車床主軸箱箱體左側(cè)8-M8螺紋攻絲機(jī)設(shè)計(jì)(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過)

充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 設(shè)計(jì)總說明書 目前，組合機(jī)床的需求量很大，國(guó)家鼓勵(lì)其出口。而國(guó)內(nèi)汽車工業(yè)的迅速發(fā)展也勢(shì)必導(dǎo)致各類零部件加工量的增大。因此，組合機(jī)床可多刀、多軸、多面、多工位加工的優(yōu)點(diǎn)就顯得尤為突出。本設(shè)計(jì)就是在攻絲組合機(jī)床的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上（比如攻絲加工設(shè)計(jì)、組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)、夾具設(shè)計(jì)等），將 PLC 控制技術(shù)應(yīng)用到其中，通過事先編制好的程序來實(shí)現(xiàn)攻絲加工要求，以便快速、簡(jiǎn)便地獲得所要加工的零件。這種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)在于所有被加工孔可一次加工完成，可大批大量生產(chǎn)，且生產(chǎn)時(shí)可實(shí)現(xiàn)無人加工或少部分人看管，也可進(jìn)一步提高組合機(jī)床的自動(dòng)化程度 。 關(guān)鍵詞 ：組合機(jī)床、攻絲、 PLC 控制技術(shù)、自動(dòng)化 Abstract At present, the demand for the aggregate machine-tool is very big, the country encourages its exportation. But the rapid development of the domestic auto industry certainly will cause all kinds of spare parts to process the increase of quantity. Therefore, the aggregate machine-tool may the multi-knives, multiple spindle, the multi-surface, the multi-locations processing merit appear for is still prominent. This design is in attacks the silk aggregate machine-tool in the design foundation (for instance to attack silk processing design, aggregate machine-tool system design, jig design and so on), applies the PLC control technology to among, through the procedure which beforehand establishes realizes attacks the silk processing request, by fast, simple the components which obtains must process. This kind of design proposal merit lies in possesses is processed the hole to be possible a processing to complete, when large quantities of mass productions, also production may realize nobody processing or little the partial people safeguard, also may further enhance the aggregate machine-tool the automation. Key words: The aggregate machine-tool, attacks the silk, the PLC control technology, the automation 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 目 錄 1前言 . 1 1.1課題名稱及具體要求 . 1 1.1.1課題名稱 . 1 1.1.2題目?jī)?nèi)容及要 求 . 1 1.1.3實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)及圖紙要求 . 1 1.2研究目 的及意義 . 1 1.3國(guó)內(nèi)外同類研究 概況 . 1 2組合機(jī)床概述 . 3 2.1組合機(jī)床及 其特點(diǎn) . 3 2.2攻絲組合機(jī)床 的結(jié)構(gòu)方案 . 4 2.3組合機(jī)床發(fā)展趨 勢(shì) . 5 3組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) . 6 3.1組合機(jī)床方案確定 . 6 3.1.1被加工零件特點(diǎn) . 6 3.1.2機(jī)床布局確定 . 6 3.1.3工件定位基準(zhǔn)的確定 . 6 3.1.4夾壓表面及夾緊方式 . 6 3.2確定切削用量 . 7 3.2.1選擇切削用量 . 7 3.2.2確定 F.P.T . 7 3.3組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 三圖一卡 . 8 3.3.1被加工零件工序圖 . 9 3.3.2加工示意圖 . 