汽车发动机附件箱多孔加工专机的设计Word文档格式.docx
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Keywords:
combinationmachine;
specialfixtures;
driveaxlehousing;
Parts
前言
组合机床是凭借通用部件为基础,并按照工件特定形状和加工工艺为其设计专用部件和夹具,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、多工序、多面或多工位同时加工的方式,生产效率要比通用机床高几倍乃至几十倍。
由于选用标准化和系列化的通用部件,根据需要灵活配置,能缩短机床设计和制造周期。
因此,组合机床兼有低成本和高效率的优点,在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪表、军工及缝纫机、自行车等轻工业行业大批大量生产中已获得广泛应用。
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。
近年来,组合机床不仅在数量和品种上有了很大的发展,而且在加工工艺、机床配置型式、适用范围和控制技术等方面都有不少的创新和发展:
随着科技的发展,关键技术问题的攻关,组合机床朝着柔性化、数控化、高精度、高生产率、多品种、短周期、组合机床及其自动线超高速和超高精度方向发展!
机床夹具是在机床上加工零件时所使用的一种工艺设备,主要用于实现工件的定位和加紧,使工件加工时相对于机车、刀具有正确的位置、以保证工件的加工质量和生产率的要求。
组合机床夹具更是保证工件能正常加工,达到规定要求的重要部件。
本课题所设计的组合机床,刀具对工件的加工顺序为平行加工,组合机床的配置形式为单面。
机床带有一套固式定夹具,根据所需的加工面数布置动力部件,动力部件选择为:
卧式,工件安装在机床的固定夹具里,夹具和工件固定不动,动力滑台实现进给运动,滑台上的动力箱连同多轴箱实现切削运动设计过程中,既需要考虑实现工艺方案,保证加工精度、技术要求及生产率,又考虑到机床操作、维护、修理、排屑的方便性。
此次课程设计,分为组内分工设计。
组内成员分别设计夹具和多轴箱,配合完成组合机床整套设计。
此设计为组合机床及其夹具部分设计。
在组员多轴箱设计同学的辅助下顺利完成设计。
本课程设计的完成,主要依赖于指导老师无私的指导讲解、大学几年的努力、网上查阅的各种相关资料、图书馆无数的纸质文件以及自身的不懈奋斗。
其中老师的指导,更是起了关键性的作用,所谓画龙点睛之笔!
本次课程设计虽说顺利完成,却也困难重重。
但这些也正好为以后走上工作岗位提高了实习经验,尤其是如何遵循理论又不拘泥于理论,这对缺乏实践经验的我来说是个挑战。
1绪论
1.1组合机床的组成及特点
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专用机床。
通用部件是组成组合机床的基础,是具有特定功能,按标准化、系列化、通用化原则设计制造的组合机床基础部件。
它具有统一的联系尺寸标准,结构合理,性能稳定。
组合机床的通用化程度是衡量其技术水平的重要标志。
通用部件按其功能通常分为五大类:
动力部件,支撑部件、输送部件、控制部件和辅助部件。
用来传递动力,实现工作运动的通用部件如动力滑台、动力箱、具有各种工艺性能的动力头称为动力部件。
用于安装动力部件、输送部件等的通用部件如侧底座、中间底座、立柱、立柱底座、支架等称为支撑部件。
组合机床的特点:
1)主要用于棱体类零件和杂件的孔面加工。
2)生产率高。
因为工序集中,壳多面、多工位、多组、多刀同时自动加工。
3)加工精度稳定。
因为工序固定,壳选用成熟的通用零件、精密夹具和自动工作循环来保证加工精度的一致性。
4)研制周期短,便于设计、制造和使用维护,成本低。
因为通用化、系列化、标准化程度高,通用零件占70-90,通用件壳组织批量生产进行预制或外购。
5)自动化程度高,劳动强度低。
6)配置灵活。
因为结构模块化、组合化。
可按工件或工序要求,用大量通用部件和少量专用部件灵活组成各种类型的组合机床或生产线;
机床易于改装;
产品或工艺变化时,通用部件一般还可以重复利用。
1.2多轴箱设计介绍
我所设计的多轴箱是根据被加工零件上孔的数量,形状和分布位置、规格(长×
高)740×
315,其中箱体的厚度是180mm,前盖是55mm,后盖是90mm。
箱体中间布置24mm宽的齿轮三排、在箱体与后盖之间的空间布置一排齿轮。
为装配和维修方便,主轴箱两侧都装有侧盖,在箱体的上部还配有螺塞两只,旋开螺塞,可作加油孔,换上起吊钩,可用于起吊主轴箱
主轴箱的主轴外伸直径共有¢30、¢38两种规格,外伸长度均为55mm,传动轴直径有¢20㎜和¢26㎜两种规格。
主轴箱内配有手柄轴,以便装卸和调整刀具。
