气缸盖三面钻组合机床
ZH1105柴油机气缸体三面粗镗组合机床设计(夹具设计)
0
ZH1105C 柴油机气缸体三面粗镗组合机床设计（夹具设计）
1 前言
组合机床是根据加工需要，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。组合机床主要用于平面加工和孔加工。平面加工包括铣平 面、车端面、刮平面；孔加工包括钻、扩、铰、镗孔以及倒角、切槽、攻螺纹等。 组合机床最适宜于加工各种大中型箱体类零件，如气缸体、气缸盖、变速箱体等 零件。目前，组合机床在汽车、拖拉机、仪器仪表、军工及缝纫机、柴油机、纺 织、航空等部门，应用越来越普遍。组合机床主要适用于棱体类零件和杂体的孔 面加工，生产效率高，研制周期短，便于设计、制造和使用维修，配置灵活，且 自动化程度高，劳动强度低。在将来，组合机床将向五个方面发展：高速化、高 精度化、复合化、高科技含量化以及环保化。同时，在自动化方面，将会进一步 提高 [1] 。
本毕业设计课题是 ZH1105 柴油机气缸体三面钻镗孔组合机床的设计，来源 于江动集团江淮动力股份有限公司。本组合机床有四人完成，本人将进行总体及 夹具设计。组合机床的设计过程包括前期调研，总体设计，技术设计和工作设计。 总体设计，包括工艺分析、定位基准的选择、滑台型式的选择、通过选择切削用 量选择刀具；还需编制“三图一卡”，即加工工序图，加工示意图，机床联系尺 寸图，生产率计算卡。技术设计就是根据总体设计已经确定的“三图一卡”，设 计主轴箱等专用部件正式总图；工作设计即绘制各个专用部件的施工图样，编制 各零部件明细表 [1] 。
ZH1105柴油机气缸体三面粗镗组合机床设计(后主轴箱设计)-开题报告
图纸修改、设计说明书修改、定稿，材料复查。
6月14日～6月15日．毕业设计材料评阅。
6月16日～6月18日．毕业答辩。
6月19日～6月21日．材料整理装袋。
见
签名
年月 日
七、学院意见
签名
年月 日
①领导统一认识、高度重视、全面规划；②产学研结合、企业作为主体、重点抓应用；③加强人员培养和培训工作；④从企业实际出发，采用滚雪球战术；⑤抓管理技术、少硬件投资、向管理要效益；⑥参与国际合作、跟踪国际研究动态、引进、消化、创新先进技术；⑦制定合理政策、促进民族工业发展；⑧扶持中小企业，增加知识投入；⑨促进学科交叉，加强基础研究。
毕业设计
开题论证报告
专业
学生姓名
班级
学号
指导教师
完成日期
课题名称：ZH1105柴油机气缸三面粗镗组合机床后主轴箱设计
一、课题来源、课题研究的主要内容及国内外现状综述
课题来源于盐城市江动集团,课题研究的主要内容是设计ZH1105柴油机气缸三面粗镗组合机床，具体进行总体/后主轴箱设计。主要的内容有：
1.总体设计：
3)根据制造要求来选择立式或卧式；
4)确定它的制造过程、制造工艺、来改善机床的性能；
5)认真阅读被加工零件的图样,研究其尺寸、形状、材料、硬度、重量、被加工部件的结构及加工精度和表面粗糙度；
6)通过毕业实习深入到组合机床的制造和使用单位,全面精细地调查和使用机床的布置,毛坯和制品的流向、工人的技术水平、刀具制造能力以及单位的技术能力、生产经验、和设备状况等条件；
毕业实习，查阅资料，到多个公司实践，撰写实习报告。
3月18日～4月15日．开题阶段。
提出总体设计方案及草图，填写开题报告。
多轴钻孔组合机床设计
摘要本次设计是结合近年来国内外机床行业发展的新趋势,针对柴油机汽缸盖两侧的小孔钻削的组合机床设计.组合机床是由大量的通用部件和少量的专用部件组成的工序集中的高效率机床,它能够对一种(多种)零件进行多刀,多轴,多面,多工位加工,制造的周期短,投资少,经济效益高.关键词:汽缸盖;毛坯;定位;机床夹具;金属切削;钻头ABSTRACTThis design was unified the new tendency of domestic and foreign machine tool’s industry development in the recent years, aimed at the design of assembled machine tool of the two sides’ pore drilling of diesel engine cylinder’s cover. The assembled machine tool is the centralized working procedure and high efficiency machine tool, which is composed by the massive general parts and the few special parts, it can process one kind (or many kinds)of part on the multi-knives, multiple-spindle, multi- surface, multi-locations. Its manufacture cycle is short, the investment is little ,but the economic benefit is high.Keywords:Cylinder Head；roughCutters；allocation; jig; metal