镗孔车端面组合机床的总体设计(含图纸)
镗孔车端面组合机床的总体设计(含图纸)[20191223160621]
摘要
本文对汽车前轴主销孔镗孔车端面的加工工艺进行了具体的分析，根据工件特点提出了“一次装夹，双面加工”的思路。根据这一思路设计了卧式单工位双面镗孔车端面组合机床。该组合机床是由中间底座、两侧底座、液压滑台、主轴箱、动力箱等组成。本文对每个部分的设计进行了具体的计算和论证，并且绘制了“三图一卡”，即被加工零件工序图，加工示意图和机床联系尺寸图，以及生产率计算卡。
通过本次设计，此机床能满足设计要求，与传统的机床相比，此机床具有生产率高，自动化程度高，精度高等优点。这样就可以在生产过程中达到了提高生产率，降低工人劳动强度，减少生产成本的目的，所以这样一台组合机床在实际生产中是必不可少。
查看完整论文请+Q: 3519,1607,2
关键字:组合机床前轴三图一卡
目录
1 组合机床的概述 1
1.1组合机床及其特点 1
1.1.1组合机床的产生背景 1
1.1.2组合机床的概念 1
1.1.3组合机床的特点 2
1.2组合机床的组成 2
1.3 组合机床的国内外发展现状 3
2 零件分析及组合机床方案的拟定 5
2.1 设计任务 5
2.2 零件的作用 6
2.3 零件加工工艺分析及方案的确定 6
2.3.1 零件的加工工艺分析 6
2.3.2 确定工艺方案的原则 7
2.3.3 制定加工工艺方案 9
2.4 加工定位基准的选择 9
2.5 确定机床的配置形式及结构 10
3 组合机床切削用量的确定 12
3.1 确定工序间余量 12
3.2 选择切削用量 12
3.3 确定切削力、切削转矩、切削功率以及刀具耐用度 13
3.4 选择刀具结构 21
4 组合机床的总体设计 24
4.1 加工零件工序图 24
4.2加工示意图 25
4.2.1 确定主轴转速 26
4.2.2 选择工艺切削头以及主轴类型 27
4.2.3 刀杆尺寸的确定 29
4.2.4 确定工作循环和总行程 30
4.3 机床联系尺寸图 31
4.3.1 组合机床动力部件的选用 32
4.3.2 其它主要尺寸的确定 34
4.4 机床生产率计算卡 35
结语 40
参考文献 41
致谢 42
1．组合机床的概述
1.1组合机床及其特点
1.1.1组合机床的产生背景
随着社会的发展以及机械化的普及，企业生产的产品越来越多样化，同时还要保证较高的精确度，传统的普通机床加工已经渐渐满足不了生产要求。使用通用机床生产时，刀具不能够同时工作，降低了机床的生产率；其次，当工件需要加工多个表面的时候，需要对工件进行多次定位和装夹，这样就降低了工件的加工精度和生产率。使用专用机床的话，其设计成本较高，制造周期相对较长。最重要的是专用机床不能够更新产品。
在生产实践的过程中渐渐发展出了一种可以有效克服上述缺点的更为先进的机床---组合机床。
1.1.2组合机床的概念
组合机床是以已经标准化、系列化的通用部件为基础，配以少量的根据加工零件形状和加工工艺所设计的专用部件所组成的工序集中且效率很高的机床。由于组合机床是以标准化的部件为基础，所以它可以很好的满足加工质量，在加工工件时它还可以做到在不同的工位上进行多个主轴或者多个刀具的同时加工，大大提高了生产效率。
随着组合机床在生产中的推广，其技术也越来越成熟，应用范围也在进一步扩大，现如今组合机床在机械加工行业所占的比重也越来越大，所以对组合机床的研究就变得意义非凡。
1.1.3组合机床的特点
(1)设计与制造周期短。组合机床的通用程度化高，机床上70%—90%的零部件为通用部件，只有少量的专用部件需要通过设计来制造。所以在设计制造机床时较为方便，可以有效的提高机床设计效率。
