1、拖拉機(jī)變速箱體雙面鉆孔組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)拖拉機(jī)變速箱體雙面鉆孔組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)摘 要：組合機(jī)床是由大量通用部件和少量的專用部件組成的專用機(jī)床。為了提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，滿足被加工零件的精度要求，本課題設(shè)計(jì)了一臺(tái)用于加工JM300拖拉機(jī)變速箱體兩側(cè)面鉆孔的組合機(jī)床。本組合機(jī)床可以同時(shí)加工JM300拖拉機(jī)變速箱體左面上的18個(gè)M10的螺紋底孔、8個(gè)M8的螺紋底孔、2個(gè)20的光孔、1個(gè)12的光孔以及右面上的18個(gè)M10的螺紋底孔、6個(gè)M8的螺紋底孔、1個(gè)12的光孔和1個(gè)M16的螺紋底孔。本課題主要闡述組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)。在滿足工藝要求的基礎(chǔ)上，繪制了“三圖一卡” ，確定了該組合機(jī)床的

2、整體布置方案。在夾具設(shè)計(jì)過程中，采用方便可靠的一面兩孔的定位，以工件的底面作為主定位面限制3個(gè)自由度，由一個(gè)圓柱定位銷限制2個(gè)自由度，由一個(gè)削邊定位銷限制剩下的一個(gè)自由度，從而限制了被加工零件的6個(gè)自由度。該組合機(jī)床夾具選用安全方便的手動(dòng)夾緊方式，設(shè)計(jì)了夾具的總體結(jié)構(gòu)和主要零件，對(duì)夾具進(jìn)行了誤差分析，夾緊力的計(jì)算。該組合機(jī)床不僅保證了鉆孔精度，還提高了加工效率，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，較好地完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。關(guān)鍵詞：組合機(jī)床；鉆孔；夾具設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)來自：完美畢業(yè)設(shè)計(jì)網(wǎng)本設(shè)計(jì)來自：完美畢業(yè)設(shè)計(jì)網(wǎng)登陸網(wǎng)站聯(lián)系客服遠(yuǎn)程截圖或者遠(yuǎn)程控觀看完整全套論文圖紙?jiān)O(shè)計(jì)登陸網(wǎng)站聯(lián)系客服遠(yuǎn)程截圖或者遠(yuǎn)程控觀看完整全套論文

3、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)客服客服 QQ：8191040 Design of General and Jig of Modular Machine Tool for Drilling Holes on Two-Side of Tractor GearboxAbstract: Modular machine tool is a specialpurpose machine tool consisted that is with a large number of general-purpose components and a small number of special-purpose components.

4、 In order to improve production efficiency and satisfy the precision of the processed parts, the subject aims at designing a modular machine tool used for drilling holes, which are on both side of tractor gearbox of JM300. The modular machine tool can process 18 basic holes of M10 screw, 8 basic hol

5、es of M8 screw, two diaphragms which the diameter is twenty and a diaphragm which the diameter is 12 on the left side of tractor gearbox of JM300, and 18 basic holes of M10 screw, 6 basic holes of M8 screw, a diaphragm which the diameter is 12 and one basic holes of M16 screw on the right side. The

6、design mainly illustrates the general design of the modular machine tool and the jig design. On the basis of meeting the technical requirements, the completion of the technological drawing of the part which need to be manufactured, the general drawing of modular machine tool，drawing of cutter displa

7、y and the efficiency card of manufacture, and determines the general layout program of the modular machine tool. In the process of designing the jig, use the convenient and reliable positioning of the two holes on the same side are used, and the bottom of the work piece is positioned as a major side

8、 which restricts the three degrees of freedom, a cylindrical pin restricts two degrees of the freedom, a cutting edge pin restricts the left degrees of the freedom so that it restricts six degrees of the freedom of the work piece. The jig of the modular machine tool uses the safe and convenient manu

9、al clamping, designs the general structure and major parts of jig, carries on the error analysis and calculations of clamping force. The modular machine tool can not only guarantee the accuracy of drilling the holes, but also enhance the processing efficiency and reduce the labor intensity. Key word

