組合機床以什麼部件為基礎

① 畢業論文

先發給你一點看看，合適的話加分，論文全文到你郵箱。這篇論文的全稱是：柴油機齒輪室蓋鑽鏜專機總體及夾具設計
1前言
組合機床是根據工件加工要求，以大量通用部件為基礎，配以少量專用部件組成的一種高效專用機床。組合機床的設計，有以下兩種情況：其一，是根據具體加工對象的具體情況進行專門設計。其二，隨著組合機床在我國機械行業的廣泛使用，廣大工人總結自己生產和使用組合機床的經驗，發現組合機床不僅在其組成部件方面有共性，可設計成通用部件，而且一些行業的在完成一定工藝范圍的組合機床是極其相似的，有可能設計為通用機床，這種機床稱為「專能組合機床」。這種組合機床就不需要每次按具體加工對象進行專門設計和生產，而是可以設計成通用品種，組織成批生產，然後按被加工的零件的具體需要，配以簡單的夾具及刀具，即可組成加工一定對象的高效率設備。
本次畢業設計課題來源於生產。ZH1105W柴油機齒輪室蓋孔加工及保證相應的位置精。在組合機床設計過程中，為了降低組合機床的製造成本，應盡可能地使用通用件和標准件。目前，我國設計製造的組合機床，其通用部件和標准件約占部件總數的70～80%，其它20-30%是專用零部件。考慮到近年來，各種通用件和標准件都出台了新的標准及標注方法，為了方便以後組合機床的維修，整個組合機床的通用件和標准件配置，都採用了新標准。
在對組合機床總體設計之前，需對被加工零件孔的分布情況及所要達到的要求進行分析，如各部件尺寸、材料、形狀、硬度及加工精度和表面粗糙度等內容。然後還必須深入基層進行實地觀察，體會組合機床的優點。接下來是總體方案的設計，總體方案設計的具體工作是編制「三圖一卡」，即繪制被加工零件工序圖，加工示意圖，機床尺寸聯系圖，編制生產率計算卡。最後，就是技術設計和工作設計。技術設計就是根據總體設計已經確定的「三圖一卡」，設計夾具等部件正式總圖；工作設計即繪制各個專用部件的施工圖樣，編制各零部件明細表。
夾具設計是組合機床設計中的重要部分，夾具設計的合理與否，直接影響到被加工零件的加工精度等參數。首先確定工件的定位方式，然後進行誤差分析，確定夾緊方式，夾緊力的計算，對夾具的主要零件進行結構設計。在夾具設計中，設計的主要思路是採用「一面兩銷」的定位方法，和液壓夾緊機構，這樣設計主要是為了鑽、鏜孔時的准確定位和高效率的生產要求。液壓夾緊方式解決了手動夾緊時夾緊力不一致、誤差大、精度低、工人勞動強度大等缺點。
在老師的指導下，不斷地對設計中的錯誤進行糾正，確定最好的定位夾緊方案；同時與同組同學進行探討計算出准確的數據選擇合理的通用部件。在不斷的探討修改中歷經3個月終於完成了這一課題的設計。

