卧式组合机床设计结构设计
液压传动课程设计-卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统

液压传动课程设计-卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统一、课程设计要求1. 设计卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。
2. 列出液压系统的工作原理图和液压元件的选型计算书。
3. 进行机床的控制系统设计及编写控制程序。
二、机床结构简介卧式单面多轴钻孔组合机床是一种多功能机床,可钻、攻丝、铰孔、铣槽、半圆弧等复合工艺操作,适广泛用于水泵、汽车、空气压缩机、发电机、电机、气动工具及家具等行业的生产制造。
机床结构主要由床身、主轴箱、工作台、电气系统、液压系统等组成。
其中,床身用于支撑整机,主轴箱用于装配主轴及各个传动装置,工作台用于夹持工件及执行传动。
注:本设计仅涉及液压系统部分的工作原理图和液压元件的选型。
三、液压系统工作原理图液压系统主要用于机床的升降、夹紧、进给等控制操作。
下面的工作原理图展示了该机床的主要液压系统结构。
液压油泵为双联泵,分别提供高压和低压液压油,高压系统主要用于机床的动力传输和工作台的升降,低压系统则用于工作台和主轴箱的夹持、进给和径向递进。
四、液压元件的选型计算本文中设计的液压系统主要包括液压油泵、液压缸、液压阀、液压滤清器、液压压力表等液压元件。
针对所需控制的液压作用,根据相应的公式和数据手册,进行液压元件的选型计算。
液压元件选型计算书如下:五、控制系统设计本设计中,机床的控制系统主要由PLC控制器、触摸屏、传感器、执行器和电磁阀等组成,通过编写相应的控制程序,实现机床的高效稳定运行。
液压系统的控制程序中主要包括如下控制命令:1. 单向液压缸的伸出和缩回控制命令。
2. 双向液压缸的伸出和缩回控制命令。
3. 液压油泵的控制启停命令。
4. 电磁阀的开关控制命令。
5. 液压滤清器的定期清洗命令。
通过不同的控制命令组合,可以实现机床的不同运动状态和操作需求,从而提高机床的生产效率和工作质量。
六、总结本文对卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统进行了详细介绍,并给出了液压系统的工作原理图和液压元件的选型计算书,同时简要讲述了机床的控制系统设计流程和控制命令。
组合机床设计手册
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组合机床设计手册组合机床设计手册一、动力系统组合机床的动力系统主要包括电机、联轴器、传动带等,以及其他有关的部件。
1、电机组合机床的电机主要有电动机、变频电机、永磁无刷电机等等。
电动机的精度要求较高,要求机床的主轴定位精度和工作精度要准确。
2、联轴器联轴器是用来输送动力和旋转的部件,一般用联轴器来连接电机和主轴。
3、传动带传动带一般用来传送机床上的电机动力,当机床的工作部件需要传动时,这时就需要使用到传动带。
4、其他部件机床动力系统还包括其他的部件。
例如,导轨、滑轨、齿轮、销轴等都是组合机床的重要组成部分。
二、机床结构组合机床的结构一般分为主要部件和辅助部件。
1、主要部件主要部件是指机床的主体和支撑架,以及夹具、传动带、齿轮、主轴及油封以及销轴等。
2、辅助部件辅助部件是指机床上的管路(冷却油润滑油等)、操作面板、控制器以及其他附属设备等。
三、安全设计组合机床在操作时要安装有安全装置,以防止意外发生。
1、安全装置安全装置一般有安全开关、保险开关以及安全罩等,在组合机床上能够实现自动检测、报警、断电等功能,以便在机床出现故障时及时发现并及时处理。
2、易熔保险电机安装时应安装有易熔保险,以防止过载烧坏电机使机床发生意外。
3、警示标识机床的操作面板上也应安装有一些警示标识,以便使操作者能够对机床的操作安全有个清晰的认识。
四、成型设计组合机床的成型设计主要是对机床外观和结构布局进行设计,以便使机床能够达到最佳的生产效率和最佳的操作手感。
1、结构布局机床的结构布局要求紧凑,各部件要放置的恰当、便于操作。
2、外观设计机床的外观设计应尽可能的美观,要求机床的整体外形轮廓与周边环境融为一体。
组合机床多轴箱设计
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组合机床多轴箱设计多轴箱是组合机床的重要专用部件,用于钻、扩、铰、镗孔等加工工序。
多轴箱一般具有多根主轴,同时对一列孔系进行加工。
根据结构特点,多轴箱分为通用和专用两大类。
通用多轴箱采用标准主轴和导向套引导刀具来保证加工孔的位置精度,而专用多轴箱采用刚性主轴和精密滑台导轨来保证加工孔的位置精度。
本课题主要设计大型通用多轴箱,由通用零件如箱体、主轴、传动轴、齿轮和附加机构等组成。
大型通用多轴箱由通用零件如箱体、主轴、传动轴、齿轮和附加机构等组成。
多轴箱的通用箱体类零件的材料为HT200,前、后、侧盖等材料为HT150.多轴箱基本尺寸系列标准规定了9种名义尺寸,宽度和高度是根据配套滑台的规格按规定的系列尺寸选择。
通用主轴分为钻床类主轴和攻螺纹类主轴。
钻床类主轴按支承型式可分为滚锥轴承主轴、滚珠轴承主轴和滚针轴承主轴,按与刀具的连接是浮动还是刚性连接,又可分为短主轴和长主轴。
攻螺纹类主轴按支承型式可分为前后支承均为圆锥滚子轴承主轴和前后支承均为推力球轴承和无内环滚针轴承的主轴。
主轴材料一般采用40Cr钢,热处理C42;滚针轴承主轴用20Cr钢,热处理S0.5~C59.通用传动轴按用途和支承型式分为六种,分别为圆锥轴承传动轴、滚针轴承传动轴、埋头传动轴、手柄轴、油泵传动轴和攻螺纹用蜗杆轴。
传动轴一般采用45钢,调质T235;滚针轴承传动轴用20Gr钢,热处理S0.5~C59.多轴箱用通用齿轮有传动齿轮、动力箱齿轮和电动机齿轮三种。
多轴箱的工作原理是利用多根主轴同时对一列孔系进行加工,完成钻、扩、铰、镗孔等加工工序。
通用多轴箱是组合机床中的重要部件之一。
它通过传动轴和传动齿轮的传动,将动力箱中电动机轴的动能传递给主轴,主轴带动刀具加工工件。
通过对齿轮啮合的调整,可以获得不同的传动比,从而实现主轴的不同转速。
多轴箱还可以安装多个不同的主轴,这样就可以用多个主轴对同一个工件进行不同的加工。
多轴箱与动力箱一起安装于进给滑台,可完成钻、扩、铰、镗孔等加工工艺。
卧式双面28轴组合钻床左主轴箱设计说明
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1. 绪论1.1 课题背景及目的组合机床是根据工件加工需要,以大量通用部件为基础,配以少量的专用部件组成的一种高效专用机床,是以通用部件为基础,配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具,组成的半自动或自动专用机床。
组合机床是根据工件加工要求,以大量通用部件为基础,配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。
通用零部件通常占整个机床零部件的70%~90%,只需要根据被加工零件的形状及工艺改变极少量的专用部件就可以部分或全部进行改装,从而组成适应新的加工要求的设备。
由于在组合机床上可以同时从几上方向采用多把刀具对一个或数个工件进行加工,所以可减少物料的搬运和占地面积,实现工序集中,改善劳动条件,提高生产效率和降低成本。
将多台组合机床联在一起,就成为自动生产线。
组合机床广泛应用于需大批量生产的零部件,如汽车等行业中的箱体等。
