ZH1105柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床設(shè)計(jì)（夾具設(shè)計(jì)）說(shuō)明書(shū)正文.doc

歡迎下載本文檔參考使用，如果有疑問(wèn)或者需要 CAD 圖紙的請(qǐng)聯(lián)系 q1484406321 0 目目 錄錄 1 前言1 2 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)3 2.1 組合機(jī)床工藝方案的制定3 2.1.1 工藝基準(zhǔn)面的分析3 2.1.2 加工工藝的分析3 2.1.3 確定機(jī)床完成工藝時(shí)的一些限制3 2.2 組合機(jī)床配置型式的選擇3 2.2.1 組合機(jī)床配置型式3 2.2.2 選擇機(jī)床配置型式和結(jié)構(gòu)方案的一些問(wèn)題3 2.3 確定切削用量及選擇刀具4 2.3.1 選擇切削用量4 2.3.2 計(jì)算切削力、切削扭矩及切削功率6 2.3.3 選擇刀具結(jié)構(gòu)10 2.4 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)三圖一卡10 2.4.1 被加工零件工序圖10 2.4.2 加工示意圖11 2.4.3 機(jī)床尺寸聯(lián)系圖13 2.4.4 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡16 3 夾具設(shè)計(jì)18 3.1 夾具設(shè)計(jì)的基本要求和步驟18 3.1.1 夾具設(shè)計(jì)的基本要求18 3.1.2 夾具設(shè)計(jì)的步驟18 3.2 定位方案的確定19 3.2.1 零件的工藝性分析19 3.2.2 定位方案的論證19 3.2.3 誤差分析20 3.2.4 導(dǎo)向裝置22 3.3 夾緊方案的確定22 3.3.1 夾緊裝置的確定22 3.3.2 夾緊力的確定24 3.3.3 油缸的選擇25 3.4 夾具體的設(shè)計(jì)26 4 結(jié)論27 參考文獻(xiàn)28 致謝29 附錄30 ZH1105C 柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床設(shè)計(jì)（夾具設(shè)計(jì)） 1 1 1 前言前言 組合機(jī)床是根據(jù)加工需要，以大量通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專(zhuān)用部件組 成的一種高效專(zhuān)用機(jī)床。組合機(jī)床主要用于平面加工和孔加工。平面加工包括 銑平面、車(chē)端面、刮平面；孔加工包括鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔以及倒角、切槽、攻 螺紋等。組合機(jī)床最適宜于加工各種大中型箱體類(lèi)零件，如氣缸體、氣缸蓋、 變速箱體等零件。目前，組合機(jī)床在汽車(chē)、拖拉機(jī)、儀器儀表、軍工及縫紉機(jī)、 柴油機(jī)、紡織、航空等部門(mén)，應(yīng)用越來(lái)越普遍。組合機(jī)床主要適用于棱體類(lèi)零 件和雜體的孔面加工，生產(chǎn)效率高，研制周期短，便于設(shè)計(jì)、制造和使用維修， 配置靈活，且自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低。在將來(lái)，組合機(jī)床將向五個(gè)方面發(fā) 展：高速化、高精度化、復(fù)合化、高科技含量化以及環(huán)?；Ｍ瑫r(shí)，在自動(dòng)化 方面，將會(huì)進(jìn)一步提高。 1 組合機(jī)床的設(shè)計(jì)，目前基本上有兩種情況：其一，是根據(jù)具體加工對(duì)象的 具體情況進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，這是當(dāng)前最普遍的做法。其二，隨著組合機(jī)床在我國(guó) 機(jī)械行業(yè)的廣泛使用，廣大工人總結(jié)自己生產(chǎn)和使用組合機(jī)床的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)組 合機(jī)床不僅在其組成部件方面有共性，可設(shè)計(jì)成通用部件，而且一些行業(yè)在完 成一定工藝范圍內(nèi)組合機(jī)床是極其相似的，有可能設(shè)計(jì)為通用機(jī)床，這種機(jī)床 稱(chēng)為“專(zhuān)能組合機(jī)床”。這種組合機(jī)床就不需要每次按具體加工對(duì)象進(jìn)行專(zhuān) 2 門(mén)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，而是可以設(shè)計(jì)成通用品種，組織成批生產(chǎn)，然后按被加工的零 件的具體需要，配以簡(jiǎn)單的夾具及刀具，即可組成加工一定對(duì)象的高效率設(shè)備。 在組合機(jī)床設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了降低組合機(jī)床的制造成本，應(yīng)盡可能地使用 通用件和標(biāo)準(zhǔn)件。