【正文】 陽泉學院畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)生姓名：牛浩勝專業(yè)：數(shù)控技術(shù)學號：090523049指導(dǎo)教師：荊忠亮所屬系（部）：機電系 二〇一二年五月陽泉學院畢業(yè)設(shè)計評閱書題目：　　　　　掘進機箱體加工工藝及組合機床設(shè)計　　　　　機電系　系　數(shù)控　專業(yè) 姓名牛浩勝設(shè)計時間：2012年3月5日～2012年5月20日 評閱意見：成績： 　　　　　　　　　　　　　　　指導(dǎo)教師：　　　　?。ê炞郑　　　　　　　　　　　　? 職　　務(wù)：　　　　　（簽字）　　　　201 年　月　日陽泉學院畢業(yè)設(shè)計答辯記錄卡 機電系 系　數(shù)控 專業(yè) 姓名 牛浩勝　　答 辯 內(nèi) 容問 題 摘 要評 議 情 況　　　　　　　　　 記錄員： （簽名）成 績 評 定指導(dǎo)教師評定成績答辯組評定成績綜合成績注：評定成績?yōu)?00分制，指導(dǎo)教師為30%，答辯組為70%。專業(yè)答辯組組長：　　　　?。ê灻? 201 年　　月　　日32前 言掘進機是用于開鑿平直地下巷道的機器。掘進機分為開敞式掘進機和護盾式掘進機。價格一般在上億元人民幣。主要由行走機構(gòu)、工作機構(gòu)、裝運機構(gòu)和轉(zhuǎn)載機構(gòu)組成。隨著行走機構(gòu)向前推進，工作機構(gòu)中的切割頭不斷破碎巖石，并將碎巖運走。有安全、高效和成巷質(zhì)量好等優(yōu)點，但造價大，構(gòu)造復(fù)雜，損耗也較大。19 世紀中葉，西方的文明陶醉于鐵路的修建。夢想家們在地圖上畫滿彎曲的路線。然而，人類的夢想一次又一次被大山阻隔。諸如阿爾卑斯山脈那樣連綿峰巒，不斷向人們提出挑戰(zhàn)。繞過這些阻礙費時費力。理想的方法是勇往直前，開鑿隧道。但這意味著巨大的支出。隧道工程的工作面之小，大部分時間浪費在工序銜接上，時間就是金錢，隧道工程費時費力的表現(xiàn)確實讓人心寒。解決方法是明顯的：建造一臺大機器。加大機器動力，把工業(yè)革命帶入地先驅(qū)者是一個是叫亨利約瑟. 毛瑟（Maus）的比利時工程師。他在 1845 年得到撒丁國王的許可修建一條連接法國和意大利的鐵路。毛瑟在國際采礦業(yè)具有顯赫聲名和超強自信。他對爬越山口的方案不以為然，堅持要走直線，尤其是在著名的Cenis山口附近，要以隧道穿越Frejus山。毛瑟的“片山機(mountainslicer) ” 1846 年在都靈附近的一個軍工廠組裝成形。他龐大而復(fù)雜，體積超過一節(jié)火車頭。他有一百多個鉆頭。整個機器儼然就是凸輪，拉桿，活塞和彈簧的叢林。不論實用與否，它確實是沉思的產(chǎn)物。機器建成后，來自各地的參觀者絡(luò)繹不絕，視其為歷史的紀念碑。掘進機需要巨大的推進力。這些能量是在隧道外產(chǎn)生的并通過復(fù)雜的機械連接到工作面。隧道越深，連接就越長，而傳輸過程中的能量損失也就越大?？雌饋怼捌綑C”早晚會因為動力不足而僵死洞中。自信的毛瑟相信車到山前必有路，但持懷疑態(tài)度的人也沒有被說服。十年之后，有賴于大為改進的隧道通風技術(shù)，一條隧道緊鄰毛瑟路線，采用爆破法技術(shù)得以修建。毛瑟的“片山機”雖然沒有經(jīng)過實踐檢驗，但卻是公認世界上第一臺TBM。在以后的30年，設(shè)計試制了各式各樣的TBM共13臺，均有所進步，但都不能算成功。