【正文】 控制系統(tǒng)和控制機(jī)床及工件的熱變形等一系列措施外 , 目前 , 空心工具錐柄 (HSK)和過程統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制 (SPC ) 的應(yīng)用已成為自動(dòng)線提高和監(jiān)控加工精度的新的重要技術(shù)手段。特別在柔性自動(dòng)線上 ,目前已較普遍地采用龍門式空架機(jī)器人進(jìn)行工件的自動(dòng)上下料 , 用于工件的轉(zhuǎn)位或翻轉(zhuǎn)。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(dòng)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(tái)式多軸加工模塊。由數(shù)控加工模塊組成的柔性組合機(jī)床和柔性自動(dòng)線 , 可通過應(yīng)用和改變數(shù)控程序來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀、自動(dòng)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(yīng)變型品種的加工。目前 , 隨行夾具高速輸送裝置常用的有電液比例閥控制的或擺線驅(qū)動(dòng) 的輸送裝置。早期的生產(chǎn)線要實(shí)現(xiàn)短的節(jié)拍 , 往往要采用并列的雙工位或設(shè)置雙線的 辦法?，F(xiàn)針對(duì)組合機(jī)床生產(chǎn)線來說明一下國內(nèi)機(jī)械加工生產(chǎn)線的發(fā)展情況。部件圖、零件圖繪制。相關(guān)材料的準(zhǔn)備。 4. 英文資料翻譯； 5. 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。 南 通 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 題目 2F10 型壓縮機(jī)機(jī)體工藝規(guī)程及工裝設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名 學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械 工程 及自動(dòng)化 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 起 訖 日 期 — 指導(dǎo)教師 職稱 副教授 指導(dǎo) 教師 職稱 副教授 發(fā)任務(wù)書日期 2021 年 3 月 19 日 課題的內(nèi)容和要求 （研究內(nèi)容、研究目標(biāo)和解決的關(guān)鍵問題） 研究內(nèi)容： 根據(jù)小批量生產(chǎn)和成批生產(chǎn)兩種生產(chǎn)類型，分析其機(jī)體的工藝特點(diǎn)，制定 2F10 型壓縮機(jī)機(jī)體的工藝規(guī)程，完成工藝過程卡和加工工序卡的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行相關(guān)的工裝設(shè)計(jì)。 課題來源是指： ， ， 3. 其他。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已發(fā)表或撰寫過的研究成果。參與同一工作的 其他同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。 課題類別是指： ， 。要求能綜合運(yùn)用所學(xué)的機(jī)械制造基礎(chǔ)理論、知識(shí)，合理選擇機(jī)床、刀具、量具、切削用量等。 成 果 形 式 工藝規(guī)程、圖紙、 CAD 及畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書等。 ~ 完成成批量生產(chǎn)的工藝過程卡。 ~ 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書?，F(xiàn)代組合機(jī)床生產(chǎn)線作為機(jī)電一體化產(chǎn)品 , 它是控制、驅(qū)動(dòng)、測(cè)量、監(jiān)控、刀具和機(jī)械組件等技術(shù)的綜合反映?，F(xiàn)在主要是通過縮短基本時(shí)間和輔助時(shí)間來實(shí)現(xiàn)的。 。 單坐標(biāo)加工模塊由數(shù)控滑臺(tái)和主軸部件 ( 或多軸箱 , 包括可換多軸箱 ) 組成。自動(dòng)換箱式模塊由于可在專門設(shè)置的多軸箱庫中儲(chǔ)存較多的多軸箱 , 故可用來加工較多不同品種的工件。為搬運(yùn)不同的工件庫 , 可在自動(dòng)線旁設(shè)置手爪，以實(shí)現(xiàn)手爪的自動(dòng)更換?？招墓ぞ咤F柄是一種采用徑向 ( 錐面 ) 和軸向 ( 端面 ) 雙向定位 的新穎工具 , 其優(yōu)點(diǎn)是具有較高的抗彎剛度、扭轉(zhuǎn)剛度和很高的重復(fù)精度。為提高加工過程的可靠性、利用率和工件的加工質(zhì)量 , 采用過程監(jiān)控 , 對(duì)其各組成設(shè)備的功能、加工過程和工件加工質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控 , 以便快速識(shí)別故障、快速進(jìn)行 , 使操作人員和維修人員能及時(shí)地進(jìn)故障診斷和早期預(yù)報(bào)加工偏差行干預(yù) , 以縮短設(shè)備調(diào)試周期、減少設(shè)備停機(jī)時(shí)間和避免加工質(zhì)量 偏差。