目录
1 绪论 (1)
2 设计任务书 (2)
2.1 产品用途和使用范围 (2)
2.2 关于机床的主要加工功能和系统组成的建议 (2)
2.3 关于总体布局的建议 (3)
2.4 主要技术指标和相关重要参数 (4)
2.5 主要工作原理 (4)
2.6 国内外的现状和发展趋势 (4)
2.7 国内外同类产品对比 (6)
2.8 关于采用新技术、新结构、新材料、新工艺的建议 (6)
2.9 拟采用的技术路线 (6)
3 组合机床的总体设计 (7)
3.1 组合机床的配置形式 (7)
3.2 机床加工示意图 (10)
3.3 机床的联系尺寸 (10)
4 组合机床通用部件及其选用 (12)
4.1 攻丝靠模装置和攻丝卡头 (12)
4.2 攻丝装置及攻丝靠模头 (13)
4.3 主轴箱的设计 (14)
5 进给机构的设计 (18)
6 电气部分设计 (19)
6.1 整个机床的动作顺序 (19)
6.2 电器原理图 (19)
总结 (22)
致谢 (23)
参考文献 (24)
附录1 (26)
附录2 (28)
1 绪论
机械工业是重要的基础工业，是国民经济发展的先导部门。历史的实践一再证明：先进的技术装备与先进的制造技术在国民经济发展中，起着何等重要的作用；而先进的装备与先进的制造技术则是由先进的机械工业来提供的。马克思讲得何等的深刻：“大工业必须掌握它特有的生产资料，即机器的本身，必须用机器生产机器，这样，大工业才建立起与自己适应的技术基础，才得以自立。”过去是这样，现在是这样，将来也还是这样。
当然，由于现代科学技术的迅猛发展，特别是由于微电子技术、电子计算机技术的迅猛发展，机械工业已发生了而且还在继续发生极为深刻的变化：机械技术与微电子技术的紧密结合，特别是与微计算机技术的紧密结合，现代机械技术所拥有的技术较以往远为高，远为新，远为广，远为复杂而先进；机电一体化技术与产品是十分突出的表现之一。
这一深刻的变化反映在：机械工程、机械工业的面貌与内容方面发生了根本性的变化。过去，理论上主要以力学作为基础，实践上主要以经验作为基础，现在，作为基础的理论远不限于力学，还有系统论、控制论、信息论、传感理论、信号处理理论、电子学、计算机学等等，作为实践的基础远不限于经验，而且还涉及各有关的学科，同时，本身也在行成自己的科学体系----制造理论、工艺理论。
本文是介绍专用攻丝组合机床的设计说明书，是根据作者亲自设计实践总结出来而编写的。为读者了解此专用攻丝组合机床的工作原理，工作过程及机构提供了说明。为了便于阅读，本文在结构上层次清晰，主次分明，内容上简明扼要，言语通俗。
2 设计任务书
2 设计任务书
组合机床是由通用部件及专用部件组成的，加工一种（或几种）零件的一道或（几道）工序的高效率的专用机床，它的通用部件和标准件约占70%-80%，其余20%-30%的专用部件是由被加工零件的形状、轮廓尺寸、工艺和工序决定，如夹具、主轴箱、刀具和工具等。组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面、多工位同时加工，是一种工序集中的高效率机床，是一种自动化或半自动化的机床。
组合机床有大型和小型两种。此次设计的攻丝组合机床为大型组合机床。大型组合机床的配置形式主要有两种：⒈具有固定式夹具机床；⒉夹具移动的机床。其中固定式夹具的机床按加工所需的动力头数量及其安装方式可分为：⒈卧式；⒉立式；⒊倾斜式；⒋符合式。夹具移动的机床按夹具的运动方式及立柱形式可分为：⒈往复移动式；⒉回转式；⒊鼓轮式；⒋中央立柱式。本次设计的组合机床为具有固定工作台的卧式双面攻丝组合机床。
2.1 产品用途和使用范围
攻丝组合机床是零件生产线上的专用加工设备，并且与零件输送线配套连接工作。本次设计的攻丝组合机床是专用于加工工件两侧面的螺纹孔。
2.2 关于机床的主要加工功能和系统组成的建议
本次设计的攻丝组合机床要加工M10×2.5-16 M6×1.5-8两种螺纹孔，所有螺纹孔在同一工位加工，故采用卧式双面攻丝组合机床来加工被加工工件两侧面的螺纹孔，工件的进给运动由液压传动实现，通过单片机来实现开，停控制。攻丝在主轴的旋转由步进电机和齿轮传动实现，同样是通过单片机控制来实现步进电机的起，停控制和电机的调速。
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系统组成有：动力系统、执行系统、制动系统、传动系统、辅助系统和测控系统。
动力系统：为操作部件提供动力源，如丝锥攻丝，液压滑台的移动等，动力装置为步进电机和液压系统（液压泵和控制油路）。
执行系统：为完成攻丝这一功能所需的执行机构和部件，包括攻丝靠模装置，机床专用夹具，多轴箱等。
制动系统：攻丝主轴上的制动系统是在丝锥退回原始位置，即攻丝电动机线路被切断时起制动作用。它可消除主轴反转时的转动惯性，使丝锥能在攻丝电动机线路被切断的瞬间就很快准确地在原始位置停止。
传动系统：该系统是连接动力系统和执行系统所需的中心环节，主要有齿轮传动和液压传动等。
辅助系统：为完成攻丝这一功能的一系列必需的设备。包括冷却、润滑、排屑、夹紧、送料和下料等辅助设备。
测控系统：是控制机床按照所规定的动作顺序和要求的轨迹来完成攻丝功能的系统，主要有单片机和形成开关。
2.3 关于总体布局的建议
为保证机床可靠的工作，应让装夹机构，进给机构，液压机构等配合丝锥攻丝，并使他们之间工作协调。在布置整个机构时，布局应当合理，并且减少占地空间，避免干涉。同时也要考虑工人操作的安全和劳动强度的降低。
本机床的布置方式为中间布置夹具。工作台的左右两侧（相对于操作者）放置上下料滑轨，前后两侧放置横向液压滑台，液压滑台上放置攻丝装置（电动机、多轴箱、攻丝靠模机构）。电动机，液压部分用外壳罩住，这样能保证工作人员的安全性。本机床分两部分安装，两部分安装好后，再连在一起。构成一个整体，从而提高安装效率和质量。
2 设计任务书
2.4 主要技术指标和相关重要参数
生产技术节拍：2分钟/件
位置精度要求：Φ0.3
最大加工直径：M10
2.5 主要工作原理
机床动作顺序：当工件装夹完毕后，按下启动开关，前后攻丝装置沿滑台快速进给，接近工件时，慢进，然后碰到死挡块停止进给，启动攻丝机构，开始攻丝，待攻丝完毕后，丝锥反转退出，紧接着攻丝装置快速退回到原始位置，完成一个加工循环。
2.6 国内外的现状和发展趋势
我国加入WTO 以后,制造业所面临的机遇与挑战并存。组合机床行业企业适时调整战略,采取了积极的应对策略,出现了产、销两旺的良好势头,截至2002 年9 份组合机床行业企业仅组合机床产品一项,据不完全统计产量已达800 余台,产值达3 个亿以上,较2001 年同比增长了10 %以上, 另外组合机床行业工业增加值、产品销售率、全员工资总额、出口交货值等经济指标均有不同程度的增长,新产品、新技术较去年均有大幅度提高,可见行业企业运营状况良好。
2.6.1 行业企业产品结构的变化
组合机床行业企业主要针对汽车、摩托车、内燃机、农机、工程机械、化工机械、军工、能源、轻工及家电行业提供专用设备,随着我国加入WTO 后与世界机床行业进一步接轨,组合机床行业企业产品开始向数控化、柔性化转变。从近两年的企业生产情况看,数控机床与加工中心的市场需求量在上升,而传统的
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钻、镗、铣组合机床则有下降趋势,中国机床工具工业学会的《机床工具行业企业主要经济指标报表》的统计数据显示,仅从几个全国大型重点企业生产情况看,2000年生产数控机床590 台,产值10 731 万元,生产加工中心118 台,产值4 601 万元; 2001 年生产数控机床685台,产值17 969 万元,生产加工中心129 台,产值5 760万元;而2002 年,截至9 月份,数控机床、加工中心产量、产值已接近2001 年全年水平,故市场在向数控、高精制造技术和成套工艺装备方面发展。
2.6.2 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睐,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、综合测量机、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、测量、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
