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1、小型车、铣、钻组合机床结构设计一、 课题来源本课题来源于数控教研室与吉林江北机械厂合作开发项目。二、课题的项目背景及研究意义随着社会的不断进步，机械加工技术的不断发展，古老的生产方式已不能完全适应新形势的要求。比如，我们传统的通用机床，由于它为了适应各种零件的通用加工，强调了加工范围的广泛性，使其万能性增大，随之带来的便是机床结构复杂，并且在加工某一零件的某些加工表面时，使机床不能完全发挥出全部效能。为了克服通用机床的弊端，工程技术人员便相应地推出了专用机床。但由于专用机床是根据某一工艺要求专门设计制造的，且它的组成部件均是专门设计制造的，因此，相对于通用机床而言，专用机床的造价昂贵，设计、制
2、造周期长，特别是在飞速发展的变化之中，一旦产品更新换代，产品变型，原有的专用机床将不能满足新产品加工工艺的要求，更有甚者是原专用机床完全不能加工新产品而变成一堆废铁，失去了机床应有的作用。为了使产品在市场中立于不败之地，工程技术人员不得不重新花费时间，设计、制造新的专用机床。由此可见，专用机床在一定程度上阻碍着产品的更新换代。为了解决以上通用机床与专用机床之间的矛盾，同时尽可能地兼顾通用机床与专用机床的优越性，于是，组合机床便在通用机床与专用机床的夹缝中悄然兴起，并得到了越来越广泛的应用。本课题主要是对组合机床进行设计。三、本课题国内外研究现状组合机床出现在世界上只有50多年的历史。我国组合机
3、床事业是从无到有，逐渐发展起来的。从1956年开始自行设计、制造了组合机床并得到很大发展。如北京、上海、辽宁、山东、江苏等发展很快，西北、西南地区也又新的发展。国家又重点安排了一批工厂，如大连机床厂、常州机床厂、大河机床厂、长沙机床厂、上海第十机床厂等20多个工厂生产组合机床通用部件，为全国各地机械加工部门用组合机床自己武装自己创造了非常有利的条件。许多工厂在大搞技术改造、设备更新、质量翻新的热潮中，制造了大量的组合机床及其自动线，成倍地提高了劳动生产率，保证了产量和质量，降低了成本。目前，我国大多数省、市、自治区都能设计并制造组合机床及其自动线，产量、质量和技术水平都在不断提高。我国组合机床
4、及其自动线已占有一定数量，特别是在汽车制造行业已有了大量的组合机床及其自动线，生产能力也在不断提高。用我国自行设计与制造的组合机床及其自动线武装起来的第二汽车制造厂，经投产后证明具有规模、效率高，具有较高的自动化程度特点物理从工艺方案和布局，还是从加工精度和质量方面看，这些组合机床及组合机床自动线都已达到国际先进水平。近几年来，组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器、仪表、缝纫机、自行车、阀门、矿山机械、冶金、航空、纺织机械及军工等部门已获得广泛的应用，甚至一些中小批量生产部门也开始推广使用。由于组合机床具有的一系列优点，因此在我国机械加工工业中广泛推广使用组合机床已成为多、快、好、省地发
5、展我国机械加工工业的一条重要途径，继续发展和提高组合机床及自动线技术水平，是当前机械加工工业的一项重要任务。综观世界四大机床展览会的概况，我们可以从中看到未来机床的发展动向有以下特点：（1）从开发FA、CIM等制造系统转变到积极深入开发单机与环节技术，提高其先进性、可靠性、实用性和性能价格比，力求价廉，切实用于生产，产业经济效果。这是当前世界机床技术发展的主流。（2）进一步提高和开发高精度、高效率、高自动化（简称“三高”）及多样性、成套性、综合性（简称“三性”）的单机与环节。这是目前世界机床技术发展的根本趋势。（3）进一步发展不同程度的低、中、高档机电一体化的各类单机与环节产品，这对于不同生产
6、规模，大中小不同技术水平的工厂，从提高加工精度、效率、自动化、全面提高制造技术水平来说，都是有利的长远发展趋势。四、课题研究的主要内容本次设计的关键是掌握机构设计的整个过程，因此在设计过程中，应重点注意机构设计的一般步骤，关键零件的设计、计算、校核。 五、课题的关键问题及解决的思路3.1关键问题：车铣工艺复合的结构设计。3.2设计方案图5.1小型车、铣、钻组合机床结构示意图1、 铣床纵向进给摇柄 2、工件 3、卡盘 4、车床主轴 5、皮带 6、电动机 7、铣床床身 8、铣刀电动机 9、铣刀（钻头） 10、铣床横向进给摇柄 11、车刀 12、刀架 13、车刀刀架纵向进给摇柄 14、车刀刀架横行进
7、给摇柄3.3解决思路根据题目设计出如图5.1所示的小型车、铣、钻组合结构示意图，本结构中有两个动力源，MI电动机带动主轴旋转，配合车床横纵进给丝杠来完成车削动作。在铣削动作中，主轴停止旋转，电动机M2工作，配合铣床横纵进给丝杠完成动作。整个结构中主要由三部分组成，主轴箱、溜板箱和铣床部分。根据题目可知，整个机床体积不大，主要目的在于小巧、方便。因此，所有进给装置都是手动进行调控。六、预期成果1、使用UG软件完成整机结构的设计，并进行装配。2、作出全部的工程图，总图纸量不少于三张A0号图纸。3、刻录光盘。4一份毕业设计说明书。七、进度安排表7.1 进度安排序号设计各阶段名称时间安排备注1收集并整
8、理设计所需的相关资料，撰写开题报告第1周开题阶段2总体方案设计、初步设计与计算第2周-第6周初步设计阶段3详细设计，绘制图纸第7周-第10周详细设计阶段4打印图纸、编写说明书、刻录光盘第11周-第12周答辩准备阶段5毕业答辩第13周答辩阶段八、参考文献1王春行.液压控制系统.北京：机械工业出版社，19992张志义.数控应用技术.北京：化学工业出版社，20043 Sun Yi-ze,Xiong Wei,Yao Yu-feng. Methods for the Gear Position Decision in AMT. Journal of Beijing Institute of techno
9、logy, 2003.124 侯洪生. 机械工程图学. 北京：科学技术出版社，20015 王隆太先进制造技术. 北京：机械工业出版社，20056 侯洪生.机械工程图学，北京：科学出版社，20087 戴枝荣.工程材料，北京：高等教育出版社,20068甘永立，陈骁华主编.机械精度设计基础.吉林人民出版社，20019朱喜林、张代治主编.机电一体化设计基础. 北京：科学出版社，200410邓星钟主编. 机电传动控制. 武汉：华中科技大学出版社，200111国家教委高等教育司 北京市教育委员会编高等学校毕业设计（论文）指导北京.经济日报出版社，200212机械设计手册编委会编著.机械设计手册.第3版. 北京：机械工业出版社，200413秦荣荣.崔可维主编.机械原理.吉林：吉林科学技术出版社，200014贾亚洲.金属切削机床概论.北京：机械工业出版社，201015岑军健主编.新编非标准设备设计手册. 北京：国防工业出版社.199416寇尊权主编.机械设计课程设计. 吉林：吉林科学技术出版社，199917候洪生主编.机械工程图学.北京：科学出版社，200118机械设计手册编委会编著.机械设计手册.第2版.北京：机械工业出版社，200419北京航空学院机械加工教研室编.数控机床的结构与传动.国防工业出版社，1977年20陈婵娟.现代数控机床结构及设计丛书.北京：化学工业出版社，2006