1、 图 书 分类号： 密 级： 毕业论文 (设计 ) 生产阀芯的专用机床设计 THE DESIGN PAPER OF SPECIAL MACHINE TOOLS OF VALVE ELEMENT MANUFACTURING 机电学院论文 (设计 ) I 学位论文原创性声明 本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标 注。 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 论文作者签名： 日期： 年 月 日 学
2、位论文版权协议书 本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 论 文作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 机电学院论文 (设计 ) I 摘要 目前，国内外较为成熟并普遍使用的专用机床，其原理大体相同。通过发动机将动力通过多轴箱传输出去，使连杆和镗刀转动，再通过滑台实现
3、进给。本设计主要是机床总体设计和夹具设计等部分，夹具设计主要是夹具装配图设计。此外，还要选择合适的液压滑台，满足进给需求。查阅相关手册和资料来确定主轴相关的尺寸；为了保证高加工精度，采用“上 下 V 型块定位 ”为夹具； 本课题设计的专用机床，设计简单，上下 V 型块固定回转体零件，从而保证加工精度，提高了劳动生产率。在平常的设计过程中，尽量全部选用通用件，从而减少制造成本。 为了操作和设计简单，选用了我们学习的 PLC 控制电气部分。 设计主要采用 CAD 制图。 关键词 ：阀芯；液压滑台；主轴箱；夹具； PLC 控制 机电学院论文 (设计 ) II Abstract At present,
4、 domestic and foreign mature and widespread use of special machine tools, much the same principle. The engine will power through multi-axle transmission out so boring tool rod and rotated through slide realize feed. This design is the overall design of the machine tool and fixture design and other c
5、omponents, fixtures designed primarily fixture assembly design plans. Also, select the appropriate hydraulic slide, meet feed demand. Access to relevant manuals and related data to determine the size of the spindle; in order to ensure high-precision machining, the use of “up and down the V-block pos
6、itioning“ for the fixture; machine tools for the design of this project, the design is simple, the upper and lower V-block fixed rotary body parts, so as to ensure precision, improve labor productivity. In the normal design process, as far as possible all use common parts, thereby reducing manufactu
7、ring costs. In order to operate and simple in design, the choice of how we learn PLC control electrical parts. The main use of CAD design drawing. Key words Spool hydraulic Sliding table spindle box Fixture PLC control 机电学院论文 (设计 ) III 目 录 摘要 .I Abstract . II 1.绪 论 . 1 1.1 专用机床概述 . 1 1.2 该课题研究的目的和意义
8、 . 1 1.3 机床的地位和发展历程 . 1 1.4 国内外该研究技术现状 . 2 1.4.1 国内组合机床现状 . 2 1.4.2 国外组合机床现状 . 3 1.5 发展趋势 . 3 1.6 本课题所要研究的目的、设计的内容和要求 . 3 1.6.1 设计的目的 . 3 1.6.2 设计内容 . 4 1.6.3 设计要求 . 4 1.7 机床的设计步骤 . 4 1.7.1 调查研究 . 4 1.7.2 制定方案 . 4 2.专用机床总体设计 . 5 2.1 专用机床方案制定 . 5 2.1.1 制定工艺方案 . 5 2.1.2 专用机床的结构方案 . 5 2.1.3 机床总体布局的确定 .