目前，我國(guó)設(shè)計(jì)制造的組合機(jī)床，其通用部件和標(biāo)準(zhǔn)件約占 部件總數(shù)的 7080%，其它 2030%是專(zhuān)用零部件?？紤]到近年來(lái)，各種通用 1 件和標(biāo)準(zhǔn)件都出臺(tái)了新的標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)注方法，為了方便以后組合機(jī)床的維修，整 個(gè)組合機(jī)床的通用件和標(biāo)準(zhǔn)件配置，都采用了新標(biāo)準(zhǔn)。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是 ZH1105 柴油機(jī)氣缸體三面鉆鏜孔組合機(jī)床的設(shè)計(jì)，來(lái)源 于江動(dòng)集團(tuán)江淮動(dòng)力股份有限公司。本組合機(jī)床有四人完成，本人將進(jìn)行總體 及夾具設(shè)計(jì)。組合機(jī)床的設(shè)計(jì)過(guò)程包括前期調(diào)研，總體設(shè)計(jì)，技術(shù)設(shè)計(jì)和工作 設(shè)計(jì)?？傮w設(shè)計(jì)，包括工藝分析、定位基準(zhǔn)的選擇、滑臺(tái)型式的選擇、通過(guò)選 擇切削用量選擇刀具；還需編制“三圖一卡” ，即加工工序圖，加工示意圖，機(jī) 床聯(lián)系尺寸圖，生產(chǎn)率計(jì)算卡。技術(shù)設(shè)計(jì)就是根據(jù)總體設(shè)計(jì)已經(jīng)確定的“三圖 一卡” ，設(shè)計(jì)主軸箱等專(zhuān)用部件正式總圖；工作設(shè)計(jì)即繪制各個(gè)專(zhuān)用部件的施工 圖樣，編制各零部件明細(xì)表。 1 夾具設(shè)計(jì)是組合機(jī)床設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分，是按照某一道工序的加 工要求，把一些事先制造好的標(biāo)準(zhǔn)件和部件進(jìn)行組裝而成的夾具，夾具通常由 使用單位根據(jù)要求自行設(shè)計(jì)和制造，適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。其 設(shè)計(jì)過(guò)程主要包括：對(duì)機(jī)床總體設(shè)計(jì)方案的論證、定位夾緊方案的論證、定位 歡迎下載本文檔參考使用，如果有疑問(wèn)或者需要 CAD 圖紙的請(qǐng)聯(lián)系 q1484406321 2 誤差分析、夾緊力的計(jì)算、夾緊缸的選用。本組合機(jī)床夾具屬于專(zhuān)用夾具，其 定位裝置、夾緊裝置、夾具體、導(dǎo)向裝置和其它一些元件，均為自行設(shè)計(jì)、加 工。在設(shè)計(jì)中，盡量考慮使用標(biāo)準(zhǔn)件和通用件，來(lái)縮短設(shè)計(jì)周期，減少機(jī)床后 續(xù)改造的零件報(bào)廢率，提高經(jīng)濟(jì)效益。 通過(guò)設(shè)計(jì)，本組合機(jī)床能滿足加工需求，保證加工精度，機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)， 工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸方便，便于維修、調(diào)整。各動(dòng)力部分采用了電器控 制，使用操作方便。提高了工作效率，預(yù)計(jì)能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 ZH1105C 柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床設(shè)計(jì)（夾具設(shè)計(jì)） 3 2組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 21 組合機(jī)床工藝方案的制定 2.1.12.1.1 工藝基面的分析工藝基面的分析 選擇工藝基面和夾壓部位是制定工藝方案的極其重要的問(wèn)題。工藝基面選 擇的正確，將能實(shí)現(xiàn)最大限度的工序集中，從而減少機(jī)床臺(tái)數(shù)，也是保證加工 精度的重要條件。 2.1.22.1.2 加工工藝的分析加工工藝的分析 分析被加工零件的工藝，亦是制定工藝方案的極其重要的問(wèn)題，我們要認(rèn) 真的分析被加工零件加工工藝的需要和組合機(jī)床完成工藝的可能，正確的確定 組合機(jī)床的加工方案。 2.1.32.1.3 確定機(jī)床完成工藝時(shí)的一些限制確定機(jī)床完成工藝時(shí)的一些限制 a. 孔間中心距的限制 在確定組合機(jī)床完成工藝時(shí)，要考慮可同時(shí)加工的 最小孔中心距。由于主軸箱的主軸結(jié)構(gòu)的設(shè)備導(dǎo)向的需要，所以近距離孔能否 在同一多軸箱上同一工位加工受其限制。 b. 工件結(jié)構(gòu)工藝性不好的限制 有些工件結(jié)構(gòu)工藝性不好，如箱體多層壁 上的同軸線的孔徑中間大兩頭小時(shí)，則進(jìn)刀困難。