连杆镗孔专用机床设计（可编辑）

连杆镗孔专用机床设计 目录1.专用机床简介22专用机床的产生、研究动态及发展趋势22.1专用机床的产生22.2专用机床的研究动态与发展趋势33. 专用机床存在的问题43.1技术难度大43.2经营风险率高43.3协作困难大43.4技术依赖性强53.5利润空间小53.6技术成长期长53.7人员流动困难53.8技术引进困难64.总结自己的研究方向6参考文献61.选题背景及其意义81.1国内外研究动态81.2选题背景及其意义92.解决的主要问题及研究的基本内容103.研究的方法与技术路线113.1制定工艺方案113.2机床结构方案的分析和确定113.3专用机床的总体设计113.4专用夹具设计114.完成论文的条件及进程安排124.1完成论文的条件124.2完成论文的关键点124.3 论文进度的安排12参考文献13文献综述 1.专用机床简介 专用一般采用多轴、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。因此专用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,并可用以组成生产线。专用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。2专用机床的产生、研究动态及发展趋势 2.1专用机床的产生最早的是1911年在美国制成的，用于加工汽车零件。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，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，即严格规定各部件间的联系尺寸，但对部件结构未作规定。通用部件按功能可分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件五类。动力部件是为组合机床提供主运动和进给运动的部件。主要有动力箱、切削头和动力滑台。支承部件是用以安装动力滑台、带有进给机构的切削头或夹具等的部件，有侧底座、中间底座、支架、可调支架、立柱和立柱底座等。输送部件是用以输送工件或主轴箱至加工工位的部件，主要有分度回转工作台、环形分度回转工作台、分度鼓轮和往复移动工作台等。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。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。2.2专用机床的研究动态与发展趋势专用机床是一种专门适用于特定零件和特定工序加工的机床，而且往往是组成自动生产线式生产制造系统中，不可缺的机床品种。组合机床是专用机床的一种，它以标准化部件为基础，配以少量的专用部件组成。而目前一些机床厂对其生产的通用机床若作改动时，也习惯用专用机床来取代。比如数控车床由于盘改为专用设计的，这台数控车床则不用原机床型号，而采取编专用机床号的办法。由于专用机床是一种量体裁衣产品，具有高效自动化的优点，是大批量生产企业的理想装备。随着制造技术的进步，数控技术的普及，专用机床的数控化发展也很快，专用机床在生产实践中占有一定的比重。据有关资料介绍，日本2001年专用机床产值占机床产值的比达到8.8%；我国台湾省这一数字达到6.9%;而我国仅为0.67%。所以，在当前产品结构调整中，发展专用机床是行业发展中的一个值得注意的问题。专用机床及其自动化生产线的制造，与大量生产汽车等性质不一样，也与普通机床的制造性质不一样，它具有两个极其鲜明的特征：一是集成性。用户订购专用机床都是要求交钥匙工程，它集加工工艺 含工艺方法及工艺参数 ，机床、夹具、工具 包含辅助 的开发设计与选择，检验测量 包括进入机床前的毛坯检验、加工中及成品的检验测量 物流的输送，切屑和冷却液的防护与处理等于一体。它不仅仅解决其中的某一问题，而是要解决好涉及较宽的技术领域可能遇到的每一个问题。二是单一性。专用机床几乎都是单台性生产，要根据用户提出的要求，进行一次性开发，一次性制造，而且还要保证一次性成功3. 