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1、毕 业 设 计 开 题 报 告动力箱箱体孔系组合钻床设计（右多轴箱）学 院：机械工程学院 班 级：机自0803班 学生姓名：丁旺生 指导教师：王正君 职 称：教授 2011年11月15日毕业设计开题报告课题题目动力箱箱体孔系组合钻床设计（右多轴箱）课题性质A B C D E 课题来源A B C D 成果形式A B C D E 同组同学吴双 蒋骏贤 保扬一、研究目的：本课题从企业实际需求出发，在全面分析被加工零件的结构特点、尺寸精度、被加工孔相互之间位置精度、表面粗糙度和技术要求的基础上，目的在于解决采用现有设备不仅工人劳动强度大，生产率低，而且零件加工精度难以保证的问题。因此根据实际需要，我们
2、组要设计一台43孔单工位组合钻床，其中，我负责钻床左多轴箱的设计。(2) 主要研究内容：二、课题来源及意义LD1100柴油机是山东莱阳动力机械动力总厂的新产品，年产量5万台。柴油机箱体是柴油机的主要零件，其三面有43个孔，孔间要求位置精度高。由于箱体批量大、孔的位置精度高因而设计一台组合钻床完成箱体三面43孔的加工，以保证生产纲领的完成。本组合钻床采用三面卧式单工位专用夹具液压电器互锁控制，43个钻头同时加工的方式，孔的钻削位置精度可达要求。按本设计方案制造出的43孔组合钻床将期望具有以下优点:1.提高生产率在本台组合钻床上加工该零件，由于是43把刀具同时加工，缩短了辅助时间，提高了生产率。2
3、.提高加工精度在普通钻床上加工，由于是采用多工步，各孔的位置精度不易保证，废品率一般在2%，采用43孔组合钻床，因为在设计的每一个环节，都严格控制设计零件的精度，且是多刀同时加工，所加工出的零件位置精度均在要求范围内，废品率为0。3.降低工人劳动强度采用普通钻床逐孔加工法，工人频繁忙于装夹工件、起动机床、进刀、退刀、停车及卸工件，劳动强度大。43孔组合机床改善了以上状况，使加工同样数量的零件，工人的劳动强度大大降低。4.提高经济效益生产率的提高，使得年产量成几十倍增长;所需工人人数的减少，减少了工时的开支。为企业带来了可观的经济效益。（1）组合机床发展情况1.组合机床的由来组合机床是按系列化标
4、准化设计的通用部件和按被加工零件的形状及工艺要求设计的专用部件组成的专用机床。组合机床是随着生产的发展，由万能机床和专用机床发展来的。它既有专用机床效率高结构简单的特点，又有万能机床能够重新调整，以适应新工件加工的特点。为此，将机床上带动刀具对工件进行切削运动的部分以及床身、立柱、工作台等设计制造成通用的独立部件，称为“通用部件”。根据工件加工的需要，用这些通用部件配以部分专用部件就可组成机床，这就是组合机床。当加工对象改变了，用这些通用部件，只将部分专用部件改造，又可以组成加工新工件的机床。组合机床是按工序集中原则设计的，即在一台机床上可以同时完成许多同种工序的加工。2.组合机床技术装备现状
5、与发展趋势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。我国传统的组合机床及组合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、锉孔、车端面和凸台，在孔内锉各种形状槽，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
6、，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、可换主轴箱、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、综合测量数控组合机床、试验机、输送线)等在组合机床行业中所占份额也越来越大。由于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，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、装配和试漏等技术。我国组合机床及组合机床自动线总体技术水平比发达国家要相
7、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。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。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
8、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。从2002年年底第21届日本国际机床博览会上获悉，在来自世界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。据专家分析，机床装备的高速和超高速加工技术的关键是提高机床的主轴转速和进给速度。该届博览会上展出的加工中心，主轴转速1000020000r/min，最高进给速度可达20一60m/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。多轴化控制的机床
9、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信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。（2）本课题研究的主要内容我所负责设计的柴油机箱体左侧面有13个孔待加工，原来采用的加工
10、方案是在普通钻床上逐孔加工，工人频繁忙于装夹工件、启动机床、进刀、退刀、停车及卸工件等，不仅工人劳动强度大，而且生产率也低，不利于保证产品加工精度。在对这13孔进行精度、相互之间位置要求以及零件的装配要求分析的基础上，重新制定出合理的机械加工工艺方案，将13个孔安排在一道工序上完成。由于在本台组合钻床上需同时加工13个孔，不仅孔多、间距小，而且孔的排列分散，采用常规方案排箱无法实现12孔的工序集中。因此本钻床的主轴箱传动系统通过采用变位齿轮和滚珠轴承，将常规情况下不能完成的排箱得以实现，从而使需在多工序完成的钻削加工在同一工步完成。底座、滑台、动力头等通用部件的合理选用;齿轮箱排箱结构紧凑;夹
11、具部分定位合理可靠;工件装夹方便灵活;刀具更换简便;机械化程度高;减轻工人的劳动强度是本文研究的主要内容。三、参考文献1迟建山主编.机械设计基础(第二版).机械工业出版社.2003.2丛风廷王大康主编.组合机床设计(第二版).上海科学技术出版社.1993.3大连组合机床研究所编.组合机床设计第一册机械部分.机械工业出版，1975.4大连组合机床研究所编.组合机床设计第二册液压部分.机械工业出版社，1975.5大连组合机床研究所编.组合机床设计第三册电气部分.机械工业出版社，1975.6大连组合机床研究所编.组合机床设计参考图册.机械工业出版社，1975.7金振华主编.组合机床及其调整与使用.机
12、械工业出版社，1990.8李庆寿主编.机床夹具设计.机械工业出版社，1984.9刘庶民主编.机床改造的思路与实用技术.机械工业出版社.1992.10吴宗泽主编.机械设计禁忌.机械工业出版社.1997.11吴宗泽主编.机械结构设计.机械工业出版社.1988.12谢家瀛主编.组合机床设计简明手册.机械工业出版社，1999.13张接信主编.组合机床及其自动化.人民交通出版社，2009.14赵志修主编.机械制造工艺学.北京：机械工业出版社，1985.15中华人民共和国国家标准GB6477.1一GB6477.16一86.金属切削机床术语.中国标准出版社.1988.四、进度安排1.总体方案设计 三图一卡（第1-2周）2.设计计算（第3-5周）3.技术设计（第6-8周）4.说明书（第9-12周）5.答辩（第13、14周）
