【文章內(nèi)容簡介】 意改變工作循環(huán)控制和驅(qū)動系統(tǒng)，并能靈活適應多種加工的可調(diào)可變 的 組合機床。另外，近年來組合機床加工中心、數(shù)控組合機床、機床輔機 等在組合機床行業(yè)中所占份額也越來越大。 由于組合機床及其自動線是一種技術(shù)綜合性很高的高技術(shù)專用產(chǎn)品，是根據(jù)用戶特殊要求而設計的，它涉及到加工工藝、刀具、測量、控制、診斷監(jiān)控、清洗、裝配和試漏等技術(shù)。我國組合機床及其組合機床自動線總體技術(shù)水平比發(fā)達國家相對落后，國內(nèi)所需的一些高水平組合機床及自動線幾乎都從國外進口。工藝裝備的大量進口勢必導致投資規(guī)模的擴大，并使產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高。因此，市場要求我們不斷開發(fā)新技術(shù)、新工藝、研制新產(chǎn)品，由過去的“剛性”機床結(jié)構(gòu)，向“柔性”化方向發(fā)展，滿足用戶需要，真正成為剛?cè)峒鎮(zhèn)涞?自動化裝備。 國外組合機床現(xiàn)狀 80 年代以來，國外組合機床技術(shù)在滿足精度和效率要求的基礎上，正朝著綜合成套和具備柔性的方向發(fā)展。組合機床的加工精度、多品種加工的柔性以及機床配置的靈活多樣方面均有新的突破性進展，實現(xiàn)了機床工作程序軟件化、工序高度集中、高效短節(jié)拍和多功能知道監(jiān)控。組合機床技術(shù)的發(fā)展趨勢是： ⑴ 廣泛應用數(shù)控技術(shù) 國外主要的組合機床生產(chǎn)廠家都有自己的系列化完整的數(shù)控組合機床通用部攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 1 緒 論 5 件 ,在組合機床上不僅一般動力部件應用數(shù)控技術(shù) ,而且夾具的轉(zhuǎn)位或轉(zhuǎn)角、換箱裝攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 1 緒 論 5 置的自動分度與定位也都應用數(shù) 控技術(shù) ,從而進一步提高了組合機床的工作可靠性和加工精度。廣州標致汽車公司由法國雷諾公司購置的缸蓋加工生產(chǎn)線 ,就是由三臺自動換箱組合機床組成的 ,其全部動作均為數(shù)控 ,包括自動上下料的交換工作臺、環(huán)形主軸箱庫、動力部件和夾具的運動 ,其節(jié)拍時間為 58 秒。 ⑵ 發(fā)展柔性技術(shù) 80 年代以來 ,國外對中大批量生產(chǎn) ,多品種加工裝備采取了一系列的可調(diào)、可變、可換措施 ,使加工裝備具有了一定的柔性。如先后發(fā)展了轉(zhuǎn)塔動力頭、可換主軸箱等組成的組合機床 。同時根據(jù)加工中心的發(fā)展 ,開發(fā)了二坐標、三坐標模塊化的加工單元 ,并以此為基礎組成了柔性 加工自動線 (FTL)。這種結(jié)構(gòu)的變化 ,既可以實現(xiàn)多品種加工要求的調(diào)整變化快速靈敏 ,又可以使機床配置更加靈活多樣。攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 1 緒 論 5 ⑶ 發(fā)展綜合自動化技術(shù) 汽車工業(yè)的大發(fā)展 ,對自動化制造技術(shù)提出了許多新的需求 ,大批量生產(chǎn)的高效率 ,要求制造系統(tǒng)不僅能完成一般的機械加工工序 ,而且能完成零件從毛坯進線到成品下線的全部工序 ,以及下線后的自動碼垛、裝箱等。德國大眾汽車公司 KASSEL 變速箱廠 1987年投入使用的造價 9000 萬馬克的齒輪箱和離合器殼生產(chǎn)線 ,就是這種綜合自動化制造系統(tǒng)的典范。該系統(tǒng)由兩條相似對稱布置的自動線組成 ,三班制工作 ,每條線日產(chǎn) 2021 件 ,節(jié)拍時間為 40 秒。全線由 12 臺雙面組合機床、 18 臺三坐標加工單元、空架機器人、線兩端的毛坯庫和三坐標測量機組成 ,可實現(xiàn) 3 種零件的加工?？占軝C器人完成工件下線的碼垛裝箱工作。