专用机床存在的问题 3.1技术难度大由于它是集加工工艺、机床、夹具、辅具、刀具、检验测量、物流等于一体，实现交钥匙工程，从而涉及技术领域宽且复杂，又是一次性制造，要保证一次成功，所以技术难度大。3.2经营风险率高专用机床 或自动线 根据用户订单“量体裁衣”制造的，不可能有试制探索过程，要确保一次成功，有相当大的技术风险。由于技术方案不当，造成局部或整体报废的情况屡见不鲜；由于一次性制造，在制造调试过程中难保不出现问题，解决这些总是需要时间，从而按期交货也有一定的风险；由于装备是专门为某一用户订做的，当该用户因种种原因不能如期付款、甚至无力付款时，势必造成制造企业的损失；在现行的金融制造还无法约束对方，产品无法转让他人的情况下，经营显而易见。3.3协作困难大由于是一次性制造，它不像汽车零部件那样大量生产，也不像通用设备那样批量生产，找协作厂家很困难。条件一般的企业，很难保证一次性制造出合格的产品；条件好的企业，又不愿当配角，对这种委托协作看不上。3.4技术依赖性强专用机床及其自动线从设计、工艺编制、生产制造到装配调试的全过程，都需要一批有经验的技术人员、管理人员和技术工人。3.5利润空间小在国外不同的生产模式的企业 指大量生产、批量生产或单件小批生产 ，其生产产品的效益相差不会太大，但国内这几种生产模式的企业效益却相差悬殊。如果做一比较，就很能说明问题，假如国外的某种产品价格为1，相对国内轿车价格则为1.151.25，对通用机床国内的价格为0.7左右，而国内专用机床的价。由于国情或用户对专用机床制造业不够理解等原因，专用机床的销售价格总体偏低。近几年，国内市场专用机床的单台平均售价呈下降趋势，以组合机床为例，其单台平均售价从1996年的31万多元下降到2000年的23万多元，降幅达25%。在国外购买一台标准的加工中心的费用和为其配全成加工某种零件所需的夹具、刀具及相关辅具的费用之比，一般是100:60左右，之所以后者占有如此高的比例，是因为除了考虑硬件的消耗外，更多是考虑技术的投入和由此而带来的风险。而国内这一比值一般用户仅能接受100:25左右。如果在考虑5%的质量保证金要在一年后才能拿到，这种种原因把产品的利润压缩到极小的空间。3.6技术成长期长专用机床的设计制造涉及专业面广，要具备较丰富的工艺知识，要比较熟悉用户的制造工艺，要保证一次成功，培养一名熟练的主管设计师，要花几年时间，才能做出好的产品设计、好的制造工艺，生产出好的产品，技术成长期要长。3.人员流动困难由于订单不均衡，会引起生产的不均衡，国外除了零部件外协条件优越外，还有成熟的技术劳动力市场，企业可以根据订单情况输出或吸收有关劳动力，使这与企业生产相适应。国内则无法做到这一点，有时可以招些临时工，但多数只能承担一些辅助性工作，熟练技工则难以寻求。3.8技术引进困难与国外合作难。由于专用机床是一次性设计制造，引进技术若仅供一次使用，则成本太高，很难实现。到目前为止，我国专用机床制造业没有一家谈成合资，虽有接触，但都仅限于具体项目的合作。4.在零件的加工过程中，零件生产成本的组成可分为工艺成本和其他费用。其中与工艺过程直接相关的费用占生产成本的70%75%。所以提高生产率与保证产品质量、降低成本同等重要。显然，采取合适的工艺措施，缩减各工序的单件时间，是提高劳动生产率的有效途径。夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着工件加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等。专为某一工件的某道工序设计制造的夹具，称为专用夹具。在产品相对稳定、批量较大的生产中，采用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。专用夹具的设计周期较长、投资较大。专用夹具一般在批量生产中使用。除大批大量生产之外，中小批量生产中也需要采用一些专用夹具，但在结构设计时要进行具体的技术经济分析。掌握连杆加工工艺，完成镗孔专业机床的总体布置设计，为镗孔设计专业夹具。参考文献 1 郑修本, 冯冠大. 机械制造工艺学 D. 北京: 机械工业出版社, 1992.2 上海市大专院校机械制造工艺学协作组. 机械制造工艺学 D. 