专用镗床夹具设计-汽车缸套专用镗床设计(通过答辩全套含CAD图纸)
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广东技术师范学院天河学院本科毕业设计开题报告题 目: 缸套专用镗床设计 系 别: 机电工程系 专 业:机械制造及其自动化 姓 名: 卓泽鹏 学 号: 38 指导教师: 李俊武 年 月 日- 8 -本科毕业设计开题报告系别机电系专业机械制造及自动化班级本机制081姓名卓泽鹏学号2008611743138联系方式13450452027题目缸套专用镗床设计一、选题背景专用机床是一种专用高效自动化技术装备,目前,由于它仍是大批量机械产品实现高效、高质量和经济性生产的关键装备,因而被广泛应用于汽车、拖拉机、内燃机和压缩机等许多工业生产领域。特别是汽车工业,是专用机床和自动线最大的用户。如德国大众汽车厂在Salzgitter的发动机工厂,90年代初所采用的金属切削机床主要是自动线(60%)、专用机床(20%)和加工中心(20%)。显然,在大批量生产的机械工业部门,大量采用的设备是专用机床和自动线。因此,专用机床及其自动线的技术性能和综合自动化水平,在很大程度上决定了这些工业部门产品的生产效率、产品质量和企业生产组织的结构,也在很大程度上决定了企业产品的竞争力。所以对专用机床的设计研究具有十分重要的意义。 现仅就近几年大连专用机床研究所研制的专用机床及其自动线对目前我国专用机床及其自动线装备技术的基本情况进行说明。 (1)为某冰箱压缩机厂提供的ZHS-1283冰箱压缩机外支撑八工位回转工作台专用机床,镗孔精度9.097mm0.004mm, 表面粗糙度Ra0.8m,节拍时间26s(2件),采用交流伺服滑台,HSK接杆,主轴带中孔冷却液通道,全封闭防护。 (2)ZHS-XU86凸轮轴轴承盖加工自动线是为某汽车公司研制的用于30万辆轿车生产的高精度、高生产率、多品种数控自动线。该线采用多种先进技术:可控扭矩夹紧扳手、气浮输送、电液比例阀、高精度空心锥柄接杆、高密度材料镗杆、数控精密十字滑台、分布式控制系统与监测系统、故障诊断及显示系统、大流量冷却排屑和全封闭防护系统,节拍38s。 (3)UD80型换刀换箱柔性加工单元。该单元是一种高效、高精度与高柔性的数控机床,机床有5个坐标,交换托板尺寸为800mm800mm,刀库容量60,120,180任选,箱库容量12个,能在一次装夹下完成铣、钻、铰、攻丝、镗孔、镗车等工序的单轴加工和多轴加工,适合中大批量生产规模的箱体零件和成组杂件的加工,也适用于中小批量多品种零件的生产。 (4)为某航空动力机械公司生产的柔性生产线的物流输送系统。该系统采用了链式摩擦轮滚道、电动滚筒、托盘自动识别、计算机生产调度等技术,可实现被输送零部件的定向、定位、升降、回转,通过编码识别及计算机的生产调度实现无序混流输送等。 上述专用机床代表了目前我国专用机床装备较高的技术水平,但是,在制造技术高速发展的今天,由于基础薄弱,从整体上看,与国外先进水平、与国内用户的要求还存在着一定的差距,主要表现在:产品可靠性较差;可调可变性差;缺少必要的适应多品种加工的新品种;系列化、通用化、模块化程度低,致使制造周期过长,满足不了用户要求。上世纪80年代以来,国外专用机床技术在满足精度和效率要求的基础上,正朝着综合成套和具备柔性的方向发展。专用机床的加工精度、多品种加工的柔性以及机床配置的灵活多样方面均有新的突破性发展,实现了机床工作程序软件化,工序高度集中,高效短节拍和多种功能的自动监控。在国外,近十年来,很多汽车制造厂都在积极推行并行工程,并有不少专用机床制造厂与汽车厂密切合作应用这一方法来加速专用装备的设计制造。例如,美国的Ingersoll和Lamb,德国的Grob和Ex-cell-o等公司都应用并行工程分别为一些汽车厂设计制造了众多的缸体、缸盖和变速箱体等专用机床加工自动线,取得了较好的技术经济效益。二、课题设计2.1课题的内容本文是根据设计要求,结合国内外研究现状,以缸套加工为例,阐述了工艺设计、专用机床的设计过程及其与生产效率、加工质量之间的关系。文章主要包括三大方面。 (1) 工艺方案设计 通过分析被加工零件的加工特点、精度和技术要求、定位夹紧情况、生产效率及机床的结构特点等,确定在组合机床上完成的工艺内容以及加工方法,并绘制被加工零件工序图和夹具图。(1)专用机床的总体设计 确定机床各部件之间的相互关系,选择通用部件和刀具,计算切削用量及机床生产效率、绘制机床的尺寸联系图及加工示意图。(2)专用机床部件设计 根据确定的工艺、结构方案和“三图”,多轴箱装配图设计。