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1、 南京工程学院 先进制造技术工程中心 本科毕业设计（论文）开题报告题目： 单缸泵体钻孔专机总体及其左多轴箱设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 20 年 月 日毕业设计(论文)开题报告学生姓名 学 号 专 业机械设计制造及其自动化指导教师姓名 张思弟职 称 教授级高工所在系部先进制造技术工程中心课题来源企、事业单位委托课题课题性质工程设计课题名称XHK0820加工中心Z动力部件设计毕业设计的内容和意义毕业设计的具体内容：1、机床总体三图一卡设计2、左多轴箱部件装配图设计3、部分典型零件设计4、翻译有关英文资料5、撰写毕业设计说明书 本课题研究的意义
2、： AK泵是中小型柴油机的主要配套部件之一，其性能在很大程度上将影响柴油机的整机性能质量。泵体又是泵的主要关键零件。为了保证柴油机的整体性能，设计中对泵体零件提出了很高的技术要求。我国目前中小型企业柴油机所用的油泵主要来自于专业配套厂，其中有较资深的国有企业，也有新兴的乡镇企业。泵体的生产目前主要采用通用机床加专用夹具以工序分散的组织方式进行。存在的主要问题是加工质量不稳定，精度低，废品率高；个别关键精度要求普遍难以保证，导致油泵整机性能难以达标，成为困扰行业的一个技术难题。行业内部也一直不断的在进行技术攻关，但见效不大。目前中小型柴油机配套用的油泵品种比较多，但总体上来说差异不大，其中以AK
3、泵较为典型，AK泵的形体较为复杂，缺少理想、可靠、稳定的定位基准，各加工要素间具有较高的位置精度要求，加工内容涉及到钻、扩、铰、铣、攻丝、割槽等多种工艺。从行业调查结果看，该零件加工中存在的主要问题是齿杆孔和齿圈孔之间的中心距尺寸精度以及图中要求的各项形位公差较难达到。从目前制造业的水平来看，采用先进的制造设备加工零件，要达到上述精度应该不成问题。但AK泵是个微利的配套产品，先进设备的高投入将会给企业带来沉重的压力，导致利润降低，甚至会出现亏损。因此针对泵体行业目前生产批量的特点，采用经济高效的专用工艺装备进行加工才是上策。本设计采用模块化组合机床方案，以多刀、多刃、多面同时加工的形式在一次装
4、夹下完成尽可能多的加工内容，可以实现较高的精度和生产效率，较好地解决行业难题，在取得良好经济效益的同时，有力的推动企业的技术进步。我国是个中小型柴油机生产大国，有众多的油泵配套生产企业，目前该行业内不少企业仍处于传统的通用机床分散型加工模式，因而本项目具有较好的推广应用前景。文献综述组合机床及其自动生产线是集机电液一体的自动化程度较高的制造技术和成套工艺设备3。它的特征是高效、高质、经济适用，因而广泛应用于机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业5。 最早的组合机床是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
5、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1 。传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机、电、气压、液压控制，它的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2（近几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，以及铣削平面和成型面等8。而现在的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4；并且随着技术的不断进
6、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，它运用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具以及刀具的自动更换，并配以可编程序控制（PLC）、数字控制（NC）等，能任意改变工作循环控制和驱动系统，同时能灵活适应多品种加工的可调可变的组合机床。另外，近几年以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的份额也越来越大9。由于组合机床及其自动线是根据用户特殊要求而设计的，它涉及到加工工艺、刀具、测量、控制、诊断监控、清洗、装配试漏等技术，所以组合机床及其自动线是一种技术综合性很高的高技术专用产品。就我国目前的技术水平来说，组合
7、机床及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及自动线几乎都从国外进口7。工艺装备的大量进口势必导致投资规模的扩大，并使产品生产成本提高。因此，市场要求我们不断开发新技术、新工艺、研制新产品，由过去的“刚性”机床结构，向“柔性”化方向发展，满足用户需求，真正成为刚柔兼备的自动化装备。另外，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，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及组合机床技术的成套性为主攻方向6。一方面，加强数控技
8、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。据专家分析，机床装备的高速和超高速以及超高精度加工技术的关键是提高机床的主轴转速和进给速度；而复合多功能、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，加工零件的形状却日益复杂。多轴化控制的机床装备适合加工形状复杂的工件。另外，产品周期的缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新的变化，满足各种各样产品的加工需求。然而更关键的是现代通讯技术在机床装备中的应用，信息通信技术的引进使得现代机床的自动化程度进一步提高，操作者可以通过网络或
9、手机对机床的程序进行远程修改，对运转状况进行监控并积累有关数据；通过网络对远程的设备进行维修和检查、提供售后服务等。在这些方面我国组合机床装备还有相当大的差距，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方向10参考文献1张思弟，饶华球.单缸泵体加工工艺攻关.组合机床与自动化加工技术，2004，42张思弟.自动线输送系统设计与发展.机床与液压.2003，13谢家瀛主编.组合机床设计简明手册.北京：机械工业出版社，20024刘新亚.先进制造技术在组合机床制造中的应用.航空制造技术.1999，55李秀敏.组合机床行业现状与发展思考.航
10、空制造技术.2003，46李春梅，崔凤奎.组合机床模块化设计CAD系统.河南科技大学学报.2004,57刘国光.组合机床多轴箱计算机辅助设计.机械与电子. 2000，58王志成，吴永刚，黄立杰.较小轴间距的组合机床主轴箱设计.组合机床与自动化加工技术.2000，39任小中，李春梅，苏建新.基于UG的组合机床多轴箱设计模块化设计.河南科技大学学报.2007，310王隆太，宋爱平.面向CIM的组合机床CAD系统的研究开发.扬州大学学报.1999,4研究内容1 单缸泵体加工工艺路线方案；2 单缸泵体加工工艺基准的选择，夹紧方案的确定；3 单缸泵体加工工序尺寸的确定；4 单缸泵体同轴孔双向同步加工终点
11、干涉问题安全解决方案；5 单缸泵体钻孔工序工艺参数的确定；6 通用部件的选择配套；7 小间距主轴箱传动系统结构布局。研究计划研究周期与时间安排毕业设计起止日期：2.215.27第一阶段：熟悉课题，收集借阅有关资料，调研、讨论，翻译有关英文资料，完成开题报告，熟悉总体三图一卡设计规范（1-3周）第二阶段：绘制被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图，编写生产率计算卡（4-5周）第三阶段：绘制多轴箱部件装配图（6-7周）第四阶段：典型零件设计（8-9周）第五阶段：完成设计说明书撰写（10周）第六阶段：审查、整改、完善、打印、装订（11-12周）第七阶段：接受答辩资格审查（13）第八阶段：答辩（14周）特色与创新1 采用模块化设计方案，不同工序间零部件通用化程度高。2 采用多件、多面、多刀、多刃同时加工方案，有效提高加工效率，从而提高经济效益。3 同轴孔双向同步加工终点干涉问题采用设立终点危险区方案，通过控制系统监测，确保在终点干涉危险区只有一面在加工，从而避免刀具终点干涉造成事故。指导教师意 见 指导教师签名： 年 月 日 教研室意见系部意见主任签名： 年 月 日 教学主任签名： 年 月 日
