ZH1135机体三面半精镗组合机床总体及左主轴箱设计毕业计说明书.doc

第一章 前言 组合机床是根据工件加工需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件并按工序高度集中的原则设计的。它是可以同时完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、车端面、车削和铣削等工序的高效率的专用机床，它一般采用多轴、多刀、多工序、多面、多工位同时加工。与万能机床和专用机床相比，组合机床有重新改装的优越性，其通用零、部件可以多次重复利用。加工过程中采用多轴对被加工零件一个面上的许多孔同时进行加工，这样不仅较好地保证各孔之间的精度、提高产品质量、减少工件工序间的搬运、改善劳动条件，也减少了机床占地面积。由于组合机床大多数零、部件是同类的通用部件，这就缩短了设计和制造周期，简化了机床的维护和修理。必要时甚至可以更换整个部件，以提高机床的维修速度。 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2.5～0.63微米；镗孔精度可达IT7～6级，孔距精度可达O.03～O.02微米。 工艺方案的制定是设计组合机床最重要的一步。工艺方案制定的正确与否，将决定机床能否达到“体积小、重量轻、结构简单、使用方便、效率高、质量好”的要求。为了使工艺方案制定得合理、先进，必须从认真分析被加工零件图纸开始，深入现象全面了解被加工零件的结构特点、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技术要求、定位夹紧方式、工艺方法和加工过程所采用的刀具、辅具、切削用量情况及生产率要求等，分析其优缺点，从而确定零件在组合机床上完成工艺(工序)的内容及方法，决定刀具种类、结构型式、数量及切削用量等。 2.1.1影响组合机床方案制定因素 A．被加工零件的加工精度和加工工序内容 被加工零件的加工精度和加工工序内容是制定机床工艺方案的主要依据。显然，面加工和孔加工、不同尺寸的平面和孔径加工以及不同的加工精度要求，直接影响着工艺方法的选择和工步数及工艺路线的确定。 B．被加工零件的特点 这主要指零件的材料、硬度、加工部件的结构形状、工件刚性、定位基准面的特点等。它们对组合机床工艺方案制定有着重要的影响。工件材料及硬度不同时，加工方法和效果也有所不同。如铜件一般比铸铁件的加工工步数多。加工薄壁易振的工件，安排工序时，必须考虑防止共振。加工箱体零件多层壁同轴线度直径孔，通常在一根镗杆上安装多个镗刀头进行镗削。退刀时，要求工件(夹具)“让刀”，镗刀头周向定位。 若工件刚性不足，安排工序时就不能过于集中，以免同时加工表面多造成工件受力大，振动及发热变形而影响加工精度。 C．零件的生产批量 被加工零件的生产批量大时，工序安排一般趋向分散。而且粗加工、半精、精加工也宜分开。这样机床数增多，但对提高生产率和保证加工质量稳定有利。 对于中小批量生产时，工序安排应尽量集中，减少机床台数，提高机床利用率。 D．机床的使用条件 a)车间布置情况 车间内零件输送的高度将直接影响机床装料高度。 b)工艺间的联系 工件到组合机床加工前，其毛坯或半成品必须达到一定的要求。 c)使用厂的技术能力和自然条件。 2.1.2确定工艺方案的原则及注意问题 A.粗、精加工工序的安排 必须根据零件的生产批量，加工精度、技术要求进行全面分析，合理安排粗加工和精加工的工序。 B.工序集中与分散的处理 a)工序过分集中会使机床结构复杂、刀具数量增加、机床大而笨重、调整使用不便、可靠性降低，这样反而影响生产率的提高。 b)工序过分集中会导致切削负荷加大，往往由于工件刚性不足及变形影响加工精度。 2.1.3定位基准及夹紧点选择 选择定位基准的原则及应注意的问题： a)尽量选择零件设计基准作为组合机床加工的定位基准，保证加工精度； b)选择定位基准应确保工件稳定定位； c)基面统一原则。 通过分析，对该机体的加工可采用两种定位方式。一种是“三面定位”（底面、后面、侧面），底面限制三个自由度，右面限制两个自由度，后面限制一个自由度。还有一种是“一面两销”定位。在此选三面定位方式为该加工中的主要工艺基准。 2.1.4确定机床配置形式及结构方案 根据任务书的要求：设计的组合机床要满足加工要求、保证加工精度；尽可能用通用件、以降低成本；各动力部件用电气控制、液压驱动。因此根据任务书要求和机体的特点初定两种设计方案： A.卧式组合机床 图2-1 卧式组合机床结构 特点：卧式组合机床重心低，振动小，运作平稳，加工精度高，占地面积大。 B.立式组合机床 图2-2 立机床结构式组合 特点：立式组合机床重心高，振动较大，加工精度高，占地面积小。 通过以上比较，故选用卧式组合机床。 2.2确定切削用量及选择刀具 2.2.1切削用量的选择 合理地选择切削用量，即确定合理的切削速度和工作进给量，能使组合机床以最少的停车损失，最