渦輪箱側(cè)面4×M4孔攻絲組合機(jī)床設(shè)計含5張CAD圖
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有關(guān)組合機(jī)床的綜述
組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ),配以按工件特定形狀和加工工藝設(shè)計的專用部件和夾具,組成的半自動或自動專用機(jī)床。祖合機(jī)床是一種專用高效自動化技術(shù)裝備,目前,由于它仍是大批量機(jī)械產(chǎn)品實現(xiàn)高效、?高質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性生產(chǎn)的關(guān)鍵裝備,因而被廣泛應(yīng)用于汽車、拖拉機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和壓縮機(jī)等許多工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。其中?,特別是汽車工業(yè),是組合機(jī)床最大的用戶。如德國大眾汽車廠在Salzgitter的發(fā)動機(jī)工廠,90年代初?所采用的金屬切削機(jī)床主要是自動線(60%)、組合機(jī)床(20%)和加工中心(20%)。顯然,在大批量生產(chǎn)的機(jī)械工業(yè)?部門,大量采用的設(shè)備是組合機(jī)床。因此,組合機(jī)床的技術(shù)性能和綜合自動化水平,在很大?程度上決定了這些工業(yè)部門產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)生產(chǎn)組織的結(jié)構(gòu),也在很大程度上決定了企業(yè)產(chǎn)品?的競爭力。
組合機(jī)床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方式,生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化,可根據(jù)需要靈活配置,能縮短設(shè)計和制造周期。因此,組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點,在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用,并可用以組成自動生產(chǎn)線。組合機(jī)床一般用于加工箱體類或特殊形狀的零件。加工時,工件一般不旋轉(zhuǎn),由刀具的旋轉(zhuǎn)運動和刀具與工件的相對進(jìn)給運動,來實現(xiàn)鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內(nèi)外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機(jī)床采用車削頭夾持工件使之旋轉(zhuǎn),由刀具作進(jìn)給運動,也可實現(xiàn)某些回轉(zhuǎn)體類零件(如飛輪、汽車后橋半軸等)的外圓和端面加工。
二十世紀(jì)70年代以來,隨著可轉(zhuǎn)位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動檢測和刀具自動補償技術(shù)的發(fā)展,組合機(jī)床的加工精度也有所提高。銑削平面的平面度可達(dá)0.05毫米/1000毫米,表面粗糙度可低達(dá)2.5~0.63微米;鏜孔精度可達(dá)IT7~6級,孔距精度可達(dá)O.03~O.02微米。
專用機(jī)床是隨著汽車工業(yè)的興起而發(fā)展起來的。在專用機(jī)床中某些部件因重復(fù)使用,逐步發(fā)展成為通用部件,因而產(chǎn)生了組合機(jī)床。
最早的組合機(jī)床是1911年在美國制成的,用于加工汽車零件。初期,各機(jī)床制造廠都有各自的通用部件標(biāo)準(zhǔn)。為了提高不同制造廠的通用部件的互換性,便于用戶使用和維修,1953年美國福特汽車公司和通用汽車公司與美國機(jī)床制造廠協(xié)商,確定了組合機(jī)床通用部件標(biāo)準(zhǔn)化的原則,即嚴(yán)格規(guī)定各部件間的聯(lián)系尺寸,但對部件結(jié)構(gòu)未作規(guī)定。
通用部件按功能可分為動力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件五類。動力部件是為組合機(jī)床提供主運動和進(jìn)給運動的部件。主要有動力箱、切削頭和動力滑臺。
