1、潍坊学院本科毕业设计（论文）目录中文摘要 .英文摘要 .前言 .1第 1 章 组合机床概述 .21.1 组合机床的概述 .21.2 组合机床的技术发展趋势 .3第 2 章 组合机床工艺方案的制定 .42.1 零件的工艺分析 .42.2 组合机床切削用量的选择 .52.3 组合机床配置形式的选择 .6第 3 章 组合机床的总体设计 .63.1 被加工零件工序图 .63.2 加工示意图 .73.3 动力部件的选择 .93.4 组合机床生产率的计算 .113.5 机床联系尺寸图的绘制 .143.5.1 机床装料高度的确定 .143.5.2 夹具轮廓尺寸的确定 .143.5.3 侧底座轮廓尺寸的确定
2、.143.5.4 主轴箱轮廓尺寸的确定 .14结束语 .17参考文献 .18致谢 .19潍坊学院本科毕业设计（论文）摘要组合机床与传统的机床相比具有效率高、精度高、成本低等优点。组合机床是按高度集中的原则设计的。本设计设计说明书针对泰山-12 拖拉机变速箱前端盖镗孔组合机床设计的设计进行说明。本次设计通过了解被加工零件的加工特点、精度和技术要求、定位夹紧情况、生产效率及机床的结构特点等，确定在组合机床上完成的工艺内容及加工方法即加工工艺，并绘制被加工零件工序图。通过查阅相关标准和计算，选择组合机床的通用部件，计算切削用量及机床生产率。最终确定机床各部件之间的相互关系，绘制机床的尺寸联系图、加工
3、示意图和生产率计算卡。最后完成组合机床总体设计。关键词：工艺方案 组合机床总体设计 切削用量 生产率计算卡潍坊学院本科毕业设计（论文）ABSTRACTCombination machine is more efficient, more accurate and lower cost. Combination machine is designed according the fundamental, which highly centralized, or, more correctly. The topic of design is that the design of combinati
4、on machine, which can boring the TaiShan-12front gearbox. We,ve learned the characteristic of the part designed ,accuracy and specification ,locating and fixing ,productivity and machining structure by the practice .Then the technological operation and work order can be determined which can be finis
5、hed in combination machine. We can referent some standard books to select general parts, compute cut feed and productivity. Finally we will determind the relationship of every part, draw a sketch map of the machine and productivity card. Finally we finish the design.Keywords: Technological plan; fra
6、me design; cut feed; productivity card潍坊学院本科毕业设计（论文）1前言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。组合机床在汽车、摩托车和压缩机等制造部门有广阔的发展前景。本次设计是对拖拉机变速箱前端盖镗孔的组合机床的总体设计。此课