當(dāng)孔徑大于 50mm 時(shí)，可 采用讓刀的辦法。多層壁同軸孔，為便于布置中間導(dǎo)向裝置，孔中心離箱體側(cè) 壁間距離也應(yīng)夠。 22 組合機(jī)床配置型式的選擇 2 22 21 1 組合機(jī)床的配置型式組合機(jī)床的配置型式 組合機(jī)床有大型和小型兩種，大、小型組合機(jī)床雖有其共性，但又都有其 特殊性。無(wú)論是適用范圍，配置型式，通用部件和驅(qū)動(dòng)方式都各有特點(diǎn)。 a工位組合機(jī)床 單工位組合機(jī)床通常是用于加工一個(gè)或兩個(gè)工件，特別 適合用于大中型箱體的加工。根據(jù)配置動(dòng)力部件的數(shù)量，這類(lèi)機(jī)床可以從單面 或同時(shí)從幾個(gè)方面對(duì)工件進(jìn)行加工。 3 b工序組合機(jī)床 很多組合機(jī)床是按工件能夠變位來(lái)配置的，工件的變位 有手動(dòng)和機(jī)動(dòng)的方式。這類(lèi)機(jī)床工序集中程度高，如回轉(zhuǎn)多工位機(jī)床的輔助時(shí) 間和機(jī)動(dòng)時(shí)間相重合，生產(chǎn)效率高，適用于大批量生產(chǎn)、需要多部位加工的中 小零件。 2 22 22 2 選擇機(jī)床配置型式和結(jié)構(gòu)方案的一些問(wèn)題：選擇機(jī)床配置型式和結(jié)構(gòu)方案的一些問(wèn)題： A. 被加工零件的特點(diǎn)對(duì)配置型式和結(jié)構(gòu)方案的影響 a加工精度要求的影響； 歡迎下載本文檔參考使用，如果有疑問(wèn)或者需要 CAD 圖紙的請(qǐng)聯(lián)系 q1484406321 4 b機(jī)床生產(chǎn)率的影響； c被加工零件的大小、形狀、加工部位特點(diǎn)的影響。 B. 機(jī)床配置型式和結(jié)構(gòu)方案應(yīng)注意的其它問(wèn)題 a 適當(dāng)提高工序集中程度 在確定機(jī)床的配置型式和結(jié)構(gòu)方案時(shí)，要合 理 解決工序集中的問(wèn)題。在一個(gè)動(dòng)力頭上安裝多軸，同時(shí)加工多孔來(lái)集中工序， 是組合機(jī)床最基本的方法，在一臺(tái)機(jī)床上主軸數(shù)量有達(dá) 150 根左右的。但是， 也不應(yīng)當(dāng)無(wú)限制的增加主軸數(shù)量，要考慮到動(dòng)力頭及主軸箱的性能和尺寸，并 保證調(diào)整和更換刀具的方便性。 b 注意排除切削和操作使用的方便性 在多工位機(jī)床上應(yīng)特別注意前一 道工序遺留在孔中的切屑對(duì)后一道工序的影響。在選擇多面機(jī)床時(shí)，應(yīng)慎重考 慮操作的方便性，要合適的確定裝料高度，對(duì)于加工一般箱體件帶固定式夾具 的機(jī)床，一般采取 850 毫米，對(duì)于較小的工件可稍高一些。 c夾具形式對(duì)機(jī)床方案的影響 選擇機(jī)床配置型式時(shí)要考慮夾具結(jié)構(gòu)的實(shí) 現(xiàn)可能性和工作的可靠性。在決定加工一個(gè)工件的成套機(jī)床或流水線上個(gè)機(jī)床 的型式時(shí)，還應(yīng)當(dāng)注意，使機(jī)床與夾具的形式盡量一致，尤其是粗精加工機(jī)床。 這樣不僅有利于保證加工精度，而且便于設(shè)計(jì)、制造和維修，也提高了機(jī)床之 間的通用化程度。 4 2.3 確定切削用量及選擇刀具 2.3.12.3.1 選擇切削用量選擇切削用量 16 個(gè)被加工孔中，由于既有鉆孔加工又有鏜孔加工，所以選擇切削用量時(shí) 應(yīng)綜合考慮，鉆孔切削用量從文獻(xiàn)5的 130 頁(yè)表 6-11 中選取，鏜孔切削用量 從文獻(xiàn)5的 130 頁(yè)表 6-15 中選取。由于鉆孔的切削用量與鉆孔深度有關(guān)，隨 孔深的增加而逐漸遞減，其遞減值按文獻(xiàn)5的 131 頁(yè)表 6-12 選取。鉆孔時(shí)， 降低進(jìn)給量的目的是為了減小軸向切削力，以避免鉆頭折斷，降低切削速度主 要是為了提高刀具壽命。 A對(duì)右側(cè)面上 5 個(gè)孔的切削用量的選擇：保證進(jìn)給速度相等 a.鉆孔 4：36.4，通孔. 由 d22-50，硬度大于 190-240HBS，選擇 v=10-18m/min,f0.25-0.4mm/r,又 d=36.4mm,取定 v=17.6m/min,f=0.3mm/r,則由文獻(xiàn)5的 43 頁(yè)知 （2- d v n 1000 1） 得： n=100017.6/36.4=154r/min b.鉆孔 5： 24.4，通孔 由 d22-50，硬度大于 190-240HBS，選擇 v=10-18m/min,f 0.25- 0.4mm/r,又 d=24.4mm,取定 v=17.7m/min,f=0.3mm/r,則由 ZH1105C 柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床設(shè)計(jì)（夾具設(shè)計(jì)） 5 d v n 1000 得： n=100017.7/24.4=230r/min c.