500 立式單面8軸數控組合鉆床主軸箱設計,立式,單面,數控,組合,鉆床,主軸,設計 實 習 報 告實習內容：□ 認識實習（社會調查）□ 教學實習（□生產□臨床□勞動） □ 畢業(yè)實習實習形式：□ 集中 □ 分散學生姓名： 葉孝武 學 號： 021222104 專業(yè)班級： 機制 023 班 實習單位： 江鈴汽車廠 實習時間： 2 月 16 日 2006 年 2 月 16 日一、 實習目的大學只是學習的一個階段，畢業(yè)以后還是要加強自身的學習過程不斷提高自身的素養(yǎng)，要求大家不斷加強自身的學習，要不斷地學習使自己更加完善，更加符合未來社會和企業(yè)的要求?！睂嵙暤哪康氖牵海?）培養(yǎng)學生對工作認真負責、一絲不茍精神；培養(yǎng)學生對事物能潛心考察、勇于開拓、勇于實踐的基本素質；培養(yǎng)學生勇于探索、嚴謹推理、實事求是、用實踐檢驗理論、全方位地考慮問題等科學技術人員應具有的基本素質。（2）培養(yǎng)學生綜合運用所學知識獨立完成科研或實驗課題，解決生產實際問題的工作能力。（3）培養(yǎng)學生從文獻、科學實驗、生產實踐和調查研究獲取知識的能力，提高學生從別人經驗、從其它學科找到解決問題的新途經的悟性。（4）培養(yǎng)學生根據條件變化而調整工作重點的應變能力。（5）對學生的知識面、掌握知識的深度全面考察，對學生運用理論去處理問題的能力、實驗能力、外語水平、計算機運用水平、書面及口頭表達能力進行綜合訓練。二、 實習內容我們去了江鈴汽車公司參觀實習，觀看我們的畢業(yè)任務，關于組合機床，使我們對組合機床有一個更具體實在的認識，在以前的抽象基礎上有個客觀印象。江鈴汽車股份有限公司由 1968 年成立的江西汽車制造廠發(fā)展而來,2004 年產銷量 6.7 萬輛,在中國所有汽車制造商中位列第十四位。我們主要觀看了組合機床的結構，對我們的畢業(yè)設計有十分重要的幫助，更好的認識了主軸箱結構。在工廠的實習,了解了目前制造業(yè)的基本情況,只是由于機械行業(yè)特有的技術操作熟練性和其具有的較大風險性,很遺憾地,不能多做一些具體實踐的操作,但是觀察了一臺機床的各個零件的生產加工過程及其裝配過程,使許多自己從書本上學的知識鮮活了起來,明白了本專業(yè)在一些技術制造上的具體應用. 三 實習總結實習期間，除了淺層次地學習了專業(yè)技能外，我還感受和體會到了很多技能之外的東西。首先是江鈴人的敬業(yè)和那種生機蓬勃的工作氛圍。走進這樣的一個集體中，你的心會不由自主地年輕起來，你的腳步會不由自主地跟著大家快起來，而你的工作態(tài)度更會變得努力、認真，再認真一些，再努力一點。也許，這就是一個集體的凝聚力，這就是一個企業(yè)寫在書面之外的“特殊文化”！ 了解這些工廠的生產情況，與本專業(yè)有關的各種知識，各廠工人的工作情況等等。第一次親身感受了所學知識與實際的應用理論與實際的相結合，讓我們大開眼界,也是對以前所學知識的一個初審.通過這次生產實習，進一步鞏固和深化所學的理論知識，彌補以前單一理論教學的不足,為后續(xù)專業(yè)課學習和畢業(yè)設計打好基礎. 市場的開放性和全球化使機床產品的競爭日趨激烈。而決定機床產品競爭力的指標是產品的開發(fā)時間(Time ) ， 產品(Quality)，成本(Cost)，創(chuàng)新能力 (Creation)和服務(Service)。用戶在追求高質量產品的同時，會更多的追求較低的價格和較短的交貨周期。美國制造業(yè)在 20 世紀 50 至 60 年代主要以擴大生產規(guī)模作為企業(yè)競爭力的第一要素，而在 70 年代競爭力的第一要素為降低生產成本，80年代為提高產品質量，90 年代為市場響應速度。所以現代企業(yè)都期望通過提高自身的科技含量，增強競爭力。機床制造業(yè)是國家重要的基礎工業(yè)之一，機床制造業(yè)的基礎是機床。機床是眾多機械制造的母機，它的發(fā)展水平，與制造業(yè)的生產能力和制造精度有著直接關系，關系到國家機械工業(yè)以至整個制造業(yè)的發(fā)展水平.機床是先進制造技術的基本單元載體，機械產品的質量、更新速度、對市場的應變能力、生產效率等在很大程度上取決于機床的效能。因此，機床制造業(yè)對于一個國家經濟發(fā)展起著舉足輕重的作用我國是世界上機床產量最多的國家.近年來組合機床在汽車，柴油機，電機，儀器，儀表，航空，紡織機械等部門已經獲得廣泛的應用。組合機床及其自動線將獲得更加迅速的發(fā)展。它的發(fā)展 趨勢可以歸結為“四個化”：柔性化、靈捷化、智能化、信息化.即使工藝裝備與工藝路線能適用于生產各種產品的需要，能適用于迅速更換工藝、更換產品的需要,使其與環(huán)境協調的柔性,使生產推向市場的時間最短且使得企業(yè)生產制造靈活多變的靈捷化,還有使制造過程物耗,人耗大大降低,高自動化生產,追求人的智能于機器只能高度結合的智能化以及主要使信息借助于物質和能量的力量生產出價值的信息化. 當然機械制造業(yè)的四個發(fā)展趨勢不是單獨的，它們是有機的結合在一起的，是相互依賴，相互促進的。同時由于科學技術的不斷進步，也將會使它出現新的發(fā)展方向。前面我們看到的是機械制造行業(yè)其自身線上的發(fā)展。然而，作為社會發(fā)展的一個部分，它也將和其它的行業(yè)更廣泛的結合。2１世紀機械制造業(yè)的重要性表現在它的全球化、網絡化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協調的綠色制造等。它將使人類不僅要擺脫繁重的體力勞動，而且要從繁瑣的計算、分析等腦力勞動中解放出來，以便有更多的精力從事高層次的創(chuàng)造性勞動，智能化促進柔性化，它使生產系統具有更完善的判斷與適應能力。當然這一切還需要我們大家進一步的努力.隨著科學技術不斷發(fā)展，數控機床的發(fā)展也越來越快，數控機床也正朝著高性能、高精度、高速度、高柔性化和模塊化方向發(fā)展。 高性能：隨著數控系統集成度的增強，數控機床也實現多臺集中控制，甚至遠距離遙控。高精度：數控機床本身的精度和加工件的精度越來越高，而精度的保持性要好。高速度：數控機床各軸運行的速度將大大加快。高柔性：數控機床的柔性化將向自動化程度更高的方向發(fā)展，將管理、物流及各相應輔機集成柔性制造系統。模塊化：數控機床要縮短周期和降低成本，就必然向模塊化方向發(fā)展，這既有利于制造商又有利于客戶。 我國近幾年數控機床雖然發(fā)展較快，但與國際先進水平還存在一定的差距，主要表現在：可靠性差，外觀質量差，產品開發(fā)周期長，應變能力差。為了縮小與世界先進水平的差距，有關專家建議機床企業(yè)應在以下 6 個方面著力研究：1．加大力度實施質量工程，提高數控機床的無故障率。2．跟蹤國際水平，使數控機床向高效高精方面發(fā)展。3．加大成套設計開發(fā)能力上求突破。4．發(fā)揮服務優(yōu)勢，擴大市場占有率。5．多品種制造，滿足不同層次的用戶。6．模塊化設計，縮短 開發(fā)周期，快速響應市場。 數控機床使用范圍越來越大，國內國際市場容量也越來越大，但競爭也會加劇，我們只有緊跟先進技術進步的大方向，并不斷創(chuàng)新，才能趕超世界先進水平。 歷時將近一個星期的實習結束,該次實習,真正到達機械制造業(yè)的第一前線,了解了我國目前制造業(yè)的發(fā)展狀況也粗步了解了機械制造也的發(fā)展趨勢.在新的世紀里,科學技術必將以更快的速度發(fā)展，更快更緊密得融合到各個領域中,而這一切都將大大拓寬機械制造業(yè)的發(fā)展方向. - 1 -畢業(yè)設計（論文）開題報告題 目： 立式單面 8 軸數控組合鉆床主軸箱設計 學 院： 機電學院 系 機制 專 業(yè)： 機械設計制造及自動化 班 級： 機制 023 班 學 號： 02122104 姓 名： 葉孝武 指導教師： 羅良玲 填表日期： 2006 年 3 月 12 日- 2 -一、 選題的依據及意義：正確合理地選題是做好畢業(yè)設計的首要環(huán)節(jié)，此次畢業(yè)設計選題緊緊圍繞高等教育大綱的培養(yǎng)目標進行。選題依據有以下幾點：1. 選題符合本專業(yè)培養(yǎng)目標和教學的基本要求，可以使我們在所學專業(yè)的基礎上能夠結合運用所學知識和技能，解決工程技術.產品開發(fā)設計問題。2. 選題具有科學性.技術先進性.實用性.工藝性及可行性。該選題結合生產.科研和社會實踐等具有實際運用價值的課題，可以增強我們的責任感.緊迫感和經濟觀念。3. 選題既注意課題內容的先進性和經濟上的可行性，又符合學生實際能力；既有理論分析.設計計算.圖紙設計，又有一定試驗.制作加工.上機. 選題的主要意義有：（1） 選題是畢業(yè)設計和畢業(yè)論文的寫作的戰(zhàn)略起點一切科學研究，都是先提出問題，經過對問題的分析和研究，最后解決問題，折射事物發(fā)展的客觀規(guī)律。（2） 選題可以規(guī)劃論文與設計的方向，叫的和范圍 同其他科學一樣，學畢業(yè)論文不外乎兩個問題，一個是寫什么一個是怎樣寫。只這兩個問題明確下來了，設計方案就容易確定，畢業(yè)論文就好寫了。在寫什么與怎樣寫這兩個問題中，解決寫什么是前提，（3） 選題是確立畢業(yè)設計方案和論文的質量與價值的重要方面選題不僅僅給設計與論文下個題目和簡單的劃個范圍，而是作者初步研究所得成果或已獲取知識的一種“確定” 。（4） 通過選題可以提高設計與論文的質量影響設計與論文質量的因素是多方面的，其中一個重要因素是取決于作者的主觀能動性的發(fā)揮程度。而選題是調動與發(fā)揮人的主觀能動性的一個重要環(huán)節(jié)。二 國內外研究現狀及發(fā)展趨勢：市場的開放性和全球化使機床產品的競爭日趨激烈。而決定機床產品競爭力的指標是產品的開發(fā)時間(Time ) ， 產品(Quality)，成本(Cost)，創(chuàng)新能力(Creation)和服務(Service)。