7、题来源于潍坊拖拉机厂，随着市场的发展，变速箱的需求量增多，普通机床生产率难以满足市场需求，所以该设计的目的在于提高其生产效率，提高其加工质量，降低加工成本。本说明说旨在说明总体设计的过程，主要内容包括：根据零件特点制定工艺方案、机床配置形式的选择、切削用量的选择、机床生产率的计算和机床联系尺寸图绘制等内容。本次毕业设计过程理论计算和通用部件的选择等均适用于实际生产。而且实际生产会大大提高生产率。通过本次毕业设计，本人的将理论知识运用于实践的能力和独立解决本专业一般工程技术问题的能力得到提高;并且树立了良好的设计思想和工作作风。潍坊学院本科毕业设计（论文）2第 1 章 组合机床概述1.1 组合机
8、床的概述组合机床（transfer and unit machine）是以系列化和标准化的通用部件为基础，配以少量专用部件对一种或多种工件按预先确定的工序进行切削加工的机床。兼有万能机床和专用机床的优点。通用零部件通常占整个机床零部件的 7090，只需要根据被加工零件的形状及工艺改变极少量的专用部件就可以部分或全部进行改装，从而组成适应新的加工要求的设备。由于在组合机床上可以同时从几上方向采用多把刀具对一个或数个工件进行加工，所以可减少物料的搬运和占地面积，实现工序集中，改善劳动条件，提高生产效率和降低成本。将多台组合机床联在一起，就成为自动生产线。组合机床广泛应用于需大批量生产的零部件，如汽
9、车等行业中的箱体等。另外在中小批量生产中也可应用成组技术将结构和工艺相似的零件归并在一起，以便集中在组合机床上进行加工。组合机床一般可完成的工艺范围有：铣平面、刮平面、车端面、车锥面、钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、倒角、切槽、以及加工螺纹、滚压、拉削、磨削、抛光工序。组合机床一般采用多轴、多刀、多序、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
10、具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，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。组合机床的通用部件按功能分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件 5 类。动力部件为机床提供主运动和进给运动，主要有动力箱（将电动机的旋转运动传递给主轴箱） 、切削头（装在各个主轴上，用于各单一工序的加工） 、动力滑台（用于安装动力箱或切削头，以实现进给运动） ；支承部件用以安装动力滑台、带有进给机构的切削头或夹具等的部件，有侧底座、中间底
11、座、支架、可调支架、立柱和立柱底座等；输运部件用以输送工件或主轴箱至加工工位的部件，主要有分度回转工潍坊学院本科毕业设计（论文）3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；辅助部件包括润滑、冷却和排屑装置等。根据配置型式，组合机床可分为单工位和多工位两大类。其中单工位组合机床按被加工面的数量又有单面、双面、三面和四面 4 种，通常只能对各个加工部位同时进行一次加工；多工位组合机床则有回转工作台式、往复工作台式、中长立柱式和回转鼓轮式 4 种，能对加工部位进行多次加工。通用部件按功能可分为动力部件、支承部件、输送部
12、件、控制部件和辅助部件五类。1.2 组合机床的技术发展趋势近几年组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器、缝纫机、自行车、阀门、矿山机械、冶金、航空、纺织机械及军工等部门已获得广泛的使用，一些中小批量生产部门也开始推广使用。我国在组合机床及其自动线上将获得较快的发展，其发展方向为：1、提高通用部件的水平 衡量通用部件水平的主要标准是：品种规格齐全，动、静态性能参数先进，工艺性好，精度高和精度保持性好。目前应注意开发适应强力铣削的大功率动力滑台，高精度镗削头和高精度滑台，以及适应中、小批生产的快调、速换动力部件和支承部件。机械驱动的动力部件具有性能稳定，工作可靠等优点。目前，机械驱动的动力部件
