梳棉机箱体结合件钻孔专机设计论文【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 题目： 梳棉机箱体结合件钻孔专机设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 学生姓名： 指导教师： （职称： 副教授 ） （职称： ） 2013 年 5 月 25 日买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 无锡 太湖学院本科毕业设计（论文） 诚 信 承 诺 书 本人郑重声明 ：所呈交的毕业设计（论文） 梳棉机箱体结合件钻孔专机设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 学 号： 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 无锡 太湖学院 信 机 系 机械工程及自动化 专业 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、题目及专题： 1、 题目 梳棉机箱体结合件钻孔专机设计 2、专题 二、课题来源及选题依据 来源于工厂生产实际。 随着着工业生产规模化、专业化、 集中化、高度机械化乃至自动化的步伐的加快，在进行工件加工时，要求考虑使用专用机床和夹具。组合机床和组合机床自动线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。某企业因生产发展需要，拟开发 梳棉机箱体结合件钻孔组合机床 ， 因此， 选定 “ 梳棉机箱体结合件钻孔组合机床 设计” 这一工厂实例作为课题具有实际意义。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 设计原始参数：零件 工序图一张；生产纲领： 2 万 /年；单班制； 完成满足生产需要的机床夹具设计、组合机床总体设计、组合机床多轴箱设计（折合零号图 3 张以上） ； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 编制设计说明书一份 ； 完成英文技术资料翻译 800010000 字符 ； 四、接受任务学生： 班 姓名 五、开始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师 签名 签名 签名 教 研 室 主 任 学科组组长研究所所长 签名 系主任 签名 2012 年 11 月 12 日买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 要 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。它一般采用多轴、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。 1本文从五个方面即梳棉机箱体结合件的加工工艺、组合钻孔工序的夹具设计、液压控制系统设计和液压元器件的选择、组合机床设计 对梳棉机箱体结合件的制造做了详细的阐述，简要说明了现代制造工艺和制造设备与梳棉机的关系。 通过对生产批量的分析来确定梳棉机箱体结合件的加工方案，同时找出最佳的工艺方案；在组合钻孔工序的工装设计过程中，通过实际，根据夹具设计原则与设计方法取得夹具设计的最优化方案；对孔的加工精度做了深入研究，优化了加工工艺路线；在设计液压控制系统的过程中，将双 面钻孔组合机床 作 为对象， 根据 液压系统设计的基本原理， 制定出合理的液压系统图。液压元件的规格 依据对系统主要参数的计算从而确定；在设计组合机床的过程中， 通过具体实例和设计经验 , 说明了通用件 (如液压滑台，动力箱等 )的选取及专用部件（如主轴箱）的设计计算。 关键词： 组合机床；多轴箱；钻夹具 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 he of is on of of or It is or at or be of in a of be to an of of a of of in a of of of to at to to in of as an of of of on of of in to in of of as he 文档就送您 纸全套 ， Q 号交流 401339828 或 11970985 V 目 录 摘 要 . . 录 . V 1 绪论 . 1 课题的研究内容和意义 . 1 内外的发展概况 . 1 课题应达到的要求 . 1 2 工艺方案的拟定 . 2 棉机箱体结合件零件的工艺技术分析 . 2 . 2 . 2 位分析、基准选取及制定工艺路线 . 3 基准的选择 . 3 择精基准 . 