组合机床设计思路

摘要应用组合机床加工大批量零件，快捷高效，生产效率高是机械加工的发展方向。

本次毕业设计的题目是“铣变速箱体两个端面”。

本组合机床要求能实现铣两端面，能进行手动，铣削头能作10mm的微调。

在工艺制定过程中，通过批量的进行铣两端面的加工方案，并寻求最佳的工艺方案，借此说明了工艺在生产过程中的重要性。

本人的设计的主要内容是：进行了机床总体布局设计；对机床的进给和传动部分进行了设计；结合实例，介绍了夹具设计方法；通过此设计，本机床完全能满足设计要求，与传统的机床相比，本机床具有自动化程度高，生产率高，精度高等优点。

关键词：组合机床；铣削头；夹具设计；手动AbstractApplication of combined high-volume machining parts, high efficiency, high productivity is the development direction of machining. The graduation project is entitled "Crankcase front end of drill hole." The combination of milling machine tool required to achieve both ends of surface, can be manual, 10mm milling head can be fine-tuning. Making process in the process, conducted by volume ends face milling processing program, and to seek the best technology solutions, which illustrates the process in the importance of the production process. The main elements of my design are: the general layout for a machine tool design; on the machine feed and transmission parts of the design; Integration for the fixture design; With this design, this machine can meet the design requirements, and the traditional compared to the machine, this machine has high automation, high productivity and high precision.Keywords:combination tool; milling head; fixture design; Manual目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (1)第1章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2毕业设计的目的 (1)1.3 组合机床概述 (1)第2章零件的分析 (7)2.1 生产类型的确定 (7)2.2 零件的作用 (7)2.3 零件的工艺分析 (7)2.4变速箱箱体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 (8)2.5工艺过程设计中应考虑的主要问题 (9)2.6变速箱箱体加工定位的基准选择 (12)2.6.1粗基准的选择 (12)2.6.2精基准的选择 (12)2.7变速箱体的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (13)第3章变速箱体材料及毛坯的确定 (15)3.1 变速箱体的材料 (15)3.2 变速箱体的毛坯 (15)第4章工艺规程设计 (16)4.1 基准的选择 (16)4.2 工艺路线的制定 (16)4.3加工设备及工艺装备的选用 (19)4.4 确定精铣箱体两端面的加工余量、切削用量及基本工时 (22)4.4.1 加工余量的确定 (22)4.4.2 切削用量的确定 (22)4.4.3 基本工时的确定 (23)4.4.4编制机床生产率计算卡 (24)第5章组合机床总体设计 (26)5.1 组合机床配置形式的选择 (26)5.2绘制机床联系尺寸图 (26)5.2.1 动力部件的选用 (26)5.2.2 装料高度的确定 (27)5.2.3 侧底座的选择 (27)5.2.4 绘制机床联系尺寸图 (28)5.3绘制铣削变速箱体两端面工序图 (28)5.4 绘制精铣变速箱体两端面加工示意图 (28)5.4.1 刀具的选择 (28)5.4.2 铣削头的选择 (29)5.4.3 对刀元件的选择 (30)5.4.4 绘制加工示意图 (31)第6章.专用夹具设计 (32)6.1 夹具概述 (32)6.1.1 夹具分类 (32)6.1.2 机床夹具的现状 (32)6.1.3现代机床夹具的发展方向 (33)6.2 夹具设计任务 (33)6.3 拟定夹具结构方案 (34)6.3.1 确定工件定位方案及设计选择定位装置 (34)6.3.2 确定工件夹紧方案及设计选择夹紧装置 (36)6.3.3 对刀装置的选择 (37)6.3.4 夹具体与铣床联接定位键的选择 (38)6.3.5 夹具体设计 (38)6.4 定位误差及夹紧力的计算 (39)6.4.1 定位误差的分析计算 (39)6.4.2 夹紧力的分析计算 (39)6.5夹具操作说明 (40)6.6绘制夹具装配图及夹具体零件图 (40)第7章总结 (41)8.参考文献 (42)致谢 (43)第1章绪论1.1 引言机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度，加工操作，安全生产，技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种，上质量，上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。

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第8章 组合机床设计
输送部件 用于带动夹具和工件 移动、转动，实现工位变换。此类部 件要求有较高的定位精度。
控制部件 控制机床按预定的加 工程序进行循环工作。包括可编程控 制器、液压元件、操纵板、控制挡铁 和按钮台。
辅助部件 用于实现工件自动定位和夹紧的液压或气动装置、自 动上下料机械手、冷却和润滑装置、排屑装置。
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（2）合理考虑工序集中
① 将相同工艺内容的工序集中在同一台机床或同一工位上加 工。如：将箱体零件的大量螺孔攻丝工序集中在一台攻丝机床上， 不与大量钻、镗工序集中在用一台机床上进行，使机床结构简单。
② 箱体零件上有相互位置精度要求的孔时，孔加工应集中在 一台机床上一次安装完成加工。（粗、精加工）
确定零件在组合机床上合理可行的加工方法（安排工序及流程， 选择加工的定位基准及夹压方案）、确定工序间加工余量、确定刀 具的结构型式、数量及切削用量等。
重点介绍：1. 选择合适、可靠的工艺方法；2 . 合理安排粗、 精加工；3. 合理考虑工序集中；4. 合理选择定位基准及夹压位置。
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组合机床总体设计
8Hale Waihona Puke 第8章 组合机床设计3.转塔式组合机床
机床具有几个多轴箱，均安装在转塔回转工作台上，每个多轴
箱依次旋转进行加工，可完成一个工件的多工序加工。分为：
（1）多轴箱只作主运 动的转塔式组合机床
（2）多轴箱作主运动又作 进给运动的转塔式组合机床
此类机床可减少机床台数和占地面积，适用于中、小批量生产。 9
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（2）考虑被加工零件的材料、硬度、加工部位的结 构形状、零件刚性和定位基准面
① 同样精度的孔，加工钢件一般比加工铸铁件的工步数多。 ② 加工薄壁易振动的工件或刚性不足的工件，安排工序不能 过于集中，以避免加工表面多而造成工件受力大、共振及发热变形 影响加工精度。