13、应用了交流变频调速电机和直流伺服电机等，使机械驱动的动力部件增添了新的竞争能力。动力部件采用镶钢导轨、滚珠丝杠、静压导轨、静压轴承、齿形皮带等新结构，支承部件采用焊接结构等。由于提高了部件的精度和动、静态性能，因而使被加工的工件精度明显提高，表面粗糙度减小。2、提高生产率 目前组合机床及其自动线的生产率不断提高，循环时间一般是12 分钟，有的只用 1030 秒。提高生产率的主要方法是改善机床布局，增加同时加工的刀具，减少加工余量，提高切削用量，提高工作可靠性以及缩短辅助时间等。为了减少自动线的停车损失，提高自动线的柔性，采用电子计算机进行自动线的管理。3、扩大工艺范围 现在组合机床及其自动线一
14、般已不是完成一个工件的某几道工序，而常常是用于完成工件的全部加工工序。除过去完成平面铣削、钻孔、扩孔、锪孔、攻丝、粗镗孔外，现在已扩大到能完成车削、磨削、拉削、精镗以及非切削加工（如检查、自动装配、清洗、试验以及打印分类等）工序。4、提高加工精度 现在在组合机床及其自动线上又纳入了很多精加工工序，如进行 1 级精镗，保证孔加工位置度在 0.02 毫米。为了使自动线能稳定地保证加工精度，已广泛采用自动测量和刀具自动补偿技术，保证调刀不停车。5、提高自动化程度 目前组合机床及其自动线发展十分迅速，越来越多的组合机潍坊学院本科毕业设计（论文）4床用于组成自动线，组合机床本身则是全自动方向发展的。为此
15、，重点是解决工件夹压自动化和装卸自动化。6、提高组合机床及其自动线的可调性 为了提高中小批生产的一些箱体件的生产率，近几年来发展了可调的多工序多刀具的组合机床及其自动线，它们大多采用数字程序控制。除早期发展的多品种、成组加工的组合机床及其自动线外，还创造了自动换刀和自动更换多轴箱的组合机床，还有用于加工中小批生产箱体零件的可自动更换对多轴箱的组合机床。用一台这样的机床就能完成一种工件的全部工序加工，能起到一条流水线的作用。特别是数字程序控制的发展，为发展这种机床创造了更有利的条件。7、创制超小型组合机床 为了适应仪器仪表工业小箱体加工需要，创制超小型组合机床是必需的。这种机床多由超小型气动液压
16、头配置而成，体积小，效率高，并能达到高的加工精度。8、发展专用组合机床及其自动线 随着组合机床技术的发展，过去一直被认为需按具体加工对象专门设计，而是可以作为通用品种进行成批生产的，用户根据自己加工产品的需要，配上刀具及工艺装备，即可组成加工一定对象的高效机床。第 2 章 组合机床工艺方案的制定本次设计的组合机床用于钻削变速箱前端面的 2 个孔和镗削前端面 1 个孔，并且要达到其加工精度。为了满足其加工精度的要求，我们首先要对加工的零件做工艺方案的分析，制定组合机床工艺方案是设计组合机床最重要的步骤之一。工艺方案制定的正确与否，将决定机床能否达到“重量轻、结构简单、效率高、质量好”的要求。2.
17、1 零件的工艺分析零件特点的分析：(1) 加工工序和加工精度 被加工零件需要在组合机床上完成的工序及加工精度，是制定机床工艺方案的主要依据。本组合机床为钻孔：3 个孔孔的精度分别为：50D4（ +0.05） 18D3（ +0.027） 18.5(2) 被加工零件特点 工件硬度：HB 170241, 材料：HT 200, 铸件(3) 工件生产方式 被加工零件的生产批量的大小，对机床工艺方案制定也有影响。变速箱的粗加工、半精加工、精加工分别在不同的机床上进行。这样，机床虽然多一些，但由于生产批量很大，从提高生产率、稳定保证加工精度的角度来讲仍然是潍坊学院本科毕业设计（论文）5合理的。工艺基面的分析
18、：（1） 箱体类零件是机械加工中工序多，精度要求高的零件。这类零件一般有较高精度的孔需要加工，又常常要在几次安装下进行。因此通常定位基准选择“一面两孔”的定位方法。但是本次设计中不具备“一面两孔”的条件所以选择“三平面”定位基准法。选择底面 Y 为工艺基面（2） 夹紧面为与前端面相邻的下端面，左端面和后端面边缘部分。加工工艺的分析：（1） 加工精度：18 的通孔无精度要求，加工铰孔精度为 IT3，镗孔精度为 IT5（2） 加工余量：加工 18 通孔时无精度要求可直接加工，加工 18 的孔加工余为 0.1 毫米，加工 50 的孔加工余量为 1.0 毫米。（3） 刀具选择：标准钻头 18.5mm
