ZH1105柴油机齿轮室盖多孔钻组合机床总体及夹具设计上课讲义.docx
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ZH1105柴油机齿轮室盖多孔钻组合机床总体及夹具设计上课讲义
ZH1105柴油机齿轮室盖多孔钻组合机床总体及夹具设计
ZH1105柴油机齿轮室盖多孔钻组合机床总体及夹具设计
摘要:
组合机床是由大量通用部件和少量的专用部件组成的专用机床。
为了提高柴油机齿轮室盖得生产效率,满足被加工零件的精度要求,本课题设计了一台用于加工ZH1105柴油机齿轮室盖多孔钻孔的组合机床。
本组合机床可以同时加工ZH1105柴油机齿轮室盖左面上的6个M6的螺纹底孔、6个∅20的平面;右面上的6个∅10的光孔、1个M14的螺纹底孔、1个M8的螺纹底孔3个∅10的光孔;后面上的3个∅9的光孔、1个M12的螺纹底孔。
本课题主要阐述组合机床的总体设计和夹具设计。
在满足工艺要求的基础上,绘制了“三图一卡”,确定了该组合机床的整体布置方案。
在夹具设计过程中,采用方便可靠的一面两销的定位,以工件的左面作为主定位面限制3个自由度,由一个圆柱定位销限制2个自由度,由一个削边定位销限制剩下的一个自由度,从而限制了被加工零件的6个自由度。
该组合机床夹具选用安全方便的液压夹紧方式,设计了夹具的总体结构和主要零件,对夹具进行了误差分析,夹紧力的计算。
该组合机床不仅保证了钻孔精度,还提高了加工效率,降低了工人的劳动强度,较好地完成了设计任务。
关键词:
组合机床;钻孔;夹具设计
本设计来自:
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DesignofGeneralandFixtureofModularMachineToolforPorousDrillingofHousingCoverforGearofZH1105
Abstract:
Modularmachinetoolisaspecial–purposemachinetoolconsistedthatiswithalargenumberofgeneral-purposecomponentsandasmallnumberofspecial-purposecomponents.Inordertoimprovethehousingcoverforgearefficiencyandsatisfytheprecisionoftheprocessedparts,thesubjectaimsatdesigningamodularmachinetoolusedfordrillingholes,whichareonthreesideofhousingcoverforgearofZH1105.Themodularmachinetoolcanprocess6basicholesofM16screw,countersinksixdiaphragmswhichthediameteristwentyontheleftsideofhousingcoverforgearofZH1105;sixdiaphragmswhichthediameteristen,onebasicholesofM14screw,onebasicholesofM8screwandthreediaphragmwhichthediameteristenontherightside,andthreediaphragmswhichthediameterisnine,onebasicholesofM12screwontherightside.Thedesignmainlyillustratesthegeneraldesignofthemodularmachinetoolandthefixturedesign.Onthebasisofmeettingthetechnicalrequirements,thecompletionofthetechnologicaldrawingofthepartwhichneedtobemanufactured,thegeneraldrawingofmodularmachinetool,drawingofcutterdisplayandtheefficiencycardofmanufacture,anddeterminesthegenerallayoutprogramofthemodularmachinetool.Intheprocessofdesigningthefixture,usetheconvenientandreliablepositioningofthetwoholesonthesamesideareused,andthebottomoftheworkpieceispositionedasamajorsidewhichrestrictsthethreedegreesoffreedom,acylindricalpinrestrictstwodegreesofthefreedom,acuttingedgepinrestrictstheleftdegreesofthefreedomsothatitrestrictssixdegreesofthefreedomoftheworkpiece.Thefixtureofthemodularmachinetoolusesthesafeandconvenienthydraulicclamping,designsthegeneralstructureandmajorpartsoffixture,carriesontheerroranalysisandcalculationsofclampingforce.
Themodularmachinetoolcannotonlyguaranteetheaccuracyofdrillingtheholes,butalsoenhancetheprocessingefficiencyandreducethelaborintensity.
