開(kāi)題報(bào)告動(dòng)力箱箱體孔系組合鉆床設(shè)計(jì)（右多軸箱）

1、畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開(kāi) 題 報(bào) 告動(dòng)力箱箱體孔系組合鉆床設(shè)計(jì)（右多軸箱）學(xué) 院：機(jī)械工程學(xué)院 班 級(jí)：機(jī)自0803班 學(xué)生姓名：丁旺生 指導(dǎo)教師：王正君 職 稱：教授 2011年11月15日畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告課題題目動(dòng)力箱箱體孔系組合鉆床設(shè)計(jì)（右多軸箱）課題性質(zhì)a b c d e 課題來(lái)源a b c d 成果形式a b c d e 同組同學(xué)吳雙 蔣駿賢 保揚(yáng)一、研究目的：本課題從企業(yè)實(shí)際需求出發(fā)，在全面分析被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸精度、被加工孔相互之間位置精度、表面粗糙度和技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，目的在于解決采用現(xiàn)有設(shè)備不僅工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)率低，而且零件加工精度難以保證的問(wèn)題。因此根據(jù)實(shí)際需要，我們

2、組要設(shè)計(jì)一臺(tái)43孔單工位組合鉆床，其中，我負(fù)責(zé)鉆床左多軸箱的設(shè)計(jì)。(2) 主要研究?jī)?nèi)容：二、課題來(lái)源及意義ld1100柴油機(jī)是山東萊陽(yáng)動(dòng)力機(jī)械動(dòng)力總廠的新產(chǎn)品，年產(chǎn)量5萬(wàn)臺(tái)。柴油機(jī)箱體是柴油機(jī)的主要零件，其三面有43個(gè)孔，孔間要求位置精度高。由于箱體批量大、孔的位置精度高因而設(shè)計(jì)一臺(tái)組合鉆床完成箱體三面43孔的加工，以保證生產(chǎn)綱領(lǐng)的完成。本組合鉆床采用三面臥式單工位專用夾具液壓電器互鎖控制，43個(gè)鉆頭同時(shí)加工的方式，孔的鉆削位置精度可達(dá)要求。按本設(shè)計(jì)方案制造出的43孔組合鉆床將期望具有以下優(yōu)點(diǎn):1.提高生產(chǎn)率在本臺(tái)組合鉆床上加工該零件，由于是43把刀具同時(shí)加工，縮短了輔助時(shí)間，提高了生產(chǎn)率。2

3、.提高加工精度在普通鉆床上加工，由于是采用多工步，各孔的位置精度不易保證，廢品率一般在2%，采用43孔組合鉆床，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，都嚴(yán)格控制設(shè)計(jì)零件的精度，且是多刀同時(shí)加工，所加工出的零件位置精度均在要求范圍內(nèi)，廢品率為0。3.降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度采用普通鉆床逐孔加工法，工人頻繁忙于裝夾工件、起動(dòng)機(jī)床、進(jìn)刀、退刀、停車(chē)及卸工件，勞動(dòng)強(qiáng)度大。43孔組合機(jī)床改善了以上狀況，使加工同樣數(shù)量的零件，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低。4.提高經(jīng)濟(jì)效益生產(chǎn)率的提高，使得年產(chǎn)量成幾十倍增長(zhǎng);所需工人人數(shù)的減少，減少了工時(shí)的開(kāi)支。為企業(yè)帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。（1）組合機(jī)床發(fā)展情況1.組合機(jī)床的由來(lái)組合機(jī)床是按系列化標(biāo)

4、準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的通用部件和按被加工零件的形狀及工藝要求設(shè)計(jì)的專用部件組成的專用機(jī)床。組合機(jī)床是隨著生產(chǎn)的發(fā)展，由萬(wàn)能機(jī)床和專用機(jī)床發(fā)展來(lái)的。它既有專用機(jī)床效率高結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，又有萬(wàn)能機(jī)床能夠重新調(diào)整，以適應(yīng)新工件加工的特點(diǎn)。為此，將機(jī)床上帶動(dòng)刀具對(duì)工件進(jìn)行切削運(yùn)動(dòng)的部分以及床身、立柱、工作臺(tái)等設(shè)計(jì)制造成通用的獨(dú)立部件，稱為“通用部件”。根據(jù)工件加工的需要，用這些通用部件配以部分專用部件就可組成機(jī)床，這就是組合機(jī)床。當(dāng)加工對(duì)象改變了，用這些通用部件，只將部分專用部件改造，又可以組成加工新工件的機(jī)床。組合機(jī)床是按工序集中原則設(shè)計(jì)的，即在一臺(tái)機(jī)床上可以同時(shí)完成許多同種工序的加工。2.組合機(jī)床技術(shù)裝備現(xiàn)狀

