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1、南京林业大学毕业设计（论文）开题报告学生姓名学号专 业机械设计制造及其自动化指导教师姓名袁成荣职称副教授所在学 院机械电子工程学院选题来源科研课题口 生产实践口 其它旦选题类 型毕业设计V 毕业论文/选题名称车床主轴箱箱体右侧10-M8螺纹底孔组合钻床设计研究的目的 及意义将理论与实际充分的结合在 起，把所学的理论知识在实际生产中能够 综合地运用，锻炼自己的操作能力，完善知识结构，培养正确的设计思想， 熟悉有关参考资料、手册、图册和规范的运用和查找，通过对机床的研究 与设计，可以改进生产设备，降低设备占用率，提高生产能力，减轻工人的 劳动强度，给社会带来更多更好的经济效益国内外同类 研究概况日
2、本二菱数控汽缸体油空双轴枪钻组合机床，这种枪钻一次进刀便可以 加工出高精度（孔径精度、位置精度、几何精度）及高光洁度的深孔，采用 三菱电机公司的交流伺服系统，从导轨左右两侧向中心位置的汽缸体工件推 动进刀，实现枪钻钻头进刀的精度定位和工件到精度加工，国内中捷摇钻 ZYZ-118型中梁组合钻床，由14个动力单元、定位夹紧系统、工件输送系统、 排屑系统、电控系统、液压系统、刀具及基础等组成的高科技机床研究内容 及计划-研究内容：设计 台立式或卧式组合钻床，要对车床主轴箱箱体右 侧面加工10-M8螺纹底孔，使用液压驱动，并满足年生产3-6万件产品的要求 二.研究计划：第1-2周：撰写开题报告；第3周
3、：拟定螺纹底孔加工工艺方案；第4-5周：绘制被加工零件全线工序图；第6-8周：绘制组合机床的加工示意图和机床的总体联系尺寸图，并编制生产率 计算卡；第9-12周：绘制组合机床多轴箱图和夹具总图；第13-14周：绘制液压系统和控制系统原理图，对各部件修改和检验； 第15周：打印图纸和写说明书；第16周：整理所有的设计资料，做好毕业答辩准备工作特色与创新在知识经济大发展的今天，社会竞争越来越激烈，企业的生产能力和产品 使用性能与需求，已成为企业能否生存的标志，为此加强生产设备的研究与 改进，是社会进步必然趋势，本次组合机床的设计方案使整个机床重量轻、 体积小、结构简单、使用方便、效率咼、质量好等特
4、点，同时为提咼设备的 技术含量，适应现代化生产的要求，加强数控一体自动化模式指导教师 意见指导教师签名：年 月 日综述组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具，组 成的半自动或自动专用机床。组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机 床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制 造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可 用以组成自动生产线。组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转 运动和刀具与工件的
5、相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内 外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动， 也可实现某些回转体类零件（如飞轮、汽车后桥半轴等）的外圆和端面加工。二十世纪70 年代以来，随着可转位刀具、密齿铣刀、镗孔尺寸自动检测和刀具自动补偿技术 的发展，组合机床的加工精度也有所提高。铣削平面的平面度可达 0.05毫米1000毫米，表面 粗糙度可低达2.50.63微米；镗孔精度可达IT76级，孔距精度可达O.03O.O2微米。专用机床是随着汽车工业的兴起而发展起来的。在专用机床中某些部件因重复使用，逐步发 展成为通用部件，因而产生了