用戶在追求高質量產品的同時，會更多的追求較低的價格和較短的交貨周期。美國制造業(yè)在20世紀50至60年代主要以擴大生產規(guī)模作為企業(yè)競爭力的第一要素，而在70年代競爭力的第一要素為降低生產成本，80年代為提高產品質量，90年代為市場響應速度。所以現代企業(yè)都期望通過提高自身的科技含量，增強競爭力。機床制造業(yè)是國家重要的基礎工業(yè)之一，機床制造業(yè)的基礎是機床。機床是眾多機械制造的母機，它的發(fā)展水平，與制造業(yè)的生產能力和制造精度有著直接關系，關系到國家機械工業(yè)以至整個制造業(yè)的發(fā)展水平.機床是先進制造技術的基本單元載體，機械產品的質量、更新速度、對市場的應變能力、生產效率等在很大程度上取決于機床的效能。因此，機床制造業(yè)對于一個國家經濟發(fā)展起著舉足輕重的作用我國是世界上機床產量最多的國家.根據德國機床工業(yè)協會(VD W )2000年機床統計資料，在主要的機床生產國家中，中國排名為世界第五位。但是在國際市場競爭中仍處于較低水平:即使在國內市場也面臨著嚴峻的形勢:一方面國內市場對各類機床產品有著大量的需求，而另一方面卻有不少國產機床滯銷積壓，國外機床產品充斥市場。近年來組合機床在汽車，柴油機，電機，儀器，儀表，航空，紡織機械等部門已經獲得廣泛的應用。組合機床及其自動線將獲得更加迅速的發(fā)展。其發(fā)展方向：1. 提高生產率 為了減少自動線的停車損失，提高自動線的柔線，采用電子計算機進行自動線的管理。2. 擴大工藝范圍 現在組合機床及其自動線一般不是完成一個工件的某幾道工序，而常常是用于完成工件的全部加工工序。3. 提高加工精度 為了自動線能穩(wěn)定地保證加工精度，已廣泛采用自動測量和刀具自動補償技術，做到調刀不停車。4. 提高自動化程度 組合機床向全自動方向發(fā)展。重點是解決工件夾壓自動化和裝卸自動化。- 3 -5. 創(chuàng)制超小型組合機床 為了適應儀器儀表工業(yè)小箱體加工需要，創(chuàng)制超小型組合機床。三 本課題研究內容設計用于鉆 R180 柴油機變速箱后蓋的螺紋底孔 4—M8—6H，4—M14—6H 的立式單面 8軸數控組合機床的主軸箱設計。R180 柴油機變速箱后蓋材料 QT450—10。 確定加工方案、繪制工序圖 對給定工件的加工工藝的制定、分析；根據工藝選擇刀具及確定刀具的布置、繪制刀具布置圖；確定鉆床的聯系尺寸 由刀具的切削力、最大進給力來確定組合鉆床的一系列參數 如滑臺的型號、臺面寬、電機型號、傳動裝置、立柱、立柱側底座；由孔的位置確定齒輪的排列，確定各主軸的傳動。根據刀具的動作確定控制線路即硬件電路。四 本課題研究方案由零件圖繪制機床聯系尺寸圖.被加工零件工序圖，加工示意圖。在繪制加工示意圖之前，首先確定刀具，繪制刀具布置圖。根據以上的三張圖進行主軸箱的設計。五 研究目標、主要特色及工作進度研究目標：提高生產效率，自動化程度提高，生產成本下降。主要特色：在一臺機床可以完成許多種工序，提高了生產率。 ，能比較好的保證各孔的精度要求，提高了產品質量?？梢约猩a，降低了制造的成本。工作進度：１－２周 完成總體方案的擬定及可行性論證，查閱與設計有關的相關文獻資料。3- --4 周 繪制工序圖及刀具布置圖5 – 6 周 繪制機床尺寸聯系圖7 – 8 周 繪制主軸箱裝配圖9 –10 周 繪制用單片機控制的硬件電路原理圖11 周 編制設計說明書和翻譯外文資料六 參考文獻：1.〈〈專用機床設計與制造〉 〉 哈爾濱工業(yè)大學編寫組 黑龍江人民出版社 1979 年2..〈〈組合機床設計〉 〉第一冊 機械部分 大連組合機床研究所編 機械工業(yè)出版社 1975 年3.> 上冊 第二分冊 第二版 化學工業(yè)出版社 1991 年6. > 第七版 濮良貴 紀名剛 主編 高等教育出版社 2001 年畢業(yè)設計任務書（工科及部分理科專業(yè)使用）題 目： 立式單面 8 軸數控組合鉆床在主軸箱設計 學 院： 機電工程學院 系： 機制 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： 023 班 學 號： 02122104 學生姓名： 葉 孝 武 起訖日期： 2006 年 2 月 13 日 指導教師： 王羽萍 職稱： 副教授 系分管主任： 審核日期： 說 明1. 畢業(yè)設計任務書由指導教師填寫，并經專業(yè)學科組審定，下達到學生。2. 進度表由學生填寫，每兩周交指導教師簽署審查意見，并作為畢業(yè)設計工作檢查的主要依據。3. 學生根據指導教師下達的任務書獨立完成開題報告，3 周內提交給指導教師批閱。4. 本任務書在畢業(yè)設計完成后，與論文一起交指導教師，作為論文評閱和畢業(yè)設計答辯的主要檔案資料，是學士學位論文成冊的主要內容之一。一、畢業(yè)設計的要求和內容（包括原始數據、技術要求、工作要求）1、主要技術參數：1）被加工工件 名稱：R180 柴油機變速箱后蓋（圖號：12Y-37-137B）材料：QT450---102）工藝基準及夾壓部位：工藝基準：N 面（三點） 、φ62B 11（一點） 、L 面（二點） 夾壓部位： G 面3）加工部位：4—M8—6H 、4—M14—6H 螺紋底孔。2、設計任務：1）到工廠畢業(yè)實習，撰寫實習報告。2）查閱文獻 5 篇以上；翻譯外文資料，譯文不少于 2000 漢字。3）總體方案的擬定及可行性論證；撰寫開題報告。4）繪制工序圖、刀具布置圖和機床尺寸聯系圖。5）繪制機床夾具裝配圖。6）繪制用單片機控制的硬件電路原理圖。7）撰寫畢業(yè)論文，論文 8000 字以上。 3、設計的要求1）所繪制的機械裝配圖和硬件電路原理圖要求正確、合理、圖面整潔、符合標準。2）畢業(yè)論文應簡明扼要、計算準確、條理清楚、圖文并茂并全部用計算機打印后裝訂成冊。 二、畢業(yè)設計圖紙內容及張數1、繪制工序圖 Ａ2 1 張2、繪制刀具布置圖 A1 1張3、繪制機床尺寸聯系圖 A1 1張4、繪制機床夾具裝配圖 A0 1張5、繪制用單片機控制的硬件電路原理圖 Ａ0 1 張三、畢業(yè)設計實物內容及要求無四、畢業(yè)設計進度計劃序號 各階段工作內容 起訖日期 備注1畢業(yè)實習撰寫實習報告查閱文獻 5 篇以上翻譯外文資料撰寫開題報告2 月 13 日--2 月 24 日 2 周2 繪制工序圖 2 月 27 日--3 月 10 日 2 周3 繪制刀具布置圖 3 月 13 日--3 月 24 日 2 周4 繪制機床尺寸聯系圖 3 月 27 日--4 月 7 日 2 周5 繪制機床主軸箱圖 4 月 10 日--4 月 21 日 2 周6 繪制硬件電路原理圖 撰寫畢業(yè)論文 4 月 24 日--5 月 5 日 2 周7 畢業(yè)答辯 5 月 8 日--5 月 12 日 1 周五、主要參考資料1、組合機床設計。2、組合機床設計資料(復印)。六、畢業(yè)設計進度表（本表每兩周由學生填寫一次，交指導教師簽署審查意見）第一、二周（ 月 日至 月 日）學生主要工作：指導教師審查意見：年 月 日第三、四周（ 月 日至 月 日）學生主要工作：指導教師審查意見：年 月 日第五、六周（ 月 日至 月 日）學生主要工作：指導教師審查意見：年 月 日第七、八周（ 月 日至 月 日）學生主要工作：指導教師審查意見：年 月 日第九、十周（ 月 日至 月 日）學生主要工作：指導教師審查意見：年 月 日第十一、十二周（ 月 日至 月 日）學生主要工作：指導教師審查意見：年 月 日第十三、十四周（ 月 日至 月 日）學生主要工作：指導教師審查意見：年 月 日第十五、十六周（ 月 日至 月 日）學生主要工作：指導教師審查意見：年 月 日第十七、十八周（ 月 日至 月 日）學生主要工作：指導教師審查意見：年 月 日七、其他（學生提交）1．開題報告 1 份 2．外文資料譯文 1 份（2000 字以上，并附資料原文） 3．論文 1 份（8000 字以上） 指 導 教 師： 學科組負責人： 學生開始執(zhí)行任 務 書 日 期 ： 學 生 姓 名 ： 送交畢業(yè)設計日 期 ： 大家好！謝謝各位老師來參加我的畢業(yè)答辯,立式單面8軸數控組合鉆床主軸箱設計,指導老師：王羽萍 姓名：葉孝武 學號：02122104,主要設計內容： 針對被加工零件做組合鉆床的總體設計，根據零件圖繪制被加工零件工序圖，機床聯系尺寸圖，加工示意圖，以及繪制過程的重要點和注意點。由零件孔的位置和動力確定主軸箱內各軸的齒輪之間的傳動關系，由各種參數繪制主軸箱總圖 .,數控機床的發(fā)展趨勢,1. 高精度 2. 高速度 3. 高柔性 4. 高性能 5. 模塊化,組合機床工藝方案的制定,2.1 工藝基面的分析 給定的工藝基準：N面（三點）、Φ62B11（一點）、L面（二點） 夾壓部位：G面 2.2 加工工藝的分析,組合機床的總體設計,刀具布置圖的設計,1 刀具的選擇 2 切削用量的選擇 3 接桿的選擇 4 導向結構的選擇 5 動力頭工作循環(huán)及其行程的確定,機床尺寸聯系圖設計,1.根據初步選定的主要通用部件（動力箱及其配套的滑座、床身或立柱），以及確定的專用部件的結構原理繪制。 2.材料的裝料高度的確定 3.主軸箱和夾具輪廓尺寸的確定,組合機床主軸箱設計,主軸箱是用于布置機床工作軸及其傳動零件和相應的附加結構的。它通過按一定速比排布傳動齒輪，把動力從動力部件——動力頭、動力箱、電動機等，傳遞給各工作主軸，使之獲得所要求的轉速和轉向等 。,齒輪傳動系統的設計 1.由主軸處布置起，最后再引到0軸上。傳動系統設計中應用盡可能少的傳動軸把各組軸聯接起來。 2. 根據0軸和主軸的切削用量，計算傳動軸的齒輪大小和軸徑。進行齒輪的傳動系統布置,硬件電路原理圖設計,根據總體方案及機械結構的控制要求，確定硬件電路的總體方案，繪制硬件電路控制圖 。主要包括鍵盤、顯示器、存儲器及總線連接的設計。