2 设计任务书
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。
攻丝组合机床可以用来加工紧固螺纹，锥螺纹，外螺纹以及大直径螺纹等。在我国机械工业部门，用组合机床完成的全部加工工序中，加工螺纹的工序占有相当大的比重。据统计，包括有攻丝工序的组合机床约占组合机床总数的22%，全部工序为攻丝的组合机床约占总数的10%。
2.7 国内外同类产品对比
与国外同类产品相比较而言，本机床在生产效率和经济效益方面有一定的差距。例如，原Cross公司的加工直列式4缸体自动线，生产节拍为27s，年产量可达到76万件。美国Ingersoll铣床公司的直列式4缸体自动线，生产节拍为40s，实际年产量30万件。国外已采用柔性组合机床，该机床采用柔性通用部件和普通通用部件，实现可调可换。例如德国三坐标加工模块，主轴箱库及更换装置，刀库及换刀装置以及配套用的支承部件，控制装置等组成的即可换箱，用能更换单轴主轴箱刀具的组合机床。
2.8 关于采用新技术、新结构、新材料、新工艺的建议
Ⅰ采用单片机对机床的进给和加工过程进行控制。
Ⅱ采用液压系统准确地控制进给。液压驱动的优点有：位控精度高，有较好的速度和加速度值，转换方便，占地面积小，短节拍工作也十分可靠。
2.9 拟采用的技术路线
先查找相关资料，在进行总体设计，再查找具体资料，解决设计中遇到的各种技术难点。
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3 组合机床的总体设计
3.1 组合机床的配置形式
攻丝组合机床的配置型式，可以有卧式，立式，复合式几种类型；根据现实螺纹加工采用的方法不同，通常可以分为：
3.1.1 用攻丝动力头进行螺纹加工
采用攻丝动力头加工螺纹时，要求机床主轴的回转运动与进给运动保持一定的关系。螺纹的加工深度一般都不大，当螺孔数量较多时可以采用攻丝动力头加工，如图3-1所示。
实践证明，这种攻丝动力头的结构复杂，加工精度较低，因而未得到广泛应用。
图3-1 攻丝动力头原理图
1—电机；2—主轴箱；3—攻丝接杆；4—滑座；5—螺母；6—丝杠
3.1.2 用丝杠螺母进给或凸轮进给的机械动力头进行螺孔的加工
这些动力头均可由配换进给齿轮和选取适当的主轴转速来实现不同直径和不同螺距的螺孔加工。利用这种动力头可以配置成工件固定不动的攻丝机床，也可以配置成工件移动的多工位机床。这两种动力头的工作行程较大，可达
3 组合机床的总体设计
225—250毫米。
由于这几种动力头组成的攻丝机床结构较复杂，配置型式不灵活，加工精度又较低，所以，在多数情况下，均由攻丝装置所替代。
3.1.3 用攻丝装置进行螺孔的加工
攻丝装置可以用来组成攻丝组合机床，也可以用来组成一个工位全部是攻丝工序的多工位组合机床。
攻丝装置主要由电机，主轴箱，攻丝靠模机构和攻丝形成控制机构组成，如图3-2所示。
图3-2 攻丝装置原理图
1—电机；2—主轴箱；3—主轴；4—靠模螺母；5—靠模杆；6—攻丝接杆
这种加工方法所用的设备结构比较简单，在一个攻丝装置上可以比较容易地按较合理的切削用量实现不同直径，不同螺距的螺纹加工，且加工精度较高，制造成本也较低，因而，在目前采用较为广泛。
由攻丝装置组成的攻丝组合机床有三种配置型式：
Ⅰ攻丝装置直接固定在床身上。这种配置方案结构比较简单，但调整和更换丝锥不方便，尤其是主轴数量较多时就更为突出，如图3-3所示。
Ⅱ攻丝装置安装在手动滑台上。为了保证更换和调整丝锥时有足够的空间，利用手动滑台将攻丝装置从工作位置后移，退到夹具以外。手动滑台的最大调整行程为300毫米。对于自动线上的攻丝机床应当考虑这种方案，以减少自动线的停车时间，如图3-4所示。
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图3-3 攻丝装置直接固定在机床床身上的组合机床图3-4 具有手动滑台的组合机床
Ⅲ攻丝装置安装在动力滑台上。对于需要在箱体内壁攻丝或要求攻丝装置行程较大时，可将攻丝装置安装在液压或机械动力滑台上，如图2-5所示。
图3-5 具有他驱式动力滑台的组合机床
工作时，动力滑台快速向前，使攻丝装置接近工件，碰上死挡后铁后，动力滑台停止，攻丝装置电机启动进行攻丝。待加工结束后丝锥退出工件螺孔后，动力滑台快速退到原位停止。
综上所述，根据设计要求选用卧式攻丝机床，用攻丝装置进行螺纹的加工，攻丝装置安放在液压滑台上。
工作时，由电机1经齿轮传动带动主轴3及靠模杆5旋转。由于靠模杆螺母4的作用，使靠模杆5按规定的螺距引进。加工结束后，电击反转，靠模杆退回原位。攻丝工作循环由攻丝行程控制机构控制。最大行程为60毫米。靠模螺母和
3 组合机床的总体设计
靠模杆是按被加工螺纹孔的螺距制造的，并保证严格的制造公差。在丝锥接杆和靠模杆之间设有误差补偿环节。
3.2 机床加工示意图
在一个攻丝装置的各个攻丝靠模轴上安装有不同直径的丝锥时，必须按最大直径的丝锥来确定攻丝装置至被加工零件断面的距离尺寸。
工作行程长度应根据攻丝深度来确定，可按下列公式计算：
对于不通孔 l=l1+(2-3)t+l2
对于不通孔 l=l1+2(2-3)t+l2
图3-6 加工示意图
3.3 机床的联系尺寸
3.3.1 确定装料高度
装料高度一般是指工件安装基面至地面的垂直距离。在确定机床装料高度时，首先要考虑工人操作的方便性；对于流水线要考虑车间运送工件的滑轨高度；对于自动线要考虑中间底座的足够高度，以便允许内腔通过随行夹具返回系统或冷却排屑系统。其次是机床内部结构尺寸限制和刚度要求。如工件最低孔的位置、主轴箱最低主轴高度和通用部件高度尺寸的限制。本次设计选择装
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料高度为1090mm。
3.3.2 确定夹具轮廓尺寸
主要确定夹具底座的长、宽、高尺寸。工件的轮廓尺寸和形状是确定夹具底座轮廓尺寸的基本依据。具体要考虑布置工件的定位、限位、夹紧机构、刀具导向装置以及夹具底座排屑和安装等方面的空间和面积要求。
夹具底座的高度尺寸，一方面要保证其有足够的刚度，同时要考虑机床的装料高度、中间底座的刚度、排屑的方便性和便于设置定位、夹紧机构。一般不小于240mm。
3.3.3 确定中间底座尺寸
中间底座的高度轮廓尺寸，在长度方面应满足夹具的安装要求。它在加工方向的尺寸，实际已由加工示意图所确定，图中已规定了在加工终了时工件端面至多轴箱端面的距离
图3-7 机床联系尺寸图
4 组合机床通用部件及其选用
4 组合机床通用部件及其选用
4.1 攻丝靠模装置和攻丝卡头
为了获得较高的螺纹加工精度和在同时加工多个不同直径、不同螺距的螺纹孔时选用合理的切削用量，目前在组合机床上攻制螺纹普遍采用攻丝靠模装置。本次设计采用通用的T0282型攻丝靠模装置，如图3-1所示。它的特点是没有单独的攻丝卡头，而由靠模杆兼作卡头体。
结构及工作原理
支承在靠模螺母5中的靠模杆7通过弹簧8从主轴获得旋转运动，进而借助于销子3将运动传递给芯杆2和丝锥1。靠模杆中部具有靠模螺纹而同靠模螺母啮合，因此在靠模杆回转的同时便从靠模螺母中选出或旋进，以实现丝锥的进给运动和退回。此时靠模杆尾部可在轴孔中作相对移动。主轴为一般通用的长钻削类主轴。
为保证靠模杆的进给速度和丝锥的自行引进速度相等，靠模螺纹的螺距应和丝锥公称螺距相等，在25毫米长度上的螺距累积误差为 +0.015毫米。但实际上二者的螺距不可能没有误差，因此，为了确保丝锥的自行引进，结构中设有螺距补偿弹簧6以实现进给误差的自动补偿。在补偿过程中，传递扭矩的销子3可在靠模杆的长槽中窜动。
靠模螺母5以D/d配合装在攻丝模板上，并用销子10防转，用压板4在轴向上固定。
正常工作时靠模螺母是固定不动的。如工作中发生故障使靠模杆不能前进时，靠模螺母向后移动推开压板4，靠模杆停止进给运动，从而起到了保护机构的作用。为此，压板4的厚度应取小些（通常2.5-3.5毫米）。同时还要注意靠模螺母的安装方向必须正确。
