柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床總體及鏜模設(shè)計(jì)說(shuō)明書[帶圖紙].doc

鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書2009目錄1前言.11.1課題內(nèi)容.11.2課題來(lái)由.11.2.1課題背景.11.2.2課題要求.11.3組合機(jī)床國(guó)內(nèi)外發(fā)展概述.11.4本課題主要解決的問(wèn)題和總體設(shè)計(jì)思路.22組合機(jī)床總體設(shè)計(jì).32.1總體方案論證.32.1.1工藝方案的擬訂.32.1.2機(jī)床配置形式的選擇.32.1.3定位基準(zhǔn)的選擇.42.1.4滑臺(tái)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(jì)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(jī)床總體設(shè)計(jì)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(jī)床尺寸聯(lián)系總圖.102.3.4機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡.123鏜模設(shè)計(jì).143.1鏜模設(shè)計(jì)的基本要求和步驟.143.1.1鏜模設(shè)計(jì)的基本要求.143.1.2鏜模的設(shè)計(jì)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(jì).183.5誤差分析.184結(jié)論.22參考文獻(xiàn).23致謝.24附錄.25鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書20091柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床總體及鏜模設(shè)計(jì)摘要：組合機(jī)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(jī)床。它具有自動(dòng)化程度較高，加工質(zhì)量穩(wěn)定，工序高度集中等特點(diǎn)。本次課題是設(shè)計(jì)一臺(tái)加工S195型柴油機(jī)氣缸體水箱面、油底殼面和后蓋板面孔系的粗鏜組合機(jī)床，具體進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和鏜模設(shè)計(jì)。被加工零件為S195型柴油機(jī)氣缸體，工件材料為HT200，三個(gè)面共加工13個(gè)孔，工件一次裝夾，三面同時(shí)加工。為滿足設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，確定所需的“三圖一卡”。機(jī)床配置型式為單工位三面臥式組合機(jī)床，刀具選用鏜刀。根據(jù)工藝過(guò)程的需要對(duì)工件的定位夾緊方式進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)滿足使用的夾具，夾緊方式為液壓夾緊。本組合機(jī)床，成本低，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。關(guān)鍵詞：組合機(jī)床；總體設(shè)計(jì)；夾具設(shè)計(jì).柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床總體及鏜模設(shè)計(jì)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(jì)一臺(tái)三面粗鏜孔臥式組合機(jī)床，來(lái)保證S195柴油機(jī)氣缸體三面孔加工及保證相應(yīng)的位置精度，在完成機(jī)床總體設(shè)計(jì)和繪制“三圖一卡”的基礎(chǔ)上，主要完成鏜模的設(shè)計(jì)。1.2課題來(lái)由鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書20093本課題來(lái)自江淮動(dòng)力集團(tuán)。1.2.1課題背景近年來(lái)，隨著制造業(yè)的發(fā)展，普通機(jī)床已經(jīng)越來(lái)越不能滿足現(xiàn)代加工工藝及提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的要求。江動(dòng)集團(tuán)在生產(chǎn)S195柴油機(jī)時(shí)，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(jī)床加工比較困難，現(xiàn)需要設(shè)計(jì)一臺(tái)組合機(jī)床用以實(shí)現(xiàn)S195柴油機(jī)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(kuò)平衡軸孔250，鉆凸輪軸孔34；左側(cè)面：擴(kuò)平衡軸孔250，凸輪軸孔45，鉆起動(dòng)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(kuò)。為了保證零件的加工精度，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求：a.機(jī)床應(yīng)能滿足加工要求，保證加工精度。b.機(jī)床應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。c.裝卸方便，便于維修，調(diào)整。d.主軸箱能滿足機(jī)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(jī)床國(guó)內(nèi)外發(fā)展概述組合機(jī)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(jī)床。組合機(jī)床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時(shí)加工的方法，生產(chǎn)效率比通用機(jī)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(jì)和制造周期。因此，組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn)，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用來(lái)組成自動(dòng)生產(chǎn)線。組合機(jī)床一般用于加工箱體類或特殊形式的零件。加工時(shí)，工件一般不旋轉(zhuǎn)，由刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具與工件的相對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)鉆孔、擴(kuò)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(lái)，隨著可轉(zhuǎn)位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動(dòng)檢測(cè)和刀具自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展，組合機(jī)床的加工精度也有所提高。專用機(jī)床是隨著汽車工業(yè)的興起而發(fā)展起來(lái)的。在專用機(jī)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(jī)床。最早的組合機(jī)床是1908年在美國(guó)制成的，用于加工汽車零件。組合機(jī)床的設(shè)計(jì)，目前基本上有兩種方式：其一，是根據(jù)具體加工對(duì)象的特征進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，這是當(dāng)前最普遍的做法。其二，隨著組合機(jī)床在我國(guó)機(jī)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(jī)床的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)組合機(jī)床不僅在其組成部件方面有共性，可設(shè)計(jì)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(jī)床是極其相似的，有可能設(shè)計(jì)為通用機(jī)床，這種機(jī)床稱為“專能組合機(jī)床”。這種組合機(jī)床不需要每次按具體加工對(duì)象進(jìn)行專門設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，而是設(shè)計(jì)成通柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床總體及鏜模設(shè)計(jì)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(jiǎn)單的夾具及刀具，即可組成加工一定對(duì)象的高效率設(shè)備。為了使組合機(jī)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(tái)組合機(jī)床上加工，以提高機(jī)床的利用率。組合機(jī)床未來(lái)的發(fā)展將更多的采用調(diào)速電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠等傳動(dòng)，以簡(jiǎn)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(dòng)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(wèn)題和總體設(shè)計(jì)思路本設(shè)計(jì)主要針對(duì)原有的S195機(jī)體左、右、后三個(gè)面上13個(gè)孔多工序加工、生產(chǎn)率低、位置精度誤差大的問(wèn)題而設(shè)計(jì)的，從而保證孔的位置精度、提高生產(chǎn)效率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。夾具部分的設(shè)計(jì)，首先，在完成對(duì)組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)并繪制出“三圖一卡”的基礎(chǔ)上，繪制夾具設(shè)計(jì)的裝配圖；夾具設(shè)計(jì)是組合機(jī)床設(shè)計(jì)中的重要部分，夾具設(shè)計(jì)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(jìn)行誤差分析，確定夾緊方式，夾緊力的計(jì)算，對(duì)夾具的主要零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在夾具設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)的主要思路是把原有的手動(dòng)夾緊改為液壓夾緊方式，這樣設(shè)計(jì)主要優(yōu)點(diǎn)是：液壓油油壓高、傳動(dòng)力大，在產(chǎn)生同樣原始作用力的情況下，