通用部件按其功能通常分为五大类。
1.动力部件。
动力部件是用于传递动力,实现工作运动的通用部件。
2.支撑部件。
支撑部件是用于安装动力部件、输送部件等的通用部件。
3.输送部件。
输送部件是具有定位和加紧装置、用于安装工件并运送到预定工位并运送到预定工位的通用部件。
4.辅助部件。
辅助部件包括定位、加紧、润滑、冷却、排屑以及自动线的清洗机等各种辅助装置。
主轴箱是组合机床的重要组成部分。
包括通用主轴箱和专用主轴箱,本设计的是通用主轴箱,包括主轴,传动轴,动力部件以及其他辅助装置。
主轴箱设计具有以下特点:1.传动方案紧凑。
2.为了实现较小轴间距,我们采取了将径向、轴向轴承都取错开排列方式。
3.用径向滚珠轴承代替滚针轴承。
4.在结构空间受限的情况下,为了提高主轴、传动轴的刚度,在结构上将主轴、传动轴尽可能取较大外径。
5.主轴箱与动力箱动力传递取联轴器传动。
6.提高齿轮的结构强度。
图1.1组合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、切削外螺纹以及加工外圆和端面等。
卧式组合机床液压系统 (液压系统课程设计)
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二、课程设计(论文)的要求与数据
1.机床系统应实现的自动工作循环 (手工上料) →(手动启动) →工件定位(插销)→夹紧工件→动力头(工 作台 ) 快进→慢速工进→快退→停止→工件拔销→松开工件→(手工卸 料) 。 要求工进完了动力头无速度前冲现象。工件的定位、夹紧应保证安全 可靠,加工过程中及遇意外断电时工件不应松脱,工件夹紧压力、速度应 可调,工件加工过程中夹紧压力稳定。 2.工件最大夹紧力为 Fj;工件插销定位只要求到位,负载力小可不予计算。 3.动力头快进、快退速度 v1;工进速度为 v2 可调,加工过程中速度稳定; 快进行程为 L1,工进行程为 L2;工件定位、夹紧行程为 L 3。 4.运动部件总重力为 G,最大切削进给力(轴向)为 Ft; 5.动力头能在任意位置停止,其加速或减速时间为 t,工作台采用水平放置 的平导轨,静摩擦系数为 fs,动摩擦系数为 fd。
1.15~1.16 1.17~1.18 1.19~1.21 1.22~1.23 1.24~1.25 1.26
分析工况和动作要求, 确定并画出液压系统的原理图。 教 2-405、 407 教 2-405、 407 教 2-405、 407 教 2-405、 407 教 2-405、 407
五、应收集的资料及主要参考文献
选定的液压元件如表2液压元件明细表序号元件名方案额定压力mpa通过流量lmin工作压力mpa工作流量lminxub801002580156217液压泵v4150syjl6337590455181压力表开关kf3e3b1645三位四通换向34ef30e16b1680455181二位三通换向23ef3be16b16802512序号元件名方案额定压力mpa通过流量lmin工作压力mpa工作流量lminaqf3e10b1650769减压阀jf310b636345316压力表开关共用1625单向阀af3eb10b16402531610三位四通换向34ef30e4b16253161411单向节alf3e6b16252531612压力继电器dp163b13单向调aqf3e10b16502500414二位四通换向24ef30e4b162500444确定管道尺寸油管内径尺寸一般可参照选用的液压元件接口尺寸而定也可按管路允许流速进行计算
卧式单面多轴钻孔组合机床液压课程设计
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卧式单面多轴钻孔组合机床液压课程设计以卧式单面多轴钻孔组合机床液压课程设计为标题,本文将从机床结构设计、液压系统设计、控制系统设计三个方面进行详细阐述。
一、机床结构设计卧式单面多轴钻孔组合机床是一种具有多轴钻孔功能的机床,其结构设计至关重要。
在设计过程中,需要考虑以下几个方面:1.1 机床整体结构设计卧式单面多轴钻孔组合机床的整体结构应具有良好的刚性和稳定性,以确保加工过程中的精度和稳定性。
同时,还需要考虑机床的操作便捷性和安全性。
1.2 主轴设计主轴是机床的核心部件之一,其设计应考虑主轴的转速范围、功率和扭矩需求,以满足不同工件的加工要求。
1.3 工作台设计工作台是机床上用于夹持工件的部件,其设计应考虑工件的尺寸和重量,以确保工件在加工过程中的稳定性和精度。
二、液压系统设计液压系统是卧式单面多轴钻孔组合机床的重要组成部分,其设计应满足以下要求:2.1 液压元件的选择液压系统中的液压元件包括液压泵、液压马达、液压缸等,其选择应根据机床的工作负荷和工作条件进行合理搭配,以确保液压系统的正常运行。
2.2 液压系统的工作压力和流量设计液压系统的工作压力和流量设计应根据机床的工作要求和液压元件的额定参数进行合理选取,以确保液压系统能够稳定可靠地提供所需的液压能力。
2.3 液压管路设计液压管路的设计应考虑液压系统的布局和液压元件的连接方式,以确保液压油能够顺畅地流动,并且减少液压泄漏的可能性。
三、控制系统设计控制系统是卧式单面多轴钻孔组合机床的关键部分,其设计应满足以下要求:3.1 控制方式的选择控制系统可以采用传统的机械控制方式,也可以采用现代的数控控制方式。
在选择控制方式时,需要考虑机床的加工精度要求和操作人员的技术水平。
3.2 控制系统的功能设计控制系统的功能设计应根据机床的工作要求和操作人员的操作习惯进行合理设计,以提高机床的工作效率和加工质量。
3.3 控制系统的安全设计控制系统的安全设计应考虑到机床在工作过程中可能出现的故障和意外情况,采取相应的安全措施,保障操作人员的人身安全。
组合机床毕业设计
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组合机床毕业设计组合机床毕业设计随着制造业的快速发展,机械加工技术也在不断进步。
作为机械加工的重要设备之一,组合机床在工业生产中扮演着至关重要的角色。
本文将探讨组合机床的毕业设计,旨在提供一些有关该领域的深入思考和实践经验。
一、背景介绍组合机床是一种结合了多种机械加工功能的设备,可以实现多种工艺的加工操作。
它通常由数控系统、主轴、刀具库、刀具变换装置等组成。
组合机床的设计需要考虑到工艺要求、加工精度、生产效率等因素,因此是一个复杂而具有挑战性的任务。
二、设计目标在进行组合机床的毕业设计时,首先需要明确设计目标。
设计目标可以包括但不限于以下几个方面:1. 提高加工效率:通过优化机床结构、改进传动系统等方式,实现加工效率的提升。
2. 提高加工精度:通过改进机床的定位精度、减小加工误差等方式,提高加工精度。
3. 降低能耗:通过改进机床的能源利用效率、减少能源浪费等方式,降低机床的能耗。
4. 提高自动化程度:通过引入自动化设备、优化控制系统等方式,提高机床的自动化程度,减少人工干预。
5. 提高可靠性:通过改进机床的结构设计、选用高质量的零部件等方式,提高机床的可靠性和稳定性。
三、设计步骤进行组合机床的毕业设计时,可以按照以下步骤进行:1. 需求分析:了解用户需求,明确设计要求和目标。
2. 方案设计:根据需求分析的结果,设计出满足要求的机床结构和控制系统。
3. 零部件选型:根据设计方案,选择适合的零部件,包括主轴、传动装置、控制器等。
4. 结构优化:对机床的结构进行优化,包括刚度、振动阻尼、重量等方面的优化。
5. 控制系统设计:设计合适的控制系统,包括数控系统、传感器、执行器等。
6. 实验验证:根据设计方案,制作样机进行实验验证,评估设计方案的可行性和性能。