9 3.3.3機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 .14 3.3.4機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 .18 4組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì) .21 4.1機(jī)床夾具的用途及使用優(yōu)點(diǎn) .21 4.2定位支承系統(tǒng)設(shè)計(jì) .21 4.2.1定位六法及定位面 .21 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 4.2.2定位支承元件及布置 .21 4.2.3夾緊 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .21 4.3組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì) .22 4.3.1夾具體設(shè)計(jì) .22 4.3.2角鐵的選擇 .23 4.4夾具總裝配圖技術(shù)要求制定 .23 4.4.1精度等級(jí) .23 4.4.2定位精度要求 .23 4.4.3總裝配圖繪制要求 .23 5多軸箱的設(shè)計(jì) . 24 5.1 繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖 . 24 5.2 主軸結(jié)構(gòu)型式的選擇 . 24 5.3 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 25 6 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .27 6.1可編程控制器概述 . 27 6.1.1可編程控制器的定義和特點(diǎn) .27 6.1.2基本結(jié)構(gòu) .27 6.1.3 PLC 的工作方式 .28 6.1.4 PLC 的發(fā)展 .28 6.2動(dòng)作循環(huán)圖 .29 6.3端子分配圖 .29 6.3.1 PLC 的選型 .29 6.3.2端子分配圖 .30 6.4梯形圖設(shè)計(jì) .31 6.4.1梯形圖設(shè)計(jì)規(guī)則 .31 6.4.2梯形圖設(shè)計(jì) .31 6.5程序設(shè)計(jì) .33 6.5.1 PLC 的指令系統(tǒng) .33 6.5.2指令表 .33 7組合機(jī)床電氣控制電路設(shè)計(jì) .34 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 7.1機(jī)床電氣設(shè)計(jì)的基本原則 .34 7.1.1機(jī)床電氣設(shè)計(jì)的基本要求 .34 7.1.2機(jī)床電氣設(shè)計(jì)的內(nèi)容及設(shè)計(jì)步驟 .34 7.1.3電氣設(shè)計(jì)的技術(shù)條件 .34 7.2機(jī)床傳動(dòng)的總體方案 .35 7.3主電路設(shè)計(jì) .35 7.4控制電路設(shè)計(jì) .35 7.5控制電源的確定及總體電路的審核完善 .35 7.6電器元件的選擇 .36 7.6.1電器元件的可靠性 .36 7.6.2電器元件選擇的基本原則 .36 7.7電氣位置圖的繪制 . 37 7.7.1電器布置原則 .37 7.7.2常用配線方式 .38 7.7.3電氣元件位置圖的繪制 .38 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) . 40 致謝 . 41 參考資料 . 42 附錄一： PLC 控制指令表 .43 買文檔送全套圖紙 扣扣 414951605 1前言 1.1課題名稱及其具體要求 1.1.1課題名稱 車床主軸箱箱體左側(cè) 8-M8 螺紋攻絲機(jī)設(shè)計(jì) 1.1.2題目?jī)?nèi)容及要求 本題目的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)一臺(tái)能加工 88 M 的通孔，總共八個(gè)孔的右側(cè)面螺紋攻絲充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 機(jī)，機(jī)床類型為臥式單面，液壓驅(qū)動(dòng)，由 PLC 控制，一臺(tái)機(jī)床年產(chǎn)量為 3-6 萬件。其余設(shè)計(jì)內(nèi)容均自定。 1.1.3實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)及圖紙要求 本設(shè)計(jì)完成后必須包括被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖、組合機(jī)床多軸箱圖 、 夾具裝配總圖、液壓系統(tǒng)原理圖、控制 系統(tǒng)原理圖各一張，折合 A0圖紙共 4 張。 此外，設(shè)計(jì)說明書需 1.5 萬字。 1.2研究目的及意義 目前，組合機(jī)床的需求量很大，國(guó)家鼓勵(lì)其出口。而國(guó)內(nèi)汽車工業(yè)的迅速發(fā)展也勢(shì)必導(dǎo)致各類零部件加工量的增大。因此，組合機(jī)床可多刀、多軸、多面、多工位加工的優(yōu)點(diǎn)就顯得猶為突出。本設(shè)計(jì)就是在攻絲組合機(jī)床的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，將 PLC 控制技術(shù)和液壓控制技術(shù)應(yīng)用到其中，以便進(jìn)一步提高組合機(jī)床的自動(dòng)化程度。 1.3 國(guó)內(nèi)外同類研究概況 1 國(guó)外研究狀況 1952 年美國(guó)生產(chǎn)出了第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，此后，日本 、 德國(guó) 、 意大利等國(guó)家的一些木工機(jī)床的 制造廠家應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，相繼推出了各種先進(jìn)的機(jī)床。