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洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告系(部):2012年3月15日(學(xué)生填表)課題名稱半軸殼體復(fù)合式組合機(jī)床多軸箱及夾具設(shè)計(jì)學(xué)生姓名侯動(dòng)力專業(yè)班級B080206課題類型工程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師鮑莉職稱副教授課題來源自擬1.綜述本課題國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài),說明選題的依據(jù)和意義在效率就是生命的今天,如何提高機(jī)床的生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益的最大化成為了現(xiàn)實(shí)中的一大課題。于是,工程人員推出了專用機(jī)床,但是專用機(jī)床的制造成本高,設(shè)計(jì)周期長,通用性低。于是,組合機(jī)床問世了組合機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)件占全部零件的70%~80%,制造周期短,投資少,經(jīng)濟(jì)效果好;組合機(jī)床采用多刀加工,自動(dòng)化程度高,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,勞動(dòng)強(qiáng)度低;組合機(jī)床的零部件大多為標(biāo)準(zhǔn)件,當(dāng)產(chǎn)品更新時(shí)其零部件可以重復(fù)利用;組合機(jī)床易于聯(lián)合組成自動(dòng)化生產(chǎn)線,適合大規(guī)模設(shè)計(jì)和制造。本課題主要對半軸筒體組合機(jī)床進(jìn)行設(shè)計(jì)。組合機(jī)床已成為產(chǎn)品更新,技術(shù)改造,提高生產(chǎn)效率和高速發(fā)展必不可少的設(shè)備之一。組合機(jī)床及其自動(dòng)線是集機(jī)電與一體的綜合自動(dòng)化程度較高的制造技術(shù)和成套工藝裝備。。我國傳統(tǒng)的綜合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線主要采用機(jī)、電、氣、液壓控制,他的加工對象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類和軸類零件,完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸空、加工各種螺紋、鏜孔、車斷面和凸臺,在孔內(nèi)鏜各種形狀的槽,以及銑削平面和成型面等。近幾年組合機(jī)床加工中心、數(shù)控組合機(jī)床、機(jī)床輔機(jī)等在組合行業(yè)中所占的比例也越來越大。組合機(jī)床的發(fā)展趨勢有以下特點(diǎn):(1)提高其先進(jìn)性、可靠性、實(shí)用性和性能價(jià)格比,力求價(jià)廉,切實(shí)用于生產(chǎn),產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效果。這是當(dāng)前世界機(jī)床技術(shù)發(fā)展的主流。(2)進(jìn)一步提高和開發(fā)高精度、高效率、高自動(dòng)化及多樣性、成套性、合性的機(jī)與環(huán)節(jié)。這是目前世界機(jī)床技術(shù)發(fā)展的根本趨勢。(3)對不同生產(chǎn)規(guī)模,大中小不同技術(shù)水平的工廠,從提高加工精度、全面提高技術(shù)水平來講,都是有利的長遠(yuǎn)趨勢。2.研究的基本內(nèi)容,擬解決的主要問題研究的基本內(nèi)容1)多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的擬定;2)主軸轉(zhuǎn)速的驗(yàn)算、主軸坐標(biāo)尺寸的計(jì)算及檢驗(yàn);3)傳動(dòng)齒輪齒數(shù)及模數(shù)的確定;4)繪制主軸箱坐標(biāo)檢查圖、裝備總圖等;5)夾具的設(shè)計(jì)計(jì)算;擬解決的主要問題多軸箱:主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖的繪制;主軸結(jié)構(gòu)型式的選擇及動(dòng)力計(jì)算;傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算;主軸箱坐標(biāo)的計(jì)算;主軸箱總圖的設(shè)計(jì)。夾具:根據(jù)工件的定位原理,確定工件的定位方式,選擇定位元件;確定刀具的對準(zhǔn)及引導(dǎo)方式,選擇適宜的加緊機(jī)構(gòu);確定其它元件或裝置的結(jié)構(gòu)型式;協(xié)調(diào)各裝置、元件的布局,確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)。3.研究步驟、方法及措施多軸箱:1)繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖。