1、半精鏜及精鏜氣缸蓋導(dǎo)管孔組合機(jī)床設(shè)計(jì)（總體設(shè)計(jì)）摘要：本設(shè)計(jì)課題為半精鏜及精鏜氣缸蓋導(dǎo)管孔組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)。機(jī)床總體設(shè)計(jì)主要完成精鏜及半精鏜組合機(jī)床的“三圖一卡”；擬訂滑臺(tái)的結(jié)構(gòu)方案、繪制滑臺(tái)總圖及其零件圖。為了能夠達(dá)到質(zhì)量好、效率高的要求，擬定設(shè)計(jì)一個(gè)半精鏜精鏜的組合鏜床。由于被加工零件的孔的加工精度、表面粗糙度和技術(shù)要求所限，提高生產(chǎn)效率，故必須設(shè)計(jì)一多刃半精鏜及精鏜一體的組合鏜床。又因?yàn)楸患庸ち慵粰C(jī)體，體積小，重量較重，且是單工位單面加工，采用立式床身，將造成加工困難，難以保證加工精度，且平穩(wěn)不夠，所以將采用臥式床身，通過兩個(gè)動(dòng)力頭，主軸箱鏜銷頭，一次性完成該工序較為妥帖。通過這樣的設(shè)

2、計(jì)來達(dá)到加工要求，以便能完成對柴油機(jī)氣缸蓋的精鏜，滿足工廠制定的產(chǎn)量。關(guān)鍵詞： 組合機(jī)床；氣缸蓋；精鏜； 半精鏜。本設(shè)計(jì)來自：完美畢業(yè)設(shè)計(jì)網(wǎng)登陸網(wǎng)站聯(lián)系客服遠(yuǎn)程截圖或者遠(yuǎn)程控觀看完整全套論文圖紙?jiān)O(shè)計(jì)客服 QQ ： 8191040Semi-fine boring and fine boring holes cylinder headcatheter combination machine design (design)Abstract:The design issues of the semi-fine boring and fine boring holes combination cathe

3、ter cylinder head design machine tools.Machine Design completed major fine boring and semi-fine boring machine combination of the three plans a card。 prepare the structure of the programme slider, slider drawing the design fig and its parts fig.In order to achieve good quality and high efficiency re

4、quirements, develop the design of a semi-fine boring combination of fine boring boring machine. As the processing parts-precision machining, surface roughness and technical requirements constraints,increase production efficiency, it must design more than one half-edge fine boring and fine boring one

5、 combination of boring machine.As the processing parts of a body, small size, weight heavier, and is the single-single-sided processing, a vertical bed, will result in processing difficulties, it is difficult to guarantee precision machining and smooth enough, it will use horizontal bed Through the

6、first two dynamic, Headstock boring head pin, a one-time completion of the process is more Tuotie. Through this process to achieve the design requirements, in order to complete the engine cylinder head of the fine boring, to meet the output of factories.Key words: combination machine。 cylinder head。

7、 fine boring, semi-fine boring.目錄前言 1組合機(jī)床工藝方案的擬定 32.1本機(jī)床加工零件的加工工序及加工精度32.2被加工零件特點(diǎn) 33 組合機(jī)床的配置型式選擇43.1定位基準(zhǔn)的選擇 .4 4 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì) 54.1被加工零件工序圖 54.2加工示意圖 64.2.1刀具的選擇 84.2.2組合機(jī)床切削用量的選擇 84.2.3計(jì)算切削力、切削扭矩及切削功率 104.3動(dòng)力滑臺(tái)的設(shè)計(jì)及檢驗(yàn)14機(jī)床聯(lián)系尺寸圖184.4機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡20結(jié)論 23 參考文獻(xiàn) 24 致謝 25附錄 26前言大學(xué)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是對我們在學(xué)校四年所學(xué)知識(shí)的檢驗(yàn)，我的設(shè)計(jì)是半精鏜及