,本次設計的工作量： 1.工序圖 A1 1張 2.刀具布置圖 A2 1張 3.機床尺寸聯系圖 A0 1張 4.主軸箱裝配圖 A0 1張 5.單片機控制的硬件電路圖 A1 1張 6.編寫設計說明書和翻譯外文資料各一份,結 束 ！謝 謝 老 師 ！,,引導曲線參數曲線基于的插值法計劃為精確度CNC 用機器制造摘要實時參數插值法扮演了在計算機機械用具控制裝備的一個關鍵角色。 達到最高的質量零件,引起的彈道準確地不僅描述渴望的路徑。而且有光滑的動力學外形。 本文提出參數校對 根據指南曲線。 關系在幾何學物產和運動學物產之間首先被談論。然后, 以曲線道路曲度的重要作用的考慮在用機器制造的動力學, 一個對應的慣例,哪些描述最大值的聯系允許飼料加速度減速和最大允許的變化率曲度的半徑道路, 被修造。 因而, 根據近的弧參數化和通過修改曲度半徑曲線應付角落,關鍵地區(qū)和其它案件, 能適應的進料速率日程表被完成根據被重建的光滑的曲度半徑曲線。結果,被限制的 弦錯誤, 角落在道路和加速度機械工具的減速能力是同時考慮和合并指南曲線根據了參數插值法系統沒有使用看向前計劃。模仿結果表明提出的插值法方法的可行性和精確度。在高精度和高速北卡羅來納用機器制造,移動的切削刀的運動學和幾何學物產插值法不可避免地存在不受歡迎的弱點這樣當校對波動和過份反射在過程中用機器制造曲線。 總之, 動力學性能問題變得奇怪地重要在北卡羅來納特別是用機器制造高速用機器制造。 為高速和優(yōu)質機器的零件, 我們必須考慮機器動力學當控制弦錯誤在確定之下容忍。 否則, 由于機器的局限工人的能力, 失敗在維護的命令進料速率 反之將導致破損工具聊天。結果, 參數校對是顯現出消滅不利線性圓校對。 當前, 一致的插值法[ 1 ] 并且恒定的速度插值法[ 2 ] 是最共同半新方法。 雖然一致的插值法方法滿足錯誤容忍要求, 進料速率 和加速度減速不是在控制之下。 在相反, 恒定的速度插值法焦點維護一恒定的進料速率, 但錯誤容忍控制不被考慮在插值法計劃。 它是不驚奇弦錯誤是在之外允許用機器制造的要求。有重要作用在效率和質量機器零件。 但是, 用機器制造的動力學經常是忽略在當前的路徑世代方法和校對 計劃。 在這種情況下, 任何間斷性道路可能導致不受歡迎的高頻率泛音在參考彈道, 哪些極端是害處對機械工具, 用機器制造的表面質量和伺服操縱系統。 同時, 常規(guī) CNC 機器經常支持唯一直線校對 。 3 最近, 一些改善的參數插值法方法被開發(fā)了。 達到最高質量零件, [ 3 ] 提出了常數飼料和被減少的有角加速度插值法算法為、軸 用機器制造。 位置和取向多槽軸由算法生產是 C2 連續(xù)和獨立機械工具動力學。 使用通報略計方法 , Yeh 和 Hsu [ 4 ] 提供了能適應哺養(yǎng)插值法算法為參數曲線以被限制的 弦錯誤。 生產光滑運動學外形為參數曲線, 反射被限制彈道并且被開發(fā)了通過提前計劃[ 5-7 ] 。 Farouki 建議的易變進料速率 CNC interpolators 為恒定的物質撤除對估計 Pythagorean Hodograph 曲線[ 8 ] 。 以后, 一非定常進料速率日程表 , 哪些是特別有用的在容納嚴密加速度減速要求高速用機器制造的應用, 并且體會由實時 CNC 校對 算法為酸堿度彎曲[ 9 ] 。Bahr 等開發(fā)了一個計算方法為連續(xù)和優(yōu)選地變化的進料速率 和紡錘加速在 CNC 用機器制造 NURBS 曲線期間[ 10 ] 。通過連續(xù)改變進料速率在任意位置根據曲線曲度, 曲率補償校對 計劃提議為的目的保留恒定的切口裝載[ 11 ] 。 但是, 校對不采取機器的加速度減速能力。 就此, 校對 也許增加減少在之外用機器制造了能力以便它導致惡化準確性和過份反射。 另外, 根據離線校對敏感角落的偵查, 一個速度錯誤受控校對被提供[ 12 ] 。校對僅限制弦錯誤在之內被指定容忍, 而且控制速度和加速度用機器制造的減速在插值法過程期間。但是, 當切削刀接近角落路徑, 優(yōu)選和合理的減速起動點不要是非常顯然的。 實際上, 他們經常被處理簡單地預先設定一個保守的減速距離或插值法的數字事先指向。總之,曲線校對獲取了寬應用在北卡羅來納用機器制造和方法那自動地調整進料速率 根據曲度曲線道路的物產捉住了研究員的注意。 然而現有的方法沒有同時考慮了弦錯誤進料速率 和加速度減速。 另外, 為處理角落和進料速率 敏感區(qū)域, 看向前計劃經常使用在現有的方法避免加速度的變動出于機器能力。 對 a 了不起的程度它增加計算的復雜, 并且并且關心怎么確定減速起動點以便得到最大值用機器制造的效率。 根據早先研究, 本文提出新插值法算法與被限制的 弦錯誤和光滑運動學外形。 提出的方法被說明在無花果。 1.通過角落和鑰匙地區(qū)的離線偵查,這方法日程表進料速率 根據指南曲線沒有使用看向前設施。 并且在理論上它是表示, 提出的方法保證最大化用機器制造的效率當同時壓抑弦錯誤和飼料加速度。2. 插值法計劃的發(fā)展這個部分首先解釋弦的關系錯誤和進料速率, 碾碎的動態(tài)特征逗人喜愛和角落和鑰匙地區(qū)的定義。第二, 修改曲線慣例被談論,被曲度半徑曲線修改跟隨和重建。 終于, 這個部分提出指南曲線基于的參數插值法方法獲取光滑機器2.1. 弦錯誤和進料速率動力學以拘束的弦錯誤。當前, 一個共同的半新方法計算弦錯誤被顯示在無花果。 2 可能被表達如下[ 13 ] Ki 和ri 是曲度和半徑曲度在參數值ui, 各自地。 當切削刀行動與同樣速度通過整個長度, 速度是表示為vZLi=Ts (2)在精確度用機器制造, 它是意想不到的極端大曲度存在在路徑 計劃, 在其他詞, d/r, 然后上述等式可能近似地是給它表示, 進料速率 以被限制的弦錯誤有與方根的線性略計關系曲度半徑道路。 如果曲度的方根得到小, 進料速率應該相應地減少命令保留弦錯誤常數。2.2. 角落和關鍵地區(qū)所有間斷性在接觸或曲度將干擾機械工具的行為在toolpath 期間后續(xù)[ 14 ] 。 在這些角落, 切削刀必須通過通過以被減少的速度或臨近休息為了限制等高錯誤和減少慣性。 除角落之外,那里存在一些關鍵地區(qū)曲度改變的地方顯著在曲線道路。 從道路曲度自然與加速度有合作關系減速切削刀的物產, 某一曲線段曲度變動容易地并且顯著導致加速度的劇烈的變動減速對一些程度。 為達到進料速率 日程表以好動力學我們需要薪水對這些角落和鑰匙的更多注意地區(qū)。查出關鍵地區(qū)在指定的路徑, 我們假設路徑由曲線 代表近形成弧光長度參數化。 近的弧長度參數化能由各種各樣的方法獲得。 一個簡單的方法是做參數 根據弦參數化。因而, 關鍵地區(qū)的偵查可能進行根據關系在幾何學物產之間并且曲度半徑的運動學物產彎曲。假設, 切削刀連續(xù)增加進料速率從vi 對viC1 以最大值允許加速度A 然后根據動力學等式我們有那里李是距離以便當前的進料速率 可能是增加由渴望的進料速率 決定以加速度amax 。 因為在弧長度附近參數化被使用這里,距離有一個接近的線性關系與曲線參量。 在之中慣例, l 是常數, ui 和 uiC1 是參量對應于起動點和這的終點加速度過程。 如果參量u 然后正?；愣ǖ膌 與路徑 的長度將是相等的。然后從Eq 。 我們有當參量ui 不確定地是緊挨uiC1, 進料速率 vi 不確定地并且接近viC1 。 因而, 讓參考易變的曲線傾斜在參量 ui 是zmax 。然后我們有表示, 最大允許的傾斜改變與參考可變物的變異。 如果真正的傾斜在一些點在參考易變的曲線比它的最大值大的允許的傾斜, 加速度將是在最大值外面允許的加速度當哺養(yǎng)與拘束的弦錯誤。 同樣, 為曲度半徑曲線被給道路。從上述等式我們能看最大值允許的傾斜是常數。 因此, 如果最大值準許加速度amax, 采樣時間茶匙和弦錯誤 d被給事先, 通訊員最大值允許傾斜并且這時是堅定的。這里, 最大值允許的傾斜叫做參考傾斜。 如果真正的傾斜在一些點在被測量的道路比參考大的傾斜, 點被觀看作為一個關鍵。 相應地,曲線段是呼叫鍵區(qū)域如果任一點在這中曲線段是一個關鍵。機械工具國際學報& 制造46 (2006) 235-242 2372.3. 指南曲線根據了插值法從對運動學和幾何學物產的分析,它表示, 幾何不變特別是曲度有明顯的作用在機器動力學。 在過程中預定的進料速率, 它非常重要考慮幾何物產譬如角落, 關鍵地區(qū)和道路的曲度變異事先。 在這種情況下, a指南曲線基于的參數插值法方法是提議。 一次角落和鑰匙的離線偵查地區(qū)被完成, 曲度半徑修改操作然后進行。 結果, 插值法被完成根據被重建的光滑曲度指定的路徑 的半徑曲線。3. 模仿和結果模仿進行了使用恒定的進料速率方法和提出的參數插值法方法。所有模仿節(jié)目被寫在視覺CCC 和執(zhí)行在一臺個人計算機。 依照被顯示在結果。 5(a)并且6(a), 路徑 段被使用為測試是a曲線道路與壁角和卵形形狀的曲線。最大允許的進料速率 被給作為1000 毫米s 和允許的進料速率 在角落是100 毫米s 。 弦錯誤容忍被設置在0.001 毫米并且采樣時間被設置在0.001 s 。 加速度和減速極限定在30,000 和20,000 毫米s2, 各自地。 根據Eq 。最大允許的參考易變的價值和允許的參考易變的價值參考各自地。 最大允許的傾斜曲度半徑曲線被計算根據慣例(10) 。 在重建曲度過程中半徑曲線, 曲線被塑造了使用終點內插B 多槽軸。 為簡單化, 最初加速度和結尾減速不被考慮本文。用機器制造曲線路徑 段與a角落被模仿了為供給率在100 的范圍1000 毫米s 。 曲度最大允許的傾斜半徑曲線是堅定的并且這外形然后被調整滿足加速度和減速極限。 比較以常規(guī)方法, 恒定的進料速率e方法并且被測試在本文里。5(b) 顯示弦錯誤提出的方法和恒定的進料速率 的曲線方法。 提出的方法的最大弦錯誤0.001026mm 。 比較最大弦錯誤恒定的進料速率方法的0.004708 毫米, 錯誤減少78.21% 。 