氣缸體雙工位專用鉆床總體及夾具設計開題報告.doc

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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 徐成俊 班 級 　BD機制 032班 學 號 0320110223 指導教師 邢青松 完成日期 2007年4月15日 課題名稱：氣缸體雙工位專用鉆床總體及夾具設計 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 1、課題來源 課題來源于恒力機床廠。 2、課題研究的主要內(nèi)容 課題研究的主要內(nèi)容是為保證氣缸體挺柱孔和頂面水孔的加工以及保證相應的位置精度，設計一臺氣缸體雙工位專用鉆床。在完成“三圖一卡”的基礎上，還要完成夾具設計。 3、國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述 組合機床技術裝備現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢: 組合機床及其自動線是集機電一體的綜合自動化程度較高的制造技術和成套工藝裝備。它的特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟實用，因而被廣泛應用于工程機械、交通、能源、軍工、輕工、家電等行業(yè)。它的加工對象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類和軸類零件（近年研制的組合機床加工連桿、板件等也占一定份額），完成鉆孔、擴孔、鉸孔，加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺，在孔內(nèi)鏜各種形狀槽，以及銑削平面和成形面等。 我國傳統(tǒng)的組合機床及組合機床自動線主要采用機、電、氣、液壓控制。其中液壓系統(tǒng)均采用集中供油分散控制的形式，液壓管路固定可靠，無振動、搖動，并解決了漏油問題，能滿足市場對組合機床高精度、高生產(chǎn)率、柔性化、多品種、短周期的需求。 組合機床的分類繁多，有大型組合機床和小型組合機床，有單面、雙面、三面、臥式、立式、傾斜式、復合式，還有多工位回轉(zhuǎn)臺式組合機床等；隨著技術的不斷進步，一種新型的組合機床——柔性組合機床越來越受到人們的青睞，它應用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動更換，配以可編程序控制器（PLC）、數(shù)字控制（NC）等，能任意改變工作循環(huán)控制和驅(qū)動系統(tǒng)，并能靈活適應多品種加工的可調(diào)可變的組合機床。另外，近年來組合機床加工中心、數(shù)控組合機床、機床輔機（清洗機、裝配機、綜合測量機、試驗機、輸送線）等在組合機床行業(yè)中所占份額也越來越大。 據(jù)專家分析，機床裝備的高速和超高速加工技術的關鍵是提高機床的主軸轉(zhuǎn)速和進給速度。目前，加工中心的主軸轉(zhuǎn)速可達10000～20000r/min，最高進給速度可達20～60m/min；復合、多功能、多軸化控制裝備的前景亦被看好。 隨著我國加入WTO后與世界進一步接軌，組合機床行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品開始向數(shù)控化、柔性化轉(zhuǎn)變，在國際市場上出現(xiàn)了產(chǎn)、銷兩頭旺的良好勢頭，但由于行業(yè)內(nèi)企業(yè)存在著負債經(jīng)營情況，主要原因是企業(yè)存在現(xiàn)代化管理水平低、人才流失嚴重、科研成果不能迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力等缺陷，如在液壓系統(tǒng)的漏油問題仍然是十分嚴重，目前解決此類問題是液壓系統(tǒng)可靠穩(wěn)定的前提。相比較，國外組合機床總體水平比國內(nèi)要先進，美國CROSS公司、德國EX-CELL-O公司、HULLER-HILLE公司等減少的同時，加工的形狀卻日益復雜。多軸化控制的機床裝備適合加工形狀復雜的工件。另外，產(chǎn)品周期的縮短也要求加工機床能夠隨時調(diào)整和適應新的變化，滿足各種各樣產(chǎn)品的加工需求。 然而更關鍵的是現(xiàn)代通信技術在機床裝備中的應用，信息通信技術的引進使得現(xiàn)代機床的自動化程度進一步提高，操作者可以通過網(wǎng)絡或手機對機床的程序進行遠程修改，對運轉(zhuǎn)狀況進行監(jiān)控并積累有關數(shù)據(jù)；通過網(wǎng)絡對遠程的設備進行維修和檢查、提供售后服務等。在這些方面我國組合機床裝備還有相當大的差距，因此我國組合機床技術裝備高速度、高精度、柔性化、模塊化、可調(diào)可變、任意加工性以及通信技術的應用將是今后的發(fā)展方向。 