主减速器壳体镗模即组合机床设计

1、组合机床是以通用部件为基础，配以工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自 动化或自动专用机床。它一般采用多轴、多刀、多工序、多面、或多工位同时加工的方式，生产效率比 通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制 造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛的应用，并可用以 组成自动生产线。本课题是针对汽车减速器壳体两个110mm半圆镗削这一特定工序而设计的一台专用卧式组合机床。本设计中，在充分数据几十的机床上对标准通用零件做仔细选择。并依据被加工零件的结构特点。加 工部位的尺寸精度。表面粗糙度要求，以及定位夹紧方式、工艺方法和加工过程所采用的刀具、生产率 切削用量情况等，设计了结构合理的夹具。关键词：工艺流程；生产率；组合机床；夹具ABSTRACTWith the general components as the basic structure,the combined machine tool is a kind of semi-automatic or automatic specific

2、machine composed by the specific components and clamps for the specific workpiece shape and processing technology design .It generally applies stamulous processing from the aspects of multi-axis,multi-procedure,multi-surface or multi-station so that the production efficiency is several times and even more higher than the general machine tool.owing to the standardization and serialization of the general components,the configuration can be made flexibly to shorten the circle of design and manufact

3、ure .there,with the advantage of low cost and high efficiency ,the combined machine tool is applied to the production in a large quantity and to form the automatic production line.On the specific procedure of 2llOmmchemi of the crescent-shaped knife with long handle cuts treating of the auto speed reducer shell side-end ,the horizontal combined machine tool is designed specifically.On the basis of the complete data calculation,the standard general parts is chosen.The multi-axis box with reasonab

4、le structure is designed based on the structural features of the processed parts,the dimension precision of the processing sites,the surface roughness,the locating and clamping ways, the technological approach as well as the cutter,production efficiency,cutting parameter in the manufacturing process.Keyword： The flow of craftwork； production efficiency； combined machine tool； clamp1. 绪论1.1本课题的研究背景及意义随着现代化工业技术的快速发展，特别是随着它在自动化领域内的快速发展，组合机床的研究已 经成为当今机器制造界的一个重要方向，在现代工业运用中，大多数机器的设计和制造都是用机床大批 量完成的。现代大

5、型工业技术的飞速发展，降低了组合机床的实现成本，软件支持机制也使得实现变得 更为简单，因此，研究组合机床的设计具有十分重要的理论意义和现实意义。在工业高速发展的现代化浪潮中，各种机械设计和制造业中，组合机床的应用越来越广泛，越来 越转化为生产力，从这个意义上讲，对组合机床的研究具有重要的现实意义。组合机床是根据工件加工 需要，以通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。组合机床是按系列化标准化设 计的通用部件和按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件组成的专用机床。由于通用部件已 经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，从而缩短了设计和制造的周期，因此，组合机床兼有低成本 和高效率的优点，在大批、大量生产中得到了广泛的应用，并可用以组成自动生产线。总体方案的设计主要包括制定工艺方案（确定零件在组合机床上完成工艺内容及加工方法，选择 定位基准和夹紧部位，决定工步和刀具种类及其结构形式，选择切削用量等）、确定机床配置形式、制 订影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构方案。总体方案的拟定是设计组合机床最关键的一 步。方案制定得正确与否，将直接影响机床能否达到合同要求，保

6、证加工精度和生产率，并且结构简单、 成本较低和使用方便。对于同一加工内容，有各种不同的工艺方案和机床配置方案，在最后决定采用哪 种方案时，必须对各种可行的方案作全面分析比较，根据工件的加工要求和特点，按一定的原则、结合 组合机床常用工艺方法、充分考虑各种影响因素，并经技术经济分析后拟订出先进、合理、经济、可靠 的工艺方案。在组合机床诸多零件中，多轴箱和夹具与组合机床密切相关，是组合机床的重要组成部件。它是 选用通用零件按专用要求设计的，所以是组合机床设计过程中工作量较大的零部件，就多轴箱设计来 说，工作量主要集中在传动系统的设计上，轴的设计必须保证各轴的转速、旋向、强度和刚度，而且应 当考虑有无让刀，有无调位机构等。夹具是组合机床的重要组成部件，是根据机床的工艺和结构方案的具体要求而专门设计的。它是 用于实现被加工零件的准确定位，夹压，刀具的导向，以及装卸工件时的限位等作用的。组合机床夹具 和一般夹具所起的作用看起来好象很接近，但是其结构和设计要求却有着很显著的甚至是很根本的区 别。组合机床夹具的结构和性能，对组合机床配置方案的选择，有很大的影响。因此，本课题基于使设计出的机床结构简单