隨著綜合自動化技術(shù)的發(fā)展 ,出現(xiàn)了一批專門從事裝配、試驗、檢測、清洗等裝備的專業(yè)生產(chǎn)廠家 ,進一步提高了制造系統(tǒng)的配套水平。 ⑷ 進一步提高工序集中程度 國外為了減少機床數(shù)量 ,節(jié)省占地面積 ,對組合機床這種工序集中程度高的產(chǎn)品 ,繼續(xù)采取各種措施 ,進一步提高工序集中程度。如采用十字滑臺、多坐標通用部件、移動主軸箱、雙頭鏜孔車端 面頭等組成機床或在夾具部位設置刀庫 ,通過換刀加工實現(xiàn)工序集中 ,從而可最大限度地發(fā)揮設備的效能 ,獲取更好的經(jīng)濟效益。 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 1 緒 論 6 機床設計的目的 、要求 設計的目的 機床設計畢業(yè)設計，其目的在于通過機床主運動機械變速傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 1 緒 論 6 計，使我們在擬定傳動和變速的結(jié)構(gòu)方案過程中，得到設計構(gòu)思、方案的分析、攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 1 緒 論 6 結(jié)構(gòu)工藝性、機械制圖、零件計算、編寫技術(shù)文件和查閱資料等方面的綜合訓練，樹立正確的設計思想，掌握基本的設計方法，培養(yǎng)基本的設計方法，并培養(yǎng)了自己具有初步的結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)設計和計算能力。 設計內(nèi)容 （ 1） 運動設計 根據(jù)給定的被加工零件，確定機床的切削用量，通過分析比較擬定傳動方案和傳動系統(tǒng)圖，確定傳動副的傳動比及齒輪的齒數(shù)，并計算主軸的實際轉(zhuǎn)速與標準的相對誤差。 （ 2） 動力設計 根據(jù)給定的工件，初算傳動軸的直徑、齒輪的模數(shù)；確定動力箱；計算多軸箱尺寸及設計傳動路線。完成裝配草圖后，要驗算傳動軸的直徑，齒輪模數(shù)否在允許范圍內(nèi)。還要驗算主軸主件的靜剛度。 （ 3） 結(jié)構(gòu)設計 進行主運動傳動軸系、變速機構(gòu)、主軸主件、箱體、潤滑與密封等的布置和機構(gòu)設計。即繪制裝配圖和零件工作圖。 （ 4） 編寫設計說明書攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 1 緒 論 6 設計要求 評價機床性能的優(yōu)劣，主要是根據(jù)技術(shù) — 經(jīng)濟指標來判定的。技術(shù)先進合理，亦即“質(zhì)優(yōu)價廉”才會受到用戶的歡迎，在國內(nèi)和國際市場上才有競爭力。機床設計的技術(shù)— 經(jīng)濟指標可以從滿足性能要求、經(jīng)濟效益和人機關(guān)系等方面進行分析。 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 1 緒 論 7 機床的設計步驟 調(diào)查研究 研究市場和用戶對設計機床的要求，然后檢索有關(guān)資料。其中包括情報、預測、實驗研究成果、發(fā)展趨勢、新技術(shù)應用以及相應的圖紙資料等。甚至還可以通過網(wǎng)絡檢索技術(shù)查閱先進國家的有關(guān)資料和專利等。通過對上述資料的 分析研究，擬訂適當?shù)姆桨?，以保證機床的質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，使用戶有較好的經(jīng)濟效益。攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 1 緒 論 8 擬定方案 通?？梢詳M定出幾個方案進行分析比較。每個方案包括的內(nèi)容有：工藝分析、主要技術(shù)參數(shù)、總布局、傳動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、控制操作系統(tǒng)、電系統(tǒng)、主要部件的結(jié)構(gòu)草圖、實驗結(jié)果及技術(shù)經(jīng)濟分析等。 在制定方案時應注意以下幾個方面： （ 1） 當使用和制造出現(xiàn)矛盾時，應先滿足使用要求，其次才是盡可能便于制造。