3 要工序分析 . 4 艺路线 . 4 3 钻夹具设计 . 6 棉机箱体结合件钻孔专机夹具分析 . 6 本定位原理分析 . 6 紧力 “三要素 ”，方向，作用点，大小 . 6 位夹紧方案的确定 . 6 具选择及切削用量的选取 . 7 术分析 . 7 具选择 . 7 削用量的选取 . 7 作行程的确定和钻模板的设计 . 7 轴尺寸类型及接杆选择 . 8 具体设计 . 8 4 组合机床总体设计 . 12 加工零件工序图 . 12 加工零件工序图的作用与内容 . 12 制被加工零件图的规定及注意事项 . 12 工示意图 . 13 工示意图的作用和内容 . 13 择刀具、导向及有关计算 . 13 床联系尺寸图 . 14 床联系尺寸图作用 . 14 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 绘制机床尺寸联系总图之前应确定的内容 . 14 床分组 . 15 5 液压系统设计 . 18 压压紧系统设 计 . 18 . 18 定液压系统参数 . 19 定液压系统图 . 19 削 进给液压系统设计 . 19 . 19 定液压系统参数 . 21 定液压系统图 . 21 择液压元件 . 22 6 多轴箱 右主轴箱设计 . 24 制多轴箱设计原始依据图 . 24 轴、齿轮的确定及动力运算 . 25 轴箱传动设计 . 27 7 技术经济性分析 . 32 工工艺的制定 . 32 具定位的加紧 . 32 合机床的应用 . 32 8 结论和展望 . 33 论 . 33 望 . 33 致 谢 . 34 参考文献 . 35 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 绪论 课题的研究内容 和 意义 人们把梳棉机看成纺纱厂的“心脏”。就梳棉机来讲 :它是利用包在刺辊、锡林、道夫、盖板上的针布对纤维进行梳理加工的。在梳理过程中 ,完成将纤维束分梳成单纤维 ,将各纤维均匀、混合 ,并清除尘杂疵点和短绒。上述分梳、除杂、均匀、混合作用效果的好坏 ,将直接影响成纱质量 ,而分梳成单纤维又是除杂、均匀、混合的基础。本文结合前有文章，以梳棉机箱体结合件为例进行了工艺技术及加工设备、装夹设备的简单设计。 本文结合组合机床在梳棉机制造过程中的应用现状，用梳棉机箱体结合件的加工为例，介绍了工艺、工装、组合机床的设计过程及其与经济效益之间的关系。 1 内外的发展概况 由于国内梳棉机的科研力量比较薄弱，所以我国梳棉机的研制主要是在吸收国外先进技术的基础上进行，国外梳棉机出条速度叫高，国外各公司先后推出了梳棉机 些梳棉机普遍具有 国际先进水平，国外又于 2004年推出了 达到约 400m/消化吸收并结合我国研究高产梳棉机的经验基础上，中国纺机集团清梳机械事业部于 2004年推出了 202型高产梳棉机，可以被认为是我国的第四代梳棉机，主要满足国产清梳联的要求。 3在我国已有以下研发经历和记载 : 50年代初期，利用测绘传统弹性针布梳棉机，制造成功国产第一代梳棉机，结束了我们梳棉机制造上的空白，进入我国纺织行业利用国产梳棉机的新时代。 于 1965年设计制造并批量生产的 取代 种典型金属针布高产梳棉机。 80年代 : 90年代 : 1984年由山东纺织工程学会著作的高产梳棉机研制工作组三十周年纪念专刊着重分享了部分组员的一些研究方面的体会和经验方面的总结 ; 以上都是针对早期梳棉机的一些情况进行编写的，而且主要介绍的是高产梳棉机试验工作组的研究情况，内容也主要局限于梳棉机的工艺技术理论方面，而对梳棉机加工设备的发展现状没有系统的总结。青岛纺机厂 2003年编写的 梳棉技术发展与创新文献汇编整理了有关近 30篇有关梳理技术方面较有价值的文章。 2 课题应 达到的要求 本文从五个方面即 梳棉机箱体结合件的加工工艺、组合钻孔工序的夹具设计、液压控制系统设计和液压元器件的选择、组合机床设计 对梳棉机箱体结合件的制造做了详细的阐述，简要说明了现代制造工艺和制造设备与梳棉机的关系。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 2 工艺方案的拟定 棉机箱体结合件零件的工艺技术分析 梳棉机箱体结合件零件如图 图 棉机箱体结合件图 主要技术参数如下： (1) 上下两平面的光洁度 (2) 两侧面、两端面及结合面的光洁度 (1) 光洁度：轴向中心孔、横向孔及其余 (2) 平行度： (3) 同轴度 (4) 垂直度 纹孔 6 位置度 一般公差为 即可。 术要求 (1) 时效处理 (2) 涂防锈漆 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 通过对图上众多标准及要求分析，可找出此工件上重要的加工表面和孔：底面 B、结合面 F、端面 M、轴向孔 52、横向孔 47、 62、 90，这样在分析选取时就以保证这些部位的技术要求为前提。 