连接座左侧4-M5底孔及6-Oslash;7组合机床设计文献综述

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组合机床设计综述

1. 组合机床的定义、应用及组成

一般意义的组合机床指的是以通用部件为基础，配以少量专用部件，对一种或若干种工件按预先确定的工序进行加工的高效，自动化的专用机床。通常采用多刀、多面、多工位、多工序的加工方式，对大、中型箱体类工件完成钻孔、扩孔、铰孔、加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台、孔内镗各种形状槽，以及铣削平面和成行面。主要组成部件有：动力部件、支撑部件、输送部件、控制部件、辅助部件。

1. 动力部件 动力部件是传递动力并实现主运动或进给运动的通用部件，是通用部件中最基本的部件。实现主运动的动力部件有动力箱和各种完成专能工艺的切削头，如钻削头、铣削头、镗削头等。
2. 支撑部件 支撑部件是用来安装动力部件、输送部件等的通用部件，包括侧底座、立柱、立柱底座、中间底座等。中间底座用来安装夹具和输送部件；侧底座用来安装动力滑台及各种切削头，组成卧式机床。若用立柱代替底座，便可组成立式机床。
3. 输送部件 输送部件是多工位组合机床的通用部件，用来安装工件并将其输送到预定的工位。如移动工作台、分度回转工作台等。
4. 控制部件 控制部件包括各种液压元件、操控板、电气挡铁、按钮站等，用来控制组合机床按规定程序实现工作循环。
5. 辅助部件 辅助部件包括冷却、润滑、排屑等辅助装置以及各种实现自动夹紧的机械扳手等。
6. 组合机床的工艺范围

目前，组合机床主要用于平面加工和孔加工两类工序。平面加工包括铣平面、刮平面、车端面；孔加工包括钻、扩、铰、镗孔以及倒角、切槽、攻螺纹、滚压孔等。随着综合自动化的发展，其工艺范围正扩大到车外圆、行星铣削、拉削、推削、磨削、抛光、冲压等工序。此外还可以完成焊接、热处理、自动装配和检测、清洗和零件分类及打印等非切削工作。

组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器仪表、军工及缝纫机、自行车等轻工行业大批量生产中已获得广泛的应用；一些中小批量生产的企业，如机床、机车、工程机械等制造业中也已推广应用。组合机床最适宜于加工各种大中型箱体类零件，如气缸盖、气缸体、变速箱体、电机座及仪表壳等零件；也可完成轴套类、轮盘类、叉架类和盖板类零件的部分或全部加工工序。

三、组合机床的工作过程

加工时将工件放在工作台上并夹紧，当工件夹紧后发出加工指令，左、右滑台开始快进，当接近加工位置时，左、右滑台变为工进进行加工，直至加工完成后再快退返回至原位，最后左、右滑台分别停止，并将工件松开取下工件，整个工作循环结束。

四、组合机床设计流程的确立及定义工程规则

通过组合机床设计知识的收集，结合组合机床行业工程师的设计经验，确定组合机床设计的人工设计流程和设计规则；通过把组合机床的三维设计流程融入到智能化系统的开发中去，实现了组合机床快速设计流程的智能化向导。

利用所挖掘的工程知识来定义组合机床设计过程中的工程规则，根据用户的需要建立由这些工程规则和设计知识所组成的设计过程导引，从而实现从产品工程参数到三维模型几何参数的转化，并驱动相关的设计过程。

五、PLC在组合机床的应用

传统的组合机床采用的继电器-接触器控制系统，接线复杂、故障率高、调试和维护困难。可编程序控制器PLC以其功能强、可靠性高、使用灵活方便、易于编程及适应工业环境下应用等一系列优点在工业控制中的应用越来越广泛。

PLC在组合机床改造中的应用主要体现在改造组合机床的电气控制系统，从而提高机床的工作效率、可靠性、自动化程度。用PLC技术对组合机床控制系统进行设计，指的是用PLC技术对组合机床的控制系统的硬件和软件进行设计，设计方法有广泛通用性，系统可以方便的进行移植。

　　组合机床的PLC控制，主要是针对其通用部件所实现动作的控制，进而按照工件的工序和工艺要求，组成循环所需要的控制回路。其中与控制相关的通用部件，主要有动力滑台、主轴箱、夹紧机构及回转工作台等。在程序调试及运行中，与继电器相比，PLC具有简单、灵活、方便、可靠等优点，可大大减轻劳动强度。目前企业的生产类型大多是中、小批量，用PLC改装后的组合机床控制系统具有很好的柔性，能适应产品的变化。当需要改变工作循环，只改变其程序，不需重新安装，而且投资小，同时又能发挥原组合机床的效能。对提高企业的经济效益是一种非常可行的方法。

六、组合机床CAD技术发展面临的问题和趋势

1. 从组合机床CAD系统的研究平台看，主要有以AutoCAD为代表的二维软件平台和UG，Pro/E,Solidedge各种三维软件平台下进行研究。二维平台上开发的设计系统相对比较成熟，已经在企业中得到了实际应用；而三维软件平台下的组合机床CAD系统的研究，大多数只研

究了组合机床CAD系统设计中的某一部分内容，存在着不同程度的缺陷。随着各种三维软件

日益成熟的应用，越来越多的企业正由二维的计算机辅助设计过渡到三维的计算机辅助设计。国际标准化组织于２００６年底制定出ISO16792标准，该三维标注国际标准的制定将推动三维计算机辅助设计技术发展的步伐。

1. 从开发CAD系统的研究者看，主要来自于高校和企业。高校研究的软件平台一般都是以比较先进的三维软件为开发环境，但由于一般的高校研究者缺乏组合机床一线设计的经验，系统设计需求获取的不全面，导致设计的系统不完善，企业觉得“不好用”，不能真正的提高设计效率。而由企业设计的系统相对“好用”，因为企业的工程师有着多年的设计经验，开发的系统符合企业的设计要求。但随着三维CAD软件的迅速发展，企业从资金、精力上往往难以及时更新，目前几乎没有看到企业基于三维软件进行组合机床CAD系统的开发研究。高校一般具有先进的三维软件平台和雄厚的开发技术，能为组合机床CAD系统的开发提供技术力量，而企业的设计工程师有多年的实战经验，具备将组合机床的专家领域知识进行知识挖掘的能力，只有高校和企业联合起来的设计团队才可能会设计出实用的组合机床。

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资料编号：[76168]

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