1851_4缸发动机油底壳组合钻床Ⅰ主轴箱设计
1851_4缸发动机油底壳组合钻床主轴箱设计,_4,发动,机油,组合,钻床,主轴,设计
黄 河 科 技 学 院 毕 业 设 计 (文 献 综 述 ) 第 1 页 4 缸发动机油底壳组合钻床主轴箱设计综述摘要 组 合 机 床 是 根 据 工 件 加 工 需 要 , 以 大 量 通 用 部 件 为 基 础 , 配 以 少 量 专 用部 件 组 成 的 一 种 高 效 专 用 机 床 。 一 般 钻 床 劳 动 强 度 大 , 专 用 性 能 低 , 生 产 率 不 高 且不 能 保 证 精 度 ; 而 多 轴 专 用 钻 床 操 纵 方 便 、 省 力 、 容 易 掌 握 , 不 易 发 生 操 作 错 误 和故 障 , 不 仅 能 减 少 工 人 的 疲 劳 , 保 证 工 人 和 钻 床 的 安 全 , 还 能 提 高 钻 床 的 生 产 率 。关 键 词 : 组 合 机 床 、 主 轴 箱 、 油 底 壳我 国 组 合 机 床 制 造 技 术 的 发 展 大 体 经 历 以 下 四 个 阶 段 :(1).引 进 消 化 , 开 创 我 国 组 合 机 床 技 术 标 准 体 系(2).普 及 组 合 机 床 技 术 , 发 展 形 成 行 业(3).组 织 科 技 攻 关 , 努 力 担 高 组 合 机 床 技 术 水 平(4).柔 性 制 造 技 术 的 发 展 , 推 动 了 组 合 机 床 传 统 制 造 技 术 的 转 变 1组合机床的工艺范围目 前 组 合 机 床 主 要 用 于 加 工 和 孔 加 工 两 类 工 序 。 平 明 加 工 包 括 铣 平 面 、 锪 (刮)平面、车端面;孔加工包括钻、扩、铰、镗孔以及倒角、切槽、攻螺纹、锪沉孔、滚压孔等。随着综合自动化的发展看,其工艺范围正扩大到车外圆、行星铣削、拉削、磨削机抛光、冲压等工序。此外,亦可以完成焊接、热处理、自动装配和检测,清洗和零件分类及打印等非切削工作。组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器仪表、军工及缝纫机、自行车、等轻工行业大批大量生产中已获得广泛的应用;一些中小批量生产的企业,如机床、机车、工程机械等制造业中也已推广应用。组合机床最适宜于加工各种大中型箱体类零件,如气缸盖、气缸体、变速箱体、电机座及仪表壳等零件;也可用来完成轴套类、轮盘类、叉架类和盖板类零件的部分或全部工序的加工 2。国外组合机床技术发展高柔性化对 象 组 合 机 床 这 样 的 以 加 工 箱 体 零 件 为 主 要 对 象 的 加 工 设 备 来 说 , 柔 性 主 要 是指 几 何 柔 性 (能 加 工 一 定 尺 寸 范 围 的 立 方 形 零 件 的 平 面 和 不 同 分 布 的 孔 和 孔 系 )、技 术 柔 性 (能 完 成 各 种 切 削 加 工 工 艺 、 自 动 更 换 刀 具 、 自 动 变 换 工 件 的 姿 势 )、 生产 柔 性 (对 指 定 的 多 种 工 件 能 自 动 识 别 , 可 任 意 投 产 )。 对 组 合 机 床 的 几 何 柔 性 和部 分 技 术 柔 性 可 通 过 按 顺 序 快 调 的 主 铀 和 备 用 主 轴 、 自 动 换 箱 、 转 塔 主 轴 箱 、 四 转黄 河 科 技 学 院 毕 业 设 计 (文 献 综 述 ) 第 2 页 主 轴 箱 等 办 法 来 加 以 提 高 。 柔 性 最 大 的 就 是 单 主 铀 二 坐 标 加 工 模 块 , 但 它 的 生 产 率低 , 已 开 发 可 更 换 多 轴 箱 的 双 坐 标 或 三 坐 标 加 工 模 块 , 以 及 既 叼 换 箱 (多 铀 或 单 铀 )、又 可 换 刀 (在 单 主 铀 箱 时 )的 加 工 模 块 , 这 样 既 可 有 高 生 产 率 , 又 有 较 高 秉 性 3。组 合 机 床 是 以 系 列 化 、 标 准 化 的 通 用 部 件 为 基 础 , 配 以 少 量 的 专 用 部 件 组 成 的多 轴 、 多 刀 、 多 任 务 序 、 多 面 或 多 任 务 位 同 时 加 工 的 高 效 专 用 机 床 。 组 合 机 床 既具 有 专 用 机 床 的 结 构 简 单 、 生 产 率 和 自 动 化 程 度 较 高 的 特 点 , 又 具 有 一 定 的 重 新 调节 能 力 , 以 适 应 工 件 变 化 的 需 要 。 它 可 以 进 行 钻 、 镗 、 铰 攻 螺 纹 、 车 削 、 铣 削 等 切削 加 工 , 又 适 用 于 在 大 批 、 大 量 生 产 中 对 一 种 或 几 种 类 似 零 件 的 一 道 或 几 道 工 序 进行 加 工 4。