8、精鏜氣缸蓋導(dǎo)管孔組合機(jī)床（總體設(shè)計(jì)）。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，我們在江蘇高精機(jī)床廠工程技術(shù)人員的帶領(lǐng)下，深入車間，理論聯(lián)系實(shí)際，熟悉了氣缸蓋導(dǎo)管孔加工工藝分析，了解了每道工序的加工過程，仔細(xì)分析，研究了機(jī)體精鏜的結(jié)構(gòu)特性，根據(jù)指導(dǎo)老師分配給我的任務(wù)書，閱讀并收集有關(guān)資料，為畢業(yè)設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。本設(shè)計(jì)是為氣缸蓋導(dǎo)管孔設(shè)計(jì)一個(gè)滿足半精鏜及精鏜要求的工序。為了能夠達(dá)到質(zhì)量好、效率高的要求，擬定設(shè)計(jì)一個(gè)半精鏜精鏜的組合鏜床。由于被加工零件的孔的加工精度、表面粗糙度和技術(shù)要求所限，提高生產(chǎn)效率，故必須設(shè)計(jì)一多刃半精鏜及精鏜一體的組合鏜床。因?yàn)楸患庸ち慵粰C(jī)體，體積小，重量較重，且是單工位單面加

9、工，所以采用立式床身，又因?yàn)榧庸だщy，難以保證加工精度，且平穩(wěn)不夠，故將采用臥式床身，通過兩個(gè)動(dòng)力頭，主軸箱鏜銷頭，一次性完成該工序較為妥帖。隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)水平的飛速提高，設(shè)計(jì)新產(chǎn)品，新機(jī)床，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高生產(chǎn)率，是當(dāng)前生產(chǎn)中迫在眉睫的任務(wù)。我們兩人一組設(shè)計(jì)專用組合機(jī)床既為一臺(tái)高效能，高精度，具有工藝互換性的組合機(jī)床。在設(shè)計(jì)過程中，由于組合機(jī)床大部分是由標(biāo)準(zhǔn)零件構(gòu)成，另外，一些非標(biāo)準(zhǔn)件盡量適應(yīng)工廠的生產(chǎn)條件，使加工和維修方便，大大減少了設(shè)計(jì)工作量。近十多年來，組合機(jī)床及其自動(dòng)線在高效、高生產(chǎn)率、柔性化以及采用并行工程制訂更為合理、更為節(jié)省的方案方面取得了不小的進(jìn)展。尤其是汽車工業(yè)，為了提高

10、汽車的性能，對零件的加工精度提出了一些新的要求，因此對機(jī)床性能的要求更高了。目前，我國組合機(jī)床行業(yè)已發(fā)展成為自成體系、配套齊全的行業(yè)，由于行業(yè)內(nèi)多數(shù)為中小企業(yè)，且兼產(chǎn)企業(yè)多，其市場競爭能力普遍較弱。 為了使組合機(jī)床能在中小批量生產(chǎn)中得到應(yīng)用，往往需要應(yīng)用成組技術(shù)，把結(jié)構(gòu)和工藝相似的零件集中在一臺(tái)組合機(jī)床上加工，以提高機(jī)床的利用率。這類機(jī)床常見的有兩種，可換主軸箱式組合機(jī)床和轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床。組合機(jī)床未來的發(fā)展將更多的采用調(diào)速電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)，以簡化結(jié)構(gòu)、縮短生產(chǎn)節(jié)拍；采用數(shù)字控制系統(tǒng)和主軸箱、夾具自動(dòng)更換系統(tǒng)，以提高工藝可調(diào)性；以及納入柔性制造系統(tǒng)等。本設(shè)計(jì)由于氣缸蓋需大批量生產(chǎn)，為了提高加工精度，降

11、低成本，有必要設(shè)計(jì)一種組合機(jī)床來滿足氣缸蓋導(dǎo)管孔的上下進(jìn)氣孔排氣孔同時(shí)鏜孔的需要。本次設(shè)計(jì)分總體及液壓滑臺(tái)設(shè)計(jì)、夾具設(shè)計(jì)、鏜削頭設(shè)計(jì)三個(gè)部分。我主要負(fù)責(zé)夾具部分的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)組合機(jī)床過程中，組合機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)是整個(gè)組合機(jī)床設(shè)計(jì)工作的重要部分之一。雖然夾具零件的標(biāo)準(zhǔn)化程度高，使設(shè)計(jì)工作量大為減少，設(shè)計(jì)周期大為縮短，但在夾具設(shè)計(jì)過程中，在保證加工精度的前提下，如何綜合考慮生產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)性和勞動(dòng)條件等因素，還有一定的難度。組合機(jī)床及其自動(dòng)線是集機(jī)電于一體的綜合自動(dòng)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

