齒輪箱工藝及鉆813孔、工裝及專機(jī)設(shè)計(jì)

1、一、零件分析1零件的作用 2零件的工藝分析 由零件圖可知，其材料為ht200。該材料具有較高的強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力、要求耐磨的零件。 該零件的主要加工面為n面、a面、b面、r面和2-h7、2-和的孔。 n面是作為定位基準(zhǔn)，2-h7和2-的尺寸精度、兩孔距尺寸精度為。影響齒輪的嚙合與傳動(dòng)，從而減少了齒輪的工作壽命。因此，在加工它們時(shí)，最好能在一次裝夾下將兩孔同時(shí)加工出來。 孔的尺寸精度，與b面的平行度0.02mm,與a面的垂直度0.02mm,a面相對(duì)于r面的平行度0.06，400h8和294h7的孔與孔的同軸度為0.06mm。因此，在加工是三孔一定要在相同的條件下加工

2、。這樣才能提高精度符合精度要求。由參考文獻(xiàn)中有關(guān)面和孔加工的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床能達(dá)到的位置精度可知，上述要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。二、毛坯制造方法的選擇與毛坯設(shè)計(jì) 根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件。又由任務(wù)書已知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為20000件/年?？芍渖a(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。毛坯的制造方法選用砂型機(jī)器造型。又由于箱體的內(nèi)腔及400h8、294h7、2-h7和2-等孔均需鑄出。故還應(yīng)安放型心。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效。由參考文獻(xiàn)表2.3-6，該種鑄件的尺寸公差等級(jí)ct為810級(jí)，加工余量等級(jí)ma為g級(jí)。故取ct為10級(jí)，ma為g級(jí)。毛坯的技術(shù)要求：1鑄件應(yīng)符合jb/t64

3、31-92容積式壓縮機(jī)灰鐵鑄件技術(shù)條件的要求。2鑄件不應(yīng)有砂眼、裂紋、夾沙、氣孔疏松等。影響強(qiáng)度和使用的鑄件鑄造缺陷存在。3鑄件的硬度170241hb。4未注鑄造圓角為r2r10。5鑄件應(yīng)進(jìn)行時(shí)效處理。6不加工表面涂防銹漆。參考文獻(xiàn)表2.3-5，用查表法確定各表面的總加工余量如表2-1所示。表2-1 各加工表面的總余量加工表面基本尺寸（mm）加工余量等級(jí)加工余量數(shù)值 (mm)說 明n面 397 g 6底面，單側(cè)加工（取上行數(shù)據(jù)）r面 110 g 4側(cè)面，單側(cè)加工（取上行數(shù)據(jù)）q面 230 g 5側(cè)面，單側(cè)加工（取上行數(shù)據(jù)）a面 113 g 4側(cè)面，單側(cè)加工（取上行數(shù)據(jù)）194 194 g 4雙

4、側(cè)加工由參考文獻(xiàn)表2.3-9可得鑄件主要尺寸的公差，如表2-2所示。表2-2 主要毛坯尺寸及公差 （mm）主要面尺寸零件尺寸總余量毛坯尺寸公差ctn面尺寸 397 6 403 4.4r面尺寸110 4 114 3.6q面尺寸 230 5 2354a面尺寸 113 4 1173.6194 194 4 2024三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 1定位基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇：考慮到以下幾點(diǎn)要求，選擇箱體零件的不需加工的面作為粗基準(zhǔn)（即齒輪箱體的頂面）。第一，在保證各加工面均有加工余量的前提下，使重要加工孔的加工余量盡量均勻；第二，裝入箱體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)零件（如齒輪）與箱體內(nèi)壁有足夠的空隙；第三，要保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠

5、；第四，粗基準(zhǔn)不得重復(fù)使用。 精基準(zhǔn)的選擇：齒輪箱的n面和2-20的孔即是定位基準(zhǔn)，又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用它們作為精基準(zhǔn)，能使加工遵守“基準(zhǔn)重合”的原則，實(shí)現(xiàn)箱體零件“一面兩孔”的典型定位方式；其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵守了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。此外，n面的面積較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡(jiǎn)單、可靠、操作方面。最先進(jìn)行機(jī)械加工的表面是n面，這是可用的定位夾緊方案如下：以齒輪箱的上表面作為粗基準(zhǔn)，來粗銑n面，齒輪箱的上表面作為定位基準(zhǔn)，限制了三個(gè)自由度，分別是一個(gè)移動(dòng)兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)，這是不完全定位，對(duì)于粗銑n面來說已經(jīng)完成定位。使用夾具夾緊，這種方案適合于大批大量的生產(chǎn)類型。2.組

6、合機(jī)床工藝方案的擬訂擬訂專用機(jī)床工藝方案的一般步驟如下。2.1 分析、研究加工要求和現(xiàn)場(chǎng)工藝在制定組合機(jī)床工藝方案時(shí)，首先要分析、研究被加工零件，如被加工零件的用途及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，加工部位及其精度、表面粗糙度、技術(shù)要求及生產(chǎn)綱領(lǐng)。深入現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析零件的加工工藝方法，定位和夾緊方式，所采用的設(shè)備、刀具及切削用量，生產(chǎn)率情況及工作條件等方面的現(xiàn)行工藝資料，以便制定出切合實(shí)際的合理工藝方案。本設(shè)計(jì)所加工的是用于壓縮機(jī)中的齒輪箱，屬于箱體類零件，其結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜，加工不是很困難。我所加工的是一個(gè)側(cè)面上的8個(gè)直徑為13mm的通孔屬于普通級(jí)別，生產(chǎn)綱領(lǐng)是2萬件/年，單班制，屬于大批大量生產(chǎn)。因此可以采用組合