9、 6 2.2 组合机床切削用量和刀具的选取 .错误 !未定义书签。 2.2.1 组合机床切削用量的选择满足的特点 .错误 !未定义书签。 2.2.2 切削用量的选取要面对的问题 .错误 !未定义书签。 2.3 选择切削 用量 .错误 !未定义书签。 2.4 组合机床切削用量计算步骤 .错误 !未定义书签。 2.4.1 选用高速钢钻 扩复合刀具 .错误 !未定义书签。 2.4.2 选用硬质合金镗刀来进行加工 .错误 !未定义书签。 2.5 刀具耐用度的校验 .错误 !未定义书签。 2.5.1 检验钻 扩复合刀具耐用度 .错误 !未定义书签。 2.5.2 镗刀耐用度的校验 .错误 !未定义书签。
10、2.6 主轴直径的计算 .错误 !未定义书签。 2.6.1 钻 -扩复合刀具主轴直径的计算 .错误 !未定义书签。 2.6.2 镗刀主轴直径的计算 .错误 !未定义书签。 3.组合机床主轴箱的设计 .错误 !未定义书签。 3.1 主轴箱的用途 .错误 !未定义书签。 3.2 主轴箱的组成 .错误 !未定义书签。 3.3 多轴箱通用零件 .错误 !未定义书签。 3.4 主轴箱传动方案的确定 .错误 !未定义书签。 机电学院论文 (设计 ) IV 图 4-1 主轴传动示意图 .错误 !未定义书签。 3.4.1 对主轴箱传动系统的必要要求 .错误 !未定义书签。 3.4.2 齿轮模数的选择 .错误
11、!未 定义书签。 3.4.3 传动比的的选择及分配 .错误 !未定义书签。 3.4.4 传动装置的运动参数的计算 .错误 !未定义书签。 3.5 主轴箱总图的设计 .错误 !未定义书签。 3.6 主轴箱上的附件材料的设计 .错误 !未定义书签。 3.7 通用主轴 .错误 !未定义书签。 4 夹具的设计 .错误 !未定义书签。 4.1 机床夹具的组成 .错误 !未定义书签。 4.2 工件结构特点分析 .错误 !未定义书签。 4.3 夹具体的设计 .错误 !未定义书签。 4.4 夹具的性能及优点 .错误 !未定义书签。 4.5 夹紧力的计算 .错误 !未定义书签。 4.6 工件定位方案和定位元件的
12、设计 .错误 !未定义书签。 5.电气控制部分 .错误 !未定义书签。 5.1 PLC 的功能 .错误 !未定义书签。 5.2PLC 的特点 .错误 !未定义书签。 6.结论 . 7 7.致谢 . 8 8.参考文献 . 8 9.附录 . 9 附录一： . 9 附录二 . 10 附录三： . 11 机电学院论文 (设计 ) 1 1.绪论 1.1 专用机床概述 专用机床是基于 一系列普通专用机床，标准化组件，选用少量的专用部件组成。对于那些结构简单，拥有较高生产效率的普通的自动化机床，容易保证加工精度满足条件，并可以适应工件的变化，有一些调整，以重新组合的能力。联合机可以多片刀，多方位和多面的过程
13、中，特别适合于大型，大规模生产中的一个的一个或多个相似的部分或几道工序进行处理。组合机床完成钻，扩，铰，镗，攻丝，车削，铣削，磨削和轧制工艺 。 1.2 该课题研究的目的和意义 选用传统工具加工零件。它可以在一台专用机器钻孔，钻，铣磨工艺，生产效率高，精度和稳定性来实现。本文专为特定阀芯机生 产一个完整的传输过程中的公用部分，有利于提高大批量生产阀芯生产效率提高了精度的稳定性，节约社会资源。 1.3 机床的地位和发展历程 在日常的生产制造中，每个工厂都在努力开发生产高质量的的机械工具，机械制造业越来越趋向高效化和经济化，各种机械工具和仪器装备被广泛的应用到生产生活当中，我们平时学习中所了解到的