位分析、基准选取及制定工艺路线 根据生产纲领，该零件属于大批大量生产，因此采用砂型铸造的方法来进行毛坯生产。该零件的各个表面均为毛坯面，为加工需要，先加工一基准面为后备工序做准备。该箱体结合件分为箱体和箱盖两部分，箱体外形面有侧面 A、端面 M、底面 B，依据便于装夹的原则及利于后续加工的原则，确定箱体底面 B 作为多道工序加工的基准面。 有以上分析： 基准的选择 如图 示 图 位加紧图 以 F 面为粗基准，定位装夹简单可靠。 择精基准 从各个表面的精度位置进行分析，如图 示： 图 位加紧图 以 B 面作为精基准。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 这样在后续加工过中，装夹方便可靠，又能满足加工要求。其它各面的加工精度虽然比基准面要高，但与基准面无特殊的形位公差，因此只需一次粗加工即可。 要工序分析 (1) 箱体结合面 F 的粗糙度为 B 面和 A 面 及端面为定位基准，进行加工。 (2) 主轴孔 52 的定位：该孔有同轴度和平行度要求，因此，定位时以基准面 B 为主定位面，侧面 A 为副定位面，为防止轴向窜动在端部加一定位销。 (3) 孔 47、 62、 90 的定位：此三孔中， 62、 90 有严格的位置要求，这两孔的加工应以 B 面为主定位面，端面为辅助定位面，采用卧式组合镗床进行加工。 47 加工方法类似。 (4) 工序前后分配的注意事项：在大批大量生产过程中，粗精加工应分开进行，这样工件能得到较好的冷却，减少热应变及内应力变形的影响，有利于保 证加工精度。同时可以避免粗加工产生振动等不利因素，也有利于精加工机床精度的保持。 艺路线 基于以上分析，工艺路线制定如下： 0# 铸造 5# 时效处理 10# 漆底漆 15# 划线 20# 粗铣箱体底面 25# 粗、精铣箱体结合面 30# 粗、精铣箱盖结合面 35# 钻 孔，铰制两销孔 40# 钻 孔，攻制 6 螺钉 纹孔 45# 粗、精铣两侧面 50# 粗、精铣两端面 55# 粗、半精、精镗 52 孔，刮环槽 55 60# 粗、半精、精镗 62、 90 孔 65# 粗、半精、精镗 47 孔，刮环槽 0# 钻两端面 6，攻制 6纹孔 75# 钻、攻制箱体底面螺纹孔 80# 钻、铰 6孔 85# 锪 20 孔，钻、攻制 纹孔 90# 锪 25 孔，钻、攻制 纹孔 95# 钻、攻制侧面 纹孔 100# 清洗去毛刺 105# 检验 110# 涂防锈漆 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 注： (1) 工艺路线中， 45#、 50#两工序采用双面复合式多工位铣刀，一次加工完成。 (2) 钻孔和攻制螺纹孔的工 序建议采用组合机床，可以大大提高加工效率。 (3) 镗孔工序采用多工位镗刀，一次完成加工。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 3 钻夹具设计 棉机箱体结合件钻孔专机夹具分析 据工件不同的生产条件，可以有各种不同的安装方法 (1)找正安装法； (2)夹具安装法。 本定位原理分析 这里所说的 6点定位中， 6个自由度的消除，便于制定出较相对较合适的定位夹紧方案一个物体可以在空间有 6个独立的运动，即沿 X、 Y、 平移运动，分别记为 。 1X 、1Y 、 1Z ；绕 X、 Y、 为 x 、 y 、 z ，习惯上，把上述 6个独立运动称作 6个自由度用一个支承点限制工件的一个自由度，用六个合理分布的支承点限制工件的六个自由度，使工件在机床或夹具中取得一个正确的加工位置，即为工件的六点定位原理。如果工件的六个自由度用六个支 承点与工件接触使其完全消除，则该工件在空间的位置就完全确定了。 4例如讨论长方体工件时，可以在底面布置 3个不共线的约束点，在侧面布置 2个约束点，在端面布置一个约束点，则底面约束点可以限制 2X 、 2Y 、 2Z 3个自由度，侧面约束点限制 1X 、 1Z 2个自由度，端面约束点限制 y。这个自由度，就完全限制了长方体工件6个自由度 7 紧力“三要素”，方向，作用点，大小 夹紧力方向夹紧力的方向应使需要最小的夹紧力，不应破坏工件定位并指向主要定位表面应在不破坏定位的前提下确定夹紧力作用点的位置应在支撑范围内确定夹紧力作用点的位置；夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位。确保在加工工件的过程中不会产生转动或震动在不影响加工精度前提下控制加紧变形程度夹紧力作用 点数目应均匀的分布在工件的接触面上，接触变形小 ( 3 )夹紧力的作用点应靠近工件的加工部位夹紧力阔别加工部位，因此钻床应在加工部位加上辅助夹紧机构，以防止加工时发生振动，影响加工质量和安全。夹紧力大小的估算加工过程中，工件受到切削力、离心力、惯性力及重力等的作用，理论上夹紧力的作用应与上述力 (力矩 )的作用相平衡。