同時, 常數的弦錯誤進料速率 方法在壁角點是0.1990 毫米, 但提出的方法的弦錯誤只這時是0.0115 毫米。 結果根據弦錯誤和機器動力學表示, 提出的算法執(zhí)行得很好。模仿并且顯示那常數弦錯誤進料速率插值法動搖沒有克制。 進料速率 由于被減少的速度在高曲度點在路提出的方法有更小的慣性比存在方法。 另外, 運用提出的方法機時是261 抽樣的倍。 比較恒定的進料速率 方法的224 抽樣的倍,雖然機時增加一點由于被減少的進速率 在角落和鑰匙地區(qū), 更好用機器制造的精確度和機器動力學可能達到在高速用機器制造之下。用機器制造卵形形狀的路徑 段是模仿為供給率在500-1000 毫米的范圍s 。 6(b) 顯示進料速率 變異與提議方法。 弦錯誤和加速度減外形并且被給在無花果。 6(c) 和(d) 。 結果展示那進料速率 被減少在角落和鑰匙地區(qū)。同時弦錯誤并且是在邊框 之內容忍。 需要提及那, 在某種程度上弦錯誤可能輕微地超出集合極限由于圓略計在預定進料速率 和泰勒略計在計算下個參量價值。 結果并且表示, 提出的指南曲線算法達到高準確性當變化進料速率在拘束的加速度或減速之內對估計看見在1 。 雖然有一些劇烈的曲度地區(qū)在原始的toolpath 段, 最大值加速度減速對20,000 毫米仍然被限制s2并且不是在preset 率外面通過修改和重建曲度半徑曲線。 結論參數插值法有好好處線性插值法。 它非常重要得到優(yōu)越機器動力學特別是在高速用機器制造。 在這種情況下,弦錯誤, 進料速率 和加速度應該是同時改善受控為用機造高質量零件。 我們的工作的主要貢獻在在建立幾何物產和動力學的聯系物產和提出新指南曲線根據參數插值法方法。 新參數插值法計劃根據離線偵查和角落和鑰匙地區(qū)的修改在指定的曲度半徑曲線。 使用這種方法, 進料速率自然隨指南曲線變化與相關道路曲度。因而, 弦錯誤被限制對被預先決定的容忍。同時, 加速度減速并且是下控制和不是出于機器能力以便沒有超越和下射錯誤。在被開發(fā)的指南曲線根據了校對, 它是多余確定開始的參數值為減速和加速度。 指定的聯系慣例在指南曲線的最大允許的傾斜之間和切削刀的最大允許的加速度做了它可能合并角落和鑰匙地區(qū)處理入進料速率 日程表系統。 因而, 曲線校對可能被自動化執(zhí)行了根據指定的曲線 道路和指南曲線。 此外, 路徑 曲線和指南曲線可能并且被合并入a4D曲線。 提出的插值法計劃很大地減少插值法計算的復雜并且同時滿足了弦的要求錯誤和用機器制造的動力學沒有使用看向前戰(zhàn)略。 同時, 在理論上它并且被保證用機器制造的效率被利用在最大程度上與容忍和用機器制造的動力學限制。鳴謝這研究由全國科學支持中國的基礎在津貼第號50405044 之下。 作者會想感謝?劉Jian 教授可貴的討論和建議。- 1 -立式單面 8 軸數控組合鉆床主軸設計機械設計制造及其自動化 02122104 葉孝武 指導老師 王羽萍摘 要4 月 19 日從第七屆中國國際機床展獲悉，隨著科學技術不斷發(fā)展，數控機床的發(fā)展也越來越快，數控機床也正朝著高性能、高精度、高速度、高柔性化和模塊化方向發(fā)展。在美國芝加哥舉辦的國際制造技術展覽會，發(fā)現復合加工機床已成為機床發(fā)展的一個重要方向。因為復合加工機床突出體現了工件在一次裝卡中完成大部分或全部加工工序，從而達到減少機床和夾具，免去工序間的搬運和儲存，提高工件加工精度，縮短加工周期和節(jié)約作業(yè)面積的目的。 本文簡單介紹了數控機床的發(fā)展趨勢，以及未來組合機床的發(fā)展重點和組合機床的特點。針對被加工零件做了組合機床的總體設計，由零件圖繪制被加工零件工序圖，機床聯系尺寸圖，加工示意圖，以及繪制過程的重要點和注意點。由零件孔的位置和動力確定主軸箱內各軸的齒輪之間的傳動關系，由各種參數繪制主軸箱總圖。最后設計硬件電路圖控制刀具的運動。關鍵詞：組合機床 主軸箱 數控- 2 -AbstractOn April 19 unfolds from the seventh session of Chinese international engine bed learned that, develops unceasingly along with the science and technology, the numerical control engine bed development more and more is also quick, the numerical control engine bed also is facing the high performance, the high accuracy, the high velocity, the high flexibility and the modular direction develops. International manufacture technology exposition conducts which in the American Chicago, discovered the compound processing engine bed has become an important direction which the engine bed develops. Because the compound processing engine bed prominently manifested the work piece to complete in an attire card majority of or processes the working procedure completely, thus achieved reduced the engine bed and the jig, the exemption working procedure transporting and the storage, increased the work piece processing precision, reduced the processing cycle and saves the work area the goal. This article simply briefed the numerical control engine bed development tendency, as well as future aggregate machine-tool development key and aggregate machine-tool characteristic.In view of is processed the components to do the aggregate machine-tool system design, is processed by the detail drawing plan the components working procedure chart, the engine bed relation dimensional drawing, the processing schematic drawing, as well as plan process heavy main point and limelight. By in the components hole position and the power determination headstock between various axes gear transmission relations, draw up the headstock assembly drawing by each kind of parameter. Finally designs the hardware circuit diagram to control the cutting tool the movement.Keyword: combination machine, main axle box, numerical control- 3 -目 錄摘 要 ............................................................................................................................................- 1 -Abstract.............................................................................................................................................- 2 -目 錄 ..................................................................................................................................- 3 -第一章 數控組合機床的發(fā)展趨勢及特點 ..................................................................................- 4 -1 .1 數控組合機床的發(fā)展趨勢及特點 ................................................................................- 4 -1.2 組合機床品種的發(fā)展重點以及特點 ................................................................