鏜孔 1、2： 61.4 由于刀具采用硬質(zhì)合金，加工材料為鑄鐵，v=35-50m/min,f0.4-1.5mm/r 中選擇,考慮到刀具壽命以及進(jìn)給速度的一致性，取 v=35m/mim,f=0.6mm/r，則 =100035/61.4=181.5r/min d v n 1000 d.鏜孔 6： 56.6 由于刀具采用硬質(zhì)合金，加工材料為鑄鐵，v=35-50m/min,f0.4-1.5mm/r 中選擇,考慮到刀具壽命以及進(jìn)給速度的一致性，取 v=40m/min,f=0.5mm/r，則 =100040/56.6=225r/min d v n 1000 B對(duì)左側(cè)面上 4 個(gè)孔的切削用量的選擇：由于分兩次進(jìn)給，要同時(shí)考慮進(jìn) 給速度和轉(zhuǎn)速，兩次進(jìn)給轉(zhuǎn)速要相同，同次進(jìn)給保證進(jìn)給速度相同 a.鏜孔 3： 194.4/124.4 由于刀具采用硬質(zhì)合金，加工材料為鑄鐵，v=35-50m/min,f0.4-1.5mm/r 中選擇,考慮到刀具壽命,加工余量應(yīng)取小一點(diǎn)，故加工 193.8 孔采用分層切 削。 第一次進(jìn)給主要加工 194.4 孔，取定 v=50m/min,f1=0.50mm/r,則 =100050/194.4=82r/min d v n 1000 第二次進(jìn)給要同時(shí)鏜 124.4 孔，考慮到軸向切削力，進(jìn)給量應(yīng)選小一點(diǎn), 取定 v=37.3m/min,f2=0.6mm/r，則 =100037.3/124.4=95r/min d v n 1000 b.鏜孔 1、2： 261.4 由于刀具采用硬質(zhì)合金，加工材料為鑄鐵，v=35-50m/min,f0.4-1.5mm/r 中選擇,考慮到刀具壽命以及進(jìn)給速度的一致性，取定 v1=35m/mim,f1=0.6mm/r，則 =100035/61.4=181.5r/min d v n 1000 同軸轉(zhuǎn)速相同，進(jìn)給速度一致，取定 v2=35m/min,f2=0.60mm/r c.鉆孔： 36.4，通孔 由 d22-50，硬度大于 190-240HBS，選擇 v=10-18m/min,f0.25- 0.4mm/r,又 d=35.8mm,取定第一次進(jìn)給 v1=17.9m/min,f1=0.3mm/r,則 =100017.9/36.4=157r/min d v n 1000 同軸轉(zhuǎn)速相同，進(jìn)給速度一致，取定 v2=17.9m/min,f2=0.3mm/r 歡迎下載本文檔參考使用，如果有疑問(wèn)或者需要 CAD 圖紙的請(qǐng)聯(lián)系 q1484406321 6 C對(duì)后面上 1 個(gè)孔的切削用量的選擇 鏜孔： 114.4/115/122.4 由于刀具采用硬質(zhì)合金，加工材料為鑄鐵，在 v=35-50m/min,f0.4- 1.5mm/r 中選擇，考慮轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度的一直性，取定 v=36/40/45m/min。 第一次進(jìn)給，取定 f1=0.36mm/r；第二次進(jìn)給,取定 f2=0.16mm/r，則 =100055.7/114.4=155r/min d v n 1000 （孔的編號(hào)見(jiàn)被加工零件工序圖） 2.3.22.3.2 計(jì)算切削力、切削扭矩及切削功率計(jì)算切削力、切削扭矩及切削功率 根據(jù)文獻(xiàn)5的 134 頁(yè)表 6-20 中公式計(jì)算鉆孔 （2- 6 . 08 . 0 26HBDfF 2） 6 . 08 . 09 . 1 10HBfDT （2- D Tv P 9740 4） 根據(jù)文獻(xiàn)5的 134 頁(yè)表 6-20 中公式計(jì)算鏜孔 （2- 55 . 0 75 . 0 4 . 51HBfaF pZ 5） （2- 1 . 165 . 0 2 . 1 51 . 0 HBfaF pX 6） （2- 55 . 0 75 . 0 7 . 25HBfDaT p 7） （2- 61200 vF P Z 8） 式中， F、Fz-切削力（N） ；T-切削轉(zhuǎn)矩（N） ；P-切削功率（Kw） ；v- 切削速度（m/min） ；f-進(jìn)給量（mm/r） ；ap-切削深度（mm） ； D-加工（或鉆頭） 直徑（mm） ； HB-布氏硬度， 得 HB=223。 由以上公式可得： 右面 1、2 軸 55 . 0 75 . 0 4 . 51HBfaF pZ N6 .1659 2233 . 03 4 . 51 55 . 0 75. 0 ZH1105C 柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床設(shè)計(jì)（夾具設(shè)計(jì)） 7 1 . 165 . 0 2 . 1 51 . 0 HBfaF pX 1 . 165 . 0 2 . 1 2233 . 0351 . 0 N336 55 . 0 75 . 0 7 . 25HBfDaT p 55 . 0 75 . 0 22345 . 0 3 4 . 61 7 . 25 mmN 63149 61200 vF P Z 61200 35 7 . 2054 kw175 . 1 4 軸 6 . 08 . 0 26HBDfF 6 . 08 . 0 22316 . 0 4 . 3626N 1 . 5581 6 . 08 . 