手柄轴布置在主轴箱的中部,且转速较高的位置上,调整时可兼顾两头,且操作方便。
所有主轴和手柄轴的前端的密封均采用毛毡圈密封装置。
主轴箱的润滑采用型式R21-1的叶片泵进行,当主轴箱工作时,由传动轴上的齿轮啮合直接装在泵轴上的齿轮,使润滑泵4同时工作,打出的油经圆形分油器11分向各润滑部位,其中三个出油口润滑箱体内部齿轮,另一出油口接通可调管接头,由油管接至滑台润滑装置,可自动润滑导轨。
主轴的支承型式分为两种:
1.前后支承均采用单列圆锥滚子轴承的主轴,此类主轴在布置轴承时,均采用“反装置”的结构型式,以使其结构稳定,支承处具有较高的刚性,且调整方便;
多轴箱装配图中G519轴为带有轴承座的错开布置的单列圆锥滚子轴承主轴,目的为了加大主轴直径,提高主轴的刚度。
2.前后支承均为单向推力轴承和无内环的滚子轴承的主轴,G419和G418轴,由于相邻主轴之间的距离较小,为保证主轴承受较高的切削扭矩,此处的主轴直径均为采用20㎜,轴承的布置采用二层错开。
传动轴和手柄轴的前后支承都采用单列圆锥滚子轴承,并均采用“反装置”结构。
1.3液压系统
本液压系统有五个集成块,本身带有单向行程调速阀,当滑台启动后,就快进,然后挡块压住行程调速阀变为工进,工进结束后,另一个挡块使滑台快速返回。
其主要有以下几个特点:
1.油箱采用限压式变量叶片泵,最大流量为25升/分,快速进前时,该泵可以输出最大流量,在工件进给时,由于压力升高,该泵的流量自动减小。
因此节省了输入功率,而且,因为没有大量高压返回油箱,避免了一般油箱中常见的油温过高毛病。
2.油箱采用Y100L-6型电动机,功率只有1.5瓦,转速只有910转/分,延长了叶片泵寿命。
3.油箱设计新颖,结构简单,维修方便,油泵吸油口的滤油器装右侧面,便于定期清洗。
油标带有温度计,可随时检查油液温度。
油箱容量为100升、注入20号油液。
4.全部采用行程控制来实现顺序动作,不用压力控制、能可靠地避免意外事故的发生。
1.4汽车发动机的基本构造
汽车发动机的种类虽多,但其基本结构大体相同,一般都是由两大机构和六大系统组成。
1、两大机构:
1)曲柄连杆机构:
包括气缸体、活塞连杆组和曲柄飞轮组,是发动机借以产生动力,并将活塞的直线往复运动转变成曲柄的旋转运动输出动力的机构。
2)配汽机构:
包括气门组和气门传动组,其作用是使可燃混合气体及时充入气缸并在燃烧后及时将废气从气缸中排出。
2、六大系统:
1)燃油供给系统:
汽油机的燃油供给系统由油箱、汽油滤清器、汽油泵、化油器(节气门体)、喷油器、油轨(燃油喷射式发动机)、空气滤清器和进气止支管等组成。
2)点火系统:
汽油机的点火系统包括分电器、点火线圈和火花塞等。
3)冷却系统:
由水泵、节油器、风扇和散热器等组成。
4)润滑系统:
由油底壳、滤油器、条压阀和安全阀等组成。
5)发电系统:
由蓄电池、发电机和调节器等组成。
6)起动系统:
由起动机和其附属装置组成。
1.5国内外的发展状况
在我国,组合机床发展已有28年的历史,其科研和生产都具有相当的基础,也已经广泛应用到很多行业。
是目前机械制造业实现产品更新,进行技术改造,提高生产效率和高速发展必不可少的设备之一。
组合机床及其自动线是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备。
它的特征是高效、高质、经济实用,因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业。
我国传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制,它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件(近年研制的组合机床加工连杆、板件等也占一定份额),完成钻孔、扩孔、铰孔,加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台,在孔内镗各种形状槽,以及铣削平面和成形面等。
组合机床的分类繁多,有大型组合机床和小型组合机床,有单面、双面、三面、卧式、立式、倾斜式、复合式,还有多工位回转台式组合机床等;
随着技术的不断进步,一种新型的组合机床——柔性组合机床越来越受到人们亲睐,它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换,配以可编程序控制(PLC)、数字控制(NC)等,能任意改变工作循环控制和驱动系统,并能灵活适应多品种加工的可调可变的组合机床。
另外,近年来组合机床加工中心、数控组合机床、机床辅机(清洗机、装配机、综合测量机、试验机、输送线)等在组合机床行业中所占份额也越来越大。
由于组合机床及其自动线是一种技术综合性很高的高
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