柴油機(jī)汽缸蓋導(dǎo)管孔進(jìn)排氣門座圈孔加工組合機(jī)床設(shè)計(jì)
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多軸箱裝配圖.dwg
機(jī)床尺寸圖.dwg
柴油機(jī)汽缸蓋導(dǎo)管孔進(jìn)排氣門座圈孔加工組合機(jī)床設(shè)計(jì)論文.doc
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柴油機(jī)汽缸蓋導(dǎo)管孔進(jìn)排氣門座圈孔加工組合機(jī)床設(shè)計(jì)
目 錄
1緒 論 2
1.1 機(jī)床概述 2
1.2 機(jī)床設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容、要求 5
1.2.1 設(shè)計(jì)的目的 5
1.2.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容 5
1.2.3 設(shè)計(jì)要求 6
1.2.4 機(jī)床的設(shè)計(jì)步驟 6
1） 調(diào)查研究 6
2） 擬定方案 6
3） 工作圖設(shè)計(jì) 7
2 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì) 7
2.1 組合機(jī)床方案的制定 7
2.1.1 制定工藝方案 7
2.1.2 確定組合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案 8
2.2 確定切削用量及選擇刀具 10
2.2.1 確定工序間余量 10
2.2.2 選擇切削用量 10
2.2.3 確定切削力、切削扭矩、切削功率 10
2.2.4 選擇刀具結(jié)構(gòu) 11
2.3 組合機(jī)床總設(shè)計(jì)“三圖一卡”的編制 11
2.3.1 被加工零件工序圖 11
2.3.2 加工示意圖 13
2.3.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 16
2.3.4 生產(chǎn)率計(jì)算卡 19
2.4 主軸箱的設(shè)計(jì) 20
2.4.1 繪制主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖 20
2.4.2 齒輪模數(shù)選擇 22
2.4.3 主軸箱的傳動(dòng)設(shè)計(jì) 22
2.4.4 繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖 24
2.4.5 傳動(dòng)零件的校核 25
結(jié)論 26
參考文獻(xiàn) 28
1緒 論
1.1 機(jī)床概述
現(xiàn)代社會(huì)中，人們?yōu)榱烁咝А⒔?jīng)濟(jì)地生產(chǎn)各種高質(zhì)量產(chǎn)品，日益廣泛的使用各種機(jī)器、儀器和工具等技術(shù)設(shè)備與裝備。為制造這些技術(shù)設(shè)備與裝備，又必須具備各種加工金屬零件的設(shè)備，諸如鑄造、鍛造、焊接、沖壓和切削加工設(shè)備等。由于機(jī)械零件的形狀精度、尺寸精度和表面粗糙度，目前主要靠切削加工的方法來達(dá)到，特別是形狀復(fù)雜、精度要求高和表面粗糙度要求小的零件，往往需要在機(jī)床上經(jīng)過幾道甚至幾十道切削加工工藝才能完成。因此，機(jī)床是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中最重要的加工設(shè)備。在一般機(jī)械制造廠中，機(jī)床所擔(dān)負(fù)的加工工作量，約占機(jī)械制造總工作量的40%～60%，機(jī)床的技術(shù)性能直接影響機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量及其制造的經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)而決定著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平。
一個(gè)國(guó)家要繁榮富強(qiáng)，必須實(shí)現(xiàn)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化，這就需要一個(gè)強(qiáng)大的機(jī)械制造業(yè)為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門提供現(xiàn)代化的先進(jìn)技術(shù)設(shè)備與裝備，即機(jī)床工業(yè)是機(jī)械制造業(yè)的“裝備部”、“總工藝師”，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重大作用。因此，許多國(guó)家都十分重視本國(guó)機(jī)床工業(yè)的發(fā)展和機(jī)床技術(shù)水平的提高，使本國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展建立在堅(jiān)實(shí)可靠的基礎(chǔ)上。