5、與發(fā)展趨勢(shì)組合機(jī)床及其自動(dòng)線是集機(jī)電于一體的綜合自動(dòng)化程度較高的制造技術(shù)和成套工藝裝備。它的特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，因而被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、交通、能源、軍工、輕工、家電等行業(yè)。我國(guó)傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線主要采用機(jī)、電、氣、液壓控制，它的加工對(duì)象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類(lèi)和軸類(lèi)零件(近年研制的組合機(jī)床加工連桿、板件等也占一定份額)，完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔，加工各種螺紋、銼孔、車(chē)端面和凸臺(tái)，在孔內(nèi)銼各種形狀槽，以及銑削平面和成形面等。組合機(jī)床的分類(lèi)繁多，有大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床，有單面、雙面、三面、臥式、立式、傾斜式、復(fù)合式，還有多工位回轉(zhuǎn)臺(tái)式組合機(jī)床等;隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步

6、，一種新型的組合機(jī)床柔性組合機(jī)床越來(lái)越受到人們的青睞，它應(yīng)用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動(dòng)更換，配以可編程序控制器(plc)、數(shù)字控制(nc)等，能任意改變工作循環(huán)控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并能靈活適應(yīng)多品種加工的可調(diào)可變的組合機(jī)床。另外，近年來(lái)組合機(jī)床加工中心、數(shù)控組合機(jī)床、機(jī)床輔機(jī)(清洗機(jī)、裝配機(jī)、綜合測(cè)量數(shù)控組合機(jī)床、試驗(yàn)機(jī)、輸送線)等在組合機(jī)床行業(yè)中所占份額也越來(lái)越大。由于組合機(jī)床及其自動(dòng)線是一種技術(shù)綜合性很高的高技術(shù)專用產(chǎn)品，是根據(jù)用戶特殊要求而設(shè)計(jì)的，它涉及到加工工藝、刀具、測(cè)量、控制、診斷監(jiān)控、清洗、裝配和試漏等技術(shù)。我國(guó)組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線總體技術(shù)水平比發(fā)達(dá)國(guó)家要相

7、對(duì)落后，國(guó)內(nèi)所需的一些高水平組合機(jī)床及自動(dòng)線幾乎都從國(guó)外進(jìn)口。工藝裝備的大量進(jìn)口勢(shì)必導(dǎo)致投資規(guī)模的擴(kuò)大，并使產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高。因此，市場(chǎng)要求我們不斷開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新工藝，研制新產(chǎn)品，由過(guò)去的“剛性”機(jī)床結(jié)構(gòu)，向“柔性”化方向發(fā)展，滿足用戶需求，真正成為剛?cè)峒鎮(zhèn)涞淖詣?dòng)化裝備。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇和對(duì)產(chǎn)品需求的提高，高精度、高生產(chǎn)率、柔性化、多品種、短周期、數(shù)控組合機(jī)床及其自動(dòng)線正在沖擊著傳統(tǒng)的組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)，因此組合機(jī)床裝備的發(fā)展思路必須是以提高組合機(jī)床加工精度、組合機(jī)床柔性、組合機(jī)床工作可靠性和組合機(jī)床技術(shù)的成套性為主攻方向。一方面，加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，提高組合機(jī)床產(chǎn)品數(shù)控化率;另一方面，進(jìn)一步

8、發(fā)展新型部件，尤其是多坐標(biāo)部件，使其模塊化、柔性化，適應(yīng)可調(diào)可變、多品種加工的市場(chǎng)需求。從2002年年底第21屆日本國(guó)際機(jī)床博覽會(huì)上獲悉，在來(lái)自世界10多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的500多家機(jī)床制造商和團(tuán)體展示的最先進(jìn)機(jī)床設(shè)備中，超高速和超高精度加工技術(shù)裝備與復(fù)合、多功能、多軸化控制設(shè)備等深受歡迎。據(jù)專家分析，機(jī)床裝備的高速和超高速加工技術(shù)的關(guān)鍵是提高機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度。該屆博覽會(huì)上展出的加工中心，主軸轉(zhuǎn)速1000020000r/min，最高進(jìn)給速度可達(dá)20一60m/min;復(fù)合、多功能、多軸化控制裝備的前景亦被看好。在零部件一體化程度不斷提高、數(shù)量減少的同時(shí)，加工的形狀卻日益復(fù)雜。多軸化控制的機(jī)床