7、、使用方便、效率高、质量好提出的要求，着重选择 最佳的工艺方案，合适地确定机床工序集中程度，合理地选择组合机床的通用部件，恰当的组合机床的 配置型式，合理地选择切削用量，以及设计高效率的夹具、工具、刀具及主轴箱就是本次设计主要内容。 具体的工作就是要制定工艺方案，进行机床结构方案的分析和确定，进行组合机床总体设计，组合机床 的部件设计和施工设计，使其具有工程意义，实现其在实际应用中的价值。1.2 本课题国内外研究概况近20年来，组合机床自动线技术取得长足进步，自动线在加工精度、生产效率、利用率、柔性化 和综合自动化等方面的巨大进步，标志着组合机床自动线技术发展达到了高水平。自动线的技术发展， 刀具、控制和其他相关技术的进步，特别是CNC控制技术发展对自动线结构的变革及其柔性化起着决定 性的作用。随着市场需求的变化，柔性将愈来愈成为抉择设备的重要因素。因此，组合机床自动线将面 临由高速加工中心组成的FMS的激烈竞争。组合机床是一种专用高效自动化技术装备，目前，由于它仍是大批量机械产品实现高效、高质量 和经济性生产的关键装备，因而被广泛应用于汽车、拖拉机、内燃机和压缩机等许多工业生产领域。

8、其 中，特别是汽车工业，是组合机床最大的用户。如德国大众汽车厂在Salzgitter的发动机工厂，在大 批量生产的机械工业部门，大量采用的设备是组合机床。因此，组合机床的技术性能和综合自动化水平， 在很大程度上决定了这些工业部门产品的生产效率、产品质量和企业生产组织的结构，也在很大程度上 决定了企业产品的竞争力。现代组合机床和自动线作为机电一体化产品，它是控制、驱动、测量、监控、刀具和机械组件等技 术的综合反映。近20年来，这些技术有长足进步，同时作为组合机床主要用户的汽车和内燃机等行业 也有很大的变化，其产品市场寿命不断缩短，品种日益增多且质量不断提高。这些因素有力地推动和激 励了组合机床的不断发展。组合机床是由大量的通用部件和少量的专用部件组成且工序集中的高效专用机床由万能机床和 专用机床发展而来.由于组合机床工序的高度集中，即在一台机床上可同时完成一种或几种不同工序加 工，因此适应了产量大、精度高的生产要求，并且克服了万能机床结构复杂、劳动强度大、生产效率低、 精度不易保证的缺点，以及专用机床通用性差、不适应现代技术迅速发展、产品经常更新的要求所以， 组合机床及其自动线已广泛应用

9、到汽车、柴油机、电动机、仪器仪表以及军工产品等的生产上，并显示 出巨大的优越性。1.3本论文的主要工作及结构本次设计工作将设计一台双面卧式镗孔组合机床。因此，目的是使设计出的机床结构简单、使用 方便、效率高、质量好。从而选择最佳的工艺方案，合适地确定机床工序集中程度，合理地选择组合机 床的通用部件，恰当的组合机床的配置型式，合理地选择切削用量，以及设计高效率的夹具、工具、刀 具是本次设计主要内容。具体的工作就是要制定工艺方案，进行机床结构方案的分析和确定，进行组合 机床总体设计，组合机床的部件设计和施工设计。摘要部分，指出了本课题的研究概况，本课题的研究方法，第1章是绪论，主要介绍了本课题的 研究背景及意义，指出本课题在国内外的研究概况，并给出了本论文的主要工作及结构。第2章是本论文的主体部分，主要给出了本次课题研究即镗模双面卧式攻丝组合机床的总体设计。在接下去的几个部分分别给出了通过本课题的研究之后得出的结论，并对此方向的课题进行展望， 表达了对学院老师特别是导师的感谢，给出完成本论文所需要的参考文献，最后，附上相关的设计图纸 及生产效率卡。2. 工艺方案的拟定工艺方案的拟定是组合机床设计的关键一步。因为工艺方案在很大程度上决定了组合机床的结构配 置和使用性能。因此，应根据工件的加工要求和特点，按一定的原则、结合组合机床常用工艺方案、并 考虑各种影响因素，并经技术分析后拟定出先进、合理、经济、可靠的工艺方案。2.1确定组合机床工艺方案的原则和注意事项确定组合机床工艺方案的原则：(a) 粗精加工分开原则 粗加工时切削负荷大，切削产生的热变形、较大夹紧力引起的工件变形以及 切削振动等，对精加工有影响，故应将粗精加工工序分开。(b) 工序集中原则 为了提高机床生产率，减少机床台数，要求尽量工序集中，但是，工序集中长度 过高会使机床结构复杂，调整不便，可靠性下降。(c) 定位基准及夹紧点的选择原则 对粗基准的要求是能迅速加工出精基准，保证各加工表面有足的 加工余量。选择定位基准及夹紧部位时，应使工件有较多的工作面。确定组合机床应注意的问题：(a) 孔间中心距的限制 根据切削转矩计算要求，主轴轴颈和轴承外径有一最小需用尺寸，对于

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