河南科技大学毕业设计(论文)
批生产时可以采用台钻或是摇臂钻床加工,但是在大批量的加工中依靠台钻或是摇臂钻床的生产效率想大批量快捷的加工肯定是不现实的,因此此类专用机床就应运而生了。
这类专用机床可以在任何大批量的加工中使用,它只需要在前期设计阶段进行艰苦的工作,在专用机床投产以后将给生产带来巨大的贡献。不仅仅能够提高生产效率,更能够大幅提高工件的成品率。给企业带来一次投入永久获利的良好局面。
在生产线中能够大量的看到类似的机床,年产量越大,机床的设计水平与先进程度越高。因为它可以依靠去较高的生产效率与成品率来换回其低成本。
此次设计中主要要解决的问题有主轴的支撑方式、齿轮的分布、进给的选择、以及适合该专用机床使用的夹具。
由于适用于大批量加工,故机床组件应当尽可能的通用,以方便其使用过程中的维修,也有了一定的互换性。
在这次设计中最重要的就是一定要充分考虑其可行性,不能只是能够将图画出来,而根本没有加工的可能。一定要积极与老师沟通,减少自己走的弯路。
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第1章 机床总体设计
§1.1 机床总体方案的选定[3,4,8,10]
工艺方案的拟订是组合机床设计的关键一步。因为工艺方案在很大程度上决定了组合机床的结构配置和使用性能。因此,应根据工件的加工要求和特点,按一定的原则、结合组合机床常用工艺方法、充分考虑各种影响因素,并经技术经济分析后拟出先进、合理、经济、可靠的工艺方案。 §1.1.1 确定组合机床工艺方案的基本原则
(1)粗精加工分开原则 粗加工的切削负荷较大,切削产生的热变形、较大夹压力引起的工件变形以及切削振动等,对精加工工序十分不利,影响加工尺寸精度和表面粗糙度。因此,在拟订工件一个连续的多工序工艺过程时,应选择粗、精加工工序分开的原则。
(2)工序集中原则 组合机床运用多刀集中在一台机床上完成一个或多个工件的不同表面的复杂过程,从而有效的提高生产率。因此,在拟订工艺方案时,在保证加工质量和操作维修方便的情况下,应适当提高工序集中程度,以便减少机床台数、占地面积和节省人力,取得理想的效益。 §1.1.2 组合机床工艺方案的拟定
本次设计的专用机床主要用来完成泵体零件上的8-?7光孔的加工。这八个孔的中心线对称的分布在?38的圆上。工艺方案分析如下:
(1)机床为单工位的立式钻床,一次只是钻一个面上的四个孔,翻动后再加工另一个面上的四个孔,分两次加工完成。
(2)机床为卧式的双面组合钻床,两个动力头同时开始加工,一次加工完成。
综上所述,比较以上两工艺方案,方案(1)结构简单,成本低,适合小批量生产。方案(2)适合大批量生产。
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§1.2 机床联系尺寸的绘制
图1-1 机床尺寸联系图
§1.2.1 被加工零件联系尺寸图的作用
1、机床联系尺寸图是以被加工零件工序图和加工示意图为依据。 2、按初步选定的主要通用部件以及确定的主用部件的总体结构而绘制的。
3、可用来表示机床的配置型式、主要构成及各部件安装位置、相互联系运动关系能否满足加工要求和通用部件选择是否合适。
4、它为多轴箱、夹具等专用部件设计提供重要依据,它可以看成是机床总体外观简图。
§1.2.2 被加工零件联系尺寸图的内容
1、表明机床的配置型式与总布局。以适当数量的视图,用同一比例画出
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主要部件的外廓形状和相关位置,表明机床基本型式及操作位置等。
2、完整齐全的反应各部件间的主要装配关系和联系尺寸,专用部件的主要联系尺寸、运动部件的机械极限位置几、及各滑台工作循环总的工作行程和前后行程备量尺寸。
3、标注主要通用部件的规格代号和电动机的型号、功率及转速,并标出机床分组编号及组件名称,全部组件包括机床全部通用及专用零部件。
4、标明机床验收标准及安装规程。
§1.2.3绘制机床联系尺寸总图之前应确定的主要内容
1.动力部件的选择
动力部件的选择主要是确定动力箱和滑台,根据一定的工艺方案和机床配置型式并结合使用及维修等因素,确定机床为卧式多工位组合钻床,交流电机加滚珠丝杠同过PLC控制来实现工作进给运动,。
2.确定机床的装料高度H
装料高度一般指工件安装基面至地面的垂直距离。选择H=900mm 3.确定夹具轮廓尺寸
根据本工序加工内容及方式,估算夹具体的大小,夹具高度不小于240mm。夹具的具体设计结构见夹具总装图。
4.确定中间底座尺寸
中间底座的轮廓尺寸在长宽方向应满足夹具的安装需要。其高度方向尺寸的确定,要根据选定的滑台及其相应的配套部件(侧底座)的位置关系,照顾部件联系尺寸的合理性。一定要保证加工终了时端面至主轴箱距离不小于加工示意图规定的距离。中间底座的宽、高方向轮廓尺寸,除了考虑上述一些有关因素外,一定要注意不降低刚性,一般中间底座高度不小于540mm,长度、宽度根据所选工作台尺寸而定。
5.主轴箱轮廓尺寸的确定
在绘制联系尺寸图时,需要确定主轴箱的宽度B、长度H及最低高度,根据所加工零件各孔分布位置情况及机床初步的布置情况,在由此结合所选滑台、动力箱,选定主轴箱。
§1.3 动力头工作循环及行程的确定[4,8,15]
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动力部件的工作循环是指加工时,动力部件从原始位置开始运动到加工终了位置,又返回到原位的动作过程。动力头工作循环一般包括快速引进、工作进给和快速退回等动作。
图1-2 动力图工作循环图
(1) 工作进给长度的确定
动力头切入长度是按加工长度最大的孔的深度来确定的,工作进给长度
l 等于刀具的切入长度 l1、加工孔深度 l2 以及切出值 l3 之和,如下:
l?l1?l2?l3
式中:
l——工作进给长度
l1——切入长度 l2——加工孔深度 l3——切出值
代入数值得:
l?l1?l2?l3?19?8?27mm
(2) 快进长度的确定
快速引进是动力头把刀具送到工作进给的位置,其长度按具体工作情况来确定。此处通过类比及估算取快进长度为65mm。 (3) 快速退回长度的确定
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