ZH1105型柴油機(jī)機(jī)體三面鉆擴(kuò)組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)

ZH1105型柴油機(jī)機(jī)體三面鉆擴(kuò)組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì),zh1105,柴油機(jī),機(jī)體,三面鉆擴(kuò),組合,機(jī)床,總體,整體,夾具,設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 課題： 柴油機(jī)機(jī)體三面鉆擴(kuò)組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名 趙氣沛 班 級(jí) B機(jī)制054 學(xué) 號(hào) 0510110410 指 導(dǎo) 教 師 吳 祥 專 業(yè) 系 主 任 吳 祥 發(fā) 放 日 期 2009年2月26日 一、設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì)一臺(tái)加工柴油機(jī)機(jī)體上左右面孔系的鉆擴(kuò)組合機(jī)床，具體進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和 夾具設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容有： 1．總體設(shè)計(jì) 1）制定工藝方案，確定機(jī)床配置型式及結(jié)構(gòu)方案。 2）三圖一卡設(shè)計(jì)，包括： (a) 被加工零件工序圖， (b) 加工示意圖，(c) 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖， (d) 生產(chǎn)率計(jì)算卡，(e) 有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算、校核。 2．夾具設(shè)計(jì) (a) 夾具總裝圖，(b) 夾具體零件圖，(c) 其它零件圖，(d) 有關(guān)計(jì) 算、校核等。 二、設(shè)計(jì)依據(jù) 1．課題來源：鹽城市江動(dòng)集團(tuán) 2．產(chǎn)品名稱：ZH1105型柴油機(jī) 3．被加工零件：機(jī)體（附零件圖） 4．工件材料：HT250 5．加工內(nèi)容：齒輪室蓋面：鉆9-M8-7H底孔至9-φ6.647，深19； 鉆M10-7H底孔至φ8.376，深22； 主軸承蓋面：鉆6-M8-7H底孔至6-φ6.647，深19； 鉆8-M8-7H底孔至8-φ6.647，深19；鉆2-φ8孔，深16；鉆φ4.9孔，深16； 上面：鉆4-M10-7H底孔至φ8.376，深22；鉆5-M8-7H底孔至6-φ6.647，深18； 鉆M8-7H底孔至φ6.647，通孔；鉆M12-6H底孔至φ10.106； 孔口倒角1.5×45° 6. 生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批大量。 7. 批量：本機(jī)床設(shè)計(jì)、制造一臺(tái)。 三、設(shè)計(jì)要求 1．機(jī)床應(yīng)能滿足加工要求，保證加工精度； 2．機(jī)床應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，便于維修、調(diào)整； 3．機(jī)床盡量采用通用件，以便降低制造成本； 4．機(jī)床各動(dòng)力部件用電氣控制； 5．設(shè)計(jì)圖樣總量：折合成A0幅面在3張以上；工具要求：應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件繪圖；過 程要求：裝配圖需提供手工草圖； 6．畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書滿足相關(guān)要求； 7．查閱文獻(xiàn)資料10篇以上，并有不少于3000漢字的外文資料翻譯； 8．到相關(guān)單位進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)，撰寫不少于3000字實(shí)習(xí)報(bào)告； 9．撰寫開題報(bào)告。 四、畢業(yè)設(shè)計(jì)物化成果的具體內(nèi)容及要求 1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書要求： 按教務(wù)處畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）格式規(guī)范統(tǒng)一編排、打印，字?jǐn)?shù)不少于1萬字。 1）畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 份 2）被加工零件工序圖 1 張 3）加工示意圖 1 張 4）機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 1 張 5）生產(chǎn)率計(jì)算卡 1 張 6）夾具總裝配圖 1 張 7）夾具體零件圖 1 張 8）其它零件圖 若干張（待指定） 2、外文資料翻譯（英譯中）要求 1）外文翻譯材料中文字不少于3000字； 2）內(nèi)容必須與畢業(yè)論文課題相關(guān)； 3）所選外文資料應(yīng)是近10年的文章，并標(biāo)明文章出處。 五、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度計(jì)劃 起訖日期 工作內(nèi)容 備 注 2月26日～2月28日 布置任務(wù) 3月1日～3月14日 調(diào)查研究，畢業(yè)實(shí)習(xí) 3月15日～3月31日 方案論證，總體設(shè)計(jì) 4月1日～4月14日 技術(shù)設(shè)計(jì)（部件設(shè)計(jì)） 4月14日～5月14日 工作設(shè)計(jì)（零件設(shè)計(jì)） 5月15日～5月31日 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 6月1日～6月2日 畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯 6月3日～6月9日 修改資料 6月10日～6月11日 評(píng)閱材料 6月12日～6月13日 畢業(yè)答辯 6月14日～6月15日 材料整理裝袋 六、 主要參考文獻(xiàn)： 1. 叢鳳廷．組合機(jī)床設(shè)計(jì)（第二版）[M]．上海：上海科技出版社，1994． 2. 謝家瀛．組合機(jī)床設(shè)計(jì)參考手冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994． 3. 大連組合機(jī)床研究所．組合機(jī)床設(shè)計(jì)（第一分冊(cè)）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1975． 4. 大連組合機(jī)床研究所．組合機(jī)床設(shè)計(jì)參考圖冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1975． 5. 姚永明．非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備設(shè)計(jì)[M]．上海：上海交通大學(xué)出版社，1999． 6. 金振華．組合機(jī)床及其調(diào)整與使用[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990． 7. 王光斗．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）[M]．上海：上海科技出版社，2000． 8. 劉文劍．夾具工程師手冊(cè)[M]．哈爾濱：黑龍江科技出版社，1987． 9. 楊黎明．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．北京：國防工業(yè)出版社，1996． 10．李云．機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1996 11．李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1993 七、其他 八、專業(yè)系審查意見 系主任： 年 月 日 九、機(jī)械工程學(xué)院意見 院長： 年 月 日 5 畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名 趙氣沛 班 級(jí) B機(jī)制054班 學(xué) 號(hào) 0510110410 指 導(dǎo) 教 師 吳祥 日 期 2009年3月31日 實(shí)習(xí)報(bào)告 一.概述 在大學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)修煉中,我始終認(rèn)為實(shí)習(xí)是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié),也是工科教學(xué)的一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié).而今,在這金融危機(jī)下,實(shí)習(xí)對(duì)現(xiàn)在的大學(xué)生尤為重要. 本次實(shí)習(xí)的主要目的是培養(yǎng)我們學(xué)生的動(dòng)手能力和綜合分析能力,將在學(xué)校里學(xué)的書本上的理論知識(shí)同實(shí)踐生產(chǎn)相結(jié)合,同時(shí),在實(shí)習(xí)中,讓我對(duì)制鞋機(jī)械有了初步的認(rèn)識(shí)和了解,在腦子里有了初步的輪廓.通過實(shí)習(xí),讓我們切身實(shí)際地感受到團(tuán)隊(duì)合作的重要性,鞏固了在學(xué)校學(xué)習(xí)的成果,進(jìn)一步提升個(gè)人能力. 二,.實(shí)習(xí)時(shí)間及公司 本次實(shí)習(xí)從2009年3月3日開始到3月15日結(jié)束,這段時(shí)間我分別參觀了兩家公司.分別是； 1.鹽城智成機(jī)械制造有限公司 2.江蘇馳翔精密齒輪有限公司 三.實(shí)習(xí)內(nèi)容及過程 實(shí)習(xí)當(dāng)天早上,我跟著咸斌老師那一組同學(xué)去了鹽城智成機(jī)械制造有限公司, 這是一家以生產(chǎn)液壓機(jī)械為主的工廠。產(chǎn)品廣泛適用于：制鞋業(yè)、包裝業(yè)、電子業(yè)、汽車工業(yè)、皮具業(yè)、箱包業(yè)、絲花業(yè)、玩具業(yè)等。其中精密四柱200T模切機(jī)/裁斷機(jī)填補(bǔ)了省內(nèi)空白。公司研制的油壓靴面定型機(jī)也為國內(nèi)首創(chuàng)，并已申請(qǐng)多項(xiàng)發(fā)明專利。公司備有生產(chǎn)制鞋機(jī)械的全套設(shè)備。公司技術(shù)力量雄厚，裝備水平先進(jìn)。具有完備的檢測手段和健全的質(zhì)量保證體系。產(chǎn)品一致通過了ISO9001、2000認(rèn)證。多年的經(jīng)驗(yàn)積累，能為客戶提供全方位的服務(wù)；已擁有專業(yè)的售后服務(wù)部門，能為客戶提供最佳的設(shè)備配置方案，降低客戶的成本，提高客戶的競爭力。產(chǎn)品還出口日本、印度、俄羅斯等國家，產(chǎn)品已得到商家的一致認(rèn)可，并以優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品樹立了專業(yè)的形象，獲得了良好的口碑。 實(shí)習(xí)期間我們參觀了生產(chǎn)車間,裝配車間,同時(shí)師傅們還向我們介紹了各個(gè)零件的共用以及成品機(jī)器的性能和用途.我主要認(rèn)真的研究了裁斷機(jī). 平面式油壓裁斷機(jī) ZC-507 -25t -30t -50t 主要特點(diǎn): 1、本機(jī)具有手動(dòng)、腳動(dòng)兩種操作方式。 2、手動(dòng)具有雙手操作開關(guān)，安全性高。 3、裁斷點(diǎn)設(shè)定簡單、準(zhǔn)確、快捷。 4、主軸軸瓦自動(dòng)潤滑，節(jié)省勞動(dòng)力。 規(guī)格： 機(jī)械尺寸（LxWxH): 1830x800x1430(mm) 包裝尺寸（LxWxH): 2000x840x1670(mm) 凈重/毛重： 1385kg/1505kg 馬力: 3HP x 4P 行程: 10-100mm 工作壓力: 25T 裁斷面積: 460mm x 1600mm 精密四柱壓頭左右移動(dòng)式液壓裁斷模切機(jī) ZC-508 主要特點(diǎn): 1、雙油缸，精密四柱自動(dòng)平衡連桿結(jié)構(gòu)，確保上下工作臺(tái)平衡精度，保證每個(gè)裁斷點(diǎn)受力相同； 2、采用進(jìn)口油壓系統(tǒng)和臺(tái)灣、日本電器配套，省電、噪音小、工作板附手動(dòng)和自動(dòng)左右移動(dòng)控制裝置，微調(diào)調(diào)節(jié)自動(dòng)左右移動(dòng)的距離，操作方便、安全、下裁速度快，大提高操作員的效率； 3、特有設(shè)定構(gòu)造，附微調(diào)保護(hù)裝置，靈活調(diào)節(jié)裁斷高度和裁斷力度，能延長裁刀和裁斷膠板的使用壽命； 4、主軸采用中央自動(dòng)循環(huán)潤滑系統(tǒng)，無人工疏忽缺油而使機(jī)件損壞之顧慮，更有效確保機(jī)器耐用度。 