卧式双面钻、扩孔专用机床设计

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1、卧式双面钻、扩孔专用机床设计　　摘要：本文按照组合机床的一般设计规律，对机体的加工工序进行分析，拟定刀具方案，设计主机方案及夹具等关键部件。本机床已完成预验收，应用于生产实际。经用户厂使用验证完全达到机体加工精度的要求，并满足生产率要求。本机床的设计制造成功为专用钻扩机床的研制积累了宝贵的经验。关键词：组合机床自动化专业钻扩孔机床1.卧式双面钻、扩孔专用机床概述随着汽车发动机技术日新月异的发展，机体结构形式也在不断的创新和优化，其孔系的加工要求也随之提高。机体的孔加工若采用加工中心机床等柔性设备加工，从一边加工，不能完成所有孔的加工，需多次装夹，影响效率；若一次装夹，两边加工，大可提

2、高加工精度、加工效率。因此就有了卧式双面钻扩专用机床，并成了机体关键工序加工的关键设备。2.机床方案设计2.1机床配置（1）机床的布局6本机床采用双面卧式的布局形式，这种布局的特点是：机床以工件几何中心为中心近似对称布置，工件的主定位基准平行于水平面，动力滑台仅做水平直线运动；机床的轮廓高度较低，机床的敞开性比较好，方便工件的装卸和机床的维护；主轴箱的重力垂直作用于滑台上，滑台驱动力仅需克服切削力和摩擦力，所以滑台的运行稳定可靠而且容易掌控。（2）机床的主要部件机床由夹具、中间底座、主轴箱、数控滑台、刀具、工具、检具以及冷却润滑等部件和电气、液压控制系统构成，夹具将在第三部分介绍。2

3、.2机床的工作循环手动将工件推入输送装置，输送装置油缸将工件输送到夹具内→液压插销→液压夹紧→输送装置退回左头：→左机械滑台开始快进（左主轴电机启动）→工进→工进终点采用双行程开关保护，确保发信可靠（死挡铁停留）→快退（主轴电机停止转动）；右头（加工四缸）：→右主轴电机启动→右机械滑台开始攻进→快进→工进→快进→工进→快退（主轴电机停止转动）；右头（加工三缸）：→右机械滑台开始快进（右主轴电机启动）→工进→快（主轴电机停止转动）；左右滑台快退结束后→液压拔销→液压夹紧放松→输送装置油缸将工件拉出→进入下一个循环。2.3机体工序分析62.3.1机体工序概况依据工序加工内容，绘制被加工零

4、件工序图，如图所示，名称：机体工件材质：HT250，GB9437（机体与曲轴箱）。材料硬度：HBl70-241。工件重量：70Kg。2.3.2工序基准分析（1）工序定位基准在加工本工序前，机体己加工底面及底面2-15H7工艺销孔成品。本工序后，与本工序有密切关联的机体钻扩缸孔等工序均采用以底面及底面销孔定位。为减小工序间的定位误差，机体在本机床上采用一面两销的定位方法，即选择被加工零件底面为第一定位基准，定位面采用三点构成平面；靠近后端面的φ15H7工艺销孔为第二定位基准，定位销采用短圆定位销；靠近后端面的φ15H7工艺销孔为第三定位基准，定位销采用短菱形定位销。（2）机体定位姿态分

5、析6在通用机床加工工件时，机床形式决定工件定位姿态。而在组合机床加工工件时，工件的定位姿态决定机床的形式。所以确定机体定位姿态必须审慎，综合考虑机床结构形式易于实现、工件加工受力状态、工件上下料方便、易于加工排屑、更换刀具方便、易于维修机床及技术经济成本。经分析确定机体定位姿态为：底面向下，后端面在左。（3）机体的夹紧方向分析依据机体定位基准及姿态，确定机体夹紧方向。遵循下列原则：有利于机体定位稳定；有利于减小机体夹紧力。同时综合考虑机体加工状态和夹紧机构易于实现等。经分析确定，在本机床上机体夹紧力方向，自上而下垂直指向定位基准面。3.夹具设计3.1夹具方案设计概述夹具是机械加工工艺

6、系统中的重要组成部分。工件通过夹具在机床上得到了准确位置，并在加工过程中始终保持这一准确位置不变，所以夹具的可靠性的高低直接决定工件加工质量的好坏。本夹具主要有定位系统、夹紧系统、辅助上料机构、镗模、托刀机构五部分组成。3.2定位方法及提高定位精度措施①定位总方案a定位原理应用六点定位原理，工件在夹具上的定位方法有多种，典型的方法有：三平面定位、一面两销定位、内孔和端面组合定位、外圆柱面和端面组合定位等。b本机床定位方法6本机床工件的定位方式为一面两销形式，即第一定位基准为工件底平面，第二定位基准为工件上靠近工件后端面的工艺销孔，第三定位基准为工件上靠近工件前端面的工艺销孔。②提高定

7、位面定位精度的措施由于机体轮廓尺寸较大，三点平面极易产生刚性不足现象，在夹压和切削过程中产生弯曲和震动，轻则影响工件加工质量，重则产生打刀现象破坏刀具。所以必须增加辅助支撑机构。③定位销方案两定位销采用伸缩式连动插销机构。该机构特点：便于实现工件定夹和让刀，易于实现自动化。缺点：定位精度比固定式定位销稍低，结构较复杂。3.3夹紧机构工件在夹具上完全定位后，并不是不能移动的。如在本夹具的一面两销定位机构中，虽然工件在主平面中定位，但施加外力可以使工件脱离主平