畢業(yè)設計 論文 開題報告 設計 論文 題目 C6132 改裝成雙工位數控缸體孔鉆床 學 院 專業(yè)班級 學生姓名 指導教師 開題時間 年 月 日 1 課題的目的和意義 數控機床是綜合應用了微電子 計算機 自動控制 自動檢測以及精密機 械等技術的最新成果而發(fā)展起來的完全新型的機床 由于技術先進以及復雜性 使得研究制造數控機床的成本高價格貴 而我國的國情又決定了一次性購買或 制造數控機床機床是不合實際的 所以將原有的普通機床改裝成數控機床是一 種經濟明智的做法 它適用于加工單件 小批量以及形狀復雜的零件 加工精 度高 并且不在局限于只加工一種零件 它成本低 制造周期短等優(yōu)點已被許 多廠家所接受 近年來 汽車工業(yè)取得了突飛猛進的發(fā)展 其產量日益提高 越來越多的 消費者也對汽車的性能提出了更高的要求 然而 由于汽車制動缸體的加工屬 于深孔類加工難度較高 加工工作量較大 二傳統(tǒng)的麻花鉆又存在著刀具壽命 低 加工表面質量差 被加工孔與其它要素之間的位置精度難以保證等諸多不 利因素 制動缸體的生產已成為制約汽車產量的難題之一 目前興起的新型鉆 槍以其加工質量好 鉆屑效率高等優(yōu)點很好地解決了這個問題 然而由于深孔 鉆床的特殊性 其價格比較昂貴 對于非專業(yè)化廠家 成本過高 而采用普通 車床改裝成的深孔加工數控鉆床 本課題既擬采用 C6132 改裝成一臺雙工位數控缸體孔鉆床 2 國內 外現狀及發(fā)展趨勢 組合機床是一種高效自動化的專用機床 它與一般的專用機床明顯的不同 是 組合機床是由大量通用部件 通用零件和少量專用部件所組合而成 12 因 此 通用部件是組合機床發(fā)展的基礎 組合機床通用部件是指在組合機床及其 自動化設計 制造和使用中 有著統(tǒng)一聯系尺寸標準 可以相互更換使用的一 些專用部件 這些部件經過試制 試驗 鑒定而最后定型 因此它的結構可靠 使用性能穩(wěn)定 3 因此 組合機床通用部件保證了組合機床的質量 降低了成 本 縮短了設計制造周期 促進了組合機床的發(fā)展 組合機床的通用化程度是衡量組合機床水平的重要標志 具有重要的經濟 意義 組合機床的通用化程度是指在組合機床的零件總數中 通用零件所占的 百分比 目前一般可達到60 70 最高可達到90 通用部件直接影響到組合 機床及其自動線的自動化水平 加工精度 加工效率以及機床加工工藝方案和 經濟效益 因此 通用部件應滿足下列要求 1 通用部件應具有高的系列化 標準 化和通用化水平 增加互換性 擴大通用部件的使用范圍 2 通用部件在性 能上應具有先進性 在結構上應具有足夠的剛度和精度 以滿足各方面加工的 需要 3 通用部件在結構和性能上應滿足 使用方便 性能穩(wěn)定 工作可靠 制造容易 維修簡單和外形美觀等 還要考慮經濟性 動力部件要求有適當的 變速范圍和變速方法 4 必須提高通用部件的靈活性 以適應各種組合機床 及其自動線的要求 5 必須增加通用部件的品種和規(guī)格 以滿足生產的發(fā)展 如發(fā)展適合中小批生產和品種加工組合機床的通用部件 通用部件已經定制為國家標準 并等效于國際標準 8 設計時 應貫徹執(zhí) 行國家標準 我國有些企業(yè)有內部標準 但其主要技術參數及部件的聯系尺寸 必須同意執(zhí)行國家標準 以實現部件通用化目標 槍鉆一般是用來鉆削工件回轉中心上的孔 鉆削加工時 通常是工件旋轉 鉆頭作直線進給 槍鉆一般是內切削外排屑結構 由硬質合金鉆頭 鉆桿 傳 動套三部份組成 槍鉆鉆頭上開有油孔 以加強鉆頭冷卻潤滑和使切屑順利 排出 并選擇韌性和抗振性均較佳的硬質合金作為基體 表面可涂TiC或TiN 以提高鉆頭的硬度和耐磨性 鉆桿一般選用40Cr無縫鋼管 熱處理硬度 35 45HRC 