規(guī)格： 機(jī)型 ZC-250 ZC-350 最大裁斷力: 250 KN 350 KN 裁斷面積： 500*1600 mm 610*1600 mm 壓板尺寸： 500*500 mm 610*610 mm 行程調(diào)節(jié)范圍： 50-170 mm 50-170 mm 電機(jī)功率： 2.2 KW 2.2 KW 精密四柱裁斷機(jī) ZC-509-(25-200) 主要特點(diǎn)： 1、操作省力、簡單、故障率低、裁斷力特強(qiáng)、裁斷速度快，每小時(shí)可達(dá)600刀以上； 2、微調(diào)裝置，可輕易得到最佳之裁斷行程，延長刀模及裁斷板使用壽命； 3、裁斷動(dòng)距可介于10mm-100mm之間進(jìn)行任意調(diào)整以配合單層或多層之裁斷； 4、作業(yè)時(shí)寂靜，可大量降低工廠之噪音，改進(jìn)工作環(huán)境，提高生產(chǎn)效率； 5、刀模簡易設(shè)定裝置，高低刀模調(diào)整，非常簡單、準(zhǔn)確、快速； 6、特殊機(jī)種大小均可訂制。 規(guī)格： 機(jī)型 ZC-250/ZC-300/ZC-350/ZC-400/ZC-500/ZC-600/ZC-800/ZC-1000/ZC-1200/ZC-1500 裁斷壓力: 25t-150t 行程調(diào)節(jié)范圍： 50-180mm/50-240mm 電機(jī)功率： 1.5KW-11KW 精密四柱自動(dòng)送料油壓裁斷機(jī) ZC-510-(35-200)t 主要特點(diǎn)： 1、雙油缸，精密四柱自動(dòng)平衡連桿結(jié)構(gòu)，確保上下工作臺(tái)平衡精度，保證每個(gè)裁斷點(diǎn)受力相同； 2、采用進(jìn)口油壓系統(tǒng)和臺(tái)灣、日本電器配套，省電、噪音小、工作板附手動(dòng)和自動(dòng)左右移動(dòng)控制裝置，微調(diào)調(diào)節(jié)自動(dòng)左右移動(dòng)的距離，操作方便、安全、下裁速度快，大提高操作員的效率； 3、特別設(shè)計(jì)的油壓單面或雙面自動(dòng)送料系統(tǒng)，代替了人工移動(dòng)工作臺(tái)，大提高了切割的精確度； 4、主軸采用中央自動(dòng)循環(huán)潤滑系統(tǒng)，無人工疏忽缺油而使機(jī)件損壞之顧慮，更有效確保機(jī)器耐用度。 規(guī)格： 行程: 50-180mm/50-240mm 工作壓力: 35T-200T 裁斷面積: 500mm x 1200mm/610mm x 1200mm/710 x 1200mm/910 x 1200mm/1000 x 1200mm/用戶指定 還看了其他的一些制鞋機(jī)械 萬用式油壓壓底機(jī) ZC-806 主要特點(diǎn)： 1、本機(jī)采用全油壓設(shè)計(jì)，壓力大，貼合牢固。 2、鞋前幫的級(jí)別可自動(dòng)調(diào)節(jié)。 3、女鞋可貼合任意高度的鞋跟。 4、男鞋可貼合任意尺寸。 5、以特殊鞋頭絞鏈?zhǔn)角皦鹤靶箟Φ?，機(jī)械式控制使男女皆適用。 規(guī)格： 機(jī)械尺寸（LxWxH): 880x1160x1920(mm) 包裝尺寸（LxWxH): 850x1220x2000(mm) 凈重： 770kg 工作壓力: 25-30kg/平方厘米 功率: 2HP x 4P 全油壓靴面定型機(jī) ZC-607 主要特點(diǎn)： 1、本機(jī)適用于各種靴頭鞋、皮鞋。 2、采用帶微調(diào)油缸，可以調(diào)整兩側(cè)板的距離，排除靴面的皺折、破裂等現(xiàn)象，以達(dá)到靴面定型有最佳效果。 4、單雙彎可互換。 規(guī)格： 機(jī)械尺寸（LxWxH): 1070x8500x1380(mm) 包裝尺寸（LxWxH): 1250x900x1520(mm) 凈重： 280kg 馬力: 1.5HP 電熱: 3.5kw 新型自動(dòng)后跟結(jié)幫機(jī) ZC-727A（MA） 主要特點(diǎn)： 1、本機(jī)適用于后跟高度在180MM以下的一般中底及軟底鞋結(jié)幫之用。 2、本機(jī)具有微調(diào)結(jié)幫高度之裝置，調(diào)整容易，定位準(zhǔn)確。 3、掃刀及束緊器規(guī)格齊全，適用于任何鞋型；束緊器采用鏈條式包覆、束緊效果極佳。 4、本機(jī)采用絲桿、螺母、鋼球限位設(shè)計(jì)，調(diào)整輔助臺(tái)高度、快速確實(shí)。 5、楦頭撐臺(tái)第二次上升壓著設(shè)計(jì)配合掃刀加熱裝置、增進(jìn)結(jié)幫效果使成品平坦不發(fā)角、提高鞋子品質(zhì)。 6、楦頭支架上升油路獨(dú)特設(shè)計(jì)，可在結(jié)幫過程中將楦頭完全掌握在設(shè)定的位置。 規(guī)格： 機(jī)械尺寸（長x寬x高): 1200x760x1420(mm) 包裝尺寸（長x寬x高): 1270x820x1680(mm) 產(chǎn)量： 2500PARIS/8小時(shí) 重量： 580kg 動(dòng)力: 2HP 電熱: 400W 參觀了鹽城智成機(jī)械制造有限公司后,我還去了江蘇馳翔精密齒輪有限公司, 江蘇馳翔精密齒輪有限公司創(chuàng)建于2002年4月,位于鹽城市鹽都區(qū)鹽興路68號(hào),是鹽城市規(guī)模最大的精密齒輪專業(yè)生產(chǎn)廠家,鹽都區(qū)重點(diǎn)工業(yè)骨干企業(yè)、中國齒輪專業(yè)協(xié)會(huì)理事單位。公司現(xiàn)有員工260余人，總資產(chǎn)6000萬元。長期從事各類硬齒面、高精度齒輪的研發(fā)、制造、銷售。現(xiàn)已具備年產(chǎn)各汽車油泵齒輪150萬件、紡機(jī)齒輪80萬件、工程機(jī)械、各類齒輪箱齒輪30萬件的生產(chǎn)能力。公司是江蘇省科技型中小企業(yè)、江蘇省計(jì)量保證確認(rèn)企業(yè)、高新技術(shù)企業(yè)、重合同守信用企業(yè)、AAA級(jí)資信等級(jí)企業(yè)。 公司生產(chǎn)的“馳翔”牌系列機(jī)油泵齒輪，于2005年通過了ISO/TS16949國際質(zhì)量體系認(rèn)證，被認(rèn)定為江蘇省高新技術(shù)產(chǎn)品，獲得技術(shù)專利6項(xiàng)，公司通過了ISO14001國際環(huán)境體系認(rèn)證。 公司生產(chǎn)的“馳翔”牌系列齒輪產(chǎn)品具有配套層次高、產(chǎn)品精度高、技術(shù)含量高的要求，配套于世界500強(qiáng)企業(yè)美國康明斯公司、美國卡特彼勒工程機(jī)械公司、意大利馬佐里紡機(jī)公司、德國采埃孚公司及學(xué)常州國茂國泰減速機(jī)集團(tuán)公司、上海大眾液壓公司等國內(nèi)外大型企業(yè)。 公司擁有一流的員工團(tuán)隊(duì)，馳翔人發(fā)揚(yáng)勇于創(chuàng)新、勇爭一流、永不退卻、永不言敗的企業(yè)精神，與深圳市中旭企管公司聯(lián)合共建企業(yè)西點(diǎn)軍校，塑造一流的執(zhí)行力員工團(tuán)隊(duì)，始終銘記“堅(jiān)守承諾、結(jié)果導(dǎo)向、決不放棄”的諾言。營造新型和諧的勞動(dòng)關(guān)系，視員工為兄弟姐妹，員工與企業(yè)共同成長，使企業(yè)不斷做強(qiáng)做大，誓把馳翔打造成世界領(lǐng)先、中國一流的精密齒輪制造基地！ 在翔精密齒輪期間,我重點(diǎn)的參觀了各種齒輪的制造,比如: 美國卡特彼勒工程機(jī)械系列齒輪, 美國卡特彼勒工程機(jī)械系列齒輪, 美國卡特彼勒工程機(jī)械系列齒輪, 美國康明斯齒輪, 減速機(jī)齒輪,機(jī)床齒輪.還看了對(duì)齒輪各個(gè)參數(shù)的測量,讓我受益匪淺. 四．分析 鹽城市智成機(jī)械制造有限公司位于鹽城市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū),成立于一九九六年.目前固定資產(chǎn)1500萬元.廠地10000M2員工109人,年?duì)I業(yè)額3000萬元。公司內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊，流水線生產(chǎn)，一片繁忙景象。公司本著“求精創(chuàng)新、誠信經(jīng)營”的宗旨，積極創(chuàng)新。 江蘇馳翔精密齒輪有限公司現(xiàn)有員工260余人,總資產(chǎn)6000萬元,長期從事各類硬齒面，高精度齒輪的開發(fā)、制造、銷售。生產(chǎn)的“馳翔”牌系列齒輪為“五高產(chǎn)品”即：高硬度、高強(qiáng)度、高精度、高技術(shù)含量、高性價(jià)比，產(chǎn)品達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。為了保證“馳翔”牌系列齒輪產(chǎn)品的加工質(zhì)量達(dá)到國內(nèi)一流水平的要求，向世界領(lǐng)先水平邁進(jìn)，公司先后投入近4300萬元資金購置了2臺(tái)國內(nèi)一流的JD45型、JD32型齒輪檢測中心和種類型號(hào)的數(shù)控磨齒機(jī)16臺(tái)、日本豐東C-N共滲多用爐（2+1+1）生產(chǎn)線2條及其他輔助設(shè)備，從硬件上不斷滿足Ф18至Ф1500的各種圓柱齒輪加工質(zhì)量和工藝的要求。 五.實(shí)習(xí)感想 通過實(shí)習(xí)我們可以學(xué)以致用，把課堂的知識(shí)有效運(yùn)用到實(shí)踐中去，當(dāng)然在實(shí)踐中的鍛煉也能讓我們更好的復(fù)習(xí)課堂知識(shí)，總之這是個(gè)良性互動(dòng)的過程. 通過實(shí)習(xí)你可以近距離的接觸公司，對(duì)公司有更客觀的了解，也可以結(jié)合自己的職業(yè)生涯規(guī)劃作個(gè)判斷，為你以后的就業(yè)選擇提供參考. 你在實(shí)習(xí)的時(shí)候畢竟是真實(shí)的工作環(huán)境，你可以發(fā)現(xiàn)自己哪些方面的能力或者知識(shí)還不夠，及時(shí)的補(bǔ)缺補(bǔ)漏；如果發(fā)現(xiàn)了自己工作的時(shí)候有些能力比較強(qiáng)，那么它就是你以后求職時(shí)候的優(yōu)勢，總之實(shí)習(xí)能夠讓你提前客觀的看清楚自己，為以后最終進(jìn)入公司打好基礎(chǔ). 只有實(shí)習(xí)才能辨別你對(duì)于一個(gè)工作是虛擬的幻想還是真實(shí)的喜歡，便于幫助進(jìn)行職業(yè)方向的選擇，也可以在幾個(gè)實(shí)習(xí)體驗(yàn)之后選擇相對(duì)比較喜歡的職業(yè)崗位. 只有實(shí)習(xí)才能知道知識(shí)的用處與知識(shí)的缺乏，才能在學(xué)校選課、課程聽講與理解方面有了新的角度，學(xué)習(xí)的覺悟性會(huì)有相當(dāng)?shù)奶岣? 9 畢業(yè)設(shè)計(jì) 開題論證報(bào)告 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 趙氣沛 班 級(jí) B機(jī)制054班 學(xué) 號(hào) 0510110410 指導(dǎo)教師 吳祥 完成日期 2009年3月31日 課題名稱：雙缸柴油機(jī)氣缸體鉆削組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 一、課題來源、課題研究的主要內(nèi)容及國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述 本課題來源于鹽城市江動(dòng)集團(tuán)，主要是設(shè)計(jì)一臺(tái)加工雙缸柴油機(jī)氣缸體頂面和底面孔系的鉆削組合機(jī)床，具體進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)。對(duì)于總體設(shè)計(jì)，組合機(jī)床是根據(jù)被加工件的工藝要求，按照工序高度集中的原則而設(shè)計(jì)的，并以系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件而組成的專用設(shè)備，并配以專用夾具，采用多把刀具同時(shí)進(jìn)行加工。組合機(jī)床的輔助動(dòng)作實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，具有專用、高效、自動(dòng)化和易于保證加工精度。當(dāng)被加工的零件尺寸結(jié)構(gòu)有所改進(jìn)時(shí)，組合機(jī)床的通用零部件還可以重新被利用組成新的組合機(jī)床，且具有一定的柔性度。在數(shù)控設(shè)備還沒有普及和推廣的幾十年里，它對(duì)于提高加工效率，降低對(duì)操作者的技術(shù)要求起到了很大的作用，尤其是組合銑床和專用鉆床，在殼體類零件的加工線中應(yīng)用非常廣泛。 