專用鏜床夾具設計-汽車缸套專用鏜床設計（通過答辯全套含CAD圖紙）

專用鏜床夾具設計-汽車缸套專用鏜床設計（通過答辯全套含CAD圖紙）,專用,鏜床,夾具,設計,汽車,通過,答辯,全套,cad,圖紙 廣東技術(shù)師范學院天河學院 本科畢業(yè)設計開題報告 題 目： 缸套專用鏜床設計 系 別： 機電工程系 專 業(yè)： 機械制造及其自動化 姓 名： 卓澤鵬 學 號： 38 指導教師： 李俊武 年 月 日 - 8 - 本科畢業(yè)設計開題報告 系別 機電系 專業(yè) 機械制造及自動化 班級 本機制081 姓名 卓澤鵬 學號 2008611743138 聯(lián)系方式 13450452027 題目 缸套專用鏜床設計 一、選題背景 專用機床是一種專用高效自動化技術(shù)裝備，目前，由于它仍是大批量機械產(chǎn)品實現(xiàn)高效、高質(zhì)量和經(jīng)濟性生產(chǎn)的關鍵裝備，因而被廣泛應用于汽車、拖拉機、內(nèi)燃機和壓縮機等許多工業(yè)生產(chǎn)領域。特別是汽車工業(yè)，是專用機床和自動線最大的用戶。如德國大眾汽車廠在Salzgitter的發(fā)動機工廠，90年代初所采用的金屬切削機床主要是自動線(60%)、專用機床(20%)和加工中心(20%)。顯然，在大批量生產(chǎn)的機械工業(yè)部門，大量采用的設備是專用機床和自動線。因此，專用機床及其自動線的技術(shù)性能和綜合自動化水平，在很大程度上決定了這些工業(yè)部門產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)生產(chǎn)組織的結(jié)構(gòu)，也在很大程度上決定了企業(yè)產(chǎn)品的競爭力。所以對專用機床的設計研究具有十分重要的意義。 現(xiàn)僅就近幾年大連專用機床研究所研制的專用機床及其自動線對目前我國專用機床及其自動線裝備技術(shù)的基本情況進行說明。 （1）為某冰箱壓縮機廠提供的ZHS-1283冰箱壓縮機外支撐八工位回轉(zhuǎn)工作臺專用機床，鏜孔精度?9.097mm±0.004mm, 表面粗糙度Ra0.8μm，節(jié)拍時間26s（2件），采用交流伺服滑臺，HSK接桿，主軸帶中孔冷卻液通道，全封閉防護。 （2）ZHS-XU86凸輪軸軸承蓋加工自動線是為某汽車公司研制的用于30萬輛轎車生產(chǎn)的高精度、高生產(chǎn)率、多品種數(shù)控自動線。該線采用多種先進技術(shù)：可控扭矩夾緊扳手、氣浮輸送、電液比例閥、高精度空心錐柄接桿、高密度材料鏜桿、數(shù)控精密十字滑臺、分布式控制系統(tǒng)與監(jiān)測系統(tǒng)、故障診斷及顯示系統(tǒng)、大流量冷卻排屑和全封閉防護系統(tǒng)，節(jié)拍38s。 （3）UD80型換刀換箱柔性加工單元。該單元是一種高效、高精度與高柔性的數(shù)控機床，機床有5個坐標，交換托板尺寸為800mm×800mm，刀庫容量60，120，180任選，箱庫容量12個，能在一次裝夾下完成銑、鉆、鉸、攻絲、鏜孔、鏜車等工序的單軸加工和多軸加工，適合中大批量生產(chǎn)規(guī)模的箱體零件和成組雜件的加工，也適用于中小批量多品種零件的生產(chǎn)。 （4）為某航空動力機械公司生產(chǎn)的柔性生產(chǎn)線的物流輸送系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用了鏈式摩擦輪滾道、電動滾筒、托盤自動識別、計算機生產(chǎn)調(diào)度等技術(shù)，可實現(xiàn)被輸送零部件的定向、定位、升降、回轉(zhuǎn)，通過編碼識別及計算機的生產(chǎn)調(diào)度實現(xiàn)無序混流輸送等。 上述專用機床代表了目前我國專用機床裝備較高的技術(shù)水平，但是，在制造技術(shù)高速發(fā)展的今天，由于基礎薄弱，從整體上看，與國外先進水平、與國內(nèi)用戶的要求還存在著一定的差距，主要表現(xiàn)在：產(chǎn)品可靠性較差；可調(diào)可變性差；缺少必要的適應多品種加工的新品種；系列化、通用化、模塊化程度低，致使制造周期過長，滿足不了用戶要求。 上世紀80年代以來，國外專用機床技術(shù)在滿足精度和效率要求的基礎上，正朝著綜合成套和具備柔性的方向發(fā)展。