7、機(jī)床來進(jìn)行生產(chǎn)?？紤]到大批大量生產(chǎn)，應(yīng)設(shè)計(jì)專用鉆夾具來完成，因?yàn)槭枪I(yè)生產(chǎn)，要求操作簡(jiǎn)單迅速，故采用較簡(jiǎn)單的手動(dòng)夾緊方式。2.2 定位基準(zhǔn)和夾壓部位的選擇正確選擇定位基準(zhǔn)和夾緊部位時(shí)保證加工精度的重要條件。本設(shè)計(jì)采用一面兩孔的定位方案來保證此鉆孔，則選擇2-20的孔和其所在的上頂面平面作為定位基準(zhǔn)。它們又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用他們做定位基準(zhǔn)，能使加工遵循“基準(zhǔn)重合”的原則，保證工藝基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的重合。實(shí)現(xiàn)箱體零件“一面兩孔”的典型定位方式。夾緊位置選擇在有足夠的夾緊力下箱體產(chǎn)生變形最小的部位。2.3 影響工藝方案的主要因素(1) 加工的工序內(nèi)容和加工精度:我所加工的是鉆孔和攻絲，其沒有具體的公差要求

8、，綜合考慮只有位置公差的影響。這是制定機(jī)床工藝方案的主要依據(jù)。(2) 被加工零件的特點(diǎn)工件材料及硬度: 材料ht200，硬度170241hb加工部位的構(gòu)造形狀: 8個(gè)直徑為13mm的通孔。工件的剛性:滿足要求。零件的生產(chǎn)批量: 生產(chǎn)綱領(lǐng)是2萬件/年，單班制。使用廠后方車間的制造能力：可以勝任。2.3切削用量的確定在組合機(jī)床工藝方案確定過程中，工藝方法和關(guān)鍵工序的切削用量選擇十分重要。切削用量選擇是否合理，對(duì)組合機(jī)床的加工精度、生產(chǎn)率、刀具耐用度、機(jī)床的結(jié)構(gòu)型式即工作可靠性均有較大的影響。 2.3.1組合機(jī)床切削用量選擇的特點(diǎn)、方法及注意問題1、組合機(jī)床切削用量選擇的特點(diǎn)(1) 組合機(jī)床常采用多

9、刀多刃同時(shí)切削，為盡量減少換刀時(shí)間的消耗，保證機(jī)床的生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)效果，選用的切削用量應(yīng)比通用機(jī)床單刀加工時(shí)低30%左右。(2)、組合機(jī)床通常用動(dòng)力滑臺(tái)來帶動(dòng)刀具進(jìn)給。因此，同一滑臺(tái)帶動(dòng)的多軸箱上所有刀具（除絲錐外）的每分鐘進(jìn)給量相同，即等于滑臺(tái)的工進(jìn)速度。2.3.2 組合機(jī)床切削用量選擇方法及應(yīng)注意的問題目前常用查表法，參照生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)同類工藝，必要時(shí)經(jīng)工藝試驗(yàn)確定切削用量。組合機(jī)床加工孔、平面及螺紋的常用切削用量都要查一般的手冊(cè)。確定切削用量時(shí)用注意以下問題。1）應(yīng)盡量做到合理使用所有刀具，充分發(fā)揮其使用性能。2）復(fù)合刀具切削用量選擇應(yīng)考慮刀具的使用受命。3）多軸鏜孔主軸刀頭均需定向快速進(jìn)退時(shí)（

10、刀頭處于同一角度位置進(jìn)入或退出工件孔），各鏜軸轉(zhuǎn)速應(yīng)相等或成整數(shù)倍。4）選擇切削用量時(shí)要注意既要保證生產(chǎn)批量要求，又要保證刀具一定的耐用度。5）確定切削用量時(shí)，還需考慮所選動(dòng)力滑臺(tái)的性能。3制定工藝路線根據(jù)各表面加工要求和各種加工方法能達(dá)到的精度要求，確定各表面的加工方法如下：n面：粗銑精銑；a面、r面、q面：粗銑精銑；2-70h7、2-184、294h7、400h8、80k6孔：粗鏜精鏜；凸臺(tái)面：粗銑；螺紋孔：鉆孔攻螺紋。根據(jù)先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則，將n面、a面、q面、r面和2-70h7、2-184、294h7、400h8、80k6孔的粗加工放在前面，精加工放

11、在后面，每一階段中又首先加工n面，然后在鏜孔；a面、q面、r面上的孔或螺紋孔在次要的表面上加工。工藝路線如下：序號(hào)工 序 內(nèi) 容102030405060708090100110120130140150160170180190200210220鑄造時(shí)效涂底漆粗銑n面鉆2-20孔到2-19粗銑a面和r面粗鏜2-70h7孔 沉孔91深5粗鏜2-184孔 孔口倒角0.5x45度粗鏜294h7孔 粗鏜400h8孔粗鏜80k6孔 精銑n面 鉸2-20的孔 鉆m10x1-7h螺紋底孔 反面锪平30 鉆m16x1.5-7h螺紋底孔 精銑a面和r面 精鏜2-70h7孔 精鏜2-184孔精鏜294h7孔 精鏜40

12、0h8孔精鏜80k6孔鉆14-13孔 反面锪平22鉆2-13孔 反面沉孔22深20鉆24-m10-7h螺紋底孔深24粗銑q面和b面及p面粗銑凸臺(tái)面精銑q面和b面及p面鉆12-m6-7h螺紋底孔深14攻螺紋12-m6-7h深12攻螺紋m10x1-7h 攻螺紋 m16x1.5-7h攻螺紋24-m10-7h深20檢驗(yàn)入庫4加工工序的設(shè)計(jì)工序120：鉆7-13孔 反面锪平22鉆13孔 反面沉孔22深208-13的孔一次鉆出，故其鉆削余量為z=6.5mm8-13的孔的位置度要求均由鉆模板保證。參考文獻(xiàn)表2.4-38，選擇硬質(zhì)合金鉆頭，加工材料ht200，取鉆8-13孔的進(jìn)給量f=0.4mm/r。參考文獻(xiàn)