在機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行切削加工時(shí)，為了保證加工精度，必須正確的安放工件，使工件相對(duì)于刀具和機(jī)床占有正確位置，這一過程稱為“定位”。為了保持這個(gè)正確位置在加工過程中穩(wěn)定不變，應(yīng)對(duì)工件施加一定的夾緊力，這一過程稱為“夾緊”。這兩個(gè)過程總稱為“安裝”。在機(jī)床上實(shí)現(xiàn)安裝任務(wù)的工藝裝備，就是“機(jī)床夾具”。機(jī)床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣泛的是通用夾具，如車床上用的三爪卡盤和銑床上用的平口虎鉗等。 近幾年大連組合機(jī)床研究所研制的組合機(jī)床及其自動(dòng)線對(duì)目前我國組合機(jī)床及其自動(dòng)線裝備技術(shù)的基本情況： （1）為某冰箱壓縮機(jī)廠提供的ZHS-1283冰箱壓縮機(jī)外支撐八工位回轉(zhuǎn)工作臺(tái)組合機(jī)床，鏜孔精度?9.097mm±0.004mm, 表面粗糙度Ra0.8μm，節(jié)拍時(shí)間26s（2件），采用交流伺服滑臺(tái)，HSK接桿，主軸帶中孔冷卻液通道，全封閉防護(hù)。 （2）ZHS-XU86凸輪軸軸承蓋加工自動(dòng)線是為某汽車公司研制的用于30萬輛轎車生產(chǎn)的高精度、高生產(chǎn)率、多品種數(shù)控自動(dòng)線。該線采用多種先進(jìn)技術(shù)：可控扭矩夾緊扳手、氣浮輸送、電液比例閥、高精度空心錐柄接桿、高密度材料鏜桿、數(shù)控精密十字滑臺(tái)、分布式控制系統(tǒng)與監(jiān)測系統(tǒng)、故障診斷及顯示系統(tǒng)、大流量冷卻排屑和全封閉防護(hù)系統(tǒng)，節(jié)拍38s。 （3）UD80型換刀換箱柔性加工單元。該單元是一種高效、高精度與高柔性的數(shù)控機(jī)床，機(jī)床有5個(gè)坐標(biāo)，交換托板尺寸為800mm×800mm，刀庫容量60，120，180任選，箱庫容量12個(gè)，能在一次裝夾下完成銑、鉆、鉸、攻絲、鏜孔、鏜車等工序的單軸加工和多軸加工，適合中大批量生產(chǎn)規(guī)模的箱體零件和成組雜件的加工，也適用于中小批量多品種零件的生產(chǎn)。 （4）為某航空動(dòng)力機(jī)械公司生產(chǎn)的柔性生產(chǎn)線的物流輸送系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用了鏈?zhǔn)侥Σ凛啙L道、電動(dòng)滾筒、托盤自動(dòng)識(shí)別、計(jì)算機(jī)生產(chǎn)調(diào)度等技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)被輸送零部件的定向、定位、升降、回轉(zhuǎn)，通過編碼識(shí)別及計(jì)算機(jī)的生產(chǎn)調(diào)度實(shí)現(xiàn)無序混流輸送等。 上述組合機(jī)床代表了目前我國組合機(jī)床裝備較高的技術(shù)水平。但隨著市場競爭的加劇和對(duì)產(chǎn)品需求的提高，高精度、高生產(chǎn)率、柔性化、多品種、短周期、數(shù)控組合機(jī)床及其自動(dòng)線正在沖擊著傳統(tǒng)的組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)，因此組合機(jī)床裝備的發(fā)展思路必須是以提高組合機(jī)床加工精度、組合機(jī)床柔性、組合機(jī)床工作可靠性和組合機(jī)床技術(shù)的成套性為主攻方向。 二、本課題擬解決的問題 本課題設(shè)計(jì)的是一臺(tái)加工雙缸柴油機(jī)氣缸體頂面和底面孔系的鉆削組合機(jī)床，組合機(jī)床是根據(jù)工件加工需要，以大量通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件組成的一種高效組合機(jī)床。 1 因?yàn)楸緳C(jī)床用來進(jìn)行大批量生產(chǎn)，就要解決生產(chǎn)效率問題。 2 盡量采用先進(jìn)的工藝方案和合理的機(jī)床結(jié)構(gòu)方案，正確選擇組合機(jī)床通用部件機(jī)機(jī)床布局形式，要十分注意保證加工精度和生產(chǎn)效率的措施以及操作使用方便性。 3 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。 4 通用部件是具有特定功能，按標(biāo)準(zhǔn)化系列化通用化原則設(shè)計(jì)制造的組合機(jī)床基礎(chǔ)部件，因此通用部件的選擇是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一，也是我們?cè)谠O(shè)計(jì)中必須解決的問題。如常用的通用部件：動(dòng)力滑臺(tái)，主軸部件，主運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，工作臺(tái)，支撐部件等的選用都應(yīng)該仔細(xì)考慮。 5 應(yīng)根據(jù)工件的加工要求和特點(diǎn)，按一定的原則結(jié)合組合機(jī)床常用工藝方法，充分考慮各種因素，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后擬定工藝方案。在加工時(shí)粗精加工分開，應(yīng)考慮粗精加工，粗加工時(shí)切削負(fù)荷較大，切削產(chǎn)生的熱變形，較大夾壓力引起的工件變形以及切削震動(dòng)等，對(duì)精加工工序十分不利，影響加工尺寸精度和表面粗糙度。 6應(yīng)該考慮孔間中心距，精鏜孔時(shí)注意孔表面是否允許留有退刀刀痕。要保證好連接孔的位置精度，便于裝配。 7 組合機(jī)床一般為工序集中的多刀加工，不但切削負(fù)荷大，而且工件受力方向變化。因此，正確選擇定位基準(zhǔn)和夾壓部位是保證加工精度的重要條件對(duì)于毛坯基準(zhǔn)選擇要考慮有關(guān)工序加工余量的均勻性，對(duì)于光面定位基準(zhǔn)的選擇要考慮基面與加工部位間位置尺寸關(guān)系，使它有利于保證加工精度。 8 組合機(jī)床的正常工作與合理的選擇切削用量，即確定合理的切削速度和工作進(jìn)給量有很大關(guān)系，切削用量選擇恰當(dāng)，能使組合機(jī)床減少停車損失，提高生產(chǎn)效率，延長刀具壽命，提高生產(chǎn)質(zhì)量。 三、解決方案及預(yù)期效果 1 對(duì)于生產(chǎn)效率問題，我們除了縮短加工時(shí)間和輔助時(shí)間，盡量使輔助時(shí)間和加工時(shí)間重合外，還可以考慮在每個(gè)工位上安裝幾個(gè)工件同時(shí)進(jìn)行加工，或者在一個(gè)工位上設(shè)置幾套夾具，對(duì)工件進(jìn)行多次安裝，如轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床，可調(diào)式組合機(jī)床。 2 認(rèn)真閱讀被加工零件圖，研究尺寸，形狀，材料，硬度，重量，加工部位的結(jié)構(gòu)及加工精度和表面粗糙度要求等內(nèi)容。通過對(duì)產(chǎn)品裝配圖樣和有關(guān)工藝資料的分析，充分認(rèn)識(shí)被加工零件在產(chǎn)品中的地位和作用。 3 通用部件的選用：在設(shè)計(jì)組合機(jī)床時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體的加工要求，機(jī)床的配置形式，制造及使用條件等確定。由于本課題要求機(jī)床應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，便于維修、調(diào)整，一般可選用機(jī)械滑臺(tái)。在確定動(dòng)力部件規(guī)格時(shí)，一般先進(jìn)行功率進(jìn)給力計(jì)算。當(dāng)遇到動(dòng)力部件的進(jìn)給力不能滿足要求，但又相差不大時(shí)不要輕易選用大一規(guī)格的動(dòng)力部件，而應(yīng)適當(dāng)調(diào)整切削用量或改變工藝方法。但必須以不影響加工精度和生產(chǎn)率要求為前提。對(duì)于支承部件如側(cè)底座，立柱等通用部件，可選與動(dòng)力滑臺(tái)規(guī)格相配套的相應(yīng)規(guī)格。選用通用部件時(shí)，還應(yīng)根據(jù)加工精度要求，制造成本等確定通用部件的精度等級(jí)。 4 要粗精加工分開進(jìn)行，工序集中原則，適當(dāng)考慮相同類型工序的集中，在條件許可時(shí)，把相同工序集中在一臺(tái)機(jī)床或同一工位上加工能簡化循環(huán)和結(jié)構(gòu)。集中攻螺紋，集中深孔加工工序，適當(dāng)集中一般的鉆鉸工序，適當(dāng)集中鏜孔工序。 5 劃分工序要考慮到生產(chǎn)的規(guī)模、加工的精度、所用機(jī)床的特點(diǎn)、機(jī)床負(fù)荷情況等。 劃分工序可以有兩種趨向：工序集中和工序分散。 工序的集中分散各有其長處，一般說來，在大批量生產(chǎn)中以提高生產(chǎn)率為主，需廣泛采用多刀、單軸與多軸自動(dòng)或半自動(dòng)機(jī)床，多軸龍門銑床、組合機(jī)床等，故采取工序集中可以獲得突出的效果此次設(shè)計(jì)的軸承座鉆孔組合機(jī)床很大程度上使各工序盡量集中，發(fā)揮組合機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)使各種誤差減小到最低限度。由于此設(shè)計(jì)中所加工的零件10 個(gè)孔中部分孔距離太近，不便于加工，所以分開為兩個(gè)工位完成，然后進(jìn)行零件位置轉(zhuǎn)換。 四、課題進(jìn)度安排 3月1日～3月14日．畢業(yè)實(shí)習(xí)階段。 畢業(yè)實(shí)習(xí)，查閱資料，到多個(gè)公司實(shí)踐，撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告。 3月15日～3月31日．開題階段。 提出總體設(shè)計(jì)方案及草圖，填寫開題報(bào)告。 4月1日～5月14日． 設(shè)計(jì)初稿階段。 完成總體設(shè)計(jì)圖、部件圖、零件圖。 5月15日～5月31日． 中期工作階段。 完善設(shè)計(jì)圖紙，編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，中期檢查。 6月1日～6月2日．畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯。 6月3日～6月9日．畢業(yè)設(shè)計(jì)整改。 圖紙修改、設(shè)計(jì)說明書修改、定稿，材料復(fù)查。 6月10日～6月11日．畢業(yè)設(shè)計(jì)材料評(píng)閱。 6月12日～6月13日．畢業(yè)答辯。 6月14日～6月15日．材料整理裝袋。 五、指導(dǎo)教師意見 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 簽名 　　　　　　　 年　 月　　日 六、專業(yè)系意見 簽名 　　　　　　 年　 月　　日 七、學(xué)院意見 　　　　　　　　　　　　　 簽名 　　　　　　 年　 月　　日 5 序號(hào) 工步名稱 被加工零件數(shù)量 加工直徑(mm) 加工長度(mm) 工作行程(mm) 切削速度(m/min) 轉(zhuǎn)速(r/min) 進(jìn)給量 工時(shí)(min) (mm/r) (mm/min) 機(jī)動(dòng)時(shí)間 輔助時(shí)間 共計(jì) 1 裝卸工件 1 1 1 2 左滑臺(tái)鉆孔 快進(jìn) 152 0.015 鉆14個(gè)φ6.647孔 6.647 19 28 13.26 630 0.11 70 0.35 鉆2個(gè)φ8孔 8 16 28 15.83 630 0.11 70 鉆1個(gè)φ4.9孔 4.9 16 28 11.08 720 0.097 70 死擋鐵停留 0.02 快退 180 0.018 3 右滑臺(tái)鉆孔 快進(jìn) 152 0.014 0.014 鉆9個(gè)φ6.647孔 6.647 19 28 13.26 630 0.11 70 0.475 0.475 鉆1個(gè)φ8.376孔 8.376 22 28 16.58 630 0.11 70 死擋鐵停留 0.02 0.02 快退 180 0.018 0.018 4 后滑臺(tái)鉆孔 快進(jìn) 152 鉆4個(gè)φ8.376孔 8.376 22 28 16.58 630 0.11 70 鉆5個(gè)φ6.647孔 6.647 18 28 13.26 630 0.11 70 鉆1個(gè)φ10.1孔 10.1 28 13.26 500 0.11 70 鉆1個(gè)φ6.647通孔 6.647 28 15.87 630 0.11 70 死擋鐵停留 0.02 0.02 快退 180 0.018 0.018 備 注 總計(jì) 1.452 單件工時(shí) 1.452 機(jī)床生產(chǎn)率 31.92件/時(shí) 機(jī)床負(fù)荷率 77.31% 生產(chǎn)率計(jì)算卡 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 ZH1105型柴油機(jī)機(jī)體鉆擴(kuò)組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 摘要：ZH1105型柴油機(jī)機(jī)體為大批量生產(chǎn)的零件，為了提高生產(chǎn)效率，滿足被加工零件的精度要求且保持加工精度穩(wěn)定，本課題設(shè)計(jì)了一臺(tái)用于ZH1105型柴油機(jī)機(jī)體三面鉆孔的組合機(jī)床。