專用機床的加工精度、多品種加工的柔性以及機床配置的靈活多樣方面均有新的突破性發(fā)展，實現(xiàn)了機床工作程序軟件化，工序高度集中，高效短節(jié)拍和多種功能的自動監(jiān)控。在國外，近十年來，很多汽車制造廠都在積極推行并行工程，并有不少專用機床制造廠與汽車廠密切合作應用這一方法來加速專用裝備的設計制造。例如，美國的Ingersoll和Lamb，德國的Grob和Ex-cell-o等公司都應用并行工程分別為一些汽車廠設計制造了眾多的缸體、缸蓋和變速箱體等專用機床加工自動線，取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟效益。 二、課題設計 2.1課題的內(nèi)容 本文是根據(jù)設計要求，結(jié)合國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，以缸套加工為例，闡述了工藝設計、專用機床的設計過程及其與生產(chǎn)效率、加工質(zhì)量之間的關系。文章主要包括三大方面。 （1） 工藝方案設計 通過分析被加工零件的加工特點、精度和技術(shù)要求、定位夾緊情況、生產(chǎn)效率及機床的結(jié)構(gòu)特點等，確定在組合機床上完成的工藝內(nèi)容以及加工方法，并繪制被加工零件工序圖和夾具圖。 （1）專用機床的總體設計 確定機床各部件之間的相互關系，選擇通用部件和刀具，計算切削用量及機床生產(chǎn)效率、繪制機床的尺寸聯(lián)系圖及加工示意圖。 （2）專用機床部件設計 根據(jù)確定的工藝、結(jié)構(gòu)方案和“三圖”，多軸箱裝配圖設計。其中包括多軸箱的輪廓尺寸的確定以及傳動系統(tǒng)設計，最終完成多軸箱的繪制。 另外，本文還涉及到大量的設計和計算，包括： （1）、主軸的選擇和傳動布置，以保證加工過程中被加工零件的精度； （2）、主軸、傳動軸的設計和校核，保證軸的剛度滿足生產(chǎn)要求。 （3）、齒輪的設計、計算，對齒輪的強度和剛度進行校核； 2.2課題的目的 對目前缸套類零件加工工藝與裝備的國內(nèi)外發(fā)展狀況進行分析，展望缸套類零件加工工藝與裝備設計的方向和發(fā)展趨勢，然后簡述缸套類零件加工工藝與裝備設計的關鍵技術(shù)問題。 2.3課題的意義 本設計主要是專用鏜床的設計，此次設計所涉及的內(nèi)容包括了缸套的加工工藝設計——夾具設計—鏜床的設計。專用機床及其自動線的技術(shù)性能和綜合自動化水平，在很大程度上決定了這些工業(yè)部門產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)生產(chǎn)組織的結(jié)構(gòu)，也在很大程度上決定了企業(yè)產(chǎn)品的競爭力。所以對專用機床的設計研究具有十分重要的意義。 三、課題研究現(xiàn)狀 3.1國外研究現(xiàn)狀 隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對夾具的制造精度要求更高。高精度夾具的定位孔距精度高達±5μm，夾具支承面的垂直度達到0.01mm/300mm，平行度高達0.01mm/500mm。德國demmeler(戴美樂)公司制造的4m長、2m寬的孔系列焊接夾具平臺，其等高誤差為±0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以內(nèi)；夾具重復安裝的定位精度高達±5μm；瑞士EROWA柔性夾具的重復定位精度高達2~5μm。機床夾具的精度已提高到微米級，世界知名的夾具制造公司都是精密機械制造企業(yè)。誠然，為了適應不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標準供選擇。 3.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀 國內(nèi)不少專家們建議夾具行業(yè)加強產(chǎn)、學、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡技術(shù)，與時俱進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。