13、表2.4-41，用最小二乘法計(jì)算得：鉆8-13孔的切削速度v=0.445m/s=26.7m/min,由此算出轉(zhuǎn)速為： 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=630r/min，則實(shí)際的切削速度為： 參考文獻(xiàn)表6-20得： 求出鉆8-13孔的和m，如下： 5時(shí)間定額的計(jì)算 計(jì)算工序120的時(shí)間定額（1） 機(jī)動(dòng)時(shí)間。參考文獻(xiàn)表2.5-7，的鉆孔的計(jì)算公式； ，鉆盲孔時(shí) 鉆8-13孔時(shí)： =35mm, 取 將以上數(shù)據(jù)及前面已選定的f及n代入公式，得 锪孔時(shí)間： 將以上數(shù)據(jù)及前面已選定的f及n代入公式，得 沉孔時(shí)間 機(jī)動(dòng)時(shí)間 （2）輔助時(shí)間。參考文獻(xiàn)表2.5-41確定如表2-3所示。表2-3輔助時(shí)間操作內(nèi)容每次需用時(shí)間鉆

14、8-13锪7-13反面沉孔22主軸變速變速進(jìn)給量裝卸套筒工具卡尺測(cè)量0.0250.0250.060.10.0250.060.10.0250.0250.060.10.0250.0250.060.1開停車主軸運(yùn)轉(zhuǎn)清除鐵屑0.0150.020.04各工步的輔助時(shí)間為：鉆8-13mm孔的時(shí)間0.185min 锪7-13mm孔的時(shí)間0.2min 反面沉孔22孔的時(shí)間0.2min 移動(dòng)時(shí)間 裝卸工件的時(shí)間 參考文獻(xiàn)表2.5-42取5min所以，輔助時(shí)間（3） 作業(yè)時(shí)間。（4） 布置工作地時(shí)間。參考文獻(xiàn)取3%= （5） 休息與生理需要時(shí)間。參考文獻(xiàn)取3% （6）準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。參考文獻(xiàn)表2.5-44 =0.

15、0068min（7） 單間時(shí)間。 （8） 單件計(jì)算時(shí)間。 四、夾具設(shè)計(jì)1.夾具的功能與組成夾具是在機(jī)床上加工零件時(shí)使用的一種工藝裝備，其主要功用時(shí)實(shí)現(xiàn)工件的定位和夾緊，使得工件加工時(shí)相對(duì)機(jī)床、刀具有正確地位置，以保證工件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的要求。夾具通常由定位元件或裝置、夾緊元件或裝置、夾具體、對(duì)刀和導(dǎo)引元件、分度元件或裝置、動(dòng)力元件或裝置以及其他元件或裝置（如定位鍵及有關(guān)零部件）等組成。夾具設(shè)計(jì)時(shí)常用的零部件已有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或部頒標(biāo)準(zhǔn)。2.夾具設(shè)計(jì)的基本要求1) 保證工件的加工精度 夾具采用合理的定位、夾緊方案，選擇合適的定位、夾緊元件，確定合適的尺寸、形位公差，保證工件的加工精度要求。2) 提

16、高勞動(dòng)生產(chǎn)率 夾具設(shè)計(jì)合理，能縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率。3) 良好的加工使用性 夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，便于加工、裝配、檢驗(yàn)、維修。使用簡(jiǎn)便、安全、可靠，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。4) 經(jīng)濟(jì)性好 夾具元件標(biāo)準(zhǔn)化程度高，成本低廉，根據(jù)生產(chǎn)批量設(shè)計(jì)不同復(fù)雜程度的夾具，提高生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。3.夾具設(shè)計(jì)的一般步驟3.1 調(diào)研分析1）工件生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型分析；2）工件加工工藝方案分析，工件結(jié)構(gòu)、精度特點(diǎn)分析；3）機(jī)床設(shè)計(jì)情況分析；4）夾具操作要求分析；5）成本分析；3.2 確定夾具設(shè)計(jì)方案1）確定工件定位方式，選擇定位元件；2）確定工件夾緊方式；3）確定對(duì)刀或?qū)б绞剑?）確定其他裝置架構(gòu)方式；5）確定夾具總體結(jié)構(gòu)

17、，協(xié)調(diào)各裝置；3.3 方案審查1）必要的加工精度計(jì)算、分析；2）必要的夾緊力計(jì)算、分析；3）必要的零部件強(qiáng)度及剛度計(jì)算、分析；4）方案優(yōu)化；5）給指導(dǎo)老師審查；3.4 繪制夾具裝配圖1）按制圖標(biāo)準(zhǔn)繪圖；工件用雙點(diǎn)劃線繪制，工件視作透明體；依次繪出定位、夾緊機(jī)構(gòu)及其他裝置；2）標(biāo)注必要的尺寸、公差和技術(shù)要求；3）編制夾具明細(xì)欄及標(biāo)題欄；3.5 繪制夾具零件圖夾具中非標(biāo)準(zhǔn)零件均要畫，并按夾具總圖要求確定零件的尺寸、公差及技術(shù)要求。4.鉆床夾具的設(shè)計(jì)對(duì)于夾具的設(shè)計(jì)我們首先還是要對(duì)工件圖紙、工藝文件、生產(chǎn)綱領(lǐng)、制造與使用夾具的情況進(jìn)行研究和分析。夾具外形穩(wěn)重均勻有足夠的剛性，制造精度高，能持久地保證被

