柴油機氣缸體三面粗鏜組合機床總體及鏜模設(shè)計說明書[帶圖紙].doc

鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書2009目錄1前言.11.1課題內(nèi)容.11.2課題來由.11.2.1課題背景.11.2.2課題要求.11.3組合機床國內(nèi)外發(fā)展概述.11.4本課題主要解決的問題和總體設(shè)計思路.22組合機床總體設(shè)計.32.1總體方案論證.32.1.1工藝方案的擬訂.32.1.2機床配置形式的選擇.32.1.3定位基準(zhǔn)的選擇.42.1.4滑臺型式的選擇.42.2確定切削用量及選擇刀具.42.2.1選擇切削用量.42.2.2計算切削力、切削扭矩及切削功率.62.2.3選擇刀具結(jié)構(gòu).72.3組合機床總體設(shè)計三圖一卡.72.3.1被加工零件工序圖.72.3.2加工示意圖.72.3.3機床尺寸聯(lián)系總圖.102.3.4機床生產(chǎn)率計算卡.123鏜模設(shè)計.143.1鏜模設(shè)計的基本要求和步驟.143.1.1鏜模設(shè)計的基本要求.143.1.2鏜模的設(shè)計步驟.143.2定位與導(dǎo)向方案的確定.143.2.1零件的工藝性分析.143.2.2定位方案的論證.153.2.3導(dǎo)向裝置.153.3夾緊方案的確定.163.3.1夾緊裝置的確定.163.3.2夾緊力的確定.173.3.3氣缸的選擇.183.4夾具體的設(shè)計.183.5誤差分析.184結(jié)論.22參考文獻.23致謝.24附錄.25鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書20091柴油機氣缸體三面粗鏜組合機床總體及鏜模設(shè)計摘要：組合機床是以系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件為標(biāo)準(zhǔn)，配以少量的專用部件組成的一種高生產(chǎn)率專用機床。它具有自動化程度較高，加工質(zhì)量穩(wěn)定，工序高度集中等特點。本次課題是設(shè)計一臺加工S195型柴油機氣缸體水箱面、油底殼面和后蓋板面孔系的粗鏜組合機床，具體進行總體設(shè)計和鏜模設(shè)計。被加工零件為S195型柴油機氣缸體，工件材料為HT200，三個面共加工13個孔，工件一次裝夾，三面同時加工。為滿足設(shè)計要求，進行工藝設(shè)計，確定所需的“三圖一卡”。機床配置型式為單工位三面臥式組合機床，刀具選用鏜刀。根據(jù)工藝過程的需要對工件的定位夾緊方式進行分析，設(shè)計滿足使用的夾具，夾緊方式為液壓夾緊。本組合機床，成本低，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，便于維修、調(diào)整，加工精度高，操作使用方便，減輕了工人的勞動強度，提高了勞動生產(chǎn)率。關(guān)鍵詞：組合機床；總體設(shè)計；夾具設(shè)計.柴油機氣缸體三面粗鏜組合機床總體及鏜模設(shè)計2TheOverallandJigDesignofThree-sideBoringModularMachineToolforCylinderBodyofDieselEngineAbstract:Themodularmachinetoolisbasedonserializationandstandardizationofthegeneralcomponentsofthestandards,coupledwithasmallnumberofspecialcomponents,whichisconsistedofaspecialhighproductivitymachine.Ithassuchcharacteristics,highdegreeofautomation,stableprocessquality,highlyworkingprocedurecentralize.ThesubjectdesignisaThree-sideboringmodularmachiningtoolwhichprocesseswatertankface,oilrindfaceandbackcoverboardfaceofS195cylinderbodyofdieselengine.Theoverallandjigdesignisimportant.ProcessedpartsforcylinderblockofS195dieselengine,thetapofworkpiecematerialisHT200,itbores13holesonthethreefaces,theworkpieceisfixedonetime,thethreefacesareprocessedatthesametime.Tomeettherequirementsofthedesign,processdesignisnecessary.“Threeplansandonecard”isneededtobeascertained.Thepositioningmodelofmachinetoolissingleworkingprocedurehorizontalmodularmachinetool,itisselectedbore.Accordingtotheneedsoftechnicsprocess,itwillanalyseorientationandclampmethodsofworkpieceanddesignthenecessaryjig.Theclamplingmeansishydraulicpressureclamping.Themodularmachinetoolhassuchcharacteristics,low-cost,reliablework,simplestructure,assembleanddisassembleconvenience,easeofmaintenanceandadjust,highlyprocessingprecision,easytooperate,reducingtheworkerslaborintensity,anditenhancestheproductivity.Keywords:Modularmachinetool；OverallDesign；Designofjig.1前言1.1課題內(nèi)容本組課題是設(shè)計一臺三面粗鏜孔臥式組合機床，來保證S195柴油機氣缸體三面孔加工及保證相應(yīng)的位置精度，在完成機床總體設(shè)計和繪制“三圖一卡”的基礎(chǔ)上，主要完成鏜模的設(shè)計。