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畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 開題報(bào)告 題 目 連桿螺栓孔鉆擴(kuò)鉸組合機(jī)床設(shè)計(jì) 學(xué) 院 專 業(yè) 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)老師 年 月 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 開 題 報(bào) 告 開 題 報(bào) 告 一 研究課題的目的 價值和意義 機(jī)床工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)特別是現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ) 在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的戰(zhàn)略地位 對我國而言 機(jī)床工業(yè)不僅僅具有重要的經(jīng)濟(jì)意義 而且還具有重要的國防戰(zhàn)略意義 研究機(jī)床工業(yè)的特點(diǎn) 有助于我們了解機(jī)床工業(yè)的特殊規(guī)律 從而找到適合我國國情的 機(jī)床工業(yè)發(fā)展之路 機(jī)床工業(yè)的發(fā)展帶動了制造業(yè)和工業(yè)的發(fā)展 對一個國家而言 本 土的機(jī)床工業(yè)與本土的制造業(yè)及工業(yè)緊密相連 高水平的本土機(jī)床工業(yè)有助于提升本土 制造業(yè)及工業(yè)的水平 機(jī)床工業(yè)與一個國家的工業(yè)競爭力 制造業(yè)發(fā)展水平緊密相關(guān) 本國的機(jī)床工業(yè)水平越高 工業(yè)和制造業(yè)競爭力越強(qiáng) 我國工業(yè)競爭力和制造業(yè)發(fā)展水 平不高 一定程度上是與我國機(jī)床工業(yè)發(fā)展水平不高相聯(lián)系的 加快我國機(jī)床工業(yè)的發(fā) 展 提高我國機(jī)床工業(yè)技術(shù)和管理水平 將有利于我國工業(yè)和制造業(yè)發(fā)展 所以對機(jī)床 的研究設(shè)計(jì)意義是極其重大的 畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等教育體系中非常重要的環(huán)節(jié) 它可以檢驗(yàn)自己對專業(yè)知識理解與掌 握的程度 也可以提高自己綜合運(yùn)用所學(xué)知識的能力 也能在分析問題和解決問題的過 程中學(xué)到更多新的知識 就我個人而言 我希望能通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng) 性訓(xùn)練 從中鍛煉自己分析問題 解決問題的能力 為今后參加祖國的 四化 建設(shè)打 下一個良好的基礎(chǔ) 由于能力所限 設(shè)計(jì)尚有許多不足之處 懇請各位老師給予指導(dǎo) 二 國內(nèi)外研究狀況及發(fā)展趨勢 1953 年 美國福特汽車公司和通用汽車公司與美國機(jī)床制造廠協(xié)商 確定了組合 機(jī)床通用部件標(biāo)準(zhǔn)化的原則 1973 年 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO 公布了第一批組合機(jī)床 通用部件標(biāo)準(zhǔn) 1975 年 中國第一機(jī)械工業(yè)部頒布了中國的第一批組合機(jī)床通用部件 標(biāo)準(zhǔn) 組合機(jī)床的通用 部件按功能分為動力部件 支承部件 輸送部件 控制部件和 輔助部件 5 類 動力部件為機(jī)床提供主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動 主要有動力箱 將電動機(jī)的旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞給主軸箱 切削頭 裝在各個主軸上 用于各單一工序的加工 動力滑臺 用于安裝動力箱或切削頭 以實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動 支承部件用以安裝動力滑臺 包括各 種底座和支架 輸運(yùn)部件用以輸送工件或主軸箱至加工工位 控制部件用以控制機(jī)床的 自動工作循環(huán) 輔助部件包括潤滑 冷卻和排屑裝置等 根據(jù)配置型式 組合機(jī)床可分 為單工位和多工位兩大類 其中單工位組合機(jī)床按被加工面的數(shù)量又有單面 雙面 三 面和四面 4 種 通常只能對各個加工部位同時進(jìn)行一次加工 多工位組合機(jī)床則有回 