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畢業(yè)設(shè)計(jì) 開題論證報(bào)告 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 徐成俊 班 級(jí) 　BD機(jī)制 032班 學(xué) 號(hào) 0320110223 指導(dǎo)教師 邢青松 完成日期 2007年4月15日 課題名稱：氣缸體雙工位專用鉆床總體及夾具設(shè)計(jì) 一、課題來源、課題研究的主要內(nèi)容及國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述 1、課題來源 課題來源于恒力機(jī)床廠。 2、課題研究的主要內(nèi)容 課題研究的主要內(nèi)容是為保證氣缸體挺柱孔和頂面水孔的加工以及保證相應(yīng)的位置精度，設(shè)計(jì)一臺(tái)氣缸體雙工位專用鉆床。在完成“三圖一卡”的基礎(chǔ)上，還要完成夾具設(shè)計(jì)。 3、國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述 組合機(jī)床技術(shù)裝備現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì): 組合機(jī)床及其自動(dòng)線是集機(jī)電一體的綜合自動(dòng)化程度較高的制造技術(shù)和成套工藝裝備。它的特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，因而被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、交通、能源、軍工、輕工、家電等行業(yè)。它的加工對(duì)象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類和軸類零件（近年研制的組合機(jī)床加工連桿、板件等也占一定份額），完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔，加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺(tái)，在孔內(nèi)鏜各種形狀槽，以及銑削平面和成形面等。 我國傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線主要采用機(jī)、電、氣、液壓控制。其中液壓系統(tǒng)均采用集中供油分散控制的形式，液壓管路固定可靠，無振動(dòng)、搖動(dòng)，并解決了漏油問題，能滿足市場(chǎng)對(duì)組合機(jī)床高精度、高生產(chǎn)率、柔性化、多品種、短周期的需求。 組合機(jī)床的分類繁多，有大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床，有單面、雙面、三面、臥式、立式、傾斜式、復(fù)合式，還有多工位回轉(zhuǎn)臺(tái)式組合機(jī)床等；隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，一種新型的組合機(jī)床——柔性組合機(jī)床越來越受到人們的青睞，它應(yīng)用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動(dòng)更換，配以可編程序控制器（PLC）、數(shù)字控制（NC）等，能任意改變工作循環(huán)控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并能靈活適應(yīng)多品種加工的可調(diào)可變的組合機(jī)床。另外，近年來組合機(jī)床加工中心、數(shù)控組合機(jī)床、機(jī)床輔機(jī)（清洗機(jī)、裝配機(jī)、綜合測(cè)量機(jī)、試驗(yàn)機(jī)、輸送線）等在組合機(jī)床行業(yè)中所占份額也越來越大。 據(jù)專家分析，機(jī)床裝備的高速和超高速加工技術(shù)的關(guān)鍵是提高機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度。目前，加工中心的主軸轉(zhuǎn)速可達(dá)10000～20000r/min，最高進(jìn)給速度可達(dá)20～60m/min；復(fù)合、多功能、多軸化控制裝備的前景亦被看好。 隨著我國加入WTO后與世界進(jìn)一步接軌，組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品開始向數(shù)控化、柔性化轉(zhuǎn)變，在國際市場(chǎng)上出現(xiàn)了產(chǎn)、銷兩頭旺的良好勢(shì)頭，但由于行業(yè)內(nèi)企業(yè)存在著負(fù)債經(jīng)營(yíng)情況，主要原因是企業(yè)存在現(xiàn)代化管理水平低、人才流失嚴(yán)重、科研成果不能迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力等缺陷，如在液壓系統(tǒng)的漏油問題仍然是十分嚴(yán)重，目前解決此類問題是液壓系統(tǒng)可靠穩(wěn)定的前提。相比較，國外組合機(jī)床總體水平比國內(nèi)要先進(jìn)，美國CROSS公司、德國EX-CELL-O公司、HULLER-HILLE公司等減少的同時(shí)，加工的形狀卻日益復(fù)雜。多軸化控制的機(jī)床裝備適合加工形狀復(fù)雜的工件。另外，產(chǎn)品周期的縮短也要求加工機(jī)床能夠隨時(shí)調(diào)整和適應(yīng)新的變化，滿足各種各樣產(chǎn)品的加工需求。 然而更關(guān)鍵的是現(xiàn)代通信技術(shù)在機(jī)床裝備中的應(yīng)用，信息通信技術(shù)的引進(jìn)使得現(xiàn)代機(jī)床的自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高，操作者可以通過網(wǎng)絡(luò)或手機(jī)對(duì)機(jī)床的程序進(jìn)行遠(yuǎn)程修改，對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行監(jiān)控并積累有關(guān)數(shù)據(jù)；通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)遠(yuǎn)程的設(shè)備進(jìn)行維修和檢查、提供售后服務(wù)等。在這些方面我國組合機(jī)床裝備還有相當(dāng)大的差距，因此我國組合機(jī)床技術(shù)裝備高速度、高精度、柔性化、模塊化、可調(diào)可變、任意加工性以及通信技術(shù)的應(yīng)用將是今后的發(fā)展方向。 二、本課題擬解決的問題 被加工氣缸體的材料為HT250，硬度為187-255HBS；加工內(nèi)容：一側(cè)鉆削12φ30深110的挺柱孔；另一側(cè)擴(kuò)12φ41、锪挺柱孔φ41端面，并鉆削頂面12φ8和7φ6的水孔。