比較成功的是1881年波蒙特開發(fā)的壓縮空氣式TBM，共掘進了3mile多。從1881～1926年間，一些國家又先后設(shè)計制造了21臺掘進機之后，因受當時技術(shù)條件的限制，掘進機的開發(fā)處于停滯狀態(tài)。1930 年前后，人們已經(jīng)要放棄了。隧道掘進技術(shù)的專家芭芭拉斯塔克悲觀地預(yù)言：“未來二十年 ...巖石機械的專利會極其有限，甚至沒有。也不會再建造類似機械。天然巖石都有程度不等的裂縫。當滾刀（當時稱為切割輪）緊壓巖面的時候，壓力總是集中在巖石最薄弱的部分，使他們最先破碎。當滾刀轉(zhuǎn)動時，小的裂縫會不斷擴展，進一步分裂巖石。這就是滾刀破巖原因。 目前，在世界范圍內(nèi)的掘進機生產(chǎn)商有30余家，已生產(chǎn)掘進機約700多臺，最具實力的是美國羅賓斯公司、德國維爾特公司、海瑞克公司，加拿大羅威特公司(LOVAT)等。國外硬巖掘進機技術(shù)已經(jīng)相當成熟，結(jié)構(gòu)上不斷完善，有敞開式、單護盾、雙護盾等不同類型，以適應(yīng)不同的地質(zhì)條件。在國外使用掘進機施工隧洞已很普遍，尤其是3km以上的長隧洞，業(yè)主在招標書中明確規(guī)定要求投標商必須采用掘進機施工。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，技術(shù)的進步，掘進機廣泛應(yīng)用于礦山、隧道等行業(yè)中。特別是在隧道行業(yè)中，掘進機發(fā)揮著越來越重要的作用。1851年，美國工程師Charles Wilson設(shè)計設(shè)計了世界上第一臺連續(xù)掘進的隧道掘進機（Tunnel boring machine簡稱TBM})。但由于設(shè)計存在難以克服的滾刀問題，TBM難以與當時剛誕生的鉆爆法相媲美，無用武之地。1956年，美國的James Robbins仿照Charles Wilson的設(shè)計，采用滾刀，解決了第一臺TBM的刀其問題，獲得了成功。從此，TAI得以推廣?？偟恼f來，TBM掘進技術(shù)是目前世界上最為先進的隧道開挖方法，已成為未來隧道建設(shè)總的發(fā)展趨勢。它綜合匯集了計算機、新材料、自動化、信息化、系統(tǒng)科學、管理科學等高新技術(shù)，在一定程度上反映了一個國家的綜合實力與科技水平。 而掘進機箱體是掘進機的重要零件。箱體的結(jié)構(gòu)形式雖然多種多樣，但仍有共同的特點：形狀復(fù)雜、壁薄且不均勻，內(nèi)部呈腔形，加工部位多，加工難度大，既有精度要求較高的孔系和平面，也有許多精度要求較低的緊固孔。因此，一般中型機床制造廠用于箱體類零件的機械加工勞動量約占整個產(chǎn)品加工量的15%～20%?；谝陨系那闆r，這次的設(shè)計內(nèi)容就是掘進機箱體的加工及組合機床的設(shè)計。根據(jù)零件的技術(shù)要求編排出科學實用、方便、經(jīng)濟、合理的加工工藝，并從中選擇兩道工序進行夾具和組合機床的設(shè)計，總的來說就是編排一套科學、方便、經(jīng)濟、合理的加工方案，加工出高質(zhì)量的掘進機箱體，并使其加工成本盡可能降到最低。目 錄摘 要 11．