以提高強度 增加剛性 美國 ELDORADO 公司對槍鉆導向塊的布置形式作了大量有成效的試驗和研究 該公司認為 工具類型不同 其加工中扭矩特征亦隨之變化 當槍鉆的切削刃 幾何參數相同 進給量恒定時 其切削扭矩比較穩(wěn)定 但隨著導向塊的結構形 狀和布置位置不同 其擠壓扭矩也隨之發(fā)生變化 該公司研制的槍鉆 結構形 式很多 尤其是鉆頭導向塊布置形式與通常的標準型槍鉆不同 以五種形狀為 主 分別適用于鉆削鋼和不銹鋼 鉆削有色金屬和鑄鐵 用戶機床條件較差 用戶要求改善孔徑精度和表面粗糙度等場合 ELDORADO 公司的槍鉆加工深孔的直線度可達 0 025 300mm 孔徑偏差在 0 013 之內 孔表面粗糙度均方根值可達 0 1 m 14 其生產的槍鉆直徑為 1 4 38 1mm 11 2in 而德國 TBT 公司的槍鉆鉆孔時的徑向圓跳動當加工 件旋轉時可達到一米深的孔為 0 2 0 4mm 加工深孔的直線度可達 0 02 0 04 500mm 孔徑偏差根據不同材料而有所不同 一般在 IT6 IT11 之間 孔表面粗糙度 Ra 值也可達 0 1 m 13 他們生產的槍鉆直徑為 1 95 35mm 并有 6 種柄部結構形式 同時 TBT 公司還生產階梯槍鉆 瑞 典 Sandvik 公司生產的槍鉆直徑為 1 95 35mm 有 12 種柄部結構形式 孔 徑偏差為 IT9 孔表面粗糙度 Ra 值為 0 1 3 2 m 孔深大于 100D 加工深孔 的直線度與 TBT 公司相同 瑞典 Sandvik 公司還生產在一般工具磨床上重磨 1 95 30mm 槍鉆的專用裝置 德國 botek 公司生產的槍鉆直徑為 1 85 40mm 雙頭槍鉆和階梯槍鉆直徑為 4 32mm 也生產在一般工具磨 床上重磨 1 85 40mm 槍鉆的專用裝置 孔加工是金屬切削加工中最常用的加工工藝 據統(tǒng)計 孔加工的金屬切除 量約占切削加工總金屬切除量的 1 3 鉆頭的產量約占刀具總產量的 60 目前 用于加工微小孔的工藝方法雖然較多 但應用最廣泛 生產實用性最強的仍是 采用麻花鉆鉆削加工 6 隨著對孔加工質量和效率的要求不斷提高 傳統(tǒng)的鉆 削工藝已顯示出極大的局限性 而近年來迅速發(fā)展的振動鉆削工藝則日益顯示 出其獨特的優(yōu)勢及廣闊的應用前景 深孔加工技術已在國防工業(yè) 石油采掘 航空航天 機床 汽車等行業(yè)獲 得相當廣泛的應用 且由于其高效 高精度等優(yōu)越性 深孔加工技術也在某些 零件的淺孔加工中得到應用 4 近年來 深孔加工技術的發(fā)展很快 我國機械 制造加工業(yè)對深孔加工技術的研究也取得了長足的進步 如將深孔鉆削與低頻 振動切削結合起來形成的深孔振動鉆削技術 噴吸鉆系統(tǒng) 單管內排屑噴吸鉆 SED 系統(tǒng) 槍鉆系統(tǒng) BTA 鉆削系統(tǒng) 深孔套料鉆削系統(tǒng)等也都有相應的研究 和創(chuàng)新 3 課題的主要工作 3 1 主要設計內容有 1 動力頭及電動機的選擇 2 滾珠絲杠副的設計 3 制動缸夾具的設計 4 控制電路的設計 5 回收箱及擋板的設計 3 2 擬解決的關鍵技術 1 動力頭與旋轉式夾持套筒間的配合問題 2 步進電機的單片機控制 3 滾珠絲杠螺母副的選擇 4 夾具的設計 4 完成課題所需的條件 設計室 電腦 Pro E 以及 AutoCAD 軟件 上網或到書店閱讀與課題有關 的書籍 到圖書館查詢有關的期刊資料 借鑒優(yōu)秀的博碩論文 向指導老師請 教 5 課題的進度安排 或課題的實施計劃 假期 查找與翻譯資料 具體有 1 查找一些有關設計方向的書籍 以復習和更深一步的了解機械產品的設計過 程及結構設計中應注意的問題 為更好的完成畢業(yè)設計做好充分的準備 