【文章內容簡介】 界，工業(yè)發(fā)達國家對機床工業(yè)高度重視，競相發(fā)展機電一體化、高精、高效、高自動化先進機床，以加速工業(yè)和國民經濟的發(fā)展。長期以來，歐、美、亞在國際市場上相互展開激烈競爭，已形成一條無形戰(zhàn)線，特別是隨微電子、計算機技術的進步，數(shù)控機床在 20 世紀 80年代以後加速發(fā)展，各方用戶提出更多需求，早已成為 四大國際機床展上各國機床制造商競相展示先進技術、爭奪用戶、擴大市場的焦點。中國加入 WTO 后，正式參與世界市場激烈競爭，今後如何加強機床工業(yè)實力、加速數(shù)控機床產業(yè)發(fā)展，實是緊迫而又艱巨的任務。 數(shù)控機床作為機電一體化的典型產品，在機械制造業(yè)中發(fā)揮著巨大的作用，很好地解決了現(xiàn)代機械制造中結構復雜、精密、批量小、多變零件的加工問題，且能穩(wěn)定產品的加工質量，大幅度地提高生產效率。但從目前企業(yè)面臨的情況看，因數(shù)控機床價格較貴，一次性投資較大使企業(yè)心有余而力不足。我國作為機床大國，對普通機床數(shù)控化改造不失為一種較好的良 策。 數(shù)控機床是由主機、各種元部件 (功能部件 )和數(shù)控系統(tǒng)三大部分組成，還需先進的自動化刀具配合，才能實現(xiàn)加工，各個環(huán)節(jié)在技術上、質量上必須切實過關，確保工作可靠、穩(wěn)定，才能保數(shù)控機床工作的精度、效率和自動化，否則，難以在生產實際中使用； 它是社會需求、科技水平和人員素質三者的結合，缺一不成。如果人員素質差、科技水平達不到，則難以滿足社會需求。人是一切活動的主體，需要各種精通業(yè)務的專家、人才和熟練技術工人，互相配合，共同完成。 數(shù)控機床是綜合應用微電子，計算機自動控制，自動檢測等先進技術的新型機床。 9 它適宜加 工小批量，高精度，形狀復雜，生產周期要求短的零件，具有高柔性，高精度，高效益等特點。隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，社會生產力取得了巨大的發(fā)展，要求制造技術向自動化及精密化前進，普通機床已越來越不能滿足現(xiàn)代加工工藝及提高生產率的要求。數(shù)控機床成為機械工業(yè)重要的基礎裝備，其水平和擁有量已經成為衡量國家制造能力和綜合國力強盛的重要標志之一，數(shù)控機床的發(fā)展態(tài)勢相當不錯。 目前我國數(shù)控機床的數(shù)量和品種，尚不能完全滿足國內市場需求。自 2021 年以來，我國數(shù)控機床年產量以平均 37%的速度增長， 2021 年國產數(shù)控金屬切削機床年產量 達到 36000 多臺。但是，由于進口機床的大量涌入，國產金 屬 切 削 數(shù)控機床在國內市場的占有率卻明顯下降。 2021 年，我國國內機床總消費為 億美元，其中進口機床 億美元，已經連續(xù) 3 年成為世界最大的機床進口國。 要是我們能改進自己的機床的技術含量，發(fā)展數(shù)控改造，可見節(jié)省不小的一筆消費，所以我國的數(shù)控機床的市場前景很樂觀。面臨著前所未有的發(fā)展機遇。 首先，世界制造業(yè)開始向中國轉移，中國已經成為吸引外資最多的國家。據有關報道，截至 2021 年 10 月底，全國累計引進外資合同金額 101 億美元，實際使用外資 5553 億 美元，機床行業(yè)三資企業(yè)已有 300 多家，約占全行業(yè)企業(yè)總數(shù)的 14%。 2021 年，中國外貿總額可達 11000 億美元，在全球貿易座次排定中直超日本，成為僅次于美國、德國的全球第三貿易國，其中機電產品進出口可望達 6000 億美元。去年 1~11 月，我國金屬加工機床出口 ，同比增長 %。 其次，國內金屬加工機床市場需求持續(xù)高速增長。由于受固定資產投資連續(xù)幾年快速上升的拉動，國內機電裝備市場需求持續(xù)以 30%左右的速度增長，振興裝備制造業(yè)帶動了機床市場需求 30%以上的增長。我國汽車工業(yè)、高新技術產業(yè)、國 防軍工、民營企業(yè)成為機床的需求大戶。中西部開發(fā)、東北等老工業(yè)基地振興、東南沿海的快速發(fā)展，為機床工業(yè)打開新的市場。自 2021 年以來，我國已經成為世界第一機床消費大國。 第三，經濟全球化為我國機床工業(yè)發(fā)展提供了國際合作、引進技術、資源重組的機遇。當前，我國有實力的機床集團已走出國門，進入世界機床產業(yè)舞臺。大連、沈陽、秦川、上海等機床集團已經兼并收購了 7家美國、德國世界一流的機床企業(yè)，壯大了中國機床工業(yè)的實力。 