目前，螺紋加工機(jī)床已經(jīng)與液壓系統(tǒng)，氣壓系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)結(jié)合生產(chǎn)出了很多先進(jìn)的攻絲機(jī)，例如：西班牙的才 CMA 攻絲機(jī)系列，等等。 目前，機(jī)床加工正在向復(fù)合化，高速化，精密化，高效能化，智能化，環(huán)?；较虬l(fā)展而螺紋加工正在向高效率，高自有度，高生產(chǎn)率，高自動(dòng)化，高定位速度和高 切削 速度，低成本方向發(fā)展 。 2 國(guó)內(nèi)研究狀況 我國(guó)自改革開放以來，雖然機(jī)床加工機(jī)械的技術(shù)水平及產(chǎn)品質(zhì)量有著顯著的提高，但與先進(jìn)的發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距較大， 主要存在的問題有：水平低、仿制多、品種少、自 動(dòng)化程度不高，外觀質(zhì)量不高，機(jī)床機(jī)械合格 率低， 遠(yuǎn)低于同類機(jī)械產(chǎn)品的平均合格 率。螺紋加工機(jī)床和其他機(jī)床一樣發(fā)展緩慢。 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的中檔普及型數(shù)控機(jī)床的功能、性能和可靠性方面已具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)力。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 但在中、高檔數(shù)控機(jī)床方面，與國(guó)外一些先進(jìn)產(chǎn)品相比，仍存在較大差距。螺紋加工的數(shù)控化程度也很低。雖然我國(guó)現(xiàn)在的水平很低不過我們有很好的發(fā)展前景：首先，我國(guó)的政策調(diào)整有利于車床行業(yè)的發(fā)展；第二，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移給車床行業(yè)的發(fā)展帶來了機(jī)遇；第三，下游行業(yè)成長(zhǎng)較快；第四，數(shù)控車床消費(fèi)增長(zhǎng)較快。而螺紋加工的攻絲機(jī)只是車床中的一個(gè)部分，當(dāng) 然也具有很好的發(fā)展前景。 目前國(guó)內(nèi)有很多的組合機(jī)床仍然采用繼電器控制，使用不便，且較為落后。而國(guó)外同行業(yè)則較多采用 PLC先進(jìn)技術(shù)集成控制來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化，已形成一系列自動(dòng)化程度較高的生產(chǎn)流水線，大大提高了生產(chǎn)效率和節(jié)省了成本。 2 組合機(jī)床概述 2.1 組合機(jī)床及其特點(diǎn) 組合機(jī)床是由大量的通用部件和少量專用部件組成的工序集中的高效率專用機(jī)床。它能夠?qū)σ环N（或幾種）零件進(jìn)行多刀、多軸、多面、多工位加工。在組合機(jī)床上可以完成充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 1234567鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、攻絲、車削、銑削、磨削及滾壓等工序，生 產(chǎn)效率高，加工質(zhì)量穩(wěn)定。 組合機(jī)床與通用機(jī)床，其他專用機(jī)床比較，具有以下特點(diǎn)： （ 1）組合機(jī)床上的通用部件和標(biāo)準(zhǔn)零件約占全部機(jī)床零、部件總量的 %80%70 ，因此設(shè)計(jì)和制造的周期短，投資少，經(jīng)濟(jì)效果好。 （ 2）由于組合機(jī)床用多刀加工，并且自動(dòng)化程度高，因而比通用機(jī)床生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，勞動(dòng)強(qiáng)度低。 （ 3）組合機(jī)床的通用部件是經(jīng)過周密設(shè)計(jì)和長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)的，又有專門廠成批制造，因此結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，工作可靠，使用和維修方便。 （ 4）在組合機(jī)床上加工零件時(shí)，由于采用專用夾具、刀具 和導(dǎo)向裝置，加工質(zhì)量靠工藝裝備保證，對(duì)操作工人的技術(shù)水平要求不高。 （ 5）當(dāng)被加工產(chǎn)品更新時(shí)，采用其他類型的專門機(jī)床時(shí)，其大部分部件要報(bào)廢。用組合機(jī)床時(shí)，其通用部件和標(biāo)準(zhǔn)零件可以重復(fù)利用，不必另行設(shè)計(jì)和制造。 （ 6）組合機(jī)床易于聯(lián)成組合機(jī)床自動(dòng)線，以適應(yīng)大規(guī)模的生產(chǎn)需要。 圖 2-1 表示由通用部件和少量專用部件組成的臥式組合機(jī)床。 圖 2-1 臥式組合機(jī)床及其組成部件 1 中間底座； 2 夾具； 3 主軸箱； 4 動(dòng)力箱 5 滑臺(tái)； 6 滑座； 7 床身（側(cè)底座） 組合機(jī)床常用的通用部件有：動(dòng)力部件 、 輸送 部件 、 支承部件 、 控制部件和輔助部件。