主動與國外夾具廠商聯(lián)系，爭取合資與合作，引進技術(shù)，這是改造和發(fā)展我國夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。 四、課題設計方案 4.1設計方案選型與分析 電動機 皮帶輪 塔輪Ⅰ V帶 塔輪Ⅱ 主軸 短鏜刀 Ｖ帶 帶有鏜桿鏜刀 二選譯一 1動力部分：電動機 2傳動部分： V帶傳動、塔輪 傳動系統(tǒng)： 3工作部分（執(zhí)行機構(gòu)）：鏜床主軸 4控制部分：開關 4.2方案的確定 （1） 根據(jù)畢業(yè)設計任務書要求本人進行了有關實地調(diào)研、查閱相關資料，認為利用塔輪結(jié)構(gòu)能夠簡便的將電動機轉(zhuǎn)速降為多種轉(zhuǎn)速；利用V帶傳動、二級擺線針輪減速器，將電動機的轉(zhuǎn)速降為，從而滿足設計要求。 （2） 主運動：電動機經(jīng)過兩組塔輪進行傳動，再通過主軸使刀具作旋轉(zhuǎn)運動，以實現(xiàn)刀具的切削運動。進給運動：電動機經(jīng)過減速傳動裝置（V帶傳動、擺線針輪減速箱、V帶傳動）帶動絲杠作旋轉(zhuǎn)運動，以實現(xiàn)工作臺往返直線進給。 （3） 根據(jù)鏜床的運動特點，刀具在切削加工過程中需要多種轉(zhuǎn)速（如鏜孔、車削內(nèi)外螺紋、攻絲、銑削端面或平面等）。鏜床最大的特色是設計考慮到設計的簡易性、操作可行性，經(jīng)過諸多方面的考慮，而采用塔輪傳動機構(gòu)最適合。 （4） 由于本次設計的主軸轉(zhuǎn)速先定為、、，進給線速為，從而設計、校驗其相關數(shù)據(jù)。 （5） 此次所設計的鏜床，加工缸套類專用的。 4.3方案的特點及創(chuàng)新 缸套專用鏜床用于鏜削缸套內(nèi)孔，并且要達到其加工精度。為了滿足其加工精度的要求，我們首先要對加工的零件進行工藝方案的分析，制定組合機床工藝方案是設計組合機床最重要的步驟之一。工藝方案制定的正確與否，將決定機床能否達到“重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、效率高、質(zhì)量好”的要求。 五、預期結(jié)果 本設計主要是專用鏜床的設計，此次設計所涉及的內(nèi)容包括了缸套的加工工藝設計——夾具設計—鏜床的設計。 通過此次的畢業(yè)設計，我們能很好地對大學前三年中所學的所有專業(yè)課以及專業(yè)基礎課所學的大部分內(nèi)容得到進一步的鞏固、理解。在此次設計中我們能對加工簡單的箱體零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題有進一步的了解。從中也學會了如何使用手冊及圖標資料，掌握了有關的各種資料的名稱、出處，能夠做到熟練使用。另外，也為今后實際工作做了進行一次綜合訓練和準備，以便以后更快地適應生產(chǎn)工作。此次設計的選題依據(jù)及意義如下： 1.根據(jù)生產(chǎn)的需要，依據(jù)于生產(chǎn)實踐及缸套的加工工藝過程，本課題研究缸套的加工方法； 2.根據(jù)設計的對象、功能、用途以及機械設計的有關方法，本工序采用專用臥式鏜床； 3.依據(jù)金屬切削機床、金屬切削原理、刀具手冊、機械制造工藝學、CAD/CAM應用、制圖測繪、計算機操作實訓等； 4.本次畢業(yè)設計是對我大學四年所學的專業(yè)的一次總結(jié)，也是對我所學的知識的一次綜合性的訓練。它以點帶線，以線帶面地將整個大學四年的知體系貫穿始終。使我對所學知識及其各自相關性有了更深刻的理解； 5.本課題的研究將涉及一些二維和三維的軟件的應用，如AUTO CAD，PRO/E等軟件的應用。這將會使我運用這些軟件的能力得到提升。通過本次 學習將對我進一步鞏固所學知識及靈活應用所學知識來解決實際問題有著深 遠的意義； 6.通過本次畢業(yè)設計，將使我掌握寫論文的一般步驟及方法，同時也提高了我如何快速而有效的查閱相關信息的方法，不僅鍛煉了我在遇到困難時冷靜分析，獨立思考及解決問題的能力，而且培養(yǎng)了我與同學相互討論，相互學習的習慣。 夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟性。