镗床国内外研究动态

一、选题的依据和意义及本课题国内外研究动态

随着社会的发展，汽车在我们生产生活中的作用越来越大，它已经成为我们生活中重要的交通工具，然而一辆汽车的正常行驶并不像我们看到的那么简单，比如汽车在拐弯时驶过的轨迹是圆弧，如果汽车向左转弯，圆弧的中心点在左侧，在相同的时间内，右侧轮子走的距离要比左侧远，如果主轴向两边半轴传递相同的动力，就会导致左侧轮胎与地面产生滑动摩擦，造成轮胎的磨损，为平衡这一差异，就要使左侧轮子慢一点，右侧轮子快一点，差速器的作用就是在向两边半轴传递动力的同时，允许两边半轴以不同的转速运动，减少轮胎与地面的磨损。差速器作为汽车的重要部件，其壳体孔的质量直接影响差速器行星齿轮的配合精度，从而影响差速器的正常工作，进而影响到汽车的正常行驶，因此，研究差速器壳体孔的加工方法有着非常重要的意义。

这次设计的主要内容就是设计加工差速器壳体6孔的专用镗床，并完成工艺方案分析，机床总体方案分析，主轴箱结构设计及工作台、镗床专用夹具的设计。

机械工业肩负着为国民经济各部门提供各种先进技术装备的任务,而机床 工业则是机械工业的重要组成部分,是为机械工业提供先进制造技术和装备的工业。机床拥有量、产量、品种和质量，是衡量一个国家工业水平的重要标志 之一。因此，机床工业在国民经济中占有极其重要的地位。 镗床作为一种常用的机床，广泛应用于机械制造工业。在加工箱体类零件 时，需加工数个尺寸不同的孔，这些孔的尺寸较大，精度要求较高，孔的轴心 线之间有严格的同轴度、垂直度、平行度及孔间距精度等要求，这样的零件一 般应在镗床上进行加工。此外还可以从事与孔精加工有关的其他加工面的加工。 如果使用不同的刀具和附件还可进行钻削和铣削等，而且它的加工精度和表面质量要高于钻床。镗床是加工大型箱体类零件的主要设备，它还可以攻螺纹及 加工外圆和端面等。 它主要用于孔加工，镗孔精度可达 IT7，表面粗糙度 Ra 值为 1.6-0.8um. 镗床为较常用机床，通过本次设计对所学

机械学、力学电工学等知识得到综合应用，结构设计能力得到训练，可有力的提高分析问题、解决问题的能力。

我国的机床工业是在新中国成立后建立起来的。解放后50多年来，我国机床工业获得了高速发展。我国已制定了完整的机床系列型谱，机床品种日趋齐全，能生产上千个品种。镗床作为常用机床，我国投入了巨大精力进行研发。我国镗床虽然在结构性能、技术水平、产品质量等方面，都有很大提高。但是，与发达国家同类产品相比，还有较大差距，首先是自主创新能力不够，当前多以仿制为主，或引进技术合作生产，缺乏自主知识品牌的高档产品，往往关键的核心技术，关键的功能部件，还得从国外购买。其次是产品质量，尤其是整机可靠性，还有较大差距，这也是用户最关注的问题之一，影响了国产镗床的市场占有率。由于西方垄断势力的技术封锁，我国研发与生产总体进度缓慢，但在“十五”期间， 是我国机床工具行业发展最快的五年，通过引进技术合作生产等形式，在新产品研发方面取得较大进展。在高速、高精度、自动化程度、使用寿命及高稳定性等方面有了较大突破。如：国产大型 IA5B 五轴联动数控卧式镗床，主轴转速 100-12000r/min， 快速移动速度 24m/min， 定位精度±8um， 重复定位精度±4um。 一些国内知名机床制造企业相继突破外国技术封锁，成功生产出了具有自主知识产权的高性能的大型镗床，如2006年9月，武汉重型机床集团与中国第二重型机械集团公司签订一台世界最大的DL 250型5米数控超重型卧式镗铣床供货合同，该机床是\"十一五\"国家重点项目的关键设备，也是迄今为止世界上最大规格的超重型数控卧式机床，该产品除具备重型卧式机床的基本功能外，还可以进行锥面、曲面、台阶轴、槽及螺纹的数控加工。配置不同的附件，可以进行铣削、磨削、镗孔及曲轴的加工，并能自动对刀及自动测量工件尺寸，具有深孔镗的功能，最大镗孔直径3.5米，镗孔深度可达8米。2009年1月，武重在DL 250型5米数控超重型卧式镗铣床的基础上，研制成功更大规格的DL325型6.5米数控超重型卧式镗铣床，该机床的成功制造，对于提升我国能源发电行业和远洋船舶的制造水平将产生巨大影响，对于提升我国装备制造业的水平具有十分重要的战略意义，中国一拖TK63100数控镗铣床等新成果填补国内空白，TK63100数控镗铣床是一拖开创科技公司为适应市场需求研发的通用型精密加工设备，具有高柔性、高精度和高生产率特