- 5 -1.3 本論文工作的內容與安排 ..............................................................................................- 5 -1.3.1. 主要技術參數： ...................................................................................................- 5 -1.3.2.設計任務 .................................................................................................................- 6 -第二章 組合機床工藝方案的制定 ................................................................................................- 6 -2.1 工藝基面的分析 ...............................................................................................................- 6 -2.1.1 已給定工藝基準及夾壓部位 ................................................................................- 6 -2.1.2 選擇工藝基面的原則及注意問題 ........................................................................- 6 -2.2 加工工藝的分析 .............................................................................................................- 7 -第三章 組合機床的總體設計 ......................................................................................................- 7 -3.1 被加工零件的工序圖 .......................................................................................................- 7 -3.2 加工示意圖 .......................................................................................................................- 8 -3.2.1 刀具的選擇 ............................................................................................................- 8 -3.2.2 切削用量的選擇 ...................................................................................................- 8 -3.2.3 接桿的選擇 ............................................................................................................- 9 -3.2.4 導向結構的選擇 ..................................................................................................- 10 -3.2.5 動力頭工作循環(huán)及其行程的確定 ....................................................................- 11 -3.3 機床聯系尺寸圖的繪制 .................................................................................................- 12 -3.3.1 動力部件的選擇 ...................................................................................................- 12 -3.3.2 繪制機床聯系尺寸圖應考慮的主要問題 ..........................................................- 16 -3.3.3 組合機床床身設計 ..............................................................................................- 17 -3.4 組合機床主軸箱設計 .....................................................................................................- 21 -3.4.1 概述 ......................................................................................................................- 21 -3.4.2 主軸箱的設計方法 ..............................................................................................- 23 -第四章 硬件電路圖設計 ..........................................................................................................- 24 -4.1 微機數控系統的設計內容 .............................................................................................- 24 -4.2 MCS-51 系列單片機及其擴展 .....................................................................................- 26 -4.2.1 MCS-51 單片機的選擇及簡介 ..........................................................................- 26 -4.2.2 單片機的系統擴展 ..........................................................................................- 26 -4.2.3 存儲器擴展 ......................................................................................................- 28 -4.2.4 I/O 口的擴展 .................................................................................................................- 29 -設計總結 ........................................................................................................................................- 31 -參考文獻: .......................................................................................................................................- 31 -致 謝 ............................................................................................................................................- 31 -- 4 -第一章 數控組合機床的發(fā)展趨勢及特點1 .1 數控組合機床的發(fā)展趨勢及特點隨著科學技術不斷發(fā)展，數控機床的發(fā)展也越來越快，數控機床也正朝著高性能、高精度、高速度、高柔性化和模塊化方向發(fā)展。 高性能：隨著數控系統集成度的增強，數控機床也實現多臺集中控制，甚至遠距離遙控。高精度：數控機床本身的精度和加工件的精度越來越高，而精度的保持性要好。高速度：數控機床各軸運行的速度將大大加快。高柔性：數控機床的柔性化將向自動化程度更高的方向發(fā)展，將管理、物流及各相應輔機集成柔性制造系統。