6、组合机床。最早的组合机床是 1911年在美国制成的，用于加工汽车零件。初期，各机床制造厂都有各自 的通用部件标准。为了提高不同制造厂的通用部件的互换性，便于用户使用和维修， 1953 年美国 福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则， 即严格规定各部件间的联系尺寸，但对部件结构未作规定。通用部件按功能可分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件五类。动力部 件是为组合机床提供主运动和进给运动的部件。主要有动力箱、切削头和动力滑台。支承部件是用以安装动力滑台、带有进给机构的切削头或夹具等的部件，有侧底座、中间底 座、支架、可调支架、立柱和立柱底
7、座等。输送部件是用以输送工件或主轴箱至加工工位的部件，主要有分度回转工作台、环形分度回 转工作台、分度鼓轮和往复移动工作台等。控制部件是用以控制机床的自动工作循环的部件，有液压站、电气柜和操纵台等。辅助部件 有润滑装置、冷却装置和排屑装置等。为了使组合机床能在中小批量生产中得到应用，往往需要应用成组技术，把结构和工艺相似 的零件集中在一台组合机床上加工，以提高机床的利用率。这类机床常见的有两种，可换主轴箱 式组合机床和转塔式组合机床。组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节 拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制
8、造系 统等。组合机床是一种专用高效自动化技术装备，成为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，是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备。它的特征 是高效、高质、经济实用，因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业 在大批量生产的机械工业部门，组合机床在生产中占有相当大的比例，因此，组合机床及的技术 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。现代组合机床作为机电一体化产品，它是控制、驱动、测量、监控、刀具和机械组件等技术 的综合反映。近20 年来，
9、这些技术有长足进步，其产品市场寿命不断缩短，品种日益增多且质量 不断提高。这些因素有力地推动和激励了组合机床技术的不断发展，目前我国组合机床装备较高 的技术水平，但随着市场竞争的加剧和对产品需求的提高，高精度、高生产率、柔性化、多品种 短周期、数控组合机床及其自动线正在冲击着传统的组合机床行业企业，因此组合机床装备的发 展思路必须是以提高组合机床加工精度、组合机床柔性、组合机床工作可靠性和组合机床技术的 成套性为主攻方向。据专家分析，机床装备的高速和超高速加工技术的关键是提高机床的主轴转速和进给速度。该届博览会上展出的加工中心，主轴转速1000020000r/Min，最高进给速度可达2060m
10、/min； 复合、多功能、多轴化控制装备的前景亦被看好。在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同 时，加工的形状却日益复杂。多轴化控制的机床装备适合加工形状复杂的工件。另外，产品周期 的缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新的变化，满足各种各样产品的加工需求。 然而更关 键的是现代通信技术在机床装备中的应用，信息通信技术的引进使得现代机床的自动化程度进一 步提高，操作者可以通过网络或手机对机床的程序进行远程修改，对运转状况进行监控并积累有 关数据；通过网络对远程的设备进行维修和检查、提供售后服务等。在这些方面我国组合机床装 备还有相当大的差距，因此我国组合机床技术装备高速度、高精度、柔性化、模
11、块化、可调可变 任意加工性以及通信技术的应用将是今后的发展方向。我国组合机床及组合机床自动线总体技术水平比发达国家要相对落后，国内所需的一些高水 平组合机床及自动线几乎都从国外进口。工艺装备的大量进口势必导致投资规模的扩大，并使产 品生产成本提高。因此，市场要求我们不断开发新技术、新工艺，研制新产品，由过去的“刚性” 机床结构，向“柔性”化方向发展，满足用户需求，真正成为刚柔兼备的自动装备。开发柔性组合机床的重要前提是开发数控加工模块，而有着较长发展历史的加工中心技术为 开发数控加工模块提供了成熟的经验。由数控加工模块组 成的柔性组合机床和柔性自动线，可通 过应用和改变数控程序来实现自动换刀、