福建: 福建科学技术出版社, 1985.3 顾崇衔等. 机械制造工艺学 D. 陕西: 陕西科学技术出版社, 1981.4 王绍俊. 机械制造工艺设计手册 D. 北京: 机械工业出版社, 1985.5 东北工学院. 机械零件设计手册 D. 北京: 冶金工业出版社, 1988.6 陆剑中, 孙家宁. 金属切削原理与刀具 D. 北京: 机械工业出版社, 1982.7 沈阳工业大学, 大连铁道学院, 吉林工学院. 组合机床设计 D. 上海: 上海科学技术出版社, 1992.8 J.Flack,Marine Combustion Practice,Pregamo Press,1969.9 on and ehouse,Internal Combustion Engine,1979.10 KALPAKJAN.Manufacturing Engineering and Technology.Addiso-WesleyPublish Company ,1995.开题报告 “连杆镗孔专用机床设计”开题报告选题背景及其意义 1.1国内外研究动态2003 年开始，中国就成了全球最大的机床消费国，也是世界上最大的数控机床进口国。目前正在提高机械加工设备的数控化率，1999 年，我们国家机械加工设备数控华率是58，目前预计是1520之间。车、铣、刨、磨、镗、钻、电火花、剪板、折弯、激光切割等等都是机械加工方法，所谓机械加工，就是把金属毛坯零件加工成所需要的形状，包含尺寸精度和几何精度两个方面。能完成以上功能的设备都称为机床，数控机床就是在普通机床上发展过来的，数控的意思就是数字控制。给机床装上数控系统后，机床就成了数控机床。当然，普通机床发展到数控机床不只是加装系统这么简单，例如：从铣床发展到加工中心，机床结构发生变化，最主要的是加了刀库，大幅度提高了精度。加工中心最主要的功能是铣、镗、钻的功能。我国目前各种门类的数控机床都能生产，水平参差不齐，有的是世界水平，有的比国外落后1015 年，但如果国家支持，追赶起来也不是什么问题，例如：去年，沈阳机床集团收购了德国西思机床公司，意义很大，如果大力消化技术，可以缩短不少差距。大连机床公司也从德国引进了不少先进技术。上海一家企业购买日本著名的机床制造商池贝。近几年随着中国制造的崛起，欧洲不少企业倒闭或者被兼并，如马毫、斯滨纳等。日本经济不景气，有不少在80 年代很出名的机床制造商倒闭，例如：新泻铁工所。现代机床的研究方向包括六个方面：智能化、网络化、高速、高精度、符合、环保。目前德国和瑞士的机床精度最高，综合起来，德国的水平最高，日本的产值最大。美国的机床业一般。中国大陆、韩国。台湾属于同一水平。但就门类、2种类多少而言，我们应该能进世界前4 名。长期以来，国产数控机床始终处于低档迅速膨胀，中档进展缓慢，高档依靠进口的局面，特别是国家重点工程需要的关键设备主要依靠进口，技术受制于人。究其原因，国内本土数控机床企业大多处于“粗放型”阶段，在产品设计水平、质量、精度、性能等方面与国外先进水平相比落后了5-10 年；在高、精、尖技术方面的差距则达到了10-15 年。同时中国在应用技术及技术集成方面的能力也还比较低，相关的技术规范和标准的研究制定相对滞后，国产的数控机床还没有形成品牌效应。同时，中国的数控机床产业目前还缺少完善的技术培训、服务网络等支撑体系，市场营销能力和经营管理水平也不高。更重要原因是缺乏自主创新能力，完全拥有自主知识产权的数控系统少之又少，制约了数控机床产业的发展。国外公司在中国数控系统销量中的80%以上是普及型数控系统。如果我们能在普及型数控系统产品快速产业化上取得突破，中国数控系统产业就有望从根本上实现战略反击。同时，还要建立起比较完备的高档数控系统的自主创新体系，提高中国的自主设计、开发和成套生产能力，创建国产自主品牌产品，提高中国高档数控系统总体技术水平。1.2选题背景及其意义在实际中，此设备的开发背景主要是由于在我国现代的孔加工生产中，大都采用单个孔独个加工，效率较低，精度不高，因此，开发研制一种高精度全自动的专用钻孔专机，对提高企业生产效率，使企业具有更强的争竞力，具有重要意义。