模塊化：數控機床要縮短周期和降低成本，就必然向模塊化方向發(fā)展，這既有利于制造商又有利于客戶。機床制造業(yè)是國家重要的基礎工業(yè)之一，機床制造業(yè)的基礎是機床。機床是眾多機械制造的母機，它的發(fā)展水平，與制造業(yè)的生產能力和制造精度有著直接關系，關系到國家機械工業(yè)以至整個制造業(yè)的發(fā)展水平.機床是先進制造技術的基本單元載體，機械產品的質量、更新速度、對市場的應變能力、生產效率等在很大程度上取決于機床的效能。因此，機床制造業(yè)對于一個國家經濟發(fā)展起著舉足輕重的作用我國是世界上機床產量最多的國家.但是在國際市場競爭中仍處于較低水平:即使在國內市場也面臨著嚴峻的形勢:一方面國內市場對各類機床產品有著大量的需求，而另一方面卻有不少國產機床滯銷積壓，國外機床產品充斥市場。組合機床及其自動線將獲得更加迅速的發(fā)展。其發(fā)展方向：（1）提高生產率 為了減少自動線的停車損失，提高自動線的柔線，采用電子計算機進行自動線的管理。（2） 擴大工藝范圍 現在組合機床及其自動線一般不是完成一個工件的某幾道工序，而常常是用于完成工件的全部加工工序。（3） 提高加工精度 為了自動線能穩(wěn)定地保證加工精度，已廣泛采用自動測量和刀具自動補償技術，做到調刀不停車。（4） 提高自動化程度 組合機床向全自動方向發(fā)展。重點是解決工件夾壓自動化和裝卸自動化。（5） 創(chuàng)制超小型組合機床 為了適應儀器儀表工業(yè)小箱體加工需要，創(chuàng)制超小型組合機床。1.2 組合機床品種的發(fā)展重點以及特點 在組合機床這類專用機床中，回轉式多工位組合機床和自動線占有很重要的地位。因為這 兩類機床可以把工件的許多加工工序分配到多個加工工位上，并同時能從多個方向對工件的幾個面進行加工，此 外，還可以通過轉位夾具(在回轉工作臺機床上)或通過轉位、翻轉裝置(在自動線上)實現工件的五面加工或全部 加工，因而具有很高的自動化程度和生產效率，被汽車、摩托車和壓縮機等工業(yè)部門所采用。 - 5 -根據有關統計資料，德國在 1990～1992 年期間，回轉式多工位組合機床和自動線的產量約各占組合機床總數 的 50%左右。 應指出，回轉式多工位組合機床實際上是一種特殊型式的小型自動線，適合于加工輪廓尺寸≤250mm 的中小 件。與自動線相比，在加工同一種工件的情況下，回轉式多工位組合機床所占作業(yè)面積要比自動線約小 2/3。組合機床和萬能機床和專用機床的相比的特點：1. 組合機床有重新改裝的優(yōu)越性，他的通用零。部件可以多次重復利用。2. 組合機床是按具體的加工對象專門設計的。因而可以按最合理的工藝過程進行加工。3. 在組合機床上可以同時從幾個方向采用多把刀具對幾個工件進行加工。他是實現集中工序的最好途徑，是提高生產效率的有效設備。4. 組合機床是多軸對箱體零件一個面上的許多孔同時進行加工。這樣就能比較好的保證個孔相互之間的精度要求，提高產品質量；減少了工件工序間的搬運，改善勞動條件；也減少了機床占地面積。5. 由于機床大多數零.部件是同類的通用部件，這就簡化了機床的維護和修理。必要時可以更換整個部件，以提高機床的維修速度。6. 組合機床的通用部件可以組織專門工廠集中生產。這樣可以采用專用高效設備進行加工，有利于提高通用部件的性能，降低制造成本。1.3 本論文工作的內容與安排1.3.1. 主要技術參數：1） 被加工工件 名稱：R180 柴油機變速箱后蓋（圖號：12Y -37 -137B） 材料： QT450 --- 102） 工藝基準及夾壓部位： 工藝基準：N 面（三點） 。? 6262B11（一點）.L 面（二點） 夾壓部位：G 面3）加工部位：4——M8——6H 4——M14——6H1.3.2.設計任務1）翻譯外文資料 3000 字左右，查閱文獻 15 篇左右，并就某一問題寫一篇讀書報告。2） 總體方案的擬定及可行論證。3）繪制工序圖.刀具布置圖和機床尺寸聯系圖。4）繪制主軸箱裝配圖。5）數控系統硬件電路原理圖的設計。6）編寫設計說明書。- 6 -第二章 組合機床工藝方案的制定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。為了使機床方案指定的合理.先進，必須開展以工人為主題的“三結合”設計。密切聯系實際，總結生產實踐經驗，前面了解 被加工零件的加工情況和影響機床方案制定的因素。影響機床工藝方案制定的主要因素有：（1） 加工的工序和加工精度的要求 被加工零件需要在組合機床上完成的工序及加工精度，是制定機床工藝方案的主要依據。（2） 被加工零件的特點 如工件材料及硬度.加工部位的結構形式.工件的剛性，工藝基面等，對機床工藝方案的制定都有總要的影響。（3） 工件的生產方式 被加工零件餓生產批量的大小，對機床工藝方案的制定也有影響。（4） 使用廠的技術后方能力 如使用廠是否有相當的工具制造能力。若使用廠制造刃磨復雜的復合刀具或特殊刀具有困難，則在制定機床工藝方案時候，就應避免采用這類刀具。2.1 工藝基面的分析2.1.1 已給定工藝基準及夾壓部位N 面（三點） 、?62B11（一點） 、L 面（二點） 夾壓部位：G 面2.1.2 選擇工藝基面的原則及注意問題(a) 應當盡量選用設計基面作為在組合鉆床上加工用的定位基面。這樣能減少累積誤差，有利于保證加工精度。（b） 選擇的定位基面應確保工件穩(wěn)定定位。(c) 選擇基面時要保證在一次安裝下，能對盡可能多的面進行加工。這樣便于有效地集中加工工序，提高機床生產率，保證加工部位相互間的精度要求。(d) 統一基面的原則。即在各臺機床上采取共同的定位基面來加工工件不同面上的孔，或對同一個面上的孔完成不同的工序。這一原則對加工工序長的箱體件尤有必要。(e)選擇定位基面應考慮夾緊方便，夾具結構簡單。（f） 當被加工零件不具備理想工藝基面時，可在機床夾具上增加輔助支承機構。在選擇工藝基面的同時要相應地決定夾壓位置。因為他 定位的可靠，工作的穩(wěn)定以及保證加工精度都有直接的影響。確定夾壓位置時應注意的問題：（a） 保證工件夾壓后定位穩(wěn)定。組合機床是按集中工序組成的。常常是多軸、多面同時加工，切削負荷重。特別是多軸鉆孔時，往往產生很大的切削力。為- 7 -了使工件在加工過程中不產生位移和振動，必須將工件牢固的夾住，并具有足夠的夾壓剛度。（b） 夾壓點應比買年放在工件加工部位的上方。力求使其靠近箱體的壁，以減少夾壓變形而影響加工精度。（c） 對剛性差的工件，力求使夾壓點對著定位支承點。2.2 加工工藝的分析組合機床用來鉆孔是最常見的，也是最高效的加工方法。鉆孔有一般鉆孔和鉆深孔兩種情況。從鉆深孔角度來看，鉆孔深度為３～４倍直徑的占大多數。鉆深孔時，為了防止切屑堵塞而引起鉆頭折斷，要采取分級進給的辦法，即在加工過程中鉆頭定期退出以排除切屑。而我的任務是鉆 8 個螺紋底孔（不通孔） ，應該注意以下的問題：1. 切屑排除困難。由于切屑阻塞使扭矩增大，造成鉆頭經常折斷。這在加工鋼件小直徑深孔時尤為嚴重。2. 刀具冷卻困難。加工小直徑深孔，冷卻液不易進入加工空間，鉆頭發(fā)熱嚴重，降低了鉆頭的使用壽命。3. 鉆孔軸線容易歪斜。由于鉆頭細長，強度與剛度很弱，特別當鉆頭刃磨得不對稱時，鉆孔很易偏斜。 第三章 組合機床的總體設計3.1 被加工零件的工序圖被加工零件工序圖是根據選定的工藝方案，表示在一臺機床上或一條自動線上完成的工藝內容、加工部位的尺寸及精度、技術要求、加工用定位基準、夾壓部位、以及被加工零件的材料、硬度和在本機床加工前毛坯情況的圖紙。它是在原有的工件圖基礎上，以突出本機床或自動線加工內容，加上必要的說明繪制的，它是組合機床設計的主要依據，也是制造使用時調整機床、檢查精度的重要技術文件。被加工零件工序圖應包括以下內容：1） 在圖上應表示出被加工零件的形狀，尤其是要設置中間導向時，應表示出工件內部筋的布置和尺寸，以便檢查工件裝進夾具是否相碰，以及刀具通過的可能性。2） 在圖上應表示出加工用基面和夾壓的方向及位置，以便依此進行夾具的支承，定位及夾壓系統的設計。3） 在圖上應表示出加工表面的尺寸、精度、光潔度、位置尺寸及精度和技術條件（包括對上道工序的要求及本機床保證的部分） 。4） 圖中還應注明被加工零件的名稱、編號、材料、硬度以及被加工部位的余量。加工零件工序圖的注意事項：（1） 本機床的加工部位的位置尺寸應由定位基面標起，尤其在本機床加工，所選用的定位基面和設計基面不一致時，還必須對各孔要求的位置尺寸精度進行分析和換算。（２） 對孔的加工余量要認真分析。為了使被加工零件工序圖清晰明了，能突出本機床的加工內容，繪制出對本機床加工部位用粗實線表示，其尺寸打上方框，其余部位用細實線表示。- 8 -3.2 加工示意圖加工示意圖，要放映機床的加工過程和加工方法，并決定浮動夾頭或接桿的尺寸，刀具種類及數量，刀具長度及加工尺寸，主軸尺寸及伸出長度，主軸、刀具、導向與工件間的聯系尺寸等。加工示意圖應繪制成展開圖，其繪制順序是：首先，按比例繪制工件的外形及加工部位的展開圖。然后，根據工件加工要求及選定的加工方法繪制刀具，并確定導向形式、位置及尺寸，選擇主軸和接桿。從這些刀具中找出影響其聯系尺寸的關鍵刀具，按其中最長的一根刀具，從主軸箱到工件間的最小距離來確定全部刀具、導向及工件之間的尺寸關系。因此，在繪制加工示意圖時，必須將拖架聯系尺寸標出。3.2.1 刀具的選擇一臺機床刀具選擇是否合理，直接影響到機床的加工精度、生產率、和工作情況。正確地選擇刀具是一個相當重要的工作。在組合機床上鉆孔，大多采用工具廠生產的標準高速鋼錐柄或者直柄麻花鉆。在本設計中，我們使用的是錐柄長麻花鉆。3.2.2 切削用量的選擇組合機床的正常工作與合理的選用切削用量，即確定合理的切削速度和工作進給量，有很大的關系。切削用量選用得恰當，能使組合機床以最少的停車損失，最高的生產效率，最大的刀具壽命和最好的加工質量，也就是多快好省地進行生產。由表 2—7 所列數值選擇加工零件的切削用量。