采用模塊、式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴展性功能強，應用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟性好。德國demmeler(戴美樂)公司的孔系列焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費用低，經(jīng)濟實用才有推廣應用的價值。 六、設計主要步驟 主要設計過程 1、缸套夾具設計方案 2、夾緊機構(gòu)與定位元件 3、傳動系統(tǒng)的設計 4、傳動軸的確定 5、被加工零件工序圖 6、加工示意圖 7、機床聯(lián)系尺寸圖 設計說明書提綱 前 言 第一章 緒論 前 言 §1.1機械制造的作用、地位和發(fā)展趨勢 §1.2機械制造裝備的作用、地位及組成 §1.3選題的意義以及本設計的研究內(nèi)容 §2.2工序分析 §2.2.1定位基準 §2.2.2工時計算 §3.1夾具設計方案 §3.1.1概述 §3.1.2問題的提出 §3.2夾緊機構(gòu)與定位元件 §3.2.1切削力及夾緊力的計算 §3.2.2定位誤差與定位元件分析 §3.2.3液壓傳動系統(tǒng) §4.1傳動系統(tǒng)的設計 §4.1.1傳動方案的擬定 §4.1.2 電機的選擇 §4.1.3 傳動系統(tǒng)圖 §4.2傳動軸的確定 §4.2.1 主軸參數(shù)的確定 §4.2.2主軸軸承的選擇 §5.1 被加工零件工序圖 §5.1.1 被加工零件工序圖的作用與內(nèi)容 §5.1.2繪制被加工零件圖的規(guī)定及注意事項 §5.2加工示意圖 §5.2.1 加工示意圖的作用和內(nèi)容 §5.2.2 動力滑臺行程的確定 §5.3 機床聯(lián)系尺寸圖 §5.3.1 機床聯(lián)系尺寸圖的作用和內(nèi)容 §5.3.2繪制機床尺寸聯(lián)系總圖之前應確定的內(nèi)容 結(jié) 論 參考文獻 七、進度計劃 序號 任務名稱 開始時間 結(jié)束時間 1 選題 2 查閱中、外文獻資料，外文資料翻譯，確定系統(tǒng)設計方案 3 開題 4 進行畢業(yè)設計 5 中期檢查 6 上交畢業(yè)設計正稿打印版及電子材料，畢業(yè)設計及設計說明書光盤，完成畢業(yè)答辯ppt 7 畢業(yè)答辯 2011-05-21 2011-05-28 八、參考文獻 [1] 謝家瀛主編．組合機床設計簡明手冊．北京:機械工業(yè)出版社.1996. [2] 從鳳延、遲建山主編.組合機床設計.上海科學技術(shù)出版社.1993. [3] 大連組合機床研究所編.組合機床設計第一冊．北京:機械工業(yè)出版社.1975. [4] 彭文生、李志明、黃華梁主編.機械設計.高等教育出版社.2006. [5] 大連組合機床研究所編.組合機床參考圖冊.北京:機械工業(yè)出版社.1975. [6] 章宏甲.黃誼主編．液壓傳動. 北京:機械工業(yè)出版社.1993. [7] 李余慶、張佳主編.機械制造裝備設計.機械工業(yè)出版社.2008. [8] 付風嵐、胡業(yè)發(fā)、張新寶主編.公差與檢測技術(shù).科學出版社.2006. [9] 沈陽工學院等編.組合機床設計. 上海: 上?？茖W技術(shù)出版社.1985. [10]大連組合機床研究所編.組合機床設計第二冊．北京:機械工業(yè)出版社.1975. [11]孟少農(nóng)主編.機械加工工藝手冊第3卷. 北京:機械工業(yè)出版社.1992. [12]黃鶴汀.金屬切削機床設計. 上海:上海科學技術(shù)文獻出版社.1986. [13]Bradley D A.Mechatronics:Electronics in products and process .London:Chpman and Hall,1991. [14]Dainel Hunt V.Mechatronics-Japan's Newest Threat.New York: Chapaman and Hall,1998. [15]金振華主編．組合機床及其調(diào)整和使用．北京:機械工業(yè)出版社.1990. 指導教師意見： 指導教師簽名： 年 月 日 教研室審核意見： 教研室主任簽名： 年 月 日 備注：本開題報告須裝入學生的畢業(yè)設計（論文）檔案袋存檔。