其中動(dòng)力部件有 4 種：（ 1）主運(yùn)動(dòng)動(dòng)力部件 動(dòng)力箱、多軸箱、單軸頭；（ 2） 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件 液壓滑臺(tái)、機(jī)械滑臺(tái)； （ 3） 既能實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)又能實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的部件 動(dòng)力頭；為單軸頭變化主軸轉(zhuǎn)速的跨系列通用部件 。 動(dòng)力箱、各種工藝切削頭和動(dòng)力滑臺(tái)是組合機(jī)床完成切削主運(yùn)動(dòng)或進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件。其中還有能同時(shí)完成切削主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力頭。而只能完成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 1 2 3 4 5 6件稱為動(dòng)力滑臺(tái)。固定在動(dòng)力箱上的主軸箱是用來布置切削主軸，并把動(dòng)力箱輸出軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給各主軸的切削刀具，由于各主軸的 位置與具體被加工零件有關(guān)，因此主軸箱必須根據(jù)被加工零件設(shè)計(jì)，不能制造成完全通用的部件，但其中有很多零件（例如：主軸、傳動(dòng)軸、齒輪和箱體等）是通用的。 床身、立柱、中間底座等是組合機(jī)床的支承部件，起著機(jī)床的基礎(chǔ)骨架作用。組合機(jī)床的剛度和部件之間的精度保持性，主要是由這些部件保證。移動(dòng)的或回轉(zhuǎn)的工作臺(tái)的重復(fù)定位精度直接影響組合機(jī)床的加工精度。 除了上述主要部件之外，組合機(jī)床還有各種控制部件，主要是控制機(jī)床按順序動(dòng)作，以保證機(jī)床按規(guī)定的程序進(jìn)行工作。 組合機(jī)床的通用部件，絕大多數(shù)已頒布成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的名 義尺寸、主參數(shù)、互換尺寸等定型，各通用部件之間有配套關(guān)系。 因此，在進(jìn)行本設(shè)計(jì)時(shí)，主要根據(jù)被加工零件的尺寸、形狀和技術(shù)要求等來完成組合機(jī)床的整體設(shè)計(jì)。 2.2 攻絲組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)方案 通用機(jī)床加工螺紋的特點(diǎn)是主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之間保持嚴(yán)格的傳動(dòng)比關(guān)系，即內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)。攻絲組合機(jī)床也不例外，根據(jù)實(shí)現(xiàn)內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)系統(tǒng)所選用的機(jī)構(gòu)不同，攻絲組合機(jī)床可以分為下列兩大類： 1）采用攻絲動(dòng)力頭的攻絲組合機(jī)床 攻絲動(dòng)力頭用于同一方向單純攻絲工序。利用絲杠進(jìn)給，攻絲行程較大，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳動(dòng)誤差大，所以加工螺紋精度較低（一般低 于 7H 級(jí)），因此未能得到廣泛的應(yīng)用。 2）采用攻絲靠模裝置的組合機(jī)床 用攻絲靠模裝置加工內(nèi)螺紋的特點(diǎn)是，攻絲主軸系統(tǒng)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由攻絲靠模機(jī)構(gòu)得到?？磕C(jī)構(gòu)由靠模螺桿和靠模螺母組成，其螺距應(yīng)等于被加工螺孔的螺距工P，當(dāng)靠模螺桿每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)，則帶動(dòng)絲錐向前進(jìn)給一個(gè)螺距桿P，要求桿P盡量接近工P。 攻絲靠模應(yīng)用于攻絲裝置中的情況如圖 2-2 所示。從圖中 可見，電機(jī)傳動(dòng)主軸通過靠模螺桿帶動(dòng)絲錐回轉(zhuǎn)，靠模螺桿 5 通過攻絲卡頭 6 與絲錐連接，攻絲卡頭 6 是攻絲主軸靠模系統(tǒng)進(jìn)給量與絲錐自行引進(jìn)量的補(bǔ)償環(huán)節(jié)。 當(dāng)主軸及靠模螺桿 5 正轉(zhuǎn)時(shí)，由于靠模螺 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 原位 快進(jìn) 攻進(jìn)（主軸正轉(zhuǎn)）攻退（主軸反轉(zhuǎn)）停止 快退母 4 的作用，使靠模螺桿按螺母的螺距帶動(dòng)絲 錐進(jìn)給，攻絲結(jié)束后，主軸反轉(zhuǎn)，絲錐退回。 由于攻絲過程中，只是靠模螺桿 5 帶動(dòng)絲 圖 2-2 攻絲裝置原理圖 錐軸向移動(dòng)，因此主軸與靠模螺桿連接處軸向 1 電機(jī)； 2 多軸箱； 3 主軸； 可以相對(duì)滑動(dòng)，一般用滑鍵連接，滑動(dòng)的最大 4 靠模螺母； 5 靠模螺桿； 6 攻絲卡頭 距離即攻絲的最大行程，一般不超過 mm60 。 此種攻絲方法，靠?？梢越?jīng)磨制得到較準(zhǔn)確的螺距，由于靠模螺桿帶動(dòng)絲錐進(jìn)給比較輕巧，同時(shí)又有攻絲接桿補(bǔ)償攻絲主軸靠模系統(tǒng)與絲錐自行引進(jìn)的進(jìn)給差，因而攻絲時(shí)可得到較高的精度。