多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖,是根據(jù)“三圖一卡”整理編繪出來的,其內(nèi)容包括多軸箱設(shè)計(jì)的原始要求和已知條件。2)主軸結(jié)構(gòu)型式的選擇及動(dòng)力計(jì)算。主軸結(jié)構(gòu)型式由零件加工工藝決定,并應(yīng)考慮主軸的工作條件和受力情況。初定主軸直徑一般在編制“三圖一卡”時(shí)進(jìn)行。初選模數(shù)由m≥(30~32)估算(N—齒輪傳遞功率/kw;Z--一對齒輪中小齒輪的齒數(shù);n—小齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)/分),再通過類比確定。多軸箱動(dòng)力的計(jì)算包括計(jì)算多軸箱所需功率和進(jìn)給力兩項(xiàng)。3)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算。對傳動(dòng)系統(tǒng)的要求:盡量用一根中間傳動(dòng)軸帶動(dòng)多根主軸當(dāng)齒輪嚙合中心距不符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí),可用變位齒輪或略變動(dòng)傳動(dòng)比的方法解決;一般情況下,盡量不采用主軸帶動(dòng)主軸的方案,因?yàn)檫@會(huì)增加主軸的負(fù)荷。如果遇到主軸分布密集而且負(fù)荷又不大時(shí),為了減少中間軸,也可用一根主軸帶1~2根或更多主軸的方案;為使結(jié)構(gòu)緊湊,主軸箱體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)副的最佳傳動(dòng)比為1~1.5,在主軸箱后蓋內(nèi)的第ⅳ排齒輪,根據(jù)需要,其傳動(dòng)比可以取大些,但一般不超過3~3.5;根據(jù)轉(zhuǎn)速與扭矩成反比的道理,一般情況下如驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速過高時(shí),可采用逐步降速傳動(dòng),如驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速較低時(shí)可以先使速度升高一點(diǎn)再降速,這樣可使傳動(dòng)鏈前面幾根軸、齒輪等在高轉(zhuǎn)速下工作,結(jié)構(gòu)緊湊些;粗加工切削力大,主軸上的齒輪應(yīng)盡量安排靠近前支撐,以減少主軸的扭轉(zhuǎn)變形;不同軸上齒輪不向撞,可放在箱體內(nèi)同一排上或不同排上,齒輪與軸相碰,可放在后蓋內(nèi)。主軸分布類型:同心圓分布,直線分布,任意分布。傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法:a)將主軸劃分為各種分布類型,盡可能使之形成同心圓分布,用一根中間軸帶動(dòng)主軸。b)確定驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向及其在主軸箱上的位置。當(dāng)采用機(jī)械或液壓滑臺時(shí),可任意選擇;當(dāng)采用機(jī)械動(dòng)力頭時(shí),其轉(zhuǎn)因與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向有關(guān),規(guī)定為逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)。c)用最少數(shù)量的齒輪和中間傳動(dòng)軸把驅(qū)動(dòng)軸和各主軸連接起來:當(dāng)主軸數(shù)量不多,分布比較分散時(shí),可以從驅(qū)動(dòng)軸開始,分幾路單獨(dú)和各主軸聯(lián)系;當(dāng)主軸數(shù)量較多且較分散時(shí),可先將比較接近的主軸分成幾組,然后從主軸布置起,最后連到驅(qū)動(dòng)軸上。d)主軸箱的變速和操縱:起變速方法可用交換齒輪、滑移齒輪、電磁離合器等,其設(shè)計(jì)方法與普通機(jī)床相同。e)潤滑油泵安排:油泵軸的位置要盡量可能的靠近油池,油泵軸的轉(zhuǎn)速根據(jù)工作條件定。主軸4)多軸箱坐標(biāo)計(jì)算。為方便主軸箱的加工,設(shè)計(jì)時(shí)必須選擇基準(zhǔn)坐標(biāo)架。通常采用直角坐標(biāo)系,用XOY表示。通常為兩種方法:a)坐標(biāo)架原點(diǎn)在定位銷孔上,用立式坐標(biāo)鏜床加工主軸箱體上的孔系比較方便,此種方法適用于不以底面作為安裝基面的主軸箱。b)坐標(biāo)架的橫軸選在箱體底面,縱軸通過定位銷孔,常用于在臥式坐標(biāo)鏜床上加工主軸箱體的孔系。5)主軸箱總圖設(shè)計(jì):a)主視圖和側(cè)視圖;b)展開圖;c)主軸和傳動(dòng)軸裝配表;d)主軸箱技術(shù)條件。夾具:1)研究原始資料、分析設(shè)計(jì)任務(wù)。工藝人員在編制零件的工藝規(guī)程時(shí),提出了相應(yīng)的夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書,其中對定位基準(zhǔn)、夾緊方案及有關(guān)要求作了說明。