18、加工零件的精度要求。夾具采用一面兩銷的定位方式。面是零件圖上的n面，孔是n面上直徑為20mm的兩孔。我設(shè)計(jì)是考慮到是工業(yè)生產(chǎn)，而工件的加工生產(chǎn)綱領(lǐng)為2萬件/年，再綜合考慮生產(chǎn)成本問題采用簡(jiǎn)單有效的夾緊方式也是減低生產(chǎn)成本的一個(gè)方面，這也使工廠產(chǎn)品更具有競(jìng)爭(zhēng)力一些。故采用的是手動(dòng)夾緊方式。操作和維護(hù)都是很方便。 最后的工作就是繪制夾具總裝配圖；標(biāo)注各部分主要尺寸、公差配合和技術(shù)要求。零件明細(xì)表要注明夾具名稱、編號(hào)、序號(hào)、零件名稱及材料和數(shù)量設(shè)計(jì)的夾具為第120道工序鉆8-13孔、锪孔7-22深2、反面沉孔22深20的夾具。4.1.確定設(shè)計(jì)方案按照基準(zhǔn)重合的原則并考慮到目前只有n面加工過，為了避免

19、重復(fù)使用基準(zhǔn)，應(yīng)以n面定位。工件以n面在夾具上定位，限制了三個(gè)自由度，在n面上有兩個(gè)直徑為20的孔，所以，用“一面兩孔”定位。方案 以n面定位基準(zhǔn)，限制了三個(gè)自由度，和 n面上有兩孔組成完全定位，利用壓板夾緊p面。使用手動(dòng)夾緊，使夾具簡(jiǎn)單，操作方便。4.1.1計(jì)算夾緊力參考文獻(xiàn)第83頁，因夾具的夾緊力與切削力的方向相垂直，并且切削力的作用線不通過圓銷的中心，所以工件在切削力的作用下就有可能繞圓銷中心產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)，而夾緊力就是為了防止工件轉(zhuǎn)動(dòng)的。實(shí)際上菱形銷也允許承受部分切削力（）。于是，平衡方程為： 所以則實(shí)際的夾緊力為： 式中 l切削合力p至圓銷中心的距離； l 定位銷之中心距； r夾緊合

20、力中心至圓銷中心的距離； 菱形銷允許承受的部分切削力，擠，精加工時(shí)不允許受力，即=0； 其中 b 菱形銷的寬度； h 菱形銷與孔的接觸長(zhǎng)度； 擠 許用擠壓力，取工件與菱形銷中的較小者。其中：r=224.5（mm）l=449(mm)五、組合機(jī)床簡(jiǎn)介1.組合機(jī)床的組成組合機(jī)床是根據(jù)工件加工需要，以大量通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件組成的一種高效專用機(jī)床。組合機(jī)床通用部件按功能可分為動(dòng)力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件五類。動(dòng)力部件是為組合機(jī)床提供主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的部件。主要有動(dòng)力箱、切削頭和動(dòng)力滑臺(tái)。支承部件是用以安裝動(dòng)力滑臺(tái)、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、

21、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(tái)、環(huán)形分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、分度鼓輪和往復(fù)移動(dòng)工作臺(tái)等?？刂撇考怯靡钥刂茩C(jī)床的自動(dòng)工作循環(huán)的部件，有液壓站、電氣柜和操縱臺(tái)等。輔助部件有潤(rùn)滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。2.組合機(jī)床的特點(diǎn)1)、主要用于棱體類零件和雜件的孔面加工。2)、生產(chǎn)率高。因?yàn)楣ば蚣?，可多面、多工位、多軸、多刀同時(shí)自動(dòng)加工。3)、加工精度穩(wěn)定。因?yàn)楣ば蚬潭ǎ蛇x用成熟的通用零件、精密夾具和自動(dòng)工作循環(huán)來保證加工精度的一致性。4)、研制周期短，便于設(shè)計(jì)、制造和使用維護(hù)，成本低。因?yàn)橥ㄓ没?、系列化、?biāo)準(zhǔn)化程度高，通用零件占70%

22、90%，通用件可組織批量生產(chǎn)進(jìn)行預(yù)制或外購(gòu)。5)、自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低。6)、配置靈活。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)模塊化、組合化?？砂垂ぜ蚬ば蛞?，用大量通用部件和少量專用部件靈活組成各種類型的組合機(jī)床或生產(chǎn)線；機(jī)床易于改裝；產(chǎn)品或工藝變化時(shí)，通用部件一般還可以重復(fù)利用。3.組合機(jī)床的工藝范圍組合機(jī)床加工時(shí)，工件一般不旋轉(zhuǎn)，由刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具與工件的相對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)行平面加工和孔加工兩大類工序。平面加工包括銑平面、锪（刮）平面、車端面等；孔加工包括鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔以及倒角、切槽、攻螺紋、锪沉孔、滾壓孔等。隨著綜合自動(dòng)化的發(fā)展，其工藝范圍正擴(kuò)大到車外圓、行星銑削、拉削、推削、磨削、珩磨及拋光、沖壓等工序。