cutting; drills目录摘要 (I)ABSTRACT (II)前言 (1)第一章零件的分析 (2)1.1零件的功用 (2)1.2零件的工艺分析 (2)1.3 确定毛坯的制造形式,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸 (3)1.3.2精基准的选择 (5)1.3.3粗基准的选择 (5)1.4 工艺路线的拟订及工艺方案的分析 (5)1.4.1工艺路线的拟订 (5)1.4.2 工艺方案的分析，加工设备的选择及刀具、夹具、量具的选用 (6)第二章指定工序的夹具设计 (8)2.1 问题的提出 (8)2.1.1 夹具定位元件的设计及定位误差的分析计算 (8)2.2夹具设计 (10)2.2.1定位基准的选择 (10)2.2.2切削力与夹紧力的计算 (11)2.3支承部件的设计 (12)2.4夹具设计及操作的简要说明 (12)第三章组合机床的设计 (13)3.1组合机床的概述 (13)3.2组合机床方案的制定 (15)3.2.1 工艺路线的确立 (15)3.2.2 机床配置型式的选择 (15)3.2.3 定位基准的选择 (16)3.2.4 滑台型式的选择 (16)3.3 确定切削用量及选择刀具 (16)3.3.1 选择切削用量 (16)3.3.2计算切削力、切削扭矩及切削功率 (17)3.3.3 选择刀具结构 (17)3.4 组合机床总体设计—三图一卡 (17)3.4.1 被加工零件工序图 (17)3.4.2 加工示意图 (17)3.4.3 机床尺寸联系总图 (21)3.4.4 机床生产率计算卡 (23)四组合机床主轴箱设计 (24)4.1主轴箱的概述 (24)4.2主轴箱的设计步骤和内容 (24)4.2.1 绘制主轴箱原始依据图 (24)4.2.2 主轴结构型式的选择和动力计算 (24)4.2.3 主轴箱传动系统的设计与计算 (25)4.2.4主轴箱坐标计算 (28)4.2.5主轴箱总图设计 (29)总结 (31)参考文献 (32)致谢 (33)前言本次设计是对大学生活的一次总结,上岗之前的最后一次检阅,是一种考验也是一种综合素质的体现.本次设计把机械制造专业所学的金属切削原理及刀具，机械制造装备，机床夹具设计，机械制造工艺学及气压传动等专业课程知识有机的结合起来，同时根据人才培养计划中对我们知识和能力的要求对相关专业基础知识和所学内容进行整合，使我们了解科学技术发展前沿的状况.设计中的一些观点,方案是在和指导老师商量后才确定的,虽然如此,设计中也一定存在着许多不足之处,希望读者批评指教,以待改进.设计能够顺利的完成是和指导老师张老师的悉心指导,以及共同设计的同学一起探讨不可分的,在此,向指导过我们的老师帮助过我们的同学一并致谢并希望在今后的学习和工作中能够继续的到你们支持.第一章 零件的分析1.1零件的功用气缸盖密封气缸并形成燃烧室顶面;气缸盖根据不同情况安装有进、排气门,喷油嘴(或火花塞),启动阀等零部件,并且布置进、排气道,以控制新鲜充量与燃料进入气缸燃烧;很大一部分热量由气缸盖传递给冷却介质,水冷内燃机的缸盖中布置有冷却水腔.本次加工的气缸盖是EM —165型,属于水冷式.1.2零件的工艺分析由气缸盖零件图可知,其材料为HT250,该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及其适于较大应力.该零件形状不规则,尺寸精度,形状位置精度要求均较高.对零件图上的主要技术要求分析如下:1. 5.102φ⨯mm 两个定位孔,应该保证孔的实际轮廓必须位于直径为最小实体实效尺寸7.10φmm,且与基准A 、B-C 、D 位置关联的最小实体实效边界内.位置度公差值为2.0φmm 是该孔处于最大实体尺寸5.10φmm 时给定的,表面粗糙度m Ra μ5.12.2. mm H 711202.00+⨯φ与底面有垂直度要求,其值为mm 100/1.0φ.以保证进、排气门的纵向移动精度.圆柱度为mm 006.0;表面粗糙度值为m Ra μ6.1,以保证进、排气门的运动精度.3. mm H 727021.00+φ与mm H 711202.00+⨯φ有同轴度要求,尺寸精度为7级,同轴度要求为mm 04.0φ,以保证排气门的位置精度.4. mm H 729021.00+φ与mm H 711202.00+⨯φ有同轴度要求, 同轴度要求为mm 04.0φ,以保证进气门的位置精度.5. 进、排气孔的沉孔面要求圆跳动不大于mm 08.0,以保证进、排气门与进、排气孔的配合精度.6. 进、排气孔的出口圆度要求为mm 009.0,以保证进、排气门的圆周面与孔口的配合精度.7. mm H 726021.00+φ的圆度要求为mm 009.0,尺寸精度为7级, 以保证镶块的装配精度.8 mm H 918043.00+φ的粗糙度要求为m Ra μ3.6;孔底面的粗糙度要求为m Ra μ2.3;孔底面的圆跳动要求为mm 07.0,以保证喷油器的装配精度.9. Hmm M 682⨯-的位置度公差为mm 5.0φ,应该保证螺纹的最小实体尺寸为mm 5.8φ,且与基准F 位置关系的最小实体实效边界内.以保证喷油器的位置和装配精度.1.3 确定毛坯的制造形式,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸由零件图知,零件材料为HT250,其铸造性能有切削性能均佳,该件属于大批量生产,查<<机械加工工艺实用手册>>表6-68知采用砂型机器造型,低压铸造.