1. 研究目的与意义
背景:我国传统的组合机床和组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制,其加工对象主要是生产批量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、综合测量机拭验机、输送线)等在组合机床行业中所占份额也越来越大。
汽缸体是发动机的基础汽缸体框架,同时又是发动机总装配时的基准汽缸体。发动机各机构和系统的零、部件都安装在它的内部和外部。汽缸体的作用是支撑和保证活塞、连杆、曲轴等各运动部件工作时的准确位置;保证发动机的换气、冷却和润滑(其上有气道、水道和油道);提供各种辅助系统、部件及发动机的安装基面。
发动机工作时,汽缸体承受着各种大小、方向呈周期性变化的气体压力、惯性力及力矩的作用,因此要求汽缸体具有合适的材料,合理的结构、尺寸及重量,足够的刚度、加工性能好,使用安装、维修方便,且密封性、抗振性和抗腐蚀性良好。
2. 研究内容和预期目标
主要内容:是为保证气缸体挺柱孔和顶面水孔的加工以及保证相应的位置精度,需设计一台气缸体双工位专用钻床。
气缸体双工位专用钻床总体及左主轴箱设计,加工材料为ht250的气缸体,需要加工的内容是一侧钻削12×φ30深110的挺柱孔;另一侧扩12×φ41、锪挺柱孔φ41端面,并钻削顶面12×φ8和7×φ6的水孔,生产纲领是大批大量。需要解决的问题主要有:合理选择主轴箱的规格、型号,切削用量的选择,切削功率的计算,确定各轴的结构、排布、配合关系,轴的强度、刚度校核等,尤其是传动系统的设计尤为重要,在满足主轴箱其他结构和传动要求下,通过一定的传动链,按要求把动力从动力部件的驱动轴传递到主轴上去。
预期目标:在完成“三图一卡”的基础上,还要完成左主轴箱设计。
3. 研究的方法与步骤
研究方法:针对气缸体双工位专用钻床,在确定加工工艺的基础上进行总体方案对比论证。设计组合机床“三图一卡”,其内容包括: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等。
组合机床是针对被加工零件的特点及工艺要求,按高度集中工序原则设计的一种高效率专用机床。在进行设计组合机床时,首先应根据气缸体被加工孔的位置精度、表面粗糙度及其他技术要求,确定被加工零件是否可以利用组合机床加工以及采用组合机床加工是否合理的问题。如果确定可以利用组合机床加工,那么,为使加工过程顺利进行,并达到要求的生产率,在分析被加工零件加工工艺资料的基础上,通常考虑影响制定零件工艺方案、机床配置型式、结构方案以及应注意的问题。经过分析比较,以确定被加工零件在组合机床上合理可行的加工方法、确定工序间加工余量、选择合适的切削用量、相应的刀具结构、确定机床配置型式等等。
组合机床总体设计的一般顺序为:工艺方案的拟订,切削用量的确定,组合机床总体设计“三图一卡”。
4. 参考文献
[1]谢家瀛.组合机床设计简明手册[m].北京:机械工业出版社,1994.
[2]周建方.材料力学[m].北京:机械工业出版社,2002.
[3]徐锦康.机械设计[m].北京:机械工业出版社,2001.
5. 计划与进度安排
具体毕业设计工作进度如下:
(1)2022-02-23~2022-03-27查阅文献资料,确定毕业设计工作任务,撰写开题报告;
(2)2022-03-30~2022-04-10翻译外文文献,分析任务目标,确定总体方案;