23、此外，還可以完成焊接、熱處理、自動(dòng)裝配和檢測(cè)、清洗和零件分類及打印等非切削工藝。4.組合機(jī)床配置型式組合機(jī)床的通用件部件分大型和小型兩大類。所以大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床在結(jié)構(gòu)和配置型式有較大的差別。大型組合機(jī)床的配置型式多種多樣，根據(jù)配置型式，組合機(jī)床可分為單工位和多工位兩大類。其中單工位組合機(jī)床按被加工面的數(shù)量又有單面、雙面、三面和四面 4種，通常只能對(duì)各個(gè)加工部位同時(shí)進(jìn)行一次加工；多工位組合機(jī)床則有回轉(zhuǎn)工作臺(tái)式、往復(fù)工作臺(tái)式、中長(zhǎng)立柱式和回轉(zhuǎn)鼓輪式4種，能對(duì)加工部位進(jìn)行多次加工。小型組合機(jī)床的配置型式可分為單工位和多工位兩大類等。本次設(shè)計(jì)的是單工位、單面、臥式的大型組合機(jī)床。5.組合機(jī)床

24、的設(shè)計(jì)步驟 組合機(jī)床一般都是根據(jù)和用戶簽定的設(shè)計(jì)、制造合同進(jìn)行設(shè)計(jì)的。我所做的課題就是這樣的。1) 調(diào)查研究主要是對(duì)加工圖樣研究和工廠實(shí)際情況的調(diào)查研究；2) 總體方案設(shè)計(jì)，就是編制“三圖一卡”；3) 技術(shù)設(shè)計(jì)就是設(shè)計(jì)機(jī)床各專用部件正式總圖，如設(shè)計(jì)夾具，多軸箱等；4) 工作設(shè)計(jì)即繪制各個(gè)專用部件的施工圖樣、編制各部件零件明細(xì)表。六、組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)工藝方案的擬定是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一步。因?yàn)楣に嚪桨冈诤艽蟪潭壬蠜Q定了組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)配置和使用性能。因此，應(yīng)根據(jù)工件的加工要求和特點(diǎn)，按一定的原則，結(jié)合組合機(jī)床常用工藝方法，充分考慮各種影響因素，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后擬定出先進(jìn)、合理、經(jīng)濟(jì)、可靠的工藝

25、方案。1.確定組合機(jī)床工藝方案的基本原則及注意問題1.1確定組合機(jī)床工藝方案的基本原則1)、粗細(xì)加工分開原則粗加工時(shí)的切削負(fù)荷較大，切削產(chǎn)生的熱變形。較大夾緊壓力引起的工件變形以及切削振動(dòng)等，對(duì)精加工工序十分不利，影響加工尺寸精度和表面粗糙度。因此，在擬定工件一個(gè)連續(xù)的多工序工藝過程時(shí)，應(yīng)選擇粗精加工工序分開的原則。2)、工序集中原則工序集中時(shí)近代機(jī)械加工主要發(fā)展方向之一。組合機(jī)床正是基于這一原則發(fā)展而來的，即運(yùn)用多刀（相同或不同刀具）集中在一臺(tái)機(jī)床上完成一個(gè)或幾個(gè)共建的不同表面的復(fù)雜工藝過程，從而有效地提高生產(chǎn)率。因此，擬定工藝方案時(shí)，在保證工件質(zhì)量和操作維修方面的前提下，應(yīng)適當(dāng)提高工序集中

26、程度，以便減少機(jī)床臺(tái)數(shù)、占地面積和節(jié)省人力，取得理想的效果。但是，工序過于集中會(huì)使機(jī)床結(jié)構(gòu)臺(tái)復(fù)雜，增加機(jī)床設(shè)計(jì)和制造難度，機(jī)床使用調(diào)整不便，甚至影響機(jī)床是使用性能。如刀具數(shù)過多，停機(jī)率增加，反而會(huì)影響機(jī)床生產(chǎn)率，切削負(fù)載過大，當(dāng)工件剛性不足而產(chǎn)生變形會(huì)影響工件質(zhì)量。因此須全面分析多方因素，合理決定工序集中程度?？紤]的一般原則有如下兩個(gè)方面：一是適當(dāng)考慮相同類型工序的集中；二是有相對(duì)位置精度要求的工序應(yīng)集中加工。2.確定組合機(jī)床工藝方案應(yīng)注意的問題1)、按一般原則擬定工藝方案時(shí)的一些限制(1)孔間中心距的限制：根據(jù)切削扭矩計(jì)算要求，主軸軸頸和軸承外徑有一最小許用尺寸；對(duì)于螺紋孔加工還要考慮相應(yīng)攻

27、螺紋靠模的徑向尺寸限制；對(duì)于鏜孔，要考慮浮動(dòng)卡頭和導(dǎo)向尺寸或剛性主軸機(jī)構(gòu)尺寸限制。所以近距離孔能否在同一多軸箱上同一工位進(jìn)行加工，要受各類主軸允許的最小中心距限制。(2)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。又如多層壁同軸孔，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)足夠。2、其他應(yīng)注意的問題(1) 精鏜孔時(shí)用注意孔表面是否允許留有退刀刀痕。這對(duì)機(jī)床的工作循環(huán)、多軸箱和夾具結(jié)構(gòu)都有影響。如果允許螺旋形刀痕時(shí)，刀具可不停轉(zhuǎn)退刀；若只允許直線形刀痕時(shí)，刀具必須停轉(zhuǎn)后退刀；如不準(zhǔn)留有刀痕時(shí)，刀具必須先停轉(zhuǎn)、定位并使刀具或工件