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图4-1 T0282型攻丝靠模装置结构及外观
4.2 攻丝装置及攻丝靠模头
攻丝靠模装置是用来配置攻丝组合机床的。在被加工零件的一面或几个面上全部为攻丝程序时，这种攻丝组合机床应用最为广泛。
攻丝靠模头实际上是加厚了的主轴箱前盖，前端安装攻丝靠模装置并使其与攻丝主轴相连接，上面装有用以润滑靠模螺纹的油池。
与攻丝动力头相比，攻丝装置除了具有结构简单，制造成本较低的特点外，由于丝锥的进给运动是由攻丝靠模装置的靠模螺纹实现的，而每根靠模杆都各自具有自己的靠模螺纹螺距，因此在攻丝装置上可以很方便的实现不同规格螺纹的加工，并且具有可以选用各自较合理的切削用量的可能性。
4 组合机床通用部件及其选用
图4-2 攻丝装置结构
1—攻丝电机；2—制动器；3—攻丝主轴箱；4—攻丝行程控制机构；5—攻丝靠模头；
6—攻丝靠模装置；7—丝锥
4.3 主轴箱的设计
4.3.1 攻丝主轴直径的确定
在铸铁和钢件上攻击本螺纹时，攻丝主轴的直径由表1查取。
由于加工工件材料为铸铁，加工螺纹直径为M10，主轴直径应为20毫米；加工螺纹直径为M6，主轴直径应为15毫米；
表1 在铸件和钢件上攻螺纹时，攻丝主轴的直径
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4.3.2 攻丝电机的选择
生产厂家一般用三相交流电源，如无特殊要求通常采用三相交流异步电动机。我国目前采用新设计的Y 系列三相异步电动机，它适用于不易燃，不易爆，无腐蚀气体的场合和要求具有良好启动性能的机械中。
计算攻丝时主轴扭矩，因为材料为铸铁，所以用公式：
3 1.
4 1.5
19510w T D P -=?
— 4-1 其中D —螺纹大径（mm ）；w P —工件螺距（mm ）； T —切削扭矩（N ·m ）；
对于M 10×2.5螺纹孔：
3
1.4
1.5
11119510w T D P -=? 1.4 1.50.19510 2.5=??19.34N m =?
对于M 6×1.5螺纹孔：
3 1.4
1.5
22219510w T D P -=? 1.4 1.50.1956 1.5=??=4.42N m ?
计算攻螺纹的切削速度：
对于M 10×2.5螺纹孔：
1.2110.90.5
164.8100.5
/min 90 2.5v Zv
v o v y m c d k v m T P ??==? 5.66/min m =
对于M 6×1.5螺纹孔：
1.2220.90.5264.860.5
/min 3.96/min 90 1.5v Zv
v o v y m c d k v m m T P ??
===?
选取攻螺纹的切削速度为4/min m 。
则攻丝主轴的转速为：
M 10的螺纹主轴 11
100010004
127/min 10v
N r D ππ??===?
M 6的螺纹主轴
4 组合机床通用部件及其选用
22100010004212/min 6
v N r D ππ??===? 计算切削功率：
M 10的螺纹主轴
3111212719.34100.25760
P T w KW π-?=?=??= M 6的螺纹主轴 322222124.42100.09860P T w KW π-?=?=?
?= 由于机床左右两侧加工的螺纹孔完全相同（16个M10，8个M 8），所以只计算一侧电机的功率。
12168160.25780.098 4.896P P P KW =?+?=?+?=
取多轴箱的传动效率为85% 则 4.896 5.760.85
P KW ==多轴箱 取齿轮式动力箱的效率为97% 则 5.940.97P P KW ==多轴箱计算
取电动机功率为计算功率的1.5~~2.5倍（考虑丝锥钝化的影响）
8.9114.85P KW ==-电机
计算（1.5-2.5）P
因为载荷平稳，电动机按额定功率输出即可。
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4.3.3 攻丝主轴—靠模系统的制动
为了防止由于攻丝主轴—靠模系统在其电机反转停止时的转动惯量所造成的控制挡铁超程，以达到丝锥能迅速准确地停止在原位上的目的，在普通电机的轴端装上制动器。
4.3.4 攻丝行程的控制
本次设计的机床属于大型标准攻丝主轴箱，因此采用通用的T7941攻丝行程控制机构来控制攻丝行程。
4.3.5 攻丝主轴箱的润滑
采用叶片润滑油泵进行润滑。
4.3.6 刀具的冷却
组合机床对冷却系统有特殊的要求：
Ⅰ冷却液要充分，确保刀具获得连续和充分的冷却，使刀具在加工中保持较低的温度；
Ⅱ多点冷却；
Ⅲ采用电泵；
Ⅳ冷却液必须在开始工作进给时就供给，并保证在整个加工过程中连续不断。
Ⅴ采用的冷却液为苏打水，浓度为5%的乳化液，其主要成分为氧化膏或硫化切削油。
5 进给机构的设计
5 进给机构的设计
本次设计选用液压动力滑台作为进给机构。
相对于机械动力滑台，液压滑台有如下优点：
Ⅰ在相当大的范围内，进给量可以无级变速；
Ⅱ零件磨损小，使用寿命长；
Ⅲ可以获得较大的进给力；
Ⅳ通过液压换向阀，很容易实现多次进给；
Ⅴ过载保护简单可靠；
Ⅵ由行程调速阀来控制滑台的快进转工进，转换精度高，工作可靠。
液压滑台也有一些缺点：
Ⅰ进给量由于载荷的变化和温度的影响不够稳定；
Ⅱ液压系统漏油影响工作环境，浪费能源；
Ⅲ调整维修比较麻烦。
本次设计的攻丝组合机床是在自动化的生产线上工作的，要求可以长时间的稳定运行，而且液压站是可提供的，所以选用液压动力滑台。
多轴箱固定在液压滑台上，当按下开始按钮时，液压台便快速进给，当发出缓进信号时，液压台便慢进，当碰到死挡铁时，液压滑台便停止进给；攻丝装置开始攻丝，攻丝到终点时，停留，发出工退信号，退回原位置时，液压台开始慢退，然后快退到原位。
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6 电气部分设计
本次设计要求工作的自动线上，生产过程完全自动化，所以对电气部分的要求十分严格，电气部分的设计也显得特别重要。本次设计采用单片机对加工过程进行控制。
6.1 整个机床的动作顺序
Ⅰ启动机床；Ⅱ左右滑台快进；Ⅲ左右滑台缓进；Ⅳ丝锥工进；Ⅴ攻丝到终点；Ⅵ丝锥工退；Ⅶ左右滑台缓退；Ⅷ左右滑台快退，回到原位；Ⅸ完成一次加工。
6.2 电器原理图
见图纸5
本次设计的电器控制基于单片机的控制。8255A直接MCS-51总线接口，由于8031内部存储空间有限，扩展了一个ROM2764和一个RAM6264。8255A的片选信号及口地址选择线分别由8031的P2.7和P0.1、P0.0经地址锁存器74LS373锁存后提供。
6.2.1 单片机控制伺服阀的结构原理图
单片机与PWM功率放大器接口由0832，运算器U3和U4组成。0832接成电流开关方式工作状态，故转换的结果是电流量。电流从I1输出由U3运算放大器处理之后输出的电压为-V REF·D/256，其中D是输入0832中的数据。由于V REF=-5V，所以U3输出的电压是0.5V。运算放大器U4的作用是进行电平转换，它把0—5V的输入电压转换成-2.5—+2.5V的电压。U4放大系数为1，同时在它的负输入端加上了2.5V参考电压；所以，当U3输出为0V时，U4输出为-2.5V；
第1章组合机床总体设计 1.1攻螺纹组合机床常用的通用部件及选用 1.1通用部件的选用原则 通用部件的选用是组合机床设计的主要内容之一。选用的方法是:根据所需的功率、进给力、进给速度等要求,选用动力部件及其配套部件。 选用原则是: 1) 切削功率应满足加工所需的计算功率(包括切削所需功率、空转功率、传动功率)。 2) 进给部件应满足加工所需的最大计算进给力、工作行程和工作循环的要求。 3) 动力箱与多主轴箱尺寸相适应和匹配。 4) 应满足加工精度的要求。 5) 尽可能按通用部件的配套关系选用有关的通用部件。
