（大学本科毕业论文机械工程设计与自动化专业）组合机床总体设计.docx

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1、第一章引言61.1本课题提出的背景及意义612国内研讨现状61.3本论文的次要内容6第二章工艺方案的拟定72.1 梳棉机箱体结合件零件的工艺技术分析72.2 定位分析、基准选取及制定工艺道路8第三章钻夹具设计H3.1 梳棉机箱体结合件钻孔组合机床夹具分析113.2 定位夹紧方案的确定113.3 刀具选择及切削用量的选取113.4 夹具体设计13第四章组合机床总体设计174.1 被加工零件工序图174.2 加工表示图184.3 机床联系尺寸图4.4 机床分组第五章液压系统设计5.1 液压压紧系统设计5.2 钻削进给液压系统设计第六章多轴箱一一右主轴箱设计6.1 弓I言6.2 绘制多轴箱设计原始根

2、据图第七章经济性分析7.1箱体结合件加工工艺的制定：7.2 夹具定位加紧分析：7.3 组合机床运用分析：第八章结论和展望参考文献致谢附件次要符号表符号单位意义M牛.米弯矩F牛力n转每分转速Z齿数m模数d毫米直径V米每秒速度S转每毫米进给量1毫米长度P千瓦功率T牛,米扭矩q升每分流量P帕压力t秒工夫第一章引言1.1 本课题提出的背景和意义梳棉机是棉纺工艺流程中的关键性机台,被称为纺纱工艺的“心脏”设备。进入九十年代，我国的梳棉机次要是在吸收国外先进技术的基础上进行研制，国内梳棉机的科研力量比较薄弱，国外各公司先后推出了具有国际先进程度的梳棉机C50,C51,DK760,DK788,DK803,D

3、K903,CX400,MK5等超高产梳棉机，产量为50-12OkgthO2004年国外又推出了TCo3,C60,MK6等超高产梳棉机。在消化吸收并结合我国研讨高产梳棉机的经验基础上，2004年中国纺机集团清梳机械事业部推出了JFW1201,202型高产梳棉机，可以被以为是我国的第四代梳棉机，次要满足国产清梳联的要求。在第四代梳棉机消费过程中，先进的消费工艺和消费设备被引入。本文针对组合机床在梳棉机制造过程中的运用现状，以梳棉机箱体结合件的加工为例，阐述了工艺、工装、组合机床的设计过程及其与经济效益之间的关系。12国内研讨现状国内曾有过以下记载：（1）青岛纺机厂宫业全1984年主编的梳棉机现状及

4、发展前景一书引见了八十年代以前国内外梳棉机的概况、现状及其发展趋向；（2）由山东纺织工程学会1987年编写的高产梳棉机研制工作组三十周年纪念专刊引见了工作组部分人员的一些研讨体会和经验总结；（3）2003年青岛纺机厂编写的梳棉技术发展与创新文献汇编收录了关于梳理技术方面的较有价值的文章近30篇。其中资料（1）和（2）都是针对某一特定时期内状况进行编写的，而且次要引见的是高产梳棉机实验工作组的研讨状况，内容也次要局限于梳棉机的工艺技术理论方面，而对梳棉机加工设备的发展现状没有系统的总结。本文结合前有文章，以梳棉机箱体结合件为例进行了工艺技术及加工设备、装夹设备的简单设计。13本论文的次要内容本文

5、从五个方面即梳棉机箱体结合件的加工工艺、组合钻孔工序的工装设计、液压控制系统设计、组合机床设计对梳棉机箱体结合件的制造做了详细的阐述，简要阐明了古代制造工艺和制造设备与梳棉机的关系。第二章工艺方案的拟定2.1 梳棉机箱体结合件零件的工艺技术分析梳棉机箱体结合件零件如图1-1：图2T梳棉机箱体结合件图次要技术参数如下：2.1.1 面：（1）上下两立体的光洁度（2）两侧面、两端面及结合面的光洁度2.1.2 孔：（1）光洁度：轴向中心孔、横向孔及其他（2）平行度：（3）同轴度（4）垂直度2.1.3 螺纹孔：6-M6-6HM10-6HM12X1.25-6HM12-6H2.1.4 地位度：普通公差为即可