1.2課題來由鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書20093本課題來自江淮動力集團。1.2.1課題背景近年來，隨著制造業(yè)的發(fā)展，普通機床已經(jīng)越來越不能滿足現(xiàn)代加工工藝及提高勞動生產(chǎn)率的要求。江動集團在生產(chǎn)S195柴油機時，其氣缸體的加工效率比較低，跟不上生產(chǎn)指標(biāo)，氣缸體的加工精度比較高，普通機床加工比較困難，現(xiàn)需要設(shè)計一臺組合機床用以實現(xiàn)S195柴油機氣缸體的加工。1.2.2課題要求本加工工序的內(nèi)容是：右側(cè)面：鏜曲軸孔192、75，擴平衡軸孔250，鉆凸輪軸孔34；左側(cè)面：擴平衡軸孔250，凸輪軸孔45，鉆起動軸孔36，調(diào)速軸孔24；后面：鏜缸套孔115，108，107。位置公差為0.30mm。粗糙度為：鏜孔，鉆、擴。為了保證零件的加工精度，在整個設(shè)計過程中應(yīng)滿足以下幾點要求：a.機床應(yīng)能滿足加工要求，保證加工精度。b.機床應(yīng)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單。c.裝卸方便，便于維修，調(diào)整。d.主軸箱能滿足機床總體方案的要求(轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)向，功率，坐標(biāo)要求)。1.3組合機床國內(nèi)外發(fā)展概述組合機床是根據(jù)工件加工需要,以大量通用部件為基礎(chǔ),配以少量專用部件組成的一種高效的專用機床。組合機床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方法，生產(chǎn)效率比通用機床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計和制造周期。因此，組合機床兼有低成本和高效率的優(yōu)點，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用來組成自動生產(chǎn)線。組合機床一般用于加工箱體類或特殊形式的零件。加工時，工件一般不旋轉(zhuǎn)，由刀具的旋轉(zhuǎn)運動和刀具與工件的相對進給運動來實現(xiàn)鉆孔、擴孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削端面、切削平面、切削內(nèi)外螺紋以及加工圓和端面等。二十世紀(jì)70年代以來，隨著可轉(zhuǎn)位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動檢測和刀具自動補償技術(shù)的發(fā)展，組合機床的加工精度也有所提高。專用機床是隨著汽車工業(yè)的興起而發(fā)展起來的。在專用機床中某些部件因重復(fù)使用，逐步發(fā)展成為通用部件，因而產(chǎn)生了組合機床。最早的組合機床是1908年在美國制成的，用于加工汽車零件。組合機床的設(shè)計，目前基本上有兩種方式：其一，是根據(jù)具體加工對象的特征進行專門設(shè)計，這是當(dāng)前最普遍的做法。其二，隨著組合機床在我國機械行業(yè)的廣泛使用，廣大工人和技術(shù)人員總結(jié)出生產(chǎn)和使用組合機床的經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)組合機床不僅在其組成部件方面有共性，可設(shè)計成通用部件，而且一些行業(yè)在完成一定工藝范圍內(nèi)的組合機床是極其相似的，有可能設(shè)計為通用機床，這種機床稱為“專能組合機床”。這種組合機床不需要每次按具體加工對象進行專門設(shè)計和生產(chǎn)，而是設(shè)計成通柴油機氣缸體三面粗鏜組合機床總體及鏜模設(shè)計4用品種，組織成批生產(chǎn)，然后按被加工零件的具體需要，配以簡單的夾具及刀具，即可組成加工一定對象的高效率設(shè)備。為了使組合機床能在中小批量生產(chǎn)中得到應(yīng)用，往往需要應(yīng)用成組技術(shù)，把結(jié)構(gòu)和工藝相似的零件集中在一臺組合機床上加工，以提高機床的利用率。組合機床未來的發(fā)展將更多的采用調(diào)速電動機和滾珠絲杠等傳動，以簡化結(jié)構(gòu)、縮短生產(chǎn)節(jié)拍；采用數(shù)字控制系統(tǒng)和主軸箱、夾具自動更換系統(tǒng)，以提高工藝可調(diào)性；以及納入柔性制造系統(tǒng)等。1.4本課題主要解決的問題和總體設(shè)計思路本設(shè)計主要針對原有的S195機體左、右、后三個面上13個孔多工序加工、生產(chǎn)率低、位置精度誤差大的問題而設(shè)計的，從而保證孔的位置精度、提高生產(chǎn)效率，降低工人勞動強度。夾具部分的設(shè)計，首先，在完成對組合機床的總體設(shè)計并繪制出“三圖一卡”的基礎(chǔ)上，繪制夾具設(shè)計的裝配圖；夾具設(shè)計是組合機床設(shè)計中的重要部分，夾具設(shè)計的合理與否，直接影響到被加工零件的加工精度等參數(shù)。首先確定工件的定位方式，然后進行誤差分析，確定夾緊方式，夾緊力的計算，對夾具的主要零件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。在夾具設(shè)計中，設(shè)計的主要思路是把原有的手動夾緊改為液壓夾緊方式，這樣設(shè)計主要優(yōu)點是：液壓油油壓高、傳動力大，在產(chǎn)生同樣原始作用力的情況下，