畢 業(yè) 設 計開 題 論 證 報 告專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 學生姓名 班 級 學 號 指導教師 完成日期 1課題名稱：6110 連桿鉆小頭孔組合機床設計一、課題來源、課題研究的主要內容及國內外現(xiàn)狀綜述課題來源: 課題來源于江蘇高精機電設備有限公司。課題研究的主要內容:根據(jù) 6110 連桿的加工工藝要求，設計一臺加工連桿小頭孔的鉆孔組合機床。具體設計的圖樣有：（1）被加工零件加工工序圖 1 張（2）機床尺寸聯(lián)系圖 1 張（3）加工示意圖 1 張（4）生產率計算卡 1 張（5）多軸箱裝配總圖、部件裝配圖、部分零件圖 待定（6）箱體補充加工圖 1 張（7）坐標檢查圖 1 張（8）PLC 控制原理圖 2 張國內外現(xiàn)狀綜述:組合機床是以通用部件為基礎，配以按工件特定形狀和加工工藝設計的專用部件和夾具，組成的半自動或自動專用機床。組合機床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方式，生產效率比通用機床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經標準化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設計和制造周期。因此，組合機床兼有低成本和高效率的優(yōu)點，在大批、大量生產中得到廣泛應用，并可用以組成自動生產線。二十世紀70年代以來，隨著可轉位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動檢測和刀具自動補償技術的發(fā)展，組合機床的加工精度也有所提高。銑削平面的平面度可達0.05毫米／1000毫米，表面粗糙度可低達2.5 ～0.63微米；鏜孔精度可達IT7～6 級，孔距精度可達O.03 ～O.02微米。組合機床一般用于加工箱體類或特殊形狀的零件。加工時，工件一般不旋轉，由刀具的旋轉運動和刀具與工件的相對進給運動，來實現(xiàn)鉆孔、擴孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機床采用車削頭夾持工件使之旋轉，由刀具作進給運動，也可實現(xiàn)某些回轉體類零件(如飛輪、汽車后橋半軸等) 的外圓和端面加工。專用機床是隨著汽車工業(yè)的興起而發(fā)展起來的。在專用機床中某些部件因重復使用，逐步發(fā)展成為通用部件，因而產生了組合機床。通用部件按功能可分為動力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件五類。其中動力部件是為組合機床提供主運動和進給運動的部件。主要有動力箱、切削頭和動力滑臺。支承部件是用以安裝動力滑臺、帶有進給機構的切削頭或夾具等的部件，有側底座、中間底座、支架、可調支架、立柱和立柱底座等。輸送部件是用以輸送工件或主軸箱至加工工位的部件，主3要有分度回轉工作臺、環(huán)形分度回轉工作臺、分度鼓輪和往復移動工作臺等。 控制部件是用以控制機床的自動工作循環(huán)的部件，有液壓站、電氣柜和操縱臺等。輔助部件有潤滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。組合機床是用按系列化標準化設計的通用部件和按被加工零件的形狀及加工工藝要求設計的專用部件組成的專用機床。組合機車是由萬能機床和專用機床發(fā)展來的，它既有專用機床、結構簡單的特點，又有萬能機床能夠重新調整，以適應新工件加工的特點。與萬能機床和專用機床相比，有如下特點：1.由于組合機床是由70~80%的通用零部件組成，在需要的時候，它可以部分或全部地進行改裝，以組成適應新的加工要求的新設備。也就是說，組合機床有重新改裝的優(yōu)越性，其通用零部件可以多次重復利用。2.組合機床是按具體的加工對象專門設計的。因而可以按最合理的工藝過程進行加工。這在萬能機床上往往是不易實現(xiàn)的3.在組它是實現(xiàn)集中工序的最好途徑，是提高生產效率的有效設備。合機床上可以同時從幾個方向采用多把刀具對幾個工件進行加工。