油泵盖板组合机床设计.docx
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油泵盖板组合机床设计
摘要
制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱,其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平、生活水准和国防实力。
而制造业的生产能力主要取决于制造装备——机床的先进程度。
本文对油泵盖板连接孔的加工工艺进行了详细的分析,就其孔的加工提出了“一次装夹,多工位加工,达到产品图样的精度要求”的思路。
根据这一思路设计了钻孔组合机床设计。
该组合机床由立柱、立柱底座、中间底座、液压滑台、动力箱、多轴箱等组成。
本文对各部分的设计进行了详细的计算和论证。
关键词:
组合机床,油泵盖板,主轴箱
Abstract
TheManufactureisanimportantsupportofeconomicdevelopmentinacountryorarea.Itslevelofdevelopmentstandsfortheeconomicpower,technicalandscientificlevel,livingstandardandnationaldefensivepowerofthecountryorarea.Whilethecapabilityofproductionintradeofmanufacturemostlydependsontheadvancedproducingequipment-machinetool.
Thispaperhascarriedoutdetailedanalysisforthetheoilpumpprocessingtechnologyofgearreducerthatjoinshole,theprocessingforitsholehaveputforwardthetrainofthoughtof"oncepackfolder,workpositionisprocessed,reachtheprecisionrequirementofproductpattern".Accordingtothistrainofthought,havedesignedthefour-axlefirstworkdrillingmachineofbitalignment.
Thispaperpresentsthedesignandcalculatingofeachpartofthismachinetool.
Keyword:
Modularmachinetool,Oilpumpcover,Clutchplate
第1章绪论
组合机床,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。
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,可减少物料的搬运和占地面积,实现工序集中,提高了生产效率和降低成本。
1.1组合机床简介
组合机床transferandunitmachine,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70%~90%,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。
1.2组合机床的历史
最早的组合机床于1911年在美国制成,用于加工汽车零件。
1953年,美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商,确定了组合机床通用部件标准化的原则。
初期,各机床制造厂都有各自的通用部件标准。
为了提高不同制造厂的通用部件的互换性,便于用户使用和维修。
1973年,国际标准化组织(ISO)公布了第一批组合机床通用部件标准。
1975年,中国第一机械工业部颁布了中国的第一批组合机床通用部件标准。
二十世纪70年代以来,随着可转位刀具、密齿铣刀、镗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。
铣削平面的平面度可达0.05毫米/1000毫米,表面粗糙度可低达2.5~0.63微米;镗孔精度可达IT7~6级,孔距精度可达O.03~O.02微米。
专用机床是随着汽车工业的兴起而发展起来的。
在专用机床中某些部件因重复使用,逐步发展成为通用部件,因而产生了组合机床。
1.3组合机床加工方式
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。
1.4组合机床的部件分类
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,包括各种底座和支架;输运部件用以输送工件或主轴箱至加工工位;控制部件用以控制机床的自动工作循环;
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。
控制部件是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。
辅助部件有润滑装置、冷却装置和排屑装置等。
1.5组合机床的发展