夾具設(shè)計(jì)人員根據(jù)任務(wù)書進(jìn)行夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。為了使設(shè)計(jì)的夾具能夠滿足上述基本要求,設(shè)計(jì)前要認(rèn)真收集和研究以下資料:a)生產(chǎn)綱領(lǐng);b)零件圖及工序圖;c)零件工藝規(guī)程圖;d)夾具結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)。2)確定夾具的結(jié)構(gòu)方案。結(jié)構(gòu)方案包括:a)根據(jù)工件的定位原理,確定工件的定位方式,選擇定位元件;b)確定刀具的對準(zhǔn)及引導(dǎo)方式,選擇刀具的對準(zhǔn)及引導(dǎo)元件;c)確定工件的夾緊方式,選擇適宜的夾緊機(jī)構(gòu);d)確定其它元件或裝置的結(jié)構(gòu)型式,如定位元件、分度裝置等;e)協(xié)調(diào)各裝置、元件的布局,確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)。3)繪制夾具總圖。繪制總圖時(shí)應(yīng)遵循國家制圖標(biāo)準(zhǔn),比例應(yīng)盡量取1:1,其主視圖應(yīng)取操作者實(shí)際工作時(shí)的位置,以便夾具裝配及使用時(shí)參考。繪制總圖的順序:先用雙點(diǎn)畫線繪出工件的輪廓外形和主要表面,并用網(wǎng)紋線表示出加工余量。圍繞工件的幾個(gè)視圖依次繪出定位元件、對定元件、夾緊機(jī)構(gòu)以及其它元件、裝置,最后繪制出夾具體及連接件,把夾具的各組成元件、裝置連成一體。4)確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸、配合和技術(shù)條件。應(yīng)標(biāo)注的尺寸和配合有五大類:a)工件與定位元件的聯(lián)系尺寸;b)夾具與刀具的聯(lián)系尺寸;c)夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸;d)夾具內(nèi)部的配合尺寸;e)夾具的外廓尺寸。應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)條件:a)定位元件之間或定位元件與夾具體底面間的位置要求;b)定位元件與連接元件間的位置要求;c)對刀元件與連接件的位置要求;d)定位元件與導(dǎo)引元件的位置要求。4.研究工作進(jìn)度第1~3周:借閱相關(guān)資料、收集相關(guān)文章、完成開題報(bào)告第4~6周:熟悉加工零件、了解用途、繪制零件圖第7~13周:確定設(shè)計(jì)方案、分析、計(jì)算、繪圖第14~15周:編寫說明書、定稿、打印、答辯前準(zhǔn)備階段5.主要參考文獻(xiàn)1沈陽工業(yè)大學(xué)大連鐵道學(xué)院吉林工學(xué)院編組合機(jī)床設(shè)計(jì)。上海。上??茖W(xué)技術(shù)出版社,19852周誦明主編機(jī)械類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。武漢。華中理工大學(xué)出社,19933謝家瀛主編組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡明手冊。北京。機(jī)械工業(yè)出版社,20024劉守勇主編陳殿學(xué)劉彥竹副主編機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具。北京。械工業(yè)出版社,19995秦國華張衛(wèi)紅著機(jī)床夾具的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。北京。航空工業(yè)出版社,20066趙雪松任小中于華主編機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)。武漢。華中科技大學(xué)出版社,20097叢曉霞馮憲章主編逢明華副主編機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)。北京。北京大學(xué)出版社,20088孫桓陳作模葛文杰主編西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編機(jī)械原理。北京。高等教育出版社,20069濮良貴紀(jì)名剛主編陳國定吳立言副主編西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編著機(jī)械設(shè)計(jì)。北京。高等教育出版社,200610郭紀(jì)林余貴英主編郝立華主審機(jī)械制圖。大連。大連理工出版社,200511何永熹武充沛主編幾何精度規(guī)范學(xué)。北京。北京理工大學(xué)出版社,200612王昆何小柏汪信遠(yuǎn)主編機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)。北京。高等教育出版社,199613趙雪松任小中趙曉芬

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