轉(zhuǎn)工作臺式 往復(fù)工作臺式 中長立柱式和回轉(zhuǎn)鼓輪式 4 種 能對加工部位進(jìn)行多次加 工 組合機(jī)床一般可完成的工藝范圍有 銑平面 刮平面 車端面 車錐面 鉆孔 擴(kuò) 孔 鉸孔 鏜孔 倒角 切槽 以及加工螺紋 滾壓 拉削 磨削 拋光工序 前景展望 組合機(jī)床及其自動線是集機(jī)電于一體的綜合自動化程度較高的制造技術(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)用于工程機(jī)械 交通 能源 軍工 輕工 家電等行業(yè) 我國傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動線主要采用機(jī) 電 氣 液壓控制 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(jī)床加工連桿 板件等也占一定份額 完成鉆孔 擴(kuò)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 組合機(jī)床的分類繁 多 有大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床 有單面 雙面 三面 臥式 立式 傾斜式 復(fù)合 式 還有多工位回轉(zhuǎn)臺式組合機(jī)床等 隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步 一種新型的組合機(jī)床 柔性組合機(jī)床越來越受到人們的青睞 它應(yīng)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(yīng)多品種加工的可調(diào)可變的組合機(jī)床 另外 近年來組合 機(jī)床加工中心 數(shù)控組合機(jī)床 機(jī)床輔機(jī) 清洗機(jī) 裝配機(jī) 綜合測量機(jī) 試驗(yàn)機(jī) 輸 送線 等在組合機(jī)床行業(yè)中所占份額也越來越大 由于組合機(jī)床及其自動線是一種技術(shù) 綜合性很高的高技術(shù)專用產(chǎn)品 是根據(jù)用戶特殊要求而設(shè)計(jì)的 它涉及到加工工藝 刀具 測量 控制 診斷監(jiān)控 清洗 裝配和試漏等技術(shù) 我國組合機(jī)床及組合機(jī)床自動線總 體技術(shù)水平比發(fā)達(dá)國家要相對落后 國內(nèi)所需的一些高水平組合機(jī)床及自動線幾乎都從 國外進(jìn)口 工藝裝備的大量進(jìn)口勢必導(dǎo)致投資規(guī)模的擴(kuò)大 并使產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高 因 此 市場要求我們不斷開發(fā)新技術(shù) 新工藝 研制新產(chǎn)品 由過去的 剛性 機(jī)床結(jié)構(gòu) 向 柔性 化方向發(fā)展 滿足用戶需求 真正成為剛?cè)峒鎮(zhèn)涞淖詣踊b備 三 擬定總體設(shè)計(jì)方案 組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ) 配以少量專用部件 對一種或若干種工件按預(yù)先確 定的工序進(jìn)行加工的機(jī)床 它能夠?qū)ぜM(jìn)行多刀 多面 多軸 多工位同時加工 在 組合機(jī)床上可以完成鉆孔 擴(kuò)孔 絞孔 鏜孔 攻絲 車削 銑削 磨削及滾壓等工序 隨著組合機(jī)床技術(shù)的發(fā)展 它能完成的工藝范圍日益擴(kuò)大 它時針對被加工零件的特 點(diǎn)及工藝要求 按高集中工序原則設(shè)計(jì)的一種高效率的專用機(jī)床 設(shè)計(jì)組合機(jī)床前 首先應(yīng)根據(jù)組合機(jī)床完成工藝的一些限制及組合機(jī)床各種工藝方法能達(dá)到的加工精度 表面粗糙度及技術(shù)要求 解決零件是否可以利用組合機(jī)床加工以及采用組合機(jī)床加工是 否合理的問題 如果確定零件可以利用組合機(jī)床加工 那么 為使加工過程順利進(jìn)行 并達(dá)到要求的生產(chǎn)率 必須在掌握大量的零件加工工藝資料基礎(chǔ)上 統(tǒng)盤考慮影響制定 零件工藝方案 機(jī)床配置型式 結(jié)構(gòu)方案的各種因素及應(yīng)注意的問題 經(jīng)過分析比較 以確定零件在組合機(jī)床上合理可行的加工方法 包括安排工序及工藝流程 確定工序中 的工步數(shù) 選擇加工的定位基準(zhǔn)及夾壓方案等 確定工序 或工步 間加工余量 選 擇合適的切削用量 相應(yīng)的刀具結(jié)構(gòu) 確定機(jī)床配置型式等 這些便是組合機(jī)床方案制 定的主要內(nèi)容 組合機(jī)床及其自動線所使用的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 