【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 意改變工作循環(huán)控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并能靈活適應(yīng)多種加工的可調(diào)可變 的 組合機(jī)床。另外，近年來(lái)組合機(jī)床加工中心、數(shù)控組合機(jī)床、機(jī)床輔機(jī) 等在組合機(jī)床行業(yè)中所占份額也越來(lái)越大。 由于組合機(jī)床及其自動(dòng)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(shè)計(jì)的，它涉及到加工工藝、刀具、測(cè)量、控制、診斷監(jiān)控、清洗、裝配和試漏等技術(shù)。我國(guó)組合機(jī)床及其組合機(jī)床自動(dòng)線總體技術(shù)水平比發(fā)達(dá)國(guó)家相對(duì)落后，國(guó)內(nèi)所需的一些高水平組合機(jī)床及自動(dòng)線幾乎都從國(guó)外進(jìn)口。工藝裝備的大量進(jìn)口勢(shì)必導(dǎo)致投資規(guī)模的擴(kuò)大，并使產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高。因此，市場(chǎng)要求我們不斷開發(fā)新技術(shù)、新工藝、研制新產(chǎn)品，由過(guò)去的“剛性”機(jī)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(dòng)化裝備。 國(guó)外組合機(jī)床現(xiàn)狀 80 年代以來(lái)，國(guó)外組合機(jī)床技術(shù)在滿足精度和效率要求的基礎(chǔ)上，正朝著綜合成套和具備柔性的方向發(fā)展。組合機(jī)床的加工精度、多品種加工的柔性以及機(jī)床配置的靈活多樣方面均有新的突破性進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了機(jī)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(jī)床技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是： ⑴ 廣泛應(yīng)用數(shù)控技術(shù) 國(guó)外主要的組合機(jī)床生產(chǎn)廠家都有自己的系列化完整的數(shù)控組合機(jī)床通用部攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒 論 5 件 ,在組合機(jī)床上不僅一般動(dòng)力部件應(yīng)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(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒 論 5 置的自動(dòng)分度與定位也都應(yīng)用數(shù) 控技術(shù) ,從而進(jìn)一步提高了組合機(jī)床的工作可靠性和加工精度。廣州標(biāo)致汽車公司由法國(guó)雷諾公司購(gòu)置的缸蓋加工生產(chǎn)線 ,就是由三臺(tái)自動(dòng)換箱組合機(jī)床組成的 ,其全部動(dòng)作均為數(shù)控 ,包括自動(dòng)上下料的交換工作臺(tái)、環(huán)形主軸箱庫(kù)、動(dòng)力部件和夾具的運(yùn)動(dòng) ,其節(jié)拍時(shí)間為 58 秒。 ⑵ 發(fā)展柔性技術(shù) 80 年代以來(lái) ,國(guó)外對(duì)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(dòng)力頭、可換主軸箱等組成的組合機(jī)床 。同時(shí)根據(jù)加工中心的發(fā)展 ,開發(fā)了二坐標(biāo)、三坐標(biāo)模塊化的加工單元 ,并以此為基礎(chǔ)組成了柔性 加工自動(dòng)線 (FTL)。這種結(jié)構(gòu)的變化 ,既可以實(shí)現(xiàn)多品種加工要求的調(diào)整變化快速靈敏 ,又可以使機(jī)床配置更加靈活多樣。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒 論 5 ⑶ 發(fā)展綜合自動(dòng)化技術(shù) 汽車工業(yè)的大發(fā)展 ,對(duì)自動(dòng)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(jī)械加工工序 ,而且能完成零件從毛坯進(jìn)線到成品下線的全部工序 ,以及下線后的自動(dòng)碼垛、裝箱等。德國(guó)大眾汽車公司 KASSEL 變速箱廠 1987年投入使用的造價(jià) 9000 萬(wàn)馬克的齒輪箱和離合器殼生產(chǎn)線 ,就是這種綜合自動(dòng)化制造系統(tǒng)的典范。該系統(tǒng)由兩條相似對(duì)稱布置的自動(dòng)線組成 ,三班制工作 ,每條線日產(chǎn) 2021 件 ,節(jié)拍時(shí)間為 40 秒。全線由 12 臺(tái)雙面組合機(jī)床、 18 臺(tái)三坐標(biāo)加工單元、空架機(jī)器人、線兩端的毛坯庫(kù)和三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)組成 ,可實(shí)現(xiàn) 3 種零件的加工?？占軝C(jī)器人完成工件下線的碼垛裝箱工作。隨著綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展 ,出現(xiàn)了一批專門從事裝配、試驗(yàn)、檢測(cè)、清洗等裝備的專業(yè)生產(chǎn)廠家 ,進(jìn)一步提高了制造系統(tǒng)的配套水平。 ⑷ 進(jìn)一步提高工序集中程度 國(guó)外為了減少機(jī)床數(shù)量 ,節(jié)省占地面積 ,對(duì)組合機(jī)床這種工序集中程度高的產(chǎn)品 ,繼續(xù)采取各種措施 ,進(jìn)一步提高工序集中程度。