第一部分是總體設(shè)計(jì)，首先，進(jìn)行了總體方案論證，采用單工位三面鉆削組合機(jī)床，刀具選用高速鋼麻花鉆，并根據(jù)切削用量的選擇，計(jì)算切削力、切削扭矩及切削功率，確定主軸直徑、外伸尺寸、接桿型號(hào)，選擇滑臺(tái)、動(dòng)力箱等通用部件，再確定動(dòng)力部件的工作循環(huán)及工作行程，完成機(jī)床聯(lián)系尺寸的制定。最后繪制了三圖一卡。第二部分是夾具設(shè)計(jì)，經(jīng)過對(duì)被加工零件的全面分析，導(dǎo)向采用固定鉆模板可換鉆套導(dǎo)向，夾緊裝置采用機(jī)械夾緊機(jī)構(gòu)，直接夾壓于工件上，反應(yīng)快捷，夾壓平穩(wěn)可靠，夾具體有良好的剛性，使夾具能長期保持可靠的精度和穩(wěn)定性。該組合機(jī)床不僅能保證鉆孔精度，還能提高加工效率，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。設(shè)計(jì)的夾具定位可靠、夾壓穩(wěn)定、操作方便，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。 關(guān)鍵詞：組合機(jī)床；鉆孔；夾具 The design of the general and jig of the modular machine-tool for drilling the ZH1105 crude oil engine Abstract：The crude oil engine is made for large quantities of mass production. In order to prone the production efficiency, and meet the precision request of the components processed and the precision stability, it designs a combined machine-tool to be used in the three-cylinder diesel engine with both sides drilling holes. The first part is general design. First, it carries out the argumentation of the overall plan, adopts the combined machine-tool with single location three faces drilling, selects the high-speed steel twist drill. According to the cutting parameters, it calculates the cutting force, the cutting torque and the cutting power, determines spindle diameter, the extend size and the link-pole model, choose sliding table, the power box and so on, then determines the operating cycle and the stroke of the power part, formulates the relation size of the machine-tool. Finally, it draws three figures and one card. The second part is the jig design. Having analyze the work piece, the guiding equipment use the fixed drill plate with replaceable drill bush; the clamp uses the machinery device, it directly presses on the work piece, which responds quickly, fixes steadily and reliably; the jig-body utilizes the frame structure, possess fine rigidity, causes the jig to maintain good long-term precision. This combined machine-tool not only guarantees the drill hole precision, but also enhances the processing efficiency, reduced workers' labor intensity. The jig orients reliably, clamps stably, operates easily, then meet the design request well. Key words：Modular machine-tool; Drill hole; Jig 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 i 目 錄 1 前言 .................................................................1 1.1 概述 ...............................................................1 1.2 課題由來及基本條件 .................................................1 1.3 課題設(shè)計(jì)思路 ........................................................2 1.4 預(yù)期成果及實(shí)際價(jià)值 ..................................................2 2 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) ......................................................3 2.1 工藝方案的擬定 .....................................................3 2.1.1 分析研究被加工零件 ...............................................3 2.1.2 組合機(jī)床總體方案論證 ..............................................3 2.1.3 定位基準(zhǔn)及夾壓點(diǎn)選擇 .............................................4 2.2 確定切削用量及刀具選擇 ..............................................4 2.2.1 刀具的選擇 .......................................................4 2.2.2 切削用量的選擇 ...................................................5 2.2.3 計(jì)算切削力 切削扭矩 切削功率 及刀具耐用度 ........................7 2.2.4 確定主軸尺寸 外伸尺寸 ............................................8 2.2.5 選擇接桿 .........................................................9 2.2.6 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇 ...................................................9 2.2.7 動(dòng)力部件工作行程及循環(huán)的確定 .....................................10 2.3 通用部件的選擇 .....................................................10 2.3.1 選用滑臺(tái)形式 ....................................................10 2.3.2 選液壓滑臺(tái)的型號(hào) .................................................11 2.3.3 選動(dòng)力箱型號(hào) .....................................................12 2.3.4 選擇液壓滑臺(tái)側(cè)底座 ...............................................12 2.4 確定機(jī)床聯(lián)系尺寸 ..................................................13 2.4.1 機(jī)床裝料高度的確定 ..............................................13 2.4.2 夾具輪廓尺寸的確定 ..............................................13 2.4.3 中間底座尺寸的確定 ..............................................13 2.4.4 主軸箱輪廓尺寸的確定 .............................................13 2.5 機(jī)床分組 ...........................................................13 2.6 生產(chǎn)率計(jì)算卡 ......................................................14 3 組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì) ....................................................17 3.1 夾具設(shè)計(jì)的基本要求和步驟 ...........................................17 3.1.1 夾具設(shè)計(jì)的基本要求 ...............................................17 3.1.2 夾具設(shè)計(jì)的步驟 ..................................................17 3.2 定位方案的確定 ....................................................18 3.2.1 零件的工藝性分析 ................................................18 3.2.2 定位方案的論證 ..................................................18 3.2.3 導(dǎo)向裝置 .........................................................19 3.2.4 校核加工精度 .....................................................20 3.3 夾緊方案的確定 .....................................................20 3.3.1 夾緊裝置的確定 ..................................................20 3.3.2 夾緊方案論證 ....................................................21 鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 ii 3.3.3 夾緊力確定 ......................................................22 3.3.4 誤差分析 .........................................................23 3.4 夾具體設(shè)計(jì) ........................................................25 4 結(jié)論 ................................................................26 參考文獻(xiàn) ..............................................................27 致謝 ..................................................................28 附 錄 ...............................................................29 ZH1105 型柴油機(jī)機(jī)體鉆擴(kuò)組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 摘要：ZH1105型柴油機(jī)機(jī)體為大批量生產(chǎn)的零件，為了提高生產(chǎn)效率，滿足被加 工零件的精度要求且保持加工精度穩(wěn)定，本課題設(shè)計(jì)了一臺(tái)用于ZH1105型柴油機(jī)機(jī) 體三面鉆孔的組合機(jī)床。