7. 优化改进:根据实验结果,对设计方案进行优化改进,提高机床的性能和可靠性。
四、设计案例以下是一个组合机床毕业设计的案例:某公司需求一台能够同时进行铣削和钻孔的组合机床,要求加工精度高、效率高、稳定性好。
卧式单面多轴钻孔组合机床设计说明书
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液压系统创新训练课程设计任务书一、题目:卧式单面多轴钻孔组合机床设计二、原始数据:设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床,要求设计出驱动它的动力滑台的液压系统,以实现“快进一→工进-→快退→停止”的工作循环。
1.机床上有主轴16个,加工φ13. 9mm的孔14个、φ8. 5mm的孔2个;2.刀具材料为高速钢,工件材料为铸铁,硬度为240HBW;3.机床工作部件总质量m= 1000kg4.快进、快退速度分别为υ1=υ3=5. 6m/min,快进行程长度l1= 100mm,5.工进行程长度l2= 50mm,往复运动的加速、减速时间不希望超过0.16s6.动力滑台采用平导轨,其静摩擦因数fs=0.2,动摩擦因数fd=0.17液压系统中的执行元件使用液压缸。
三、设计任务:1. 总体参数的设计;2. 液压系统原理图的设计;3. 液压元件的选择计算。
四、工作量要求:1. 课程设计说明书一份;2. 电脑绘制液压系统原理图;3. 液压元件清单表一份。
学生:指导教师:摘要组合机床是以大量的通用部件为基础,配以少量的按被加工零件特殊要求而设计的专用部件,以实现对一种或几种零件按预先确定的工序进行加工的高效机床。
它既具有专用机床的结构简单、生产率及自动化程度较高的特点,又具有一定的重新调整能力,以适应工件变化的要求,是当今制造业应用很广的一类机床。
本设计以卧式钻孔组合机床为对象,依据液压系统设计的基本原理,拟出合理的液压系统图,通过系统主要参数的计算确定了液压元件的规格,验算了液压系统的性能,设计出结构简单、工作可靠、效率高、经济性好、使用维修方便的液压系统。
最后对整个设计过程做了总结,对设计过程中出现的问题、设计的液压系统的不足进行了思考并对未来的工作作了展望。
关键词:卧式;钻孔;组合机床;液压系统目录第一章引言 (1)1.1 液压系统 (1)1.2 组合机床 (1)第二章液压系统的工况分析 (2)2.1 负载分析 (2)2.1.1 工作负载 (2)2.1.2惯性负载 (2)2.1.3阻力负载 (2)2.2负载图和速度图的绘制 (3)第三章确定液压缸主要参数 (4)3.1确定液压缸工作压力 (4)3.2计算液压缸主要结构参数 (4)第四章液压系统图拟定 (6)4.1速度控制回路的选择 (6)4.2快速运动和换向回路 (8)4.3速度换接回路的选择的选择 (8)4.4压力控制回路的选择 (9)4.5组成液压系统原理图 (9)4.6系统原理图分析 (11)第五章液压元件的选择 (12)5.1确定液压泵的规格和电动机功率 (12)5.1.1计算液压泵的最大工作压力 (12)5.1.2计算总流量 (12)5.2确定阀类元件和辅助元件 (13)5.3油管 (14)5.4油箱 (14)第七章结论 (15)参考文献 (16)卧式单面多轴钻孔组合机床系统设计课程设计(项目设计)说明书第一章引言1.1 液压系统液压系统已经在各个部门得到越来越广泛的应用,而且越先进的设备,其应用液压系统的部分就越多。
卧式钻镗组合机床液压系统设计

课程设计说明书黎明职业大学2017年6月27日目录1. 设计任务 (1)1.1 设计要求 (1)1.2 设计参数 (1)1.3主要内容 (1)2. 工况分析 (2)2.1负载图及速度图 (2)232.2 工况分析图 (4)3. ........................................................................ 方案确定53.1 选择液压回路。
(5) (5) (5) (6) (6)4. 计算和选择液压元件 (6)4.1 确定液压泵的规格和电机功率 (6) (6)4.2 液压阀的选择 (7)4.3 确定管道尺 (8)4.3.1 压油管道 (8)4.3.3 回油管道 (9)4.4 确定邮箱容量 (9)5. 组成液压系统图 (9)6. 液压系统主要性能的估算 (10)6.1 液压缸的速度 (10)6.2 系统的效率 (11)6.2.1 回路中的压力损失 (12)6.2.2 液压泵的工作压力 (13)6.2.3 顺序阀的调整压力 (13)6.3 液压回路和液压系统的效率 (14)1. 设计任务设计一台卧式钻、镗组合机床液压系统。
该机床用于加工铸铁箱形零件的孔系,运动部件总重G=10000N液压缸机械效率为0.9,加工时最大切削力为12000N工作循环为:“快进一一工进一一死挡铁停留---------------------- 快退一一原位停止”。
快进行程长度为0.4m,工进行程为0.1 m。
快进和快退速度为0.1m/s,工进速43度范围为3X10〜5X 10n/s ,采用平导轨,启动时间为0.2s。
要求动力部件可以手动调整,快进转工进平稳、可靠。
1.1设计要求设计一台卧式钻、镗组合机床液压系统。
该机床用于加工铸铁箱形零件的孔系,运动部件总重G=10000N液压缸机械效率为0.9,加工时最大切削力为12000N 工作循环为:“快进一一工进一一死挡铁停留—快退一一原位停止”。
毕业论文组合机床设计
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毕业设计题目:两缸柴油机机体8-M8螺纹底孔组合钻床的总体设计及主轴箱设计学科部:___________________________________专业:____________________________________班级:____________________________________学号:____________________________________学生姓名:_________________________________指导教师:_________________________________起讫日期:_________________________________中文摘要本次设计是对卧式单面8 轴组合钻床的设计,设计的内容包括组合钻床的总体设计以及多轴箱的设计。
组合钻床的总体设计主要是“三图”的设计。
三图的设计包括:被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图。
多轴箱的设计关键是传动系统方案的确定。
再根据传动系统图确定手柄轴和油泵轴的位置安排,然后进行坐标计算,绘制多轴箱装配总图,箱体补充加工图,前盖补充加工图、最后根据上面的内容设计组合钻床。
关键子字:组合钻床、多轴箱、被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图。