該靠模裝置除了具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本較低的特點(diǎn)外，還由于每根靠模螺桿都各自具有自己的螺距數(shù)值，因此可用一個(gè)攻絲裝置方便地加工出不同尺寸規(guī)格的螺紋，且可各自選用合理的切削用量，目前應(yīng)用很廣泛。 綜上所述，可知攻絲工序的工作循環(huán)如下： 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 2.3組合機(jī)床發(fā)展趨勢(shì) 一、提高通用部件的技術(shù)水平； 二、發(fā)展適應(yīng)中、小批生產(chǎn)的組合機(jī)床； 三、采用新刀具； 四、發(fā)展自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)； 五、擴(kuò)大工藝范圍。 3 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 3.1 組合機(jī)床方案確定 3.1.1被加工零件特點(diǎn) 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 被加工零件在攻絲機(jī)體左側(cè)，材料為 4020 HT ，硬度為 241170 HB ，攻絲孔徑為 8M的通孔 8 個(gè)， 8 個(gè)孔在 3 個(gè)圓上規(guī)律分布。 被加工零件的外形如圖 3-1 所示。 圖 3-1 被加工零件外形圖 3.1.2機(jī)床布局確定 工件底面為主要定位面。因?yàn)榈酌嬗?3 個(gè)腳所以用 3 個(gè)支承塊支撐，用短銷和支承釘定位。裝夾方便、平穩(wěn)，故可采用臥式機(jī)床。 3.1.3工件定位基準(zhǔn)的確定 由于工件采用底面為定位面，根據(jù)該零件的特點(diǎn)，可采用孔和 2 面定位。 3.1.4夾壓表面及夾緊方式 由于要加工的工件是箱體而且上表面是空的，為了確保工件夾壓穩(wěn)定 ，為了保證定位基準(zhǔn)和定位面的良好接觸，采用開口長(zhǎng)壓板作定位夾緊。 3.2確定切削用量 3.2.1選擇切削用量 由于攻絲孔徑只有 8M 一種，所以可以采用同樣的主軸和刀具使得所有刀具的每分鐘進(jìn)給量相同。 根據(jù)專用機(jī)床設(shè)備設(shè)計(jì)表 7-18 查得： 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 高速鋼絲錐攻絲切削速度 min/84 mV 查機(jī)械加工工藝手冊(cè)得： 螺紋間距 mmf 25.1 ， 選 min/200 rn 切削速度： DnV mi n/027.5102008 3 mDnV V 滿足要求 每分鐘進(jìn)給量 nfSVf 錐式中：fV 主軸系統(tǒng)的進(jìn)給量（ min/mm ）； 錐S 絲錐每分鐘自行引進(jìn)量（ min/mm ）； n 絲錐 每分鐘轉(zhuǎn)速（ min/r ）； f 絲錐的螺距，多頭螺紋為導(dǎo)程（ mm ）。 m in/25.01025.1200 3 mnfVf 3.2.2確定 F.P.T 1）切削扭矩 T 的計(jì)算 根據(jù)專用機(jī)床設(shè)備設(shè)計(jì)表 7-24 查得： 5.14.1195 wPDT 式中：wP 工件螺距（ mm ）； D 加工直徑（ mm ）。 mmNPDT w 707.500825.18195195 5.14.15.14.1 2）切削力 F 的計(jì)算 DTF 2 NDTF 1 7 7.1 2 5 287 0 7.5 0 0 822 總切削力 NFF 416.1 0 0 1 7177.1 2 5 288 總充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 3）切削功率 P 的計(jì)算 根據(jù)專用機(jī)床設(shè)備設(shè)計(jì)表 7-24 查得： DTVP 9740 kWDTVP 103.089 7 4 0027.5707.5 0 0 89 7 4 0 總功率 kWPP 8 3 2.081 0 3.08 總考慮到功率損失， kWPP 04.18.0832.08.0 總實(shí)3.3組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 三圖一卡 三圖一卡的內(nèi)容主要包括：被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖和編制生產(chǎn)率計(jì)算卡。 3.3.1被加工零件工序圖 一、被加工零件工序圖的作用及內(nèi)容 被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示一臺(tái)組合機(jī)床或自動(dòng)線完成的工藝內(nèi)容，加 工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求、加工用定位基準(zhǔn)、夾壓部位及被加工零件的材料、硬度、重量和本道工序加工前毛坯或半成品狀況的圖紙。因此，它是在原零件圖基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床或自動(dòng)線的加工內(nèi)容，加上必要的說明繪制成的。它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也是制造、使用、檢驗(yàn)和調(diào)整機(jī)床的重要技術(shù)文件。圖上應(yīng)表示出： 1）被加工零件的形狀和輪廓尺寸及與本機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)的部位的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸。尤其是當(dāng)需要設(shè)置中間導(dǎo)向套時(shí)，應(yīng)表示出零件內(nèi)部的肋、壁布置及有關(guān)結(jié)構(gòu)的形狀及尺寸。以便檢查工件、夾具、刀具是否發(fā)生干涉。 2）加工用 定位基準(zhǔn)、夾壓部位及夾壓方向。以便依此進(jìn)行夾具的定位支承（包括輔助定位支承）、限位、夾緊、導(dǎo)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 3）本道工序加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形狀位置尺寸精度及技術(shù)要求，還包括本道工序?qū)η暗拦ば蛱岢龅囊螅ㄖ饕付ㄎ换鶞?zhǔn)）。 4）必要的文字說明。如被加工零件編號(hào)、名稱、材料、硬度、重量及加工部位的余量等。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 二、繪制被加工零件工序圖的注意事項(xiàng) 1）為了使被加工零件工序圖清晰明了，一定要突出本機(jī)床的加工內(nèi)容。繪制時(shí)，應(yīng)按一定比例，選擇足夠的視圖及剖視圖，突出加工部位（用粗實(shí)線），并把零件輪廓及與機(jī)床 、夾具設(shè)計(jì)有關(guān)的部位（用細(xì)實(shí)線）表示清楚。凡本道工序保證的尺寸、角度等，均應(yīng)在尺寸數(shù)值下方畫粗實(shí)線標(biāo)記。加工用定位基準(zhǔn)、機(jī)械夾壓位置及方向、輔助支承均須使用規(guī)定的符號(hào)表示出來。 2）加工部位的位置尺寸應(yīng)由定位基準(zhǔn)注起。為便于加工及檢查，尺寸應(yīng)采用直角坐標(biāo)系標(biāo)注，而不采用極坐標(biāo)系。但有時(shí)因所選定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合 ,則需對(duì)加工部位要求的位置尺寸精度進(jìn)行分析換算。此外，應(yīng)將零件圖上的不對(duì)稱位置尺寸公差應(yīng)換算成對(duì)稱尺寸公差，其公差數(shù)值的決定要考慮兩方面，一是要能達(dá)到產(chǎn)品圖紙要求的精度，二是采用組合機(jī)床能夠加工出 來。 3）應(yīng)注明零件加工對(duì)機(jī)床提出的某些特殊要求。 3.3.2加工示意圖 一、加工示意圖的作用和內(nèi)容 零件加工的工藝方案要通過加工示意圖反映出來。加工示意圖表示被加工零件在機(jī)床上的加工過程，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。因此，加工示意圖是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要圖紙之一，在總體設(shè)計(jì)中占據(jù)重要地位。它是刀具、輔具、主軸箱、液壓電氣裝置設(shè)計(jì)及通用部件選擇的主要原始資料，也是整臺(tái)組合機(jī)床布局和性能的原始要求，同時(shí)還是調(diào)整機(jī)床、刀具及試車的依據(jù)。其內(nèi)容 為： 1）應(yīng)反映機(jī)床的加工方法、加工條件及加工過程。 2）根據(jù)加工部位特點(diǎn)及加工要求，決定刀具類型、數(shù)量、結(jié)構(gòu)、尺寸（直徑和長(zhǎng)度）。 3）決定主軸的結(jié)構(gòu)類型、規(guī)格尺寸及外伸長(zhǎng)度。 4）選擇標(biāo)準(zhǔn)的或設(shè)計(jì)專用的接桿、浮動(dòng)卡頭、導(dǎo)向裝置、攻絲靠模裝置、刀桿托架等，并決定它們的結(jié)構(gòu)、參數(shù)及尺寸。 5）標(biāo)明主軸、接桿（卡頭）、夾具（導(dǎo)向）與工件之間的聯(lián)系尺寸、配合及精度。 6）根據(jù)機(jī)床要求的生產(chǎn)率及刀具、被加工零件材料特點(diǎn)等，合理確定并標(biāo)注各主軸的切削用量。 7）決定機(jī)床動(dòng)力部件的工作行程及工作循環(huán)。 二、加工示意圖 的畫法及注意事項(xiàng) 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 d dlL11）加工示意圖的繪制順序是：先按比例用細(xì)實(shí)線繪出工件加工部位和局部結(jié)構(gòu)的展開圖，加工表面用粗實(shí)線畫。為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，相同加工部位的加工示意（指對(duì)同一規(guī)格的孔加工，所用刀具、導(dǎo)向、主軸、接桿等的規(guī)格尺寸、精度完全相同），允許只表示其中之一，亦即同一主軸箱上結(jié)構(gòu)尺寸相同的主軸可只畫一根。但必須在主軸上標(biāo)注軸號(hào)（與工件孔號(hào)相對(duì)應(yīng)）。當(dāng)軸數(shù)較多時(shí)，可縮小比例，用細(xì)實(shí)線畫出工件加工部位的外形簡(jiǎn)圖，并在孔旁標(biāo)注孔號(hào)，以便設(shè)計(jì)和調(diào)整機(jī)床。 2）一般情況下，在加工示意圖上，主軸分布可不按真實(shí)距離繪制。當(dāng)被加工 孔間距很小或需設(shè)置徑向結(jié)構(gòu)尺寸較大的導(dǎo)向裝置時(shí)，相鄰主軸必須嚴(yán)格按比例繪制，以便檢查相鄰主軸、刀具、輔具、導(dǎo)向是否干涉。 3）主軸應(yīng)從主軸箱端面畫起。刀具畫加工終了位置（攻絲加工則應(yīng)畫開始位置）。標(biāo)準(zhǔn)的通用結(jié)構(gòu)只畫外形輪廓，但須加注規(guī)格代號(hào)。對(duì)一些專用結(jié)構(gòu)，為顯示其結(jié)構(gòu)而必須剖視，并標(biāo)注尺寸、精度及配合。 三、刀具選擇 根據(jù)攻絲孔的深度及直徑大小，并結(jié)合加工條件及要求，根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)，選擇的刀具為絲錐，其直徑分別為 8 。 