第一部分是總體設(shè)計(jì)，首先，進(jìn)行了總體方案論證，采用 單工位三面鉆削組合機(jī)床，刀具選用高速鋼麻花鉆，并根據(jù)切削用量的選擇，計(jì)算 切削力、切削扭矩及切削功率，確定主軸直徑、外伸尺寸、接桿型號(hào)，選擇滑臺(tái)、 動(dòng)力箱等通用部件，再確定動(dòng)力部件的工作循環(huán)及工作行程，完成機(jī)床聯(lián)系尺寸的 制定。最后繪制了三圖一卡。第二部分是夾具設(shè)計(jì)，經(jīng)過對(duì)被加工零件的全面分析， 導(dǎo)向采用固定鉆模板可換鉆套導(dǎo)向，夾緊裝置采用機(jī)械夾緊機(jī)構(gòu)，直接夾壓于工件 上，反應(yīng)快捷，夾壓平穩(wěn)可靠，夾具體有良好的剛性，使夾具能長期保持可靠的精 度和穩(wěn)定性。該組合機(jī)床不僅能保證鉆孔精度，還能提高加工效率，降低工人的勞 動(dòng)強(qiáng)度。設(shè)計(jì)的夾具定位可靠、夾壓穩(wěn)定、操作方便，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。 關(guān)鍵詞：組合機(jī)床；鉆孔；夾具 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 iii The design of the general and jig of the modular machine-tool for drilling the ZH1105 crude oil engine Abstract：The crude oil engine is made for large quantities of mass production. In order to prone the production efficiency, and meet the precision request of the components processed and the precision stability, it designs a combined machine-tool to be used in the three-cylinder diesel engine with both sides drilling holes. The first part is general design. First, it carries out the argumentation of the overall plan, adopts the combined machine- tool with single location three faces drilling, selects the high-speed steel twist drill. According to the cutting parameters, it calculates the cutting force, the cutting torque and the cutting power, determines spindle diameter, the extend size and the link-pole model, choose sliding table, the power box and so on, then determines the operating cycle and the stroke of the power part, formulates the relation size of the machine-tool. Finally, it draws three figures and one card. The second part is the jig design. Having analyze the work piece, the guiding equipment use the fixed drill plate with replaceable drill bush; the clamp uses the machinery device, it directly presses on the work piece, which responds quickly, fixes steadily and reliably; the jig-body utilizes the frame structure, possess fine rigidity, causes the jig to maintain good long-term precision. This combined machine-tool not only guarantees the drill hole precision, but also enhances the processing efficiency, reduced workers' labor intensity. The jig orients reliably, clamps stably, operates easily, then meet the design request well. Key words：Modular machine-tool; Drill hole; Jig 柴油機(jī)機(jī)體三面鉆擴(kuò)組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 0 1 前 言 1.1 概述 組合機(jī)床在汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)、電機(jī)、儀器儀表、縫紉機(jī)、自行車等輕 工行業(yè)大批大量生產(chǎn)中已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用；一些中小批量生產(chǎn)企業(yè)，如機(jī)床、機(jī) 車、工程制造業(yè)中也已推廣應(yīng)用。組合機(jī)床最適宜于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(jī)座及儀表殼等零件；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。 組合機(jī)床的設(shè)計(jì)，目前基本上有兩種情況：其一，是根據(jù)具體加工對(duì)象的具體 情況進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，這是當(dāng)前最普遍的做法。其二，隨著組合機(jī)床在我國機(jī)械行業(yè) 的廣泛使用，廣大工人總結(jié)自己生產(chǎn)和使用組合機(jī)床的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)組合機(jī)床不僅在 其組成部件方面有共性，可設(shè)計(jì)成通用部件，而且一些行業(yè)在完成一定工藝范圍內(nèi) 組合機(jī)床是極其相似的，有可能設(shè)計(jì)為通用機(jī)床，這種機(jī)床稱為“專能組合機(jī)床” 。 這種組合機(jī)床就不需要每次按具體加工對(duì)象進(jìn)行專門設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，而是可以設(shè)計(jì)成 通用品種，組織成批生產(chǎn)，然后按被加工的零件的具體需要，配以簡單的夾具及刀 具，即可組成加工一定對(duì)象的高效率設(shè)備。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來源于生產(chǎn)實(shí)際，具體的課題是 ZH1105 柴油機(jī)機(jī)體三面鉆擴(kuò) 組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)前認(rèn)真研究被加工零件的圖樣，研究其尺寸、形 狀、材料、硬度、重量、加工部位的結(jié)構(gòu)及加工精度和表面粗糙度要求等內(nèi)容，為 設(shè)計(jì)提供大量的數(shù)據(jù)、資料，作好充分的、全面的技術(shù)準(zhǔn)備。在準(zhǔn)備了充足的資料 之后進(jìn)行總體及零部件的設(shè)計(jì)工作，總體的設(shè)計(jì)的主要工作是完成“三圖一卡” ， 即繪制機(jī)床的總體尺寸聯(lián)系圖、加工示意圖、零件的工序圖及編制生產(chǎn)率計(jì)算卡； 夾具設(shè)計(jì)的方法是：繪制夾具裝配圖；確定夾具的結(jié)構(gòu)；選定鉆模板等。在此次的 設(shè)計(jì)中采用三面夾緊定位，液壓夾緊，提高了生產(chǎn)效率，降低鐐動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)在設(shè) 計(jì)中采用了大量的通用零部件，降低了產(chǎn)品的成本 1.2 課題由來及基本條件 a）設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì)一臺(tái)加工柴油機(jī)機(jī)體上左右面孔系的鉆擴(kuò)組合機(jī)床. 設(shè)計(jì)：制定工藝方案，確定機(jī)床配置型式及結(jié)構(gòu)方案， “三圖一卡”設(shè)計(jì)； 部件設(shè)計(jì)：組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì) b）設(shè)計(jì)依據(jù) 課題來源：鹽城市江動(dòng)集團(tuán) 產(chǎn)品名稱：ZH1105 型柴油機(jī) 被加工零件：機(jī)體（附零件圖） 工件材料：HT250 加工內(nèi)容：齒輪室蓋面：鉆 9-M8-7H 底孔至 9-φ6.647，深 19；鉆 M10-7H 底孔至 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 1 φ8.376，深 22； 主軸承蓋面：鉆 6-M8-7H 底孔至 6-φ6.647，深 19 鉆 8-M8-7H 底孔至 8-φ6.647， 深 19；鉆 2-φ8 孔，深 16；鉆 φ4.9 孔，深 16； 上面：鉆 4-M10-7H 底孔至 φ8.376，深 22；鉆 5-M8-7H 底孔至 6-φ6.647，深 18 鉆 M8-7H 底孔至 φ6.647，通孔；鉆 M12-6H 底孔至 φ10.106；孔口倒角 1.5×45° 批量：本機(jī)床設(shè)計(jì)、制造一臺(tái) 1.3 課題設(shè)計(jì)思路 a.工藝方案的確定 在確定工藝方案之前，需要通過實(shí)習(xí)對(duì)被加工零件的結(jié)構(gòu) 特征的了解，并對(duì)加工精度，加工位置和加工要求的熟悉，有利于確定經(jīng)濟(jì)可行的 方案。 b.機(jī)床配置及結(jié)構(gòu)的確定 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)，選擇合適的機(jī)床結(jié)構(gòu)，盡可能多 選用公用部件和標(biāo)準(zhǔn)件。 c.總體設(shè)計(jì) 在確定前面的方案的時(shí)，通過計(jì)算得到生產(chǎn)率卡和繪制“三圖” ， 根據(jù)計(jì)算選擇合適的主軸箱的輪廓尺寸和動(dòng)力設(shè)施。 d.夾具的設(shè)計(jì) 首先確定夾緊方案、定位方式和夾緊力的計(jì)算，然后選用相應(yīng) 的標(biāo)準(zhǔn)部件和標(biāo)準(zhǔn)件，繪制夾具裝備圖和夾具的相關(guān)的零件圖。 本次設(shè)計(jì)的組合機(jī)床同時(shí)加工三個(gè)端面，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng) 度，從而降低了零件的加工成本。 1.4 預(yù)期成果及實(shí)際價(jià)值 最終將完成被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計(jì)算卡； 夾具總裝圖、夾具非標(biāo)準(zhǔn)零件圖等技術(shù)文件，指導(dǎo)組合機(jī)床及夾具的生產(chǎn)。