2 查找有關數控機床方面的資料 了解有關數控機床結構設計有關的書籍和 手冊 例如機床設計手冊 機械設計手冊 3 查找國內外數控技術的發(fā)展狀況及發(fā)展前景 以更加充分的了解數控技術 及時了解數控技術的發(fā)展趨勢 逐步明確畢業(yè)設計的方向 4 在沈陽工業(yè)大學圖書館電子資源數據庫中查找?guī)灼c設計課題有關的資料 5 找一篇與數控技術有關的英文資料進行翻譯 以備了解英文論文的寫作方式 為以后打下良好的基礎 6 設計進度安排如下表 1 1 表 1 1 序號 階段及內容 起止時間 1 確定設計題目 撰寫開題報告 3 月 2 日 3 月 22 日 2 總體方案設計 3 月 23 日 3 月 29 日 3 設計計算伺服系統(tǒng)機械部分 3 月 30 日 4 月 12 日 4 大體結構設計 即初步確定各個主要零件的位置 4 月 13 日 4 月 26 日 5 繪制裝配圖 零件圖 4 月 27 日 5 月 24 日 6 對二維圖紙進行標注 5 月 25 日 6 月 7 日 7 撰寫說明書 6 月 8 日 6 月 14 日 8 修改論文 準備答辯 6 月 15 日 6 月 21 日 9 論文答辯 6 月 22 日 6 月 28 日 6 主要參考文獻 1 深孔加工技術 王世清主編 M 西安 西北工業(yè)大學出版社 2003 9 2 吳宗澤 機械設計師手冊上冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 2000 12 3 組合機床設計 大連組合機床研究所編 M 機械工業(yè)出版社 1975 6 4 機械設計 孫志禮等主編 M 沈陽 東北大學出版社 2000 9 5 榮西林 電工與電子技術 M 北京 冶金工業(yè)出版社 2001 6 機床設計圖冊 哈爾濱工業(yè)大學 天津大學 主編 M 上海科學技術出版社 1979 6 7 機電一體化設計 劉杰等編著 M 北京 冶金工業(yè)出版社 2003 1 8 組合機床通用部件圖冊 組合機械研究所 1960 8 9 組合機械設計 叢風延 遲建山主編 上?？萍即髮W出版社 1993 8 10 機械設計手冊 機械設計手冊編寫組 機械工業(yè)出版社 1986 11 李洪 機械加工工藝手冊 北京出版社 1990 12 從鳳延 遲建山 組合機床設計 上?？萍即髮W出版社 1994 13 Julie Z Zhang Joseph C CHENB E Daniel Kirby Surface roughness optimization in an end milling operation using the Taguchi design method Department of Industrial Technology University of Northern Iowa Iowa USA 2008 Journal of Materials Processing Technology 184 2007 233 239 1 M NALBANT H GOKKAYA G Sur 14 Ross PJ Taguchi techniques for quality engineering McGraw Hill International Editions Singapore 1996 15 Ghani JA Choudhory IA Hassan HH 2004 Application of Taguchi method in the optimization of end milling parameters J Mater Process Technol 145 84 92 指 導 教 師 評 閱 意 見 指導教師簽字 年 月 日