其中包括多轴箱的轮廓尺寸的确定以及传动系统设计,最终完成多轴箱的绘制。 另外,本文还涉及到大量的设计和计算,包括:(1)、主轴的选择和传动布置,以保证加工过程中被加工零件的精度;(2)、主轴、传动轴的设计和校核,保证轴的刚度满足生产要求。(3)、齿轮的设计、计算,对齿轮的强度和刚度进行校核;2.2课题的目的 对目前缸套类零件加工工艺与装备的国内外发展状况进行分析,展望缸套类零件加工工艺与装备设计的方向和发展趋势,然后简述缸套类零件加工工艺与装备设计的关键技术问题。2.3课题的意义 本设计主要是专用镗床的设计,此次设计所涉及的内容包括了缸套的加工工艺设计夹具设计镗床的设计。专用机床及其自动线的技术性能和综合自动化水平,在很大程度上决定了这些工业部门产品的生产效率、产品质量和企业生产组织的结构,也在很大程度上决定了企业产品的竞争力。所以对专用机床的设计研究具有十分重要的意义。三、课题研究现状3.1国外研究现状随着机床加工精度的提高,为了降低定位误差,提高加工精度,对夹具的制造精度要求更高。高精度夹具的定位孔距精度高达5m,夹具支承面的垂直度达到0.01mm/300mm,平行度高达0.01mm/500mm。德国demmeler(戴美乐)公司制造的4m长、2m宽的孔系列焊接夹具平台,其等高误差为0.03mm;精密平口钳的平行度和垂直度在5m以内;夹具重复安装的定位精度高达5m;瑞士EROWA柔性夹具的重复定位精度高达25m。机床夹具的精度已提高到微米级,世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然,为了适应不同行业的需求和经济性,夹具有不同的型号,以及不同档次的精度标准供选择。3.2国内研究现状国内不少专家们建议夹具行业加强产、学、研协作的力度,加快用高新技术改造和提升夹具技术水平的步伐,创建夹具专业技术网站,充分利用现代信息和网络技术,与时俱进地创新和发展夹具技术。主动与国外夹具厂商联系,争取合资与合作,引进技术,这是改造和发展我国夹具行业较为行之有效的途径。四、课题设计方案4.1设计方案选型与分析 电动机 皮带轮 塔轮 V带塔轮主轴短镗刀带带有镗杆镗刀二选译一1动力部分:电动机 2传动部分: V带传动、塔轮传动系统: 3工作部分(执行机构):镗床主轴 4控制部分:开关4.2方案的确定(1) 根据毕业设计任务书要求本人进行了有关实地调研、查阅相关资料,认为利用塔轮结构能够简便的将电动机转速降为多种转速;利用V带传动、二级摆线针轮减速器,将电动机的转速降为,从而满足设计要求。(2) 主运动:电动机经过两组塔轮进行传动,再通过主轴使刀具作旋转运动,以实现刀具的切削运动。进给运动:电动机经过减速传动装置(V带传动、摆线针轮减速箱、V带传动)带动丝杠作旋转运动,以实现工作台往返直线进给。(3) 根据镗床的运动特点,刀具在切削加工过程中需要多种转速(如镗孔、车削内外螺纹、攻丝、铣削端面或平面等)。镗床最大的特色是设计考虑到设计的简易性、操作可行性,经过诸多方面的考虑,而采用塔轮传动机构最适合。(4) 由于本次设计的主轴转速先定为、,进给线速为,从而设计、校验其相关数据。(5) 此次所设计的镗床,加工缸套类专用的。4.3方案的特点及创新缸套专用镗床用于镗削缸套内孔,并且要达到其加工精度。为了满足其加工精度的要求,我们首先要对加工的零件进行工艺方案的分析,制定组合机床工艺方案是设计组合机床最重要的步骤之一。工艺方案制定的正确与否,将决定机床能否达到“重量轻、结构简单、效率高、质量好”的要求。五、预期结果 本设计主要是专用镗床的设计,此次设计所涉及的内容包括了缸套的加工工艺设计夹具设计镗床的设计。通过此次的毕业设计,我们能很好地对大学前三年中所学的所有专业课以及专业基础课所学的大部分内容得到进一步的巩固、理解。在此次设计中我们能对加工简单的箱体零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题有进一步的了解。从中也学会了如何使用手册及图标资料,掌握了有关的各种资料的名称、出处,能够做到熟练使用。另外,也为今后实际工作做了进行一次综合训练和准备,以便以后更快地适应生产工作。此次设计的选题依据及意义如下:1.根据生产的需要,依据于生产实践及缸套的加工工艺过程,本课题研究缸套的加工方法;2.根据设计的对象、功能、用途以及机械设计的有关方法,本工序采用专用卧式镗床;3.依据金属切削机床、金属切削原理、刀具手册、机械制造工艺学、CAD/CAM应用、制图测绘、计算机操作实训等;4.