又由于箱体零件的内腔(排、进气孔)及mmSR10的球形孔,穿配气机构顶杆孔需铸出,故还应该安放型芯.此外,为了消除残余应力,铸造后还应该安排人工时效.根据(<<机械加工工艺手册>>李洪主编)表2.3-6,该种零件的尺寸公差等级CT为7-9级;加工余量等级MA为F级,故取CT为9级, MA为F级.根据(<<机械加工工艺手册>>李洪主编)表 2.3-5,用查表法确定各表面的总余量如表1-1所示:根据(<<机械加工工艺手册>>李洪主编)表 2.3-9，可得铸件主要尺寸的公差，如表1-2所示：表1-2 主要毛坯尺寸公差单位：mm毛坯加工余量理论图：图一所示图一各加工面如图二所示：图二1.3.1基准的选择基准的选择应该根据被加工零件的技术要求，在保证产品质量的前提下，有较高的生产率，有较好的经济效果，应该先选择精基准，获得最主要的技术要求；在保证精基准可靠的前提下选择粗基准。
毕业设计题目 机械类
591 丝杠车床改光杠键槽铣专机进给系统设计
592 台式车床车头箱孔系加工分配箱机构设计
593 台式车床车头箱孔系加工镗模设计
594 卧式钢筋切断机的设计
595 (560×450×279) 塑料水槽及其注模具设计
596 Φ146.6药瓶注塑模设计
597 电机炭刷架冷冲压模具设计
3L-108空气压缩机曲轴零件的机械加工工艺及夹具设计 基于2BGF— l2o型旋耕播种机的研制与探讨 洗衣机进水盒注塑模具设计
4t小型液压挖掘机液压系统设计 基于ANSYS的挤出跑步机塑料边条模具的设计及机头的加工 活动缸壁双联缸式摆动发动机的结构设计
5号电池充电器外壳的塑件注射模 基于MATLAB的油膜轴承载荷特性研究 活塞的机械加工工艺，典型夹具及其CAD设计
C616型普通车床改造为经济型数控车床 塑料外壳注射模的设计 游戏机按钮注塑模具设计
C616车床改造成用MCS—51系列单片机控制的经济型车床 塑料拉手注塑模具设计 游标卡尺盒注射模具设计
C618数控车床的主传动系统设计 塑料插座上座模具设计 湖南Y12型拖拉机轮圈落料与首次拉深模设计
C618车床改造成用MCS—51系列单片机控制的经济型车床 塑料架注射模具设计 溜板箱毕业设计
AUTOCAD的原理及应用 基于三维的柴油机气缸体三面钻削组合机床总体及右主轴箱 液压升降平台
AWC机架现场扩孔机设计 基于三维的柴油机气缸体三面钻削组合机床总体及后主轴箱 液压卷花机
BSG2213宽带砂光机的机械结构设计 基于三维的柴油机气缸体三面钻削组合机床总体及夹具设计 液压机的设计
684 φ400筒辊磨回转、支承、喂料装置设计
ZH1115W柴油机气缸体三面粗镗组合机床总体及左主轴箱设计-实习报告
实习报告这次为期两周的生产见习是我们参与实践活动的很重要的一部分，在袁铁军，许晓琴等老师的带领下我们见习了江苏高精机电装备有限公司、盐城市江淮东升压力铸造有限公司、盐城莱得模塑厂、盐城羽佳塑业有限公司等八个工厂。
可以说我们在这两周的见习中学到了很多在课堂中无法学到的知识,受益匪浅：1.实习目的：生产实习是我们机械专业知识中不可缺少的部分，并作为一个独立的项目列入专业教学计划中的。
其目的在于通过实习使我们获得基本生产的感性知识，理论联系实际，扩大知识面；同时专业实习又是锻炼和培养学生业务能力及素质的重要渠道，培养我们具有吃苦耐劳的精神，也是学生接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径，逐步实现由学生到社会的转变，培养我们初步担任技术工作的能力、初步了解企业管理的基本方法和技能；体验企业工作的内容和方法。
这些实际知识，对我们后面的毕业设计乃至以后的工作，都是十分必要的基础。
2.实习内容：①掌握机械加工工艺方面的知识及方法②了解切削刀具方面的知识，熟悉常用刀具的结构、选择、用途等③了解机床和数控系统的知识，特别是加工中心等典型的数控设备④了解企业生产管理模式，学习先进的生产方法⑤熟悉、巩固铸造工艺及设备方面的知识3.实习时间：3月19日江苏高精机电装备有限公司3月20日盐城市江淮东升压力铸造有限公司3月21日盐城莱得模塑厂3月22日盐城羽佳塑业有限公司3月23日起江苏恒力组合机床有限公司3月26日江苏江淮动力股份有限公司3月27日盐城悦达拖拉机厂3月28日起盐城市机床有限公司一.江苏高精机电装备有限公司简介江苏高精机电装备有限公司是机电装备有限公司的控股子公司，也是公司在北方重要的机器和零件的生产基地，国家大型一档企业。
它还是国内第一家生产中高精度装备的企业，赢得了“汽车悦达，高精正宗”的美誉。
通过在江苏高精公司的实习，我们比较全面地了解机械加工及相关典型零件的生产技术过程。
初步了解典型的机电一体化产品和设备的生产过程、培养我们收集资料的能力及提高分析问题的能力，使我们更好地学习、掌握机械工程专业知识。
柴油机气缸体钻削组合机床总体及左主轴箱设计
柴油机气缸体三面钻削组合机床总体及左主轴箱设计摘要：本课题设计了ZH1105W柴油机气缸体卧式三面钻削组合机床。
课题来源于江动集团。
该组合机床是针对ZH1105W柴油机体左、右、后三个面上31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。