每種通用部件有合理的規(guī)格尺寸系列 有適用的 技術(shù)參數(shù)和完善的配套關(guān)系 許多大型的 形狀復(fù)雜的工件 需要加工工序很多 不可能 在一臺組合機(jī)床上全部加工完成 這就需要用多臺組合機(jī)床加工 按工件加工順序依次排 列 組成組合機(jī)床流水線 在組合機(jī)床流水線的基礎(chǔ)上 發(fā)展成組合機(jī)床自動線 組合機(jī)床是針對某種零件或零件某道工序而設(shè)計(jì)的 正確選擇加工用定位基準(zhǔn)是確 保加工精度的重要條件 同時也有利于實(shí)現(xiàn)最大限度的集中工序 從而實(shí)現(xiàn)減少機(jī)床臺 數(shù)的效果 選擇定位基準(zhǔn)的原則及應(yīng)注意的問題 1 應(yīng)盡量選擇零件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為組合機(jī)床加工的定位基準(zhǔn) 這樣可以減少基準(zhǔn)不 符的誤差 以保證加工精度 但在某些情況下 卻必須該用其它作為定位基準(zhǔn) 2 選擇定位基準(zhǔn)應(yīng)確定工件定位穩(wěn)定 盡量采用自己加工較大平面作為定位基準(zhǔn) 這對于加工尤為重要 3 統(tǒng)一基準(zhǔn)原則 即在各臺機(jī)床上采取共同的定位基面來加工零件不同表面的孔 或?qū)ν槐砻嫔系目淄瓿刹煌墓ば?這對工序多的箱體類尤為重要 4 確定夾壓位置應(yīng)注意的問題 在選擇定位基面時 要相應(yīng)決定夾壓位置 此時應(yīng)注意的問題是 1 保證零件夾壓后定位穩(wěn)定 為使工件加工過程中不產(chǎn)生振動移動 夾壓力要足 夠 夾壓點(diǎn)布置夾壓合力落在定位平面內(nèi) 2 盡量減少避免零件夾壓后的變形 消除其對加工精度的影響 本道工序的夾緊 也非常方便 可以利用一面一短銷限制 5 個自由度的方法 壓塊夾緊 浮動 V 型塊做為 到輔助支承 定位可靠 夾緊方便 裝卸方便 工藝裝備簡單 根據(jù)上述被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 加工要求 工藝過程及生產(chǎn)率 可確定機(jī)床配置形式 為單工位臥式單面組合機(jī)床 這種配置形式可達(dá)到較高的加工精度 對于精加工機(jī)床的 夾具公差 一般加工零件的三分之一至五分之一 對于粗加工機(jī)床采用固定式導(dǎo)向 能 達(dá)到 0 2mm 常根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 加工要求 生產(chǎn)率和工藝過程方案等 大體上就可以確定 應(yīng)采取哪種基本形式的組合機(jī)床 但在基本型式的基礎(chǔ)上 由于工藝的組織 動力頭的 不同配置方法 零件安裝數(shù)目和工位數(shù)多少等具體安排不同 而具有多種配置方案 它 們對機(jī)床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度 通用化程度 結(jié)構(gòu)工藝性能 重新調(diào)整的可能性以及經(jīng)濟(jì)效 果 還有維修操作是否方便等 都具有不同的影響 另外 還必須看到 就是在有些情 況下 對工藝過程方案作不大的更改或重新安排 往往會使機(jī)床簡單 工作可靠 結(jié)構(gòu) 緊湊 更符合多快好省的要求 因此 在最后決定機(jī)床配置型式和結(jié)構(gòu)方案時 必須注 意下面一些問題 1 加工精度要求的影響 2 機(jī)床生產(chǎn)率的影響 3 被加工零件的大小 形狀 加工部位特點(diǎn)的影響 4 車間布置情況的影響 5 工藝間聯(lián)系情況的影響 6 使用廠的技術(shù)后方和自然條件的影響 被加工零件的特點(diǎn)很大程度上決定了機(jī)床的配置形式 一般來說 定位基準(zhǔn)是水平 的 且被加工與基準(zhǔn)垂直應(yīng)采用臥式組合機(jī)床 其排屑和操作以及其具體因素都方便 簡單 根據(jù)加工部位的特點(diǎn) 孔直徑相同是在同一加工面內(nèi)位置度要求降低 組合機(jī)床 完成全可以滿足其要求 由于物鏡座的結(jié)構(gòu)不是十分復(fù)雜 以所采用單工位臥式組合機(jī) 床完成本道工序的加工 臥式組合機(jī)床優(yōu)點(diǎn)是加工和裝配的工藝性能好 安裝調(diào)整與運(yùn)輸比較方便 其缺點(diǎn) 是削弱了床身的剛性 這個弊病通常是利用加強(qiáng)部件的聯(lián)接部分的剛度來被補(bǔ)償?shù)?不 同的工藝安排 動力部件的不同配置會不會產(chǎn)生多種配置方案 而不同的配置方案 又 對機(jī)床的復(fù)雜程度 通用化程度 結(jié)構(gòu)工藝性加工精度 經(jīng)濟(jì)效果等有不同影響 不同配置型式組合機(jī)床的特點(diǎn)及適應(yīng)性 單工位組合機(jī)床通常是用于加工一個或兩個工件 特別適用于大中型箱體件的加工 根據(jù)配置動力部件的數(shù)量 這類機(jī)床可以從單面或同時從幾個方面對工件進(jìn)行加工 各種形式的單工位組合機(jī)床具有固定的夾具 通?？