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1、 毕业设计开题论证报告专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 班 级 B机制042 学 号 指导教师 完成日期 2008年4月5日 课题名称：R180柴油机气缸体三面钻削组合机床总体及后主轴箱设计一、课题来源、课题研究的主要内容及国内外现状综述课题的来源：来源于生产实践。国内外研究现状：在第一次世界大战期间，由于军事工业的需要，基于模块化原理快速设计专业机床获得应用，逐渐变成具有独自结构特点的镗铣类专用机床组合机床。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
2、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。 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。铣削平面的平面度可达0.05毫米1000毫米，表面粗糙度可低达2.50.63微米；镗孔精度可达IT76级，孔距精度可达0.030.02微米。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；以及纳入高速度、高精度、柔性化、模块化、智能化、可调可变、任意加工性以及通信技术的制造系统等。 我国传统的组合机床及组合
3、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、码随行夹具和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、
4、输送线) 等在组合机床行业中所占份额也越来越大。目前我国组合机床装备拥有较高的技术水平,但随着市场竞争的加剧和对产品需求的提高,高精度、高生产率、柔性化、多品种、短周期、数控组合机床及其自动线正在冲击着传统的组合机床行业企业,因此组合机床装备的发展思路必须是以提高组合机床加工精度、组合机床柔性、组合机床工作可靠性和组合机床技术的成套性为主攻方向。一方面,加强数控技术的应用,提高组合机床产品数控化率;另一方面,进一步发展新型部件,尤其是多坐标部件,使其模块化、柔性化,适应可调可变、多品种加工的市场需求。二、本课题拟解决的问题总体设计组合机床总体设计，通常是根据设计要求，针对加工零件，拟定工艺和结
5、构方案，并进行方案图样和有关技术文件的设计。首先，针对R180柴油机汽缸体零件进行工艺方案的拟定，工艺方案的拟定是组合机床设计的关键一步，工艺方案在很大程度上决定了组合机床的结构配置和使用性能。拟定组合机床的步骤一般有：1分析、研究加工要求和现场工艺，研究分析柴油机汽缸体，其用途及结构特定，加工部位及精度、表面粗糙度、技术要求及生产纲领。深入现场分析零件的加工工艺方法，定位和夹紧方法，所采用的设备、刀具及切削用量，生产率情况及工作条件等方面的现行工艺资料。2定位基准和夹压部位的选择。由于组合机床一般为工序集中的多刀加工，不但切削载荷大，而且受力方向变化，因此正确选择定位基准和夹压部件是保证加工
6、精度的重要条件。3合理的确定工序间余量。为了保证加工质量，必须合理确定工序间余量。针对R180柴油机汽缸体三面钻削组合机床钻孔加工的工序间余量查表后确认。4选择合理的刀具。尽量选择标准刀具和简单刀具。后主轴箱设计后主轴箱设计方法一般为：绘制后主轴箱设计原始依据图；确定主轴结构、轴颈及齿轮模数；拟定传动系统；计算主轴、传动轴坐标，绘制坐标检查图；绘制后多轴箱总图，零件图及编制组件明细表。后主轴箱设计原始图是根据“三图一卡”绘制。根据机床联系尺寸图，绘制后多轴箱外形图，并标注轮廓尺寸及动力箱驱动轴的相对位置尺寸。联系尺寸图和加工示意图，标注所有主轴位置尺寸及工件与主轴、主轴与驱动轴的相关位置尺寸。
7、列表标注主轴的工序内容、切削用量及主轴外伸尺寸等。表明动力部件型号及其性能参数。主轴、齿轮的确定及动力计算。多轴箱传动设计。多轴箱坐标计算、绘制坐标检查图。绘制后多轴箱总图及零件图，总图包括主视图、展开图，编制装配表，制定计算条件等四部分。零件设计对于通用零件必须绘制加工图。设计要求1 机床应能满足加工要求，保证加工精度;2 机床应运转平稳，工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整；3 机床尽量能用通用件（中间底座可自行设计）以便降低制造成本；4 机床各动力部件用电气控制；5 设计图样总量：折合成A0幅面在3张以上；工具要求：应用计算机软件绘图；过程要求：装配图需提供手工草图；6 毕业设计
8、说明书满足相关要求；7 查阅文献资料10篇以上，并有不少于3000汉字的外文资料翻译；8 到相关单位进行毕业实习，撰写不少于3000字实习报告；9 撰写开题报告。三、 解决方案及预期效果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。应能满足加工要求，保证加工精度；机床应运转平稳，工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整；机床尽量能用通用件，以便降低制造成本；机床各动力部件用组合机床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
9、；以及纳入柔性制造系统等。组合机床是针对某种零件或零件某道工序设计的。正确选择定位基准，是确保加工精度的重要条件，同时也有利于实现最大限度的集中工序。从而收到减少机床台数的效果。本机床加工为单工位加工，也就是一次安装下进行8个孔的的加工，其定位基准选择：机体的底面定位限制3个自由度，侧面定位限制2个自由度，端面定位限制1个自由度，这种定位的特点是：a.可以简便地消除工件的六个自由度，使工件获得可靠的定位；b.能同时加工工件三个端面上的全部孔，即能高度集中工序，又有利于提高三端面孔的位置精度；c.本定位基准有利于保证拖拉机变速箱盖的加工精度，使机床的许多部件实现通用化，有利于缩短设计制造周期、降
10、低成本。本次设计通过对拖拉机气缸盖的钻扩，提高了加工精度及保证了相应的位置精度，同时大大提高了生产效率，降低了劳动强度，从而降低了零件的生产成本。四、课题进度安排3月10日3月22日毕业实习阶段。毕业实习，查阅资料，到多个公司实践，撰写实习报告。3月23日4月5日开题阶段。提出总体设计方案及草图，填写开题报告。4月6日5月14日 设计初稿阶段。完成总体设计图、部件图、零件图。5月15日5月31日 中期工作阶段。完善设计图纸，编写毕业设计说明书，中期检查。6月1日6月4日毕业设计预答辩。6月5日6月12日毕业设计整改。图纸修改、设计说明书修改、定稿，材料复查。6月13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。五、指导教师意见 签名 年 月日六、专业系意见 签名 年 月日七、学院意见 签名 年 月日