10、: Modular machine tool; Drill the holes; Design of jig 目 錄1 前言.12 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì).32.1 總體方案論證.32.1.1 加工對(duì)象工藝性的分析.32.1.2 機(jī)床配置型式的選擇.42.1.3 定位基準(zhǔn)的選擇.52.2 確定切削用量及選擇刀具.52.2.1 選擇切削用量.52.2.2 計(jì)算切削力、切削扭矩及切削功率.72.2.3 選擇刀具結(jié)構(gòu).82.3 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)三圖一卡.82.3.1 被加工零件工序圖.82.3.2 加工示意圖.82.3.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖.102.3.4 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡.123 組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì).133

11、.1 概述.133.1.1 零件的工藝性分析.133.1.2 夾具設(shè)計(jì)的基本要求.133.1.3 夾具總體結(jié)構(gòu)構(gòu)思.143.2 定位方案的確定.143.2.1 定位方案論證.143.2.2 定位基準(zhǔn)的選擇.143.2.3 定位的實(shí)現(xiàn)方法.153.3 誤差分析.153.3.1 影響加工精度的因素.153.3.2 保證加工精度的條件.173.4 夾緊方案的確定.183.4.1 夾緊裝置的確定.183.4.2 夾緊力的確定.193.4.2 施力螺母的選擇.213.5 導(dǎo)向裝置的選擇.213.5.1 鉆套內(nèi)孔直徑的基本尺寸及公差配合的選擇.223.6 夾具體的設(shè)計(jì).224 結(jié)論.24參考文獻(xiàn).25致

12、謝.26附 件 清 單.271 前言本次設(shè)計(jì)的課題是 JM300 型拖拉機(jī)變速箱體雙面鉆孔組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)。該課題來源于鹽城市悅達(dá)拖拉機(jī)廠。該集團(tuán)生產(chǎn)的金馬 300 型拖拉機(jī)銷路十分走俏，市場(chǎng)需求量大，暢銷國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)。現(xiàn)在該集團(tuán)迫切需要改善現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，進(jìn)行提高生產(chǎn)率、改善產(chǎn)品質(zhì)量方面的技術(shù)改造，使產(chǎn)品的合格率上升，增加產(chǎn)量，適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，提高經(jīng)濟(jì)效益。 組合機(jī)床是根據(jù)工件加工需要,以大量通用部件為基礎(chǔ),配以少量專用部件組成的一種高效的專用機(jī)床。組合機(jī)床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時(shí)加工的方法，生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需

13、要靈活配置，能縮短設(shè)計(jì)和制造周期。因此，組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn)，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用來組成自動(dòng)生產(chǎn)線。正如文獻(xiàn)1一中所說，組合機(jī)床對(duì)多孔鉆削加工具有較大的優(yōu)勢(shì)，它按孔的坐標(biāo)分布位置實(shí)行一次加工，保證了孔的坐標(biāo)位置尺寸精度。這也是本次設(shè)計(jì)的目的所在，設(shè)計(jì)這臺(tái)組合機(jī)床，就是為了在保證加工精度的基礎(chǔ)上，提高生產(chǎn)效率。組合機(jī)床的設(shè)計(jì)，目前基本上有兩種方式：其一，是根據(jù)具體加工對(duì)象的特征進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，這是當(dāng)前最普遍的做法。其二，隨著組合機(jī)床在我國(guó)機(jī)械行業(yè)的廣泛使用，廣大工人和技術(shù)人員總結(jié)出生產(chǎn)和使用組合機(jī)床的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)組合機(jī)床不僅在其組成部件方面有共性，可設(shè)計(jì)成通用部件，而且