09 . 1 10HBfDT 6 . 08 . 09 . 1 2233 . 0 4 . 3610mmN 90128 D Tv P 9740 4 . 3614 . 3 9740 6 . 1790128 kw425 . 1 5 軸 6 . 08 . 0 26HBDfF 6 . 08 . 0 22316 . 0 4 . 3626N 1 . 5581 6 . 08 . 09 . 1 10HBfDT 6 . 08 . 09 . 1 2233 . 0 4 . 2410 mmN 4 . 42335 D Tv P 9740 4 . 2414 . 3 9740 7 . 17 4 . 42335 kw004 . 1 6 軸 55 . 0 75 . 0 4 . 51HBfaF pZ N 2 . 1794 2235 . 03 4 . 51 55 . 0 75 . 0 1 . 165 . 0 2 . 1 51 . 0 HBfaF pX 歡迎下載本文檔參考使用，如果有疑問(wèn)或者需要 CAD 圖紙的請(qǐng)聯(lián)系 q1484406321 8 1 . 165 . 0 2 . 1 2233 . 0351 . 0 N336 55 . 0 75 . 0 7 . 25HBfDaT p 55 . 0 75 . 0 2235 . 03 6 . 56 7 . 25 mmN 94.50776 61200 vF P Z 61200 40 2 . 1794 kw173 . 1 左面 1、2 軸 55 . 0 75 . 0 4 . 51HBfaF pZ N 1 . 1222 2233 . 03 4 . 51 55 . 0 75 . 0 1 . 165 . 0 2 . 1 51 . 0 HBfaF pX 1 . 165 . 0 2 . 1 2233 . 0351 . 0 N336 55 . 0 75 . 0 7 . 25HBfDaT p 55 . 0 75 . 0 2234 . 03 8 . 60 7 . 25 mmN 3 . 46139 61200 vF P Z 61200 29 7 . 1517 kw719 . 0 3 軸 孔徑 194.4mm mmN HBfaDT p 5 . 871982235 . 05 . 1 4 . 194 7 . 25 7 . 25 55 . 0 75 . 0 55 . 0 75 . 0 333 N HBfaF pZ 26.8962235 . 05 . 1 4 . 51 4 . 51 55 . 0 75 . 0 55 . 0 75 . 0 33 ZH1105C 柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床設(shè)計(jì)（夾具設(shè)計(jì)） 9 N HBfaF pX 1462233 . 05 . 151 . 0 51 . 0 1 . 165 . 0 2 . 1 1 . 1 65 . 0 3 2 . 1 3 KW VF P Z 732 . 0 61200 5026.896 61200 3 3 孔徑 124.4mm mmN HBfaDT p 78.12043422345 . 0 5 . 3 4 . 124 7 . 25 7 . 25 55 . 0 75. 0 55 . 0 75 . 0 333 N HBfaF pZ 3 . 93 . 2 2235 . 05 . 3 4 . 51 4 . 51 55. 075 . 0 55 . 0 75 . 0 33 N HBfaF pX 52.52222345 . 0 5 . 351 . 0 51 . 0 1 . 165 . 0 2 . 1 1 . 1 65 . 0 3 2 . 1 3 KW VF P Z 18 . 1 61200 318.3735.1936 61200 3 3 6 軸 0.750.55 51.4 3309.6 Zp Fa fHB N 1.20.651.1 0.51 333.7 Xp FafHB N 3309.6 17.9 0.968 6120061200 Z F V PKW 后面 孔徑為 114.4mm mmN HBfaDT p 99.11063722345 . 0 5 . 3 4 . 114 7 . 25 7 . 25 55 . 0 75. 0 55 . 0 75 . 0 33 N HBfaF pZ 2 . 193422345 . 0 5 . 3 4 . 51 4 . 51 55 . 0 75 . 0 55 . 0 75 . 0 N HBfaF pX 52322345 . 0 5 . 351 . 0 51 . 0 1 . 165 . 0 2 . 1 1 . 1 65 . 0 2 . 1 KW VF P Z 76 . 1 61200 7 . 55 2 . 1934 61200 孔徑為 115mm 歡迎下載本文檔參考使用，如果有疑問(wèn)或者需要 CAD 圖紙的請(qǐng)聯(lián)系 q1484406321 10 55 . 0 75 . 0 33 7 . 25HBfaDT p mmN 4 . 111334 N HBfaF pZ 193622345 . 0 5 . 3 4 . 51 4 . 51 55 . 0 75 . 0 55 . 0 75 . 0 N HBfaF pX 45222336 . 0 5 . 351 . 0 51 . 0 1 . 165 . 0 2 . 1 1 . 1 65 . 0 2 . 1 KW VF P Z 58 . 1 61200 501936 61200 孔徑為 122.4mm mmNT 5 . 118498 N HBfaF pZ 193622345 . 