Keyword:
Modularmachinetool;Drilltheholes;Designoffixture
1引言
1.1概述
本次设计的课题是ZH1105型柴油机齿轮室盖多孔钻孔组合机床总体及夹具设计。
该课题来源于盐城市江淮动力。
现在该集团迫切需要改善现有的生产条件,进行提高生产率、改善产品质量方面的技术改造,使产品的合格率上升,增加产量,适应市场竞争的需要,提高经济效益。
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的专用机床。
组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方法,生产效率比通用机床高几倍至几十倍。
由于通用部件已标准化和系列化,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,并可用来组成自动生产线。
正如[1]一中所说,组合机床对多孔钻削加工具有较大的优势,它按孔的坐标分布位置实行一次加工,保证了孔的坐标位置尺寸精度。
这也是本次设计的目的所在,设计这台组合机床,就是为了在保证加工精度的基础上,提高生产效率。
组合机床的设计,目前基本上有两种方式:
其一,是根据具体加工对象的特征进行专门设计,这是当前最普遍的做法。
其二,随着组合机床在我国机械行业的广泛使用,广大工人和技术人员总结出生产和使用组合机床的经验,发现组合机床不仅在其组成部件方面有共性,可设计成通用部件,而且一些行业在完成一定工艺范围内的组合机床是极其相似的,有可能设计为通用机床,这种机床称为“专能组合机床”。
这种组合机床不需要每次按具体加工对象进行专门设计和生产,而是设计成通用品种,组织成批生产,然后按被加工零件的具体需要,配以简单的夹具及刀具,即可组成加工一定对象的高效率设备。
总之,组合机床一般用于加工箱体类或特殊形式的零件。
加工时,工件一般不旋转,由刀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、钻孔孔、铣削端面、切削平面、切削内外螺纹以及加工圆和端面等。
二十世纪70年代以来,随着可转位刀具、密齿铣刀、钻孔孔尺寸自动检测和刀具自动补偿技术的发展,组合机床的加工精度也有所提高。
本设计主要的内容:
针对原有的ZH1105齿轮室盖左、右、后三个面上37个孔多工序加工、生产率低、位置精度误差大的问题而设计的,从而保证孔的位置精度、提高生产效率,降低工人劳动强度。
本人的设计分工是总体设计和夹具部分的设计,主轴箱部分的设计由同组其他同学担任。
总体设计:
制定工艺方案,确定机床配置型式及结构方案;三图一卡设计,包括被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图和生产率计算卡。
夹具设计:
夹具总装图,夹具体零件图,其它零件图,有关计算、校核等。
本次的设计思路:
工艺方案的拟订:
为工艺方案在很大程度上决定了组合机床的结构配置和使用性能。
因此,在确定工艺方案制定合理之前,通过毕业设计实习深入现场了解了被加工零件的结构特点、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技术要求,根据工件的加工要求和特点,按一定的原则、结合组合机床常用的工艺方法、充分考虑各种因素,并经技术经济分析后拟订出先进、合理、经济、可靠的工艺方案。
确定机床配置型式及结构方案:
据工件的结构特点、工艺要求、生产率要求、工艺方案等,确定本课题的配置型式,采用工序集中进行加工。
定出影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构型式。
总体设计:
选定了工艺方案并确定了机床配置型式、结构方案的基础上,进行组合机床总体方案图样文件设计。
其内容包括:
被加工零件图、加工示意图、机床联系尺寸图和生产率计算卡。
一般,在总体设计的过程中,需要对机床夹具方案进行考虑,画出夹具方案草图,并要初定出主轴箱轮廓尺寸,这样才能够确定出机床各部件间的相互关系。
夹具设计:
夹具是组合机床的重要专用部件。
根据确定的工艺和结构方案,按照加工示意图和机床联系尺寸图等开始设计,绘制夹具总装配图,在绘制好的夹具总装配图的基础上,绘制所有的非标准零件图。
1.2课题设计的总体思路
设计思路:
A.工艺方案的确定在确定工艺方案之前,需要通过实习对被加工零件的结构特征的了解,并对加工精度,加工位置和加工要求的熟悉,有利于确定经济可行的方案。
B.机床配置及结构的确定根据零件的结构,选择合适的机床结构,尽可能多选用公用部件和标准件。
C.总体设计在确定前面的方案的时,通过计算得到生产率卡和绘制“三图”,根据计算选择合适的主轴箱的轮廓尺寸和动力设施。
D.夹具的设计首先确定夹紧方案、定位方式和夹紧力的计算,然后选用相应的标准部件和标准件,绘制夹具装备图和夹具的相关的零件图。
本次设计的组合机床同时加工三个端面,大大提高了生产效率,降低了劳动强度,从而降低了零件的加工成本。
2组合机床总体设计
组合机床的总体设计要注重工件及其加工的工艺分析,制订出合理的工艺方案,才能设计出合理的专用机床。
根据指定的加工要求,提出若干个工艺方案,选择最优的。
工艺方案的确定决定了专用机床的结构、性能、运动、传动、布局等一系列问题。
所以,工艺方
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