14、一些行業(yè)在完成一定工藝范圍內(nèi)的組合機(jī)床是極其相似的，有可能設(shè)計(jì)為通用機(jī)床，這種機(jī)床稱為“專能組合機(jī)床” 。這種組合機(jī)床不需要每次按具體加工對(duì)象進(jìn)行專門設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，而是設(shè)計(jì)成通用品種，組織成批生產(chǎn)，然后按被加工零件的具體需要，配以簡(jiǎn)單的夾具及刀具，即可組成加工一定對(duì)象的高效率設(shè)備。總之，組合機(jī)床一般用于加工箱體類或特殊形式的零件。加工時(shí)，工件一般不旋轉(zhuǎn)，由刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具與工件的相對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削端面、切削平面、切削內(nèi)外螺紋以及加工圓和端面等。二十世紀(jì) 70 年代以來，隨著可轉(zhuǎn)位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動(dòng)檢測(cè)和刀具自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展，組合機(jī)床的加工精度也有

15、所提高。本設(shè)計(jì)主要的內(nèi)容：針對(duì)原有的 300 型拖拉機(jī)變速箱體左、右兩個(gè)面上 55 個(gè)孔多工序加工、生產(chǎn)率低、位置精度誤差大的問題而設(shè)計(jì)的，從而保證孔的位置精度、提高生產(chǎn)效率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。本人的設(shè)計(jì)分工是總體設(shè)計(jì)和夾具部分的設(shè)計(jì)，主軸箱部分的設(shè)計(jì)由同組其他同學(xué)擔(dān)任。總體設(shè)計(jì)：制定工藝方案，確定機(jī)床配置型式及結(jié)構(gòu)方案；三圖一卡設(shè)計(jì)，包括被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計(jì)算卡。夾具設(shè)計(jì)：夾具總裝圖，夾具體零件圖，其它零件圖，有關(guān)計(jì)算、校核等。本次的設(shè)計(jì)思路：工藝方案的擬訂：為工藝方案在很大程度上決定了組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)配置和使用性能。因此，在確定工藝方案制定合理之前，通過畢業(yè)

16、設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)深入現(xiàn)場(chǎng)了解了被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技術(shù)要求，根據(jù)工件的加工要求和特點(diǎn)，按一定的原則、結(jié)合組合機(jī)床常用的工藝方法、充分考慮各種因素，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后擬訂出先進(jìn)、合理、經(jīng)濟(jì)、可靠的工藝方案。確定機(jī)床配置型式及結(jié)構(gòu)方案：據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工藝要求、生產(chǎn)率要求、工藝方案等，確定本課題的配置型式，采用工序集中進(jìn)行加工。定出影響機(jī)床總體布局和技術(shù)性能的主要部件的結(jié)構(gòu)型式。總體設(shè)計(jì)：選定了工藝方案并確定了機(jī)床配置型式、結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行組合機(jī)床總體方案圖樣文件設(shè)計(jì)。其內(nèi)容包括：被加工零件圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計(jì)算卡。一般，在總體設(shè)計(jì)的過程中，需

17、要對(duì)機(jī)床夾具方案進(jìn)行考慮，畫出夾具方案草圖，并要初定出主軸箱輪廓尺寸，這樣才能夠確定出機(jī)床各部件間的相互關(guān)系。夾具設(shè)計(jì)：夾具是組合機(jī)床的重要專用部件。根據(jù)確定的工藝和結(jié)構(gòu)方案，按照加工示意圖和機(jī)床聯(lián)系尺寸圖等開始設(shè)計(jì)，繪制夾具總裝配圖，在繪制好的夾具總裝配圖的基礎(chǔ)上，繪制所有的非標(biāo)準(zhǔn)零件圖。本說明書以設(shè)計(jì)臥式雙面鉆螺紋底孔組合機(jī)床為主線，闡述了刀具的選擇和夾具設(shè)計(jì)的過程。在第 2 章中著重介紹了組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)。在總體設(shè)計(jì)中，首先是被加工零件的工藝分析，然后是總體方案的論證，在比較了許多方案之后，結(jié)合本道工序加工的特點(diǎn)最終選擇臥式雙面的機(jī)床配置型式。再結(jié)合本道工序的特點(diǎn)選擇刀具。根據(jù)選擇的切