0 5 . 3 4 . 51 4 . 51 55 . 0 75 . 0 55 . 0 75 . 0 N HBfaF pX 45222336 . 0 5 . 351 . 0 51 . 0 1 . 165 . 0 2 . 1 1 . 1 65 . 0 2 . 1 KW VF P Z 596 . 1 61200 7 . 59 2 . 1636 61200 (軸編號(hào)與孔編號(hào)相對(duì)應(yīng)) 2.3.32.3.3 選擇刀具結(jié)構(gòu)選擇刀具結(jié)構(gòu) 根據(jù)加工精度、工件材料、工件條件、技術(shù)要求等進(jìn)行分析，按照經(jīng)濟(jì)地 滿足加工要求的原則，合理地選擇刀具。只要所選工藝方案可以采用剛性較好 的鏜桿，還是采用鏜削方法，這是因?yàn)殓M刀制造簡(jiǎn)單，刃磨方便。 當(dāng)被加工孔直徑在 40mm 以上時(shí)，組合機(jī)床上多采用鏜削加工，其加工 精度可高達(dá) 1-2 級(jí)。 直徑小于 40mm 時(shí)，選用鉆削方法，鉆頭選用高速鋼修磨棱帶及橫刃鉆 頭。鏜孔選用合金鏜刀頭。 直徑大于 40mm 時(shí)，選用鏜削方法，刀具材料為硬質(zhì)合金。當(dāng)加工階梯 孔時(shí)，選用階梯桿，由于多刀加工，扭矩較大，所以要選用強(qiáng)度較好的刀桿材 料：40Cr。 2.4 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)三圖一卡 2.4.12.4.1 被加工零件工序圖被加工零件工序圖 ZH1105C 柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床設(shè)計(jì)（夾具設(shè)計(jì)） 11 A被加工零件工序圖的作用和內(nèi)容 被加工零件工序圖是根據(jù)制定的工藝方案，表示所設(shè)計(jì)的組合機(jī)床上完成 的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用的定位 基準(zhǔn)、夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和在本機(jī)床加工前加工余量、毛 坯或半成品情況的圖樣。除了設(shè)計(jì)研制合同外，它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的重要依據(jù)， 也是制造、使用、調(diào)整和檢驗(yàn)機(jī)床精度的重要文件。被加工零件工序圖是在被 加工零件的基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床或自動(dòng)線的加工內(nèi)容，并作必要的說(shuō)明而繪制 的。其主要內(nèi)容包括： a.被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本工序機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)部位結(jié)構(gòu) 形狀和尺寸。 b.本工序所選用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位及夾緊方向。 c.本工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技術(shù)要求以及 對(duì)上道工序的技術(shù)要求。 d.注明被加工零件的名稱(chēng)、編號(hào)、材料、硬度以及加工部位的余量。 B. 繪制被加工零件工序圖的規(guī)定及注意事項(xiàng) a.繪制被加工零件工序圖的規(guī)定 應(yīng)按一定的比例，繪制足夠的視圖以 及剖面；本工序加工部位用粗實(shí)線表示；定位用定位基準(zhǔn)符號(hào)表示，并用下標(biāo) 數(shù)表明消除自由度符號(hào)；夾緊用夾緊符號(hào)表示，輔助支承用支承符號(hào)表示。 b.繪制被加工零件工序圖注意事項(xiàng) a) 本工序加工部位的位置尺寸應(yīng)與定位基準(zhǔn)直接發(fā)生關(guān)系。 b) 對(duì)工件毛坯應(yīng)有要求，對(duì)孔的加工余量要認(rèn)真分析。 c) 當(dāng)本工序有特殊要求時(shí)必須注明。 圖 2-1 所示為被加工零件工序圖。 圖 2-1 被加工零件工序圖 歡迎下載本文檔參考使用，如果有疑問(wèn)或者需要 CAD 圖紙的請(qǐng)聯(lián)系 q1484406321 12 2.4.22.4.2 加工示意圖加工示意圖 零件加工的工藝方案要通過(guò)加工示意圖反映出來(lái)。加工示意圖表示被加工 零件在機(jī)床上的加工過(guò)程，刀具、輔具的布置狀況以及工件、夾具、刀具等機(jī) 床各部件間的相對(duì)位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等。 A. 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇 組合機(jī)床鉆孔時(shí)，零件上孔的位置精度主要是靠刀具的導(dǎo)向裝置來(lái)保證的。 