组 合 机 床 广 泛 应 用 于 大 批 量 生 产 的 行 业 , 如 ; 汽 车 、 拖 拉 机 、 电 动 机 、 内 燃 机 、阀 门 、 缝 纫 机 等 制 造 业 5 。油 底 壳 的 作 用 储 存 机 油 并 封 闭 曲 轴 箱 。 油 底 壳 一 般 用 薄 钢 板 冲 压 而 成 , 也 有 的发 动 机 为 达 到 良 好 的 散 热 效 果 , 而 采 用 带 散 热 片 的 铝 合 金 铸 造 轻 金 属 油 底 壳为 保 证 纵 向 倾 斜 时 机 油 泵 仍 能 吸 到 机 油 , 油 底 壳 中 部 做 的 较 深 。 有 时 在 油 底 壳中 设 有 挡 油 板 以 减 轻 油 面 波 动 , 底 部 装 有 磁 性 的 放 油 螺 栓 , 可 吸 附 润 滑 油 中 的 铁 屑 ,减 少 发 动 机 的 磨 损 6。组合机床有了以下的发展:1、数控化。数控组合机床的出现,不仅完全改变了过去那种由继电器电路组成的组合机床的控制系统,而目也使组合机床机械结构乃至通用部件标准发生了或正在发生着巨大的变化。2、模块化。数控加 1 二模块化极大地丰富了组合机床的通用件,它必将引起组合机床通用件发生根本性变化。3、高速化。由于高速加工可大大降低零件表面粗糙度及切削力,大大减小切削温度,提高生产效率,故机床的高速化研究方兴未艾,特别是数控机床的主运动和进给运动速度已达到了惊人高速 7。小 型 拖 拉 机 零 件 ( 前 盖 ) , 采 用 普 通 钻 床 逐 孔 加 工 法 时 , 工 人 频 繁 地 装 夹 工 件 、起 动 机 床 、 进 刀 、 退 刀 、 停 车 和 卸 工 件 , 不 仅 劳 动 强 度 大 , 而 且 生 产 效 率 和 加 工 精度 低 。 在 全 面 了 解 被 加 工 零 件 的 加 工 情 况 和 影 响 方 案 而 制 定 的 各 种 因 素 的 基 础 上 ,重 新 制 定 机 械 加 工 工 艺 方 案 , 将 被 加 工 零 件 的 孔 集 中 于 一 台 组 合 钻 床 上 加 工 就 能有 效 地 解 决 上 述 问 题 8。组 合 机 床 大 型 标 准 主 轴 箱 主 要 由 箱 体 类 零 件 、 主 轴 、 传 动 轴 、 齿 轮 和 一 些 专 用黄 河 科 技 学 院 毕 业 设 计 (文 献 综 述 ) 第 3 页 的 附 加 机 构 组 成 。 这 些 零 件 的 通 用 化 程 度 很 高 , 在 某 种 程 度 上 , 可 以 把 主 轴 箱 的设 计 视 为 从 几 类 、 数 千 个 通 用 件 、 标 准 件 中 选 取 模 块 , 进 行 积 木 式 的 搭 配 , 组 成各 种 合 理 的 、 符 合 主 轴 转 速 要 求 的 传 动 路 线 , 使 主 轴 获 得 必 要 的 动 力 。 在 批 量 设计 某 一 条 生 产 线 的 组 合 机 床 主 轴 箱 时 , 考 虑 整 体 优 化 设 计 , 通 过 适 当 圆 整 一 些 参数 , 使 整 批 主 轴 箱 零 件 的 品 种 最 少 。 设 计 顺 序 是 : 先 设 计 复 杂 的 主 轴 箱 , 其 后 设计 难 度 较 小 的 主 轴 箱 时 , 优 先 采 用 已 用 过 的 零 件 , 使 一 批 设 计 出 的 主 轴 箱 中 的 零件 品 种 、 数 量 较 小 9。钻 孔 专 用 组 合 机 床 , 是 按 系 列 化 标 准 化 设 计 的 通 用 部 件 , 和 按 被 加 工 零 件 的形 状 及 加 工 工 艺 要 求 设 计 的 专 用 部 件 组 成 的 机 床 。 主 轴 箱 是 其 重 要 专 用 部 件 , 该 部分 设 计 的 优 劣 , 直 接 关 系 到 零 件 加 工 的 精 度 , 影 响 零 件 加 工 品 质 的 高 低 。 这 一 部 分的 设 计 , 关 键 是 主 轴 和 传 动 轴 位 置 的 确 定 。 本 次 设 计 的 钻 孔 专 用 组 合 机 床 , 具 有 如下 优 点 : 可 以 便 于 重 新 改 装 , 可 以 同 时 从 两 个 方 向 采 用 多 把 刀 具 对 一 个 工 件 进 行 加工 , 能 够 很 好 地 保 证 加 工 精 度 要 求 , 提 高 产 品 品 质 , 减 少 工 件 在 工 序 间 的 搬 运 , 减少 机 床 占 地 面 积 , 简 化 机 床 的 维 护 和 修 理 等 10 13。