点，适用于加工各种复杂箱型、板、盘类零件。该机床的研发成功，将大大提高一拖数控机床产品的技术档次，使企业在国内铣镗强力加工数控机床领域占有较大优势，江苏多棱数控机床股份有限公司（原常州机床 总厂）出品的大型五轴联动数控龙门镗铣床，又如国产大型 IA5B 五轴联动数控卧式镗床，主轴转速 100-12000r/min， 快速移动速度 24m/min，定位精度±8um， 重复定位精度±4um。 一些国内知名机床制造企业相继突破外国技术封锁，成功生产出了具有自主知识产权的高性能的大型镗床等。

国外镗床有突飞猛进的发展。其表现在于机床的结构、精度和寿命，以及自动化水平、生产效率等方面都有很大的提高。在产品开发工作上， 采用模块化设计和计算机辅助设计等现代化设计方法，在确保产品设计质量和技术水平的前提下，产品品种大量涌现，变型产品也越来越多，除可满足市场的需求外，还可获得了较大的经济效益。一些科学技术比较发达的国家，已由生产镗床转向生产更高水平的自动化机床，并已生产和研制出更高一级的现代化水平的设备，从而为实现无人化工厂奠定了基础。国外数控镗床的演变过程有两种：一种是以普通镗床为基础，配以数字控制系统，而成为数控镗床；另一种是与普通镗床无关，独立设计而成。国外很多机床公司都是由过去生产普通镗床转而生产当代的数控镗床的。很多机床厂家已不生产一般的普通机床，已将其扩散到发展中国家去生产，而把主要精力集中到更高级的数控镗床，并进行大量的科学研究工作因而取得了较大技术和经济利益。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题

依据给定的汽车差速器零件图，设计加工差速器壳体6孔的专用镗床 设计内容包括 1、工艺方案分析 2、机床总体方案分析 3、主轴箱结构设计

4、工作台、镗床专用夹具的设计

三、研究步骤、方法及措施

（一）机床加工工艺分析 1、机床的工艺任务

2、分析零件图 3、工艺方案分析 （二）机床的总体方案设计 1、确定机床的布局形式 2、确定机床传动方案 3、确定运动参数和动力参数 4、绘制加工示意图 5、绘制机床联系尺寸图 （三）主要部件设计 1、传动件设计 2、主轴组件设计 3、回转工作台设计 4、夹具设计 （四）传动件验算 1、验算齿轮接触强度 2、验算主轴的扭转刚度 （五） 编写机床使用说明书

四、研究工作进度

计划进度一览表 周次 1~4周 5~7周 8~10周 11~15周 16~17周 应完成的内容 1、查阅课题相关资料2、完成文献综述及开题报告3、方案论证及方案设计 1、方案设计2、整体结构设计 1、系统设计2、部件设计 1、技术设计2、部件设计3、零件设计 1、 整理设计说明书2、翻译外文文献3、准备答辩

五、主要参考文献

机械零件设计手册 吴宗泽主编 机械工业出版社 机床设计图册

机床设计手册 《机床设计手册》编写组 编 机械工业出版社 机械制造工艺及设备设计指导手册 李云主编 机械工业出版社

专用机床设计与制造 哈尔滨工业大学 哈尔滨市教育局《专用机床设计与制造》编写组 编著 黑龙江人民出版社

机床夹具设计 林文焕 陈本通编著 国防工业出版社