導(dǎo)向裝置的作用是：保證刀具相對(duì)工件的正確位置；保證刀具相互間的正確位 置；提高刀具系統(tǒng)的支承剛性。 本課題中鏜孔采用旋轉(zhuǎn)套導(dǎo)向，鉆孔采用固定套導(dǎo)向。 a.尺寸規(guī)格的選用 b.導(dǎo)向套的布置 c.導(dǎo)向套配合的選擇 B. 確定主軸、尺寸、外伸尺寸 在該課題中，主軸既有用于鏜孔又有用于鉆孔，鏜孔選用滾錐軸承主軸， 鉆孔選用滾珠軸承主軸。鏜孔時(shí)主軸與刀具采用浮動(dòng)卡頭連接，主軸屬于短主 軸；鉆孔時(shí)主軸與刀具采用接桿連接，主軸屬于長(zhǎng)主軸。 根據(jù)由選定的切削用量計(jì)算得到的切削轉(zhuǎn)矩 T，由文獻(xiàn)5的 43 頁(yè)公式 4 10TBd 式中，d軸的直徑（） ；T軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩（Nm） ；B系數(shù)，本課題 中鏜孔主軸為剛性主軸，取 B=7.3；鉆孔主軸為非剛性主軸，取 B=6.2。 由公式可得： 左面 軸 1 d=30 取定 d=40 軸 2 d=30mm 取定 d=40 軸 4 d=30.46 取定 d=40 軸 6 d=25.35 取定 d=40 右面 軸 1、2 d=37 取定 d=40 軸 4 d=34 取定 d=35 軸 5 d=28 取定 d=30 軸 6 d=35 取定 d=45 后面 軸徑 d=55mm 軸徑實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)確定 根據(jù)主軸類(lèi)型及初定的主軸軸徑，文獻(xiàn)5的 44 頁(yè)表 3-6 可得到主軸外伸 尺寸幾接桿莫氏圓錐號(hào)。滾錐主軸軸徑 d=40時(shí)，主軸外伸尺寸為： D/d1=67/48,L=135。滾錐主軸軸徑 d=35時(shí)，主軸外伸尺寸為： D/d1=50/36,L=115。滾珠主軸軸徑 d=30時(shí)，主軸外伸尺寸為： D/d1=50/36,L=115；接桿莫氏圓錐號(hào)為 4。滾珠主軸軸徑 d=30時(shí)，主軸外 伸尺寸為：D/d1=50/36,L=115；接桿莫氏圓錐號(hào)為 3。 C. 選擇接桿、浮動(dòng)卡頭 ZH1105C 柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床設(shè)計(jì)（夾具設(shè)計(jì)） 13 在鉆孔時(shí)，通常都采用接桿（剛性接桿）,各主軸的外伸長(zhǎng)度和刀具均為定 值，為保證主軸箱上各刀具能同時(shí)到達(dá)加工終了位置，須采用軸向可調(diào)整的接 桿來(lái)協(xié)調(diào)各軸的軸向長(zhǎng)度，以滿足同時(shí)加工完成孔的要求；鏜孔時(shí)，采用浮動(dòng) 連接。 D. 動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定 a.工作進(jìn)給長(zhǎng)度 L工的確定 工作進(jìn)給長(zhǎng)度 L工，應(yīng)等于加工部位長(zhǎng)度 L（多軸加工時(shí)按最長(zhǎng)孔計(jì)算）與 刀具切入長(zhǎng)度 L1和切出長(zhǎng)度 L2之和。切入長(zhǎng)度一般為 5-10，根據(jù)工件端面的 誤差情況確定；鏜孔時(shí)，切出長(zhǎng)度一般為 5-10mm。 當(dāng)采用復(fù)合刀具時(shí),應(yīng)根據(jù)具體情況決定。所以得出以下結(jié)果: 左主軸箱：工進(jìn)長(zhǎng)度:55mm 右主軸箱：工進(jìn)長(zhǎng)度:95mm 后主軸箱：工進(jìn)長(zhǎng)度:128mm b.快速進(jìn)給長(zhǎng)度的確定 快速進(jìn)給是指動(dòng)力部件把刀具送到工作進(jìn)給位置。初步選定三個(gè)主軸箱上 刀具的快速進(jìn)給長(zhǎng)度分別為 215，255和 125。 c.快速退回長(zhǎng)度的確定 快速退回長(zhǎng)度等于快速進(jìn)給和工作進(jìn)給長(zhǎng)度之和。由已確定的快速進(jìn)給和 工作進(jìn)給長(zhǎng)度可知，三面快速退回長(zhǎng)度分別為 270，350mm,253mm。圖 2-2 為 加工示意圖。 190160190217 174.65185.64 123727 81254 23 4930 主主主主主主 n=150r/min f=0.2mm/r 1 2 T6113 TD641-61 M10 x12 3 4 T6115 TD641-61 M12X20 GB1096-76 12X50 5M80X2 GB810-88 6 7318212主 主 GB810-88 主主 125 JB/ZQ4606-86 8 M8X35 GB70-85 9 10 M16X70 GB65-76 M8X70 GB67-76 M16X40 GB67-76 1112M16X40 GB67-7613 主主 80JB/ZQ4 606-86 1415主主主主6213 GB/T 276-94 M6X20 GB70-85 16 171819 T6113 T6112 M10 x2 T0641-41 8X35 GB1096-72 T6112 2021 22 M25x15 GB810-88 M25x15 GB810-88 232425 26 27 28 