ZH1105W气缸体三面钻床的设计，主要是为了提高加工效率和质量、降低加工成本。
根据被加工工件的特点以及加工工艺的要求，进行了总体设计。
选定了定位基准，确定了机床的配置形式以及工件的定位夹紧方案，选择了合适的切削用量、刀具及动力部件。
总体设计主要是绘制被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸总图和编制生产率计算卡。
在完成总体设计的基础上，绘制左主轴箱设计的原始依据图，拟订传动系统，确定传动参数，设计轴的结构，并进行齿轮、轴等相关零件的强度校核计算。
本设计结构合理，为使组合机床能够尽快投入生产应用，配置结构中充分使用了标准及通用部件。
工艺性良好、方案可行、有实际使用价值。
该机床能满足孔的加工要求，提高生产效率、降低工人劳动强度。
关键词：组合机床；总体设计；左主轴箱设计本设计来自：完美毕业设计网登陆网站联系客服远程截图或者远程控观看完整全套论文图纸设计客服QQ：8191040The Design of General and Left-side Spindle BoxThree-side Drilling Modular Machine for the EngineCylinder BodyAbstract: This subject is to design the ZH1105W diesel engine cylinder body which drills and expands and makes the lathe up horizontally and three-sidedly. The subject comes from the Jiangdong Group. It makes up lathe to ZH1105W diesel oil organism Left deviation, Right deviation, Behind deviation 31 hole large processes process to it's time, the productivity is low, the problem and designing of the precision of position with great error. Thus guarantee the precision of position of the hole, improve production efficiency, and reduce worker's labor intensity.In order to improve the working efficiency and product’s quality and make the machining cost lower, the three-side drilling machine for the ZH1105W cylinder body. Based on the character and the process analysis of the workpiece, the designing system is made. After the location datum are designated, the disposition of machine and the mechanism clamping system being determined, the reasonable cutting data, the cutter and the power part are chosen. Overall it is process into part process picture, process sketch map, lathe contact size general drawing and work out productivity calculating the card to draw mainly to design. The primitive basis charts of the left-side spindle box were drawn; the transmission system and the parameter are drafted. Then, the structure of the axis is designed and the intensity checks of the components of the gear, axis and so on are carried on. The project organization reasonable, for it makes up lathe drop the production application into as soon as possible to make, have disposed and fully used the standard part in common use in the structure. The craft is good, the scheme is feasible, and actual