2009年5月23 日目录第一部分组合机床总体设计 (3)一、工艺方案的制定 (3)1.1零件工艺基面的选择 (3)1.2 加工工艺分析 (3)1.3 孔切削用量的选择 (3)二、机床配置型式和结构方案的确定 (4)三、组合机床方案图纸设计 (4)3.1被加工零件工序图 (4)3.2加工示意图 (5)3.2.1加工示意图的编制步骤 (6)3.3组合机床生产率的计算 (11)3.3.1生产率的计算和生产率计算卡的绘制 (11)3.4机床联系尺寸图的绘制 (13)3.4.1机床主要联系尺寸的确定 (14)第一部分组合机床总体设计一、工艺方案的制定1.1零件工艺基面的选择由于被加工零件（缝纫机体）是箱体类零件，所以我选择了“一面二孔”的定位方法。

该方法有以下特点：a、很简便的消除工件的六个自由读，使工件获得稳定的固定位置；b、有同时加工五个面的可能。

既能高度集中加工工序，又有利于提高各面上孔的位置精度；c、该方法可以作为从粗加工到精加工的全部工序加工的基准，使整个工艺过程实现基准统一；d、该方法使夹紧方便，夹紧机构简单。

容易使夹紧力对准支承，消除夹紧力引起工件变形对加工精度的影响。

为了保证零件的加工精度及技术要求，工艺基面必须规定相应的公差。

根据缝纫机体零件的大小，定位销孔径选择∅16，太小时，定位销很细，加工中易受力产生较大的变形。

销孔的精度为2级，两销孔中心距定为321毫米，其公差为±毫米。

0.061.2 加工工艺分析由于被加工零件只需要钻孔，所以该机床只有一个钻孔加工工艺。

而且钻孔深度不大，属于一般钻孔。

1.3 孔切削用量的选择由于该缝纫机体是铸铁件，而且硬度大概在200~241左右，根据下表选取切削用量。

表1用高速钢钻头加工铸铁件的切削用量二、机床配置型式和结构方案的确定由于被加工的缝纫机体是一个箱体件，一次只加工一个，生产率要求不是很高，所以我选择了单工位组合机床，而且该零件孔中心线与定位基准面平行，而且需要同时加工两个面，因此选择单工位组合机床中的卧式双面组合机床。

1前言1.1研究的目的和意义主轴箱是选用通用零件，按专业要求进行设计的。

它通过按一定速比排布传动齿轮，把动力从动力部件——动力头、动力箱、电动机等传递给各工作主轴，使之获得所要求的转速和转向。

主轴箱主轴前端外伸部分和机床刀具装置连接，从而完成被加工零件。

目的是熟练利用CAD绘图软件进行绘图，掌握基本的设计方法和能力，为以后的学习和工作打下良好的基础。

研究汽缸盖钻铰组合机床不但有助于汽缸盖的加工水平提高，从而提高我国的汽车生产水平，而且对我国组合机床的发展也有重要意义。

1.2国内外研究现状我国的组合机床产业发展比较晚，原因之一是我国整体的工业发展就比较晚，其次我国的工业水平已经落后了一大截。

组合机床的发展是由汽车产业的带动，由专用机床发展而来的。

改革开放后，我国的组合机床产业得到了很大的发展，特别是民营企业对发展组合机床起到了很大的作用，他们的设计和改良使得组合机床的效率和加工水平得到了极大的提高。

我国的组合机床主要优势在于劳动力密集，缺点是精度不高，没有什么科技水平。

工业革命后，国外的工业发展很快，组合机床的发展更是如此。

由于他们的起步早，发展到现在，组合机床的种类繁多，可以满足用户和生产的各种需求。

国外的组合机床自动化程度高，广泛使用了数控技术，不仅提高了生产效率，而且对操作人员的安全有保障。

1.3研究内容和方法组合机床总体设计是针对具体的被加工零件，在选定工艺方案和结构方案的基础上，进行方案图纸设计，本设计要求完成机床联系尺寸图、被加工零件工序图、加工示意图。

主轴箱传动系统是多轴、多齿轮、多排次的复杂齿轮传动系统。

在完成组合机床总体设计之后，利用CAD绘图软件设计有四根主轴的主轴箱，主轴的转速分别为200r/min。

根据所提供的技术数据，选择主要通用部件，然后按照组合机床设计步骤进行：绘制机床总图、加工工序图、计算切削用量及绘制加工示意图、主轴箱传动系统设计（4轴n=200r/min），最后绘制主轴箱装配图和主要零件图，并写出设计说明书。