28、讓刀后方可退刀。當(dāng)生產(chǎn)率許可時(shí)，刀具可按工進(jìn)速度退回，這樣既不留刀痕，又利于提高加工精度。(2) 對(duì)互相結(jié)合的量殼體零件，均應(yīng)分別從截獲面加工聯(lián)接孔。這樣能更好的保證聯(lián)結(jié)孔的位置精度，便于裝配。(3) 鉆階梯孔時(shí)，應(yīng)先鉆大孔后鉆小孔。這樣可縮短鉆小孔的長(zhǎng)度，提高生產(chǎn)率和減少小鉆頭鉆孔時(shí)折斷的事故。(4) 平面一般采用銑削加工。但空口端面常對(duì)孔有垂直度要求而加工尺寸較小時(shí)，常用鉆锪或擴(kuò)锪復(fù)合刀具加工；加工尺寸較大時(shí)常采用鏜孔車端面的方法，一次加工出孔和端面。工件內(nèi)端面可用徑向走刀的方法加工。(5) 在制定加工一個(gè)工件的幾臺(tái)成套機(jī)床或流水線的工藝方案時(shí)，應(yīng)盡可能使精加工集中在所有粗加工之后，以減少

29、內(nèi)應(yīng)力變形影響，有利于保證加工精度。攻螺紋工序應(yīng)盡量放在最后進(jìn)行，以減少油膩污垢對(duì)基面的影響。七、組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)三圖一卡 組合機(jī)床的“三圖一卡”，就是針對(duì)具體零件，在選定的工藝和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行組合機(jī)床總體方案圖樣文件設(shè)計(jì)。其內(nèi)容包括：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)算卡等。1. 被加工零件工序圖 1.1被加工零件工序圖的作用與內(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

30、外，它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的具體依據(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圖的基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床的加工內(nèi)容，并作必要的說明而繪制的。其內(nèi)容包括： 1)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。當(dāng)需要設(shè)置中間導(dǎo)向時(shí)，則應(yīng)把設(shè)置中間導(dǎo)向臨近的工件內(nèi)部肋、壁布置及有關(guān)結(jié)構(gòu)形狀和尺寸表示清楚，以便檢查工件、夾具、刀具之間是否相互干涉。2)本工序所選的定位基準(zhǔn)、夾壓部位及夾緊方向。以便據(jù)此進(jìn)行夾具的支承、定位、夾緊和導(dǎo)向等機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。3本工序加工表面的尺寸、精度、表粗糙度、形位公差等技術(shù)要求以及對(duì)上道工序的技術(shù)要求。4注明被加工零件的名稱、編號(hào)

31、、材料、硬度以及加工部位的余量。1.2被加工零件工序圖的規(guī)定幾注意事項(xiàng)(1) 繪制被加工零件工序圖的規(guī)定為使繪制被加工零件工序圖表達(dá)清晰明了，突出本工序的內(nèi)容，繪制時(shí)規(guī)定：應(yīng)按一定的比例，繪制足夠的視圖以剖面；本工序加工部位用粗實(shí)線表示，保證的加工部位尺寸及位置尺寸數(shù)值下面畫“”粗實(shí)線，如被加工零件工序圖中的，其余部位用細(xì)實(shí)線表示；定位符號(hào)用“”，并用下標(biāo)數(shù)表明消除自由度數(shù)量（如），夾壓位置符號(hào)用“”。(2) 繪制被加工零件工序圖的注意事項(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)有特殊要求時(shí)必須注明。2.加工示意圖1加工示意圖

32、的作用與內(nèi)容 加工示意圖是在工藝方案和機(jī)床總體方案初步確定的基礎(chǔ)上繪制的。是表達(dá)工藝方案具體內(nèi)容的機(jī)床工藝方案圖。它是設(shè)計(jì)刀具、輔具、夾具、多軸箱和液壓、電氣系統(tǒng)以及選擇動(dòng)力部件、繪制機(jī)床總尺寸聯(lián)系圖的主要依據(jù)；是對(duì)機(jī)床總體布局和性能的原始要求；也是調(diào)整機(jī)床和刀具所必需的重要技術(shù)文件。 加工示意圖應(yīng)表達(dá)和標(biāo)注的內(nèi)容有：機(jī)床的加工方法切削用量，工作循環(huán)和工作行程；工件、刀具及導(dǎo)向、托架及多軸箱之間的相對(duì)位置及其聯(lián)系尺寸；主軸結(jié)構(gòu)類型、尺寸及外伸長(zhǎng)度；刀具類型、數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸（直徑和長(zhǎng)度）；接桿、浮動(dòng)卡頭、導(dǎo)向裝置、攻螺紋靠模裝置等結(jié)構(gòu)尺寸；刀具、導(dǎo)向套之間的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式及

33、配合尺寸等。2.繪制加工示意圖的注意事項(xiàng)加工示意圖應(yīng)繪制成展開圖。按比例用細(xì)實(shí)線畫出工件外形。加工部位、加工表面畫粗實(shí)線。必須是工件和加工方位與機(jī)床布局相吻合。為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，同一多軸箱上結(jié)構(gòu)尺寸完全相同的主軸（即指加工表面，所用刀具及導(dǎo)向，主軸及接桿等規(guī)格尺寸、精度完全相同時(shí)）只畫一根，但必須在主軸上標(biāo)注與工件孔號(hào)相對(duì)應(yīng)的軸號(hào)。一般主軸的分布不受真實(shí)距離的限制。當(dāng)主軸彼此間很近或需設(shè)置結(jié)構(gòu)尺寸較大的裝置時(shí)，必須以實(shí)際中心距嚴(yán)格按比例畫，以便檢查相鄰主軸、刀具、輔具、導(dǎo)向等是否相互干涉。主軸應(yīng)從多軸箱端面畫起；刀具畫加工終了位置。采用標(biāo)準(zhǔn)通用結(jié)構(gòu)只畫外輪廓，但須加注規(guī)格代號(hào)；對(duì)一些專用結(jié)構(gòu)，如專用

