钻孔专用机床的设计-开题报告

毕业设计（论文）开题报告

1．选题背景及意义

目前，我国中、小型企业的产品质量和生产效率都需要有一个新的提高。但是加工手段却远远不能满足要求。有远见的企业家根据国情、厂情都认为只有走技术创新的道路才能满足当今的生产需求。按照实际情况对现有设备的技术状态进行创新改造，通过强化自身，以求自我发展，才是最好的一条捷径。许多中小型企业都结合自己的实际，设计、改造适合自身特点的机床，以提高工作效率，降低设备占有率和人力占有率，降低工人劳动强度。衡量对机床进行创新改造是否合理，唯一的标准是看能否满足企业的实际需要。满足企业的实际需要，既包含着通过创新改造以提高机床的使用性能和精度，以满足生产的需要，也包含着技术上的先进性与企业投入的可能性相一致。一般来说，企业加工能力的提高有三条途径。一是，增加企业设备的拥有量；二是，对老设备进行更新；三是，进行技术创新改造。其中，技术改造具有投资少、见效快、容易实现等特点。

本课题设计的钻孔专用机床是以部分通用部件为基础，配以部分专用部件组成的一种高效专用机床。主要用于零件的大批量生产，具有成本低、自动化程度高、配置灵活、高效率和高精度的特点。目前这类机床在国内外广泛使用。本次毕业设计的钻孔专用机床主要用于多孔同时加工，是一种多轴钻床。通过合理设计机床结构使其可以方便、快捷地进行调节与控制多轴之间的距离，实现变速、进给及工件的夹紧等操作，进而提高机床的加工效率和加工精度。

2 文献综述（国内外研究现状与发展趋势）

2.1现今机床发展趋势

近年来随着机械加工业的不断发展，对诸多机床的要求也有了明显的变化。

第一，机床对精度的要求不断提升。我国以北京机床研究所为代表开发的纳米级精密机床和一批高精度加工中心及上海机床厂的纳米级精度磨床就是适应这种要求的代表性产物。

第二，强调高效、柔性与功能复合化。就是要求一台加工设备尽可能具备多工序加工能力，工件一次装卡定位后，完成多工序加工，使得加工精度提高，同时节省多次装卡的辅助工时。

第三，注重环保是发展趋势。我国展出的机床有的已是环保机床，机床产生的污染极低等。

现在我国机床工业又有新的进展，在综合规模和重点品种方面，我们都已进入世界前几名。世界机床工业年总产值不过近600亿美元，有一半即近300亿美元在世界市场上流通。某些国家，如瑞士，出口就占了80%，但他没有一个完整的体系。中国是个大国，我们的机床工业必须具备一个完整的体系。我国整个制造业的装备，绝大部分是自己的机床工业提供的。我国机床工业对国家工业、农业、国防的现代化有着不可替代的作用。2006年，我国机床工业为国家提供的机床数量是40万~50万台，其中数控机床85756台，从数量上来讲，在世界上是少有的。国外的机床制造业各有所长，我国的用户采用国外的一些高端产品，是利用世界技术资源的一种方法。当我国的机床工业一一进入这些高端领域之后，对进口的依赖将会逐步降低。

2.2组合机床技术装备现状与发展趋势

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、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睬，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、测最、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。

2.3国内钻床概述

金属切削机床是用刀具或磨具对金属工件进行切削加工的机器，在制造业中，尤其是机械行业，机床有着非常广泛的应用。然而钻削加工仍然在零件加工

中占有相当的比例，据统计在零件加工中钻孔加工占25%以上。

普通型单座标钻床。它主要是为轴类零件上钻削深孔，其形式主要有单面单主轴、单面双主轴、单面三主轴、四主轴、六主轴的结构。其中为了加工与工件轴心线同心但不同孔径或不同心但平行的两端深孔加工，又有双面单主轴钻床等。我国于1989年我公司的前身德州机床厂为满足国内加工的需要，自行设计制造了最大钻孔直径20毫米、最大加工深度500、1000毫米的Z2102型深孔钻床，这是我国第一台利用枪钻法钻削的深孔钻床，1990年通过原机械工业部部级鉴定，并评为国家级新产品，填补国内空白。

专用型钻床。近些年来为了加工某些零件上的相互交叉或任意角度、或与加工零件中心线成一定角度的斜孔，垂直孔或平行孔等需要，各个国家而专门开发研制多种专用钻床。例如专门为了加工曲轴上的油孔，连杆上的斜油孔，平行孔和饲料机械上料模的多个径向出料孔等。

2.4当今钻床的设计特点

为了使机床有足够的稳定性、刚性避免振动许多都采用大理石作为床身的材料，某些日本的厂商采用钢材做床身，由于钢材在不同的温度下的变化比大理石大，不稳定，厂商会在软件中采用补偿来消除变形造成的进度损失。

目前大多数厂商采用都是天然大理石或人造大理石作为床身，建议采用大理石床身的设备，大理石在平时维护使用洗洁精和水擦洗，不可用酒精。擦完洗后用干布擦干，等水分完全挥发后才可以工作。

目前采用的转轴有两种一种为滚动轴承转速最高8万转，另一种为空气轴承转速最高可达12万转。如果是铣床应采用滚动轴承，因其纵向的承载较空气轴承好，其钻夹头也是采购是重点的考察范围，有些钻夹头不容易更换维护困难，有些钻夹头磨损很快成了耗材且更换费用很贵，有些则需每日维护浪费时间。

转轴的压脚也是另一个，其寿命和设计不合理也会造成很大的麻烦，如轴和压脚之间没有密封造成吸尘器要很大的功率造成吸尘器采购的资金浪费或中央吸尘的功率浪费，并有可能产生线路板孔内排屑不良的情况。

这是选用时最重要的一点，也是无法通过图片或普通的运行可看见的，只有购买以后经测试才可认证，目前的设备在刚出厂时可以达到设计标准，关键是运行一至二年以后的进度是否十分稳定，在这方面欧洲生产的机床做的较好。

3.研究内容

3.1总体方案设计

总体方案设计是通过对传统立式钻床进行设计改造。主要包括：主运动系统、进给系统。