特别是近几年来，随着科学技术的飞速发展，计算机技术得到广泛地应用，产品的开发具有明显的工程背景、技术背景、市场背景、经济背景，对多轴机床的需求也将越来越大，因此，当前我们的任务就是:加大科研开发力度，尽早实现国产化，采用机电一体化和自动化控制技术，提高工艺水平，开发出可靠性好、综合性强的专用机床，满足广大市场的需要，提高现代化企业的生产能力。2.解决的主要问题及研究的基本内容设计一注塑机连杆膛孔专用机床，年生产量10万件，本次加工的注塑机前连杆零件图1.1，要求加工精度按图纸要求，负责该专机的总体设计。图1.1在零件的加工过程中，零件生产成本的组成可分为工艺成本和其他费用。其中与工艺过程直接相关的费用占生产成本的70%75%。所以提高生产率与保证产品质量、降低成本同等重要。显然，采取合适的工艺措施，缩减各工序的单件时间，是提高劳动生产率的有效途径。对于大批量生产产品加工中心孔时, 受生产成本等因素影响,多采用流水线生产方式, 自动化程度和生产效率都比较高。但对于中小批量产品,受生产规模限制, 往往没有专用设备, 只好在普通车床上加工端面和中心孔,即传统的加工方法: 夹左端, 车右端面钻右端中心孔; 二次安装, 夹右端,车左端面钻左端中心孔, 然后才用两顶尖孔定位加工其他表面。这对于大批量生产产品,在加工轴的端面和中心孔时, 一般都安排在铣端面钻中心孔专用机床上来加工。应用机床夹具，有利于保证工件的加工精度、稳定产品质量；有利于提高劳动生产率和降低成本；有利于改善工人劳动条件，保证安全生产；有利于扩大机床工艺范围，实现“一机多用”。夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着工件加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等。3.研究的方法与技术路线3.1制定工艺方案要深入现场，了解被加工零件的加工特点、精度和技术要求、定位夹压情况以及生产效率的要求等。确定在组合机床上完成的工艺内容以及其他方法。这里要确定加工步数，决定刀具的种类和类型。3.2机床结构方案的分析和确定机床结构方案的分析和确定 根据工艺方案确定机床的型式和总体布局。在选择机床配置型式时，既要考虑现实工艺方案，保证精度、技术要求及生产效率;又要考虑机床操作、维护、修理是否方便，排泄情况是否良好；还要注意被加工零件的生产批量，以便使设计的专用机床符合多快多省的要求。3.3专用机床的总体设计这里要确定机床各部件间的相互关系，选择通用部件和刀具的导向，计算切削用量及机床生产率。绘制机床的总联系尺寸及加工示意图等。的条件及进程安排4.1完成论文的条件首先，已经具有明确的研究对象，即连杆镗孔专用机床。其次，已经准备好了研究所需要的资源。下载了大量关于连杆镗孔专用机床的相关文献并安装好AutoCAD软件。AutoCAD是本人感兴趣的软件，花些时间精通它，是完成本文所必需的。第三，从专业本身来讲，学过材料力学，理论力学，机械原理等科目的知识也是本文研究所需要的基本知识。4.2完成论文的关键点首先，明确研究对象，并对研究对象要相当的了解。机械部分改装设计在普通车床上用传统方法加工中心孔时,存在3个问题,考虑普通车床原有结构和传动关系, 并分析改装的可能性, 提出下列改装方案。其次，工件定位夹紧装置。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备。第三，提出解决方案。4.3 论文进度的安排 13周 查阅有关文献，翻译相关资料，完成文献综述、译文及开题报告。45周 根据设计要求，拟定方案，确定设计的参数及结构型式。67周 绘制专机的总装配图。810周 完成该工位的夹具图。1112周 编写毕业设计说明书。13周 完成毕业设计所有资料。 14周 准备答辨资料。参考文献 【1】严建华,轴类零件中心孔加工专用机床控制系统设计 D . 南昌:南昌大学, 2007.【2】白恩远. 现代数控机床伺服及检测技术M . 北京:机械工业出版社, 2002.【3】余英良. 机床数控改造设计及实例M . 北京:机械工业出版社, 1998.【4】周林,殷侠. 数据采集与分析技术M . 西安:西安电子科技大学出版社, 2005.【5】 东北工学院. 