2組合機床總體設計
組合機床總體設計,就是依據產品的裝配圖樣和零件圖樣,產品的生產綱領,
現有生產條件和資料以及國內外同類產品的有關工藝資料等,擬訂組合機床工藝方案和結構方案,並進行方案圖樣和有關技術文件的設計。
2.1 組合機床工藝方案的制定
制訂工藝方案是設計組合機床最重要的步驟.為了使工藝方案制訂得合理、先進，必須認真分析被加工零件圖紙開始，深入現場全面了解被加工零件的結構特點、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技術要求及生產率要求等，總結設計、製造、使用單位和操作者豐富的實踐經驗，理論與生產實際緊密結合，從而確定零件在組合機床上完成的工藝內容及方法。
根據所提供ZH1105W柴油機齒輪室蓋的工序圖，分析被加工零件的精度，表面粗糙度，技術要求，加工部位尺寸，形狀結構；特點材料硬度。工件剛性及零件的批量的大小不同，設計的組合機床必須採用不同的工藝方法和工藝過程。
被加工零件需要在組合機床上完成的加工工序及應保證的加工精度是制定機床方案的主要依據。
此次設計的被加工零件是柴油機齒輪室蓋,其主要的加工工序如下:
a. 鑽6－M6－6H孔至￠5, 左側面;
b. 鑽6－￠9孔（深38）, 右側面;
c. 鑽3－￠9孔（深78）, 右側面;
d. 鏜￠45H8孔至￠43.5, 後側面;
e. 倒孔口角至￠46.6, 後側面.
被加工零件材料為HT250，結構為非對稱箱體，是三面加工。
根據各種要求，分析其優缺點，確定設計的組合機床採用機械卧式組合機床。根據所需加工孔的尺寸精度和表面粗糙度，可以確定這些孔的加工採用麻花鑽，即可滿足要，為了保證孔的加工刀具的直徑與加工部位尺寸相適應，需要專門設計製造。
2.2 定位基準的選擇
正確選擇組合機床加工工件採用的基準定位，是確保加工精度的重要條件。
本設計的柴油機齒輪室蓋是箱體類零件，箱體類零件一般都有較高精度的孔和面需要加工，又常常要在幾次安裝下進行。因此，定位基準選擇「一面雙孔」是最常用的方法，其特點是：
（a）可以簡單地消除工件的6個自由度，使工件獲得穩定可靠的定位。
（b）有同時加工零件五個表面的可能，既能高度集中工序，又有利於提高 各面上孔的位置精度。
（c）「一面雙孔」可作為零件從粗加工到精加工全部工序的定位基準，使零件整個工藝過程基準統一，從而減少由基準轉換帶來的累積誤差，有利於保證零件加工精度。
（d）易於實現自動化定位、夾緊，並有利於防止切屑落於定位基面上。
具體定點陣圖形見工序圖採用的是「一面兩銷」的定位方案，以工件的右側面為定位基準面，約束了z向的轉動；x向的移動；y向的轉動3個自由度。短定位銷約束了z向的移動；y向的移動2個自由度。長定位銷約束了x向的轉動1個自由度。這樣工件的6個自由度被完全約束了也就得到了完全的定位。
2.3 確定機床配置型式及結構方案
根據選定的工藝方案確定機床的配置型式，並定出影響機床總體布局和技術性能的主要部件的結構方案。
組合機床是根據工件交工需要，以大量採用通用部件為基礎，配以少量專用部件組成的一種高效專用機床，工藝方案已確定該組合機床是雙面鑽卧式組合機床，該機床是由動力箱，主軸箱，機械滑台，立柱，中間底座，夾具，立拄底座等組成。
組合機床裝配圖如下：
圖2-1 組合機床裝配圖
2.4 本工序的加工方法
2.4.1刀具的選擇
考慮到工件加工尺寸精度，表面粗糙度，切削的排除及生產率要求等因素，所以加工15個孔的刀具均採用標准錐柄長麻花鑽。
2.4.2 右側面鑽9-￠9
A. 切削用量的選擇
根據參考文獻[1]查表6-11高速鋼鑽頭切削用量。加工材料為鑄鐵，硬度200～241HBS,可知切削速度為10～18m/min,孔徑6～12mm。
進給量f mm/r 0.1～0.18mm/r。
鑽孔的切削用量還與鑽孔的深度有關，當加工鑄鐵件孔深為鑽頭直徑的6-8倍時，在組合機床上通常都是和其他淺孔一樣採取一次走刀的辦法加工出來的，不過加工這種較深孔的切削用量要適當降低些。
切削速度
進給量
轉速 （2-1）
可由參考文獻[12]表2.17可知圓整為470r/min。
實際切削速度 （2-2）
工進速度 （2-3）
工進時間 其中h為3-￠9的深度。 （2-4）
B. 切削功率，切削力，轉矩以及刀具耐用度的選擇
查參考文獻[1]表6-20得
切削力 （2-5）
切削轉矩 （2-6）
切削功率 （2-7）
刀具耐用度 （2-8）
C. 動力部件的選擇
由上述計算每根軸的輸出功率P=0.153kw，右側共9根輸出軸，且每一根軸都鑽￠9直徑，所以總切削功率 。
則多軸箱的功率： （2-9）
其中η在切削鑄鐵時取0.9，相當於多軸箱的損耗功率為1.53kw。
所以
由參考文獻[1]表5-39選取動力箱
得出動力箱及電動機的型號:
表2-1右側動力箱、電動機型號
動力箱型號 電動機型號 電動機功率(Kw) 電動機轉速(r/min) 輸出軸轉速(r/min)
L3(mm)
右主軸箱 1TD32-I Y100L1-4 2.2 1430 715 320
D. 確定主軸類型，尺寸，外伸長度
在右側面，主軸用於鑽孔，選用滾珠軸承主軸。又因為浮動卡頭與刀具剛性連接，所以該主軸屬於長主軸。故本課題中的主軸均為滾珠軸承長主軸。
根據主軸轉矩T=3.18 N.M
由參考文獻[1]查表3-4可知
（2-10）

