【正文】 目錄摘 要 1 關(guān)鍵詞 1 1 組合機床的特點 1 組合機床的發(fā)展前景 2 組合機床的工藝范圍 2 2. 零件分析及工藝規(guī)程設計 3 零件分析 4 零件的作用 4 零件的工藝分析 4 工藝規(guī)程設計 5 確定毛坯的制造形式 5 基面的選擇 5 制定工藝路線 6 確定工序尺寸、切削用量及基本工時 7 3. 組合機床總體設計 18 組合機床方案擬定 18 組合機床各部件配置擬定 18 4. 組合機床多軸箱設計 19 20 21 21 22 22 傳動系統(tǒng)的設計與計算 23 23 24 27 多軸箱坐標計算，繪制坐標檢查圖 28 ，計算主軸、驅(qū)動軸坐標 28 28 29 30 31 31 32 32 32 32 33 33 結(jié)論 33 致謝 33 支座加工工藝及組合機床設計摘 要：本文是對支座零件進行工藝分析，對每一工序進行分析、計算，確定切削用量和基本工時，制定機械工藝過程綜合卡，根據(jù)工序卡中的鉆4Φ13mm孔參數(shù)設計鉆孔組合機床。組合機床的設計，首先，繪制出多軸箱原始依據(jù)圖，擬定系統(tǒng)傳動路線；然后進行主軸及齒輪的確定及動力計算，動力源的選取，各軸軸承的選擇，以及通用部件的選用；最終確定各主軸相關(guān)參數(shù)，多軸箱外部尺寸及定位元件，根據(jù)所設計確定的尺寸繪制多軸箱總圖，完成總體設計。關(guān)鍵詞：加工工藝； 組合機床； 多軸箱； 通用部件組合機床是根據(jù)工件加工需要，以大量通用部件為基礎，配以少量專用部件組成的對被加工零件特定工序進行加工的一種高效率機床。在組合機床加工時，一般工件不動，由切削刀具作主運動和進給運動，可保證最大的工業(yè)可能性，同時可采用多刀從多面進行多工序加工，達到很高的工序集中程度。對許多大型工件和形狀復雜的工件在一臺機床上不能完成全部加工時，可采用若干臺組合機床組成流水或自動線，依次地對工件進行加工，完成全部加工工序[1]。組合機床大多用來加工大批大量生產(chǎn)中的箱體和箱蓋類工件，與一般專業(yè)用機床相比，組合機床具有加工效率高、自動化程度高、通用化程度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定、設計制造同期短、價格便宜、改裝方便等一系列優(yōu)點。 組合機床的特點組合機床是以通用部件為基礎，配以按工件特定形狀和加工工藝設計的專用部件和夾具，組成的半自動或自動專用機床。組合機床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方式，生產(chǎn)效率比通用機床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標準化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設計和制造周期。一般用于加工箱體類或特殊形狀的零件。加工時，工件一般不旋轉(zhuǎn)，由刀具的旋轉(zhuǎn)運動和刀具與工件的相對進給運動，來實現(xiàn)鉆孔、擴孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內(nèi)外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機床采用車削頭夾持工件使之旋轉(zhuǎn)，由刀具作進給運動，也可實現(xiàn)某些回轉(zhuǎn)體類零件(如飛輪、汽車后橋半軸等)的外圓和端面加工。組合機床具有如下特點：1）主要用于棱體類零件和雜件的孔面加工；2）生產(chǎn)率高。因為工序集中可多面、多工位、多軸、多刀同時加工；3）加工精度穩(wěn)定。因為工序固定，可選較成熟的通用部件、精密夾具和自動工作循環(huán)來保證加工精度的一致性；4）研制周期短，便于設計、制造和使用維護，成本低。因為通用化、系列化、標準化程度高，通用零部件占70%～90%，通用件可組織批量生產(chǎn)，進行預制和外購；5）自動化程度高，勞動強度低；6）配置靈活。因為結(jié)構(gòu)模塊化、組合化，可按工件或工序要求，用大量通用部件和少量專用部件靈活組成各種類型的組合機床及自動線；機床易于改裝；產(chǎn)品或工藝變化時，通用部件一般還可以重復使用[1]。 組合機床的發(fā)展前景二十世紀70年代以來，隨著可轉(zhuǎn)位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動檢測和刀具自動補償技術(shù)的發(fā)展，組合機床的加工精度也有所提高。