14、铸造，锻造，焊接，冲压的技术也一直在持续的发展。因为很多零件都受到形状精度、表面粗糙度等等因素的影响，尤其是一些非常复杂的精密零件，我们在机床上啊哟通过很多程序很多步骤来完成。在普通的机械类工厂中，机床加工 的工作量几乎接近总生产的一半分量，而且对于那些技术性要求很高的机器更为苛刻。所以好的机器生产好的零件，好的零件决定了机械制造业的质量和发展程度，从而决定了一个国家经济实力。如果机器的发展没有到达今天这个水平，现在社会也不会达到现如今这种物质高度文明的境地。 要想加快国家经济的发展，我们必须加强对工农业，国防经济等等的重视程度。所以必须要面对的问题就是努力加快机械制造业的发展，以机械产业带动
15、产业链，从而达到机械先进水平。要发展机械制造业，我们必须重视机床制造业，一个国家拥有好的基础，机械制造业才能稳步向前。所 以，无论是国门的相关部门还是国外都把机床行业技术水平的改善放在首要位置，只有这样国民经济才得到保障，人们的生活水平才能提高。 在人类社会的长期发展中，人们从生产实践中得到了很多启示，从而加快了机床的问世，这也代表着人类社会及技术经济的进步。在原始社会，人们通过砍伐树木得到了最原始的工具 木材，人们的各种生产活动都是驱动力，接着通过木材、石器以及一些陶瓷泥浆等等来制造所需要的物件，这个过程我们可以近似的看成一个机床的完成加工过程。18 世纪中期，通过机床加工金属零件可是慢慢得
16、到发展。当时一些偶够等发达的国家开 始从手工业向机械制造业方向转移，这也大大的加快了机床的飞速发展。 1797 年，开始用机机电学院论文 (设计 ) 2 械来代替手工控制，现在机器的原型由此就产生了。随着机械行业的持续发展，我们需要更多的实用工具来创建它，慢慢的，各种机床陆续诞生，车床、钻床、镗床等等机床也慢慢出现在人们的视线当中。 自从 1900 年以来，各种新材料被人们发掘出来，其中代表的有高速钢和硬质合金刀具，刀具的刚度、硬度不断的提高，从来机床主轴的转速也必须提高来满足 。与此同时各种各样的技术都在陆续出现，电动机，齿轮，轴承等等也开始快速发展。但是随着各种要求的出现，单一 的机床不能
17、满足要求，所以机床开始增添了好多“新伙伴”。 更高效的自动化机床，满足高精密需求的普通机床以及大型重型机床和加工特殊材料的专用机床也陆续开始问世。 20 世纪中期，随着电子技术、计算机技术的快速发展中，自动化机床得以实现。自动化机床最大的特点就是灵活性很高，可以带来大量的经济。 1 从机床的发展历程我们不难看出：机床的不断发展和壮大，必须建立在机械工业和科学技术的基础之上，从而实现精度要求，增加产品的种类。这也正是现代机床发展的大体趋势。 新中国成立后，由于闭关锁国和帝国主义的侵略，我国的制造工业相 当落后，而且发展十分缓慢。经济水平的增长也停滞不前。全国的工厂都没有达到生产的水平，只有少部分
18、城市才有一家两家规模极小的机械加工厂。 机床的快速发展要追溯到解放后，国家意识到机械行业的重要性，开始吧重点放在机床工业上面。国家开始合并小企业，整顿不合理的加工厂，在接下来的一段时间，机械工业扩大机械工业扩大迅速，一批新型的机械加工业开始出现在人们的视野之中。经过半个世纪的创新和发展，中国的机床工业可以算得上发展迅猛，各个大大小小的工厂相继出现，机床的种类也数不胜数，而且还开始大批出口到国外。 1.4 国内外该研究 技术现状 十九世纪初期，美国的科学家研究并制造了第一台组合机床。之后机械行业发展迅速。到目前为止，俨然已成为现代制造工业的关键设备之一。 组合机床的发展固然很好，但是我们仍然需要
19、注意很多问题，我们要不断吸收技术和科学，从而让组合机床发展更加完善。 1.4.1 国内组合机床现状 自从加入了 WTO，我国面对更多的机遇和挑战，这更加促使我们进步，不仅生产能力得到提高，产品出售也异常火爆。 （ 1）行业企业产品结构的变化 组合机床在我国发展很快，企业为发动机、能源、家电等行业提供设备。而中国加入WTO 也为组合机床的 发展铺下了垫脚石，从最近的生产中我们不难发现，数控机床在市场中所占的比例在不断上升，而传统意义上的机床从之前的占据主导地位到现在的不断缩机电学院论文 (设计 ) 3 减，也暗示着机床行业的发展走向。 （ 2）组合机床的前景 从 国内外的工业发展 历程我们可以看