外文摘要This design is to horizontal axis combination drilling machine of single anddesign, the design of content including combination drilling machine of the overall design and the design of the spindle box. Combination drilling machine of the overall design mainly is the "three figure" design. The design of the three figure includes: processing parts process diagram, processing schemes, machine tool contact size figure. The design of the spindle box is key to the scheme determination of transmission system. Again according to the transmission system graph determine the handle axis and oil pump shaft placement, and then coordinate calculation, draw spindle box of general assembly, the casing is added processing figure, the front cover added processing diagram, according to the content of the above design combination drilling machine.Key son word : combination drilling machine, spindle box, be processing parts process diagram, processing schemes, machine tool contact size figure.、尸■、亠前言组合机床是用按系列化标准化设计的通用部件和按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件组成的专用机床。
卧式钻镗两用组合机床的液压系统设计文档

卧式钻镗两用组合机床的液压系统设计文档一、引言液压系统是卧式钻镗两用组合机床中的重要部分,主要用于实现机床在加工过程中的各种动作控制。
本文档旨在设计一套稳定可靠的液压系统,以满足卧式钻镗两用组合机床的加工需求。
二、系统结构1.液压泵站:液压泵站是液压系统的动力源,主要由液压泵、电机和控制阀组成。
液压泵负责将液压油从油箱中抽取并压力传输至液压马达或液压缸,电机用于驱动液压泵的运转,控制阀用于调节油压和流量。
2.液压油箱:液压油箱用于存放液压油,并通过滤油器来保证油液的清洁。
油箱内还设置有油位显示器、温度传感器等装置,以便监测液压系统的工作状态。
3.液压马达:液压马达是卧式钻镗两用组合机床中驱动主轴转动的关键元件。
液压马达的转速和扭矩可以通过调节液压系统中的油压和流量来实现。
4.液压缸:液压缸主要用于实现机床在加工过程中的直线运动,例如镗削过程中的进给和退刀等操作。
液压缸的活塞直径和行程应根据机床的加工需求来确定,同时需要有充足的力量来保证加工负载。
5.控制阀组:控制阀组由数个液控阀组成,用于控制液压系统中油液的流向和压力。
应根据机床的运动要求来选择合适的控制阀,以满足机床的工作需求。
三、设计要点1.液压系统的压力和流量应根据机床的加工要求来确定,以保证机床能够稳定运行并满足加工负载。
2.液压系统应具备过热保护功能,通过设置合适的油温传感器和过热报警装置,可以在油温过高时及时发出警报并停止液压泵的工作,以防止系统损坏。
3.液压系统中应安装滤油器,以保证油液的清洁,避免杂质进入液压元件造成损坏。
4.液压系统中的液压油应定期更换,并注意油液的粘度和温度,在不同的季节和环境条件下进行调整,以保证系统的良好工作。
5.液压系统应配备完善的安全保护装置,例如安全阀、溢流阀和接触器等,以确保系统在异常情况下能够及时切断液压油的供给,并保护机床和操作人员的安全。
四、总结本文档对卧式钻镗两用组合机床的液压系统进行了设计,并提出了相关要点。
毕业设计组合机床主轴箱及其夹具设计

毕业设计组合机床主轴箱及其夹具设计引言:组合机床主轴箱及其夹具是组合机床的重要组成部分,对于机床的性能和精度有着重要影响。
本文将对组合机床主轴箱及其夹具的设计进行详细分析和论述。
一、组合机床主轴箱设计1.主轴箱的选材和尺寸设计组合机床主轴箱的选材通常选择高强度、高刚性的铝合金或钢材料。
在选择材料时,需要考虑到主轴箱的工作环境和工作负载,并结合有限元分析等方法进行优化。
2.主轴箱的结构设计主轴箱的结构设计应满足机床主轴的正常工作,并确保机床具有高刚性和高稳定性。
主轴箱通常由壳体、轴承座和主轴组成。
在设计主轴箱时,需要考虑壳体的刚性和稳定性,并结合有限元分析等手段进行优化设计。
同时,应结合主轴箱内部的润滑系统,合理设计机油的流动和循环。
3.主轴箱的冷却设计主轴箱的冷却设计是确保主轴箱在高速转动的同时保持稳定温度的重要手段。
常用的冷却方式有风冷和水冷,根据具体情况选择适合的冷却方式。
在设计冷却系统时,需要考虑到冷却剂的流量、压力和温度控制等因素,并确保冷却系统的可靠性和稳定性。
二、组合机床夹具设计1.夹具的选材和尺寸设计组合机床夹具的选材通常选择高强度、高硬度的合金钢或特殊耐磨材料。
在选择材料时,需要考虑到夹具的工作环境、工作负载和工件材料,并结合有限元分析等方法进行优化。
2.夹具的结构设计夹具的结构设计应满足对工件的紧固和定位,并确保夹持力的均匀分布。
夹具通常由底座、定位装置和夹紧装置等部分组成。
在设计夹具时,需要考虑夹紧行程、夹紧力等参数,并结合有限元分析等手段进行优化设计。
3.夹具的调试和维护组合机床夹具的调试和维护是确保机床正常运行和长期使用的重要环节。
在夹具的设计过程中,需要预留出足够的调试和维护空间,并设计合理的调试和维护装置。
同时,在夹具的使用过程中,需要制定相应的维护计划并定期进行维护保养。
结论:组合机床主轴箱及其夹具的设计对于机床的性能和精度有着重要影响。
在设计过程中,需要充分考虑工作环境、工作负载和所用材料等因素,采用优化的结构和合理的冷却系统,并进行必要的调试和维护。
卧式钻孔组合机床液压系统的设计

②正确选择液压元件,选定安装方式,绘制液压站总图;
③设计一动力油缸,给出油缸总图;
④可任选设计1~2个零件,画出零件图;
⑤完成设计说明书一份,有必要的文字阐述、图表及计算。
四、接受任务学生:
机械94班姓名
五、开始及完成日期:
本论文主要介绍了液压系统的设计(包括系统工况分析,拟定液压系统原理图,液压元件的计算和选择以及液压系统的性能验算等)、液压缸主要零部件的设计及其结构设计。
关键词:液压系统;液压传动;组合机床
A
Hydraulic system with a wide range of adaptability, excellent process control performance, fast response, output force (or torque) and other advantages of combined machine tools that are widely used. hydraulic system is based on motor power,using hydraulic pump convert mechanical energy into pressure,promoting the hydraulic oil.Through various control valves to change the flow of hydraulic oil,by different directions by hydraulic cylinder.