／1000毫米，～；鏜孔精度可達IT7～6級，～。專用機床是隨著汽車工業(yè)的興起而發(fā)展起來的。在專用機床中某些部件因重復使用，逐步發(fā)展成為通用部件，因而產(chǎn)生了組合機床。組合機床未來的發(fā)展將更多的采用調(diào)速電動機和滾珠絲杠等傳動，以簡化結(jié)構(gòu)、縮短生產(chǎn)節(jié)拍；采用數(shù)字控制系統(tǒng)和主軸箱、夾具自動更換系統(tǒng)，以提高工藝可調(diào)性；以及納入柔性制造系統(tǒng)等。組合機床的柔性化主要是通過采用數(shù)控技術(shù)來實現(xiàn)的。開發(fā)柔性組合機床和柔性自動線的重要前提是開發(fā)數(shù)控加工模塊，而有著較長發(fā)展歷史的加工中心技術(shù)為開發(fā)數(shù)控加工模塊提供了成熟的經(jīng)驗。由數(shù)控加工模塊組成的柔性組合機床和柔性自動線，可通過應用和改變數(shù)控程序來實現(xiàn)自動換刀、自動更換多軸箱和改變加工行程、工作循環(huán)、切削參數(shù)以及加工位置等，以適應變型品種的加工。柔性組合機床和柔性自動線用的數(shù)控加工模塊，按其數(shù)控坐標(軸)數(shù)，主要有單坐標(Z)、雙坐標(XZ、YZ、ZU和ZB等)和三坐標(XYZ)加工模塊；按其主軸數(shù)，有單軸和多軸加工模塊，也有單軸和多軸復合加工模塊。 多軸加工模塊是又一種重要模塊，主要用于加工箱體和盤類工件的柔性組合機床和柔性自動線。這類模塊有多種不同的結(jié)構(gòu)形式，但基本上可分為自動換箱式多軸加工模塊、轉(zhuǎn)塔式多軸加工模塊和回轉(zhuǎn)工作臺式多軸加工模塊。自動換箱式模塊由于可在專門設置的多軸箱庫中儲存較多的多軸箱，故可用來加工較多不同品種的工件。而轉(zhuǎn)塔式和回轉(zhuǎn)工作臺式多軸加工模塊，由于在轉(zhuǎn)塔頭和回轉(zhuǎn)工作臺上允許裝的多軸箱數(shù)量有限(一般為4～6個)，所以這種加工模塊只能實現(xiàn)有限品種的加工[2]。 組合機床的工藝范圍目前，組合機床主要用于平面加工和孔加工兩類工序。平面加工包括銑平面、锪孔平面、車端面；孔加工包括鉆、擴、鉸、鏜孔以及倒角、槽、沉孔、壓孔等。隨著綜合自動化的發(fā)展，其工藝范圍正擴大到車外圓、行星銑削、推削、磨削及拋光等工序。此外還可以完成焊接、熱處理、自動裝配和檢測、清洗和零件分類及打印等非切削工作。組合機床在汽車、拖拉機、柴油機、電機、儀器儀表、軍工及縫紉機、自行車等輕工行業(yè)大批大量生產(chǎn)中已獲得廣泛的應用；一些中小批量生產(chǎn)的企業(yè)，如機床、機車、工程機械等制造業(yè)中也已推廣應用。組合機床最適宜加工各種大中型箱體類零件，如汽缸蓋、汽缸體、變速箱體、電機座及儀表等零件；也可用來完成軸套類、輪盤類、叉架類和蓋板類零件的部分或全部工序的加工。而本設計的支座孔加工組合機床設計只是一種較為傳統(tǒng)的組合機床，它能實現(xiàn)多刀、多工位的同時加工，該組合機床兼有低成本和高效率的優(yōu)點，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應用，并可用以組成自動生產(chǎn)線[3]。畢業(yè)設計是大學學習的最后一個環(huán)節(jié)，是在我們學完了大學的全部基礎課、技術(shù)基礎課以及所有專業(yè)課之后進行的，是對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。我希望通過這次設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，為以后參加工作和繼續(xù)學習上打下堅實的基礎。但我深知，自己知識不足，能力有限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師批評指教。2. 零件分析及工藝規(guī)程設計機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝規(guī)程來體現(xiàn)的。因此，機械加工工藝規(guī)程設計是一項重要而又嚴肅的工作。它要求設計者必須具備豐富的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和廣博的機械制造工藝基礎理論知識。機械加工工藝規(guī)程設計應該遵循一定的原則： 1）必須可靠地保證零件圖紙上所有技術(shù)要求的實現(xiàn)。