如采用十字滑臺(tái)、多坐標(biāo)通用部件、移動(dòng)主軸箱、雙頭鏜孔車端 面頭等組成機(jī)床或在夾具部位設(shè)置刀庫(kù) ,通過(guò)換刀加工實(shí)現(xiàn)工序集中 ,從而可最大限度地發(fā)揮設(shè)備的效能 ,獲取更好的經(jīng)濟(jì)效益。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒 論 6 機(jī)床設(shè)計(jì)的目的 、要求 設(shè)計(jì)的目的 機(jī)床設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)，其目的在于通過(guò)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)機(jī)械變速傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒 論 6 計(jì)，使我們?cè)跀M定傳動(dòng)和變速的結(jié)構(gòu)方案過(guò)程中，得到設(shè)計(jì)構(gòu)思、方案的分析、攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒 論 6 結(jié)構(gòu)工藝性、機(jī)械制圖、零件計(jì)算、編寫技術(shù)文件和查閱資料等方面的綜合訓(xùn)練，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握基本的設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)基本的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)和計(jì)算能力。 設(shè)計(jì)內(nèi)容 （ 1） 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 根據(jù)給定的被加工零件，確定機(jī)床的切削用量，通過(guò)分析比較擬定傳動(dòng)方案和傳動(dòng)系統(tǒng)圖，確定傳動(dòng)副的傳動(dòng)比及齒輪的齒數(shù)，并計(jì)算主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速與標(biāo)準(zhǔn)的相對(duì)誤差。 （ 2） 動(dòng)力設(shè)計(jì) 根據(jù)給定的工件，初算傳動(dòng)軸的直徑、齒輪的模數(shù)；確定動(dòng)力箱；計(jì)算多軸箱尺寸及設(shè)計(jì)傳動(dòng)路線。完成裝配草圖后，要驗(yàn)算傳動(dòng)軸的直徑，齒輪模數(shù)否在允許范圍內(nèi)。還要驗(yàn)算主軸主件的靜剛度。 （ 3） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 進(jìn)行主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)軸系、變速機(jī)構(gòu)、主軸主件、箱體、潤(rùn)滑與密封等的布置和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。即繪制裝配圖和零件工作圖。 （ 4） 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒 論 6 設(shè)計(jì)要求 評(píng)價(jià)機(jī)床性能的優(yōu)劣，主要是根據(jù)技術(shù) — 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)判定的。技術(shù)先進(jìn)合理，亦即“質(zhì)優(yōu)價(jià)廉”才會(huì)受到用戶的歡迎，在國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)上才有競(jìng)爭(zhēng)力。機(jī)床設(shè)計(jì)的技術(shù)— 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)可以從滿足性能要求、經(jīng)濟(jì)效益和人機(jī)關(guān)系等方面進(jìn)行分析。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒 論 7 機(jī)床的設(shè)計(jì)步驟 調(diào)查研究 研究市場(chǎng)和用戶對(duì)設(shè)計(jì)機(jī)床的要求，然后檢索有關(guān)資料。其中包括情報(bào)、預(yù)測(cè)、實(shí)驗(yàn)研究成果、發(fā)展趨勢(shì)、新技術(shù)應(yīng)用以及相應(yīng)的圖紙資料等。甚至還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)檢索技術(shù)查閱先進(jìn)國(guó)家的有關(guān)資料和專利等。通過(guò)對(duì)上述資料的 分析研究，擬訂適當(dāng)?shù)姆桨?，以保證機(jī)床的質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，使用戶有較好的經(jīng)濟(jì)效益。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒 論 8 擬定方案 通?？梢詳M定出幾個(gè)方案進(jìn)行分析比較。每個(gè)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(dòng)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(shí)驗(yàn)結(jié)果及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等。 