機(jī)床是人類在長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中，不斷改進(jìn)生產(chǎn)工具的基礎(chǔ)上生產(chǎn)的，并隨著社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而漸趨完善。最原始的機(jī)床是木制的，所有運(yùn)動(dòng)都是由人力或畜力驅(qū)動(dòng)，它們實(shí)際上并不是一種完整的機(jī)器?，F(xiàn)代意義上的用于加工金屬機(jī)械零件的機(jī)床，是在18世紀(jì)中葉才開始發(fā)展起來的。當(dāng)時(shí)，歐美一些工業(yè)最發(fā)達(dá)的國(guó)家，開始了從工場(chǎng)手工業(yè)向資本主義機(jī)器大工業(yè)生產(chǎn)方式的過度，需要越來越多的各種機(jī)器，這就推動(dòng)了機(jī)床的迅速發(fā)展。為使蒸汽機(jī)的發(fā)明付諸實(shí)用，1770年前后創(chuàng)制了鏜削蒸汽機(jī)汽缸內(nèi)孔用的鏜床。1797年發(fā)明了帶有機(jī)動(dòng)刀架的車床，開創(chuàng)了用機(jī)械代替人手控制刀具運(yùn)動(dòng)的先聲，不僅解放了人的雙手，并使機(jī)床的加工精度和工效起了一個(gè)飛躍，初步形成了現(xiàn)代機(jī)床的雛型。續(xù)車床之后，隨著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，其他各種機(jī)床也陸續(xù)被創(chuàng)制出來。至19世紀(jì)末，車床、鉆床、鏜床、刨床、拉床、銑床、磨床、齒輪加工機(jī)床等基本類型的機(jī)床已先后形成。
世界上第一臺(tái)組合機(jī)床于1908年在美國(guó)問世，30年代后組合機(jī)床在世界各國(guó)得到迅速發(fā)展。至今，它已成為現(xiàn)代制造工程（尤其是箱體零件加工）的關(guān)鍵設(shè)備之一。
現(xiàn)代制造工程從各個(gè)角度對(duì)組合機(jī)床提出了愈來愈高的要求，而組合機(jī)床也在不斷吸取新技術(shù)成果而完善和發(fā)展。
我國(guó)加入WTO以后，制造業(yè)所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存、組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)適時(shí)調(diào)整戰(zhàn)略，采取了積極的應(yīng)對(duì)策略，出現(xiàn)了產(chǎn)、銷兩旺的良好勢(shì)頭，截至2008年4月份，組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)僅組合機(jī)床一項(xiàng)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量已達(dá)1000余臺(tái)，產(chǎn)值達(dá)3.9個(gè)億以上，較2007年同比增長(zhǎng)了10%以上，另外組合機(jī)床行業(yè)增加值、產(chǎn)品銷售率、全員工資總額、出口交費(fèi)值等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均有不同程度的增長(zhǎng)，新產(chǎn)品、新技術(shù)較去年年均有大幅度提高，可見行業(yè)企業(yè)運(yùn)營(yíng)狀況良好。
組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)主要針對(duì)汽車、摩托車、內(nèi)燃機(jī)、農(nóng)機(jī)、工程機(jī)械、化工機(jī)械、軍工、能源、輕工及家電行業(yè)提供專用設(shè)備，隨著我國(guó)加入WTO后與世界機(jī)床進(jìn)一步接軌，組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品開始向數(shù)控化、柔性化轉(zhuǎn)變。從近兩年是企業(yè)生產(chǎn)情況來看，數(shù)控機(jī)床與加工中心的市場(chǎng)需求量在上升，而傳統(tǒng)的鉆、鏜、銑組合機(jī)床則有下降趨勢(shì)，中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)學(xué)會(huì)的《機(jī)床工具行業(yè)企業(yè)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)報(bào)表》是統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，僅從幾個(gè)全國(guó)大型重點(diǎn)企業(yè)生產(chǎn)情況看，2007年生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床890臺(tái)，產(chǎn)值16187萬元，生產(chǎn)加工中心148臺(tái)，產(chǎn)值5770萬元；2008年生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床985臺(tái)，產(chǎn)值25838萬元，生產(chǎn)加工中心159臺(tái)，產(chǎn)值7099萬元；而2005年，截至4月份，數(shù)控機(jī)床、加工中心、產(chǎn)值已接近2003年全年水平，故市場(chǎng)在向數(shù)控、高精制造技術(shù)和成套工藝裝備方面發(fā)展。
“九五”后期，在組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)的50多家組合機(jī)床分會(huì)會(huì)員中，僅有兩家企業(yè)實(shí)行了股份改造，一家企業(yè)退出國(guó)有轉(zhuǎn)為民營(yíng)，其余的都是國(guó)有企業(yè)。2002年，不到，一些小廠幾乎全部退出國(guó)有轉(zhuǎn)為民營(yíng)，現(xiàn)在一些國(guó)家重點(diǎn)國(guó)有企業(yè)也在醞釀股份制改造，轉(zhuǎn)制已勢(shì)不可檔，“民營(yíng)經(jīng)濟(jì)在經(jīng)歷了從被歧視，被藐視到不可小視和現(xiàn)在高度重視4個(gè)階段后，煥發(fā)勃勃生機(jī)?！苯M合機(jī)床行業(yè)企業(yè)正在以股份制、民營(yíng)化等多種形式快速發(fā)展。