34、的刀具、導(dǎo)向、刀桿托架、專用接桿或浮動(dòng)卡頭等，需用剖視圖表示其結(jié)構(gòu)，并標(biāo)注尺寸、配合及精度。當(dāng)軸數(shù)較多時(shí)，加工示意圖必須用細(xì)實(shí)線畫出工件加工部位分布情況簡(jiǎn)圖（向視圖），并在孔旁表明相應(yīng)號(hào)碼，以便于設(shè)計(jì)和調(diào)整機(jī)床。多面多工位機(jī)床的加工示意圖一定要分工位，按每個(gè)工位的加工內(nèi)容順序進(jìn)行繪制。并應(yīng)畫出工件在工作臺(tái)上的示意圖，以便清楚的看出工件及在不同工位與相應(yīng)多軸箱主軸的相應(yīng)位置。3.選擇刀具、導(dǎo)向及有關(guān)計(jì)算 (1)刀具的選擇 選擇刀具應(yīng)考慮工件的材質(zhì)、加工精度、表面粗糙度、排屑及生產(chǎn)率等要求。只要條件允許，應(yīng)盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)刀具。本到工序?yàn)橐淮毋@直徑為13mm的8個(gè)深為35mm的通孔，由參考文獻(xiàn)表4.3

35、-9硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆?？准庸さ毒撸ㄣ@、擴(kuò)、鉸等）的直徑與加工部位尺寸、精度相適應(yīng)，其長(zhǎng)度應(yīng)保證加工終了時(shí)刀具螺旋槽尾端離導(dǎo)向套外端面3050mm，以便利于排屑和刀具磨損后有一定的向前調(diào)整量。刀具錐柄插入接桿內(nèi)長(zhǎng)度，在繪制加工示意圖時(shí)應(yīng)注意從刀具總長(zhǎng)度中減去。 (2)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇 組合機(jī)床加工孔時(shí)，除采用剛性主軸加工外，零件上孔的位置精度是主要刀具的導(dǎo)向裝置來保證的。本到工序鉆孔就采用非剛性主軸。鉆孔類組合機(jī)床通常用固定式導(dǎo)向，其結(jié)構(gòu)、尺寸規(guī)格、布置和配合選擇見參考文獻(xiàn)表8-4、8-6。 (3)確定主軸類型、尺寸、外伸長(zhǎng)度 根據(jù)轉(zhuǎn)矩，確定主軸直徑，主軸轉(zhuǎn)矩t=15834.60（n*mm），由

36、參考文獻(xiàn)表3-4得，由于主軸是非剛性，所以，取，b=6.2；代入公式得， 表3-4得，取d=25(mm),由表3-6得，d/d=40/28(mm),主軸外伸尺寸l=115(mm),接桿莫氏圓錐號(hào)取1。(4)選擇接桿 本到工序的連接是非剛性主軸剛性連接。接桿已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。選擇時(shí)，其直徑可根據(jù)刀具尾部的莫氏錐號(hào)和主軸頭部?jī)?nèi)孔直徑選取，其長(zhǎng)度先按加工部位在外壁、加工空深最淺、孔徑又最大的主軸選取，通常先按最小長(zhǎng)度選取，由此選用其它接桿，以使多軸箱端面到工件端面的距離為最小。由參考文獻(xiàn)表8-1可選得接桿。(5)標(biāo)注聯(lián)系尺寸 首先從同一多軸箱上所有刀具中找出影響聯(lián)系尺寸的關(guān)鍵刀具，使其接桿最短，以獲得加工

37、終了時(shí)多軸箱前端面到工件端面之間所需的最小距離，并據(jù)此決定全部刀具、接桿、導(dǎo)向托架及工件之間的聯(lián)系尺寸。主軸端部必須標(biāo)注外徑和孔徑（d/d）、外伸長(zhǎng)度l；刀具結(jié)構(gòu)尺寸須標(biāo)注直徑和長(zhǎng)度；導(dǎo)向結(jié)構(gòu)尺寸須標(biāo)注直徑、長(zhǎng)度、配合；工件到夾具之間的尺寸須標(biāo)注工件離導(dǎo)套端面的距離；還必須標(biāo)注托架與夾具之間的尺寸、工件本身以及加工部位的尺寸和精度等。多軸箱端面到工件端面之間的距離是加工示意圖上最重要的尺寸。為使所設(shè)計(jì)的機(jī)床結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)盡量縮小這一距離。這一距離取決于兩方面：一是多軸箱上刀具、接桿、主軸等結(jié)構(gòu)和互相聯(lián)系所需的最小軸向尺寸；二是機(jī)床總布局所要求的聯(lián)系尺寸。這兩方面是相互制約的。(6)標(biāo)注切削用量

38、各主軸的切削用量應(yīng)標(biāo)注在相應(yīng)主軸后短。其內(nèi)容包括：主軸轉(zhuǎn)速n、相應(yīng)刀具的切削速度v、每轉(zhuǎn)進(jìn)給量和每分鐘進(jìn)給量。同一多軸箱各主軸的每分鐘進(jìn)給量是相等的，等于動(dòng)力滑臺(tái)的工進(jìn)速度，即。在本到工序中：n=630r/min,v=25.7m/min, =252mm/min。 (7)動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定 動(dòng)力部件工作循環(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，又返回到原位置的動(dòng)作過程。一般包括快速引進(jìn)、工作進(jìn)給和快速退等動(dòng)作。有時(shí)還有中間停止、多次往復(fù)進(jìn)給、跳躍進(jìn)給、死擋鐵停留等特殊要求。 1)工作進(jìn)給長(zhǎng)度的確定 組合機(jī)床有第一工作進(jìn)給和第二工作進(jìn)給之分。前者用于鉆、擴(kuò)、鉸和鏜孔等工序