use value. This machine can satisfy the requirement of high precision of the hole. Production efficiency and labor strength are improved by this process.Keywords：Modular machine tool; The Design of General; The Design of Left-sideSpindle Box目录1 前言 (1)1.1 课题内容 (1)1.2 课题来由 (1)1.2.1 课题背景 (1)1.2.2 课题要求 (1)1.3 组合机床国内外发展概况 (1)1.4 本课题主要解决的问题和总体设计思路 (2)2 组合机床总体设计 (3)2.1 工艺方案的拟定 (3)2.1.1 被加工零件的特点 (3)2.1.2 工艺路线的确定 (3)2.1.3 定位基准和夹紧部位的选择 (4)2.1.4 影响机床工艺方案制定的主要因素 (4)2.2 三图一卡设计 (5)2.2.1 被加工零件工序图 (5)2.2.2 加工示意图 (5)2.2.3 机床尺寸联系总图 (9)2.2.4 机床生产率计算卡 (12)3组合机床左主轴箱设计 (16)3.1绘制左主轴箱设计原始依据图 (16)3.2 主轴结构型式的选择及动力计算 (18)3.2.1 主轴结构型式的选择 (18)3.2.2 主轴直径和齿轮模数的初步确定 (18)3.2.3 主轴箱动力计算 (19)3.3 主轴箱传动系统的设计与计算 (19)3.3.1 计算驱动轴、主轴的坐标尺寸 (19)3.3.2 拟定主轴箱传动路线 (19)3.3.3 传动轴位置和转速及齿轮齿数 (20)3.4 主轴箱中传动轴坐标的计算及坐标检查图的绘制 (26)3.4.1 传动轴坐标的计算 (26)3.4.2 坐标检查图的绘制 (32)3.5 左主轴箱中变位齿轮的计算 (33)3.6 传动轴直径的确定和轴强度的校核 (34)3.6.1 轴径的确定 (34)3.6.2 轴的校核 (34)3.7 齿轮校核计算 (36)4 结论 (39)参考文献 (40)致谢 (41)附录 (42)1 前言1.1 课题内容本课题是设计一台三面钻削的组合机床，来对ZH1105W柴油机气缸体三面31个孔进行加工，并且保证相应的位置精度。
柴油机气缸体三面攻螺纹机床设计
0前言组合机床主要用于平面加工和孔加工。
平面加工包括铣平面、车端面、刮平面；孔加工包括钻、扩、铰、镗孔以及倒角、切槽、攻螺纹等。
组合机床最适宜于加工各种大中型箱体类零件，如气缸体、气缸盖、变速箱体等零件。
根据课题要求、ZH1105柴油机气缸体要加工工序的特点和减少工人的劳动强度、降低生产成本和提高加工效率用组合机床对ZH1105柴油机气缸体三面上31个螺纹进行加工。
设计本组合机床时尽能的采用通用件，以降低成本。
因此本组合机床应用通用多轴箱、通用主轴、传动件、齿轮和附加机构。
通用件选用是根据所需的功率、进给力、进给速度等要求的。
多轴箱尺寸应根据加工主轴分布位置通过估算，并圆整后选用相近似尺寸的标准规格的多轴箱，据此选择结合尺寸的动力箱。
尽可能按通用部件的配套关系选用通用部件。
工艺方案的拟定是组合机床设计的关键一步。
因为工艺方案在很大程度上决定组合机床的结构配置和实用性能。
应根据工件的加工特点，充分考虑各种影响因素，经济分析的基础拟定出可靠的工艺方案。
从而确定组合机床的配置型式及结构方案应根据工件的结构特点，并进行组合机床总体方案图样文件的设计。
粗精加工分开原则，粗加工时的切削负荷较大，切削产生的热变形、较大夹压力引起的工件变形以及切削振等动，对精加工工序十分不利，影响加工尺寸精度和表面粗糙度，因此应选择粗精加工工序分开的原则。
拟定工艺方案时，在保证加工质量和操作维修方便的前提下，应适当提高工序集中程度。
因此全面分析多方因数和理决定工序集中程度。
1ZH1105柴油机气缸体三面攻螺纹组合机床设计被加工零件工序图是根据制定的工艺方案，表示所设计的组合机床完成的工序内容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技术要求，加工用的定位基准、压紧部位等，它是组合机床设计的具体依据，也是制造、使用、调整和检验机床精度的重要文件。
被加工零件工序图是在被加工零件图基础上，突出本机床的加工内容。
加工示意图是在工艺方案和机床总体方案确定的基础上绘制的，加工示意图应与机床实际加工状态一致。
ZH1105气缸盖三面钻组合机床设计
基于三维的柴油机气缸盖组合钻床总体及夹具设计摘要：本设计课题来源于盐城市江淮动力集团。
柴油机气缸盖是需要大量生产的零件，为了提高加工精度和生产效率，需要设计一种组合机床来改善柴油机气缸盖的加工情况。
本组合机床是针对ZH1105柴油机气缸盖上面排气道面上2×M10—7H 螺纹底孔，井气道上4×M10－7H螺纹底孔，G3/8"放置螺塞底孔同时加工的需要而设计的。
该设计的内容包括总体设计和夹具设计两方面。
在总体设计中分析了被加工零件的加工工艺性，选择了加工的定位基准及夹紧方案，合适的切削用量、刀具、及机床的配置型式，合适的结构方案等，同时完成了“三图一卡”的绘制。