18、削用量，計(jì)算刀具的切削力、切削扭矩、切削功率等，再確定刀具的大小和型式。在確定這些設(shè)計(jì)計(jì)算后，然后是繪制組合機(jī)床的“三圖一卡”被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計(jì)算卡。在第 3 章中，主要介紹了夾具的設(shè)計(jì)。夾具設(shè)計(jì)是組合機(jī)床設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要的組成部分。夾具設(shè)計(jì)時(shí)，首先確定工件的定位方案，然后選擇夾緊方案，估算夾緊力大小，最終完成夾具的零部件設(shè)計(jì)。最后根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制夾具裝配圖和主要的零件圖。2 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)2.1 總體方案論證本次設(shè)計(jì)的組合機(jī)床的加工對(duì)象為金馬 300 拖拉機(jī)變速箱體，材料是 HT200,硬度HB170241，重量 36.5Kg，外型尺寸為 7802363

19、60mm。2.1.12.1.1 加工對(duì)象工藝性的分析加工對(duì)象工藝性的分析A.本機(jī)床被加工零件特點(diǎn)該加工零件為箱體,在本工序之前各主要表面、主要孔已加工完畢。B.本機(jī)床被加工零件的加工工序及加工精度根據(jù)先粗加工后精加工、先基準(zhǔn)面后其它表面、先主要表面后次要表面的機(jī)械加工工序安排的設(shè)計(jì)原則，對(duì)JM300拖拉機(jī)變速箱體的工藝路線作如下設(shè)計(jì)：工序1 粗銑基準(zhǔn)面及向搭子面、Y向、W向搭子面；工序2 精銑基準(zhǔn)面；工序3 鉆基準(zhǔn)面孔；工序4 粗銑兩側(cè)面；工序5 精銑兩側(cè)面；工序6 粗鏜孔；工序7 半精鏜孔；工序8 精鏜孔；工序9 鉆左右側(cè)面孔；工序10 鉆兩端面孔；工序11 攻兩側(cè)面孔；工序12 攻三面孔；

20、工序13 攻螺紋；工序14 最終檢驗(yàn)。本道工序（工序9）：鉆左右側(cè)面的孔，由本設(shè)備“JM300機(jī)體雙面鉆組合機(jī)床”完成。因此，本設(shè)備的主要功能是完成拖拉機(jī)變速箱體左、右兩個(gè)面上55個(gè)孔的加工。具體加工內(nèi)容及加工精度是：a.鉆左側(cè)面上 29 個(gè)孔：鉆 12M10 底孔至 128.5，深 23，表面粗糙度為 12.5，各孔位置度公差為 0.4mm；鉆 6M10 底孔至 68.5，深 20，表面粗糙度為 12.5，各孔位置度公差為 0.2mm；鉆 4M8 底孔至 46.7，深 18，表面粗糙度為 12.5，各孔位置度公差為 0.4mm；鉆 2M8 底孔至 26.7，鉆通，表面粗糙度為 12.5，各孔

21、位置度公差為 0.4mm；鉆 2M8 底孔至 26.7，深 18，表面粗糙度為 12.5，各孔位置度公差為 0.2mm；鉆 M20 底孔至 19.8，深 24，表面粗糙度為 6.3，保證尺寸；800.2鉆 M20 底孔至 19.8，深 24，表面粗糙度為 6.3，保證尺寸；鉆 M12 底孔至73.50.211.8，深 18，表面粗糙度為 12.5，保證尺寸 R159。b.鉆右側(cè)面上 26 個(gè)孔：鉆 12M10 底孔至 128.5，深 23，表面粗糙度為 12.5，各孔位置度公差為 0.4mm；鉆 6M10 底孔至 68.5，深 20，表面粗糙度為 12.5，各孔位置度公差為 0.2mm；鉆 2

22、M8 底孔至 26.7 孔，深 24,表面粗糙度為 12.5，各孔位置度公差為 0.4mm；鉆 2M8 底孔至 26.7 孔，深 21，表面粗糙度為 12.5，各孔位置度公差為 0.5mm；鉆 2M8 底孔至 26.7 孔，深 21，表面粗糙度為 12.5，各孔位置度公差為 0.2mm；鉆 M16 底孔至 14.5 孔，深 24，表面粗糙度為 12.5；鉆 M12 底孔至11.8 孔，深 18，表面粗糙度為 12.5，位置度公差為 0.05mm, 保證尺寸 R159。C.本次設(shè)計(jì)技術(shù)要求a.機(jī)床應(yīng)能滿足加工要求，保證加工精度；b.機(jī)床應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸方便，便于維修、調(diào)整；c