在設計機械加工工藝規(guī)程時，如過發(fā)現(xiàn)圖紙某一技術(shù)要求規(guī)定得不適當，只能向有關(guān)部門提出建議，不得擅自修改圖紙或不按圖紙要求去做。2）在規(guī)定的生產(chǎn)綱領和生產(chǎn)批量下，一般要求工藝成本最低。3）充分利用現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，少花錢，多辦事。4）盡量減輕工人的勞動強度，保證生產(chǎn)安全，創(chuàng)造良好文明的勞動條件。設計機械加工工藝規(guī)程的步驟和內(nèi)容：1）閱讀裝備圖和零件圖 了解產(chǎn)品的用途、性能和工作條件，熟悉零件在產(chǎn)品中的地位和作用。2）工藝審查 審查圖紙上的尺寸、視圖和技術(shù)要求是否完整、正確、統(tǒng)一；找出主要的技術(shù)要求和分析關(guān)鍵的技術(shù)問題；審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性。所謂零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指在滿足使用要求的前提下，制造該零件的可靠性和經(jīng)濟性。功能相同的零件，其結(jié)構(gòu)工藝性可以有很大差異。所謂結(jié)構(gòu)工藝好，是指在現(xiàn)有的工藝條件既能方便制造，又有較低的制造成本。3）熟悉或確定毛坯 確定毛坯的主要依據(jù)是零件在產(chǎn)品中的作用和生產(chǎn)綱領以及零件本身的結(jié)構(gòu)。常用毛坯的種類有：鑄件、鍛件、型件、焊接件、沖壓件等。毛坯的選擇通常是由產(chǎn)品設計者來完成的，工藝人員在設計機械加工工藝規(guī)程之前，首先要熟悉毛坯的特點。其次，毛坯的種類和質(zhì)量與機械加工方法關(guān)系密切。在選擇的毛坯的時候，應從實際出發(fā)，除了分析零件的作用，生產(chǎn)綱領和零件的結(jié)構(gòu)以外，還要充分考慮國情和廠情。4）擬訂機械加工工藝路線 這是制訂機械加工工藝規(guī)程的核心。其主要的內(nèi)容有：選擇定位基準、確定加工工藝方法、安排加工順序以及安排熱處理、檢驗和其它工序等。機械加工工藝路線的最終確定，一般要通過一定的范圍的論證，即通過對幾條工藝路線的分析比較，從中選出一條適合條件的，確保加工質(zhì)量、高效和低成本的最佳工藝路線。5）確定滿足工序要求的工藝裝備，對需要改裝或重新設計的專用工藝裝備應提出具體設計任務書。6）確定各主要工序的技術(shù)要求和檢驗方法。7）確定各工序的加工余量、計算尺寸和公差。8）確定切削用量 目前，在單件小批生產(chǎn)，切削用量多由操作者自行決定，機械加工工藝過程卡中一般不作明確規(guī)定。在中批量，特別是在大批大量生產(chǎn)，為了保證生產(chǎn)的合理性和節(jié)奏均衡，則要求必須規(guī)定切削用量，不能隨意改動。9）確定時間定額。10）填寫工藝文件。 零件分析 零件的作用支座是柴油機一個零件，是柴油機搖桿座的結(jié)合部，Φ80孔裝搖桿軸，支座通過四個Φ13mm孔用螺桿與汽缸蓋相連，5mm軸向槽和水平槽用于鎖緊搖桿軸，使之不轉(zhuǎn)動。 零件的工藝分析該零件毛坯采用鑄件，分析零件圖并查《機械加工工藝手冊》可知Φ80mm，Φ20mm，Φ13mm，Φ38mm，Φ25mm，Φ21mm，Φ43mm等孔均可以在毛坯中先鑄出，然后再進一步加工達到圖紙精度。另外，該零件除主要工作面（Φ80，Φ38，Φ25孔內(nèi)表面）外，其余表面加工精度較低，不需要高精度機床加工，通過銑削鉆床的粗加工就可以達到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度較高，但可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟的方法保質(zhì)保量地加工出來。圖21 支座實體圖 圖22 零件圖 工藝規(guī)程設計 確定毛坯的制造形式零件材料為HT200。由于支座零件的形狀較復雜，鑄件易于造型，且支座在工作過程中需承受沖擊載荷，鑄件具有良好的吸震作用，所以毛坯采用鑄件。由于該零件是大批大量生產(chǎn)且零件的輪廓尺寸不大，造型方法采用金屬模鑄造成型，可以提高生產(chǎn)率、保證加工精度。 基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有