生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批大量。批量：本機(jī)床設(shè)計(jì)、制造一臺(tái)。 擬解決以下問題： 1、工藝方案的制定； 2、機(jī)床的配置型式及結(jié)構(gòu)方案的確定； 3、保證生產(chǎn)率和螺紋底孔的位置精度； 4、實(shí)現(xiàn)機(jī)床自動(dòng)化； 5、夾緊后在工作中突然停電時(shí)，要保證安全可靠，當(dāng)主油路壓力瞬時(shí)下降時(shí)夾緊缸保持夾緊力； 6、快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)時(shí)要平穩(wěn)可靠； 7、鉆削時(shí)要平穩(wěn)，不受外載干擾，要保證孔的加工深度； 8、液壓回路的選擇：調(diào)速回路與速度換接回路、換向回路、壓力控制回路、定位夾緊系統(tǒng)的減壓順序回路以及行程終點(diǎn)的控制。 三、解決方案及預(yù)期效果 1、解決方案 制定工藝方案是設(shè)計(jì)組合機(jī)床最重要的步驟，所設(shè)計(jì)的組合機(jī)床用于加工柴油機(jī)汽缸體兩側(cè)面的挺柱孔和頂面的水孔，分兩次走刀加工12φ30挺柱孔，采用間隔加工的方式一次加工6個(gè)，可加工出表面粗糙度Ra6.3～12.5，精度等級(jí)H12的孔。 組合機(jī)床是針對(duì)被加工零件的特點(diǎn)及工藝要求，按高度集中工序原則設(shè)計(jì)的一種高效率專用機(jī)床。在進(jìn)行設(shè)計(jì)組合機(jī)床時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)柴油機(jī)氣缸體兩個(gè)面上所有孔的位置精度、表面粗糙度及其他技術(shù)要求，確定被加工零件是否可以利用組合機(jī)床加工以及采用組合機(jī)床加工是否合理的問題。如果確定可以利用組合機(jī)床加工，那么，為使加工過程順利進(jìn)行，并達(dá)到要求的生產(chǎn)率，在分析被加工零件加工工藝資料的基礎(chǔ)上，通常考慮影響制定零件工藝方案、機(jī)床配置型式、結(jié)構(gòu)方案以及應(yīng)注意的問題。經(jīng)過分析比較，以確定被加工零件在組合機(jī)床上合理可行的加工方法、確定工序間加工余量、選擇合適的切削用量、相應(yīng)的刀具結(jié)構(gòu)、確定機(jī)床配置型式等等。 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)的一般順序?yàn)椋汗に嚪桨傅臄M訂,切削用量的確定,組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)“三圖一卡”。 在夾具設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)的主要思路是把原有的多道工序的單孔加工改為多孔同時(shí)加工，這樣設(shè)計(jì)主要是為了解決由多次裝夾引起的定位誤差問題，保證了孔的位置精度，同時(shí)提高了生產(chǎn)效率，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 夾具設(shè)計(jì)的一般順序是：研究原始資料、分析設(shè)計(jì)任務(wù)；確定夾具的結(jié)構(gòu)方案；繪制夾具總圖；確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸、配合和夾具技術(shù)條件。 2、預(yù)期效果 (1)機(jī)床應(yīng)能滿足加工要求，保證加工精度。 (2)機(jī)床應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 (3)裝卸方便，便于維修、調(diào)整。 (4)夾具設(shè)計(jì)要求定位合理，夾緊可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便。 3、總體方案論證 組合機(jī)床是針對(duì)被加工零件的特點(diǎn)及工藝要求，按高度集中工序原則設(shè)計(jì)的一種高效率專用機(jī)床。設(shè)計(jì)組合機(jī)床前，首先應(yīng)根據(jù)組合機(jī)床完成工序的一些限制及組合機(jī)床各種工藝方法能達(dá)到的加工精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，解決零件是否可以利用組合機(jī)床加工以及采用組合機(jī)床加工是否合理的問題。如果確定零件可以利用組合機(jī)床加工，那么，為使加工過程順利進(jìn)行，并達(dá)到要求的生產(chǎn)率，在掌握了大量的零件加工工藝資料的基礎(chǔ)上，統(tǒng)盤必須考慮影響制定零件工藝方案、機(jī)床配置型式、結(jié)構(gòu)方案的各種因素及應(yīng)注意的問題。經(jīng)過分析比較，以確定零件在組合機(jī)床上合理可行的加工方法、確定工序間加工余量、選擇合適的切削用量、相應(yīng)的刀具結(jié)構(gòu)、確定機(jī)床配置型式等等。 在多軸箱設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)的主要思路是把原有的單孔加工改為單工序多孔同時(shí)加工，這樣設(shè)計(jì)主要是為了解決由多次安裝引起的位置精度誤差問題，保證了孔的位置精度，提高了生產(chǎn)效率，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 四、課題進(jìn)度安排 3月19日～4月1日．畢業(yè)實(shí)習(xí)階段。 畢業(yè)實(shí)習(xí)，查閱資料，到多個(gè)公司實(shí)踐，撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告。 4月2日～4月15日．開題階段。 提出總體設(shè)計(jì)方案及草圖，填寫開題報(bào)告。 4月16日～5月23日． 設(shè)計(jì)初稿階段。 完成總體設(shè)計(jì)圖、部件圖、零件圖。 5月24日～6月7日． 中期工作階段。 完善設(shè)計(jì)圖紙，編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，中期檢查。 6月8日～6月10日．畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯。 6月11日～6月18日．畢業(yè)設(shè)計(jì)整改。 圖紙修改、設(shè)計(jì)說明書修改、定稿，材料復(fù)查。 6月19日～6月21日．畢業(yè)設(shè)計(jì)材料評(píng)閱。 6月22日～6月24日．畢業(yè)答辯。 6月25日～6月28日．材料整理裝袋。 五、指導(dǎo)教師意見 簽名 　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 　　 年　 月　　日 六、專業(yè)系意見 簽名 　　　　　　 年　 月　　日 七、學(xué)院意見 簽名 　　　　　　 年　 月　　日