制动盘卧式单面钻孔专用机床设计设计说明书

第一章引言

课题《制动盘卧式单面钻孔专用机床设计》直接来源常州三利精机有限公司，制动盘是汽车制动装置中一个重要零件，车辆的制动装置对安全行车是至关重要的作用。因此具有一定真实的经济价值。

目前，我国许多企业拥有一定数量的组合机床，这些机床是针对企业产品的特定工艺要求而设计的，虽然它们主要由通用部件并配以少量专用部件组合而成，但在购进时就已组合好，机床加工动作流程已固定，基本上也成了加工特定工艺的专用机床。另外，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。

我根据零件图绘制出零件加工示意图，因为组合机床加工示意图是设计刀具和组合机床的重要工作图纸之一，是确定组合机床联系尺寸、绘制组合机床总图的基础。根据给定的工序图确定定位方案和夹紧方案，进行夹具体设计。

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用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。本专用机床是采用多轴单工位的加工方式。

目前，组合机床主要应用于平面加工和孔加工两类工序。平面加工包括铣平面、锪（刮）平面、车端面；孔加工包括钻、扩、铰镗孔以及倒角、切槽、攻螺纹、锪沉孔、滚压孔等。随着综合自动化的发展，其工艺范围正在扩大到车外圆、行星铣削、拉削、推削、磨削、珩磨及抛光、冲压等工序。此外，还可以完成焊接、热处理、自动装配和检测、清洗和零件分类及打印等非切削工作。

组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器仪表、军工及缝纫机、自行车等轻工行业大批大量生产中已经得到了广泛的应用；一些中小批量生产的企业，如机床、机车、工程机械等制造中也已推广使用；组合机床最适宜加工各种大中型箱体类零件，如气缸盖、气缸体、变速箱体、电机座及仪表壳等零件；也可以用来完成轴套类、轮盘类、叉架类和盖板类零件部分或全部工件的加工。

本课题研究对象是制动盘卧式单面钻孔专用机床设计，其指导思想是在保证质量的前提下达到高生产率、经济性（包括利润和经济效益）。课题的研究重点是动盘夹紧定位系统，在夹具自动化设计工作中，除设计过程有人机交互方式完成图样外，还应包括夹具零件加工过程的计算机编制工艺和加工程序的自动编制等，这是机床夹具的计算机辅助设计与制造（ＣＡＤ／ＣＡＭ）一体化的重要内容，也是夹具设计自动化发展的必然趋势。

第二章机床总体方案的确定

经过常州柴油机厂、常州机床厂的调研并结合本课题的内容，机床形式决定采用卧式专机，主要原因是由于采用卧式形式加工时，制动盘垂直放置，刀具可以水平进给加工，装夹刀具方便，同时夹具形式也可简单，夹紧方式也比较稳定可靠，且便于零件的自动上料。

2.1 钻孔切削用量的确定

2.5.1动力滑台

动力滑台是实现直线进给运动的运动部件。根据制动盘的加工要求，在滑鞍上安装动力箱（用以配多轴箱），完成钻孔工序。

根据驱动和控制方式的不同，滑台可以分为液压滑台、机械滑台、数控滑台三种类型。

本设计选用液压滑台实现进给运动，原因：

1.在相当大的范围内可以实现无级调速

2.可以获得较大的进给力

3.由于液压驱动，零件磨损小，使用寿命长

4.过载保护简单可靠

5.本设计的专机是同时加工两个零件加工十个孔，一次性加工，无需工进，所以

受载荷变化和温度的影响小。

6. 2.5.2液压滑台的工作循环

（1）一次工作进给

（2）二次工作进给

（3）超越进给

（4）反向进给

（5）分级进给

由于本设计中加工零件的工作进给速度不变，且是钻孔加工，因此采用一次工作进给循环形式

2.5.3 动力滑台的选择

根据切削用量中加工单个孔的切削力F=2239.7N，则加工十个空所需的总的切削力F总=10F=10×2239.7=22397N ,则根据F总=22397N以及进给速度min

查

f

56mm

/

m

[1]P91.表5-1 1HY系列液压滑台的主要技术参数，选择滑台的型号和技术参数为：

2.5.3 1HY系列液压滑台与配套附属部件、支承件的选择

查[1]P92.表5-2，1HY系列液压滑台与配套附属部件、支承件明细表如下表：

2.5.4 1HY系列液压滑台卧式配置联系尺寸的选择

查[1]P93.表5-3得；

2.5.5 动力箱的选择

动力箱的规格应该与确定的动力滑台相匹配，其驱动功率主要依据切削功率来选用。

本设计的组合机床加工单个孔的切削功率为P=0.38KW，则，同时加工十个孔的切削功率为P总=10P=3.8KW，查[1]P115.表5-39 1DT32-1DT80动力箱性能表得：

根据切削功率P总=3.8KW与主轴转速n=350r/min，所选电机的功率应比P总稍大，

且所能提供的转速要适合，综上因素考虑，选用的电机型号为：Y132M2-6

2.5.6 动力箱与动力箱、滑台的联系尺寸的确定

查[1]P116.表5-40选择动力箱与动力箱、滑台的联系尺寸为（尺寸分布如图2.2）：

2.6 确定机床装料高度H

装料高度一般指工件安装基面至地面的垂直距离。

在确定机床装料高度时，首先考虑工人操作的方便性；对于流水线要考虑车间运送工件的滚道高度；对于自动线要考虑中间底座的足够高度，以便允许内腔通过随行夹具返回系统或冷却排屑系统。

其次，是机床内部结构尺寸限制和刚度要求：工件最低孔位置h2、多轴箱允许的最低主轴高度h1和通用部件、中间底座及夹具底座基本尺寸的限制等。综合考虑这些因素取装料高度h=1m。

综上所述，机床形式采用卧式单面钻孔专用机床，布局大致如下：