在夹具设计方面，采用了专用夹具，用符合六点定位原则的“一面两孔”定位方案消除工件的六个自由度，使工件获得稳定可靠的定位，并有同时加工零件两个表面的可能，能高度集中工序。
夹紧装置则选用比较安全、可靠、方便的液压夹紧装置，使夹紧平稳可靠。
本组合机床效率高，成本低，加工精度高，操作使用方便，减轻了工人的劳动强度，提高了劳动生产率，满足了设计需要。
关键词：组合机床；夹具；柴油机气缸盖Based on the 3D engine cylinder head of the overall compositionof drilling and fixture designAbstract: The design project is from Jiangdong Dynamic Group, Yancheng. Considering a large quantity of parts needed by diesels, a modular machine tool is designed to improve the accuracy and efficiency of diesel production.The combination of machine tools against ZH1105 diesel engine exhaust, cylinder head above surface 2 ×M10-7H thread bottom outlet, gas wells over the 4 × M10-7H thread bottom outlet, G3 / 8 "at the same time placing Bottom. The design is mainly focused on both the overall design and jig design. The overall design makes detailed analysis of processing techonology, choice of the positioning datum of processing, grip program, proper cutting parameters, cutting tools, the configuration types of machine tools, the proper construction program and so on. Meanwhile the drawing of “Three Charts and One Card” (automatic drawing process chart, size relation chart, machining schematic diagram and production calculating card) are completed. As far as jigs are concered, a special fixture are employed with the aid of the three platforms positioning program according to the principle of six points positioning to eliminate the six degrees of freedom of workpiece for a stable and reliable positioning, and the synchronous processing of two surfaces of parts which can simplifying the process. The safer, more reliable and convient hydraulic grip devices are employed for a stable and reliable grip. The charateristics of effiecy, low cost, high processing accuracy, easy operation, the machine tool are obtained to relieve the labor internsity, improve efficiency which meets the requirements of the design.Key Words: Modular machine tool; Fixture; Diesel engine cylinder head基于三维的柴油机气缸盖组合钻床总体及夹具设计目录1 前言 (1)2 组合机床总体设计 (3)2.1 总体方案论证 (3)2.1.1 加工对象工艺性分析 (3)2.1.2 机床配置型式的选择 (3)2.1.3 定位基准的选择 (3)2.2 确定切削用量及选择刀具 (4)2.2.1 选择切削用量 (4)2.2.2 计算切削力、切削扭矩及切削功率 (5)2.2.3 刀具耐用度的计算 (7)2.2.4 选择刀具结构 (8)2.3 三图一卡设计 (8)2.3.1 被加工零件工序图 (8)2.3.2 加工示意图 (8)2.3.3 机床联系尺寸图 (10)2.3.4 机床生产率计算卡 (12)3 组合机床夹具设计 (15)3.1.1 零件的工艺性分析 (15)3.1.2 夹具设计的基本要求 (15)3.1.3 夹具总体结构构思 (16)3.2 定位方案的确定 (16)3.2.1 定位方案的论证 (16)3.2.2 定位基准的选择 (16)3.2.3 定位的实现方法 (16)3.3 误差分析 (18)3.3.1影响加工精度的因素 (18)3.3.2保证加工精度的条件 (18)3.4 夹紧方案确定 (20)3.4.1 夹紧装置的确定 (20)3.4.2 夹紧力的确定 (22)3.4.3 夹紧液压缸的选择 (23)3.5 导向装置的选择 (24)3.5.1 钻模套型式的选择和设计 (24)3.5.2 钻模板的类型和设计 (25)3.6 夹具体确定 (25)3.7 夹具体三维模型 (26)4 结论 (30)参考文献 (33)致谢 (34)附录 (35)基于三维的柴油机气缸盖组合钻床总体及夹具设计1 前言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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
目录1 前言 (1)2 组合机床总体设计 (3)2.1 总体方案论证 (3)2.1.1 加工对象工艺性分析 (3)2.1.2 机床配置型式的选择 (3)2.1.3 定位基准的选择 (3)2.2 确定切削用量及选择刀具 (4)2.2.1 选择切削用量 (4)2.2.2 计算切削力、切削扭矩及切削功率 (5)2.2.3 刀具耐用度的计算 (7)2.2.4 选择刀具结构 (8)2.3 三图一卡设计 (8)2.3.1 被加工零件工序图 (8)2.3.2 加工示意图 (8)2.3.3 机床联系尺寸图 (10)2.3.4 机床生产率计算卡 (12)3 组合机床夹具设计 (15)3.1.1 零件的工艺性分析 (15)3.1.2 夹具设计的基本要求 (15)3.1.3 夹具总体结构构思 (16)3.2 定位方案的确定 (16)3.2.1 定位方案的论证 (16)3.2.2 定位基准的选择 (16)3.2.3 定位的实现方法 (16)3.3 误差分析 (18)3.3.1影响加工精度的因素 (18)3.3.2保证加工精度的条件 (18)3.4 夹紧方案确定 (20)3.4.1 夹紧装置的确定 (20)3.4.2 夹紧力的确定 (22)3.4.3 夹紧液压缸的选择 (23)3.5 导向装置的选择 (24)3.5.1 钻模套型式的选择和设计 (24)3.5.2 钻模板的类型和设计 (25)3.6 夹具体确定 (25)3.7 夹具体三维模型 (26)4 结论 (30)参考文献 (33)致谢 (34)附录 (35)1 前言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。
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的青睐,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,配以可编程序控制器(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。
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。
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。
国内组合机床近几年取得了长足的进步，但是与发达国家相比，在产业结构、产品水平、开发能力、产业规模、制造技术水平、劳动生产率、国内外市场占有率等诸多方面尚存在不少差距。
在组合机床方面，总体水平不高，国际竞争力不强，不能充分满足国内建设需要，关键技术过分依赖国外，自主发展能力薄弱，高技能人才的比较优势有弱化的危险，产品质量不稳定，用户服务水平差距较大。
本次设计的课题是柴油机气缸盖组合钻床总体及夹具设计。
该课题来源于江淮动力集团。
该集团生产的S195柴油机、ZH1105柴油机销路十分走俏，市场需求量大，畅销国内外市场。
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。
本设计主要针对ZH1105气缸盖钻排气道面上2×M10—7H螺纹底孔至φ8.376，深19mm，Ra6.3，各孔位置度公差为φ0.20mm；钻井气道上4×M10－7H螺纹底孔至φ8.376，深19mm，Ra 6.3，各孔位置度公差为φ0.30mm；钻G3/8"放置螺塞底孔至φ15.2mm通孔，以上倒角均C1，Ra 12.5。
前面，后面，左面三个面上7个孔同时加工、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。
由于柴油机机体需大批量生产，为了提高加工精度，降低成本，有必要设计一种组合机床来满足柴油机机体前后左三面同时钻孔的需要。
本次设计分总体设计、夹具设计、左轴箱设计、右轴箱设计及后主轴箱设计四部分。
我主要负责夹具部分的设计，总体设计由我和另外三位同学共同完成。
在设计组合机床过程中，组合机床夹具的设计是整个组合机床设计工作的重要部分之一。
虽然夹具零件的标准化程度高，使设计工作量大为减少，设计周期大为缩短，但在夹具设计过程中，在保证加工精度的前提下，如何综合考虑生产率、经济性和劳动条件等因素，还有一定的难度。