這樣一 臺(tái)組合機(jī)床設(shè)計(jì)好后，可直接投入 ZH1105 型柴油機(jī)汽缸體的生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率， 滿足加工精度要求，幫助生產(chǎn)廠家降低加工成本，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。 柴油機(jī)機(jī)體三面鉆擴(kuò)組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 2 2 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 2.1 工藝方案的擬訂 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)要注重工件及其加工的工藝分析，制訂出合理的工藝方案， 才能設(shè)計(jì)出合理的專用機(jī)床。根據(jù)具體的被加工零件，在制定的工藝和結(jié)構(gòu)方案的 基礎(chǔ)上，進(jìn)行方案圖紙的總體設(shè)計(jì)。 2.1.1 分析、研究被加工零件 本課題設(shè)計(jì)的組合機(jī)床加工的工件為 ZH1105 型柴油機(jī)機(jī)體，工序?yàn)槿婵紫?加工，零件材料為鑄鐵件 HT250，其硬度為 HBS212—285，屬于箱體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù) 雜。生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批大量加工，工藝采用鉆削加工。 本機(jī)床加工零件的工序內(nèi)容： 齒輪室蓋面：鉆 9-M8-7H 底孔至 9-φ6.647，深 19；鉆 M10-7H 底孔至 φ8.376，深 22； 主軸承蓋面：鉆 6-M8-7H 底孔至 6-φ6.647，深 19 鉆 8-M8-7H 底孔至 8- φ6.647，深 19；鉆 2-φ8 孔，深 16；鉆 φ4.9 孔，深 16； 上面：鉆 4-M10-7H 底孔至 φ8.376，深 22；鉆 5-M8-7H 底孔至 6-φ6.647，深 18 鉆 M8-7H 底孔至 φ6.647，通孔；鉆 M12-6H 底孔至 φ10.106；孔口倒角 1.5×45° 2.1.2 組合機(jī)床總體方案論證 根據(jù)任務(wù)書的要求：設(shè)計(jì)的組合機(jī)床要滿足加工要求、保證加工精度；盡可能 用通用件、以降低成本；各動(dòng)力部件用電氣控制、液壓驅(qū)動(dòng)。因此根據(jù)任務(wù)書要求 和氣缸體的特點(diǎn)初定兩種設(shè)計(jì)方案： 機(jī)床的配置型式有立式和臥式兩種,如圖 2-1 和圖 2-2 兩種 圖 2-1 臥式組合機(jī)床結(jié)構(gòu) 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 3 圖 2-2 立式組合機(jī)床結(jié)構(gòu) 臥式組合機(jī)床 特點(diǎn)：臥式組合機(jī)床重心低、振動(dòng)小運(yùn)作平穩(wěn)、加工精度高、 占地面積大。 立式組合機(jī)床 特點(diǎn)：立式組合機(jī)床重心高、振動(dòng)大、加工精度低、占地面積 小。 方案比較：根據(jù)被加工工件和兩種組合機(jī)床的特點(diǎn)比較可知 ZH1105 型柴油機(jī) 汽缸體的結(jié)構(gòu)為臥式長方體。通過以上的比較，考慮到臥式振動(dòng)小，裝夾方便等因 素，選用三面臥式組合機(jī)床。 2.1.3 定位基準(zhǔn)及夾壓點(diǎn)的選擇 組合機(jī)床是針對(duì)某種零件或零件某道工序設(shè)計(jì)的。正確選擇定位基準(zhǔn)，是確保 加工精度的重要條件，同時(shí)也有利于實(shí)現(xiàn)最大限度的集中工序。一般常采用一面兩 孔定位和三面定位。本機(jī)床加工時(shí)采用的定位方式是三面定位，以底面為定位基準(zhǔn) 面，限制三個(gè)自由度；在左面用兩個(gè)圓柱定位銷，限制兩個(gè)自由度；后面再用一個(gè) 圓柱銷限制剩下的一個(gè)自由度。 2.2 確定切削用量及選擇刀具 2.2.1 刀具的選擇 根據(jù)工藝的要求及加工精度不同，組合機(jī)床采用的刀具一般有簡單刀具（標(biāo)準(zhǔn) 刀具） 、復(fù)合刀具及特種刀具。 選擇刀具的原則： a）只要條件允許，為使工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單、刃磨容易，應(yīng)盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)刀 具和簡單刀具。 b）為使工序集中或保證加工精度，可采用先后加工或同時(shí)加工兩個(gè)或兩個(gè)以 上表面的復(fù)合刀具。 c）選擇刀具結(jié)構(gòu)時(shí)，還須認(rèn)真分析被加工零件材料特點(diǎn)。 根據(jù)工藝要求及加工精度的要求，查文獻(xiàn)[18]196頁表4-45，加工17個(gè)孔的刀 具均采用標(biāo)準(zhǔn)錐柄麻花鉆。 柴油機(jī)機(jī)體三面鉆擴(kuò)組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 4 刀具材料為高速鋼，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)：GB/T 1438-1985 2.2.2 切削用量的選擇 組合機(jī)床多軸箱上所有刀具共用一個(gè)進(jìn)給系統(tǒng)，通常為標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力滑臺(tái)。工作時(shí)， 要求所有刀具的每分鐘進(jìn)給量相同，且等于動(dòng)力滑臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量。這個(gè)每分鐘 進(jìn)給量（毫米/分）應(yīng)是適合于所有刀具的平均值。因此，同一主軸箱上的刀具主軸 可設(shè)計(jì)成不同轉(zhuǎn)速和選擇不同的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（毫米/ 轉(zhuǎn)）與其相適應(yīng)，以滿足不同直 徑工件的加工需要，文獻(xiàn)[8]53 頁，即 （1-fivnfn???21 1） 式中： , ,…, ——各主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分） ；1n2i , ,…, ——各主軸進(jìn)給量（毫米 /轉(zhuǎn)） ；fif ——?jiǎng)恿_(tái)每分鐘進(jìn)給量（毫米/分） 。fv 在選擇了轉(zhuǎn)速后就可以根據(jù)公式 （1-10ndv??? 2） 選擇合理的切削速度。 查文獻(xiàn)[2]第 130 頁表 6-11 表 2-1 高速鋼鉆頭切削用量 加工材料 加工直徑 （mm）1d切削速度 (m/min)v進(jìn)給量 (mm/r)f 200～241HBS 1～6 0.05～0.1鑄鐵 >6～12 10～18 >0.1～0.18 根據(jù)上表合理選擇所需要的切削速度與進(jìn)給量。 A. 左側(cè)面上17個(gè)孔 a)孔 11～孔24 盲孔，14 ×φ6.647，l=19mm 取n=630r/min，f=0.11mm/r，由公式（1-1）得： =70mm/minfv 由公式（1-2 ）得切削速度： v=13.26m/min b)孔25 、26 盲孔，2×φ8，l=16mm 取n=630r/min，f=0.11mm/r，由公式（1-1）得： =70mm/minfv 由公式（1-2 ）得切削速度： 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 5 v=15.83m/min c)孔 27 盲孔，φ 4.9，l=16mm 取n=720r/min， f=0.097mm/r，由公式（1-1）得： =70mm/min，fv 由公式（1-2 ）得切削速度： v=11.08m/min B.右側(cè)面上 10個(gè)孔 a)孔 1～9 盲孔，9×φ 6.647，l=19mm 取n=630r/min， f=0.11mm/r，由公式（1-1）得： =70mm/minfv 由公式（1-2 ）得切削速度： v=13.26m/min b)孔10 盲孔，Φ8.376，l=22mm 取n=630r/min， f=0.11mm/r，由公式（1-1）得： =70mm/minfv 由公式（1-2）得切削速度： v=16.58m/min C. 后面上11個(gè)孔 a)孔 28～31 盲孔，4×φ 8.376，l=22mm 取n=630r/min， f=0.11mm/r，由公式（1-1）得： =70mm/minfv 由公式（1-2）得切削速度： v=16.58m/min b)孔32 ～36 盲孔，5×φ6.647，l=18mm 取n=630r/min， f=0.11mm/r，由公式（1-1）得： =70mm/minfv 由公式（1-2 ）得切削速度： v=13.26m/min c)孔 37 通孔，φ6.647 取n=630r/min， f=0.11mm/r，由公式（1-1）得： =70mm/minfv 由公式（1-2 ）得切削速度： v=13.26m/min d)孔38 通孔，φ10.106 取n=500r/min， f=0.14mm/r，由公式（1-1）得： =70mm/minfv 由公式（1-2 ）得切削速度： v=15.87m/min 柴油機(jī)機(jī)體三面鉆擴(kuò)組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 6 孔的編號(hào)見被加工零件工序圖YG01-00-01 2.2.3 計(jì)算切削力、切削扭矩、切削功率及刀具耐用度 根據(jù)選定的切削用量（主要指切削速度v及進(jìn)給量f） ，確定進(jìn)給力，作為選擇動(dòng) 力滑臺(tái)及設(shè)計(jì)夾具的依據(jù)；確定切削轉(zhuǎn)矩，用以確定主軸及其他傳動(dòng)件（齒輪、傳 動(dòng)軸）的尺寸；確定切削功率，用作選擇主傳動(dòng)電機(jī)（一般指動(dòng)力箱電機(jī)）功率； 確定刀具耐用度，用以驗(yàn)證所選用量或刀具是否合理。 查文獻(xiàn)[1]134 頁表6-20得公式： (2-3) 6.08.2HBDfF? (2-4)..9.1T (2-5) vP?740 式中，F(xiàn)表示軸向切削力（N） ，T表示切削轉(zhuǎn)矩（ N·㎜） ，P表示切削功率（Kw） ， v表示切削速度（m/min）,f表示進(jìn)給量（mm/r）, D表示加工（或鉆頭）直徑（mm） HB表示布氏硬度，取HB=230。 由公式(2-3)、(2-4)、(2-5)可得： 1）φ6.647 孔 由公式（2-3）得： F=772.24N 由公式（2-4）得： T=1633.58 N·㎜ 由公式（2-5）得： P=0.1065Kw 2）φ8.376 孔 由公式（2-3）得： F=973.11N 由公式（2-4）得： T=2534.67 N·㎜ 由公式（2-5）得： P=0.164Kw 3）φ8 孔 由公式（2-3）得： F=929.43N 由公式（2-4）得： T=2322.85N·㎜ 由公式（2-5）得： 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 7 P=0.1502Kw 4）φ4.9 孔 由公式（2-3）得： F=514.78N 由公式（2-4）得： T=827.61 N·㎜ 由公式（2-5）得： P=0.0612Kw 5）φ10.106 孔 由公式（2-3）得： F=1423.94N 由公式（2-4）得： T=4392.6 N·㎜ 由公式（2-5）得： P=0.2254Kw 總的切削功率：即求各面上所有軸的切削功率之和 左面 kw8526.106.215.406.12149.487.6 ????????PPw 右面 k5376. ?? 后面 04.....51.0.. 驗(yàn)證選用量或刀具是否合理，刀具耐用度至少大于 4 個(gè)小時(shí)，查機(jī)械加工工藝 手冊(cè)公式 (2-6)83.15.0 2)96(HBVfDT? 根據(jù)公式（2-5） ，選擇 的鉆頭進(jìn)行計(jì)算m7? ，in42)2301.26.39( 8.15.0??T 根據(jù)計(jì)算，刀具耐用度滿足要求。 2.2.4 確定主軸、尺寸、外伸尺寸 查文獻(xiàn)[2]43 頁表 3-4 d= (2-7)410TB 式中：d——軸的直徑； T——軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩（N·M） ； B——系數(shù)（取 B=6.2） 。 a）左多軸箱：軸 1-14 d=6.2× =12.47mm431058.610?? 軸 15-16 d=6.2× =13.61mm2 軸 17 d=6.2× =10.52mm.7 b）右多軸箱：軸 1-9 d=6.2× =12.47mm43? 柴油機(jī)機(jī)體三面鉆擴(kuò)組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 8 軸 10 d=6.2× =13.9mm431067.2510?? c）后多軸箱：軸 1-4 d=6.2× =13.9mm 軸 5-9 d=6.2× =12.47mm8. 