19、可调试手用铰刀 17.9mm 镗刀49mm2.2 组合机床切削用量的选择组合机床的正常工作与合理地选用切削用量，即确定合理的切削速度、工作进给量和切削深度，有很大关系。切削用量选择适当，能使组合机床以最少的停车损失，最高的生产效率，最长的刀具寿命和最好的加工质量，也就是多快多省地进行生产。组合机床切削用量的选择：（1） 当钻孔加工直径为 18.5 时切削用量的选取可查表，查阅组合机床设计P47 表 2-7 可知：工件材料为HT200，HB 为 170241，其切削速度为 10-18 米/分，走刀量为 0.180.25 毫米/转。对各主轴转速的选取，当取切削速度 V 为 13.15 米/分时，加
20、工 18.5 孔的那根主轴的转速为： 。分转 /8.260D1Vn对走刀量的选取，考虑到工件系灰铸铁件，材质较差，可选用较低的数值，即取为 0.196 毫米/转。f（2） 当铰孔加工直径为 18 时切削用量的选取可采查表，查阅组合机床设计P49 表 2-13 可知：工件材料为HT200，HB 为 170241，其切削速度为 26 米/分，走刀量为 0.81.5 毫米/转。对主轴转速的选取，当取切削速度 V 为 15.15 米/分时，加工 18 孔的那根主轴的转速为： 。分转 /7.23D10Vn对走刀量的选取，考虑到工件系灰铸铁件，材质较差，可选用较低的数值，即取为 0.219 毫米/转。f潍
21、坊学院本科毕业设计（论文）6（3） 当镗孔加工直径为 50切削用量的选取可采用查表法，查阅组合机床设计P50 表 2-15 可知：工件材料为 HT200，HB 为 170241，其切削速度为 2035 米/分，走刀量为 0.180.25 毫米/转。对各主轴转速的选取，当取切削速度 V 为 32.14 米/分时，加工 50 孔的那根主轴的转速为： 。分转 /7.204D1Vn对走刀量的选取，考虑到工件系灰铸铁件，材质较差，可选用较低的数值，即取为 0.249 毫米 /转。f对切削深度的选取，因在实体上钻孔，故其数值均为加工孔径的一半，即取 t 为0.5D。2.3 组合机床配置形式的选择我们在选择
22、机床配置方案时，反对贪大求全，应正确处理先进性和可靠性的关系，选择符合多快好省的机床方案。根据动力箱和主轴箱的安装形式不同，机床的配置形式有以下几种：卧式组合机床、立式组合机床、倾斜式组合机床和复合式组合机床。根据本人设计的题目综合分析，我们有具有固定夹具卧式单工位单面组合机床和具有移动工作台的多工位组合机床。综合分析零件的特点，加工部位（单面加工） ，尺寸精度比较高，粗糙度要求及生产率的要求等要求。我们选择固定夹具卧式单工位单面组合机床。该类组合机床加工该工位时有以下优点：（1） 夹具误差和加工误差小，所以精度高。（2） 满足生产效率的要求。（3） 结构简单，经济性可靠性高。（4） 体积小，
23、重量轻。综合比较，所以我们选择具有固定夹具卧式单工位单面组合机床。第 3 章 组合机床的总体设计组合机床的总体设计，就是针对具体的被加工零件，在先定的工艺和结构方案的基础上，进行方案设计、图纸绘制。这些图纸包括被加工零件工序图、加工示意图、机床尺寸联系图和产率计算卡。3.1 被加工零件工序图被加工零件工序图的作用和要求：潍坊学院本科毕业设计（论文）7被加工零件工序图是根据选定的工艺方案，表示在一台机床上或一条自动线上完成的工艺内容，加工部分的尺寸及精度，技术要求，加工定位基准，夹压部位，以及被加工零件的材料，硬度和在本机床加工前毛坯情况的图纸。它是组合机床设计的主要依据，也是制造使用时，调整机
24、床，检查精度的重要技术文件。被加工零件工序图应包括下列内容：(1)被加工零件的形状和轮廓尺寸及与本机床设计有关的部位的结构形状及尺寸。(2)加工用定位基准，夹压部位及夹压方向。以便依此进行夹具的定位支承（包括辅助定位支承） ，限位夹紧，导向系统的设计。(3)本道工序加工部位的尺寸，精度、表面粗糙度、形状位置尺寸精度及技术要求，还包括本道工序对前道工序提出的要求（主要指定位基准） 。图 3.1 加工工序图(4)必要的文字说明。如被加工零件编号、名称、材料、硬度、重量及加工部位的余量等。3.2 加工示意图零件加工的工艺方案通过加工示意图反映出来，加工示意图是组合机床设计的重要图纸之一，在机床总体设计中占重要地位，它表示被加工零件在机床上的加工过程、刀具、辅具的布置状况以及其夹具、刀具等机床各个部件的相对位置关系，机床的工作行程等，它也是设计夹具，主轴箱及选择刀具动力部件的主要依据，同时也是调整