要盡量用先進的工藝和創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)； （ 2） 設計必須以生產(chǎn)實踐和科學實驗為依據(jù)，凡是未經(jīng)實踐考驗的方案，必須經(jīng)過實驗證明 可靠后才能用于設計； （ 3） 繼承與創(chuàng)造相結(jié)合，盡量采用先進工藝，迅速提高生產(chǎn)力，為實現(xiàn)四個現(xiàn)代化服務。注意吸取前人和國外的先進經(jīng)驗，并在此基礎上有所創(chuàng)造和發(fā)展。 工作圖設計 首先，在選定工藝方案并確定機床配置形式、結(jié)構(gòu)方案基礎上，進行方案圖紙的設計。這些圖指包括：被加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計算卡，統(tǒng)稱“三圖一卡”設計。并初定出主軸箱輪廓尺寸，才能確定機床各部件間的相互關(guān)系。 其次，是被加工零件的夾具設計。包括夾具裝配圖，夾具零件圖等。 然后，整理機床有關(guān)部件與主要零 件的設計計算書，編制各類零件明細表，編寫機床說明書等技術(shù)文件。攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 1 緒 論 7 最后，對有關(guān)圖紙進行工藝審查和標準化審查。攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 1 緒 論 7 成都大學 本科畢業(yè)設計（論文） 2 總體方案設計 8 2 總體方案設計 工藝方案 根據(jù)工件示意圖，工件材料 HT200， HB170～ 240HBS。該零件主要是在工件單面進行多孔加工，屬大批量的中、小零件加工， 因為是只完成 鏜孔 工序，所以選擇單工位組合機床。工件安裝在機床的固定夾具里，夾具和工件都固定不動。因為被加工零件直徑較大，厚度 也 較 大 。所以選擇 臥 式機床。 機床工作循環(huán)如下： 上料 —— 工件夾緊 —— 滑臺 快 進 —— 滑臺鎖緊 —— 主軸啟動 —— 鏜孔 工 進 —— 滑臺快進 —— 鏜孔工進 —— 主軸 停 —— 進給滑臺快退 —— 工件松開 —— 下料 本設計是 鏜孔 這一單一工序。 配置形式 零件加工工藝方案將決定組合機床的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、總體布局和夾具結(jié)構(gòu)等?？紤]到被加工的零件是 分別鏜 φ 100 和 φ 80 的 2 個孔，而且這 2 個螺孔是成都大學 本科畢業(yè)設計（論文） 2 總體方案設計 9 水平分布且 2 孔之間有一定距離要求 ，并針對零件的形狀、大小、材料、硬度、剛性、加工部位的結(jié)構(gòu)特點、加工精度、表面粗糙度以及定位、夾緊方法、工藝過程、所采用的刀具及切削用量、現(xiàn)場的環(huán)境和條件、生產(chǎn)率要求等。 由于此設計是對 2 個孔鏜孔 ，用一個工位完成。 制定工藝方案 1)裝卸、夾緊； 2)鏜孔 。 確定組合機床 總體 結(jié)構(gòu)方案 總體方案的設計主要包括制定工藝方案（確定零件在組合機床上完成的工藝內(nèi)容及加工方法，選擇定位基準和夾緊部位，決定工步和刀具種類及其結(jié)構(gòu)形式，選擇切削用量等） 、 確定機床配置形式 、 制定影響機床總體 布局和技術(shù)性能的主要成都大學 本科畢業(yè)設計（論文） 2 總體方案設計 9 部件的結(jié)構(gòu)方案。總體方案的確定是設計組合機床最關(guān)鍵的一步。另外 ，在確定成都大學 本科畢業(yè)設計（論文） 2 總體方案設計 9 工藝方案的同時，也就大體上確定了組合機床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案。但是還要考慮下列因素的影響。成都大學 本科畢業(yè)設計（論文） 2 總體方案設計 8 ⑴ 加工精度的影響 工件的加工精度要求，往往影響組 合機床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案，例如，加工精度要求高時，應采用固定夾具的單工位