编号:
无锡太湖学院
毕业设计(论文)
题目:卧式钻孔组合机床液压系统的设计
卧式单面多轴钻镗两用组合机床液压系统

卧式单面多轴钻镗两用组合机床液压系统卧式单面多轴钻镗两用组合机床因其高效、高精度、高自动化等特点,广泛应用于航空航天、汽车、轨道交通等行业。
其中,液压系统作为机床的重要组成部分之一,负责传递、控制和调节液压元件能量,实现机床的动态力学性能。
本文将介绍卧式单面多轴钻镗两用组合机床液压系统的结构、工作原理及其优缺点。
一、液压系统结构卧式单面多轴钻镗两用组合机床的液压系统主要由油箱、油泵、电机、油管、液压元件、控制系统等组成。
其中,油箱装满工作液体(一般为液压油),供给系统使用。
油泵通过电机带动,将液体从油箱抽取,通过压力管路送至液压元件。
液压元件包括液压缸、液压阀、油管等,其作用是传递、控制和调节液压能量。
最后,控制系统通过各种传感器和电气元件,对液压系统进行监测和控制,保证机床的稳定运行。
二、液压系统工作原理首先,启动电机,驱动油泵将液体抽入压力管路中,通过液压阀控制液压缸的工作行程和速度,将力和运动传递到机床零部件中。
其次,当洗涤液进入液压缸时,活塞在液压力的作用下向前行进,从而推动或拉动工件或夹具运动。
液压阀的作用在于通过调节液压缸的进出口压力控制工件的速度和摩擦力,从而实现调节运动的准确性和稳定性。
最后,当液压系的压力稳定时,控制系统会自动停止电机,并将液压系统维持在一个特定的压力范围内,以保证机床停止后不会形成滑行和溜块现象。
三、液压系统优缺点1. 传递力矩和力量的能力强。
液压系统传递力量可以通过增大液体压力或改变活塞的面积来实现,因此可以实现很大的工作力矩和工作力。
2. 运动平滑、精度高。
液压系统运动平稳、平滑,速度和摩擦力都能够精确控制,其可调性很好,因此适用于各种精密的机床工作场合。
3. 应用范围广泛。
液压技术已经在各种机床、各种工程机械、矿山机械、化工设备、航空器、船舶及民用机械设备中得到了广泛的应用和推广。
1. 系统复杂。
液压系统的设计需要考虑周全、配件多、系统结构复杂,需要使用较高价值的液压元件。
卧式组合钻孔机床液压系统设计
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摘要面对我国经济近年来的快速发展,机械制造工业的壮大,在国民经济中占重要地位的制造业领域得以健康快速的发展。
制造装备的改进,使得作为制造工业重要设备的各类机加工艺装备也有了许多新的变化,尤其是孔加工,其在今天的液压系统的地位越来越重要。
本毕业设计(论文)主要阐述了组合机床动力滑台液压系统,能实现的工作循环是:快速前进→ 工作进给→快速退回→原位停止。
综上所述,完成整个设计过程需要进行一系列的工作。
设计者首先应树立正确的设计思想,努力掌握先进的科学技术知识和科学的辩证的思想方法。
同时,还要坚持理论联系实际,并在实践中不断总结和积累设计经验,向有关领域的科技工作者和从事生产实践的工作者学习,不断发展和创新,才能较好地完成机械设计任务。
关键词组合机床;液压系统;液压缸;液压泵;换向阀AbstractBoring machine hydraulic system design, in addition to the host in action and meet the performance requirements of the provisions, but also must meet the small size, light weight, low cost, high efficiency, simple structure, reliable operation, convenient use and maintenance of a number of generally recognized design principles. The design of the hydraulic system is the basis of known conditions to determine the work program of hydraulic, hydraulic flow, pressure and hydraulic pumps and other components of the design. To sum up, the need to complete the entire design process to conduct a series of hard work.Enter here Abstract In this paper, focused on the combination of dual-use horizontal boring drilling machine hydraulic system, to achieve the duty cycle is: work fast forward feed situ rapid return to stop, hydraulic technology is mechanical equipment in the fastest growing technologies.Key words :modular machine;tool hydraulic system;pump hydraulic;cylinder目录摘要 ...................................................................................................................... I Abstract ................................................................................................................ II 第1章绪论 .. (1)1.1研究意义 (1)1.1.1 液压技术及其应用 (2)1.1.2 组合机床液压系统 (2)1.2液压传动的工作原理及其组成部分 (3)1.2.1液压传动的工作原理 (3)1.2.2液压传动的组成 (4)1.3液压传动的优缺点 (5)1.3.1 液压传动的优点 (5)1.3.2 液压传动的缺点 (6)1.4液压技术的国内外研究现状分析 (6)1.5课题的来源及研究的目的和意义 (7)1.6课题的研究内容 (9)第2章组合钻孔机床液压系统分析 (10)2.1 YT4543型动力滑台液压系统分析 (10)2.1.1 YT4543型动力滑台液压系统图 (10)2.1.2 YT4543型动力滑台液压系统工作过程 (11)2.1.3 YT4543型动力滑台液压系统分析 (12)2.2双泵动力滑台供油液压系统 (12)2.2.1 双泵供油动力滑台液压系统图 (12)2.2.2 双泵供油液压系统工作过程 (13)2.2.3 双泵供油液压系统分析 (14)2.3带蓄能器的动力滑台液压系统 (15)2.3.1带蓄能器的动力滑台液压系统图 (15)2.3.2带蓄能器的动力滑台液压系统工作过程 (15)2.3.3 带蓄能器的动力滑台液压系统分析 (17)第3章卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统设计 (18)3.1明确系统要求 (18)3.2负载与运动分析 (18)3.2.1 工作负载 (18)3.2.2 惯性负载 (19)3.2.3 阻力负载 (19)3.2.4 负载图和速度图的绘制 (20)3.3液压缸主要参数的确定 (21)3.4液压系统设计 (23)3.4.1 选用执行元件 (24)3.4.2 速度控制回路的选择 (24)3.4.3 选择快速运动和换向回路 (24)3.4.4 拟定液压系统原理图 (24)3.4.5 液压系统工作过程 (26)3.4.6 液压系统工作过程 (27)3.5液压元件的选择 (28)3.5.1 确定液压泵的规格和电动机功率 (28)3.5.1.1 选择液压泵 (28)3.5.1.2 选择电动机 (28)3.5.2 选其它元件及辅助元件 (29)第4章组合钻孔机床液压系统结构设计 (32)4.1动力滑台液压站结构图 (32)4.2阀块总装结构图 (33)4.3阀块结构图 (33)4.4液压缸结构图 (35)4.4.1缸筒与缸盖的连接形式 (35)4.4.2缸筒材料选择 (35)4.4.3液压缸壁厚的确定 (35)4.4.4缸筒底部厚度 (35)4.4.5缸筒头部法兰厚度 (35)4.4.6缸筒与缸盖的连接计算 (36)4.4.7螺钉连接计算 (36)第5章液压缸的有限元分析 (38)5.1液压缸三维模型的建立 (38)5.2有限元分析基本理论 (38)5.2.1 有限元法的发展概况 (39)5.2.2 有限元分析的基本思想 (40)5.2.3 有限元法分析过程 (42)5.2.4 ADINA软件简介 (43)5.3静力分析 (43)5.4 结果总结与分析 (46)第6章组合钻孔机床液压站成本估算 (47)6.1元件明细 (47)6.2 液压站报价明细 (48)结论 (49)致谢 (50)参考文献 (51)附录1 (52)附录2 (55)第1章绪论1.1研究意义组合机床(如图1-1所示)是以通用部件为基础,配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具,组成的半自动或自动专用机床。