但是切削力的大小和方向在加工过程中是变化的，因此夹紧力的大小只能进行粗略的估算。估算的方法： ( 1 ) 找出对夹紧最不利的瞬时状态，估算此状态下所需的夹紧力。 ( 2 ) 为了简便，只考虑主要因素在 力系中的影响，略去次要因素在力系中的影响。 ( 3 ) 根据工件状态，列出力摇臂钻床 (力矩 )的平衡方程式，解出夹紧力的大小，还应适当考虑安全系数。 5 位夹紧方案的确定 如图 1元件属于箱体类元件。一般的定位方法有：一面两销定位法和两面一销定位法。通过比较分析决定采用两面一销定位法。在钻孔加工时，底面和侧面采用定位板进行定位，端面采用定位钉来限制工件自由度。通过分析发现，该工件被完全定位。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 具选择及切削用量的选取 术分析 孔的类型：螺纹孔 精度等级： 6H 材料：灰铸铁 硬度： 端面为通孔 加工深度 L=10端面为盲孔 加工深度 L=15 具选择 一般的钻头类型决定于加工性质，被加工孔的位置，工件材料，生产批量及经济性等。此工序中的螺纹孔无特别加工要求，属于直径小、深度浅、生产批量大、材料为常用铸铁。参考组合机床设计 荐使用标准高速锥柄麻花钻。但采用这种钻头，由于其倒锥度大，钻头与钻套间隙也较大，股组合机床上的位置精度较低， 大约 想提高精度，可采用以下几项措施： (1) 适当选取导向套到工件表面距离及导套长度。 (2) 减少导向套和钻头间隙。 (3) 减少钻头的制造公差和倒锥度。 此外，还可采用硬质合金锥柄锪直柄麻花钻，这可提高钻头的耐用度，但其切削速要提高，走刀量也比高速钢钻头低。 削用量的选取 由于组合机床有大量刀具同时工作，为了使机床正常工作，不经常停车换刀，而达到较高的生产率。所选择的切削用量比一般通用机床的切削用量要低一些。总体上说：在采用多轴加工的组合机床的 切削用量和切削速度要低一些。根据现有组合机床使用情况，多轴加工的切削用量比通用机床单刀加工的切削用量约 30%左右。 查阅组合机床设计 工直径： d=削速度： v=12m/ n=732r/给量： f=r 钻头的实际参数，查阅金属机械加工工艺人员手册 07 作行程的确定和钻模板的设计 (1)钻模板设计： 钻模是用来保证工件孔系的位置精度的。他应有足够的 强度和刚度，避免因变形而影响钻套的导向精度。在组合机床孔加工工序中，除采用刚性主轴加工方法外，多数情况下多数情况下都让切削刀具在导向装置中工作。在本道孔加工工序中因主轴为非刚性主轴，故采用钻模导向装置，其作用是： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 1) 保证刀具对工件的正确位置。 2) 保证各刀具相互间的正确位置。 3) 提高刀具系统的支承刚度。 已知钻头直径 d=照组合机床设计 择钻模板厚度为 L=22模板形式为固定式钻模板，钻套采用可换式钻套，这样便于磨损后可以快速更换 。钻套、衬套、钻套螺钉其具体参数具体参数机床夹具设计手册 换钻套 图 2308：钻套用衬套 图 2径 :d=12外径： D=16310：钻套用螺钉 图 26 钻模板与被加工零件之间的距离不宜过大，取 48 (1)工作行程的确定： 在本道工序加工过程中，采用组合机床进行加工，各动力头工作情况一样，故其工作循环也一样： 由于被加工孔无特殊要求，故采用如图 图 作行程图 设计过程中注意的因素： 1) 量生产，加工效率要求很高，要求每次加工耗时少，因此。快进距离不宜过长。 2) 过程中，无需考虑孔内壁是否有直线痕或螺旋痕。 9 3) 钻孔前至少在加工表面前 3 从而确定： 工进距离 向原因等因素取 30 轴尺寸类型及接杆选择 主轴尺寸详见第五章主轴箱设计。 接杆：查组合机床简明设计手册 8用特长可调接杆。 具体设计 位支撑的选择 根据前面所述，本工序采用两面一销的定位方式，即底面限制三个自由度；侧面为一买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 窄长平面限制两个自由度；端面为一定位销限制一个自由度。 结合实际生产情况：批量大，生产率高。这样的话，加工过程中，会频繁的移动工件位置，对定位表面产生摩擦， 定位精度减低，夹具体使用寿命减低。基于这种情况，在实际过程中，采用面支撑板代替底面定位支撑。这样更换较方便，成本较低，同样侧面用以支撑板代替，端面仍是用定位销定位。 选用支撑板及销的情况如下图： 图 位元件 支撑板的选用参照机床夹具设计手册 2撑钉的选用参照机床夹具设计手册 2 夹具结构设计及尺寸确定 (1) 设计原则： 由于此工件为大批大量生产，需满足以下几点要求： 1) 安装方便，夹紧迅速可靠 2) 结构刚度好 3) 夹具设计误差小最好采用一体结构。 10 (2) 方案确定，如图 示：