12、自动更换多轴箱和改变加工行程 、工作循环、切削参数 以及加工位置等，以适应变型品种的加工。柔性组合机床用的数控加工模块，按其数控坐标(轴) 数，主要有单坐标(Z)、双坐标(x-z、Y-Z、Z-U和Z-B等)和三坐标(X-Y-Z)加工模块；按其主轴 数，有单轴和多轴加工模块，也有单轴和多轴复合加工模块。组合机床自动线柔性化的迅速发展和节拍时间的日益缩短，充分显示了 CNC 技术和刀具技术 给组合机床带来的巨大技术进步，但在组合机床实现柔性化发展的同时，加工中心高速化发展异 常迅速。90 年代初，由这类高速加工中心组成的柔性生产线进入大批量生产领域，出现了加工中 心与自动线竞争的局面，近两年虽然组
13、合机床行业产销呈现上升趋势，但行业内一些企业同样存 在负债经营的情况，主要原因是传统的组合机床产品不能满足用户柔性化、高精度、短周期的市 场需求，同时组合机床行业一些企业存在现代化管理水平低、人才流失严重、科研成果不能迅速 转化为生产力等缺陷。专用组合机床一般用于大量生产，需要加工精度长期稳定，因此，对其质量的要求与通用机 床有很大不同，通常要求工序能力系数CPK21.33。国内一知名机床厂为用户设计制造一条壳体 生产线，用户要求在技术协议中将工序能力系数CPK21.33作为一项验收标准，厂家明确表示达 不到这一要求。他们只能同意按被加工零件图纸给定公差的 75%作为验收标准，这一验收标准与
14、工序能力系数CPK21.33的要求相差甚远。有的厂家甚至不了解工序能力系数这一概念。应当指 出，CPK=1.33是最低要求，有的国外用户将CPK24. 0作为验收标准。提高机床的质量是一项复 杂的系统工程，它要求制造厂家建立一套完整的质量控制体系。从方案论证到产品设计，从原料 进货到元件采购，从工艺编制到加工制造，从安装调试到售后服务，都必须严格控制。才能有效 保证整机的产品质量，得到市场的认可。为了占领市场，世界各厂家争相提高产品质量和服务质 量。美国的一家机床公司向用户承诺，订购该公司设备时，他们“不是在拿到订单之后就一走了 之，再见面时设备已经制造完毕并请你付款，这时你所看到的只是设备的
15、外表，而看不到内在质 量。例如，你知道主轴的精度和硬度吗？”他们的做法是：向你报告从方案设计、元件采购、加 工制造到装配调试的全过程并接受你的检查。他们之所以能够做到这一点是因为像大多数机床制 造厂家一样，机床在投入制造后，每个零件都备有一张卡片，将每道工序检验结果填写在卡片上 并输入计算机，使制造的全过程处于受控状态，从而保证了机床的出厂质量。这些都是值得我们 借鉴的质量管理方法。在诸多的机床厂家中，大型厂家无疑是机床制造业的主力。应有自己的系列产品和通用部件， 向市场提供大量的设备和整条生产线。同时，具有强大的新技术开发能力，不断将新的系列产品 推向市场。就市场而言，小型机床厂家与大型厂家
16、一般不应是竞争关系，而应该是互补关系。某些小型 机床厂家将自身置于与大型厂家竞争地位是不可取的。小型机床厂家应利用具有灵活性的优势， 开辟自己市场，就是将用户需要作为自己的产品。承制大的机床公司不宜生产的设备。目前，国 内外均不乏这样的小型机床公司作为借鉴。另一方面，小型机床厂家应具有自己的技术特点，开发特色产品。例如，奥地利的 ANGER 公司是一家只有 80 余名雇员的小型机床厂商，该公司生产的小型 CNC 高速切削机床很有特色。 机床采用多主轴方式，主轴并排固定在主轴架上，每根主轴由各自的电动机直接驱动，简化了传 动系统和主轴结构，主轴转速高达30000100000r/min。每根主轴安装一种刀具，由夹具快速位 移完成换刀，省去了复杂的换刀机构，换刀时间(切屑到切屑)仅为0.4s。由主轴旋转和夹具运动 完成切削。机床采用运行速度较快的 FANUC 控制系统。这种机床除欧洲市场外，还远销美国和 日本。再如，美国的KASPER公司设计制造的加工淬火工件的车床(Hardturning)和镗床(Hardboring) 也是特色产品，其加工精度和表面粗糙度均优于普通磨床，是以车削和镗削代替磨削的理想设备。
车床主轴箱箱体右侧10-M8螺纹底孔组合钻床设计-开题报告