双面卧式攻丝组合机床设计
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第1章绪论1.1 本课题的研究背景及意义随着现代化工业技术的快速发展,特别是随着它在自动化领域内的快速发展,组合机床的研究已经成为当今机器制造界的一个重要方向,在现代工业运用中,大多数机器的设计和制造都是用机床大批量完成的。
现代大型工业技术的飞速发展,降低了组合机床的实现成本,软件支持机制也使得实现变得更为简单,因此,研究组合机床的设计具有十分重要的理论意义和现实意义。
在工业高速发展的现代化浪潮中,各种机械设计和制造业中,组合机床的应用越来越广泛,越来越转化为生产力,从这个意义上讲,对组合机床的研究具有重要的现实意义。
组合机床是根据工件加工需要,以通用部件为基础,配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。
组合机床是按系列化标准化设计的通用部件和按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件组成的专用机床。
由于通用部件已经标准化和系列化,可根据需要灵活配置,从而缩短了设计和制造的周期,因此,组合机床兼有低成本和高效率的优点,在大批、大量生产中得到了广泛的应用,并可用以组成自动生产线。
总体方案的设计主要包括制定工艺方案(确定零件在组合机床上完成工艺内容及加工方法,选择定位基准和夹紧部位,决定工步和刀具种类及其结构形式,选择切削用量等)、确定机床配置形式、制订影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构方案。
总体方案的拟定是设计组合机床最关键的一步。
方案制定得正确与否,将直接影响机床能否达到合同要求,保证加工精度和生产率,并且结构简单、成本较低和使用方便。
对于同一加工内容,有各种不同的工艺方案和机床配置方案,在最后决定采用哪种方案时,必须对各种可行的方案作全面分析比较,根据工件的加工要求和特点,按一定的原则、结合组合机床常用工艺方法、充分考虑各种影响因素,并经技术经济分析后拟订出先进、合理、经济、可靠的工艺方案。
在组合机床诸多零件中,多轴箱和夹具与组合机床密切相关,是组合机床的重要组成部件。
它是选用通用零件"按专用要求设计的,所以是组合机床设计过程中工作量较大的零部件,就多轴箱设计来说,工作量主要集中在传动系统的设计上,轴的设计必须保证各轴的转速、旋向、强度和刚度,而且应当考虑有无让刀,有无调位机构等。
卧式钻孔组合机床液压系统的设计
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摘要液压系统具有广泛的工艺适应性、优良的控制性能、反应快、输出力(或力矩)大等优点,在组合机床中被广泛采用。
液压系统是以电机提供动力基础,使用液压泵将机械能转化为压力,推动液压油。
通过控制各种阀门改变液压油的流向,从而推动液压缸做出不同方向的动作。
液压传动技术是机械设备中发展最快的技术之一,特别是近年来与微电子、计算机技术结合,使液压技术进入了一个新的发展阶段,机、电、液、气一体是当今机械设备的发展方向。
在组合机床设备中已经广泛引用液压技术。
作为机电一体化专业的学生初步学会液压系统的设计,熟悉分析液压系统的工作原理的方法,掌握液压元件的作用与选型及液压系统的维护与修理将是十分必要的。
本论文主要介绍了液压系统的设计(包括系统工况分析,拟定液压系统原理图,液压元件的计算和选择以及液压系统的性能验算等)、液压缸主要零部件的设计及其结构设计。
关键词:液压系统;液压传动;组合机床AbstractHydraulic system with a wide range of adaptability, excellent process control performance, fast response, output force (or torque) and other advantages of combined machine tools that are widely used. hydraulic system is based on motor power,using hydraulic pump convert mechanical energy into pressure,promoting the hydraulic oil.Through various control valves to change the flow of hydraulic oil,by different directions by hydraulic cylinder.gas integration is the development of machinery and equi Hydraulic drive technology is one of the fastest growing pment today. Has been widely referenced in the modular machining equipment hydraulic technology. As technology students learn hydraulic numerical control system design, familiar with the working principle of the method of analysis of hydraulic systems, control and selection of hydraulic units and hydraulic systems maintenance and repair is necessary.This paper mainly on the design of the hydraulic system (including system condition analysis, development of hydraulic system schematics, calculation and selection of hydraulic components, and checking the performance of the hydraulic system, and so on), design and structure of the main components of hydraulic cylinder design.Key words: hydraulic system;hydraulic transmission;combination machine tools目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (3)1 绪论 (5)1.1 本课题的研究内容和意义 (5)1.2 国内外的发展概况 (5)1.3 本课题应达到的要求 (6)2 明确液压系统的设计要求 (7)3 液压系统性能与参数的初步确定 (8)3.1 工况分析和负载图的编制 (8)3.1.1 负载分析 (8)3.1.2 液压缸负载图和速度图的编制 (9)3.2 液压系统参数的初步确定 (10)3.2.1 初选液压缸的工作压力 (10)3.2.2 液压缸主要结构尺寸的确定 (11)3.2.3 液压缸各参数确定及编制工况图 (12)4 液压系统图的拟订 (14)4.1 选择液压回路 (14)4.2 拟订液压系统方案 (14)5 液压元件的计算和选择 (17)5.1 双定量泵式液压系统 (17)5.1.1 确定液压泵规格和电动机功率 (17)5.1.2 控制阀的选择 (19)5.1.3 管道尺寸 (19)5.1.4 油箱容量及结构 (20)5.2 限量式变量叶片泵的液压系统 (20)6 液压系统性能的估算 (21)6.1 液压系统稳态特性的检验 (21)6.1.1 回路中的压力损失 (22)6.1.2 液压泵的工作压力 (23)6.1.3 液压回路和液压系统的效率 (24)6.2 动态稳定性的验算 (25)6.3 液压系统发热与温升的验算 (26)6.4 液压系统的工作可靠度估算 (27)7 液压装置的结构设计 (29)7.1 液压装置结构形式的选择 (29)7.2 液压元件的配置形式 (29)7.3 液压装置的布局 (29)8 结论与展望 (31)8.1 结论 (31)8.2 不足之处及未来展望 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录 (34)1 绪论1.1 本课题的研究内容和意义液压系统的设计是整个机器设计的一部分,它的任务是根据机器的用途、特点和要求,利用液压传动的基本原理,拟定出合理的液压系统图,再经过必要的计算来确定液压系统的参数,然后按照这些参数来选用液压元件的规格和进行系统的结构设计。