在 组 合 机 床 的 诸 多 零 件 中 , 主 轴 箱 是 组 合 机 床 设 计 过 程 中 工 作 量 最 大 的 部 件 ,因 为 通 常 主 轴 箱 是 采 用 一 根 动 力 轴 带 动 多 根 主 轴 的 工 作 方 式 , 各 传 动 轴 必 须 在 有 限的 标 准 箱 体 空 间 中 找 到 适 宜 的 分 布 位 置 并 避 免 干 涉 , 而 各 轴 的 设 计 又 必 须 保 证 其 转速 、 旋 向 、 强 度 和 刚 度 , 因 此 难 度 大 、 设 计 周 期 长 。在 批 量 设 计 某 生 产 线 的 组 合 机 床 主 轴 箱 中 , 为 提 高 设 计 质 量 , 缩 短 设 计 周 期 ,我 们 采 用 计 算 机 辅 助 设 计 组 合 机 床 主 轴 箱 , 取 得 了 良 好 的 技 术 经 济 效 果 11。机 床 的 改 造 按 其 改 造 程 度 的 不 同 , 大 致 可 分 为 改 装 , 复 原 和 再 生 等 几 种 。 改装 是 指 利 用 最 新 的 控 制 装 置 、 驱 动 装 置 及 更 换 部 分 零 件 , 更 改 部 分 结 构 来 改 造 机 床 , 使 机 床 的 性 能 得 以 提 高 。 复 原 是 指 将 汩 机 床 恢 复 到 原 来 的 精 度 , 有 时 也 配上 一 些 最 新 的 控 制 装 置 , 提 高 其 性 能 。 再 生 是 指 将 旧 机 床 某 些 部 分 重 新 设 计 制造 , 使 其 达 到 当 今 水 平 的 机 床 。对 组 合 机 床 的 改 造 来 说 , 主 要 有 上 述 三 种 方 式 中 的 再 生 和 改 装 两 种 。 再 生 组合 机 床 见 得 较 多 的 是 回 转 工 作 台 式 多 工 位 小 型 组 合 机 床 , 是 利 用 从 回 收 或 报 废 的 回转 工 作 台 式 小 型 组 合 机 床 上 拆 下 的 通 用 部 件 , 加 以 复 原 (修 复 副 原 有 精 度 )或 改 装 ,进 步 提 高 其 性 能 , 然 后 再 用 这 种 经 过 翻 新 的 通 用 部 件 配 置 成 新 的 组 合 机 床 出 售 ,黄 河 科 技 学 院 毕 业 设 计 (文 献 综 述 ) 第 4 页 其 售 价 为 同 类 全 新 组 台 机 床 价 格 的 三 分 之 二 或 更 低 。 并 可 保 证 使 用 性 能 。 一 些 小型 组 台 机 床 制 造 厂 都 开 展 这 项 业 务 , 取 得 了 较 好 的 效 果 12 14。 结 语通 过 学 习 4 缸 发 动 机 油 底 壳 组 合 钻 床 主 轴 箱 设 计 , 使 我 明 白 了 发 动 机 机 体大 批 量 生 产 流 水 线 中 组 合 机 床 的 原 理 、 结 构 、 工 艺 水 平 、 同 时 也 明 白 了 四 缸 发 动机 油 底 壳 的 结 构 、 工 艺 流 程 。 另 外 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 适 应 可 调 可 变 、 多 品 种 加 工 的 市 场 需 求 。参考文献1 佟璞玮. 中国组合机床市场.1999 中国机电产品市场展望2 谢家瀛.组合机床设计简明手册M.北京:机械工业出版社,2002.3 裘愉弢主编组合机床 北京:机械工业出版社 19954 黄健求主编机械制造技术基础 北京:机械工业出版社5 李庆余、张佳.机械制造装备设计.机械工业出版6 关文达主编 汽车构造 北京:清华大学出版社7 李如松组合机床和自动线的技术发展 组合机床与自动化加工技术 ,19998 孟俊焕 多孔单工位组合钻床主轴箱传动系统设计 机械工程师 2005,34(3)9 丁国琴 组合机床主轴箱的计算机辅助设计 机械工程师 2002,(6)10 彭得利 变速器箱体专用钻床主轴箱的设计 助理工程师,11 王 敏 组合机床主轴箱的计算机辅助设计 高级工程师12 裘愉 从几个侧面看组合机床的发展动向J组合机床与自动化加工技术 1994 13 John Ramtm Machinable Rogow Coil Design,and Calibration.IEEE Instrument And Measurement,1996,45(2):511-515. 14 A.Tonge. Marlin. The UK Military UUV Programme-A Programme Overview. Proceedingsof the International UUV Conference, Newport,RI,2000,(4)
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