雙面銑組合機(jī)床設(shè)計(jì)（夾具）
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摘要
組合機(jī)床是根據(jù)工件需要,以大量通用部件為基礎(chǔ),配以少量專用部件組成的一種高效專用機(jī)床.它主要用于棱體類零件和復(fù)雜件的孔面加工,其生產(chǎn)率高.因?yàn)楣ば蚣?可多面,多位置,多軸,多刀同時(shí)自動(dòng)加工.加工精度穩(wěn)定,研制周期短,便于設(shè)計(jì),制造和使用維護(hù)成本低,因此通用化,系列化,標(biāo)準(zhǔn)化程度高,通用零件占70%-80%.自動(dòng)化程度高,勞動(dòng)強(qiáng)度低.配置靈活,機(jī)床易于改造,產(chǎn)品或工藝變化時(shí),通用部件一般還可以重復(fù)利用.其在汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)、軍工等輕工行業(yè)大批大量生產(chǎn)中已獲得廣泛使用,一些中小批量生產(chǎn)的企業(yè),如機(jī)床、機(jī)車、工程機(jī)械等制造業(yè)中也廣泛使用.
關(guān)鍵詞：組合機(jī)床 孔 改造
ABSTRACT
The aggregate machine-tool is according to the work piece need, take the massive general parts as the foundation, matches one kind of highly effective special purpose machine which composes by the few special-purpose parts. It mainly uses in bank or ridge between fields the body class components and the duplicate miscellaneous items hole surface processing, its productivity is high. Because the working procedure is centralized, but multi-surface, multiposition, multiple spindle, at the same time multi-knives automatic processing. The processing precision is stable, the development cycle is short, is advantageous for the design, the manufacture and the use maintenance cost is low, therefore the universalization, the seriation, the standardized degree is high, the common parts account for 70%-80%. automaticities to be high, the labor intensity is low. Disposes nimbly, the engine bed easy to transform, when product or craft change, the general part also may generally the reuse. It in light industry profession large quantities of mass productions and so on automobile, tractor, diesel engine, war industry has obtained the widespread use, some small batch production enterprise, like manufacturing industries and so on in engine bed, locomotive, project machinery also widely uses.
Key word: Aggregate machine-tool hole transformation
第1章 前言
組合機(jī)床是根據(jù)工件加工需要，以大量通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件組成的一種高效的專用機(jī)床。組合機(jī)床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時(shí)加工的方法，生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計(jì)和制造周期。因此，組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn)，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用來組成自動(dòng)生產(chǎn)線。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(duì)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(ＰＬＣ)、數(shù)字控制(ＮＣ)等，能任意改變工作循環(huán)控制和驅(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)、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。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)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。
組合機(jī)床的設(shè)計(jì)，目前基本上有兩種方式：其一，是根據(jù)具體加工對(duì)象的特征進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，這是當(dāng)前最普遍的做法。其二，隨著組合機(jī)床在我國機(jī)械行業(yè)的廣泛使用，廣大工人和技術(shù)人員總結(jié)出生產(chǎn)和使用組合機(jī)床的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)組合機(jī)床不僅在其組成部件方面有共性，可設(shè)計(jì)成通用部件，而且一些行業(yè)在完成一定工藝范圍內(nèi)的組合機(jī)床是極其相似的，有可能設(shè)計(jì)為通用機(jī)床，這種機(jī)床稱為“專能組合機(jī)床”。這種組合機(jī)床不需要每次按具體加工對(duì)象進(jìn)行專門設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，而是設(shè)計(jì)成通用品種，組織成批生產(chǎn)，然后按被加工零件的具體需要，配以簡單的夾具及刀具，即可組成加工一定對(duì)象的高效率設(shè)備。
在組合機(jī)床設(shè)計(jì)過程中，為了降低組合機(jī)床的制造成本，應(yīng)盡可能地使用通用件和標(biāo)準(zhǔn)件。目前，我國設(shè)計(jì)制造的組合機(jī)床，其通用部件和標(biāo)準(zhǔn)件約占部件總數(shù)的70～80%，其它20～30%是專用零部件。考慮到近年來，各種通用件和標(biāo)準(zhǔn)件都出臺(tái)了新的標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)注方法，為了方便以后組合機(jī)床的維修，整個(gè)組合機(jī)床的通用件和標(biāo)準(zhǔn)件配置，都采用了新標(biāo)準(zhǔn)。
本機(jī)床根據(jù)生產(chǎn)的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，氣缸體在三面鉆組合機(jī)床上加工過程為：氣壓驅(qū)動(dòng)夾具對(duì)氣缸體夾緊；電氣按鈕驅(qū)動(dòng)快進(jìn)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)刀；快進(jìn)電機(jī)關(guān)閉工進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)，把快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)對(duì)氣缸體進(jìn)行鉆削加工；達(dá)到加工鉆削深度時(shí)，滑鞍碰上死擋鐵使絲杠不轉(zhuǎn)，使傳動(dòng)裝置中過轉(zhuǎn)矩保護(hù)裝置啟動(dòng)；啟動(dòng)快進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，滑鞍快速退回；打開氣壓開關(guān)放氣減壓，夾具松開；取出氣缸體。
本設(shè)計(jì)主要針對(duì)原有的EM-165型柴油機(jī)汽缸蓋機(jī)體左、右、兩個(gè)端面的銑削工序加工、生產(chǎn)率低、位置精度誤差大的問題而設(shè)計(jì)的，從而保證孔的位置精度、提高生產(chǎn)效率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。本人的設(shè)計(jì)任務(wù)是后主軸箱部分的設(shè)計(jì)。主軸箱設(shè)計(jì)是該次設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)。首先，在完成對(duì)組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)并繪制出“三圖一卡”的基礎(chǔ)上，繪制主軸箱設(shè)計(jì)的原始依據(jù)圖；接著確定主軸結(jié)構(gòu)、軸徑以齒輪模數(shù)；然后根據(jù)被加工孔的位置，擬定傳動(dòng)系統(tǒng)，應(yīng)注意軸與軸的最小間距應(yīng)符合規(guī)定要求，避免產(chǎn)生干涉，這一步是主軸箱設(shè)計(jì)的核心部分；整個(gè)設(shè)計(jì)說明書分為四大部分：1.組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)：總體方案論證、確定切削用量及選擇刀具、組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 、 三圖一卡；2.組合機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì)：繪制主軸箱原始依據(jù)圖、主軸結(jié)構(gòu)型式的選擇和動(dòng)力計(jì)算、主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算、主軸箱坐標(biāo)計(jì)算和繪制坐標(biāo)檢查圖、齒輪的校核； 3.樣機(jī)試驗(yàn)測試：組合機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)、組合機(jī)床鉆孔試驗(yàn)、進(jìn)行精度測試；4.結(jié)論。
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