1.2攻螺纹组合机床常用的通用部件及其选用 1.2.1 动力滑台 动力滑台是由滑座滑鞍和驱动装置组成实现直线进给运动的动力部件。根据被加工零件即D180N柴油机箱体的工艺要求:底面12-M6攻丝,孔深16mm螺纹深14mm,在滑鞍上安装动力箱,动力箱带动主轴箱完成攻丝工序。 动力滑台根据驱动和控制方式的不同可分为液压滑台机械滑台和数控滑台三种类型。根据需要选用液压动力滑台,型号为1HY040-IA，台面宽400mm，长800mm，行程长400mm，滑台及滑座总高320mm其特点是:采用双矩形导轨结构形式,导向的长度大,导向性好；滑座体为箱形框架结构,滑座底面中间增加了结合面,结构刚度高，导轨寿命长。 1.2.2 攻丝卡头及攻丝靠模装置 1. 攻丝卡头 攻丝卡头用于连接丝锥和攻丝主轴,保证丝锥与被加工的螺纹底孔自动对中,并保证丝锥顺利地引进；补偿丝锥每分钟引进量与攻丝主轴每分钟进给量之差值。 2. 攻丝靠模装置 攻丝装置的进给运动直接由靠模螺杆靠模螺母得到。其优点是:靠模经磨制可以得到较准确的螺距,而且靠模杆带动丝锥进给比较轻,其中攻丝接杆可以补偿靠模系统与丝锥自行引进的进给差,攻丝时可以得到较高的精度。 (1) 通用的TO281型攻丝靠模装置 这种攻丝靠模装置通常由攻丝靠模和攻丝卡头配合组成攻丝装置。这种装置易于调整,只要松开压板,便可方便的将丝锥取出,且在变动被加工螺孔时,易装卸调换，只是整个结构轴向尺寸较大。 (2) 通用的TO282攻丝靠模装置 这种攻丝靠模装置轴向尺寸较小,主要用于活动攻丝模板和钻攻复合模板。 考虑以上因素,选用通用的TO281型攻丝靠模装置。 3. 攻丝靠模实现的方式
摘要 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，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。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睐，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。 本文对可编程序控制器（PLC）应用于双面钻孔组合机床电气控制系统的设计思想作了介绍。对系统的硬件组成和软件设计作了较为详细的阐述。 关键词：可编程控制器（PLC）,组合机床,步进梯形指令(STL)，动力滑台。
Abstract Combination machine tools and automatic line is a comprehensive collection and integration of high degree of automation in the manufacturing technology and process equipment packages. It is characterized by highly efficient, high quality, economical and practical, they have been widely used for mechanical engineering, communications, energy, industry, light industry, and home electrical appliances industry. Our traditional combination machine tools and machine tool portfolio automatically routes primarily use machines, electricity, gas, hydraulic control, and its processing is targeted at the production lot larger-and medium-bold type and Zhou Lei parts and complete drilling, reaming, cut Kong, the processing of thread, boring, cars carry noodles and protrude Taiwan in Conedera smooth-bore various shapes shafts and horizontal Xianxiao and shape face. As technology advances, a new portfolio of machine tools -- soft combination machine tools increasingly been favored, it applied a line box, convertible main boxes, coding and cutlery accompanying jig automatic replacement, coupled with programmable controller (PLC), numerical control (NC), to
第一章国标螺纹的一般知识 一.螺纹的分类 1.螺纹分内螺纹和外螺纹两种； 2.按牙形分可分为：１）三角形螺纹２）梯形螺纹３）矩形螺纹４）锯齿形螺纹； 3.按线数分单头螺纹和多头螺纹； 4.按旋入方向分左旋螺纹和右旋螺纹两种, 右旋不标注，左旋加LH，如M24*1.5LH； 5.按用途不同分有：米制普通螺纹、用螺纹密封的管螺纹、非螺纹密封的管螺纹、60°圆锥管螺纹、米制锥螺纹等 二. 米制普通螺纹 1.米制普通螺纹用大写M表示，牙型角2α=60°（α表示牙型半角）； 2.米制普通螺纹按螺距分粗牙普通螺纹和细牙普通螺纹两种； 2.1.粗牙普通螺纹标记一般不标明螺距，如M20表示粗牙螺纹；细牙螺纹标记必须标明螺距，如M30×1.5表示细牙螺纹、其中螺距为1.5。 2.2.普通螺纹用于机械零件之间的连接和紧固，一般螺纹连接多用粗牙螺纹，细牙螺纹比同一公称直径的粗牙螺纹强度略高，自锁性能较好。 3.米制普通螺纹的标记：M20-6H、M20×1.5LH-6g-40,其中M 表示米制普通螺纹，20表示螺纹的公称直径为20mm，1.5表示螺距，LH表示左旋，6H、6g表示螺纹精度等级，大写精度等级代号表示内螺纹，小写精度等级代号表示外螺纹，40表示旋合长度； 3.1.常用米制普通粗牙螺纹的螺距如下表(螺纹底孔直径：碳钢φ＝公称直径－P；铸铁φ＝公称直径－1.05~1.1P；加工外螺纹光杆直径取φ＝公称直径－0.13P)： 表1 常用米制普通粗牙螺纹的直径/螺距
3.2.米制普通内螺纹的加工底孔直径可用下式作近似计算：d=D-1.0825P,其中Ｄ为公称直径，Ｐ为螺距。 三. 用螺纹密封的管螺纹（GB 7306与ISO7/1相同） 1.用螺纹密封的管螺纹不加填料或密封质就能防止渗漏。用螺纹密封的管螺纹有圆柱内螺纹和圆锥外螺纹、圆锥内螺纹和圆锥外螺纹两种连接形式。压力在5×105Pa以下时，用前一种连接已足够紧密，后一种连接通常只在高温及高压下采用。 2.用螺纹密封的管螺纹内螺纹有圆锥、圆柱两种形式。外螺纹只有圆锥一种形式。牙型如下：锥度1：16，牙形角55°，旧螺纹标准示例：ZG3/8； 3.标记示例： 圆锥内螺纹Rc 3/8 圆柱内螺纹Rp3/8 圆锥外螺纹R3/8 当螺纹为左旋螺纹时Rc 3/8-LH（LH表示左旋螺纹） 常用螺纹(标记：Rc 3/8、Rp3/8、R3/8)的基本尺寸： 表2
课程设计 “拨叉”零件加工工艺规程及钻削φ8mm孔工序专用夹具设计 班级：12机械6班 姓名：韩晓亮 指导教师：王晓禹 目录 摘要 (3) 第1章零件分析 (4) 1.1 零件的作用 (4) 1.2 零件的工艺分析 (4) 1.3 确定零件的生产类型 (5) 第2章确定毛坯、绘制毛坯简图 (5) 2.1 选择毛坯 (5) 2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (5) 2.3 绘制拨叉锻造毛坯简图 (7) 第3章工艺规程设计 (7) 3.1 定位基准的选择 (7)