12、組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)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(tái)，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(tái)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(dòng)更換，配以可編程序控制器( ) 、數(shù)字控制 ( )等，能任意改變工作循環(huán)控制

13、和驅(qū)動(dòng)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)、實(shí)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。二十世紀(jì) 70 年代以來，隨著可轉(zhuǎn)位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動(dòng)檢測和刀具自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展，組合機(jī)床的加工精度也有所提高。組合機(jī)床未來的發(fā)展將更多的采用調(diào)速電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠等傳動(dòng)，以簡化結(jié)構(gòu)、縮短生產(chǎn)節(jié)拍；采用數(shù)字控制系統(tǒng)和主軸箱、夾具自動(dòng)更換系統(tǒng)，以提高工藝可調(diào)性；以及納入柔性制造系統(tǒng)等。國內(nèi)組合機(jī)床近幾年取得了長足的進(jìn)步，但是與發(fā)達(dá)國家相比，在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品水平、開發(fā)能力、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、制造技術(shù)

14、水平、勞動(dòng)生產(chǎn)率、國內(nèi)外市場占有率等諸多方面尚存在不少差距。在組合機(jī)床方面，總體水平不高，國際競爭力不強(qiáng)，不能充分滿足國內(nèi)建設(shè)需要，關(guān)鍵技術(shù)過分依賴國外，自主發(fā)展能力薄弱，高技能人才的比較優(yōu)勢有弱化的危險(xiǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，用戶服務(wù)水平差距較大。本次設(shè)計(jì)的課題是半精鏜及精鏜氣缸蓋導(dǎo)管孔組合機(jī)床設(shè)計(jì)。該課題來源于江蘇高精機(jī)電裝備公司。該集團(tuán)生產(chǎn)的機(jī)床十分走俏，市場需求量大，暢銷國內(nèi)外市場。現(xiàn)在該集團(tuán)迫切需要改善現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，進(jìn)行提高生產(chǎn)率、改善產(chǎn)品質(zhì)量方面的技術(shù)改造，使產(chǎn)品的合格率上升，增加產(chǎn)量，適應(yīng)市場競爭的需要，提高經(jīng)濟(jì)效益。設(shè)計(jì)該組合機(jī)床思路如下：仔細(xì)分析零件的特點(diǎn)，以確定零件合理可行的加

15、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），確定工序間加工余量，選擇合適的切削用量，確定組合機(jī)床的配制形式；根據(jù)被加工零件的工藝要求確定刀具，再由刀具直徑計(jì)算切削力，切削扭矩，切削功率，然后選擇各通用部件，最后按裝配關(guān)系組裝成組合機(jī)床。本說明書以設(shè)計(jì)臥式半精鏜及精鏜氣缸蓋導(dǎo)管孔組合機(jī)床為主線，在第 2 章中著重介紹了組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)。在總體設(shè)計(jì)中，首先是被加工零件的工藝分析，然后是總體方案的論證，在比較了許多方案之后，結(jié)合本道工序加工的特點(diǎn)最終選擇臥式雙面的機(jī)床配置型式。再結(jié)合本道工序的特點(diǎn)選擇刀具。根據(jù)選擇的切削用量，計(jì)算刀具的切削力、切削扭矩、切

16、削功率等，再確定刀具的大小和型式。在確定這些設(shè)計(jì)計(jì)算后，然后是繪制組合機(jī)床的“三圖一卡”被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計(jì)算卡。組合機(jī)床工藝方案的擬定2.1本機(jī)床加工零件的加工工序及加工精度本道工序：精鏜半精鏜氣缸蓋閥座孔，槍鉸導(dǎo)管進(jìn)、排氣孔。具體加工內(nèi)容及加工精度是：A. 半精鏜進(jìn)氣孔：半精鏜孔 44 閥座孔至 44.8 ，深 10；槍鉸導(dǎo)管孔 14 底孔至 14.8 ，深 24。B. 半精鏜排氣孔：半精鏜孔 47 閥座孔至 47.8 ，深 10；槍鉸導(dǎo)管孔 14 底孔至 14.8 ，深 24。C.精鏜進(jìn)氣孔：半精鏜孔 44.8 閥座孔至 45，深 10；槍鉸導(dǎo)管孔 14