本次毕业设计是对我大学四年所学的专业的一次总结,也是对我所学的知识的一次综合性的训练。它以点带线,以线带面地将整个大学四年的知体系贯穿始终。使我对所学知识及其各自相关性有了更深刻的理解;5.本课题的研究将涉及一些二维和三维的软件的应用,如AUTO CAD,PRO/E等软件的应用。这将会使我运用这些软件的能力得到提升。通过本次学习将对我进一步巩固所学知识及灵活应用所学知识来解决实际问题有着深远的意义;6.通过本次毕业设计,将使我掌握写论文的一般步骤及方法,同时也提高了我如何快速而有效的查阅相关信息的方法,不仅锻炼了我在遇到困难时冷静分析,独立思考及解决问题的能力,而且培养了我与同学相互讨论,相互学习的习惯。 夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块、式的夹具系统,一次性投资比较大,只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强,应用范围广,通用性好,夹具利用率高,收回投资快,才能体现出经济性好。德国demmeler(戴美乐)公司的孔系列焊接夹具,仅用品种、规格很少的配套元件,即能组装成多种多样的焊接夹具。元件的功能强,使得夹具的通用性好,元件少而精,配套的费用低,经济实用才有推广应用的价值。六、设计主要步骤主要设计过程1、缸套夹具设计方案2、夹紧机构与定位元件3、传动系统的设计4、传动轴的确定5、被加工零件工序图6、加工示意图7、机床联系尺寸图设计说明书提纲前 言第一章 绪论前 言1.1机械制造的作用、地位和发展趋势1.2机械制造装备的作用、地位及组成1.3选题的意义以及本设计的研究内容2.2工序分析2.2.1定位基准2.2.2工时计算3.1夹具设计方案3.1.1概述3.1.2问题的提出3.2夹紧机构与定位元件3.2.1切削力及夹紧力的计算3.2.2定位误差与定位元件分析3.2.3液压传动系统4.1传动系统的设计4.1.1传动方案的拟定4.1.2 电机的选择4.1.3 传动系统图4.2传动轴的确定4.2.1 主轴参数的确定4.2.2主轴轴承的选择5.1 被加工零件工序图5.1.1 被加工零件工序图的作用与内容5.1.2绘制被加工零件图的规定及注意事项5.2加工示意图5.2.1 加工示意图的作用和内容5.2.2 动力滑台行程的确定5.3 机床联系尺寸图5.3.1 机床联系尺寸图的作用和内容5.3.2绘制机床尺寸联系总图之前应确定的内容结 论参考文献 七、进度计划序号任务名称开始时间结束时间1选题2查阅中、外文献资料,外文资料翻译,确定系统设计方案3开题4进行毕业设计5中期检查6上交毕业设计正稿打印版及电子材料,毕业设计及设计说明书光盘,完成毕业答辩ppt7毕业答辩2011-05-212011-05-28八、参考文献 1 谢家瀛主编组合机床设计简明手册北京:机械工业出版社.1996.2 从凤延、迟建山主编.组合机床设计.上海科学技术出版社.1993.3 大连组合机床研究所编.组合机床设计第一册北京:机械工业出版社.1975.4 彭文生、李志明、黄华梁主编.机械设计.高等教育出版社.2006.5 大连组合机床研究所编.组合机床参考图册.北京:机械工业出版社.1975.6 章宏甲.黄谊主编液压传动. 北京:机械工业出版社.1993.7 李余庆、张佳主编.机械制造装备设计.机械工业出版社.2008.8 付风岚、胡业发、张新宝主编.公差与检测技术.科学出版社.2006.9 沈阳工学院等编.组合机床设计. 上海: 上海科学技术出版社.1985.10大连组合机床研究所编.组合机床设计第二册北京:机械工业出版社.1975.11孟少农主编.机械加工工艺手册第3卷. 北京:机械工业出版社.1992.12黄鹤汀.金属切削机床设计. 上海:上海科学技术文献出版社.1986. 13Bradley D A.Mechatronics:Electronics in products and process .London:Chpman and Hall,1991. 14Dainel Hunt V.Mechatronics-Japans Newest Threat.New York: Chapaman and Hall,1998.15金振华主编组合机床及其调整和使用北京:机械工业出版社.1990.指导教师意见: 指导教师签名: 年 月 日教研室审核意见: 教研室主任签名: 年 月 日备注:本开题报告须装入学生的毕业设计(论文)档案袋存档。
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