3.2 拟订工艺路线 (8) 3.3 加工设备及工艺装备的选用 (10) 3.4 加工余量、工序尺寸和公差的确定 (11) 3.5 切削用量的计算 (14) 3.6 时间定额的计算 (16) 第4章专用钻床夹具设计 (19) 4.1 夹具设计任务 (19) 4.2 拟定钻床夹具结构方案与绘制夹具草图 (19) 4.3 绘制夹具装配总图 (19) 4.4 夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求。 (19) 参考文献 (22) 摘要 制造商不断推出各种各样先进的汽车零部件制造技术,拨叉裂解技术就是20世纪90年代出现的一种先进的拨叉加工新技术,和传统加工技术相比,该技术具有大幅度提高产品质量、提高生产率、降低生产成本等突出优点而备受业界关注。目前该技术在国外一些大汽车公司如美国三大汽车公司,德随着汽车工业的飞速发展,国际汽车制造业市场的竞争更加激烈,为提高产品的竞争力,宝马、大众等汽车公司广为应用。该技术从根本上改变了拨叉的传统加工方法,是对传统拨叉加工技术的重大变革。
我们国家正在不断地改变拨叉的传统加工方法，加快提高拨叉的加工水平，不断缩小同先进汽车生产国家的差距，例如一汽，二汽，上汽，奇瑞等生产厂与世界先进拨叉生产水平的差距越来越小，不断加强了我国汽车整体的生产水平。 机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。
摘要 本设计介绍了犁刀变速齿轮箱体多轴箱的设计，其中包含了零件加工工艺的确定，设计中首先要了解工件的加工工艺路线及工序的计算，确定攻螺纹主轴的直径，初步选用电机型号及机床各部分部件。编制三图一卡（被加工零件工序图，加工示意图，机床联系尺寸图，机床生产率计算卡）。在多轴箱设计中，确定传动系统，计算主轴坐标，传动部件的校核及主轴箱的总图绘制。 本设计将钻孔、攻丝两工艺结合为一体，降低了机器成本，而且节省了加工时间，提高了工作生产效率。 关键词：齿轮箱体组合机床总体设计攻丝多轴箱
Abstract The design on the Lidao Biansuchilun Box axlebox more than the design, which includes parts of the processing technology of identification, design is first necessary to understand the workpiece in the processing line and process of calculation to determine Tapping the spindle diameter, the initial choice of motor Model and some parts of the machine. Figure 1 of the three cards (the processing parts process map, diagram processing, machine tools Contact size map, machine tool productivity calculation card). In multi-axle box design, drive system established to calculate coordinates spindle, transmission parts of the spindle box and check the total mapping. This design will be drilling, tapping combination of the two as one and reduce the cost of machinery, processing and save time, improve the work efficiency of production. Key words:Gear Box The Combination of Machine Tools Design multi-axle Box Tapping
钻床工安全操作规程 1、工作前对所用的钻床和工、卡具进行全面检查，确认无误方可操作。 2、工件夹装必须牢固可靠。钻小件时，应用工具夹持，不准用手拿着钻。工作中严禁戴手套。 3、使用自动走刀时，要选好进给速度，调整好行程限位块。手动进刀时，一般按照逐渐增压和逐渐减压原则进行，以免用刀过猛造成事故。 4、钻头上绕有长铁屑时，要停车清除。禁止用嘴吹、用手拉，要用刷子或铁钩清除。 5、精绞深孔时，拔取圆器和稍棒；不可用力过猛，以免手撞在刀具上。 6、不准在旋转的刀具上，翻转、卡压或测量工件。手不准触摸旋转的刀具。 7、使用摇臂钻时，横臂回转范围内不准有障碍物。工作前，横臂必须卡紧。 8、横臂和工作台上不准有浮放物件。 9、工作结束时，将横臂降到最低位置，主轴箱靠近立柱，并且都要卡紧。
机修钳工安全操作规程 1、工作开始前，先检查电源、气源是否断开。如果机器与动力线未切断时，禁止工作。必要时在开关处挂“不准合闸”、“不准开气”的警示牌。 2、在装拆侧面机件时，如齿轮箱的箱盖应先拆下部螺丝，装配时应先紧上部螺丝；重心不平衡的机件拆卸时，应先拆离重心远的螺丝，装时先装离重心近的螺丝；装拆弹簧时，应注意弹簧崩出伤人。 3、拆卸下来的零件，应尽量放在一起，并按规定安放，不要乱丢乱放。 4、用人力移动机件时，人员要妥善配备。工作时动作要一致。抬轴杆、螺杆管子和大梁时，必须同肩要稳起、稳放、稳步前进。搬动机床或吊运大型、重型机件，应严格遵守起重工、搬运工的安全操作规程。 5、铲刮设备或机床导轨面时，工件底部要垫平稳。用千斤顶时，下面要垫枕木，以保安全。 6、刮研操作时，被刮工件必须稳固，不得串动，校准工具必须装有固定拿手环或吊环，较大和较重的校准工具不准一人搬动；两人以上做同一工件时，必须注意刮刀方向，不准对人操作；搬动工件和校准工具时，要统一行动，统一步调，往复研合时，手指不准伸向吻合错动面或有危险的地方。 7、使用工具时，应按钳工常用工具安全操作规程正确操作。使用设备时，应严格遵守该处略去的操作规程。 8、工作地点要保持清洁，油液污水不得流地上，以防滑倒伤人。 9、清洗零件时，严禁吸烟、打火或进行明火作业。不准用汽油清洗零件、擦洗设备或地面。废油要倒在指定容器内，定期回收，不准倒入下水道。 10、机器设备上的安全防护装置未安装好之前，不准试车，不准移交生产。 11、遵守“一般钳工”安全规程。
（二）钻夹具设计要点 1.钻模类型的选择 钻模类型很多，在设计钻模时， 首先要根据工件的形状、尺寸、重量 和加工要求，并考虑生产批量、工厂 工艺装备的技术状况等具体条件，选 择钻模类型和结构。在选型时要注意 以下几点： （1）工件被加工孔径大于10mm 时，钻模应固定在工作台上（特别是 钢件）。因此其夹具体上应有专供夹 压用的凸缘或凸台。 （2）当工件上加工的孔处在同一 回转半径，且夹具的总重量超过100N 时，应采用具有分度装置的回转钻模， 如能与通用回转台配合使用则更好。 （3）当在一般的中型工件某一平 面上加工若干个任意分布的平行孔系 时，宜采用固定式钻模在摇臂钻床上 加工。大型工件则可采用盖板式钻模 在摇臂钻床上加工。如生产批量较大， 则可在立式钻床或组合机床上采用多 轴传动头加工。 （4）对于孔的垂直度允差大于0.1mm和孔距位置允差大于±0.15mm的中小型工件，宜优先采用滑柱式钻模，以缩短夹具的设计制造周期。 2.钻套类型的选择和设计 钻套和钻模板是钻夹具上的特殊元件。钻套装配在钻模板或夹具体上，其作用是确定被加工孔的位置和引导刀具加工。 （1）钻套的类型 根据钻套的结构和使用特点，主要有四种类型。 ①固定钻套
图7-56所示为固定钻套的两种形式（图a为无肩，图b为带肩），该类钻套外圆以H7/n6或H7/r6配合，直接压入钻模板上的钻套底孔内。在使用过程中若不需要更换钻套（据经验统计，钻套一般可使用1000~12000次），则用固定钻套较为经济，钻孔的位置精度也较高。 ②可换钻套 当生产批量较大，需要更换磨损的钻套时，则用可换钻套较为方便，如图7-57所示。可换钻套装在衬套中，衬套是以H7/n6或H7/r6的配合直接压入钻模板的底孔内，钻套外圆与衬套内孔之间常采用F7/m6或F7/k6配合。当钻套磨损后，可卸下螺钉，更换新的钻套。螺钉还能防止加工时钻套转动或退刀时钻套随刀具拔出。 ③快换钻套 当被加工孔需依次进行钻、扩、铰时，由于刀具直径逐渐增大，应使用外径相同而内径不同的钻套来引导刀具，这时使用快换钻套可减少更换钻套的时间，如图7-58所示。快换钻套的有关配合与可换钻套的相同。更换钻套时，将钻套的削边处转至螺钉处，即可取出钻套。钻套的削边方向应考虑刀具的旋向，以免钻套随刀具自行拔出。 以上三类钻套已标准化，其结构参数、材料和热处理方法等，可查阅有关手册。 ④特殊钻套 由于工件形状或被加工孔位置的特殊性，有时需要设计特殊结构的钻套，如图7-59所示。