在制定方案時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面： （ 1） 當(dāng)使用和制造出現(xiàn)矛盾時(shí)，應(yīng)先滿足使用要求，其次才是盡可能便于制造。要盡量用先進(jìn)的工藝和創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)； （ 2） 設(shè)計(jì)必須以生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，凡是未經(jīng)實(shí)踐考驗(yàn)的方案，必須經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明 可靠后才能用于設(shè)計(jì)； （ 3） 繼承與創(chuàng)造相結(jié)合，盡量采用先進(jìn)工藝，迅速提高生產(chǎn)力，為實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化服務(wù)。注意吸取前人和國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上有所創(chuàng)造和發(fā)展。 工作圖設(shè)計(jì) 首先，在選定工藝方案并確定機(jī)床配置形式、結(jié)構(gòu)方案基礎(chǔ)上，進(jìn)行方案圖紙的設(shè)計(jì)。這些圖指包括：被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計(jì)算卡，統(tǒng)稱“三圖一卡”設(shè)計(jì)。并初定出主軸箱輪廓尺寸，才能確定機(jī)床各部件間的相互關(guān)系。 其次，是被加工零件的夾具設(shè)計(jì)。包括夾具裝配圖，夾具零件圖等。 然后，整理機(jī)床有關(guān)部件與主要零 件的設(shè)計(jì)計(jì)算書，編制各類零件明細(xì)表，編寫機(jī)床說(shuō)明書等技術(shù)文件。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒 論 7 最后，對(duì)有關(guān)圖紙進(jìn)行工藝審查和標(biāo)準(zhǔn)化審查。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒 論 7 成都大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 總體方案設(shè)計(jì) 8 2 總體方案設(shè)計(jì) 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(jìn)行多孔加工，屬大批量的中、小零件加工， 因?yàn)槭侵煌瓿?鏜孔 工序，所以選擇單工位組合機(jī)床。工件安裝在機(jī)床的固定夾具里，夾具和工件都固定不動(dòng)。因?yàn)楸患庸ち慵睆捷^大，厚度 也 較 大 。所以選擇 臥 式機(jī)床。 機(jī)床工作循環(huán)如下： 上料 —— 工件夾緊 —— 滑臺(tái) 快 進(jìn) —— 滑臺(tái)鎖緊 —— 主軸啟動(dòng) —— 鏜孔 工 進(jìn) —— 滑臺(tái)快進(jìn) —— 鏜孔工進(jìn) —— 主軸 停 —— 進(jìn)給滑臺(tái)快退 —— 工件松開 —— 下料 本設(shè)計(jì)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(jī)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(gè)孔，而且這 2 個(gè)螺孔是成都大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 總體方案設(shè)計(jì) 9 水平分布且 2 孔之間有一定距離要求 ，并針對(duì)零件的形狀、大小、材料、硬度、剛性、加工部位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工精度、表面粗糙度以及定位、夾緊方法、工藝過(guò)程、所采用的刀具及切削用量、現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境和條件、生產(chǎn)率要求等。 由于此設(shè)計(jì)是對(duì) 2 個(gè)孔鏜孔 ，用一個(gè)工位完成。 制定工藝方案 1)裝卸、夾緊； 2)鏜孔 。 確定組合機(jī)床 總體 結(jié)構(gòu)方案 總體方案的設(shè)計(jì)主要包括制定工藝方案（確定零件在組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容及加工方法，選擇定位基準(zhǔn)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(jī)床配置形式 、 制定影響機(jī)床總體 布局和技術(shù)性能的主要成都大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 總體方案設(shè)計(jì) 9 部件的結(jié)構(gòu)方案。總體方案的確定是設(shè)計(jì)組合機(jī)床最關(guān)鍵的一步。另外 ，在確定成都大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 總體方案設(shè)計(jì) 9 工藝方案的同時(shí)，也就大體上確定了組合機(jī)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(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 總體方案設(shè)計(jì) 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(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案，例如，加工精度要求高時(shí)，應(yīng)采用固定夾具的單工位