现噪音 ,冲击振动以及齿轮寿命下降 等现象 ,变速箱体的孔的中心线平行度公差等到级为 IT6IT7。 变速箱体上轴承孔的中心距公差由齿轮传动中心距标准公差所决定 ,公差大小会引起齿轮侧隙过大或做无侧隙的啮合 ,甚至会 出现 咬死 现象。 同一轴线上各孔的同轴度误差及轴承孔中心线对所在面的垂直度误差 ,会 使轴与轴承装到箱体上产生歪斜 ,使轴产生轴向窜动和径向跳动 ,使输出轴上的齿轮与后桥内的驱动齿轮不能很好的啮合 ,同时也使温度升高 ,加剧轴承的磨损 ,变速箱体上孔与面的垂直度公差等级一般取 IT8。 变速箱体上主要表面的粗糙度 :轴承孔及变速杆为 Ra=，上、前、后平面为Ra=。 变速箱的体的材料和毛坯 由于箱体结构复杂 ,故通常采用铸铁铸造 .变速箱体材料为 HT200,其上主要支承孔在铸造时铸出。 组合机床工艺方案的制定 制定组合机床工艺方案是设计组合机床最重要的步骤之一。 工艺方案制定的正确与否 、合理与否 ，将决定机床能否达到 “重量轻、体积小、结构简单、使用方便、效率高、质量好 ”的要求 [3]。 为了使机床方案制定的合理、先进，必须密切联系实际，总结生产实践经验，全面了解被加工零件的加工情况和影响机床方案制定的因素。 影响机床工艺方案制定的主要因素有： 1) 加工的工序和加工精度的要求 被加工零件需要在组合机床上完成的工序和加工精度，是制定机床工艺方案的主要依据。 制定工艺方案时，首先需要全面分 析工件的加工精度及技术要求，了解现场加工工艺及保证精度的有效措施。 图示变速箱加工的工序是对双面共 6 个孔的加工，精度要求两对孔公共轴线的不同轴度小于 ，轴线与轴线间的平行度不低于。 2） 被加工零件的特点 如被加工零件的材料及硬度、加工部位的结构形式、工件的刚性、工艺基面等，对于机床工艺方案的制定都有重要的影响。 该变速箱是典型箱体类零件，材料 HT200。 在加工双面孔之前，工件需经过铣工艺基准面、铣端面、加工定位孔等。 因工件有无适当的工艺基面也是工艺方案制订的重要因素。 3） 工件的生产方式 被加工零件的生产批量的大小，对机床工艺方案的制定也有影响。 对大批量生产的箱体零件，工序安排上，一般趋于分散。 而且其粗加工、半精加工及精加工也分别在不同机全套设计（图纸）请联系 174320523 各专业都有 床上进行。 这样，机床虽然多一些，但由于生产批量很大，从提高生产率、稳定地保证加工精度的角度来说仍然是合理的。 工艺基面的分析 选择工艺基面和夹压部位是制定工艺方案极其重要的问题。 工艺基面选择的正确，将能实现最大限度的工序集中，从而减少机床台数，也是保证加工精度的重要条件。 结合该变速箱的结构特点及箱体零件在组合机床上典 型的定位方式，采用 “一面两销 ”定位。 “一面两销 ”的定位方法有如下特点 [3]： “一面两销 ”的定位方法很简便的消除工件的六个自由度，使工件获得 稳定的固定位置。 1. “一面两销 ”的定位方法，有同时加工五个面的可能。 既能高度的集中加工工序，又有利于提高各面上孔的位置精度。 2. “一面两销 ”的定位方法可以作为从粗加工到精加工的全部工序加工的基准，使整个工艺过程实现基准统一。 3. “一面两销 ”的定位方法使夹紧方便，夹紧机构简单。 容易使夹紧力对准支承，消除夹紧力引起工件变形对加工精度的影响。 4. “一面两销 ”的定位方法易于实现自动 化定位，并有利于防止切屑落入基面。 在选择工艺基面的同时要相应的决定夹压位置。 因为它对定位的可靠，工件的稳定以及保证加工精度都有直接的影响。 确定夹压位置时应注意如下的问题： 1. 保证工件夹压后定位稳定。 组合机床是按集中工序组成的。 常常是多轴、多面同时加工，切削负荷重。 为了使工件在加工过程中不产生位移和振动，必须将工件牢固的夹住，并具有足够的夹压刚度。 2. 夹压点应避免放在工件加工部位的上方，力求使其靠近箱体的筋或壁，以减少夹压变形而影响加工精度。 3. 对刚性差的工件，力求使夹压点对着定位支承点。 加工工艺的 分析 分析被加工零件的工艺，亦是制定工艺方案极其重要的问题，我们要认真地分析被加工零件加工工艺的需要和组合机床完成工艺的可能，正确的确定组合机床的加工方案。 当被加工孔直径在 φ40mm 以上时，组合机床上多采用镗削方法加工。 但当被加工孔较短，直径虽在 φ40mm以下，甚至直径为 φ10mm左右的孔，亦可采用镗削的方法加工。 组合机床上镗孔可达 IT6~IT7 级精度，表面粗糙度在 左右，孔间的位置精度可达~ , 若用一根镗杆镗削几层同心孔系时，孔的不同轴度可以保证在~ 范围内，若分别由两根镗杆从两端加工时，孔的不同轴度可以达到~。 组合机床镗孔分别采用导向加工和不导向的刚性主轴两种加工。 大直径深孔，多采用刚性主轴加工。 一些中等直径单层或多层孔，一般都采用导向加工。 该变速箱镗组合机床就是采用的导向加工，同时考虑到粗镗孔的过程中，切削量大，震动影响大，势必影响镗孔的位置精度和同轴度，满足不了零件的技术要求和加工精度，因此才用 “内滚式 ”导向或浮动卡头，以提高和保证加工质量。 全套设计（图纸）请联系 174320523 各专业都有 加工余量的确定 为了使加工过程能正常地进行，可靠的保证加工精度， 还必须合理的确定工序间的余量。 组合机床上进行孔加工及制订工艺方案。