它是實現(xiàn)集中工序的最好途徑，是提高生產效率的有效設備。4.組合機床常常是用多軸對箱體零件一個面上的的許多孔同時進行加工。這樣就能比較好的保證各孔之間的精度要求，提高產品質量；減少了工件間的搬運，改善勞動條件；也減少了機床的占地面積。5.由于組合機床大多書零部件是同類的通用部件，這就簡化了機床的維修。必要時可以更換整個部件，以提高機床的維修速度。6.組合機床的通用部件可以組織專門工廠集中生產。這樣可以采用專用高效設備進行加工，有利于提高通用部件的性能，降低制造成本。為 了 使 組 合 機 床 能 在 中 小 批 量 生 產 中 得 到 應 用 ， 往 往 需 要 應 用 成 組 技 術 ， 把 結 構和 工 藝 相 似 的 零 件 集 中 在 一 臺 組 合 機 床 上 加 工 ， 以 提 高 機 床 的 利 用 率 。 這 類 機 床 常見 的 有 兩 種 ， 可 換 主 軸 箱 式 組 合 機 床 和 轉 塔 式 組 合 機 床 。組 合 機 床 未 來 的 發(fā) 展 將 更 多 的 采 用 調 速 電 動 機 和 滾 珠 絲 杠 等 傳 動 ， 以 簡 化 結 構 、縮 短 生 產 節(jié) 拍 ； 采 用 數(shù) 字 控 制 系 統(tǒng) 和 主 軸 箱 、 夾 具 自 動 更 換 系 統(tǒng) ， 以 提 高 工 藝 可 調性 ； 以 及 納 入 柔 性 制 造 系 統(tǒng) 等 。4二、本課題擬解決的問題設計一臺 6110 連桿鉆小頭孔組合機床，需要解決如下問題：1．如何制定工藝方案。2．機床結構方案的分析和確定。3．組合機床的總體方案如何確定。4．如何滿足設計要求的尺寸精度、位置精度、表面粗糙度等加工要求。5．如何保證機床能以較高的生產效率運行。6．如何機床需裝卸方便，便于維修、調整。7．確定采用何種 PLC 及編制合理的程序。三、解決方案及預期效果解決方案：1. 要深入現(xiàn)場了解被加工零件的加工特點、精度和技術要求、定位夾壓情況以及生產率的要求等。確定在組合機床上完成的工藝內容及其加工方法。這里要確定加工工步數(shù)，決定刀具的種類和型式；2. 根據(jù)工藝方案確定機床的型式和總體布局。在選擇機床配置型式時，既要考慮實現(xiàn)工藝方案，保證加工精度，技術要求及生產效率；又要考慮機床操作、維護、修理是否良好；還要注意被加工零件的生產批量，以便使設計的組合機床符合多快好省的要求；3. 這里要確定機床各部件間的相互關系，選擇通用部件的刀具的導向，計算切削用量及機床生產率。給制機床的總聯(lián)系尺寸圖及加工示意圖等；4. 當工件的加工精度要求較高時，應采用具有固定夾具的單工位組合機床，加工精度要求較低時，可采用具有移動夾具的多工位組合機床。此外，還要考慮到不同布置形式的機床所能達到的加工精度；5. 設計較好的專用夾具，提高裝夾速度和效率以提高機器的效率；6. 組合機床大多數(shù)零部件使用通用部件，以簡化了機床的維修，方便裝卸和調整。必要時可以更換整個部件，以提高機床的維修速度；7. 采用世界上主流的三菱 PLC，選擇合適的型號，編程較為方便；預期效果：通過對鉆孔組合機床的用途，適用范圍以及生產率等的分析，我將采用上述的解決方法，這樣可以達到設計要求，保證加工工序的尺寸精度、位置精度、表面粗糙度等加工要求；機床運轉平穩(wěn)，工作可靠，結構簡單裝卸方便，便于維修、調整。2四、課題進度安排3 月 5 日～3 月 6 日．布置任務。3 月 7 日～3 月 18 日．調查研究，畢業(yè)實習。3 月 19 日～4 月 13 日．方案論證，總體設計------開題階段。4 月 14 日～4 月 30 日．技術設計（部件設計） 。5 月 1 日～5 月 15 日．工作設計（零件設計） 。5 月 16 日～5 月 22 日．撰寫畢業(yè)設計說明書------中期工作階段。5 月 23 日～5 月 24 日．畢業(yè)設計預答辯。5 月 25 日～6 月 2 日．修改資料。6 月 3 日～6 月 5 日．評閱材料。6 月 6 日～6 月 8 日．畢業(yè)答辯。6 月 9 日～6 月 11 日．材料整理裝袋。五、指導教師意見簽名 年 月 日六、專業(yè)系意見簽名 年 月 日七、學院意見簽名 年 月 日