设计该组合机床思路如下：仔细分析零件的特点，以确定零件合理可行的加工方法（包括安排工序及工艺流程，确定工序中的工步数，选择加工的定位基准及夹压方案等），确定工序间加工余量，选择合适的切削用量，确定组合机床的配制形式；根据被加工零件的工艺要求确定刀具，再由刀具直径计算切削力，切削扭矩，切削功率，然后选择各通用部件，最后按装配关系组装成组合机床。
本说明书以设计卧式三面钻螺纹底孔组合机床为主线，阐述了刀具的选择和夹具设计的过程。
在第2章中着重介绍了组合机床的总体设计。
在总体设计中，首先是被加工零件的工艺分析，然后是总体方案的论证，在比较了许多方案之后，结合本道工序加工的特点最终选择卧式三面的机床配置型式。
再结合本道工序的特点选择刀具。
根据选择的切削用量，计算刀具的切削力、切削扭矩、切削功率等，再确定刀具的大小和型式。
在确定这些设计计算后，然后是绘制组合机床的“三图一卡”—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。
在第3章中，主要介绍了夹具的设计。
夹具设计是组合机床设计中的一个重要的组成部分。
夹具设计时，首先确定工件的定位方案，然后选择夹紧方案，估算夹紧力大小，选择夹紧液压缸的型号，最终完成夹具的零部件设计。
最后根据计算结果绘制夹具装配图和主要的零件图。
2 组合机床总体设计2.1 总体方案论证2.1.1 加工对象工艺性的分析A.本机床被加工零件特点该加工零件为ZH1105柴油机气缸盖。
材料HT250，其硬度为HB190—240，重量36.5Kg，在本工序之前各主要表面、主要孔已加工完毕。
B.本机床被加工零件的加工工序及加工精度本道工序：钻右面、左面、后面的孔，由本设备“ZH1105气缸盖三面钻组合机床”完成，因此，本设备的主要功能是完成柴油机气缸盖右面、左面、后面三个面上7个孔的加工。
具体加工内容及加工精度是：a. 钻后面上2个孔钻：钻2×M10—7H螺纹底孔至φ8.376，深19mm，Ra6.3，各孔位置度公差为φ0.20mm。
b.钻右面上4个孔：4×M10－7H螺纹底孔至φ8.376，深19mm，Ra 6.3，各孔位置度公差为φ0.30mm。
c.钻左面上1个孔：钻G3/8"放置螺塞底孔至φ15.2mm通孔，Ra 6.3。
以上倒角均C1，Ra 12.5。
2.1.2 机床配置型式的选择根据选定的工艺方案确定机床的配置型式，并定出影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构方案。
既要考虑能实现工艺方案，以确保零件的精度、技术要求及生产率，又要考虑机床操作方便可靠，易于维修，且润滑、冷却、排屑情况良好。
对同一个零件的加工，可能会有各种不同的工艺方案和机床配置方案，在最后决定采取哪种方案时，绝不能草率，要全面地看问题，综合分析各方面的情况，进行多种方案的对比，从中选择最佳方案。
各种形式的单工位组合机床，具有固定式夹具，通常可安装一个工件，特别适用于大、中型箱体类零件的加工。
根据配置动力部件的型式和数量，这种机床可分为单面、多面复合式。
利用多轴箱同时从几个方面对工件进行加工。
但其机动时间不能与辅助时间重合，因而生产率比多工位机床低。
机床的配置型式主要有卧式和立式两种。
卧式组合机床床身由滑座、侧底座及中间底座组合而成。
其优点是加工和装配工艺性好，无漏油现象；同时，安装、调试与运输也都比较方便；而且，机床重心较低，有利于减小振动。
其缺点是削弱了床身的刚性，占地面积大。
立式组合机床床身由滑座、立柱及立柱底座组成。
其优点是占地面积小，自由度大，操作方便。
其缺点是机床重心高，振动大。
在认真分析了被加工零件的结构特点及所选择的加工工艺方案，又由组合机床的特点及适应性，确定设计的组合机床的配置型式为单工位卧式三面钻组合机床。
2.1.3 定位基准的选择被加工零件为ZH1105柴油机气缸盖属箱体类零件，本工序加工为三面同时钻螺纹底孔，加工工序集中、精度要求高。
由于箱体零件的定位方案一般有两种，“一面两孔”和“三平面”定位方法。
A. “一面双孔”的定位方法它的特点是：a.可以简便地消除工件的六个自由度，使工件获得稳定可靠定位。
b.有同时加工零件五个表面的可能，既能高度集中工序，又有利于提高各面上孔的位置精度。
c.“一面双孔”可作为零件从粗加工到精加工全部工序的定位基准，使零件整个工艺过程基准统一，从而减少由基准转换带来的累积误差，有利于保证零件的加工精度。
同时，使机床各个工序（工位）的许多部件实现通用化，有利于缩短设计、制造周期，降低成本。
d.易于实现自动化定位、夹紧，并有利于防止切削落于定位基面上。
B.“三平面”定位方法它的特点是：a.可以简便地消除工件的六个自由度，使工件获得稳定可靠定位。
b.有同时加工零件两个表面的可能，能高度集中工序。
一般情况下，“一面双孔”是最常用的定位方案，即零件在机床上放置的底面及底面上的两个孔作为定位基准，通过一个平面和两个定位销限制其六个自由度。
由于柴油机气缸盖底面有两个孔，再通过底面这个平面就可限制气缸盖六个自由度。
初步拟定“一面双孔”定位方法。
2.2 确定切削用量及选择刀具2.2.1 选择切削用量对于7个被加工孔，采用查表法选择切削用量，从文献[1]P.130表6-11中选取。