(2)组合机床的部件，是多次生产实践过后经过选择才确定的，可以很好的满足加工要求，有利于稳定的保证加工质量，所以对比其他机床，组合机床的经过选择的部件更加可靠、稳定。
(3)组合机床是选择标准化的通用部件，所以可以在生产时扩大规模，这样可以有效的减少机床的制造时间，同时还可以保证其精度。
(4)组合机床可以与其他系统灵活配置，这样可以有效的提高机床的自动化水平。
(5)方便产品的更新。当加工对象改变时，机床上的一些通用部件还可以继续使用，只许根据新的产品更换一部分其他的部件，这样就避免了重新设计整个机床，有利于产品的更新。
(6)组合机床加工产品的质量主要是靠所设计的夹具以及组合刀具等保证的，所以对工人而言操作比较简单。
(7) 在加工工件时组合机床可以做到在不同的工位上进行多个主轴或者多个刀具的同时加工，大大提高了生产效率和产品的质量。
根据其上述特点，组合机床主要用于大批、大量生产的行业，如，汽车制造业、柴油机、电动机等生产过程中。它可以很好的满足我们对加工质量，加工精度的要求，更为关键的是组合机床可以有效的提高生产效率，为厂家带来巨大的经济效益。
1.2组合机床的组成
卧式组合机床的组成如图1-1所示
图1-1 卧式组合机床及其组成部件
1-中间底座 2—夹具 3—主轴箱 4—动力箱 5—滑台 6—滑座 7—床身（侧底座）
组合机床常用的通用零部件包括动力、支承、控制、输送、以及辅助这五个部件。
（1） 动力部件
机床的动力部件可分为一下几种，像动力箱、单轴工艺切削头等消耗机床主要动力的主运动动力部件，这些部件形成了机床的切削运动，是机床最为主要的动力部件。机床进给运动的动力部件，即带动刀具进给，为切削提供动力的部件。例如，液压滑台、机械滑台等。最后一种动力部件为既可以完成最为重要的主运动同时又可以实现进给运动的部件。例如，动力头等可以调整主轴转速的单轴头系列。
（2）输送部件 如移动工作台、回转工作台等，主要用于夹具和工件的移动的部件。
（3）支承部件 如中间底座、侧底座等，用于固定安装动力部件以及其他部件的通用部件。
（4）控制部件 控制运动部件的运动过程。
（5）辅助部件 除了以上部件外的其他部件。
组合机床常用的专用部件包括根据加工工件形状和结构特点所设计的专用部件，但是其中的大多数零件例如定位元件、传动元件等依然是标准件或通用件。
1.3 组合机床的国内外发展现状
组合机床在我国发展已有接近30年的历史，在生产和科研上都有很坚实的基础，同时也被应用到很多行业当中，在制造业中组合机床常被用来实现产品的更新换代。加快组合机床的研究是企业用来实现技术突破，加快企业发展的主要重要方法。在我国大部分组合机床还是采用较为基础的电、气、机、液压控制的方法。但是由于在实际的生产实践中对组合机床的要求越来越高，所涉及的范围越来越广。而我国在组合机床这个领域的水平又相对落后，达不到生产的要求。所以在国内一些水平较高的组合机床及其自动线大部分是从外国采购的。
放眼全球，超高速和超高精度的组合机床是未来的发展趋势。多轴化、多功能控制设备的组合机床正在迅猛发展。但是随着信息化的来临，最为吸引人眼球的是信息通讯技术在组合机床上的应用，利用信息通讯技术可以使组合机床更为智能化，并且可以实时的掌控机床的运行状况，对机床进行维护和检测，并且记录下组合机床运行的数据，以便日后的分析和改进。
通过与国外组合机床的发展状况相比可知我国在组合机床研究领域还是比较落后的。因此我国必须向外国先进的高速度、高精度组合机床学习。同时必须重视通信技术在组合机床上的应用。这样才有可能在组合机床领域上更进一步的发展。
2．零件分析及组合机床方案的拟定
2.1 设计任务
本次课题任务是设计一台卧式镗孔车端面组合机床，其设计依据最主要的是所加工零件如图2-1.
