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1. 前言
?組合機(jī)床是以系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件為基礎(chǔ),配以少量的專(zhuān)用部件組成的專(zhuān)用機(jī)床。它適宜于在大批、大量生產(chǎn)中對(duì)一種或幾種類(lèi)似零件的一道或幾道工序進(jìn)行加工。這種機(jī)床既有專(zhuān)用機(jī)床的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)率和自動(dòng)程度較高的特點(diǎn),又具有一定的重新調(diào)整能力,以適應(yīng)工件變化的需要。[1]組合機(jī)床廣泛應(yīng)用于大批量生產(chǎn)的行業(yè),如;汽車(chē)、拖拉機(jī)、電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、閥門(mén)、縫紉機(jī)等制造業(yè)。[2]
2. 組合機(jī)床發(fā)展歷史
?1908年,美國(guó)福持汽車(chē)公司率先制造出第一臺(tái)組合機(jī)床,用于汽車(chē)零件的加工。1928年,前蘇聯(lián)開(kāi)始生產(chǎn)組合機(jī)床。我國(guó)的組合機(jī)床制造技術(shù)是從“一五”計(jì)劃期間,“—汽”、‘洛拖’’引進(jìn)組合機(jī)床開(kāi)始的。1956年3月,當(dāng)時(shí)的第一機(jī)械工業(yè)部第二機(jī)器管理局批準(zhǔn)成立了第一專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)處(即現(xiàn)大連組合機(jī)床研究所的前身),全面引進(jìn)了前蘇聯(lián)的組合機(jī)床通用部件和設(shè)計(jì)指導(dǎo)資料,開(kāi)始了我國(guó)組合機(jī)床的創(chuàng)業(yè)階段。并于同年在大連機(jī)床廠制造出我國(guó)的第一臺(tái)組合機(jī)床、1961年,又制造出我國(guó)第一條組合機(jī)床自動(dòng)線。組合機(jī)床設(shè)計(jì)制造從“一所一廠”起步已發(fā)展到如今—個(gè)獨(dú)立的配套齊全的行業(yè)。[3]
我國(guó)組合機(jī)床制造技術(shù)的發(fā)展大體經(jīng)歷/以下四個(gè)階段
1.引進(jìn)消化,開(kāi)創(chuàng)我國(guó)組合機(jī)床技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系
2.普及組合機(jī)床技術(shù),發(fā)展形成行業(yè)
3.組織科技攻關(guān),努力擔(dān)高組合機(jī)床技術(shù)水平
4.柔性制造技術(shù)的發(fā)展,推動(dòng)了組合機(jī)床傳統(tǒng)制造技術(shù)的轉(zhuǎn)變
?
3. 組合機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
?近十多年來(lái),組 機(jī)床及其自動(dòng)線在高效、高生產(chǎn)率, 柔性化以及采用并行(同步)工程制訂更為合理、更為節(jié)省的方案方面取得了不小的進(jìn)展。尤其是汽車(chē)工業(yè), 為了提高汽車(chē)的性能,對(duì)零件的加工精度提出了一些新的要求, 因此對(duì)機(jī)床性能的要求也更高了。[4]
近年來(lái)隨著數(shù)控技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等的發(fā)展,組合機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)也發(fā)生了巨大變化。[5]組合機(jī)床有了以下的發(fā)展:1、數(shù)控化。數(shù)控組合機(jī)床的出現(xiàn),不僅完全改變了過(guò)去那種由繼電器電路組成的組合機(jī)床的控制系統(tǒng),而目.也使組合機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)乃至通用部件標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生了或正在發(fā)生著巨大的變化。2、模塊化。數(shù)控加1二模塊化極大地豐富了組合機(jī)床的通用件,它必將引起組合機(jī)床通用件發(fā)生根本性變化。3、高速化。由于高速加工可大大降低零件表面粗糙度及切削力,大大減小切削溫度,提高生產(chǎn)效率,故機(jī)床的高速化研究方興未艾,特別是數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度已達(dá)到了驚人高速。如美國(guó)生產(chǎn)的加工中心,主軸轉(zhuǎn)速可達(dá)15 000—60 000r/min,工作臺(tái)快進(jìn)速度高達(dá)90—120m/min 。順應(yīng)機(jī)床高速化的潮流,組合機(jī)床的速度也
越來(lái)越高。例如德國(guó)大眾汽車(chē)廠在加工鋁金缸蓋燃燒室側(cè)面時(shí),采用PCD銑刀,