第四，中國機床工業(yè)經過多年發(fā)展，特別是近幾年快速發(fā)展，已經積累了一定的產業(yè)和技術基礎。目前， 機床行業(yè)重點企業(yè)大都生產任務超負荷，一線工人連續(xù)上班，甚至節(jié)假日加班，有的企業(yè)用戶訂貨合同已遠遠超過生產能力，我國機床行業(yè)的供銷形勢反映了加快發(fā)展的緊迫性。 目前數(shù)控機床改造具有廣闊的市場。此項技術在國外已經發(fā)展成一個新興的工業(yè)部門，早在 60 年代已經開始迅速發(fā)展，并有專門企業(yè)經營等工業(yè)化國家的經驗看，機床的數(shù)控改造是必要的，迫切的， 用數(shù)控技術改造機床和生產線具有廣闊的市場，已形成了機床和生產線數(shù)控改造的新的行業(yè)。 此類改造機床所占比例還不小，如日本的大企業(yè)中有 26%的機床經過數(shù)控改造，中小企業(yè)則是 74%。在美國有許多數(shù)控專業(yè)化公司為世界各地提供數(shù)控改造業(yè)務。 本文介紹了座體的加工過程 ,其中座體的底面和軸承就是利用數(shù)控機床進行加工 . 10 第二章 機制工藝設計部分 座體的結構工藝性分析 全套圖紙及更多設計請聯(lián)系 ： 360702501 座體的結構工藝性分析，主要包括座體的尺寸和公差標注、座體的組成要素和座體的整體結構等三方面 . 座體的尺寸和公差標注 座體全長 190mm,全高 115,內徑Φ 96,軸承孔直徑Φ40K7( ??),軸筒端面的均布螺孔是 6 M8 軸承孔倒角 1,粗糙度值 ,端面粗糙 ,支承板厚 15mm,與左端面相距 10mm,支承板與軸筒接邊處相距 96,與底板相距 120,底板長200mm,寬 190mm,圓角 110,地腳螺孔是沉孔結構 ,軸向相距 155,橫向相距150mm. 座體的組成要素 座體有軸筒、底板和支承板組成 . 座體的整體結構 座體是箱體類零件主要用來支承、包容、保護運動零件或其他零件，也起定位和密封作用 .其內包容的軸是高速旋轉部件，它的加工和裝配要求都比較高 .在座體上就反應在兩軸承孔和底板要有平行度要求，以減少座體軸向力不平衡，帶來的振動，影響銑刀頭的加工精度 . 這就要求加工時保證軸承孔的配合尺寸要求Φ 40K7（ ??）及兩軸承孔的中心線與底板面的平行度要求 零件是鑄件，其底板鑄造圓角是 R20，其他未標注圓 角是 R3~R5. 生產綱領的確定 生產綱領 是指某零件的年產量 . 銑刀頭是中型零件，生產數(shù)量是每年 500~5000 件，為提高生產率和質量應設計出相應的夾具，生產綱領由下列公式計算： N=Qn(1+a%+b%) 式中 N— 零件的生產綱領； Q— 產品的生產綱領； n— 每臺產品中該零件的數(shù)量； ∥ 11 a— 備品的百分率（一般是 1~3%）； b— 廢品的百分率（ %） . 銑刀頭只有一個座體，所以 生產座體的數(shù)量應是： N=5000 1（ 1+3%+1%） =5200 件 座體的選材 選材合理性的標志，應是在滿足座體的性 能要求的條件下最大限度的發(fā)揮材料潛力，做到既要考慮提高材料強度的使用水平，同時也要減少材料的削耗和降低加工成本 .因此要做到合理選材，對設計人員來說，必須全面分析和綜合考慮 . 一般在下列情況下需要選用材料：設計新產品，改變原設計或是改變座體原來材料的降低成本；為適應本廠的設備條件而要改變零件加工工藝；原材料缺乏，需要更換新材料等 .目前選用零件大部分涉及到一些尚未標準化或尚未定型化的零件和工具 . 選材的一般原則：首先是在滿足零件作用性能的前提下，再考慮工藝性、經濟性，且要根據我國的資源情況選擇國產材料 . 滿足座體的使用性能要求 零件的使用性能是機械零件，構件等在正常情況下材料應具備的性能 .它包括力學性能和物理化學性能等，對一般機械零件，構件工具來說，則主要考慮力學性能 .而力學性能一般是在分析零件工作條件和失效形式的基礎上提出來的 . 滿足材料的工藝性能需求 材料的工藝性能是指材料適應某種加工的能力 .材料的工藝性包括材料的鑄造性能，鍛造性能，焊接性能，切削加工性能，熱處理工藝性能 . 1）鑄造性能 ：包括流 動性，收 縮性，熱 裂傾向性 ，不同的金 屬材 料其鑄造性能有很大差異 . 2）切削加工性：是指材料接 受切削加工的能力它一般用切削抗力大小，加工零件表面粗糙度，加工時切削排除難易程序及刀具磨損大小來衡量 . 切削加工性與材料的化學成分，力學性能及其纖維組織有密切關系 .對鋼鐵材料，一般認為硬度在 160~230HBS 范圍內切削加工性能較好 .過高的硬度不但難以加工而且刀具很快磨損；當硬度大于 300HBS 時，切削加工性能顯著下降；硬度大于 400HBS 時，切削加工性能很差，但過低的硬度在切削加工時易形成很長的切削，纏繞在刀具或工件上，造成工具的發(fā)熱或磨損，零件以切削