组合机床设计总体设计
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电子和家电制造
组合机床可以用于加工各种电 子元器件和家用电器零部件。
02 组合机床设计流程
CHAPTER
设计准备
明确设计任务
01
确定组合机床的加工要求、生产能力、工艺方案等,为后续设
计提供指导。
收集资料
02
收集相关标准、技术资料、市场需求等信息,为设计提供依据
和支持。
制定设计计划
03
根据设计任务和收集的资料,制定详细的设计计划,包括时间
继电器和接触器
用于实现电气控制回路,保证设备的安全运行。
控制程序设计
输入程序设计
根据加工需求,设计输入界面,方便用户输入加工参数和操作指 令。
输出程序设计
根据加工过程和控制需求,设计输出界面,实时显示加工状态和 结果。
控制算法设计
根据加工特点和要求,设计控制算法,实现高效、稳定的加工过 程。
控制精度与可靠性设计
物流分析
优化物料流动路径,减少物料搬运距 离和时间。
设备选型与配置
根据工艺需求合理选择设备型号,并 优化设备配置。
环境与安全考虑
确保作业环境符合安全和环保要求, 提供必要的防护措施。
04 组合机床传动系统设计
CHAPTER
传动系统类型
机械传动
液压传动
利用机械方式传递动力和运动,包括齿轮 、带、链等传动方式。
根据切屑的形状、大小和排出要求,选择合适的排屑方式, 如刮板式、螺旋式等。
排屑装置的结构设计
排屑装置应具备结构简单、排屑效果好、安全可靠的特点。
安全防护装置设计
01
安全防护装置的作用
安全防护装置用于保护操作者和机床设备的安全,防止意外事故的发生。
减速器底座卧式双面钻组合机床设计(含夹具)
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减速器底座卧式双面钻组合机床设计(含夹具)摘要应用组合机床加工大批量零件,快捷高效,生产效率高是机械加工的发展方向。
本次设计任务是:减速器底座双面钻孔组合钻床及夹具设计。
设计过程主要阐述了组合钻床的工作原理,设计过程,与通用机床和普通专用机床相比的优越性,并对其夹具进行设计和计算。
本课题设计的基本任务是完成机械部分的设计,主要有机床联系尺寸图、夹具装配图以及重要零件的绘制。
在设计过程中根据实际情况取得相关数据,参考有关资料,吸取前人的设计经验,并根据客观实际和掌握的现有知识进行改进。
夹具分为通用夹具,专用夹具,组合夹具,模块化夹具和自动线夹具。
机床夹具是在机械制造过程中,用来固定加工对象,使之占有正确位置,以接受加工或检测并保证加工要求的机床附加装置。
夹具有四部分组成:夹具体,定位元件,导向元件及夹紧元件。
关键词:夹具,组合机床,减速器Reducer base horizontal double auger combination machine toolsdesign (including fixture)ABSTRACTApplication combination machine tools machining large parts, efficient, high production efficiency is the development direction of mechanical processing. This design task is: reducer base double-sided drilling combination drilling and fixture design. Design process mainly expounds the working principle, combination drilling machine design process and compared the superiority of fixture design and calculation. This topic design basic task is to finish the design of mechanical part, mainly has machine dimension print, contact the fixture and important parts assembly drawing.In the design process obtained according to the actual situation of relevant data, consult the relevant material, according to the objective reality and master of the existing knowledge to improve.Fixture is divided into general fixtures, special jig, modular fixture, modular fixture and automatic line jig. The machine tool's fixture in mechanical manufacturing process is to fix the processing object, to accept the processing or detection and ensure the machine processing requirements additional device. Clip has four parts: clip specific, positioning components, to components and clamping components.KEY WORDS: Fixtures, combination machine tools, speed reducer目录前言 (1)第1章绪论 (3)1.1 组合机床概述 (3)1.2 该课题研究的目的和意义 (3)1.3 组合机床发展史 (3)1.4 国内外该研究技术现状 (4)1.5 机床设计的目的、内容、要求 (5)1.5.1 设计的目的 (5)1.5.2 设计内容 (6)1.5.3 设计要求 (6)1.6 机床的设计步骤 (6)1.6.1调查研究 (7)1.6.2 拟定方案 (7)1.6.3 工作图设计 (7)第2章零件分析 (9)2.1 零件结构特点 (9)2.2 技术要求 (9)第3章组合机床总体设计 (10)3.1 结构方案分析和方案的选择 (10)3.2 选择定位基准的原则及应注意的问题 (10)3.3 确定夹压位置应注意的问题 (10)3.4 工艺分析 (10)3.5 确定机床的配置形式 (11)3.5.1 不同配置形式组合机床的特点及适应性 (12)3.5.2 不同配置形式组合机床的加工精度 (12)3.5.3 选择机床配置形式应注意的问题 (12)3.6 组合机床设计 (13)3.6.1 切削用量的确定 (13)3.6.2 确定切削力、切削扭矩、切削功率 (14)3.6.3 选择刀具结构 (15)3.6.4 导向结构的选择 (15)3.6.5 确定主轴类型、尺寸、外伸长度 (17)3.6.6 选择刀具接杆 (17)3.6.7 确定加工示意图的联系尺寸 (18)3.6.8 工作进给长度的确定 (18)3.6.9 快进长度的确定 (19)3.6.10 机床尺寸联系图 (19)第4章夹具设计 (23)4.1 夹具概述 (23)4.1.1 夹具分类 (23)4.1.2 机床夹具的现状 (23)4.1.3 现代机床夹具的发展方向 (24)4.2 夹具设计任务 (24)4.3 零件分析 (25)4.4 定位机构 (25)4.4.1 支撑板 (26)4.4.2 伸缩式定位销 (27)4.5 夹紧机构 (28)4.6导向装置的选择 (30)4.7 机床夹具的总体形式 (31)4.7.1 确定夹具体 (31)4.7.2 确定联接体 (32)4.7.3 夹具体的总体设计图 (32)4.8绘制夹具装配图 (32)4.9定位误差计算 (35)4.9.1定位误差 (35)4.9.2 产生定位误差的原因 (35)4.9.3 定位误差的计算 (36)4.10夹紧力计算 (36)4.11夹具精度分析计算 (37)4.12夹具的性能及优点 (38)结论 (39)谢辞 (40)参考文献 (41)前言组合机床是以通用部件为基础,配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具,组成的半自动或自动专用机床。