毕业论文（设计） PLC在两工位钻孔攻丝组合机床的应用 目录 摘要.................................................................................I 第一章前言 (1) 1.1研究目的和意义 (1) 1.2国外研究现状 (2) 1.3研究容和方法 (3) 第二章 PLC在组合机床中的应用 (4) 2.1 组合机床的简介 (4) 2.2 可编程控制器的简介 (5) 2.3 PLC的简介……………………………………………………………………第三章两工位钻孔攻丝组合机床的设计…………………………………………… 3.1 两工位钻孔攻丝组合机床示意图…………………………………………… 3.2 两工位钻孔攻丝组合机床的控制要求……………………………………… 3.3 I/O分配……………………………………………………………………… 3.4 硬件接线图设计……………………………………………………………… 3.5 软件系统设计…………………………………………………………………第四章结论和建议……………………………………………………………………总结………………………………………………………………………………………致谢………………………………………………………………………………………参考文献…………………………………………………………………………………附录………………………………………………………………………………………
摘要 正文： 本课题主要研究的是用PLC控制两工位钻孔攻丝组合机床的运作。两工位钻孔攻丝组合机床经系统通电后能自动完成工件的钻孔和攻丝加工，该机床主要由床身、移动工作台、夹具、钻孔滑台、钻孔动力头、攻丝滑台、攻丝动力头、滑台移动控制凸轮和液压系统组成。工作台的移动包括左移和右移以及夹具的动作包括夹紧和放松，钻孔滑台的移动包括前移和后移，都由液压系统执行，其中钻孔滑台和攻丝滑台的移动是通过控制凸轮来控制滑台移动液压系统的液压阀实现的,电气系统不参与。只需启动控制凸轮电机即可。该系统通过PLC的控制，工作台和滑台的移动将严格的按规定的时序同步进行，使两种运动密切配合，生产效率大大提高。 关键词：组合机床，PLC控制，软件设计，调试
攻丝机操作规程及保养 一、操作规程 1.操作人员经考试合格取得操作证，方可进行操作，操作者应熟悉本机的性能、结构等， 2.工作前按照设备点检卡的要求进行检查，按润滑图标注油。 3.将手柄调到工作位置。将主轴套上的过载保护装置的调整螺母松开，开动机床后再逐渐拧紧调整螺母，直至主轴不再停转为止。 4.根据攻丝深度调整行程控制装置。中小工件要用压板压紧或用虎钳夹牢。 5.将主轴调至攻丝位置，逆时针主轴手柄，将丝锥对准螺纹低孔攻丝，攻丝结束应反转退回。 6.发现机床产生异常现象应立即停机。 7.工作后清扫设备，拉开电源开关，并将各操纵手柄（开关）置于空档（零位），并涂油防锈，填写交接班记录。 二、日常保养 1.班前保养： 1.1检查油池、油位、油标是否符合规定标准，若不符合应及时补油。 1.2检查按钮是否灵活，有无卡阻。 1.3检查电机接地线是否松动、脱落或损坏，若有松动应紧固，脱落或损坏应通知维修人员进行处理。 1.4检查安全防护装置是否完整可靠。 1.5检查各手柄是否灵活。 1.6紧固松动的各部位螺母。
2.班中保养： 2.1启动液压泵，检查液压泵作用是否良好，各密封部位和管路有无堵塞和泄漏。 2.2检查限位开关作用是否良好，碰块定位是否正常。 2.3要随时注意各运转部件温升和声响是否正常。 3.班后保养： 3.1将操纵手柄置于空档位置，关闭油泵，切断电源。 3.2清扫工作台，擦拭设备。 3.3整理工作场地，将工作堆码整齐。 3.4填写设备运转记录。 三、定期保养 1.擦拭机床外表、罩盖，达到清洁、无锈蚀、油污、“黄袍”。 2.检查补充螺钉、螺母、手柄、油杯等。 3.擦拭移动机构的传动丝杠，要求干净无污。 4.清洗油线、油毡、过滤器、冷却泵，要求油路畅通、无泄漏。检查油质、油量、油位是否符合要求。 5.擦拭电机、电容箱，检查接地是否安全可靠。
项目课程说明书 连接座机械加工工艺规程制订设计题目： 及钻孔夹具设计 学院：机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化班级：12级机制本（2）班 姓名：黄开相 学号：1201212040 指导老师：敖培云 完成日期：2014年12月25日
目录 一、任务书 (1) 二、序言 (4) 三、零件分析 (5) 1、零件的功用分析 (5) 2、零件的工艺分析 (5) 四、机械加工工艺规程制订 (6) 1、确定生产类型 (6) 2、确定毛胚制造形式 (6) 3、选择定位基准 (6) 4、选择加工方法 (7) 5、制订工艺路线 (7) 6、确定加工余量及毛胚尺寸 (8) 7、工序设计 (9) 8、确定切削用量和基本时间 (12) 五、专用机床夹具设计 (14) 1、接受计划任务、明确加工要求 (14) 2、确定定位方案、选择定位元件 (14) 3、确定夹紧方案、设计夹紧机构 (14) 4、确定分度方案、设计分度装置 (14) 5、确定导向方案和选择导向元件 (14) 6、钻模板结构类型的确定 (15) 7、夹具体的设计 (15) 8、夹具精度分析 (15) 9、绘制夹具装配图，标注有关尺寸及技术要求 (16) 六、个人总结 (17) 七、参考文献 (18)
一、任务书 学号1201212040 学生姓名黄开相专业（班级）12级机制二班设计 题目 连接座机械加工工艺规程制订及钻孔夹具设计设 计 技 术 参 数 图一连接座简图 图一所示是连接座简图。毛坯材料为铸钢。中批量生产，采用通用机床 进行加工。试完成该零件的机械加工工艺设计及加工3—￠7孔钻床夹 具设计。 设计要求 一、设计者必须发挥独立思考能力，禁止抄袭他人成果,不允许雷 同。积极主动与指导教师流，每一进展阶段至少与指导教师交流二次。 二、设计成果： 1、夹具装配图一张， A1; 2、设计说明书一份; 3、工艺规程卡一套，工序卡若干张。 设计说明书应包括下列内容：
基于P L C的两工位钻孔攻丝组合机床控制系统设计 Prepared on 24 November 2020
基于PLC的两工位钻孔攻丝组合机床控制系统设计 摘要 随着机床行业和控制技术的不断发展与进步，根据生产的实际需要，机床的升级改造已成为一种新兴的行业。通过对现有机床的全部或局部结构进行改造，来提高机床的各项技术指标，对于实现资源的合理利用和促进经济增长起到重要的作用。 本课题主要研究的是采用P LC控制两工位钻孔攻丝组合机床的动作。两工位钻孔攻丝组合机床通电后能自动完成工件的钻孔和攻丝加工。在传统的控制系统的设备中，通常采用的是继电器控制，这种控制系统可靠性低，而采用P LC进行控制改造后，系统可靠性明显提高。 本次设计的重点在于控制系统的硬件设计，根据工艺要求选择了控制系统所需要的电气元件，绘出电力拖动系统的主回路电路图、PLC的外部接线图。论文根据机床的加工要求设计了P LC控制的程序，以及对机床的调试进行了简要的概括。 