20、到 ，实现机械自动化是一个由低级到高级、由简单到复杂、由不完善到完善的发展过程。只有 每个国家都重视自动化工厂的建设 ， 把机械自动化放在第一位，才能从生产过程中实现完全自动化 ， 才可以提高工厂生产效率，只有这样才能达到理想的阶段 全面自动化。 2 要想达到机床自动化，我们必须把机床和自动线结 合在一起。由于它设计很多的内容，所以实现起来并不是很容易我国的这种技术还是相当落后的，所以大部分都是从国外进口，从而实现国内的发展需要。这样就可能导致生产成本太高，投资风险很大等等不必要的麻烦。所以最好的方法就是我们能开发新的技术工艺，来实现这种机床的生产，从而不必依靠他国，可以自产自用，来满足用户需
21、求。 1.4.2 国外组合机床现状 国外机床技术发展很快，他们开始向一体化方面延伸，生产更高效，过程更灵活。他们可以实现加工精度结合在机器上，从而更进一步发挥机床的优势。它的过程相当集中，高效，多功能的短节拍 知道监控。机床技术的发展方向： （ 1）广泛应用数控技术 国外的工厂厂家都有一套属于自己的完整的加工流程，不仅部件系统完整，而且夹具的选择，主轴箱的设计都是可圈可点的，所以国外的组合机床加工精度比国内高的多。在这里我们要特别提出，标致汽车大家应该都非常熟悉，它的缸盖就是从国外公司购进，法国雷诺公司大家应该有所耳闻，它的机械工业技术水平已经达到很高的地步。 （ 2）发展综合自动化技术 自动
22、化技术的发展必须满足市场要求才能进一步促进其他相关产业的发展。，大规模生产效率高，不仅要完成一般的加工工艺制造系统的需求，并 完成了部分入行，从毛坯到成品关闭自动堆叠后的组装线的所有过程，以及下线，包装等。自动化技术的快速发展，一大批制造商开始转换了自己的生产模式，转而进行包装、检测和清洗。 2 1.5 发展趋势 现阶段我们研究的专用机床的组成部分，主要用于大批量的生产，对小批量特殊加工的开发生产的所有管理和技术的发展和改进工具也将被广泛应用在类似的应用，把产品集中起来，大批量的处理和组合，使机器可以重复利用。 1.6 本课题所要研究的目的、设计的内容和要求 1.6.1 设计的目的 本毕业设计
23、，主要是为了研究机床运动变速传动系统，在 拟定传动和变速的过程中，机电学院论文 (设计 ) 4 发挥想象，构想各种情况，做出可种假设。从而得到最终的目的，还必须查阅相关书籍和资料，找到设计机床所要求的数据和注意点。从而设计出一套完美的方案和方法，锻炼了我们的分析处理能力，同时活跃了思维，增强了计算能力 。 1.6.2 设计内容 (1) 运动设计 研究机床需要的切削用量，通过研究分析，得到所需的传动系统图。 (2) 动力设计 研究给定的部件，计算出传动轴所需的直径以及齿轮的齿数模数；。 (3) 结构设计 根据给定的条件，设计出主运动传动轴系、变速机构。绘制工作图。 3 (4) 编写设计说明 1.
24、6.3 设计要求 在生产中，机床性能由多种因素决定，最主要是根据机床高性能多经济指标来衡量的。只要能达到人们所需求的要求，并且设计方便，合理有效，消费者就肯定喜欢和支持，在国际市场上才有更大竞争力。 1.7 机床的设计步骤 1.7.1 调查研究 市场上的用户对机床的生产要求不同，从而设计机床我们也要根据要求来进行。 这时候我们就需要去图书馆查阅各种书籍和资料， 甚至还可以通过上网查找相关信息来完善加工要求。大量研究分析以上资料，找到游泳的信息，通过对比研究，找到最适合的方案，从而提 高机床的使用寿命，给用户带来巨大的利益。 1.7.2制定方案 通过前面列出的的调查研究方法，找到适合的设计方案，再结合国内外机床的发展方向和优缺点，制定一套合理的设计，最后通过图纸的方式呈现出来。