軸 10 d=6.2× =12.47mm43? 軸 11 d=6.2× =15.96mm106.92? 考慮到安裝過程中軸的互換性、安裝方便等因素，則左主軸中：1—17 主軸直 徑都取 φ15；右主軸箱中：1—9 主軸直徑都取 φ15，10 主軸直徑取 φ20；后多軸 箱中：5-10 主軸直徑都取 φ15，1-4 和 11 主軸直徑都取 φ20。 根據(jù)主軸類型及初定的主軸軸徑，查文獻(xiàn)[1]44 頁表 3-6 可得到主軸外伸尺寸 及接桿莫氏圓錐號(hào)。主軸軸徑 d=15mm 時(shí)，主軸外伸尺寸為：D/ =25/16,L=85mm,1d 接桿莫氏圓錐號(hào)為 1；主軸軸徑 d=20mm 時(shí)，主軸外伸尺寸為： D/ =32/20,L=115mm，接桿莫氏圓錐號(hào)為 1。1d 2.2.5 選擇接桿 在鉆、擴(kuò)、鉸孔及倒角等加工小孔時(shí)，通常都采用接桿（剛性接桿） 。因?yàn)橹?軸箱各主軸的外伸長度和刀具均為定值，為保證主軸箱上各刀具能同時(shí)到達(dá)加工終 了位置，須采用軸向可調(diào)整的接桿來協(xié)調(diào)各軸的軸向長度，以滿足同時(shí)加工完成孔 的要求。 查文獻(xiàn)[2]171 頁表 8-2： 表 2-2 特長可調(diào)接桿尺寸 d d×t 莫氏錐號(hào) 類型 1DL l 16 Tr16×1.5 2 A 28 185-485 85 20 Tr20×2 2 A 28 215-500 110 表 2-3 夾緊螺母型式及尺寸 名義尺寸 1d1dh 16 Tr16×1.5 24.6 12 20 Tr20×2 31.6 12 2.2.6 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇 組合機(jī)床鉆孔時(shí)，零件上孔的位置精度主要是靠刀具的導(dǎo)向裝置來保證的。導(dǎo) 向裝置的作用是：保證刀具相互間的正確位置；保證刀具相對(duì)工件的正確位置；提 高刀具系統(tǒng)的支承剛性。 組合機(jī)床上刀具導(dǎo)向裝置通常分為固定式導(dǎo)向和旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向兩大類。根據(jù)導(dǎo)向 的線速度﹝v＜20m/min﹞、加工精度及刀具的具體工作條件，所有本機(jī)床選擇固定 式導(dǎo)向。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 9 查文獻(xiàn)[1]175 頁表 8-4： 表 2-4 通用導(dǎo)套的尺寸規(guī)格 d D 123D短Ll1l φ4.9 >4-6 10 15 18 M6 12 8 3 φ6.7 >6-8 12 18 22 M6 12 8 3 φ8 >8-10 15 22 26 M6 16 8 3 φ8.4 >8-10 15 22 26 M6 16 8 3 φ10.1 >10-12 18 26 30 M8 16 10 4 導(dǎo)向長度一般取 1-2.5d, 所以導(dǎo)向長度 =24mm。導(dǎo)向套端面至工件端面距離1l 是為了排屑方便，一般取 1-1.5d，即 =9mm。2l 根據(jù)文獻(xiàn)[2]177 頁表 8-6 導(dǎo)向類別中選擇的第一類導(dǎo)向,工藝方法為鉆孔,d 取 ,D 取 /g6, /n6。7GH7 2.2.7 動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定 1）工作進(jìn)給長度 的確定工L 工作進(jìn)給長度 ，應(yīng)等于加工部件的長度 L(多軸加工時(shí)按最長孔計(jì)算)與刀具工 切入長度 和切出長度 之和。切入長度一般為 5～10mm，根據(jù)工件端面的誤差情12 況確定，鉆孔時(shí)切出長度查文獻(xiàn)[1]46 頁表 3-7： +（3～8） （注：d 為鉆頭直徑） 2dL? （2-8） 適用復(fù)合刀具的時(shí)候，應(yīng)根據(jù)具體情況來選定，具體如下： 左側(cè)工進(jìn)長度：19+9=28mm 右側(cè)工進(jìn)長度：22+6=28mm 后側(cè)工進(jìn)長度： 22+6=28mm 2）快速引進(jìn)長度的確定 快速引進(jìn)是指動(dòng)力部件把刀具送到工作進(jìn)給的位置，其長度按具體情況確定。 在左動(dòng)力頭工作循環(huán)中，快速進(jìn)給行程為 152mm，在右動(dòng)力頭工作循環(huán)中，快速進(jìn) 給行程為 152mm，在后動(dòng)力頭工作循環(huán)中，快速進(jìn)給行程為 152mm。 3)快速退回長度的確定 快速退回的長度等于快速引進(jìn)和工作進(jìn)給長度之和。一般在固定式夾具鉆孔的 機(jī)床上，動(dòng)力部件快速退回的行程，只要把所有刀具都退至導(dǎo)套內(nèi)，不影響工作的 裝卸就行了。左、右、后側(cè)快速退回長度為 180mm。 4）動(dòng)力部件總行程的確定 動(dòng)力部件的總行程除了滿足工作循環(huán)向前和向后所需的行程外，還要考慮因刀 具磨損或補(bǔ)償制造、安裝誤差，動(dòng)力部件能夠向前調(diào)節(jié)的距離（此距離不小于 15- 20mm）和刀具裝卸以及刀具從接桿中或接桿連同刀具一起從主軸孔中取出時(shí)，動(dòng)力 柴油機(jī)機(jī)體三面鉆擴(kuò)組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 10 部件需后退的距離。因此，動(dòng)力部件的總行程為快退行程與前后備量之和。在本機(jī) 床的動(dòng)力部件循環(huán)中：前備量選 30mm，后備量選 40mm。 2.3 通用部件的選擇 2.3.1 選用滑臺(tái)型式 滑臺(tái)型式一般分為液壓滑臺(tái)和機(jī)械滑臺(tái)，液壓滑臺(tái)與機(jī)械滑臺(tái)由于采用的傳動(dòng) 裝置不同，因而在性能、使用及維修等方面各有特點(diǎn)。目前，這兩種滑臺(tái)都得到廣 泛的應(yīng)用。 根據(jù)文獻(xiàn)[2]18 頁表 2-4，它們的優(yōu)缺點(diǎn)比較如下： 表 2-5 液壓滑臺(tái)與機(jī)械滑臺(tái)的優(yōu)缺點(diǎn) 液壓滑臺(tái) 機(jī)械滑臺(tái) 1.在相當(dāng)大的范圍內(nèi)進(jìn)給量可 以無級(jí)調(diào)速。 1.進(jìn)給量穩(wěn)定，慢速無爬行， 高速無振動(dòng)，可以降低加工工 件的表面粗糙度。 2.可以獲得較大的進(jìn)給力。 2.具有較好的抗沖擊能力，斷 續(xù)切削、鉆頭鉆通孔將要出口 時(shí)，不會(huì)因沖擊而損壞刀具。 3.由于液壓驅(qū)動(dòng)零件磨損小， 使用壽命長。 3.運(yùn)行安全可靠，易發(fā)現(xiàn)故障， 調(diào)整維修方便。 4.工藝上要求多次進(jìn)給時(shí)，通 過液壓換向閥，很容易實(shí)現(xiàn)。 4.沒有液壓驅(qū)動(dòng)管路泄露、噪 聲和液壓站占地的問題。 5.過載保護(hù)簡單可靠。 優(yōu) 點(diǎn) 6.由行程調(diào)速閥來控制滑臺(tái)的 快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)，轉(zhuǎn)換精度 高，工作可靠。 1.進(jìn)給量由于載荷的變化和溫 度的影響而不夠穩(wěn)定。 1.只能有級(jí)變速，變速比較麻 煩。 2.液壓系統(tǒng)的漏油影響工作環(huán) 境，浪費(fèi)能源。 2.一般沒有可靠的過載保護(hù)。 缺 點(diǎn) 3.調(diào)整維修比較麻煩。 3.快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)時(shí)，轉(zhuǎn)換位置精 度較低。 經(jīng)比較，本組合機(jī)床選用液壓滑臺(tái)。 2.3.2 選液壓滑臺(tái)的型號(hào) 每種規(guī)格的動(dòng)力滑臺(tái)有其最大進(jìn)給力 F 進(jìn) 的限制。根據(jù)選定的切削用量計(jì)算得 到的單根主軸的進(jìn)給力，按文獻(xiàn)[4]第 62 頁公 （2-6 ）?? nii1多 軸 箱 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 11 式中， —各主軸所需的 向切削力，單位為N。iF 左主軸箱 = = =13185 N左 21489.7.6???P243.978.514.7?? 右主軸箱 = =7923.27N右F.93.376.87.6? 后主軸箱 = = =10150.69 N后 106.376,8. 5?94.1235.9724.7? 實(shí)際上,為克服滑臺(tái)移動(dòng)引起的摩擦阻力，動(dòng)力滑臺(tái)的進(jìn)給力應(yīng)大于 。又多 軸 箱F 考慮到所需的最小進(jìn)給速度、切削功率、行程、主軸箱輪廓尺寸等因素，為了保證 工作的穩(wěn)定性，再查看文獻(xiàn)[1] 91頁表5-1得P=20000N，所以選擇液壓滑臺(tái)的型號(hào)為： 1HY40；選擇的行程為：400mm；臺(tái)面寬度：400mm；臺(tái)面長度：800mm；滑臺(tái)與 滑座總高：320mm；滑座長：1240mm；快速行程速度8m/min，工進(jìn)速度 12.5～500mm/min，允許最大進(jìn)給力 。N20 2.3.3 選動(dòng)力箱型號(hào) 根據(jù)各刀具主軸的切削用量，計(jì)算出切削功率，再算出總切削功率，再考慮到 多軸箱的傳動(dòng)效率，計(jì)算出消耗于多軸箱上的切削功率，這是作為選擇組合機(jī)床主 傳動(dòng)用動(dòng)力箱型號(hào)規(guī)格的依據(jù)。計(jì)算結(jié)果如下： =1.8522Kw左P =1.1225Kw右 =1.5779Kw后 查文獻(xiàn)[1]62頁多軸箱所需功率按下列公式計(jì)算： = + + （2-9）多 軸 箱P切 削 空 轉(zhuǎn) 損 失 所以得出多軸箱的驅(qū)動(dòng)功率如下： =1.8522+0.026×16+0.042+0.018=2.3282Kw左 多 =1.1225+0.026×9+0.046+0.0112=1.4137Kw右 多 =1.5779+0.026×5+0.046×6+0.0158=1.9997Kw后 多 為了方便起見，使三邊的動(dòng)力箱的型號(hào)一致，所以選了功率比較大的作為選擇 動(dòng)力箱的依據(jù)，所以根據(jù)文獻(xiàn)[1]114頁表5-39 表2-6 動(dòng)力箱及電動(dòng)機(jī)型號(hào)表 動(dòng)力箱型號(hào) 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 電動(dòng)機(jī)功率( )KW 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（ ）min/r 輸出軸轉(zhuǎn)速( )in/r 左主軸箱 1TD40Ⅰ Y132S-4 5.5kW 1440 720 右主軸箱 1TD40Ⅰ Y132S-4 5.5kW 1440 720 后多軸箱 1TD40Ⅰ Y132S-4 5.5kW 1440 720 再根據(jù)文獻(xiàn)[1] 116頁表5-40 可以得出動(dòng)力箱與動(dòng)力滑臺(tái)、主軸箱結(jié)合面的尺寸 以及動(dòng)力箱輸出軸距箱底面高度，具體如下： 柴油機(jī)機(jī)體三面鉆擴(kuò)組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 12 與動(dòng)力滑臺(tái)結(jié)合面的尺寸：長800mm，寬400mm 與主軸箱結(jié)合面：寬800mm，高355mm 動(dòng)力箱輸出軸距箱底高度為160mm。 2.3.4 選擇滑臺(tái)側(cè)底座 根據(jù)所選的液壓滑臺(tái)查文獻(xiàn)[1]92頁表5-2，選擇液壓滑臺(tái)側(cè)底座為1CC401，其 高度為 ，寬度 ，長度 。mH560?mB60?mL1350? 2.4 確定機(jī)床聯(lián)系尺寸 2.4.1 機(jī)床裝料高度的確定 裝料高度一般是指工件安裝基面至地面的的垂直距離,本課題中，最低孔位置 2h ，主軸箱最低主軸高度 ，所選滑臺(tái)和滑座總 ，側(cè)底1?h10?mh2803? 座高度 ，夾具底座高度 ，中間底座高度 ，綜合mh5604 m37556 以上因素，該組合機(jī)床裝料高度取 H=935mm。 2.4.2 夾具輪廓尺寸的確定 夾具底座的輪廓尺寸，即長×寬×高為：450×500×375。 夾具高度尺寸為夾具體高度加上夾具底座高度，定為 831mm，長度、寬度尺寸 除考慮工件本身寬度外，再加其他寬度方向上能布置下工件的定位、夾緊及其他機(jī) 構(gòu)，從總圖中查得長度尺寸為：545mm，寬度尺寸為：700mm。 2.4.3 中間底座尺寸的確定 根據(jù)選定的動(dòng)力箱、滑臺(tái)、側(cè)底座等標(biāo)準(zhǔn)的位置關(guān)系并考慮滑臺(tái)的前備量，通 過尺寸鏈就可以計(jì)算確定中間底座加工方向的尺寸取 800mm，確定中間底座高度方 向尺寸為 560mm。 