二、本課題擬解決的問題 被加工氣缸體的材料為HT250，硬度為187-255HBS；加工內(nèi)容：一側(cè)鉆削12φ30深110的挺柱孔；另一側(cè)擴12φ41、锪挺柱孔φ41端面，并鉆削頂面12φ8和7φ6的水孔。生產(chǎn)綱領：大批大量。批量：本機床設計、制造一臺。 擬解決以下問題： 1、工藝方案的制定； 2、機床的配置型式及結(jié)構(gòu)方案的確定； 3、保證生產(chǎn)率和螺紋底孔的位置精度； 4、實現(xiàn)機床自動化； 5、夾緊后在工作中突然停電時，要保證安全可靠，當主油路壓力瞬時下降時夾緊缸保持夾緊力； 6、快進轉(zhuǎn)工進時要平穩(wěn)可靠； 7、鉆削時要平穩(wěn)，不受外載干擾，要保證孔的加工深度； 8、液壓回路的選擇：調(diào)速回路與速度換接回路、換向回路、壓力控制回路、定位夾緊系統(tǒng)的減壓順序回路以及行程終點的控制。 三、解決方案及預期效果 1、解決方案 制定工藝方案是設計組合機床最重要的步驟，所設計的組合機床用于加工柴油機汽缸體兩側(cè)面的挺柱孔和頂面的水孔，分兩次走刀加工12φ30挺柱孔，采用間隔加工的方式一次加工6個，可加工出表面粗糙度Ra6.3～12.5，精度等級H12的孔。 組合機床是針對被加工零件的特點及工藝要求，按高度集中工序原則設計的一種高效率專用機床。在進行設計組合機床時，首先應根據(jù)柴油機氣缸體兩個面上所有孔的位置精度、表面粗糙度及其他技術要求，確定被加工零件是否可以利用組合機床加工以及采用組合機床加工是否合理的問題。如果確定可以利用組合機床加工，那么，為使加工過程順利進行，并達到要求的生產(chǎn)率，在分析被加工零件加工工藝資料的基礎上，通?？紤]影響制定零件工藝方案、機床配置型式、結(jié)構(gòu)方案以及應注意的問題。經(jīng)過分析比較，以確定被加工零件在組合機床上合理可行的加工方法、確定工序間加工余量、選擇合適的切削用量、相應的刀具結(jié)構(gòu)、確定機床配置型式等等。 組合機床總體設計的一般順序為：工藝方案的擬訂,切削用量的確定,組合機床總體設計“三圖一卡”。 在夾具設計中，設計的主要思路是把原有的多道工序的單孔加工改為多孔同時加工，這樣設計主要是為了解決由多次裝夾引起的定位誤差問題，保證了孔的位置精度，同時提高了生產(chǎn)效率，降低了工人的勞動強度。 夾具設計的一般順序是：研究原始資料、分析設計任務；確定夾具的結(jié)構(gòu)方案；繪制夾具總圖；確定并標注有關尺寸、配合和夾具技術條件。 2、預期效果 (1)機床應能滿足加工要求，保證加工精度。 (2)機床應運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單。 (3)裝卸方便，便于維修、調(diào)整。 (4)夾具設計要求定位合理，夾緊可靠，結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便。 3、總體方案論證 組合機床是針對被加工零件的特點及工藝要求，按高度集中工序原則設計的一種高效率專用機床。設計組合機床前，首先應根據(jù)組合機床完成工序的一些限制及組合機床各種工藝方法能達到的加工精度、表面粗糙度及技術要求，解決零件是否可以利用組合機床加工以及采用組合機床加工是否合理的問題。如果確定零件可以利用組合機床加工，那么，為使加工過程順利進行，并達到要求的生產(chǎn)率，在掌握了大量的零件加工工藝資料的基礎上，統(tǒng)盤必須考慮影響制定零件工藝方案、機床配置型式、結(jié)構(gòu)方案的各種因素及應注意的問題。經(jīng)過分析比較，以確定零件在組合機床上合理可行的加工方法、確定工序間加工余量、選擇合適的切削用量、相應的刀具結(jié)構(gòu)、確定機床配置型式等等。 在多軸箱設計中，設計的主要思路是把原有的單孔加工改為單工序多孔同時加工，這樣設計主要是為了解決由多次安裝引起的位置精度誤差問題，保證了孔的位置精度，提高了生產(chǎn)效率，降低了工人的勞動強度。 四、課題進度安排 3月19日～4月1日．畢業(yè)實習階段。 畢業(yè)實習，查閱資料，到多個公司實踐，撰寫實習報告。 4月2日～4月15日．開題階段。 提出總體設計方案及草圖，填寫開題報告。 4月16日～5月23日． 設計初稿階段。 完成總體設計圖、部件圖、零件圖。 5月24日～6月7日． 中期工作階段。 完善設計圖紙，編寫畢業(yè)設計說明書，中期檢查。 6月8日～6月10日．畢業(yè)設計預答辯。 6月11日～6月18日．畢業(yè)設計整改。 圖紙修改、設計說明書修改、定稿，材料復查。 6月19日～6月21日．畢業(yè)設計材料評閱。 6月22日～6月24日．畢業(yè)答辯。 6月25日～6月28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