组合钻床毕业设计开题报告分析

机电学院毕业设计（论文）开题报告

题目：组合钻床设计-传动系统设计

学科部：理工学科部

专业：机械设计制造及其自动化

班级：机制12级10班

学号：120201026

姓名：高冬先

指导教师：魏效玲

填表日期：2016 年 3 月28 日

一、选题的依据及意义：

通过对普通钻床与数控钻床的研究及了解，从而更清楚地明白在何时何种情况下应用何种钻床，从而更好地体现零件的工艺性，以提高产品质量。本课题对普通钻床与数控钻床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。

而组合机床（如图1所示）则是根据工件加工需要，以大量通用部件为基础，配之以少量的专用部件和按工件形状和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动的专用机床。组合钻床一般用于加工箱体类或特殊形状等零件。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、镗孔等加工。

图1

组合机床具有如下的优点：(1)主要用于棱体零件和杂件等的孔面加工。(2)生产率高。因为工序集中，可以多面、多工位、多轴、多刀同时进行加工。(3)加工精度稳定。因为工序固定，可选用成熟的通用部件、精密夹具和自动工作循环来确保加工精度的一致。(4)研制周期短，便于设计、制造和使用维护，成本较低。因为通用化、系列化、标准化程度高，通用件可组织批量生产进行预先制造或外购。(5)自动化程度高，劳动强度较低。(6)配置灵活。因结构是模块化、组合化。可按照工件或工序要求，用大量通用部件和少量专用部件灵活组成各种类型的组

合机床和自动线；机床便于改装：产品或工艺发生变化时，通用部件一般还可以重复使用。

作为机械设计制造专业的学生，通过《金属切削机床》这门课程对组合钻床的了解，结合《机械设计》、《机械原理》等专业课程的学习，对组合钻床有了一定的感性和理性认知，特别是对多面、多工位、多轴、多刀同时加工产生的浓厚的兴趣，组合钻床的设计对我们机械专业学生对本人也是比较大的挑战，所以我才选择组合钻床的设计作业我的毕业设计，这是对我大学四年所学知识的综合运用，也是对我大学四年来的综合考验和考量。

二、国内外研究现状及发展趋势：

1、国内组合机床现状

我国组合机床及其组合机床自动线总体技术水平比发达国家要相对落后，国内所需的一些高水平组合机床几乎都从国外进口。第21届日本国际机床博览会上来自世界10多个国家和地区的500多家机床制造商和团体展示的最先进的机床设备中，超高速和超高精度加工技术装备与复合、多功能、多轴化控制设备等深受欢迎。该届博览会上展出的加工中心中，主轴转速10000-20000r/min，最高进给速度可达20-60m/min；复合、多功能、多轴化控制装备的前景亦被看好。在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时，加工的形状却日益复杂。在工程机械快速发展的今天，由于组合机床所具有的一系列有优点，在产品规模上，品质提升上所遭遇的难题，运用组合机床来进行加工都可以得到解决，相信组合机床在工程机械领域有着更大的发展空间。

在这些方面我国组合机床装备还有很大的差距，因此我国组合机床技术装备高速度、高精度、柔性化、模块化、可调可变、任意加工性以及通信技术的应用将是今后的发展和改进方向。

2、国外组合机床现状

最早的组合机床于1911年在美国制成，用于加工汽车零件之后便广泛应用于大批量生产的机械工业中，并且随着机械工业的发展而逐步完善。我国的组合机床的发展已有28年的历史，其科研和生产都具有相当的基础，应用也深入到很多行业，它是提高生产效率和实现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。

国外组合机床技术的特点有：①广泛使用数控技术。国外主要的组合机床生产厂家都有各自的系列化完整的数控组合机床通用部件,在组合机床上不仅很多动力部件应用数控技术,而且夹具的转位或转角、换箱装置的自动分度与定位等等也都应用数控技术,从而进一步提高了组合机床的工作可靠性和提高了工件的加工精度。②发展柔性技术。80年代以来,国外对中批量和大批量生产,多品种加工装备采取了一系列的可调、可变、可换等措施,使加工装备具有了一定的柔性化。这些结构的变化,既可以实现多品种加工要求的调整变化且快速灵敏,又可以使机床配置更加灵活多样变化。③发展综合自动化技术。汽车工业的迅速发展,对自动化制造技术提出了许多新的要求,大批大量生产的高效率,要求机械制造系统不仅能完成一般的机械加工工序,而且要求能完成零件从毛坯进线到成品下线的全部工序,以及下线后的自动码垛、装箱等等。④进一步提高工序集中的程度。国外为减少机床的数量,节省厂房占地面积,对组合机床这些工序集中程度高的产品,继续采取各种各样的措施,进一步提高工序集中的程度，从而最大限度地发挥设备的效能,获取更好更高的经济效益。

综上所述，比较国内外组合机床的现状，国内相比国外的组合机床在自动化和柔性化方面还是有一定的差距，同时在加工精度和加工效率方面，国内组合机床还有很大的提升空间，这需要我们不断的努力和奋斗。

三、本课题研究内容及方案

1、组合机床类型的选择：根据零件的特点，选择卧式多轴组合钻床。

2、通用部件的选取。通用部件包括动力部件、支承部件、控制部件、辅助部件等（本次设计主要关注传动系统）。

（1）动力部件是用于传递动力，实现工作运动的通用部件。包括动力滑台、动力箱、具有工艺性能的动力头。

1）动力滑台包括液压滑台、机械滑台和数控滑台。

a、液压滑台的特点和好处：①采用双矩型导轨结构型式，以单导轨两侧面导向，导向的长宽比较大，导向性好。②滑座体为箱型框架结构，滑座底面中间增加结合面，结构刚度高。③导轨淬火，硬度高，使用寿命长。④液压缸活塞和后盖上分别装有双向单向阀和缓冲装置，课减轻滑台换向和退至终点时的冲击。⑤滑台分三个精度等级，可按要求选用，提高经济性。

b、机械滑台有滑座、滑鞍、丝杠螺母副及传动装置等组成。普通级滑台刚度高