图2-1 被加工零件图
如图2-1所示，待加工工件材料为40CrMO，主销中心距为1552.4 ，在工件的两端镗孔，孔径及其公差为 ，孔轴线与竖直方向的夹角为8° 10′，孔壁厚为10 ；端面直径为 ；车端面时要满足端面与孔轴线的垂直度公差0.05。所要求的生产节拍为6分/件。
根据被加工零件的具体形状及其主要尺寸，利用三维制图软件SolidWorks 完成对被加工零件的建模，如图2-2所示：
摘要
本文对汽车前轴主销孔镗孔车端面的加工工艺进行了具体的分析，根据工件特点提出了“一次装夹，双面加工”的思路。根据这一思路设计了卧式单工位双面镗孔车端面组合机床。该组合机床是由中间底座、两侧底座、液压滑台、主轴箱、动力箱等组成。本文对每个部分的设计进行了具体的计算和论证，并且绘制了“三图一卡”，即被加工零件工序图，加工示意图和机床联系尺寸图，以及生产率计算卡。
通过本次设计，此机床能满足设计要求，与传统的机床相比，此机床具有生产率高，自动化程度高，精度高等优点。这样就可以在生产过程中达到了提高生产率，降低工人劳动强度，减少生产成本的目的，所以这样一台组合机床在实际生产中是必不可少。
查看完整论文请+Q: 3519,1607,2
关键字:组合机床前轴三图一卡
目录
1 组合机床的概述 1
1.1组合机床及其特点 1
1.1.1组合机床的产生背景 1
1.1.2组合机床的概念 1
1.1.3组合机床的特点 2
1.2组合机床的组成 2
1.3 组合机床的国内外发展现状 3
2 零件分析及组合机床方案的拟定 5
2.1 设计任务 5
2.2 零件的作用 6
2.3 零件加工工艺分析及方案的确定 6
2.3.1 零件的加工工艺分析 6
2.3.2 确定工艺方案的原则 7
2.3.3 制定加工工艺方案 9
2.4 加工定位基准的选择 9
2.5 确定机床的配置形式及结构 10
3 组合机床切削用量的确定 12
3.1 确定工序间余量 12
3.2 选择切削用量 12
3.3 确定切削力、切削转矩、切削功率以及刀具耐用度 13
3.4 选择刀具结构 21
4 组合机床的总体设计 24
4.1 加工零件工序图 24
4.2加工示意图 25
4.2.1 确定主轴转速 26
4.2.2 选择工艺切削头以及主轴类型 27
4.2.3 刀杆尺寸的确定 29
4.2.4 确定工作循环和总行程 30
4.3 机床联系尺寸图 31
4.3.1 组合机床动力部件的选用 32
4.3.2 其它主要尺寸的确定 34
4.4 机床生产率计算卡 35
结语 40
参考文献 41
致谢 42
1．组合机床的概述
1.1组合机床及其特点
1.1.1组合机床的产生背景
随着社会的发展以及机械化的普及，企业生产的产品越来越多样化，同时还要保证较高的精确度，传统的普通机床加工已经渐渐满足不了生产要求。使用通用机床生产时，刀具不能够同时工作，降低了机床的生产率；其次，当工件需要加工多个表面的时候，需要对工件进行多次定位和装夹，这样就降低了工件的加工精度和生产率。使用专用机床的话，其设计成本较高，制造周期相对较长。最重要的是专用机床不能够更新产品。
在生产实践的过程中渐渐发展出了一种可以有效克服上述缺点的更为先进的机床---组合机床。
1.1.2组合机床的概念
组合机床是以已经标准化、系列化的通用部件为基础，配以少量的根据加工零件形状和加工工艺所设计的专用部件所组成的工序集中且效率很高的机床。由于组合机床是以标准化的部件为基础，所以它可以很好的满足加工质量，在加工工件时它还可以做到在不同的工位上进行多个主轴或者多个刀具的同时加工，大大提高了生产效率。
随着组合机床在生产中的推广，其技术也越来越成熟，应用范围也在进一步扩大，现如今组合机床在机械加工行业所占的比重也越来越大，所以对组合机床的研究就变得意义非凡。
1.1.3组合机床的特点
(1)设计与制造周期短。组合机床的通用程度化高，机床上70%—90%的零部件为通用部件，只有少量的专用部件需要通过设计来制造。所以在设计制造机床时较为方便，可以有效的提高机床设计效率。
(2)组合机床的部件，是多次生产实践过后经过选择才确定的，可以很好的满足加工要求，有利于稳定的保证加工质量，所以对比其他机床，组合机床的经过选择的部件更加可靠、稳定。