梢园惭b一個工件特別適合于大 中型零件的加工 本設(shè)計(jì)的零件較大 需要加工的孔徑較大 且與軸箱配合安裝 基于這 點(diǎn)考慮 本設(shè)計(jì)采用單工位組合機(jī)床是合適的 不同配置型式組合機(jī)床的加工精度 在組合機(jī)床上影響加工精度的因素很多 一般分為切削負(fù)荷無關(guān)的誤差 如機(jī)床原始誤差 工 件安裝誤差 夾具與刀具的誤差 其它偶然性誤差等 和與切削負(fù)荷有關(guān)的誤差 如夾壓變形 熱變形 刀具磨損所引起的誤差和其它偶然性誤差 組合機(jī)床加工精度通常是靠夾具來保證的 我們也可以把影響加工精度的因素分為加工誤差和夾具誤差兩大類 那么現(xiàn)在的問題在于確定 夾具誤差和加工誤差之間應(yīng)構(gòu)成怎樣的比例 夾具公差應(yīng)取被加工工件公差的百分之幾 各種 不同結(jié)構(gòu)的夾具又能達(dá)到怎樣的加工精度 要解決這個問題 想從理論上進(jìn)行計(jì)算 不僅計(jì)算 復(fù)雜 勞動量大 也沒有什么實(shí)際價值 通常是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來進(jìn)行機(jī)床配置型式的選擇 一 般從固定式夾具組合機(jī)床的加工精度和帶移動式夾具組合機(jī)床的加工精度來考慮 固定式夾具單工位組合機(jī)床加工精度最高 這種機(jī)床由于零件采用固定導(dǎo)向的位置 度可達(dá)到 0 2mm 而工件要求的位置度為 可見 這種型式的組合機(jī)床加工此零0 5m 件能穩(wěn)定的保證加工精度 選擇機(jī)床配置型式應(yīng)注意的問題 1 適當(dāng)提高工序集中程度 在確定機(jī)床的配置型式和結(jié)構(gòu)方案時 要合理解決工序集中程度的問題 在一個 動力頭上安裝多軸 同時加工多孔來集中工序 是組合機(jī)床最基本的方法 在一臺機(jī)床 主軸數(shù)量有達(dá) 根左右的 但是 也不應(yīng)無限制地增加主軸數(shù)量 要考慮到動力頭及150 主軸箱的性能和尺寸 并保證調(diào)整和更換刀具的方便性 這些在以后的設(shè)計(jì)中要得以解 決 2 注意排除切屑和操作使用的方便性 排除切屑和操作使用的方便性對機(jī)床方案也有影響 對于需用前后導(dǎo)向進(jìn)行精加工 的機(jī)床 較好的方案是采用臥式加工 因?yàn)榱⑹綑C(jī)床加工時 切削易落入下導(dǎo)向 影響 機(jī)床加工精度 并加速導(dǎo)向的磨損 考慮到這些因素 選用臥式機(jī)床 3 夾具形式對機(jī)床配置形式的影響 選擇機(jī)床配置型式時要考慮夾具結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)可能性和工作的可靠性 在決定加工一 個工件的成套流水線上各機(jī)床的型式時 還應(yīng)當(dāng)注意 使機(jī)床與夾具的型式盡量一致 尤其是粗精加工機(jī)床 這樣不僅有利于保證加工精度 而且便于設(shè)計(jì) 制造和維修 也 提高了機(jī)床之間的通用化程度 4 另外還應(yīng)具有一定的生產(chǎn)批量 以上要求將在三圖一卡 夾具及主軸箱設(shè)計(jì)中得到滿足和實(shí)現(xiàn) 具體的組合機(jī)床部件的選擇 組合機(jī)床臥式床身 滑座安裝在側(cè)底座上 底座和中間底座用螺釘聯(lián)為一體 滑座 與側(cè)底座間有一個 厚的調(diào)整墊 采用調(diào)整墊對機(jī)床的制造和維修都方便 因?yàn)楫?dāng)5m 滑座導(dǎo)軌面磨損后 或重新組裝時 必須取下滑座導(dǎo)軌面重新修刮并更換 或修磨 調(diào) 整組 使之恢復(fù)應(yīng)有高度即可 而且劃座可使用較好的材料 耐磨性較好的鑄鐵 而 側(cè)底座可使用較差的一些材料 四 方案實(shí)施措施 研究方法 根據(jù)組合機(jī)床完成工序的一些限制及組合機(jī)床各種工藝方法能達(dá)到的加工精度 表 面粗糙度及技術(shù)要求 解決零件是否可以利用組合機(jī)床加工以及采用組合機(jī)床加工 是否合理的問題 必須要在掌握了大量的零件加工工藝資料的基礎(chǔ)上 統(tǒng)盤考慮影 響制定零件工藝方案 機(jī)床配置型式 結(jié)構(gòu)方案的各種因素及應(yīng)注意的問題 經(jīng)過 分析比較 以確定零件在組合機(jī)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(yīng)的刀具結(jié)構(gòu) 確定機(jī)床配置型式等等 