关键词： P LC控制程序设计调试组合机床 The Design Of The Control System Of two worktables drilling tapping combination machine Based On The PLC ABSTRACT Along with the development of machine tool industry and technology continues to progress according to the actual needs of the production machine ,upgrading has become a new growth industry based on the existing machine tools in whole or in part the structure upgrades to improve machine tool technology index. To achieve rational use of resources and promote economic growth pl ays an important role in. This topic main research is to use P LC to control two worktables drilling tapping modular machine tool operation. Two worktables drilling tapping modular machine tool by the s ystem can automaticall y complete the workpiece. In the control s ystem of the traditional is commonl y used in the relay control, and this control
卧式攻丝机操作工安全操作规程 1范围 本标准规定了卧式攻丝机操作工的安全操作规程要求、操作方法和规则。 本标准适用于卧式攻丝机操作工作业安全技术操作。 2规范性引用文件 《机械加工设备一般安全要求》（GB12266-90） 《金属切削机床安全防护通用技术条件》（GB15760-1995） 3规程要求 3.1卧式攻丝机操作工必须具备基本的电气知识，熟悉所使用设备的安全操作方法与设备构造、性能和维护方法，凭考核合格后上岗作业。 3.2非本工种人员不得随便操作。 3.3熟悉工种危险源（或危害因素）。 3.4危险源（或危害因素）分析 3.4.1物体打击 吊装零件时，起吊不稳至零件掉落伤人。 3.4.2触电 3.4.2.1人体直接接触到设备带电部位、电源等造成触电。 3.4.2.2设备漏电、设备因过载、短路、绝缘老化等引起电气火灾、触电等。 3.4.3其他伤害 违章作业造成人员伤害等。 4操作方法 4.1工作服必须经常保持清洁和完好，禁止围围巾，切削时要戴好防护眼镜等劳保用品，加工过程中禁止戴手套，超过颈根的长发应挽在帽子里。 4.2 经常整理自己的工作区域，搬走工作中不需要的东西，所有现场物品定置摆放。 4.3开机前必须认真检查设备的各部位状态，确保处在合理位置，发现故障应及时修理，严禁带病作业。 4.4开机前必须按润滑图表的要求，认真做好设备的加油润滑工作。工件、刀具的装夹必须牢固可靠不得有松动现象。 4.5检查操作手柄、开关、旋钮、夹具机构、液压活塞的联结是否处在正确位置，操作是否灵活，安全装置是否齐全、可靠。 4.6检查机床各轴有效运行范围内是否有障碍物。调试攻丝机所攻丝的丝锥大小与深度符合要求的尺寸后再开始作业。防止断丝锥。 4.7更换丝锥时，必须先停机，经确认后才能更换。 4.8主轴转动，移动时，严禁用手触摸主轴及安装在主轴端部的刀具。 4.9机床运行中出现异常现象及响声，应立即停机，查明原因，及时处理。
题 目 支架钻孔加工 专用夹具设计 院(系)别 机电及自动化学院 专 业 机械制造及其自动化 级 别 2009级 学 号 0911116036 姓 名 沈华坤 指导老师 黄国钦 华侨大学机电及自动化学院 2012年10月 专业课程综合设计
目录 第一章夹具设计任务 (1) 1.1 零件(产品)结构分析及零件图 (1) 1.2 支架钻孔工序的重点技术要求分析 (2) 第二章拨叉夹具设计方案的确定 (3) 2.1 基准面的选择(夹具体方案的确定) (3) 2.2 定位方式及定位元件的选择 (3) 2.3 夹紧方案及夹紧元件选择 (3) 2.4夹具结构 (4) 第三章主要零件设计及计算说明 (6) 3.1夹紧力计算 (6) 3.2其他零件设计计算 (8) 第四章夹具定位误差计算 (14) 第五章夹具的装配要求及使用说明 (15) 参考文献 附录
第一章夹具设计任务1.1零件（产品）结构分析及零件图 1、零件的二维图如图1.1所示 图1.1 支架CAD图 2、零件的三维图如图1.2所示 图1.2 支架三维图
1.2 支架钻孔工序六的重点技术要求分析 1、支架钻孔工序图六如图1.3 所示 图1.3 工序图 2、工装及切削要素数据表如表1.1所示 表1.1工装及切削要素数据表如表 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 01 钻与φ18垂直的孔 φ10至φ9.8 X525卧式铣 床 545 17.1 0.4 4.9 1 0.18 02 粗铰与φ18垂直的 孔φ10 锥柄麻花钻 8.9φ 680 21 0.3 0.1 1 0.15 3、工序的重点技术要求分析 由工件的零件图和三维立体图可以看出，钻与18φ垂直的孔10φ至8.9φ的重 点是保证两通孔的垂直度要求。故夹具体应围绕保证其垂直度的精度来设计，同时也要保证其表面粗糙度及位置精度。
第1章绪论 1.1 本课题的研究背景及意义 随着现代化工业技术的快速发展，特别是随着它在自动化领域内的快速发展，组合机床的研究已经成为当今机器制造界的一个重要方向，在现代工业运用中，大多数机器的设计和制造都是用机床大批量完成的。现代大型工业技术的飞速发展，降低了组合机床的实现成本，软件支持机制也使得实现变得更为简单，因此，研究组合机床的设计具有十分重要的理论意义和现实意义。 在工业高速发展的现代化浪潮中，各种机械设计和制造业中，组合机床的应用越来越广泛，越来越转化为生产力，从这个意义上讲，对组合机床的研究具有重要的现实意义。组合机床是根据工件加工需要，以通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。组合机床是按系列化标准化设计的通用部件和按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件组成的专用机床。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，从而缩短了设计和制造的周期，因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到了广泛的应用，并可用以组成自动生产线。 总体方案的设计主要包括制定工艺方案（确定零件在组合机床上完成工艺内容及加工方法，选择定位基准和夹紧部位，决定工步和刀具种类及其结构形式，选择切削用量等）、确定机床配置形式、制订影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构方案。总体方案的拟定是设计组合机床最关键的一步。方案制定得正确与否，将直接影响机床能否达到合同要求，保证加工精度和生产率，并且结构简单、成本较低和使用方便。对于同一加工内容，有各种不同的工艺方案和机床配置方案，在最后决定采用哪种方案时，必须对各种可行的方案作全面分析比较，根据工件的加工要求和特点，按一定的原则、结合组合机床常用工艺方法、充分考虑各种影响因素，并经技术经济分析后拟订出先进、合理、经济、可靠的工艺方案。 在组合机床诸多零件中，多轴箱和夹具与组合机床密切相关，是组合机床的重要组成部件。它是选用通用零件"按专用要求设计的，所以是组合机床设计过程中工作量较大的零部件，就多轴箱设计来说，工作量主要集中在传动系统的设计上，轴的设计必须保证各轴的转速、旋向、强度和刚度，而且应当考虑有无让刀，有无调位机构等。 夹具是组合机床的重要组成部件，是根据机床的工艺和结构方案的具体要求而专门设计的。它是用于实现被加工零件的准确定位，夹压，刀具的导向，以