組合機(jī)床及其自動(dòng)線是集機(jī)電于一體是綜合自動(dòng)化度較高的制造技術(shù)和成套工藝裝備。它的特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，因而被廣泛應(yīng)用與工程機(jī)械、交通、能源、結(jié)論
本課題開發(fā)研制的鉆孔組合機(jī)床，用于加工柴油機(jī)汽缸蓋導(dǎo)管孔進(jìn)排氣門座圈的四個(gè)孔。在開發(fā)過程中，針對(duì)加工過程中存在的難點(diǎn)進(jìn)行了攻關(guān)。在鉆床的設(shè)計(jì)上采取了一系列的措施，保證了被加工孔的加工精度。主要完成了以下工作：
1、對(duì)柴油機(jī)汽缸蓋導(dǎo)管孔進(jìn)排氣門座圈的四個(gè)孔的加工工藝進(jìn)行了分析研究，明確了四個(gè)孔加工的技術(shù)要求和工藝要點(diǎn)。
2、恰當(dāng)?shù)剡x擇了機(jī)床的切削參數(shù)，動(dòng)力頭及液壓滑臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。
3、采用液壓滑臺(tái)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力頭和主軸箱實(shí)現(xiàn)進(jìn)給，驅(qū)動(dòng)工件實(shí)現(xiàn)兩工位運(yùn)動(dòng)。制定了液壓滑臺(tái)的進(jìn)給工作循環(huán)。經(jīng)分析證明可以滿足工藝要求。
4、設(shè)計(jì)了穩(wěn)定可靠的主軸箱和鉆模板，從而保證了被加工孔的精度要求。
5、根據(jù)通用、經(jīng)濟(jì)的原則，選擇了刀具，滿足了工藝的需要。
設(shè)計(jì)的鉆孔組合機(jī)床，保證了加工孔的生產(chǎn)質(zhì)量，提高工效3倍以上，加工成本大幅下降。
本項(xiàng)工作還有許多值得完善的地方，例如：裝夾、定位由人工完成，效率較低；自動(dòng)化程度有待提高等問題。這些問題通過改進(jìn)設(shè)計(jì)、完善工藝、現(xiàn)場(chǎng)的不斷實(shí)踐、總結(jié)，必將會(huì)得到進(jìn)步的提高。
致謝
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)涉及的全部?jī)?nèi)容是在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)下完成的。感謝老師給我提供了良好的課題條件，讓我從這次設(shè)計(jì)中得到了很好的鍛煉。同時(shí)也為我講解了不少難題，在此特別感謝。老師淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、平易近人的作風(fēng)和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度讓我們受益非淺。從王老師處我們學(xué)到了許多的專業(yè)知識(shí)和相關(guān)的設(shè)計(jì)方法。在此，謹(jǐn)向恩師表示最真誠(chéng)的感謝。感謝他在百忙中給予我們的指導(dǎo)。當(dāng)然還有本院其他老師的指導(dǎo)。在此我向各位給予我指導(dǎo)的老師表示忠心的感謝和致敬。
最后還要感謝的，也是最應(yīng)該感謝的是學(xué)院，學(xué)院讓我們有這么好的學(xué)習(xí)條件。通過四年的學(xué)習(xí)，讓我們成為有用之才；也是學(xué)院給我們了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)，讓我們?cè)谧呱瞎ぷ鲘徫恢昂煤玫腻憻捯幌伦约骸?/p>
參考文獻(xiàn)
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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 系 ： 機(jī)械工程系 專 業(yè) ： 機(jī)械工程 及 自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 設(shè)計(jì) (論文 )題目 ： 柴 油機(jī) 汽缸蓋 導(dǎo)管孔、進(jìn)排氣門座圈孔 加工 組合機(jī)床設(shè)計(jì) 起 迄 日 期 : 設(shè)計(jì) (論文 )地點(diǎn) : 指 導(dǎo) 教 師 : 專業(yè) 負(fù)責(zé) 人 : 發(fā)任務(wù)書日期 : 2011 年 2 月 20 日 任務(wù)書填寫要求 1．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書由指導(dǎo)教師根據(jù)各課題的具體情況填寫，經(jīng) 學(xué)生所在專業(yè) 的負(fù)責(zé)人 審查、 系領(lǐng)導(dǎo)簽字后生效。此任務(wù)書應(yīng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開始前 一周內(nèi)填好并發(fā)給學(xué)生； 2． 任務(wù)書內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書寫，禁止打印在其它紙上后剪貼； 3． 任務(wù)書內(nèi)填寫的內(nèi)容，必須和學(xué)生畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文）完成的情況相一致，若有變更，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過所在專業(yè)及 系主管領(lǐng)導(dǎo)審批后方可重新填寫； 4． 任務(wù)書內(nèi)有關(guān)“ 系”、“專業(yè)”等名稱的填寫，應(yīng)寫中文全稱，不能寫數(shù)字代碼。