經(jīng)過努力 可以 設(shè)計(jì)出一臺能滿足加工要求 保證加工精度 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)整的組合機(jī)床 措施 通過設(shè)計(jì)加深與鞏固所學(xué)機(jī)床 夾具 工藝 刀具 液壓 材料 計(jì)算機(jī)繪圖等專 業(yè)知識 提高學(xué)生綜合運(yùn)用 靈活運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識的能力 增強(qiáng)學(xué)生分析問題 查閱資料及文獻(xiàn) 計(jì)算機(jī)繪圖等各方面技能 培養(yǎng)學(xué)生科學(xué) 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度 先查找相關(guān)資料 在進(jìn)行總體設(shè)計(jì) 再查找具體資料 解決設(shè)計(jì)中遇到的各種技 術(shù)難點(diǎn) 1 組合機(jī)床總體的設(shè)計(jì)主要是擬訂工藝方案以及確定 三圖一卡 2 組合機(jī)床主軸箱的設(shè)計(jì)是根據(jù)主軸箱原始依據(jù)圖來確定的 3 主軸箱傳動裝置的設(shè)計(jì)首先是擬訂傳動方案 再進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)計(jì)算 五 實(shí)施計(jì)劃 開學(xué) 3 月 15 日 畢業(yè)實(shí)習(xí)階段 畢業(yè)實(shí)習(xí) 查閱資料 市場調(diào)查 到多個公司實(shí)踐 撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告 3 月 16 日 3 月 31 日 論文開題階段 論文總體構(gòu)思方案 填寫開題報(bào)告 4 月 1 日 5 月 10 日 論文初稿階段 撰寫畢業(yè)論文初稿 5 月 11 日 6 月 4 日 中期工作階段 充實(shí)完善畢業(yè)論文 中期檢查 6 月 5 日 6 月 7 日 畢業(yè)論文預(yù)答辯 6 月 8 日 6 月 13 日 論文定稿階段 論文修改 定稿 材料復(fù)查 6 月 14 日 6 月 16 日 畢業(yè)答辯 6 月 17 日 6 月 18 日 材料整理裝袋 參 考 文 獻(xiàn) 1 李慶余 張佳 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 2003 2 盧秉恒 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 機(jī)械工業(yè)出版社 2002 3 叢鳳廷 遲建山 組合機(jī)床設(shè)計(jì) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1993 4 大連組合機(jī)床研究所 組合機(jī)床設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 1978 5 孫麗媛 機(jī)械制造工藝及專用夾具 冶金工業(yè)出版社 2002 6 東北重型機(jī)械學(xué)院 洛陽工學(xué)院 第一汽車制造廠職工大學(xué) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊 上海科學(xué)技術(shù)出版社 1990 7 浦林祥 金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊 第 2 版 機(jī)械工業(yè)出版社 1995 8 大連組合機(jī)床研究所 組合機(jī)床設(shè)計(jì)參考圖冊 機(jī)械工業(yè)出版社 1992 9 甘永力 幾何量公差與檢測 第五版 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 2002 10 孟少農(nóng) 機(jī)械加工工藝手冊 第 2 卷 機(jī)械工業(yè)出版社 1991 11 Hideo MATSUKA Japanese open control system for Manufacturing Equipment Int Japan Socprec Eng 1996 12 Rajashera K et al Sensorless control of AC Motor Drives New York IEEE PRESS 1995 13 E Budak Y Altintas Prediction of Milling force coefficients from ortbogonal cutting Data Trans ASME Journal of Manufacturing science and Enginnering 1996