17、.8 底孔至 15，深 24。D.精鏜排氣孔：半精鏜孔 47.8 閥座孔至 48，深 10；槍鉸導(dǎo)管孔 14 底孔至 14.8 ，深 24。2.2 被加工零件特點(diǎn)該加工零件為柴油機(jī)氣缸蓋導(dǎo)管孔，材料 HT250，其抗拉強(qiáng)度為 300N，在本工序之前各主要表面、主要孔已加工完畢。組合機(jī)床的配置型式選擇根據(jù)選定的工藝方案確定機(jī)床的配置型式，并定出影響機(jī)床總體布局和技術(shù)性能的主要部件的結(jié)構(gòu)方案。既要考慮能實(shí)現(xiàn)工藝方案，以確保零件的精度、技術(shù)要求及生產(chǎn)率，又要考慮機(jī)床操作方便可靠，易于維修，且潤滑、冷卻、排屑情況良好。對同一個(gè)零件的加工，可能會(huì)有各種不同的工藝方案和機(jī)床配置方案，在最后決定采取哪種方案

18、時(shí)，絕不能草率，要全面地看問題，綜合分析各方面的情況，進(jìn)行多種方案的對比，從中選擇最佳方案。各種形式的單工位組合機(jī)床，具有固定式夾具，通?？砂惭b一個(gè)工件，特別適用于大、中型箱體類零件的加工。根據(jù)配置動(dòng)力部件的型式和數(shù)量，這種機(jī)床可分為單面、多面復(fù)合式。利用多軸箱同時(shí)從幾個(gè)方面對工件進(jìn)行加工。但其機(jī)動(dòng)時(shí)間不能與輔助時(shí)間重合，因而生產(chǎn)率比多工位機(jī)床低。機(jī)床的配置型式主要有臥式和立式兩種。臥式組合機(jī)床床身由滑座、側(cè)底座及中間底座組合而成。其優(yōu)點(diǎn)是加工和裝配工藝性好，無漏油現(xiàn)象；同時(shí)，安裝、調(diào)試與運(yùn)輸也都比較方便；而且，機(jī)床重心較低，有利于減小振動(dòng)。其缺點(diǎn)是削弱了床身的剛性，占地面積大。立式組合機(jī)床床

19、身由滑座、立柱及立柱底座組成。其優(yōu)點(diǎn)是占地面積小，自由度大，操作方便。其缺點(diǎn)是機(jī)床重心高，振動(dòng)大。在認(rèn)真分析了被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及所選擇的加工工藝方案，又由組合機(jī)床的特點(diǎn)及適應(yīng)性，確定設(shè)計(jì)的組合機(jī)床的配置型式為單工位臥式雙面鏜組合機(jī)床。3.1定位基準(zhǔn)的選擇被加工零件為氣缸蓋屬箱體類零件，加工工序集中、精度要求高。由于箱體零件的定位方案一般有兩種，“一面兩孔”和“三平面”定位方法。A. “一面雙孔”的定位方法它的特點(diǎn)是：可以簡便地消除工件的六個(gè)自由度，使工件獲得穩(wěn)定可靠定位。有同時(shí)加工零件五個(gè)表面的可能，既能高度集中工序，又有利于提高各面上孔的位置精度?！耙幻骐p孔”可作為零件從粗加工到精加工全

