齿轮油泵盖钻孔组合机床设计.zip

齿轮油泵盖钻孔组合机床设计 姓姓 名名 教教 学学 院院 专专 业业 班班 级级 指导教师指导教师 序号（学号）：序号（学号）： 年 月 日 装 订 线 I 齿轮油泵盖钻孔组合机床设计 摘要 组合机床是以通用部件为基础，配以少量专用部件，对一种或若干种工件按 预先确定的工序进行加工的机床。它针对被加工零件的特点及工艺要求，按高精度 集中原则设计的一种专用高效机床。 本设计为钻孔组合机床设计，主要加齿轮油泵盖和专用夹具设计。通过对加工 工件的材料、外形等分析，配置型式采用单工位卧式单面组合机床。根据组合机床 完成工艺的一些限制及组合机床各种工艺方法能达到的加工精度，表面粗糙度来确 定工件的定位基准采用一面两孔定位。基准平面限制 3 个自由度，定位销限制 2 个 自由度，销边销限制 1 个自由度.共限制 6 个自由度。 根据孔加工的技术要求选取刀具、动力箱、动力滑台、多轴箱等通用部件，并 计算切削用量、工作行程、夹紧力等技术参数以选择专用夹具。然后根据以上数据 计算生产率以确定设计方案的合理性。 本设计的主要任务有三图一卡的绘制和编写，即被加工零件工序图、加工示意 图、机床联系尺寸图、机床生产率计算卡。另外需要绘制一张专用夹具图和翻译一 篇论文。 关键词 组合机床 钻孔 刀具 夹具 生产率 1 装 订 线 II The Design of Modular Machine Tool Drilling the Side Hole of A Pump AbstractAbstract The modular machine tool is based on common components and a small number of special parts, which can process one or more of the workpiece according to a pre-determined working procedure. This project is modular machine tool design drilling the side hole of the pump and the special fixture design. Through the analysis of the workpiece materials, configuration and so on, the dispose type is single-stage single-sided processing of horizontal drilling modular machine tool. Datum reference of the workpiece are as follows: one bottom to limit three degrees of freedom, one straight pin limit two degrees of freedom and a diamond pin limit one degree of freedom. According to the technical requirements of the processing hole, it can selecte drilling tool, power box, power slide, multi-axle box and other common components, and calculate the technical parameters such as the cutting parameters, the working stroke, clamping force and so on, which used to select the special fixture. And then, calculating productivity based on the above data in order to determine the reasonableness of the design. The main task of this design there are three drawings and one card, which are the working procedure drawing of the processed parts, the processing sketch drawing, the machine tools contact sizes drawing and the machine tool productivity calculating card. In addition a sheet of special fixture drawing and one translation are required. KeywordsKeywords modular machine tool drill cutting-tool fixture 装 订 线 I 目 录 第 1 章 拟定组合机床总体设计方案.1 1.1 零件分析.1 1.2 工艺分析.1 1.2.1 确定工艺方案的原则.1 1.2.2 确定工艺方案的原则.2 1.2.3 选择定位基准的原则及应注意的问题.2 1.2.4 确定夹压位置应注意的问题.2 1.2.5 被加工零件特点及定位基准.2 1.3 确定机床的配置型式及结构方案.3 1.3.1 不同配置型式组合机床的特点及适应性.4 1.3.2 不同配置型式组合机床的加工精度.4 1.3.3 选择机床配置型式应注意的问题.5 1.3.4 具体的组合机床部件的选择.5 1.4 确定切削用量及选择刀具.5 1.4.1 组合机床切削用量的选择特点.6 1.4.2 确定切削用量应注意的问题.6 1.4.3 切削用量选择及计算.7 1.4.4 主轴直径及传动轴的确定.9 第 2 章 组合机床总体设计.10 2.1 被加工零件工序图的绘制.10 2.1.1 工序图应表示的内容.10 2.1.2 绘制被加工零件工序图的注意事项.10 2.2 加工示意图的绘制.11 2.2.1 加工示意图的表示和内容.11 2.2.2 加工示意图的画法及注意事项.12 2.2.3.