支承部件是用以安裝動力滑臺、帶有進(jìn)給機(jī)構(gòu)的切削頭或夾具等的部件,有側(cè)底座、中間底座、支架、可調(diào)支架、立柱和立柱底座等。
?輸送部件是用以輸送工件或主軸箱至加工工位的部件,主要有分度回轉(zhuǎn)工作臺、環(huán)形分度回轉(zhuǎn)工作臺、分度鼓輪和往復(fù)移動工作臺等。
控制部件是用以控制機(jī)床的自動工作循環(huán)的部件,有液壓站、電氣柜和操縱臺等。輔助部件有潤滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。
為了使組合機(jī)床能在中小批量生產(chǎn)中得到應(yīng)用,往往需要應(yīng)用成組技術(shù),把結(jié)構(gòu)和工藝相似的零件集中在一臺組合機(jī)床上加工,以提高機(jī)床的利用率。這類機(jī)床常見的有兩種,可換主軸箱式組合機(jī)床和轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床。
現(xiàn)代組合機(jī)床作為機(jī)電一體化產(chǎn)品,它是控制、驅(qū)動、測量、監(jiān)控、刀具和機(jī)械組件等技術(shù)的綜合?反映。近20年來,這些技術(shù)有長足進(jìn)步,同時作為組合機(jī)床主要用戶的汽車和內(nèi)燃機(jī)等行業(yè)也有很大的變化,其?產(chǎn)品市場壽命不斷縮短,品種日益增多且質(zhì)量不斷提高。這些因素有力地推動和激勵了組合機(jī)床的?不斷發(fā)展。
1?.組合機(jī)床品種的發(fā)展重點
????在組合機(jī)床這類專用機(jī)床中,回轉(zhuǎn)式多工位組合機(jī)床(圖2)和自動線占有很重要的地位。因為這?兩類機(jī)床可以把工件的許多加工工序分配到多個加工工位上,并同時能從多個方向?qū)ぜ膸讉€面進(jìn)行加工,此?外,還可以通過轉(zhuǎn)位夾具(在回轉(zhuǎn)工作臺機(jī)床上)或通過轉(zhuǎn)位、翻轉(zhuǎn)裝置(在自動線上)實現(xiàn)工件的五面加工或全部?加工,因而具有很高的自動化程度和生產(chǎn)效率,被汽車、摩托車和壓縮機(jī)等工業(yè)部門所采用。
?2?.自動線節(jié)拍時間進(jìn)一步縮短
????目前,以大批量生產(chǎn)為特征的轎車和輕型載貨車,其發(fā)動機(jī)的年產(chǎn)量通常為60萬臺左右,實現(xiàn)這樣大的批量?生產(chǎn),回轉(zhuǎn)式多工位組合機(jī)床和自動線在三班運行的情況下,其節(jié)拍時間一般為20~30秒,當(dāng)零件生產(chǎn)批量更大?時,機(jī)床的節(jié)拍時間還要更短些(表1)。在70年代,自動線要實現(xiàn)這樣短的節(jié)拍,往往要采用并列的雙工位或設(shè)?置雙線的辦法,即對決定自動線節(jié)拍的、工序時間最長的加工工序要通過并聯(lián)兩個相同的加工工位,如果限制性?工序較多時,則通過采用兩條相同的自動線來平衡自動線系統(tǒng)的加工節(jié)拍。顯然,這樣就要增加設(shè)備投資和作業(yè)面積。
3.?組合機(jī)床柔性化進(jìn)展迅速
????十多年來,作為組合機(jī)床重要用戶的汽車工業(yè),為迎合人們個性化需求,汽車變型品種日益增多(圖5),以多?品種展開競爭已成為汽車市場競爭的特點之一,這使組合機(jī)床制造業(yè)面臨著變型多品種生產(chǎn)的挑戰(zhàn)。為適應(yīng)多品?種生產(chǎn),傳統(tǒng)以加工單一品種的剛性組合機(jī)床必須提高其柔性。在70年代,數(shù)控系統(tǒng)的可靠性有了很大?的提高,故到70年代末和80年代初,像Alfing、Hüller-Hille?和Ex-cell-o等公司相繼開發(fā)出數(shù)控加工模塊和柔性自動線(FTL),從此數(shù)控組合機(jī)床和柔性自動線逐年增多。
組合機(jī)床未來的發(fā)展將更多的采用調(diào)速電動機(jī)和滾珠絲杠等傳動,以簡化結(jié)構(gòu)、縮短生產(chǎn)節(jié)拍;采用數(shù)字控制系統(tǒng)和主軸箱、夾具自動更換系統(tǒng),以提高工藝可調(diào)性;以及納入柔性制造系統(tǒng)等。
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渦輪箱側(cè)面4×M4孔攻絲組合機(jī)床設(shè)計含5張CAD圖,渦輪,側(cè)面,m4,孔攻絲,組合,機(jī)床,設(shè)計,cad
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