6、。2.1.5 技术要求：1）时效处理2）涂防锈漆经过对图上众多标准及要求分析，可找出此工件上重要的加工表面和孔：底面B、结合面F、端面M、轴向孔652、横向孔647、6290,这样在分析选取时就以保证这些部位的技术要求为前提。2.2 定位分析、基准选取及制定工艺道路根据消费纲领，该零件属于大批大量消费，因此采用砂型铸造的方法来进行毛坯消费。该零件的各个表面均为毛坯面，为加工需求，先加工一基准面为后备工序做预备。该箱体结合件分为箱体和箱盖两部分，箱体外形面有侧面A、端面M、底面B,根据便于装夹的准绳及利于后续加工的准绳，确定箱体底面B作为多道工序加工的基准面。有以上分析：2.2.1 粗基准的选择

7、：以F面为粗基准，定位装夹简单可靠。2.2.2 选择精基准：从各个表面的精度地位进行分析：以B面作为精基准。这样在后续加工过中，装夹方便可靠，又能满足加工要求。其它各面的加工精度虽然比基准面要高，但与基准面无特殊的形位公差，因此只需一次粗加工即可。223重要工序分析：(1)箱体结合面F的粗糙度为3.2,以B面和A面及端面为定位基准，进行加工。(2)主轴孔652的定位：该孔有同轴度和平行度要求，因此，定位时以基准面B为主定位面，侧面A为副定位面，为防止轴向窜动在端部加一定位销。(3)孔476290的定位：此三孔中，6290有严厉的地位要求，这两孔的加工应以B面为主定位面，端面为辅助定位面，采用卧

8、式组合镶床进行加Io47加工方法类似。(4)工序前后分配的留意事项：在大批大量消费过程中，粗精加工应分开进行,这样工件能得到较好的冷却，减少热应变及内应力变形的影响，有利于保证加工精度。同时可以避免粗加工产生振动等不利要素，也有利于精加工机床精度的保持。2.2.4 工艺道路：基于以上分析，工艺道路制定如下：0#铸造5#时效处理10#漆底漆15#划线20#粗铳箱体底面25#粗、精铳箱体结合面30#粗、精铳箱盖结合面35#钻5.2光孔，校制两销孔40#钻5.2光孔，攻制6螺钉M6X30螺纹孑145#粗、精铳两侧面50#粗、精铳两端面55#粗、半精、精獴52孔，刮环槽5560#粗、半精、精锋6290

9、孔65#粗、半精、精镶47孔，刮环槽649.570#钻两端面6X5.2孔，攻制6-M66H螺纹孔75#钻、攻制箱体底面螺纹孔80#钻、较6H12通孔85#钩620孔，钻、攻制M1O螺纹孔90#钩625孔，钻、攻制M12螺纹孔95#钻、攻制侧面M12螺纹孔100#清洗去毛刺105#检验110#涂防锈漆注：(1)工艺道路中，45#、50#两工序采用双面复合式多工位铳刀，一次加工完成。(2)钻孔和攻制螺纹孔的工序建议采用组合机床，可以大大进步加工效率。(3)镇孔工序采用多工位键刀，一次完成加工。第三章钻夹具设计3.1 梳棉机箱体结合件钻孔组合机床夹具分析3.1.1 根据工件不同的消费条件，可以有各种

10、不同的安装方法：a)找正安装法.b)夹具安装法.3.1. 2基本定位原理分析：这里讨论6点定位中，6个自在度的消弭，以便找出较合适的定位夹紧方案.一个物体在空间可以有6个独立的运动，即沿X、y、Z轴的平移运动，分别记为。XI、YkZ1；绕X、y、Z轴的转动，记为X、y、z,习气上，把上述6个独立运动称作6个自在度.假如采用一定的约束措施，消弭物体的6个自在度，则物体被完全定位.例如讨论长方体工件时，可以在底面布置3个不共线的约束点，在侧面布置2个约束点,在端面布置一个约束点，则底面约束点可以限制X2、Y2、Z23个自在度，侧面约束点限制XI、Z12个自在度，端面约束点限制y。这个自在度，就完全