這主要是由于分散控制系統(tǒng)可減少電纜敷設(shè)費(fèi)用 ( 采用總線系統(tǒng) ) 、減少電氣保養(yǎng)維修費(fèi) ( 由于提高了透明度 ) 、省去控制柜臺(tái)架 ( 分散控制系統(tǒng)的控制 柜直接設(shè)置在自動(dòng)線的加工工位上 ) 和無需設(shè)置集中冷卻裝置等。 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。另外 , 產(chǎn)品周 , 滿足各種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) ?？刂萍夹g(shù)也由集中控制方式轉(zhuǎn)向分散控制式。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要 靈活配置，能縮短設(shè)計(jì)和制造周期。有的組合機(jī)床采用車削頭夾持工件使之旋轉(zhuǎn)，由刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，也可實(shí)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。在專用機(jī)床中某些部件因重復(fù)使用，逐步發(fā)展成為通用部件，因而產(chǎn)生了組合機(jī)床。 通用部件按功能可分為動(dòng)力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件五類。輸送部件是用以輸送工件或主軸箱至加工工位的部件，主要有分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、環(huán)形分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、分度鼓輪和往復(fù)移動(dòng)工作臺(tái)等。這類機(jī)床常見的有兩種，可換主軸箱式組合機(jī)床和轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床。博覽會(huì)上展出的加工中心，主軸轉(zhuǎn)速10000～ 20210r/min，最高進(jìn)給速度可達(dá) 20～ 60m/min；復(fù)合、多功能、多軸化控制裝備的前景亦被看好。 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。 1 組合機(jī)床品種的發(fā)展重點(diǎn) 根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料，德國在 1990～ 1992 年期間，回轉(zhuǎn)式多工位組合機(jī)床和自動(dòng)線的產(chǎn)量約各占組合機(jī)床總數(shù)的 50%左右?？s短輔助時(shí)間主要是縮短包括工件輸送、加工模 塊快速引進(jìn)以及加工模塊由快進(jìn)轉(zhuǎn)換為工進(jìn)后至刀具切入工件所花的時(shí)間。 3 組合機(jī)床柔性化進(jìn)展迅速 十多年來，作為組合機(jī)床重要用戶的汽車工業(yè)，為迎合人們個(gè) 性化需求，汽車變型品種日益增多，以多品種展開競(jìng)爭(zhēng)已成為汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的特點(diǎn)之一，這使組合機(jī)床制造業(yè)面臨著變型多品種生產(chǎn)的挑戰(zhàn)。 組合機(jī)床及其自動(dòng)線在保持其高生產(chǎn)效率的條件下，進(jìn)一步提高其柔性就愈來愈具有重要意義。 、資料查詢的基本方法以及獲取 新知識(shí)的能力 。T Tec hn ic alj ounal,1 996,21(2):1621 二 本課題的基本內(nèi)容，預(yù)計(jì)解決的難題 基本內(nèi)容 ： 根據(jù)小批量生產(chǎn)和成批生產(chǎn)兩種生產(chǎn)類型，分析其機(jī)體的工藝特點(diǎn)，制定 2F10型壓縮機(jī)機(jī)體的工藝規(guī)程，完成工藝過程卡和加工工序卡的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行相關(guān)的工裝設(shè)計(jì)。 ~ 方案分析、論證。 ~ 相關(guān)工裝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在制定工藝規(guī)程過程中，根據(jù)生產(chǎn)類型和生產(chǎn)條件，確定工藝的基本特征。 原始資料：空氣壓縮機(jī)機(jī)體零件圖 零件的分析與毛坯的設(shè)計(jì) 生產(chǎn)類型的確定 已知零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng) 5000 件，零件質(zhì)量 10kg,查文獻(xiàn) 【 1】 ，查表 21，可確定其生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)類型中的中批生產(chǎn)。計(jì)劃期為一年的生產(chǎn)綱領(lǐng)。（ 1+1%） 得 N=5555 臺(tái) /件 零件的工藝分析 空氣壓縮機(jī)機(jī)體零件圖如圖 11： 南通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 空氣壓縮機(jī)機(jī)體零件圖樣的視圖、尺寸、公差和技術(shù)要求齊全、正確，零件選用材料為 HT200，（查文獻(xiàn) 【 1】 ）。 2179。 毛坯選擇與設(shè)計(jì) 1. 毛坯的種類 和材料 鑄件 灰 鑄件 理由：空氣壓縮機(jī)機(jī)體為箱體類零件，故選用灰鑄鐵。 （ 3）求鑄件尺寸公差 根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件公差等級(jí) CT，由表 53 查的，公差帶相對(duì)于基本尺寸對(duì)稱分布。 334mm179。這樣中間導(dǎo)向支承可固定在夾具體上，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，增強(qiáng)了剛性，工件安裝方便。故采用頂面以及頂面的兩個(gè)孔作為精基準(zhǔn)。為保證箱體加工精度，必須進(jìn)行工藝換算，將設(shè)計(jì)尺寸換算到工藝尺寸上來。 機(jī)床與工藝裝備的選擇 1 .選擇機(jī)床 考慮到 成 批生產(chǎn)，盡量選高效機(jī)床 （ 1） .工序 04和 05 分別 為 粗銑底面和粗銑頂面 ， 都 是為下面的定位加工出定位平面，用立式銑床加工很方便。 2 .選擇夾具 各 工序 均 采用專用夾具 。鏜刀。 CT10 銑底面： 各工序基本余量 工序尺寸計(jì)算 各工序的工序尺寸及公差 半精銑 半精銑后由零件圖知 200 半精銑 由零件圖知 2021+ （ 13 級(jí) ） 粗銑 粗銑后 200+=201 粗銑 按 IT14 級(jí) 2021+ 總余量 3..5 毛坯 201+= 毛坯 177。 CT10 前面鏜孔 Ф 50： 各工序基本余量 工序尺寸計(jì)算 各工序的工序尺寸及公差 半精 鏜 2 半精 鏜后 50 半精鏜后 Ф500+（ 12 級(jí)） 粗 鏜 4 粗鏜后 502=48 粗鏜后 按 IT13 級(jí) Ф480+ 總余量 6 毛坯 484=44 毛坯 Ф44177。 南通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 加工要求：用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀銑削 ，加工余量 h =， m。但已知銑削寬度 ae 為 280mm，根據(jù)注釋：如 ap 、 ae 不能同時(shí)與表中數(shù)值統(tǒng)一而 ae （端銑刀）又較大時(shí)，主要應(yīng)根據(jù) ae （端銑刀）選擇銑刀直徑，故應(yīng)根據(jù)銑削寬度 ae≤ 260mm，選擇銑刀直徑 do=315mm。 4）確定 切削速度 νc 和每分鐘進(jìn)給量 νf： 根據(jù) 文獻(xiàn) 【 1】表 ，查得 νt＝ 73 mm/min， nt=74r/min, νft=256 mm/min 各修正系數(shù)為 ： kMv = kMn = kMvf = ksv = ksn = ksvf = 故 νc =νt 178。 kn =74179。 179。 315179。 kw =Pcc =。 2 機(jī)床 專用 夾 具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。定位 元件選擇支撐板 A型。在保證強(qiáng)度、剛度以及必需的夾緊力的前提下，夾緊裝置應(yīng)具有良好的自鎖性，因此選用 固定手柄壓緊螺釘 。對(duì)于不重要的部位可挖空以減輕重量。防止加工時(shí)切屑積聚影響工件的正確定位。 南通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 （ 2）夾具體 的結(jié)構(gòu) 夾具體毛坯的結(jié)構(gòu)類型選為鑄造結(jié)構(gòu)、材料為灰鑄鐵 HT150 理由：鑄造結(jié)構(gòu)易于加工，抗壓強(qiáng)度和抗振性好，適用于成批生產(chǎn)、切削負(fù)荷大、斷續(xù)切削的場(chǎng)合。 銑夾具在機(jī)床工作臺(tái)上定位后，需要用 T 形螺栓和螺母及墊片進(jìn)行固定，在夾具體上需要設(shè)計(jì)出開有 U形槽口的座耳。教授的悉心指導(dǎo)下?? 。179。 定位鍵根據(jù)機(jī)床上安裝夾具的工作臺(tái) T 形槽尺寸來選定。包括毛坯鑄造、機(jī)械加工和裝配的工藝性。夾具在加工時(shí)所受外力和自身重力的作用點(diǎn)應(yīng)在夾具體的安裝基面內(nèi)。在剛度不足的部位應(yīng)設(shè)加強(qiáng)筋，使夾具能承受在加工過程中所產(chǎn)生的作用力而不致變形和振動(dòng)。因此 針對(duì)成批生產(chǎn)的工藝特征和該零件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)， 夾 緊機(jī)構(gòu)選用壓板 ，這樣既滿足夾緊裝置需要有足夠的強(qiáng)度和剛度的要求，而且使得整個(gè)夾緊操作過程變得極為簡(jiǎn)易方便。 確定定位方案，選擇定位元件 本工序加工要求保證的尺寸是底座的高度尺寸。因此所選擇的切削用量可以采用，即 ap =， νf =256 mm/min， n =75 r/min νc= mm/min， fz = mm/z 工時(shí)定額的確定 tm =L/νf 式中， L=l+y+△ ， l=360mm 。 z） =250/（ 75179。 do178。 r/min =74 r/min νf = νft178。 179。 切削用量 1）確定銑削深度 ap 由于加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)完成，則 ap =h= 2）確定每齒進(jìn)給量 fz采用不對(duì)稱端銑以提高進(jìn)給量。 刀具 根據(jù) 文獻(xiàn) 【 1】表 ，選擇 YG6 硬質(zhì)合金刀 片。 CT10 切削用量的 選擇 以硬質(zhì)合金端銑刀粗銑底面為例： 加工條件 工件材料： HT200, HB=170~241,鑄 件 。 銑前面： 各工序基本余量 工序尺寸計(jì)算 各工序的工序尺寸及公差 半精銑