课题名称：钻床夹具的设计 课题性质：机夹类设计 班级：11级机制三班 姓名：吴江涛 指导老师：王晨升 一、课题介绍 1、目的 综合运用机械方面的知识，掌握机床夹具的设计方法、设计步骤及计算过程，具有运用计算机辅助设计机床夹具的能力。 2、侧重点解决的问题 （1）、确定夹具的类型（2）、确定工件的定位 （3）、确定工件的夹紧方案（4）、夹具的精度分析及计算 二、主要内容 （1）、保证工件的加工精度 专用夹具应有合理的定位方案、合适的尺寸、公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。 （2）、提高生产效率 专用夹具的复杂程度要与工件的生产纲领相适应。应根据工件生茶批量的大小选用不同复杂程度的快速高效夹紧装置，以缩短辅助时间，提高生产效率。 （3）、工艺性高 专用夹具的结构简单、合理、便于加工、装配、检验和维修。专用夹具的生产属于中批量生产。
（4）使用性号 专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠，排屑顺畅，必要时可设置排屑结构。 （5）、经济型号 除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外，还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高夹具生产中的经济效益。 目录 一、前言 (1) 钻床的简介 (1) 钻床的发展趋势 (2) 钻床的夹具概述及主要类型 (2) 钻床夹具的特点 (2) 钻摸类型选择 (2) 钻套的选择 (3) 钻模板类型 (3) 总结 (6) 二、钻床夹具的设计 (7) 钻床夹具 (8) 钻套 (9) 支撑钉 (10) 销轴 (11) 钻模板 (12)
杠杆臂 (13) 夹具体 (14) 总结 结论 致辞 参考文献 摘 要 钻床指主要用钻头在工件上加工孔的机床。通常钻头旋转为主运动，钻头轴向移动为进给运动。钻床结构简单，加工精度相对较低，可钻通孔、盲孔，更换特殊刀具，可扩、锪孔，铰孔或进行攻丝等加工。加工过程中工件不动，让刀具移动，将刀具中心对正孔中心，并使刀具转动(主运动)。钻床的特点是工件固定不动，刀具做旋转运动，并沿主轴方向进给，操作可以是手动，也可以是机动。 各个机床上加工零件都需要相应的夹具，本课题是针对一个特定的零件要在摇臂钻床上加工杠杆臂零件上孔φ10 mm 和φ13mm 的钻夹具。主要技术指标能保证 工件的加工精度、提高生产效率、工艺性好和使用性好。 我们在设计专用夹具时为了满足工件的加工精度要求，考虑了合理的定位方案、合适的尺寸、公差和技术要求，并进行了必要的精度分析在工艺性方便使这种夹具的结构简单、合理、便于加工、装配、检验和维修。在使用性方面这种夹具的操作简单、省力、安全可靠，排屑也方便，必要时可设置排屑结构。通过对钻床夹具设计的制作，进一步巩固和所学基本知识并对所学知识综合运用。学会查阅和收集技术资料，提高运用计算机辅助设计的能力，树立正确的设计思想和严谨的工作作风。 关键字： 定位元件 加工精度 连接元件 1 .00
摘要 组合机床是以通用部件作为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用主轴箱和夹具，组成的半自动或自动专用机床。 组合机床是一种专用高效自动化技术装备，目前，它是大批量机械产品实现 高效、高质量和经济性生产的关键装备，因而被广泛应用于许多工业生产领域。 在大批量生产的机械工业部门，大量采用的设备是组合机床。因此，组合机床及 其自动线的技术性能和综合自动化水平，在很大程度上决定了这些工业部门产品 的生产效率、产品质量和企业生产组织的结构，也在很大程度上决定了企业产品 的竞争力。矿车轮在矿山机械技术领域用途极为广泛。而本题目就包含了这两种 在机械领域都有着重要用途的设备。 矿车轮钻孔组合机床设计是一个复杂的毕业设计。该零件（矿车轮）结构复 杂，因此零件毛坯采用灰铸铁铸造成形，题目要求设计钻三个M10螺孔 的组合机床。组合机床设计过程复杂，需要查阅资料很多，所以在设计时尽量使 加工简单，但又不影响加工质量，同时使各工序尽量集中，发挥组合机床的优点， 同时使各种误差减小到最低限度。 关键词：组合机床、夹具、多轴箱、传动轴、三图一卡
一、绪论 1.1课题背景 1.1.1国内组合机床的发展现状 近年来，随着数控技术，电子技术，计算机技术的发展，组合机床的服务对象已经由过去的农用机械，载货汽车向以轿车工业为重点的转移，组合机床行业开展了针对轿车零件关键工艺研究开发的科研攻关，采取引进技术，合作生产和自行开发相结合；组合机床也由过去的刚性组合机床向具有一定柔性，可实现多品种加工方向的变化,先后开发了转塔组合机床,主轴移动式组合机床,自动更换主轴箱式组合机床,同时又应用数控技术发展了三坐标加工单元等数控组合机床,把纯刚性的设备变为具有一定柔性,可变可调的装备；组合机床的加工精度以过去多完成粗加工，半精加工向精加工方向转化。组合机床行业开发了针对汽车发动机五大件加工的关键工艺设备，使行业在精加工机床的品种上有了较大扩充，为提供成套设备创造了条件；组合机床制造技术由过去的以机加工为主的单机及自动化向综合成套方向转换，加强了相应配套技术与产品的研究开发，行业的已经初步具备了向用户提供自毛坯上线，经机械加工和非机械加工至成品下线的成套技术装备，包括整个车间的切屑和冷却处理系统；组合机床的控制技术由传统的程序控制技术向数控，计算机管理与监控方向发展。组合机床行业企业生产的组合机床的控制技术，已完成了由接触-继电器控制向可编程控制的转变，从而大大的提高了组合机床的可靠性，故障率大为降低；组合机床的开发已经又过去的人工设计转向计算机辅助设计。组合机床行业大力推行CAD，为提高设计速度，保证设计质量，缩短供货周期创造了有利的条件。 国内该行业虽然取得了很大的进步与发展，但是，在制造技术高速发展上的今天，由于基础比较薄弱，从整体看，与国外先进水平与国内的用户的要求还存在一定的差距，主要表现在产品的可靠性太差，难以适应大批量生产的需要，可调可变性，柔性较差，缺少必要的适应多种加工的新产品，系统化，通用化，
螺纹 第一章国标螺纹的一般知识 一.螺纹的分类 1.螺纹分内螺纹和外螺纹两种； 2.按牙形分可分为：１）三角形螺纹２）梯形螺纹３）矩形螺纹４）锯齿形螺纹； 3.按线数分单头螺纹和多头螺纹； 4.按旋入方向分左旋螺纹和右旋螺纹两种, 右旋不标注，左旋加LH，如M24× 1.5LH； 5.按用途不同分有：米制普通螺纹、用螺纹密封的管螺纹、非螺纹密封的管螺纹、60°圆锥管螺纹、米制锥螺纹等 二.米制普通螺纹 1.米制普通螺纹用大写M表示，牙型角2α=60°（α表示牙型半角）； 2.米制普通螺纹按螺距分粗牙普通螺纹和细牙普通螺纹两种； 2.1.粗牙普通螺纹标记一般不标明螺距，如M20表示粗牙螺纹；细牙螺纹标记必须标明螺距，如M30×1.5表示细牙螺纹、其中螺距为1.5。 2.2.普通螺纹用于机械零件之间的连接和紧固，一般螺纹连接多用粗牙螺纹，细牙螺纹比同一公称直径的粗牙螺纹强度略高，自锁性能较好。 3.米制普通螺纹的标记：M20-6H、M20×1.5LH-6g-40,其中M 表示米制普通螺纹，20表示螺纹的公称直径为20mm，1.5表示螺距，LH表示左旋，6H、6g表示螺纹精度等级，大写精度等级代号表示内螺纹，小写精度等级代号表示外螺纹，40表示旋合长度； 3.1.常用米制普通粗牙螺纹的螺距如下表(螺纹底孔直径：碳钢φ＝公称直径－P；铸铁φ＝公称直径－1.05~1.1P；加工外螺纹光杆直径取φ＝公称直径－0.13P)： 表1 常用米制普通粗牙螺纹的直径/螺距
3.2.米制普通内螺纹的加工底孔直径可用下式作近似计算：d=D-1.0825P,其中Ｄ为公称直径，Ｐ为螺距。 三.用螺纹密封的管螺纹（GB 7306与ISO7/1相同） 1.用螺纹密封的管螺纹不加填料或密封质就能防止渗漏。用螺纹密封的管螺纹有圆柱内螺纹和圆锥外螺纹、圆锥内螺纹和圆锥外螺纹两种连接形式。压力在5×105Pa以下时，用前一种连接已足够紧密，后一种连接通常只在高温及高压下采用。 2.用螺纹密封的管螺纹内螺纹有圆锥、圆柱两种形式。外螺纹只有圆锥一种形式。牙型如下：锥度1：16，牙形角55°，旧螺纹标准示例：ZG3/8； 3.标记示例： 圆锥内螺纹Rc 3/8 圆柱内螺纹Rp3/8 圆锥外螺纹R3/8 当螺纹为左旋螺纹时Rc 3/8-LH（LH表示左旋螺纹） 常用螺纹(标记：Rc 3/8、Rp3/8、R3/8)的基本尺寸： 表2 4.GB 7306规定的标记方法与ISO7/1的规定是一样的。在ISO 7/1作出统一之前，各国的标记方法如下： 表3