(3)组合机床是选择标准化的通用部件，所以可以在生产时扩大规模，这样可以有效的减少机床的制造时间，同时还可以保证其精度。
(4)组合机床可以与其他系统灵活配置，这样可以有效的提高机床的自动化水平。
(5)方便产品的更新。当加工对象改变时，机床上的一些通用部件还可以继续使用，只许根据新的产品更换一部分其他的部件，这样就避免了重新设计整个机床，有利于产品的更新。
(6)组合机床加工产品的质量主要是靠所设计的夹具以及组合刀具等保证的，所以对工人而言操作比较简单。
(7) 在加工工件时组合机床可以做到在不同的工位上进行多个主轴或者多个刀具的同时加工，大大提高了生产效率和产品的质量。
根据其上述特点，组合机床主要用于大批、大量生产的行业，如，汽车制造业、柴油机、电动机等生产过程中。它可以很好的满足我们对加工质量，加工精度的要求，更为关键的是组合机床可以有效的提高生产效率，为厂家带来巨大的经济效益。
1.2组合机床的组成
卧式组合机床的组成如图1-1所示
图1-1 卧式组合机床及其组成部件
1-中间底座 2—夹具 3—主轴箱 4—动力箱 5—滑台 6—滑座 7—床身（侧底座）
组合机床常用的通用零部件包括动力、支承、控制、输送、以及辅助这五个部件。
（1） 动力部件
机床的动力部件可分为一下几种，像动力箱、单轴工艺切削头等消耗机床主要动力的主运动动力部件，这些部件形成了机床的切削运动，是机床最为主要的动力部件。机床进给运动的动力部件，即带动刀具进给，为切削提供动力的部件。例如，液压滑台、机械滑台等。最后一种动力部件为既可以完成最为重要的主运动同时又可以实现进给运动的部件。例如，动力头等可以调整主轴转速的单轴头系列。
（2）输送部件 如移动工作台、回转工作台等，主要用于夹具和工件的移动的部件。
（3）支承部件 如中间底座、侧底座等，用于固定安装动力部件以及其他部件的通用部件。
（4）控制部件 控制运动部件的运动过程。
（5）辅助部件 除了以上部件外的其他部件。
组合机床常用的专用部件包括根据加工工件形状和结构特点所设计的专用部件，但是其中的大多数零件例如定位元件、传动元件等依然是标准件或通用件。
1.3 组合机床的国内外发展现状
组合机床在我国发展已有接近30年的历史，在生产和科研上都有很坚实的基础，同时也被应用到很多行业当中，在制造业中组合机床常被用来实现产品的更新换代。加快组合机床的研究是企业用来实现技术突破，加快企业发展的主要重要方法。在我国大部分组合机床还是采用较为基础的电、气、机、液压控制的方法。但是由于在实际的生产实践中对组合机床的要求越来越高，所涉及的范围越来越广。而我国在组合机床这个领域的水平又相对落后，达不到生产的要求。所以在国内一些水平较高的组合机床及其自动线大部分是从外国采购的。
放眼全球，超高速和超高精度的组合机床是未来的发展趋势。多轴化、多功能控制设备的组合机床正在迅猛发展。但是随着信息化的来临，最为吸引人眼球的是信息通讯技术在组合机床上的应用，利用信息通讯技术可以使组合机床更为智能化，并且可以实时的掌控机床的运行状况，对机床进行维护和检测，并且记录下组合机床运行的数据，以便日后的分析和改进。
通过与国外组合机床的发展状况相比可知我国在组合机床研究领域还是比较落后的。因此我国必须向外国先进的高速度、高精度组合机床学习。同时必须重视通信技术在组合机床上的应用。这样才有可能在组合机床领域上更进一步的发展。
2．零件分析及组合机床方案的拟定
2.1 设计任务
本次课题任务是设计一台卧式镗孔车端面组合机床，其设计依据最主要的是所加工零件如图2-1.
图2-1 被加工零件图
如图2-1所示，待加工工件材料为40CrMO，主销中心距为1552.4 ，在工件的两端镗孔，孔径及其公差为 ，孔轴线与竖直方向的夹角为8° 10′，孔壁厚为10 ；端面直径为 ；车端面时要满足端面与孔轴线的垂直度公差0.05。所要求的生产节拍为6分/件。
根据被加工零件的具体形状及其主要尺寸，利用三维制图软件SolidWorks 完成对被加工零件的建模，如图2-2所示：
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