=17.335mm
選取d=20mm， B取7.3剛性主軸
由表3-6查得
主軸直徑=20mm， 主軸外徑D=32mm,內徑d1=20mm, 主軸外伸尺寸L=115mm, 接桿莫氏圓錐號1，2。
E. 導向裝置的選擇
組合機床鑽孔時，零件上孔的位置精度主要是靠刀具的導向裝置來保證的。導向裝置的作用是：保證刀具相對工件的正確位置；保證刀具相互間的正確位置；提高刀具系統的支承剛性。
由參考文獻[1]查表8-4得
￠9在 d>8～10范圍內，查得如下
D=15mm, D1=22mm, D2=26mm, D3=M6,
L取16mm， 短型導套 ， ， ，
選用通用導套。
F. 連桿的選擇
在鑽、擴、鉸孔及倒角等加工小孔時，通常都採用接桿（剛性接桿）。因為主軸箱各主軸的外伸長度和刀具均為定值，為保證主軸箱上各刀具能同時到達加工終了位置，須採用軸向可調整的接桿來協調各軸的軸向長度，以滿足同時加工完成孔的要求。
為了獲得終了時多軸箱前端面到工件端面之間所需要的最小距離，應盡量減少接桿的長度。
因為9-￠9孔的鑽削麵是同一面且主軸內徑是20mm,由參考文獻[1]表8-1查得
選取A型可調接桿 d=16mm， , , L=85mm,
~135mm。
G. 動力部件工作循環及行程的確定
切入長度一般為5-10mm， 取 =7mm; 切出長度由參考文獻[1]表3-7得 mm， 取 。 （2-11）
加工時加工部位長度L(多軸加工時按最長孔計算)L=78mm.

為排屑要求必須鑽口套與工件之間保留一點的距離，根據麻花鑽直徑￠9，由參考文獻[3]表3-4得
導套口至工件尺寸 ,（參考鑽鋼） 取 ，又根據鑽套用導套的長度確定鑽模架的厚度為16mm。
附帶得出底面定位元件的厚度 。
快退長度的確定:一般在固定式夾具鑽孔或擴孔的機床上動力頭快速退回的行程只要把所有的刀具都退回至導套內,不影響工件裝卸即可。
故快退行程為鑽套口至工進行程末端的距離：
快進距離： （行程太短）
故取消快進距離將 改為工進，
則工進距離為： 。
選擇刀具：根據鑽口套至工進行程末端的距離 ，及鑽口套長度 ,由參考文獻[12]表3-1查得選擇：矩形柄麻花鑽 ,(切削長度部分145mm)。
H. 滑台及底座的選擇，
選擇液壓滑台，進給量實行無級調速，安全可靠，轉換精度高。由於液壓驅動，零件損失小，使用壽命長，但調速維修比較麻煩。
由已知工進 每根輸出軸的切削力F=1144.5N
則9根軸總的切削力
又因為ITD32-Ⅰ型動力箱滑鞍長度L=630mm,
由參考文獻[1]表5-1選擇1HY32-Ⅰ型滑台及它的側底座選擇ICC321查表5-3可得：
檯面寬度320mm，檯面長度630mm，行程400mm， 最大進給力12500N， 工進速度20～650mm/min, 快速移動速度10m/min。
I. 多軸箱輪廓尺寸的設計
確定機床的裝料高度，新頒國家標准裝料高度為1060mm，實際設計時常在850～1060mm之間選取，選取裝料高度為950mm。
多軸箱的寬度與高度的大小與被加工零件的加工部位有關，可按下列關系式確定：
; （2-12）
b-工件在寬度方向相距最遠兩孔距離，b=340mm。
-最邊緣主軸中心距箱體外壁的距離，推薦 ，取 =100。
h-工件在高度方向相距最遠的兩孔距離，h=277mm。
-最低主軸高度。
因為滑台與底座的型號都已經選擇，所以側底座的高度為已知值：650mm，
滑台滑座總高：280mm；滑座與側底座的調整墊厚度一般取5mm，多軸箱底與滑台滑座檯面間的間隙取0.5mm。
故 mm，
通常推薦 ，所以 符合通常推薦值。
所以 ，
。
由此數據查參考文獻[13]表8.22選取多軸箱尺寸 ,

② 什麼是組合機床

以通用部件為基礎，配以少量專用部件，對一種或若干種工件按預先確定的工序進行加工的機床。
這是書面解釋，其實可以認為對於一個零件的工序，或者多個工序，我們將它以最少的配置實現它的切削加工，比如說對於氣缸體端面的孔，孔有數十個的話，我們可以進行一次多孔鑽，能通用部件為前提，有些要用到非標件，對它實現夾緊，定位，並進行切削。這就是組合機床。