机械零件设计手册 D. 北京: 冶金工业出版社, 1988.【6】 陆剑中, 孙家宁. 金属切削原理与刀具 D. 北京: 机械工业出版社, 1982.【7】沈阳工业大学, 大连铁道学院, 吉林工学院. 组合机床设计 D. 上海: 上海科学技术出版社, 1992.【8】 J.Flack,Marine Combustion Practice,Pregamo Press,1969.【9】 on and ehouse,Internal Combustion Engine,1979.【10】 KALPAKJAN.Manufacturing Engineering and Technology.Addiso-WesleyPublish Company ,1995.外文翻译稿 加工有色金属合金的专用机床的应用研究格拉斯哥，在1943年12月9日，由绿史泰博，AMIPE，把文件提交给学会。本文的目的是探讨今天使用最突出的有色金属合金铝的加工。该文件是主要涉及大型航空发动机铸件加工，在专用机床的应用。有相当多的加工方面的强调。图1. -夹具板发动机铸件该文件提出了通过一个规划工程师组成的一般研究方法，从蓝图到最后一个完整的生产到工组成部分。 铝作为重要的可加工金属，在经费相对较少的初始成本的情况下，工程师对它完全可以找到艺术表达。今天被加工铝量的异常，带来了专用机床的发展，主要的倾向是硬质合金的充分利用有关。今天在某些工厂铝的被加工表面可以达到每分钟1.4万英尺周边速度，在该地区每分钟进给为50英寸。某些学校思想坚信，有这样的表现是不是太过分了，其实并不代表最终切割因素的限制，适用于硬质合金工具。对于铝高速加工的愿望，在几乎所有的机床类型带来了主轴设计和高进给率。一些机床制造商已生产出运行主轴转速在24,000转速的机器。图2现场地方清洁夹具设计图3开发的速度和进给最有可能在高速镗铣床机标志现代好坏的两个方面。人们已经发现有利机器铝干燥，以避免表面打磨的趋势，包装起来的地点与切屑流行的危险。一般来说，对铝我们认识到它的延展性和可加工性，应用在高速加工的冷却剂，目前高度加工表面，但总是有很大的危害，造成表面的误差。一般冷却液使用时，是普通切割复合，虽然有时使用石蜡，但它并不像切割的行动建议成图4 Wadkin 由器为absasive吸收和不正常的手段很可能的结果。钻石已用于精加工，但这些最优秀的高高速镗转折点。在此必须提及，钨硬质合金非常高效率地运作，以类似的工作类型是很经济的。钻石是不适合生产大型航空发动机铸造高速铣，一般结果是刮伤完成。钻石切割是最困难的代理商业名称有一个高速的生产加工，切削面时是枯燥的，以被加工完成的工作没有出现改善。在极端的尖端硬度是这样，即使近击穿的工具是真正迫使在脊系列金属关闭造成高度磨光完成。高速钢是完美的切割铝用在被广泛用于钻头，铣刀壳，形成工具和拉刀等But要认识到的是，高速钢的使用必须降低运营代理商的进给和速度相比以碳化钨就业。钨铬钴合金的广泛使用，特别是对形式的工具，重型铣削刀片和义务，其中特殊工具的应用硬质合金是困难的。上述情况，因此包括一些基本的加工适用于铝合金，并有助于建立一个一般基础，表明当今的做法。图5开拓夹具和工具设计图6阿奇代尔，大小5多功能钻机图7 图8完成镗发动机装载designforward在任何时候。有交错线流如组件直接传递到计算机相反，就此顺序整个路线。以下因素的控制，最终线路输出选择：1。能力建立在某个阶段的生产。2。对在生产散装件。3。实际距离件过境旅游的最初到最后的操作。4。实际建筑面积的各种机床占领。5。真正ionship的各种服务和能力引进经济，也就是说，压缩空气，电力供应，冷却液和swaif搬迁，跑道和开销机械维修等。6。凡有可取之件的生产和进入最终完成就作为一个生产车间整个。有了上述的认识，规划工程师决定第一铸造地点。大型铸件生产地点初步应“夹具点”的处置应决定合作关系与晶圆厂。这些应适当考虑后成立在一块最广泛的四肢及应采取的形式不超过3个钻孔和spotfaced hQles。那个铸造应立场特别安排的这些设备，并在这样做，他们利用熟悉的特殊铸造，考虑到所有重要的一般性处置壁厚，一般轮廓，以及关键的核心地位。1浙江大学宁波理工学院1