2.4.4 主軸箱輪廓尺寸的確定 主要需確定的尺寸是主軸箱的寬度B和高度H及最低主軸高度 ，可按下式計(jì)1h 算： （2-8）12bB?? （2-9）式hH 中， —工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（㎜ ） ；b —最邊緣主軸中心距箱外壁的距離（㎜） ；1 —工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（㎜） ；h —最低主軸高度（㎜） 。 對(duì)于臥式組合機(jī)床， h1要保證潤滑油不致從主軸襯套處泄漏箱外，通常推薦 ，本組合機(jī)床按式m140~851? （2-10）1234(0.5)H???? 計(jì)算，得： ，9.h ,取 ，則求出主軸箱輪廓尺寸：6,bmb10? 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 13 12650462Bbm???? 9.19.5Hh? 根據(jù)上述計(jì)算值,按主軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)，最后確定主軸箱輪廓尺寸為 B×H=630㎜× 500㎜和B×H=630mm×630mm和B×H=630mm×630mm。 2.5 機(jī)床分組 a) 夾具（第 20 組）夾具用以裝夾工件，實(shí)現(xiàn)被加工零件的準(zhǔn)確定位、夾壓、 刀具的導(dǎo)向等，夾具是主要的專用部件之一。 b) 多軸箱（第 70 組有多軸箱和第 71 組左多軸箱）多軸箱中有和被加工零件孔 位和數(shù)量一致的主軸。它也是主要的專用部件。它的功用是把動(dòng)力箱的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳 給各主軸，再經(jīng)接桿傳給刀具。 c) 傳動(dòng)裝置 （第 40 組）傳動(dòng)裝置包括 1TD32 型動(dòng)力箱和 1HY32 型液壓滑臺(tái)。 它們都是組合機(jī)床的主要通用部件。動(dòng)力箱用于把電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳給多軸箱。 液壓滑臺(tái)用以實(shí)現(xiàn)刀具的工作循環(huán)。 d）底座（第 10 組中間底座和第 11 組側(cè)底座）底座是機(jī)床的支承部件，其中 1CC32 型側(cè)底座是機(jī)床的主要通用部件。 此外，組合機(jī)床還有電氣設(shè)備（第 30 組） ，刀具和工具（第 60 組和 61 組） ， 液壓傳動(dòng)裝置（第 50 組） ，潤滑裝置（第 80 組） ，擋鐵（第 90 組）等。液壓滑臺(tái) 的工作循環(huán)，就是通過擋鐵、液壓元件的控制實(shí)現(xiàn)的。 2.6 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡反映了實(shí)際生產(chǎn)率、切削用量、動(dòng)作時(shí)間、負(fù)荷率等技術(shù)參 數(shù)。工作行程為 28 ；進(jìn)刀量為 70 ；機(jī)動(dòng)時(shí)間加緊 0.1 。 m/minmin 1）理想生產(chǎn)率計(jì)算 理想生產(chǎn)率 (單位為件/ )是指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng) N(包括備品及廢品率在內(nèi))所Qh 要求的機(jī)床生產(chǎn)率。它與全年工時(shí)總數(shù) 有關(guān)，一般情況下，單班制 取 2350 ,kt kth 兩班制 取 4700 ，N 取 75000 件。則kth （2-7） kt? =75000/2350=31.92 件/ h 2)生產(chǎn)率計(jì)算 實(shí)際生產(chǎn)率 (件/h)指所設(shè)計(jì)的機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可以生產(chǎn)的零件數(shù)量。即：1Q （2-8）)(601hT件單? 式中： ——生產(chǎn)一個(gè)零件所需時(shí)間（min） ，可按下式計(jì)算：單T 柴油機(jī)機(jī)體三面鉆擴(kuò)組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 14 （2-)()(21 裝移快 退快 進(jìn)停輔機(jī)單 ＋ tvLtvLTfkff ??? 9） 式中： ——分別為刀具第Ⅰ、第Ⅱ工作進(jìn)給行程長度,單位為 ;21L、 m ——分別為刀具第 Ⅰ、第Ⅱ工作進(jìn)給量，單位為 ；ffv、 /in ——滑臺(tái)在死擋鐵上的停留時(shí)間，通常指刀具在加工終了時(shí)無進(jìn)給狀t 下旋轉(zhuǎn) 5～10 轉(zhuǎn)所需時(shí)間，單位為 min; ——分別為動(dòng)力部件快進(jìn)、快退行程長度，單位為 ;快 退快 進(jìn) 、 L ——?jiǎng)恿Σ考焖傩谐趟俣?。液壓?dòng)力部件取 3～10 米/分；fkv ——直線移動(dòng)或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行一次工位轉(zhuǎn)換的時(shí)間，一般可取 0.1移t 分； ——工件裝、卸（包括定位、夾壓及清除鐵屑等）時(shí)間，它取決于裝裝t 卸自動(dòng)化程度、工件重量大小、裝卸是否方便及工人熟練程度。通常取 0.5～1.5min 。 單件時(shí)間 ：單T =1.4532min單 3）實(shí)際生產(chǎn)率 ：1Q )(29.4153.60hT件單 ?? 4)負(fù)荷率計(jì)算 =77.31% 1Q?負(fù)? 4)生產(chǎn)率計(jì)算卡如下表 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 15 表 2-7 生產(chǎn)率計(jì)算卡 進(jìn)給量 工時(shí)(min)序 號(hào) 工步名稱 被 加 工 零 件 數(shù) 量 加工直 徑 (mm) 加工 長度 (mm) 工作行 程(mm) 切削速度 (m/min) 轉(zhuǎn)速 (r/min) (mm/ r) (mm/ min) 機(jī)動(dòng) 時(shí)間 輔助 時(shí)間 共計(jì) 1 裝卸工件 1 1 1 2 左滑臺(tái)鉆孔 快進(jìn) 152 0.015 鉆 14 個(gè) φ6.647 孔 6.647 19 28 13.26 630 0.11 70 0.35 鉆 2 個(gè) φ8 孔 8 16 28 15.83 630 0.11 70 鉆 1 個(gè) φ4.9 孔 4.9 16 28 11.08 720 0.097 70 死擋鐵停留 0.02 快退 180 0.018 3 右滑臺(tái)鉆孔 快進(jìn) 152 0.014 0.014 鉆 9 個(gè) φ6.647 孔 6.647 19 28 13.26 630 0.11 70 0.475 0.475 鉆 1 個(gè) φ8.376 孔 8.376 22 28 16.58 630 0.11 70 死擋鐵停留 0.02 0.02 快退 180 0.018 0.018 4 后滑臺(tái)鉆孔 快進(jìn) 152 鉆 4 個(gè) φ8.376 孔 8.376 22 28 16.58 630 0.11 70 鉆 5 個(gè) φ6.647 孔 6.647 18 28 13.26 630 0.11 70 鉆 1 個(gè) φ10.1 孔 10.1 28 13.26 500 0.11 70 鉆 1 個(gè) φ6.647 通孔 6.647 28 15.87 630 0.11 70 死擋鐵停留 0.02 0.02 快退 180 0.01 8 0.018 總計(jì) 1.4532 單件工時(shí) 1.4532 機(jī)床實(shí)際生 產(chǎn)率 41.29 件/時(shí) 機(jī)床理想生 差率 31.92 件/時(shí) 備 注 機(jī)床負(fù)荷率 77.31% 柴油機(jī)機(jī)體三面鉆擴(kuò)組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 16 3 組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 3.1 夾具設(shè)計(jì)的基本要求和步驟 3.1.1 夾具設(shè)計(jì)的基本要求 a） 提高生產(chǎn)率、降低成本 夾具設(shè)計(jì)方案應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。在大批量生產(chǎn)時(shí)，為了縮短輔助時(shí)間，提 高生產(chǎn)率，盡量采用快速、高效的結(jié)構(gòu)和自動(dòng)控制裝置；在批量生產(chǎn)和滿足夾具功 能的前提下，盡量使夾具結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，以降低夾具的制造成本。 b） 保證工件的加工精度 夾具設(shè)計(jì)的最基本要求是保證工件的加工精度。關(guān)鍵是確定定位方案、夾緊方 案，和合理地設(shè)計(jì)夾具的尺寸、公差和技術(shù)要求，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行誤差的分析和計(jì)算。 c） 便于排屑 夾具的排屑是一個(gè)很重要的問題，切屑積集在夾具中，會(huì)破壞工件正確的定位； 切屑帶來的大量熱量會(huì)引起夾具和工件的熱變形，影響加工質(zhì)量；切屑的的清掃又 會(huì)增加輔助時(shí)間，降低生產(chǎn)率。切屑積集嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)造成設(shè)備事故或工傷事故。 因此，在夾具設(shè)計(jì)時(shí)排屑問題必須給予充分的注意。 d） 操作方便、省力和安全 夾具的操作要盡量做到方便、省力，盡可能采用氣動(dòng)、液壓及其他機(jī)械化夾緊 裝置、以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，控制好夾緊力。夾具操作位置應(yīng)符合操作工人的習(xí) 慣，應(yīng)有安全保護(hù)裝置，確保使用安全。 e）有良好的結(jié)構(gòu)工藝性 夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、合理，便于加工、裝配、檢驗(yàn)和維修，盡可能多選用標(biāo)準(zhǔn) 部件和標(biāo)準(zhǔn)元件。 夾具設(shè)計(jì)通?？梢栽趨㈤営嘘P(guān)資料的情況下，按加工要求設(shè)計(jì)方案，繪制圖樣， 經(jīng)修改確定夾具的結(jié)構(gòu)。 3.1.2 夾具設(shè)計(jì)的步驟 a）設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備 首先分析產(chǎn)品零件圖、裝配圖、零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料及技術(shù)要求；其次分析零 件的加工工藝規(guī)程，及對(duì)任務(wù)書所提出的要求進(jìn)行可行性研究；了解所用機(jī)床的規(guī) 格、性能、精度以及與夾具連接部分結(jié)構(gòu)的聯(lián)系尺寸；了解所用絲錐、量具的規(guī)格； 了解零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)組織等有關(guān)問題；收集有關(guān)設(shè)計(jì)資料。 b）方案設(shè)計(jì) 在分析各種原始資料的基礎(chǔ)上，確定夾具的類型、定位方式、夾緊方式、導(dǎo)向 方案 、連接方式和夾具的結(jié)構(gòu)形式。繪制方案設(shè)計(jì)圖，進(jìn)行工序精度分析，對(duì)動(dòng) 力夾緊裝置進(jìn)行夾緊力的計(jì)算。 c）審核 檢查夾具的各項(xiàng)功能是否符合設(shè)計(jì)要求。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 17 d）總體設(shè)計(jì) 根據(jù)所定方案繪制夾具裝配圖，注明各種元件的裝配關(guān)系。 e）夾具零件的設(shè)計(jì) 合理選擇材料，標(biāo)注尺寸、公差和技術(shù)要求。 f）夾具的裝配、調(diào)試和驗(yàn)證 3.2 定位方案的確定 3.2.1 零件的工藝性分析 ZH1105 型柴油機(jī)汽缸體材料為 HT250，其硬度為 212～285HBS，在本工序之 前柴油機(jī)汽缸體四個(gè)主要表面已加工完畢。本工序加工以下面的孔： 齒輪室蓋面：鉆 9-M8-7H 底孔至 9-φ6.647，深 19；鉆 M10-7H 底孔至 φ8.376，深 22；主軸承蓋面：鉆 6-M8-7H 底孔至 6-φ6.647，深 19 鉆 8-M8-7H 底孔至 8- φ6.647，深 19；鉆 2-φ8 孔，深 16；鉆 φ4.9 孔，深 16；上面：鉆 4-M10-7H 底孔 至 φ8.376，深 22；鉆 5-M8-7H 底孔至 6-φ6.