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卧式组合机床设计结构设计第一章绪论1.1 国外研究现状及发展趋势在我国,组合机床发展已有二十多年的历史,其科研和生产都具有相当的基础,应用也已深入到很多行业。
是当前机械制造业实现产品更新,进行技术改造,提高生产效率和高速发展必不可少的设备之一。
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、镗孔、车端面和凸台,在孔镗各种形状槽,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、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(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、综合测量机、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对落后,国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。
最早的组合机床于1911年在美国制成,用于加工汽车零件。
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。
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。
1973年,国际标准化组织(ISO)公布了第一批组合机床通用部件标准。
1975年,中国第一机械工业部颁布了中国的第一批组合机床通用部件标准。
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 5 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。
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10000~20000r/min,最高进给速度可达20~60m/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。
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。
1.3 机床设计的目的、容、要求1.3.1设计的目的机床设计毕业设计,其目的在于通过机床主运动机械变速传动系统的结构设计,使我们在拟定传动和变速的结构方案过程中,得到设计构思、方案的分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅资料等方面的综合训练,树立正确的设计思想,掌握基本的设计方法,培养基本的设计方法,并培养了自己具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。
1.3.2 设计容(1)运动设计根据给定的被加工零件,确定机床的切削用量,通过分析比较拟定传动方案和传动系统图,确定传动副的传动比及齿轮的齿数,并计算主轴的实际转速与标准的相对误差。
(2)动力设计根据给定的工件,初算传动轴的直径、齿轮的模数;确定动力箱;计算多轴箱尺寸及设计传动路线。
完成装配草图后,要验算传动轴的直径,齿轮模数否在允许围。
还要验算主轴主件的静刚度。
(3)结构设计进行主运动传动轴系、变速机构、主轴主件、箱体、润滑与密封等的布置和机构设计。
即绘制装配图和零件工作图。
(4)编写设计说明书1.3.3 设计要求评价机床性能的优劣,主要是根据技术—经济指标来判定的。
技术先进合理,亦即“质优价廉”才会受到用户的欢迎,在国和国际市场上才有竞争力。
机床设计的技术—经济指标可以从满足性能要求、经济效益和人机关系等方面进行分析。
1.4 机床的设计步骤1.4.1调查研究研究市场和用户对设计机床的要求,然后检索有关资料。
其中包括情报、预测、实验研究成果、发展趋势、新技术应用以及相应的图纸资料等。
甚至还可以通过网络检索技术查阅先进国家的有关资料和专利等。
通过对上述资料的分析研究,拟订适当的方案,以保证机床的质量和提高生产率,使用户有较好的经济效益。
1.4.2 拟定方案通常可以拟定出几个方案进行分析比较。
每个方案包括的容有:工艺分析、主要技术参数、总布局、传动系统、液压系统、控制操作系统、电系统、主要部件的结构草图、实验结果及技术经济分析等。
在制定方案时应注意以下几个方面:(1)当使用和制造出现矛盾时,应先满足使用要求,其次才是尽可能便于制造。
要尽量用先进的工艺和创新的结构;(2)设计必须以生产实践和科学实验为依据,凡是未经实践考验的方案,必须经过实验证明可靠后才能用于设计;(3)继承与创造相结合,尽量采用先进工艺,迅速提高生产力,为实现四个现代化服务。
注意吸取前人和国外的先进经验,并在此基础上有所创造和发展。
1.4.3 工作图设计首先,在选定工艺方案并确定机床配置形式、结构方案基础上,进行方案图纸的设计。
这些图子包括:被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图和生产率计算卡,统称“三图一卡”设计。
并初定出主轴箱轮廓尺寸,才能确定机床各部件间的相互关系。
其次,绘制机床的总装图、部分部件装配图、液压系统图、PLC接线图和梯形图。
然后,整理机床有关部件与主要零件的设计计算书,编制各类零件明细表,编写机床说明书等技术文件。
最后,对有关图纸进行工艺审查和标准化审查。
第二章组合机床的总体设计2.1 组合机床方案的制定2.1.1制定工艺方案零件加工工艺将决定组合机床的加工质量、生产率、总体布局和夹具结构等。
所以,在制定工艺方案时,必须计算分析被加工零件图,并深入现场了解零件的形状、大小、材料、硬度、刚度,加工部位的结构特点加工精度,表面粗糙度,以及定位,夹紧方法,工艺过程,所采用的刀具及切削用量,生产率要求,现场所采用的环境和条件等等。
并收集国外有关技术资料,制定出合理的工艺方案。
根据被加工被零件(气缸体)的零件图,加工左端面6个M12的螺纹底孔的工艺过程。
(1) 加工孔的主要技术要求。
加工左端面5个M10孔。
工件材料为HT150,HB150~200。
要求生产纲领为(考虑废品及备品率)年产量4万件。
(2) 工艺分析加工该孔时,孔的表面粗糙度为3.2根据组合机床用的工艺方法及能达到的经济精度,可采用如下的加工方案。
一次性加工孔,孔径为Φ8.5。
(3) 定位基准及夹紧点的选择加工此气缸体的孔,以底面的两个定位孔(一面两销)限制六个自由度。
在保证加工精度的情况下,提高生产效率减轻工人劳动量,而工件也是大批量生产,由于夹具在本设计考虑气缸夹紧。
2.1.2 确定组合机床的配置形式和结构方案(1)被加工零件的加工精度被加工零件需要在组合机床上完成的加工工序及应保证的加工精度,是制造机床方案的主要依据。
气缸体的加工孔的精度要求不高,可采用钻孔组合机床,工件各孔间的位置精度为0.1mm,它的位置精度要求不是很高,安排加工时可以在下一个安装工位上对所有孔进行最终精加工。
为了加工出表面粗糙度为 3.2的孔。
采取提高机床原始制造精度和工件定位基准精度并减少夹压变形等措施就可以了。
为此,机床通常采用尾置式齿轮动力装置,进给采用液压系统,气缸夹紧。
(2) 被加工零件的特点这主要指零件的材料、硬度加工部位的结构形状,工件刚度定位基准面的特点,它们对机床工艺方案制度有着重要的影响。
此箱体的材料是HT150、硬度HB150~200、孔呈规则分布,孔的直径为Φ8.5。
采用多孔同步加工,零件的刚度足够,工件受力不大,振动,及发热变形对工件影响可以不计。
(3) 零件的生产批量零件的生产批量是决定采用单工位、多工位、自动线或按中小批量生产特点设计组合机床的重要因素。
按设计要求生产纲领为年生产量为4万件,从工件外形及轮廓尺寸,为了减少加工时间,采用多轴头,为了减少机床台数,此工序尽量在一台机床上完成,以提高利用率。
(4) 机床使用条件使用组合机床对对车间布置情况、工序间的联系、使用厂的技术能力和自然条件等一定的要求。
在根据使用户实际情况来选择什么样的组合机床。
综合以上所述:通过对缸体零件的结构特点、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,并定出影响机床的总体布局和技术性能等方面的考虑,最终决定设计六轴头多工位同步组合机床。
2.2 确定切削用量及选择刀具2.2.1 确定工序间余量为使加工过程顺利进行并稳定的保证加工精度,必须合理地确定工序余量。
生产中常用查表给出的组合机床对孔加工的工序余量,以消除转、定位误差的影响。
Φ8.5mm的孔在钻孔时,直径上工序间余量均为0.2mm。
2.2.2 选择切削用量确定了在组合机床上完成的工艺容了,就可以着手选择切削用量了。