11、限制了长方体工件6个自在度.3.1.3夹紧力“两要素”，方向与作用点：夹紧力方向应朝向定位元件，并使所需的夹紧力最小.确定夹紧力作用点的地位时应不毁坏定位.夹紧力作用点的地位应尽可能靠近加工部位，以减小切削力绕夹紧力作用点的力矩，防止工件在加工过程中产生转动或震动.应保证夹紧变形不影响加工精度.夹紧力作用点数目应使工件在整个接触面上受力均匀，接触变形小.3.2定位夹紧方案的确定如图IT所示，此元件属于箱体类元件。普通的定位方法有：一面两销定位法和两面一销定位法。经过比较分析决定采用两面一销定位法。在钻孔加工时，底面和侧面采用定位板进行定位，端面采用定位钉来限制工件自在度。经过分析发现，该工件被

12、完全定位。3.3刀具选择及切削用量的选取3.3.1技术分析：孔的类型：螺纹孔M6精度等级：6H材料：灰铸铁硬度：HB190左端面为通孔加工深度1=IomIn右端面为盲孔加工深度1=15mm3.3.2刀具选择：普通的钻头类型决定于加工性质，被加工孔的地位，工件材料，消费批量及经济性等。此工序中的螺纹孔无特别加工要求，属于直径小、深度浅、消费批量大、材料为常用铸铁。参考组合机床设计P500所述，引荐运用标准高速锥柄麻花钻。但采用这种钻头，由于其倒锥度大，钻头与钻套间隙也较大，股组合机床上的地位精度较低，大约02左右。若想进步精度，可采用以下几项措施：(1)适当选取导向套到工件表面距离及导套长度。(

13、2)减少导向套和钻头间隙。(3)减少钻头的制造公差和倒锥度。此外，还可采用硬质合金锥柄惚直柄麻花钻，这可进步钻头的耐用度，但其切削速度要进步，走刀量也比高速钢钻头低。3.3.3切削用量的选取：由于组合机床有大量刀具同时工作，为了使机床正常工作，不经常停车换刀，而达到较高的消费率。所选择的切削用量比普统统用机床的切削用量要低一些。总体上说：在采用多轴加工的组合机床的切削用量和切削速度要低一些。根据现有组合机床运用状况，多轴加工的切削用量比通用机床单刀加工的切削用量约30%左右。查阅组合机床设计P47表2-7加工直径：d=5.2mm切削速度：v=12mminn=732rmin进给量：f=0.1mm

14、r钻头的实践参数，查阅金属机械加工工艺人员手册P838表10-22续：3.3.4工作行程的确定和钻模板的设计(1)钻模板设计：钻模是用来保证工件孔系的地位精度的。他应有足够的强度和刚度，避免因变形而影响钻套的导向精度。在组合机床孔加工工序中，除采用刚性主轴加工方法外，多数状况下多数状况下都让切削刀具在导向安装中工作。在本道孔加工工序中因主轴为非刚性主轴，故采用钻模导向安装，其作用是：1)保证刀具对工件的正确地位。2)保证各刀具互相间的正确地位。3)进步刀具系统的支承刚度。已知钻头直径d=5.2mm,参照组合机床设计P221表3-3,选择钻模板厚度为1=22mmo钻模板方式为固定式钻模板，钻套采

15、用可换式钻套，这样便于磨损后可以快速更换。钻套、衬套、钻套螺钉其具体参数具体参数机床夹具设计手册P298：可换钻套图2-1-46P308：钻套用衬套图2-1-85内径:d=12mm；外径：D=16mmP310：钻套用螺钉图2-1-60M6钻模板与被加工零件之间的距离不宜过大，取4mm。（3）工作行程的确定：在本道工序加工过程中，采用组合机床进行加工，各动力头工作状况一样，故其工作循环也一样：由于被加工孔无特殊要求，故采用图示工作循环方式：图3-1工作行程图设计过程中留意的要素：1）工件为大批大量消费，加工效率要求很高，要求每次加工耗时少，因此。快进距离不宜过长。2）钻孔过程中，无需考虑孔内壁能否有直线痕或螺旋痕。3）每次钻孔前至少在加工表面前3mm处开始工进。从而确定：工进