20、部工序的定位基準(zhǔn)，使零件整個(gè)工藝過程基準(zhǔn)統(tǒng)一，從而減少由基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換帶來的累積誤差，有利于保證零件的加工精度。同時(shí)，使機(jī)床各個(gè)工序（工位）的許多部件實(shí)現(xiàn)通用化，有利于縮短設(shè)計(jì)、制造周期，降低成本。易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化定位、夾緊，并有利于防止切削落于定位基面上?？梢院啽愕叵ぜ牧鶄€(gè)自由度，使工件獲得穩(wěn)定可靠定位。有同時(shí)加工零件兩個(gè)表面的可能，能高度集中工序。一般情況下，“一面雙孔”是最常用的定位方案，即零件在機(jī)床上放置的底面及底面上的兩個(gè)孔作為定位基準(zhǔn)，通過一個(gè)平面和兩個(gè)定位銷限制其六個(gè)自由度。由于氣缸蓋零件質(zhì)量較大，底面上孔的直徑不大，初步擬定“一面雙孔”定位方法。組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)4.1 被加工零

21、件工序圖被加工零件工序圖是根據(jù)制定的工藝方案，表示所設(shè)計(jì)的組合機(jī)床（或自動(dòng)線）上完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和在本機(jī)床加工前加工余量、毛坯或半成品情況的圖樣。除了設(shè)計(jì)研制合同外，它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的具體依據(jù)，也是制造、使用、調(diào)整和檢驗(yàn)機(jī)床精度的重要文件。被加工零件名稱及編號(hào)：氣缸蓋材料及硬度： HT250 HB150 225定位基準(zhǔn)及夾壓點(diǎn)的選擇針對機(jī)體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，不宜選用“三平面”定位基準(zhǔn)，可采用“一面雙孔”定位基準(zhǔn)的方法。在選擇夾壓部位時(shí)應(yīng)注意零件夾壓后定位穩(wěn)定和避免零件夾壓后變形的問題，可以選擇上表面夾壓。

22、C.圖中符號(hào)夾緊點(diǎn)定位基面圖 4-1加工工序圖4.2加工示意圖加工示意圖是在工藝方案和機(jī)床總體方案初步確定的基礎(chǔ)上繪制的。是表達(dá)工藝方案具體內(nèi)容的機(jī)床工藝方案圖。零件加工的工藝方案要通過加工示意圖反映出來。加工示意圖表示被加工零件在機(jī)床上的加工過程，刀具、輔具的布置狀況以及工件、夾具、刀具等機(jī)床各部件間的相對位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等。刀具的選擇一臺(tái)機(jī)床刀具選擇是否合理，直接影響到機(jī)床的加工精度，生產(chǎn)率和工作情況。根據(jù)機(jī)體孔的加工精度，加工尺寸，臺(tái)階級(jí)加工，切削排除以及生產(chǎn)率等因素，和加工孔表面允許有退刀痕，因位置限制，導(dǎo)向孔的尺寸小于加工孔的尺寸，且加工孔直徑大于 40，應(yīng)選用鏜刀

23、，這樣對刀方便，加工中不至于有振動(dòng)，并在導(dǎo)套上開引槽，以便鏜刀通過，刀具選用硬質(zhì)合金鋼。為了提高工序集中程度，可采用兩把鏜刀的鏜桿，同時(shí)加工孔?？紤]到被加工零件是淬火鑄鐵，由于其硬度較高，為 170 241HB，可采用多刃鏜刀頭加工，一提高刀具的使用壽命。鏜削頭與相同規(guī)格的液壓滑臺(tái)組成的鏜床，滿足要求的精度 H7 級(jí)，表面粗糙度達(dá) 1.6 微 M的鏜孔。因鏜削直徑較大，傳遞的扭矩大，可用主軸前端的短圓錐面和端面定位，并由端面鍵傳遞扭矩。工序間余量的確定關(guān)于工序間加工余量的確定，查 工 表 2-6 推薦數(shù)值選取 0.25 0.4 （直徑上）C.導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇組合機(jī)床上加工孔時(shí)，除用剛性主軸加工的方案外，其尺寸和位置精度都是依靠夾具導(dǎo)向來保證的。選擇導(dǎo)向類型因?qū)蛑睆捷^大，轉(zhuǎn)速較高時(shí)，為了避免鏜桿由于摩擦發(fā)熱而變形，產(chǎn)生“別勁”的現(xiàn)象，可選用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向。這種導(dǎo)向利于減輕摩損和持久保證精度。因?qū)蛑睆捷^大，轉(zhuǎn)速較高時(shí)，為了避免鏜桿由于摩