29 30 M12x15 GB65-76 M6x15 GB65-76 31 32 33 M12x20 GB65-76 M6x15 GB67-76 M12x20 GB65-76 3435 36 37 383940 41 M30 x2 GB810-88 42 主主主主 n=181.5r/min f=0.6mm/r 主主主主 n=95r/min f=0.6mm/r 主主主主 n=154r/min f=0.3mm/r 主主主主 n=230r/min f=0.3mm/r 主主主 n=82r/min f=0.5mm/r n=181.5r/min f=0.6mm/r n=157r/min f=0.3mm/r 主主主主 主主主主 主主主主主主43170200180210105180 75160 ?60 ?198F8 ?215H7/M6 M80X2 ?198H7/G6 ?85K6 M115X2 16 318 22 35 ?150 22 3 35 ?45 ?65H5 ?120K7 ?44 75135 ?22 ?26 ?70F8 ?M30X1.5 ?70H7/G6 418 25 19 65200 ?70H7/G6 ?85H7/G6 ?44 11024 50 Tr30X3 ?40F8 ?35 ?46H7/K6 ?30 225 25 24 26 26 ?14 28 26 22 ?70H7/G6 ?85H7/M6 220205 135 75 101 3030 6 30 ?25K5 ?70H7/M6 ?60H7/M6 15 ?20 ?15 ?20 ?30 ?70H7/M6 ?60H7/M6 37 34 4 30 主主主主 圖 2-2 加工示意圖 2.4.32.4.3 機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖 歡迎下載本文檔參考使用，如果有疑問(wèn)或者需要 CAD 圖紙的請(qǐng)聯(lián)系 q1484406321 14 A. 選擇動(dòng)力部件 a.動(dòng)力滑臺(tái)型號(hào)的選擇 根據(jù)選定的切削用量計(jì)算得到的單根主軸的進(jìn)給力，按文獻(xiàn)5的 62 頁(yè)公 式 n i FiF 1 多軸箱 計(jì)算。 式中，F(xiàn)i各主軸所需的 向切削力，單位為 N。 則 右主軸箱：2 3365581.1 3757.433610346.5FN 多主軸箱 左主軸箱：2 336 146522.52333.71674.22FN 多主軸箱 后主軸箱：5234524521427FN 多主軸箱 實(shí)際上,為克服滑臺(tái)移動(dòng)引起的摩擦阻力，動(dòng)力滑臺(tái)的進(jìn)給力應(yīng)大于 F。又 考慮到所需的最小進(jìn)給速度、切削功率、行程、主軸箱輪廓尺寸等因素，為了 保證工作的穩(wěn)定性，由文獻(xiàn)5的 91 頁(yè)表 5-1，左、右、后面分別選用機(jī)械滑 臺(tái) HJ40A 型、HJ40A 型、HJ40A 型，臺(tái)面寬 400mm，臺(tái)面長(zhǎng) 800mm，滑臺(tái) 及滑座總高為 320mm，允許最大進(jìn)給力為 20000N；其相應(yīng)的側(cè)底座型號(hào)分為 1CC401M、1CC401M、1CC401。 b.動(dòng)力箱型號(hào)的選擇 由切削用量計(jì)算得到的各主軸的切削功率的總和，根據(jù)文獻(xiàn)5的 47 切削 P 頁(yè)公式計(jì)算： 切削 多軸箱 P P 式中, 消耗于各主軸的切削功率的總和（Kw） ； 切削 P 多軸箱的傳動(dòng)效率,加工黑色金屬時(shí)取 0.80.9，加工有色金屬時(shí)取 0.70.8；主軸數(shù)多、傳動(dòng)復(fù)雜時(shí)取小值，反之取大值。本課題中，被加工零 件材料為灰鑄鐵，屬黑色金屬，又主軸數(shù)量較多、傳動(dòng)復(fù)雜，故取5。8 . 0 右主軸箱：0.8561.2760.96820.7194.538PKW 主主 則 4.538 5.33 0.85 PKW 主主主 根據(jù)液壓滑臺(tái)的配套要求，滑臺(tái)額定功率應(yīng)大于電機(jī)功率的原則，查文獻(xiàn) 5的頁(yè)表 5-38 得出動(dòng)力箱及電動(dòng)機(jī)的型號(hào),見(jiàn)表 2-1。115114 表 2-1 動(dòng)力箱及電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 動(dòng)力箱型號(hào)電動(dòng)機(jī)型號(hào) 電動(dòng)機(jī)功率 (Kw) 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 (r/PM) 輸出軸轉(zhuǎn)速 (r/min) ZH1105C 柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床設(shè)計(jì)（夾具設(shè)計(jì)） 15 左主軸箱 1TD40-I Y132S -8 1 5.51440480 右主軸箱 1TD40-I Y132S -8 2 5.51440480 后主軸箱 1TD40-IY100-L85.5960480 c.配套通用部件的選擇 側(cè)底座 1CC401 型號(hào)，其高度 H=560mm，寬度 B=600