为了使组合机床能在中小批量生产中得到应用,往往需要应用成组技术,把结构和工艺相似的零件集中在一台组合机床上加工,以提高机床的利用率。
这类机床常见的有两种,可换主轴箱式组合机床和转塔式组合机床。
组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动,以简化结构、缩短生产节拍;采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统,以提高工艺可调性;以及纳入柔性制造系统等。
1.6组合机床的工艺范围
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、抛光等。
1.7组合机床的特点
同通用机床和专用机床相比,组合机床有如下特点:
(1)由于组合机床是由70-90%的通用部件组合而成,必要时要进行改装组成新的机床这就是说组合机床有改进更新的优越性,通用部件重复使用。
(2)组合机床可以同时在各个方向采用几把刀具加工不同的表面。
这样在孔隙加工中能很好的保证各孔之间相互位置精度的准确性,是实现工序集中的最好途径。
也是提高生产率的有效设备。
(3)组合机床是按具体加工对象设计的。
因而可以按最合理的工艺规程进行加工,而在通用机床上很难实现。
(4)多数组合机床是采用了多轴设计。
对箱体类零件或类似于箱体类零件进行加工这样保证了产品质量、减少了工序间搬运、改善了劳动条件、减少所用设备数量,同时组合机床占地面积小、能合理应用空间。
(5)由于组合机床大多数是通用部件,而只有少数专用部件。
这样可减少机床生产时间和费用,维护和维修也简单方便。
(6)组合机床通用部件可以组织指定的专门厂家生产。
由于采用精密高效设备,有利于提高部件性能、降低成本。
第二章机床设计简介
2.1设计的目的
机床设计毕业设计,其目的在于通过机床主运动机械变速传动系统的结构设计,使我们在拟定传动和变速的结构方案过程中,得到设计构思、方案的分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅资料等方面的综合训练,树立正确的设计思想,掌握基本的设计方法,培养基本的设计方法,并培养了自己具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。
2.2设计内容
(1)运动设计根据给定的被加工零件,确定机床的切削用量,通过分析比较拟定传动方案和传动系统图,确定传动副的传动比及齿轮的齿数,并计算主轴的实际转速与标准的相对误差。
(2)动力设计根据给定的工件,初算传动轴的直径、齿轮的模数;确定动力箱;计算多轴箱尺寸及设计传动路线。
完成装配草图后,要验算传动轴的直径,齿轮模数否在允许范围内。
还要验算主轴主件的静刚度。
(3)结构设计进行主运动传动轴系、变速机构、主轴主件、箱体、润滑与密封等的布置和机构设计。
即绘制装配图和零件工作图。
(4)编写设计说明书
2.3设计要求
评价机床性能的优劣,主要是根据技术—经济指标来判定的。
技术先进合理,亦即“质优价廉”才会受到用户的欢迎,在国内和国际市场上才有竞争力。
机床设计的技术—经济指标可以从满足性能要求、经济效益和人机关系等方面进行分析。
2.4机床的设计步骤
1.调查研究
研究市场和用户对设计机床的要求,然后检索有关资料。
其中包括情报、预测、实验研究成果、发展趋势、新技术应用以及相应的图纸资料等。
甚至还可以通过网络检索技术查阅先进国家的有关资料和专利等。
通过对上述资料的分析研究,拟订适当的方案,以保证机床的质量和提高生产率,使用户有较好的经济效益。
2.拟定方案
通常可以拟定出几个方案进行分析比较。
每个方案包括的内容有:
工艺分析、主要技术参数、总布局、传动系统、液压系统、控制操作系统、电系统、主要部件的结构草图、实验结果及技术经济分析等。
在制定方案时应注意以下几个方面:
(1)当使用和制造出现矛盾时,应先满足使用要求,其次才是尽可能便于制造。
要尽量用先进的工艺和创新的结构;
(2)设计必须以生产实践和科学实验为依据,凡是未经实践考验的方案,必须经过实验证明可靠后才能用于设计;
(3)继承与创造相结合,尽量采用先进工艺,迅速提高生产力,为实现四个现代化服务。
注意吸取前人和国外的先进经验,并在此基础上有所创造和发展。
3.工作图设计
首先,在选定工艺方案并确定机床配置形式、结构方案基础上,进行方案图纸的设计。
这些图子包括:
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,统称“三图一卡”设计。
并初定出主轴箱轮廓尺寸,才能确定机床各部件间的相互关系。
其次,绘制机床的总装图、部分部件装配图、液压系统图、PLC接线图和梯形图。
然后,整理机床有关部件与主要零件的设计计算书,编制各类零件明细表,编写机床说明书等技术文件。
最后,对有关图纸进行工艺审查和标准化审查。
第3章组合机床的总体设计
3.1组合机床方案的制定
3.1.1制定工艺方案
零件加工工艺将决定组合机床的加工质量、生产率、总体布局和夹具结构等。
所以,在制定工艺方案时,必须计算分析被加工零件图,并深入现场了解零件的形状、大小、材料、硬度、刚度,加工部位的结构特点加工精度,表
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