銑削速度高達(dá)3 075m/min,進(jìn)給速度達(dá)3 600mm/min,而采用安裝有CBN刀片的新穎鏜刀加工灰鑄鐵時(shí), 切削速度達(dá)800m/min,進(jìn)給速度達(dá)I 500 mm/min。4、精密化。由于機(jī)床實(shí)現(xiàn)了數(shù)控化,因而機(jī)床的加工精度越來(lái)越高,使一些過(guò)去看來(lái)難以達(dá)到的加工精度今天也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了。5、全防護(hù)化。全封閉是現(xiàn)在機(jī)床的一大特點(diǎn),不論是單機(jī)還是機(jī)床生產(chǎn)線,均采用全封閉的
外罩, 電器、液壓全部采用空中走線。全封閉防護(hù),不但使機(jī)床及其生產(chǎn)線外形美觀,而且也提高了安全性、可靠性和維修的便利性。[6]
4.小結(jié)
?組合機(jī)床裝備的發(fā)展思路必須是以提高組合機(jī)床加工精度、組合機(jī)床柔性、組合機(jī)床工作可靠性和組合機(jī)床技術(shù)的成套性為主攻方向。一方面,加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用,提高組合機(jī)床產(chǎn)品數(shù)控化率;另一方面,進(jìn)一步發(fā)展新型部件,尤其是多坐標(biāo)部件,使其模塊化、柔性化,適應(yīng)可調(diào)可變、多品種加工的市場(chǎng)需求。
本課題基本內(nèi)容是箱體鉆孔組合機(jī)床的設(shè)計(jì),要研究的主要內(nèi)容有:
1)設(shè)計(jì)開(kāi)始的過(guò)程中,我們應(yīng)該認(rèn)真分析零件圖,了解箱體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相關(guān)的技術(shù)要求,對(duì)其鉆孔的每一個(gè)細(xì)節(jié),都應(yīng)仔細(xì)的分析,如孔系之間的位置精度、同軸度、平行度,孔的粗糙度等,特別是要注意各孔系自身精度(同軸度、圓度、粗糙度)和它們的相互位置精度(軸線之間的平行度、垂直度以及軸線與平面之間的平行度、垂直度等要求),箱體的個(gè)孔的尺寸是整個(gè)設(shè)計(jì)加工的關(guān)鍵,必須弄懂其每個(gè)尺寸的意義。我們采用AutoCAD軟件繪制零件圖,一方面增加對(duì)零件的了解認(rèn)識(shí),另一方面增加我們對(duì)AutoCAD軟件的熟悉。
2)箱體鉆孔組合機(jī)床的設(shè)計(jì)過(guò)程是整個(gè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,我們必須嚴(yán)格的計(jì)算加工時(shí)的切削用量、主軸進(jìn)給量、以及主軸轉(zhuǎn)速,我們還得認(rèn)真的選擇床身、支撐架等的型號(hào),這個(gè)階段內(nèi)容較多,設(shè)計(jì)的范圍也比較廣,為了設(shè)計(jì)的參數(shù)合理,我們必須廣泛查閱相關(guān)的書(shū)籍,達(dá)到設(shè)計(jì)的合理性和實(shí)用性。
3)為了工件加工時(shí)定位準(zhǔn)確和加緊的快速,提高效率和降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高零件鉆孔加工精度和安裝找正方便,我們要采用專(zhuān)用的鉆孔夾具。在夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中,我們統(tǒng)一采用以底面為主要定位面來(lái)進(jìn)行加工。因?yàn)槲覀兾磳W(xué)習(xí)過(guò)夾具的設(shè)計(jì)和計(jì)算。所以工作量大大的增加了,只有通過(guò)在實(shí)習(xí)過(guò)程中對(duì)夾具的感性認(rèn)識(shí)和夾具設(shè)計(jì)參考書(shū)以及夾具圖冊(cè)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算。所以,夾具的設(shè)計(jì)也是整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的一個(gè)難點(diǎn)。
夾具的設(shè)計(jì)必須要保證夾具的定位準(zhǔn)確和機(jī)構(gòu)合理,考慮夾具的定位誤差和安裝誤差。我們將通過(guò)對(duì)工件與夾具的認(rèn)真分析,結(jié)合一些夾具的具體設(shè)計(jì)事例,查閱相關(guān)的夾具設(shè)計(jì)資料,聯(lián)系在工廠看到的一些零件加工的夾具來(lái)解決這些問(wèn)題。[7][8][9]
參考文獻(xiàn)
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[3]《1999中國(guó)機(jī)電產(chǎn)品市場(chǎng)展望》,佟璞瑋
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[5]《機(jī)械產(chǎn)品與科技》,2002年第1期,李明、王合增、張應(yīng)午 ,組合機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)及企業(yè)的對(duì)策
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