學(xué)生的“學(xué)號(hào)”要寫全號(hào) ； 5． 任務(wù)書內(nèi)“主要參考文獻(xiàn)”的填寫，應(yīng)按照國(guó)標(biāo) 714— 2005《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》的要求書寫 ，不能有隨意性； 6． 有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo) 7408— 2005《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“ 2008 年 3 月 15 日”或“ 2008 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書 1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題應(yīng)達(dá)到的目的： 培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和各項(xiàng)技能，設(shè)計(jì)專用組合機(jī)床，用于柴油機(jī)汽缸蓋的孔加工，提高分析與解決實(shí)際問題的能力，進(jìn)行較為系統(tǒng)的工程訓(xùn)練。重點(diǎn)提高調(diào)查研究、獨(dú)立工作、設(shè)計(jì)計(jì)算和邏 輯思維、撰寫科技論文的能力，為實(shí)際工作奠定基礎(chǔ)，達(dá)到人才培養(yǎng)的目的和大綱規(guī)定的要求。 2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： （ 1） 加工 油機(jī)汽缸蓋導(dǎo)管孔Φ 17排氣門座圈孔Φ 46 （ 2） 課題任務(wù)要求： 設(shè)計(jì)鉆、擴(kuò)、鉸三工位組合機(jī)床 選擇合適的切削用量（切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量）； 計(jì)算切削力的大小； 確定機(jī)床方案； 完成“三圖一卡”（尺寸聯(lián)系圖、主軸箱裝配圖、加工示意圖、工序（本道工序）卡）； 繪制零件圖若干； 翻譯外文資料（英譯漢）； 撰寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書； 要求圖紙規(guī)范，計(jì)算正確，譯文符合中文習(xí)慣，說明書條理清楚，語句通順。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書 3．對(duì)本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題成果的要求〔包括畢業(yè)設(shè)計(jì)論文、圖表、實(shí)物樣品等〕： （ 1）論文綜述； （ 2）英文文獻(xiàn)翻譯； （ 3） 畢業(yè) 設(shè)計(jì) （論文） 說明書； （ 4） 完成規(guī)定的作圖任務(wù) 。 4．主要參考文獻(xiàn)： [1] 裘愉弢 M]械工業(yè)出版社， 1995. [2] 徐英南 M]動(dòng)人事出版社， 1987. [3] 金振華 M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1990. [4] 沈延山，楊培德 M]連理工大學(xué)出版社，1989. [5] 現(xiàn)代實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì) . 現(xiàn)代實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]. 北京 ： 機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2006. [6] 黃開榜 ， 張慶春 ， 那海濤 M] 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 ，2006. [7] 劉守勇 M] 機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2000. [8] 李洪 M]北工學(xué)院出版社， 1988. [9] 方子良 M]海交通大學(xué)出版社， 2004. 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書 5．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題工作進(jìn)度計(jì)劃： 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 2011 年 2 月 20 日 ~ 2 月 24 日 2 月 25 日 ~ 3 月 13 日 3 月 14 日 ~ 3 月 20 日 3 月 21 日 ~ 4 月 30 日 5 月 1 日 ~ 5 月 7 日 5 月 8 日 ~ 5 月 25 日 6 月 1 日 6 月 5 日 下發(fā)任務(wù)書，布置外文翻譯 調(diào)研，查文獻(xiàn)，撰寫 開題報(bào)告，完成外文資料翻譯 檢查開題報(bào)告，外文翻譯 完成總體方案設(shè)計(jì) 繪制三圖一卡 畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查 繪制零件圖，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書的撰寫 申請(qǐng)優(yōu)秀論文答辯 優(yōu)秀論文答辯 答辯 所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 系意見： 系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日