你可以參考一本大連出版的《組合機床》這本書，圖書館有的。

③ 組合機床的如何應用

組合機床是以通用部件為基礎，配以按工件特定外形和加工工藝設計的專用部件和夾具，組成的半自動或自動專用機床。它一般採用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方式，生產效率比通用機床高幾倍至幾十倍。由於通用部件已經標准化和系列化，可根據需要靈活配置，能縮短設計和製造周期。因此，組合機床兼有低成本和拿漏高效率的優點，在大批、大量生產中得到廣泛應用，並可用以組成自動生產線。
組合機床一般用於加工箱體類或非凡外形的零件。加工時，工件一般不旋轉，由刀具的旋轉運動和刀具與工件的相對進給運動，來實現鑽孔、擴孔、鍃孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機床采敗睜用車削頭夾持工件使之旋轉，由刀具作進給運動，也可實現某些回轉體類零件(如飛輪、汽車後橋半軸等)的外圓和端面加工。
專用機床是隨著汽車工業的興起而發展起來的。在專用機床中某些部件因重復使用，逐步發展成為通用部件，因而產生了組合機床。
為了使組合機床能在中小批量生產中得到應用，往往需要應用成組技術，把結構和工藝相似的零件集中在一台組合機床上消枯爛加工，以提高機床的利用率。這類機床常見的有兩種，可換主軸箱式組合機床和轉塔式組合機床

。

④ 組合機床和專用機床有什麼區別

組合機床（transfer
and
unit
machine）
組合機床是以通用部件為基礎，配以按工件特定形狀和加工工藝設計的專用部件和夾具，組成的半自動或自動專用機床。組合機床一般採用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方式，生產效率比通用機床高幾倍至幾十倍。由於通用部件已經標准化和系列化，可根據需要靈活配置，能縮短設計和製造周期。因此，組合機床兼有低成本和高效率的優點，在大批、大量生產中得到廣泛應用，並可用以組成自動生產線。組合機床一般用於加工箱體類或特殊形狀的零件。加工時，工件一般不旋轉，由刀具的旋轉運動和刀具與工件的相對進給運動，來實現鑽孔、擴孔、鍃孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機床採用車削頭夾持工件使之旋轉，由刀具作進給運動，也可實現某些回轉體類零件(如飛輪、汽車後橋半軸等)的外圓和端面加工。二十世紀70年代以來，隨著可轉位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動檢測和刀具自動補償技術的發展，組合機床的加工精度也有所提高。銑削平面的平面度可達0.05毫米／1000毫米，表面粗糙度可低達2.5～0.63微米；鏜孔精度可達IT7～6級，孔距精度可達O.03～O.02微米。專用機床是隨著汽車工業的興起而發展起來的。在專用機床中某些部件因重復使用，逐步發展成為通用部件，因而產生了組合機床。最早的組合機床是1911年在美國製成的，用於加工汽車零件。初期，各機床製造廠都有各自的通用部件標准。為了提高不同製造廠的通用部件的互換性，便於用戶使用和維修，1953年美國福特汽車公司和通用汽車公司與美國機床製造廠協商，確定了組合機床通用部件標准化的原則，即嚴格規定各部件間的聯系尺寸，但對部件結構未作規定。通用部件按功能可分為動力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件五類。動力部件是為組合機床提供主運動和進給運動的部件。主要有動力箱、切削頭和動力滑台。支承部件是用以安裝動力滑台、帶有進給機構的切削頭或夾具等的部件，有側底座、中間底座、支架、可調支架、立柱和立柱底座等。輸送部件是用以輸送工件或主軸箱至加工工位的部件，主要有分度回轉工作台、環形分度回轉工作台、分度鼓輪和往復移動工作台等。控制部件是用以控制機床的自動工作循環的部件，有液壓站、電氣櫃和操縱台等。輔助部件有潤滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。為了使組合機床能在中小批量生產中得到應用，往往需要應用成組技術，把結構和工藝相似的零件集中在一台組合機床上加工，以提高機床的利用率。這類機床常見的有兩種，可換主軸箱式組合機床和轉塔式組合機床。組合機床未來的發展將更多的採用調速電動機和滾珠絲杠等傳動，以簡化結構、縮短生產節拍；採用數字控制系統和主軸箱、夾具自動更換系統，以提高工藝可調性；以及納入柔性製造系統等。