絲錐的具體結(jié)構(gòu)和尺寸如圖 3-2 所示 ： )(mmd mmd (1 ) )(mml)(mmL 8 30.6 22 72 圖 3-2 絲錐外形圖 四、初定主軸類型、尺寸和外伸長(zhǎng)度 根據(jù)專用機(jī)床設(shè)備設(shè)計(jì)表 7-29（攻螺紋主軸直徑的確 定）查得： 當(dāng)螺紋為 8M ，扭矩 mmT 707.5008 時(shí)，主軸直徑 mmd 17 再查表 7-30（通用攻絲主軸的系列參數(shù)），確定主軸類型為： 前后支承均為圓錐滾子軸承的主軸 確定主軸直徑： mmd 20 mmdD 16/30/ 1 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 1 2 0D/d1攻絲靠模規(guī)格代號(hào)： 2 具體結(jié)構(gòu)如圖 3-3 所示： 圖 3-3 主軸外伸圖 五、選擇攻絲卡頭 攻絲卡頭用于連接絲錐和攻絲 主軸（或靠模裝置），其主要作用是： 1） 保證絲錐與被加工的螺紋底孔自動(dòng)對(duì)中，并保證絲錐順利引進(jìn)。 2） 補(bǔ)償絲錐每分鐘引進(jìn)量與攻絲主軸（或靠模裝置）每分鐘進(jìn)給量之差值，保證絲錐引進(jìn)與攻絲裝置進(jìn)給同步。 因此，要求攻絲卡頭有很好的定心性及補(bǔ)償靈活性，徑向尺寸應(yīng)較小，以適應(yīng)中心距小的螺孔加工。攻絲卡頭的主要形式有：絲錐“超前”進(jìn)給的單向補(bǔ)償攻絲卡頭；主軸或攻絲靠?！俺啊边M(jìn)給的單向補(bǔ)償攻絲卡頭。 在此，可選用主軸“超前”進(jìn)給的單向補(bǔ)償攻絲卡頭。主軸“超前”進(jìn)給是指攻絲主軸每分鐘進(jìn)給量大于絲錐每分鐘的引進(jìn)量，其差值由攻 絲卡頭中的壓力彈簧來補(bǔ)償。彈簧的預(yù)壓力，最好稍大于絲錐開始切入被加工螺紋底孔所需的軸向力，而小于絲錐的進(jìn)給拉力。 其具體結(jié)構(gòu)如圖 3-4 所示。 圖 3-4 主軸“超前”進(jìn)給的單向補(bǔ)償攻絲卡頭 1 卡頭芯桿； 2 銷； 3 套罩； 4 卡頭體； 5 壓力彈簧 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 1201006040最大工作行程主軸箱體前結(jié)合面D *PDdDd1(工作行程開始時(shí)靠模桿位置)01212345678六、攻絲靠模裝置 攻絲靠模裝置的原理是“自引法”攻絲。這種攻絲裝置的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，直接由靠模螺桿、螺母得到。 常用的攻絲靠模裝置有 0281T 型和 0282T 型。 0281T 型攻絲靠模通常由攻絲靠模機(jī)構(gòu)和攻絲卡頭配合組成攻絲裝置，并由攻絲裝置配置成攻絲組合機(jī)床。 0282T 型主要用于組成活動(dòng)攻絲模板和鉆攻復(fù)合模板。 根據(jù) mmd 20 ，查得專用機(jī)床設(shè)備設(shè)計(jì)表 7-42（第、第類攻絲靠模規(guī)格）：選用型號(hào)為 0281116 T 的攻絲靠模裝置 其具體參數(shù)為： mmMMD 1250 ， mmP 75.1 mmd 161 ， mmD 331 ， PMPD 182 這類靠模用于組成固定式攻螺紋裝置時(shí)，有較好的敞開性，裝卸和調(diào)整較為方便。松開壓板后，整套靠模就可以很方便地從靠模頭前端抽出，利用攻螺紋卡頭上的調(diào)整 螺母，能方便地調(diào)整絲錐的軸向位置。缺點(diǎn)是軸向尺寸很大。 其具體結(jié)構(gòu)如圖 3-5 所示。 七、確定動(dòng)力部件的工作循環(huán)及工作行程 動(dòng)力部件的工作循環(huán)是指：加工時(shí)動(dòng)力部件從原始位 置開始運(yùn)動(dòng)到加工終了位置又返回到原 始位置的動(dòng)作過程。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 工作進(jìn)給切入 加工 切出一般包括快速引進(jìn)、工作進(jìn)給、快速退回等動(dòng)作。 1工作行程長(zhǎng)度的確定 工作進(jìn)給長(zhǎng)度工L應(yīng)等于工件加工部位長(zhǎng)度 L （多軸加 工時(shí)應(yīng)按最長(zhǎng)孔計(jì)算）與刀具切入長(zhǎng)度1L和切出長(zhǎng)度2L之 和。如圖 3-6 所示。 圖 3-6 工作進(jìn)給長(zhǎng)度 切入長(zhǎng)度 L1應(yīng)根據(jù)工件端面的誤差情況在 mm 105 之 間選擇，誤差大時(shí)取大值。切出長(zhǎng)度 2L 根據(jù)專用機(jī)床設(shè) 備設(shè)計(jì)表 7-32 查得： 錐LL 52式中：錐L 絲錐前端錐部的長(zhǎng)度。 由于加工深度一定，選擇 mmL 312066 工。 2快進(jìn)、快退長(zhǎng)度 按加工具體情況而定，保證加工所有刀具均退至夾具 套內(nèi)，不影響工件裝卸，因此取快進(jìn)長(zhǎng)度為 mm100 。 3動(dòng)力部件總行程長(zhǎng)度 動(dòng)力 部件的總行程除應(yīng)保證要求的工作循環(huán)行程外， 圖 3-5 第類攻絲靠模 還要考慮裝卸和調(diào)整刀具方便，即考慮前、后備量。 1 靠模桿； 2 套筒； 3 壓板 前備量是指因刀具磨損或補(bǔ)償制造、安裝誤差，動(dòng)力 4 襯套： 5 彈簧； 6 結(jié)合子 部件尚可向前調(diào)節(jié)的距離。后備量是指考慮刀具從接桿中 7 靠模螺母； 8 攻絲卡頭 或接桿連同刀具一起從主軸孔中取出所需要的動(dòng)力部件尚能向后退的距離。理想情況是保證刀具退離夾具導(dǎo)套外端面的距離大于接桿插入主軸孔內(nèi)（或刀具插入接桿孔內(nèi)）的 長(zhǎng)度。