表 2-7 用高速鋼鉆頭加工鑄鐵件的切削用量HB= 160~200 HB =200~241 HB=300~400加工直徑d（毫米）v(米/分) S 轉 （毫米/轉）v(米/分) S 轉 （毫米/轉）v(米/分) S 轉 （毫米/轉）1~6 0.07~0.12 0.05~0.1 0.03~0.086~12 0.12~0.2 0.1~0.18 0.08~0.1512~22 0.2~0.4 0.18~0.25 0.15~0.2022~5016~240.4~0.810~180.25~0.45~120.20~0.30鉆零件的 4 個 M6 和 M10 的螺紋孔，零件材料是：QT450—10 是球墨鑄鐵。它的布氏硬度ＨＢ＝160～210 所以應選擇在 HB=200-241 范圍內：1） 鉆 4 個 Φ6.8，由表選擇 S=0.12mm/r V=15m/minM=D1.9S0.8HB0.6=6.81.9*0.120.8*2100.6=173.1 KG.MM2) 鉆 4 個 Φ12.8 由表選擇 S=0.2mm/r V=15m/minM=D1.9S0.8HB0.6=12.81.9*0.20.8*2100.6= 867 KG.MM- 9 -由 式中 M—軸所傳遞的扭矩（KG.MM） ；410DB?Wp—軸的抗扭截面模數（毫米 3） ，實心軸的 Wp≈0.2d 3;B –系數。[Ψ]（度/米） 1/4 1/2 1B 7.3 6.2 5.2剛性主軸[Ψ]=1/4 B=7.3鉆 4 個 Φ6.8 的孔時 主軸直徑 D = 14.89 mm鉆 4 個 Φ12.8 的孔時 主軸直徑 D = 22.3 mm可以取鉆 4 個 Φ6.8 的孔主軸直徑 D=20mm 外伸的直徑是 30/20鉆 4 個 Φ12.8 的孔主軸直徑 D=25 外伸的直徑是 38/263.2.3 接桿的選擇為在主軸上裝卡刀具，采用了接桿（有的工廠叫延伸軸） 。在鉆孔、擴孔、锪孔、倒角及鉸小孔時，通常采用接桿。在選用接桿時，應盡量避免采用直徑為 15 毫米的主軸?；境叽缛缦卤恚航訔U號D×S 莫氏號類型 D1 D2 B B1 L l L11 T14×2 20 23 10 185~485 852 183122215~5004 245T20×22A30301230~5106 1 B 20 215~510 657 248230230~5209T26×23A3438122250~54011085注：2 長度 L 設計時根據實際需要，在表中所列尺寸范圍內，當 L 小于 520mm 時按 5 的- 10 -倍數選取，當 l 大于 520 時則按 10 的倍數來選取。根據表格設計中鉆 4 個 Φ6.8 孔時選取 2 號接桿4 個 Φ12.8 孔時選取 6 號接桿3.2.4 導向結構的選擇組合機床上加工孔時，除用剛性主軸加工的方案外，其尺寸和位置精度都是依靠夾具導向來保證的。如何正確地選擇導向結構，確定導向的參數和精度，是設計組合機床的重要內容，也是繪制加工示意圖時要解決的問題。固定式導套在夾具上是固定不動的，它通常由三個元件組成： 1 壓套螺釘，2 可換導套，3 中間套。 3D2d D D1 D2 l L1 m R D1 D2 L04～6 12 19 18 7 15.5＞6～8 14 21 2012 20 25 22 30 358 16.5＞8～10 16 23 22 9 17.5＞10～12 18 26 2520 25 35 30 35 4510.5 19＞12～15 22 31 30 13 21.5＞15～18 25 36 3525 35 45 35 45 5515.5 24＞18～21 30 41 40 18 26.5＞21～25 35 46 4535 45 55 45 55 6520.5 29M8 16 12＞25～30 40 51 50 22.5 32.5＞30～35 45 56 5545 55 65 55 65 7525 35＞35～42 55 71 70 55 65 75 65 75 85 32.5 42.5M10 19 15由表中選擇加工示意圖中的通用導套尺寸。- 11 -3.2.5 動力頭工作循環(huán)及其行程的確定動力頭工作循環(huán)一般包括快速進給、工作進給和快速退回等動作。（1）工作進給長度的確定工作進給長度應等于被加工部位長度與刀具切入和切出之和。切 入 加 工 部 分 切 出工 作 進 給動力頭工作進給的長度是按加工長度最大的孔來選取。切入長度應根據工件端面的誤差 情況確定，一般為 5~10 毫米。切出長度如表確定工藝方法 鉆孔 擴孔 鉸孔 鏜孔切出長度（毫米）1/3d+（3～8） 10～15 10～15 5～10注：1。D 為鉆頭直徑（毫米） 。2.表中數值在刀具出口平面為已加工時取最小值，反之取最大值（2）快速引進長度的確定 快速引進是動力頭把刀具送到工作進給的位置，其長度按具體工作情況確定。（３） 快速退回的長度的確定快速退回的長度等于快速引進和工作進給的長度之和。一般在固定式夾具鉆孔的機床上，動力頭快速退回的行程，只要把所以刀具退至導套內，不影響工件的裝卸就行了。（４） 動力頭總行程的確定動力頭的除了滿足工作循環(huán)所需長度外，還要考慮裝卸和調整刀具的方便性。裝卸刀具的理想情況是：刀具退離導向套外端面的距離，要大于刀桿插入主軸孔內的長度。由上面所述做加工示意圖 如下： - 12 -451472483?30H7k6?20H7k6主 軸 箱 端 面工 件 端 面0.942K向葉 孝 武 工作進給40快速進給185動 力 頭 工 作 循 環(huán) 表快速退回2214375375比 例 1： 4軸 1-：S=.2m/rn50ivM6軸 8：s3標 記 處 數 文 件 號 簽 字 日 期 共 張第 張 比 例重 量設 計審 核工 藝 日 期 刀 具 布 置 圖 圖 號裝 配 號 NCUYXW-9021：南 昌 大 學 機 電 學 院標 準工 藝 會 簽8.52938/6-1456784323.3 機床聯系尺寸圖的繪制機床聯系尺寸圖是決定各部件的輪廓尺寸及相互間聯系關系的，是開展各專用部件設計和確定機床最大占地面積的指導圖紙。3.3.1 動力部件的選擇動力部件用以實現切削刀具的旋轉和進給運動或用于進給運動（動力滑臺） ，是組合機床最主要的通用部件。必須選用適合的動力部件，使機床具有先進的工藝水平和技術水平，以及良好的經濟效果。1） 、電動機功率的確定每種規(guī)格的動力頭都有一定的功率范圍，根據所選切削用量計算的切削功率及進給功率之需要，并適當的考慮提高切削用量的可能性（一般按 30%考慮） ，選用相應規(guī)格的動力頭，可按下列公式計算：N???切 進動 （ KW）式中 ——動力頭電動機功率動——切削功率切——進給功率N進——傳動功率 當主軸少于 15 根是， =0.9，主軸多于 15 根時， =0.8。???- 13 -2） 、進給力的計算每個型號的動力頭都有其最大允許的進給力。選用時計算的切削進給抗力必須稍小于動力頭允許的最大進給力，并注意主軸切削力的合力中心應處在動力頭接合面的范圍內，力求使其在動力頭接合面的下方。4 個 而言6.8?切削功率為：6.830175.12??MVNDKW切削抗力為： 6.80.8.6.0.2127.???PSHBKg4 個 而言12.8切削功率 12.830675.32.???MVNDKW：切削抗力： 12.80.8.6..6217???PSHBKg主軸箱所需動力的驗算：切削總抗力：6.812.8總 （ N+） 4=（ 0.5+.32） 4=.KW????切削總功率：6.812.8總 （ ） （ ..）.?- 14 -1.82.039NKW???根據這個驗算，認為電機選用 3KW 是適宜的。由下列所列表格：ITD－ITD80 動力箱聯系尺寸： 型號 名義尺寸 djs6 L L1 nXL2 L4 d3 型號 型式 電動機型號 電動機功率（KW） L3(mm) 電動機轉速(r/min) 輸出軸轉速(r/min) I Y100L1－4 2.2 II Y100L2－4 3.0 320 1430 715III Y112M－4 4.0 340 1440 720 IV Y100L－6 1.5 320 ITD32V Y112M－6 2.2 340 940 470 I Y1132S－4 5.5 395 II Y132M－4 7.5 435 1440 720III Y132S－6 3.0 395 IV Y132M1－6 4.0 ITD40V Y132M2－6 5.5 435960480I Y132M－4 7.5 1440 720 II Y132M1－6 4.0 III Y132M2－6 5.5 435960 480IV Y160M－4 11 1460 730 ITD50V Y160M－6 7.5 490 970 485 I Y160M－4 11 490 II Y160L－4 15 535 1460 730III Y160M－6 7.5 490 IV Y160L－6 11 535 970 485V Y180M－4 18.5 560 1470 735 ITD63VI Y180L－6 15 600 970 485 I Y180L－6 15 600 970 485 II Y180M－4 18.5 560 III Y180L－4 22 600 1470 735IV Y200L1－6 18.5 V Y200L2－6 22 970 485ITD80VI Y200L－4 30 6651470 735 - 15 -ITD32 320 φ30 400 50 4X75 150 GI” ITD40 400 φ40 500 50 4X100 170 GI” ITD50 500 φ45 630 50 5X100 170 GI1/4” ITD63 630 φ50 800 50 7X100 200 GI1/4” ITD80 800 φ60 900 75 7X100 220 GI1/4” ITD32－ITD80 動力箱性能：由上可知：選用動力箱 ITD40 電機 Y132M2-6根據需要選擇最大3.3.2 繪制機床聯系尺寸圖應考慮的主要問題1） 夾具輪廓尺寸的確定夾具是用于定位和夾緊工件的，所以工件的輪廓尺寸和形狀是確定夾具輪廓尺寸的依據。