概 述 2 2 3 3 3 3 發(fā)展適應(yīng)中、小批生產(chǎn)的組合機床 3 發(fā)展自動監(jiān)測技術(shù) 4 擴大工藝范圍 4 5 分類 5 5 5 5 7 掘進機箱體材料及毛坯 7 7 7 7 8 8 8 8 9 9 毛坯機械加工余量及工序尺寸確定 15 毛坯機械加工余量確定 15 15 15 15 16 18 18 18 18 機床加工精度 19 20 20 21 21,1通用部件的分類 2規(guī)格及配套關(guān)系 21 21 21 21 22 22 22 22 通用部件的選用 22 22 22 26 26 26 26 26 27 27 27 28 28結(jié) 論 30參考文獻 31致 謝 32陽泉學院————畢業(yè)設(shè)計說明書掘進機箱體加工工藝及組合機床設(shè)計摘 要近年來 隨著我國煤炭行業(yè)的快速發(fā)展，與之唇齒相依的煤機行業(yè)也日益受到重視。在煤炭行業(yè)綱領(lǐng)性文件《關(guān)于促進煤炭工業(yè)健康發(fā)展的若干意見》中，在全國煤炭工業(yè)科學技術(shù)大會上以及國家發(fā)改委出臺的煤炭行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整政策中，都涉及到發(fā)展大型煤炭井下綜合采煤設(shè)備等內(nèi)容。 　　掘進和回采是煤礦生產(chǎn)的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，國家的方針是：采掘并重，掘進先行。煤礦巷道的快速掘進是煤礦保證礦井高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)措施。采掘技術(shù)及其裝備水平直接關(guān)系到煤礦生產(chǎn)的能力和安全。高效機械化掘進與支護技術(shù)是保證礦井實現(xiàn)高產(chǎn)高效的必要條件，也是巷道掘進技術(shù)的發(fā)展方向。隨著綜采技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)已出現(xiàn)了年產(chǎn)幾百萬噸級、甚至千萬噸級超級工作面，使年消耗回采巷道數(shù)量大幅度增加，從而使巷道掘進成為了煤礦高效集約化生產(chǎn)的共性及關(guān)鍵性技術(shù)。 我國煤巷高效掘進方式中最主要的方式是懸臂式掘進機與單體錨桿鉆機配套作業(yè)線，也稱為煤巷綜合機械化掘進，在我國國有重點煤礦得到了廣泛應(yīng)用，主要掘進機械為懸臂式掘進機。 我國煤巷懸臂式掘進機的研制和應(yīng)用始于20 世紀60 年代，以30～50kW 的小功率掘進機為主，研究開發(fā)和生產(chǎn)使用都處于試驗階段。80 年代初期，我國淮南煤機廠（現(xiàn)重組為凱盛重工）引進了奧地利奧鋼聯(lián)公司AM50 型掘進機、佳木斯煤機廠（現(xiàn)隸屬于國際煤機）引進了日本三井三池制作所S100 型掘進機，通過對國外先進技術(shù)的引進、消化、吸收，推動了我國綜掘機械化的發(fā)展。但當時引進的掘進機技術(shù)屬于70 年代的水平，設(shè)備功率小、機重輕、破巖能力低及可靠性差，僅適合在條件較好的煤巷中使用，加之國產(chǎn)機制造缺陷，在使用中暴露了很多問題。國內(nèi)進一步加強對引進機型的消化吸收工作，積極研制開發(fā)了適合我國地質(zhì)條件和生產(chǎn)工藝的綜合機械化掘進裝備。經(jīng)過近30 年的消化吸收和自主研發(fā)，目前，我國 已形成年產(chǎn)1000 余臺的掘進機加工制造能力，研制生產(chǎn)了20 多種型號的掘進機，其截割功率從30kW 到200kW ，初步形成系列化產(chǎn)品，尤其是近年來，我國相繼開發(fā)了以EBJ120TP 型掘進機為代表的替代機型，在整體技術(shù)性能方面達到了國際先進水平?