9、裝備適合加工形狀復(fù)雜的工件。另外，產(chǎn)品周期的縮短也要求加工機(jī)床能夠隨時(shí)調(diào)整和適應(yīng)新的變化，滿足各種各樣產(chǎn)品的加工需求。然而更關(guān)鍵的是現(xiàn)代通信技術(shù)在機(jī)床裝備中的應(yīng)用，信息通信技術(shù)的引進(jìn)使得現(xiàn)代機(jī)床的自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高，操作者可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或手機(jī)對(duì)機(jī)床的程序進(jìn)行遠(yuǎn)程修改，對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行監(jiān)控并積累有關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)遠(yuǎn)程的設(shè)備進(jìn)行維修和檢查、提供售后服務(wù)等。在這些方面我國(guó)組合機(jī)床裝備還有相當(dāng)大的差距，因此我國(guó)組合機(jī)床技術(shù)裝備高速度、高精度、柔性化、模塊化、可調(diào)可變、任意加工性以及通信技術(shù)的應(yīng)用將是今后的發(fā)展方向。（2）本課題研究的主要內(nèi)容我所負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的柴油機(jī)箱體左側(cè)面有13個(gè)孔待加工，原來(lái)采用的加工

10、方案是在普通鉆床上逐孔加工，工人頻繁忙于裝夾工件、啟動(dòng)機(jī)床、進(jìn)刀、退刀、停車(chē)及卸工件等，不僅工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且生產(chǎn)率也低，不利于保證產(chǎn)品加工精度。在對(duì)這13孔進(jìn)行精度、相互之間位置要求以及零件的裝配要求分析的基礎(chǔ)上，重新制定出合理的機(jī)械加工工藝方案，將13個(gè)孔安排在一道工序上完成。由于在本臺(tái)組合鉆床上需同時(shí)加工13個(gè)孔，不僅孔多、間距小，而且孔的排列分散，采用常規(guī)方案排箱無(wú)法實(shí)現(xiàn)12孔的工序集中。因此本鉆床的主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)采用變位齒輪和滾珠軸承，將常規(guī)情況下不能完成的排箱得以實(shí)現(xiàn)，從而使需在多工序完成的鉆削加工在同一工步完成。底座、滑臺(tái)、動(dòng)力頭等通用部件的合理選用;齒輪箱排箱結(jié)構(gòu)緊湊;夾

11、具部分定位合理可靠;工件裝夾方便靈活;刀具更換簡(jiǎn)便;機(jī)械化程度高;減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度是本文研究的主要內(nèi)容。三、參考文獻(xiàn)1遲建山主編.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(第二版).機(jī)械工業(yè)出版社.2003.2叢風(fēng)廷王大康主編.組合機(jī)床設(shè)計(jì)(第二版).上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.1993.3大連組合機(jī)床研究所編.組合機(jī)床設(shè)計(jì)第一冊(cè)機(jī)械部分.機(jī)械工業(yè)出版，1975.4大連組合機(jī)床研究所編.組合機(jī)床設(shè)計(jì)第二冊(cè)液壓部分.機(jī)械工業(yè)出版社，1975.5大連組合機(jī)床研究所編.組合機(jī)床設(shè)計(jì)第三冊(cè)電氣部分.機(jī)械工業(yè)出版社，1975.6大連組合機(jī)床研究所編.組合機(jī)床設(shè)計(jì)參考圖冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，1975.7金振華主編.組合機(jī)床及其調(diào)整與使用.機(jī)械工業(yè)出版社，1990.8李慶壽主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，1984.9劉庶民主編.機(jī)床改造的思路與實(shí)用技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社.1992.10吳宗澤主編.機(jī)械設(shè)計(jì)禁忌.機(jī)械工業(yè)出版社.1997.11吳宗澤主編.機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社.1988.12謝家瀛主編.組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，1999.13張接信主編.組合機(jī)床及其自動(dòng)