刀具选择.12 2.2.4 导向装置的选择.13 2.2.5 选定的主轴类型尺寸外伸长度和选择接杆.15 2.2.6 确定动力部件的工作循环及工作行程.15 2.2.7 其它应该注意的问题.17 2.3 机床联系尺寸图.18 2.3.1 联系尺寸图的主要内容.18 2.3.2 动力部件的选择.18 2.3.3 具体动力部件的选择.19 2.3.4 夹具轮廓尺寸的确定.19 2.3.5 机床的装料高度的确定.20 2.3.5 主轴箱轮廓尺寸的确定.20 2.4 编制机床生产率计算卡.21 装 订 线 II 2.4.1 理想生产率 Q1.21 2.4.2 实际生产率 Q.22 2.4.3 机床负荷率 负 .23 2.4.4 生产率计算卡.23 第 3 章 夹具设计.25 3.1 定位方式的选择.25 3.2 夹紧元件.26 3.2.1 设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则.26 3.2.2 夹紧力方向的确定原则.26 3.2.3 夹紧力作用点的选择.26 3.2.4 夹紧力大小的计算.27 3.2.5 夹紧压板的选择.27 3.3 夹具设计及操作的简要说明.28 第 4 章 组合机床主轴箱设计.29 4.1 主轴箱简介.29 4.2 绘制主轴箱设计原始依据图.29 4.2.1 此图的“三图一卡”数据.29 4.2.2 传动系统设计.29 总 结.30 谢 辞.31 参考文献.32 附 录.33 第 1 页 共 33 页 装 订 线 第 1 章 拟定组合机床总体设计方案 组合机床是以通用部件为基础，配以少量专用部件，对一种或若干种工件按预 先确定的工序进行加工的机床。它针对被加工零件的特点及工艺要求 ，按高度集中 工序原则设计的一种高效率的专用机床。设计组合机床前，首先应根据组合机床完 成工艺的一些限制及组合机床各种工艺方法能达到的加工精度、表面粗糙度及技术 要求，解决零件是否可以利用组合机床加工以及采用组合机床加工是否合理的问题。 如果确定零件可以利用组合机床加工，那么，为使加工过程顺利进行，并达到要求 的生产率，必须在掌握大量的零件加工工艺资料基础上，统盘考虑影响制定零件工 艺方案、机床配置型式、结构方案的各种因素及应注意的问题。经过分析比较，以 确定零件在组合机床上合理可行的加工方法（包括安排工序及工艺流程，确定工序 中的工步数，选择加工的定位基准及夹压方案等） 、确定工序（或工步）间加工余量、 选择合适的切削用量、相应的刀具结构、确定机床配置型式等，这些便是组合机床 方案制定的主要内容。 1.1 零件分析 被加工零件：齿轮油泵盖 工件材料： HT 300 HB187255 生产纲领： 6.5 万件/年（单班） 技术要求： 钻 67 孔 1.2 工艺分析 工艺分析是设计组合机床最重要的一步，必须认真分析被加工零件的工艺过程， 深入现场全面了解被加工零件的特点、加工部位、夹紧方式、工艺方法和加工过程 所用的刀具，切削用量及生产率等。 选择单工位、卧式单面组合机床使机床结构简单、工件可靠、更符合多、快、 好的要求。 第 2 页 共 33 页 装 订 线 1.2.1 确定工艺方案的原则 1)粗、精加工工序的安排：必须根据零件的生产批量、加工精度、技术要求进 行全面分析，按照经济地满足加工要求的原则，合理解决粗、精加工工序的安排。 2)工序集中与分散的处理：运用多种不同刀具，采用多面、多工位和复合刀具 等方法，在一台机床上对一个或几个零件完成复杂的工艺过程，从而有效率的提高 生产率，取得刚好的经济效果。 3)组合机床是针对某种零件或零件某道工序而设计的，正确选择加工用定位基 准是确保加工精度的重要条件，同时也有利于实现最大限度的集中工序，从而减少 机床台数的效果。 1.2.2 选择定位基准的原则及应注意的问题 1)应尽量选择零件设计基准作为组合机床加工的定位基准，这样可减少基准不 重合误差，保证加工精度，但在某些情况下，却必须改用其它作定位基准。 2)选择定位基准应确定工件定位稳定。尽量采用已加工的较大平面为定位基准， 这对于精加工尤为重要。在不得已的情况下，才选那些与加工表面有一定关系的、 经过仔细清理平整的毛面作定位基准。切记，定位基准不可选在铸件或锻件的分型 面上，也不要选在有铸孔的部位，否则将影响定位精度。 3)统计表面基准原则，即在各台机床上采取共同的定位基面来加工零件不同表 面上的孔或同一表面上的孔完成不同的工序，这对工序多的箱体类尤为重要。 4)当被加工零件部具备理想的定位基准（如定位面小而切削力大） ，或者工件刚 性不足时，为防止加工时工件变形，振动而影响加工精度，可在机床上设置辅助支 撑，以增加定性和承受较大的切削力。 1.2.3 确定夹压位置应注意的问题 第一保证零件夹压后定位稳定。为使工件在加工过程中不产生振动和移动，夹 压力要足够，压夹点布置应使夹压合力落在定位平面内。 第一， 尽量减少和避免零件夹压后变形，消除其对加工精度的影响。为此，应 避免把夹压点放在零件加工孔的上方和容易引起变形之处。加工刚性差或高度较高 的箱体零件，应使夹压力尽可能沿着箱体墙壁和肋，直接对准定位支撑。对刚性差 的零件应适当增加辅助支撑或采用多点夹压方法，以使夹压力分布均匀，减少夹压 变形，提高加工精度。 1.2.4 被加工零件特点及定位基准 被加工零件特点主要依据零件的材料、硬度、加工部件的结构形状、零件刚性、 定位基准面的特点。本工件为 HT300 b=300MPa 硬度 HB187255，孔中心线与定 位基面平行，夹紧方式为液压夹紧。根据被加工零件上述特点，因而采用卧式组合 机床。