；灸軌驖M足國內(nèi)半煤巖掘進機市場的需求，半煤巖掘進機以中型和重型機為主，能截割巖石硬度為f＝6～8，截割功率在120kW 以上，機重在35t 以上。煤礦現(xiàn)用主流半煤巖巷懸臂式掘進機以煤科總院太原研究院院生產(chǎn)的EBJ120TP 型、EBZ160TY 型及佳木斯煤機廠生產(chǎn)的S150J 型三種機型為主，占半煤巖掘進機使用量的80％以上關(guān)鍵詞：巷道；回采巷道；懸臂式掘進機1．概 述在大批量生產(chǎn)中為了提高生產(chǎn)率，必須注意縮短加工時間和輔助時間，而且盡可能使輔助時間和加工時間重合，使每個工位安裝多個工件的同時進行多刀加工，實行工序高度集中，因而廣泛采用組合機床。組合機床是用已經(jīng)系列化、標準化的通用部件和少量專用部件組成的多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的高效專用機床，生產(chǎn)率比通用機床高幾倍至幾十倍，可以進行鉆、鏜、鉸、攻絲、車削、銑削、車孔端面等工序，隨著組合機床的發(fā)展，其工藝范圍日益擴大，如：焊接、熱處理、自動測量和自動裝配、清洗等非切削工序。1911年，美國為加工汽車零部件研制了組合機床。在發(fā)展初期，各機床制造廠都執(zhí)行自己的通用部件標準。為方便用戶使用和維修，提高互換性，1953年美國福特汽車公司和通用汽車公司與美國機床制造廠協(xié)商，確定機床通用部件標準化的原則，并規(guī)定了部件間聯(lián)系尺寸。1973年ISO公布了第一批組合機床通用部件標準，它包括了汽車、農(nóng)業(yè)、紡機和儀表工業(yè)。1978年、1983年又第二次作了增補。目前，我國組合機床的通用部件約占70%～90%。組合機床廣泛應(yīng)用于大批量生產(chǎn)的行業(yè)，如：汽車、拖拉機、電動機、內(nèi)燃機、閥門縫紉機等制造業(yè)。主要加工箱體零件，如汽缸體、變速箱體、汽缸蓋、閥體等，一些重要零件的關(guān)鍵加工工序，雖然生產(chǎn)批量不大，但也采用組合機床來保證其加工質(zhì)量。目前，組合機床的研制正向高效、高精度、高自動化的柔性方向發(fā)展。組合機床使用系列化、標準化的通用部件和少量的專用部件組成的多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的高校專用機床，其生產(chǎn)率比通用機床高幾倍至幾十倍，可進行鉆、鏜、鉸、攻絲、車削、銑削等切削加工。組合機床的通用部件和標準件約占7080%,這些部件是系列化的,%的專用部件是由被加工零件的形狀,輪廓尺寸,工藝和工序來決定,如夾具,主軸箱,刀具和工具等.在批量生產(chǎn)中為了提高生產(chǎn)率，必須要縮短加工時間和輔助時間，而且盡可能使輔助時間和加工時間重合，使每個工位裝夾多個工件同時進行多刀加工，實行工序高度集中，因而廣泛采用組合機床。一般的組合機床主要有六部分通用部件及兩部分專用部件組成。以復(fù)合立式三面鉆孔組合機床，它由側(cè)底座、力主底座、力主、動力箱、滑臺及中間底座等通用部件及多軸箱、夾具等專用部件組成。組合機床的專用部件往往也是由大量的通用零件和標準件組成。組合機床按主軸箱和動力箱的安置方式不同可分為以下幾種型式：1．臥式組合機床（動力箱水平安裝）。2．立式組合機床（動力箱垂直安裝）。3．側(cè)斜式組合機床（動力箱傾斜安裝）。4．復(fù)合式組合機床（動力箱具有上述