23、.機(jī)床盡可能用通用件（中間底座可自行設(shè)計(jì)）以便降低制造成本；d.機(jī)床各動(dòng)力部件用電氣控制。2.1.22.1.2 機(jī)床配置型式的選擇機(jī)床配置型式的選擇機(jī)床的配置型式主要有臥式(圖2-1)和立式(圖2-2)兩種。臥式組合機(jī)床床身由滑座、側(cè)底座及中間底座組合而成。其優(yōu)點(diǎn)是加工和裝配工藝性好，無漏油現(xiàn)象；同時(shí)，安裝、調(diào)試與運(yùn)輸也都比較方便；而且，機(jī)床重心較低，有利于減小振動(dòng)。其缺點(diǎn)是削弱了床身的剛性，占地面積大。立式組合機(jī)床床身由滑座、立柱及立柱底座組成。其優(yōu)點(diǎn)是占地面積小，自由度大，操作方便。其缺點(diǎn)是機(jī)床重心高，振動(dòng)大。根據(jù)任務(wù)書上的要求，選用臥式組合機(jī)床。圖2-1 臥式組合機(jī)床結(jié)構(gòu)圖2-2 立式組

24、合機(jī)床結(jié)構(gòu)2.1.32.1.3 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇組合機(jī)床是針對(duì)某種零件或零件某道工序設(shè)計(jì)的。正確選擇定位基準(zhǔn)，是確保加工精度的重要條件，同時(shí)也有利于實(shí)現(xiàn)最大限度的集中工序。一般常采用一面兩孔定位和三面定位。本機(jī)床加工時(shí)采用的定位方式是一面兩孔定位，以底面為定位基準(zhǔn)面，限制三個(gè)自由度；用圓柱定位銷，限制兩個(gè)自由度；用削邊銷限制剩下的一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，符合六點(diǎn)定位規(guī)律，滿足相容條件。2.2 確定切削用量及選擇刀具2.2.12.2.1 選擇切削用量選擇切削用量對(duì)于55個(gè)被加工孔，采用查表法選擇切削用量，從文獻(xiàn)1第130頁表6-11中選取。由于鉆孔的切削用量還與鉆孔深度有關(guān)，隨孔深的增加而逐

25、漸遞減，其遞減值按文獻(xiàn)1第131頁表6-12選取。降低進(jìn)給量的目的是為了減小軸向切削力，以避免鉆頭折段。鉆孔深度較大時(shí)，由于冷卻排屑條件都較差，是刀具壽命有所降低。降低切削速度主要是為了提高刀具壽命，并使加工較深孔時(shí)鉆頭的壽命與加工其他淺孔時(shí)鉆頭的壽命比較接近。A.左側(cè)面上29個(gè)孔的切削用量的選擇a.孔1孔12 12M10鉆至128.5，深23，l=23mm。 由d612，硬度大于170241HBS，選擇v=1018m/min,f0.10.18mm/r,又d=8.5mm,初選v=11.74 m/min,f=0.14mm/r,則由文獻(xiàn)1第43頁公式 (2-1)dvn1000 得：n=100011

26、.74/8.5=440r/min。 b.孔13孔18 6M10鉆至68.5，深20，l=20mm。 由d612，硬度大于170241HBS，選擇v=1018m/min,f0.10.18mm/r,又d=8.5mm,初選v=11.74 m/min,f=0.14mm/r,則由公式(2-1) 得：n=100011.74/8.5=440r/min。 c.孔19孔22，孔24孔25 6M8鉆至66.7，深18，l=18mm。 由d612，硬度大于170241HBS，選擇v=1018m/min,f0.10.18mm/r, 又d=6.7mm,初選v=11.8m/min,f=0.11mm/r,則由公式(2-1) 得：n=100011.8/6.7=560r/min。 d.孔23和孔26 2M8鉆至26.7，深24，l=24mm。 由d612，硬度大于17024