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 因此，動(dòng)力部件的總行程為快退行程長(zhǎng)度與前后備量之和。 mmL 136531100 依此作為選擇標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力滑臺(tái)或設(shè)計(jì)專用動(dòng)力部件的依據(jù)。 3.3.3機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 一、聯(lián)系尺寸圖的作用及內(nèi)容 一般來說，組合機(jī)床是由標(biāo)準(zhǔn)的通用部件 動(dòng)力滑臺(tái)、動(dòng)力箱、各種工藝切削頭、側(cè)底座、立柱、立柱底座及中間底座加上專用部件 主軸箱、輔具系統(tǒng)、夾具、液、電、冷卻、潤(rùn)滑、排屑系統(tǒng)組合裝配而成。聯(lián)系尺寸圖用來表示機(jī)床各組成部件的相互裝配聯(lián)系和運(yùn)動(dòng)關(guān)系，以檢驗(yàn)機(jī)床各部件的相對(duì)位置及尺寸聯(lián)系是否滿足加 工要求，通用部件的選擇是否合適，并為進(jìn)一步開展主軸箱、夾具等專用部件、零件的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。聯(lián)系尺寸圖也可看成是簡(jiǎn)化的機(jī)床總圖，它表示機(jī)床的配置型式及總體布局。 聯(lián)系尺寸圖的主要內(nèi)容如下： 1） 以適當(dāng)數(shù)量的視圖（一般為主、左、右視圖）按同一比例畫出機(jī)床各主要組成部件的外形輪廓及相對(duì)位置，表明機(jī)床的配置型式及總體布局，主視圖的選擇應(yīng)與機(jī)床實(shí)際加工狀態(tài)一致。 2） 圖上應(yīng)盡量減少不必要的線條及尺寸，但反映各部件的聯(lián)系尺寸、專用部件的主要輪廓尺寸、運(yùn)動(dòng)部件的極限位置及行程尺寸，必須完整齊全。各部件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)不必畫出，留在具體 設(shè)計(jì)部件時(shí)完成。 3） 為便于部件設(shè)計(jì)，聯(lián)系尺寸圖上應(yīng)標(biāo)注通用部件的規(guī)格代號(hào)、電動(dòng)機(jī)型號(hào)、功率及轉(zhuǎn)速，并注明機(jī)床部件的分組情況及總行程。 二、選擇動(dòng)力箱 確定攻絲電機(jī)功率時(shí)，應(yīng)考慮到絲錐鈍化的影響，一般按計(jì)算功率的 5.25.1 倍選取。根據(jù)前面計(jì)算功率 kWP 715.0 ，即 kWP 7 8 8.10 7 3.1電機(jī)，且考慮到攻絲時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)速要求較低，如果選用的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過高，將導(dǎo)致傳動(dòng)比較大，使機(jī)床結(jié)構(gòu)龐大，不利于成本的降低，一般采用同步轉(zhuǎn)速為 min/1000 rn 左右的電動(dòng)機(jī)。 根據(jù)組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表 5-38 選用動(dòng)力箱型號(hào)為 IVTD321 ，電動(dòng)機(jī)型號(hào)為6100 LY ，電動(dòng)機(jī)的功率為 kW5.1 ， mmL 3203 （ 3L 為電動(dòng)機(jī)安裝端面至罩殼后面間的軸向長(zhǎng)度）。 根據(jù)前面計(jì)算的行程，選擇動(dòng)力滑臺(tái)為 IAHY321 型，滑臺(tái)側(cè)底座為 3211CC 型，行程為充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2 0 01 1 8 0 802475 7550 n * 2 0 0 m * 2 5 01 5 51 0 7 0846 3 04 0 020 20405 2 085 852 7 . 5210150 30404 6 5180270560220 2801102 8 03 2 02 6 03 2 01 0 3 6 5 . 565行程L滑臺(tái)側(cè)底座液壓滑臺(tái)鍵定位基面錐銷螺釘螺釘380602 0 0430mm400 。二級(jí)進(jìn)給及壓力繼電器型號(hào)為 51321 FHY 。導(dǎo)軌防護(hù)裝置型號(hào)為 81321 FHY 。分級(jí)進(jìn)給裝置型號(hào)為 91401 FHY 。 由于攻絲時(shí)，工作行程不是很長(zhǎng)，液壓滑臺(tái)可固定在滑軌上，由固定塊受力。所以當(dāng)進(jìn)給力大于滑臺(tái)所受最大進(jìn)給力時(shí)，仍可使用該滑臺(tái)滑軌。 根據(jù)選定的動(dòng)力滑臺(tái)型號(hào)為 IAHY321 ，其 臥式配置時(shí)具體聯(lián)系尺寸如圖 3-7 所示。 圖 3-7 IAHY321 型液壓滑臺(tái)臥式配置時(shí)聯(lián)系尺寸 三、夾具輪廓尺寸確定 綜合考慮工件的輪廓尺寸 )266235362( 形狀、結(jié)構(gòu)以及夾具底座與機(jī)床其他部件連接固定尺寸，初步定夾具長(zhǎng)寬高為 mm400500500 。 四、機(jī)床裝料高度 機(jī)床裝料高度是指機(jī)床上工件的定位基準(zhǔn)面到地面的垂直距離。為提高通用部件及支承部件的剛度并考慮自動(dòng)線設(shè)計(jì)時(shí)中間底座內(nèi)要安裝夾具輸送裝置 、冷卻排屑裝置，新頒布的組合機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)推薦裝