夾具底座高度應視夾具大小而定。既要保證有足夠的剛性，又要考慮工件的裝料高度。為了便于布置定位元件，一般夾具底座的高度不小于 240 毫米。2） 中間底座尺寸的確定中間底座長度的選定是比較靈活的，在確定時應照顧其他各部聯系尺寸的合理性，以求得既符合節(jié)省的原則，又達到布局勻稱。還有要考慮鐵屑的儲存及排除，電氣接線盒的安排，以及冷卻液的儲存，為了使冷卻液有足夠的沉淀，容量應大一些，大約取 10～15 分鐘冷卻泵的流量。3） 主軸箱輪廓尺寸的確定標準主軸箱的厚度由主軸箱體、前蓋和后蓋三層尺寸構成。主軸箱體厚為 180 毫米。前蓋立式厚為 70 毫米。后蓋厚通常采用 90 毫米。立式主軸箱通常為 340 毫米。由下表：多軸箱體 適用動力箱代號序號規(guī)格 B*H 型號 重量 25 32 40 50 631 400*400 1122 500*500 1653 630*400 1704 630*500 2005 630*630 2356 800*500 2607 800*630 3108 800*800 4109 1000*500 33010 1000*630 38511 1000*800 51012 1000*1000 63013 1250*800T0714-11610- 16 -查得本設計中主軸箱的規(guī)格 B*H 為 630*500由主軸箱設計中可知最低主軸高度 H1 為 122 毫米。3.3.3 組合機床床身設計組合機床床身設計，包括選擇通用的床身、立拄、滑座、立式機床底座和設計專用的中間底座等工作 。床身和立柱是用于固定動力部件的導軌——滑座的，它們有多種規(guī)格?？筛鶕恿Σ考某叽绱笮　⑿谐涕L短來選用。1）立柱的聯系尺寸：10單位（mm） 立柱型號 名義尺寸 B L H H1 滑臺名義尺寸及行程 H2 H3 250 450-800 ICL25ICL25M 250 320 630 1900 1150 250 400 450-650 275 ICL32ICL32M 320 400 710 2000 1350 320 400 450-650 325 400 450-860 ICL40ICL40M 400 500 800 2420 1650 400 630 450-630 410 400 450-860 ICL50ICL50M 500 630 900 2520 1850 500 630 450-630 435 ICL63ICL63M 630 800 1000 2620 2050 630 630 450-580 460由上面所述可 ：- 17 -立柱應選 ICL40 。2）滑臺的聯系尺寸型 號 配套滑臺行程 L2 L1 B B1 b h H 緊固螺釘 H1 I 250 900 500 ICC251ICC251M II 400 1050 650 110 560 210 I 250 900 500 ICC252ICC252M II 400 1050 650 450 395 270 160 630 280 I 400 1180 780 ICC321ICC321M II 630 1410 1010 110 560 210 I 400 1180 780 ICC322ICC322M II 630 1410 1010 520 465 340 160 630 280 I 400 1350 950 II 630 1580 1180 ICC401ICC401M III 1000 1950 1550 110 560 210 I 400 1350 950 ICC402ICC402M II 630 1580 1180 600 545 420 160 630 M20 280 型 號 配套 L2 L1 B B1 b h H 緊固 H1 - 18 -滑臺行程 螺釘 ICC402ICC402M III 1000 1950 1550 600 545 420 160 630 280 I 400 1550 1150 II 630 1780 1380 ICC501ICC501M III 1000 2150 1750 11 560 210 I 400 1550 1150 II 630 1780 1380 ICC502ICC502M III 1000 2150 1750 700 645 520 160 630 M20 280 I 400 1800 1400 II 630 2030 1630 ICC631ICC631M III 1000 2400 2000 110 560 210 I 400 1800 1400 II 630 2030 1630 ICC632ICC632M III 1000 2400 2000 830 775 650 160 630 M24 280 由上面可知道 滑臺側底座 應選 ICC4013）數控滑臺的聯系尺寸伺服電機滑臺型號臺面寬度（mm）臺面長度（mm）行　程（mm）最大進給力（N）滾珠絲杠直徑X 螺距（mm）功率（kw）扭矩（N/m）轉數（r/min）2 20NC－1HJ32 320 630 400，630 12500 40X10 3 30 10002 203 30NC－1HJ40 400 800 400 20000 50X104 4010002 203 30NC－1HJ401YHJ50 500 1000400，630，100032000 50X104 401000- 19 -滑臺型號 B B1 B2 B3 H L L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L10L11D400 1070 200250250 NC－1HJ32 32032028072.5280630 630 1300200435105200200200150 M12400 1240 200250250 NC－1HJ40 40040035067.5320800 630 1470200435105 200250250200 M16400 1440 200200250200 630 1670 200200200250200 NC－1HJ50 50050045067.5360100010001840200455110200250250250250200M16由上面可知道 數控滑臺的型號應該選 NC—1HJ40最大行程即為動力頭最大允許的行程，除了滿足鉆床工作循環(huán)的要求外，還必須保證調整和裝卸刀具的方便性，對于多工位回轉工作臺式機床，還要保證回轉時工作臺上夾具不碰刀。根據需要選擇最大行程為 400mm。由上面的數據可以做如下圖：- 20 -3.4 組合機床主軸箱設計3.4.1 概述主軸箱是組合機床的重要組成部件。主軸箱是用于布置機床工作軸及其傳動零件和相應的附加結構的。它通過按一定速比排布傳動齒輪，把動力從動力部件——動力頭、動力箱、電動機等，傳遞給各工作主軸，使之獲得所要求的轉速和轉向等。組合機床主軸箱，按其組成和用途分為：大型標準主軸箱、小型標準主軸箱和專用主軸箱三大類。大型標準主軸箱稱為非剛性主軸箱，因為這種標準主軸箱，主軸的前后支承距離平均只有 150 毫米左右，而刀具的懸伸長度往往是主軸支承距的好幾倍。在這種懸伸比之下，單靠主軸本身是不能保證孔加工的位置精度的， ，而主要由夾具的導向裝置來保證。由上面的圖可知：它主要由通用的箱體類零件、通用的傳動類零件及潤滑和防油元件等組成。屬于通用箱體類零件的有：主軸箱體、前蓋、后蓋、上蓋、側蓋等。- 21 -屬于通用傳動類零件的有：主軸、傳動軸、六方頭手柄軸（手柄軸是供更換、調整刀具和主軸箱裝配及維修檢查主軸精度時回轉主軸用） 、傳動齒輪（在主軸箱體前后壁之間、可裝 32 毫米寬的齒輪兩排或 24 毫米寬的齒輪三排；在主軸箱體后壁和后蓋之間，可裝齒輪一排） 、動力頭或電機齒輪等。屬于潤滑和防油元件的有：標準的葉片潤油泵（葉片潤滑油泵盡可能采用直接驅動——即齒輪直接裝在泵軸上） 、分油器、注油杯、排油塞等。1）通用箱體通用主軸箱體、前蓋和后蓋，已經由機床聯系尺寸圖設計中可知：主軸箱體的厚度為180 毫米；后蓋的厚度了 90 毫米；立式前蓋厚度為 70 毫米。2）通用主軸和傳動軸通用鉆削類主軸的系列參數：主軸外伸 主軸類 型主軸直徑（毫米）短主軸 滾錐短主軸25 30 35 40 50 60滾錐長主軸20 25 30 35 40 50 60滾珠主軸15 20 25 30 35 40長主軸（立式 L-15）滾針主軸15 20 25 30 35 40D/d1 22/14 30/20 38/26 50/36 50/36 65/44 80/60 90/60主軸外伸尺寸（毫米） L 85 115 115 115 115 135 135 135接桿莫氏圓錐號 1 1，2 1，2，32，3 2，3 3，4 4，5 4，5由上表和刀具布置圖可查：30/20 和 38/26 兩種型號 L=100通用傳動軸的系列參數：傳動類型 傳 動 軸 直 徑（ 毫米）滾錐傳動軸 20 25 30 35 40手柄軸 30 40傳動軸選用 Φ20 和 Φ25手柄軸選用 Φ303）通用齒輪主軸箱用的通用齒輪，有傳動齒輪、動力頭齒輪和電機齒輪三種。動力頭齒輪有 A。B 型，寬度為 84 和 44 毫米。當采用 90 毫米的后蓋時，動力頭齒輪要選用 A 型。3.4.2 主軸箱的設計方法一、主軸的型式與主竟的確定和主軸箱所需動力的計算- 22 -主軸的型式和直徑，主要取決于刀具的進給抗力和切削牛矩或主軸——刀具系統結構上的需要。通常，鉆孔時采用前支承有止推軸承的主軸。設計時，盡可能不選用 15 毫米直徑的主軸和滾針主軸，因為這種主軸的精度低，既不便于制造裝配，也不便于使用和維修。又刀具布置圖設計中可知：Φ6.8 孔的主軸 Φ20Φ12.8 孔的主軸 Φ25二、傳動系統的設計與計算傳動系統的設計，就是通過一定的傳動鏈，按要求把動力從動力部件的驅動軸傳遞到主軸上去。同時，滿足主軸箱其他結構和傳動的要求。傳動系統的設計的一般要求：1）在