39、；后者常用于鉆或擴(kuò)孔之后需要進(jìn)行锪平面、倒大角等工序。工作進(jìn)給長(zhǎng)度，應(yīng)等于加工部位長(zhǎng)度l（多軸加工時(shí)按長(zhǎng)孔計(jì)算）與刀具切入長(zhǎng)度和切出長(zhǎng)度之和。即= ，切入長(zhǎng)度一般為510mm，根據(jù)工件端面的誤差情況確定。切出長(zhǎng)度由參考文獻(xiàn)表3-7可得。，取=8(mm)。 2)快速引進(jìn)長(zhǎng)度的確定 快速引進(jìn)是指動(dòng)力部件把刀具送到工作進(jìn)給位置，其長(zhǎng)度按具體情況確定。在加工雙層或多層壁孔徑相同的同軸孔系時(shí)，可以采用跳躍進(jìn)給加工，即在加工玩第一層壁后，動(dòng)力部件再次快速引進(jìn)到位，在加工第二層孔壁，以縮短循環(huán)時(shí)間。 3)快速退回長(zhǎng)度的確定 快速退回的長(zhǎng)度等于快速引進(jìn)和工作進(jìn)給長(zhǎng)度之和。一般在固定式夾具鉆孔或擴(kuò)孔的機(jī)床上，動(dòng)

40、力部件快速退回的行程，只要把所有的刀具都退至導(dǎo)套內(nèi)，不影響工件的裝卸就行了。但對(duì)于夾具需要回轉(zhuǎn)或移動(dòng)的機(jī)床，動(dòng)力部件快速退回的行程必須把刀具、托架、活動(dòng)鉆模板及定位銷都退離到夾具運(yùn)動(dòng)可能碰到的范圍之外。 4)動(dòng)力部件總行程的確定 動(dòng)力部件的總行程除了滿足工作循環(huán)向前和向后所需的行程外，還要考慮因刀具磨損或補(bǔ)償制造、安裝誤差，動(dòng)力部件能夠向前調(diào)節(jié)的距離（即前備量）和刀具裝卸以及刀具從接桿中或接桿連同刀具一起從主軸孔中取出時(shí)，動(dòng)力部件需后退的距離（刀具退離夾具導(dǎo)套外端面的距離應(yīng)大于接桿插入主軸孔內(nèi)或刀具插入接桿內(nèi)的長(zhǎng)度，即后備量）。因此，動(dòng)力部件的總行程為快退行程與前后備量之和。 (8)其它應(yīng)注意

41、的問題1)加工示意圖應(yīng)與機(jī)床實(shí)際加工狀態(tài)一致。表示出工件安裝狀態(tài)及主軸加工方法。 2)圖中尺寸應(yīng)標(biāo)注完整，尤其是從多軸箱端面至刀尖的軸向尺寸鏈應(yīng)齊全，一邊于檢查行程或調(diào)整機(jī)床。圖中應(yīng)表示出機(jī)床動(dòng)力部件的工作循環(huán)圖及各行程的長(zhǎng)度。3)加工示意圖有必要的說明。如被加工零件的名稱圖號(hào)、材料、硬度、加工余量、毛坯要求、是否加冷卻液及其它特殊的工作要求。3.機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖1. 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的作用與內(nèi)容機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據(jù)的，并按初步選定的主要通用部件以及確定的專用部件的總體結(jié)構(gòu)而繪制的。是用來表示機(jī)床的配置型式、主要構(gòu)成及各部件安裝位置、相互聯(lián)系、運(yùn)動(dòng)關(guān)系和操作方

42、位的總體布局圖。用以檢驗(yàn)各部件相對(duì)位置及尺寸聯(lián)系能否滿足加工要求和通用部件的選擇是否合適；它為多軸箱、夾具等專用部件設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)；它可以看成是機(jī)床總體外觀圖。由其輪廓尺寸、占地面積、操作方式等可以檢驗(yàn)是否適應(yīng)用戶場(chǎng)使用環(huán)境。機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖表示的內(nèi)容： 1) 表明機(jī)床的配置型式和總布局 以適當(dāng)數(shù)量的視圖（一般至少兩個(gè)視圖，主視圖應(yīng)選擇機(jī)床實(shí)際加工狀態(tài)），用同一比例畫出各主要部件的外廓形狀和相關(guān)位置。表明機(jī)床基本型式（臥式、立式或復(fù)合式、單面或多面加工、單工位或多工位）及操作者的位置等。 2) 完整齊全的各部件的主要裝配關(guān)系和聯(lián)系尺寸、專用部件的主要輪廓尺寸、運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)極限位置及各滑臺(tái)工

43、作循環(huán)總的工作行程和前后行程備量尺寸。3) 標(biāo)注主要通用部件的規(guī)格代號(hào)和電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、功率及轉(zhuǎn)速，并標(biāo)出機(jī)床分組編號(hào)及組件名稱，全部組件應(yīng)包括機(jī)床全部通用及專用零部件，不得遺漏。4) 標(biāo)明機(jī)床驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及安裝規(guī)程。2. 繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖之前應(yīng)確定主要內(nèi)容(1) 選擇動(dòng)力部件 動(dòng)力部件的選擇主要是確定動(dòng)力箱（或各種工藝切削頭）和動(dòng)力滑頭。根據(jù)以定的工藝方案和機(jī)床配置型式并結(jié)合使用及修理等因素，確定機(jī)床為臥式單面單工位液壓傳動(dòng)組合機(jī)床，液壓滑臺(tái)工作進(jìn)給，選用配套的動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)多軸箱鉆孔主軸。動(dòng)力箱規(guī)格與滑臺(tái)匹配，其驅(qū)動(dòng)功率主要依據(jù)多軸箱所需傳遞的切削功率來選用。在不需要精確計(jì)算多軸箱功率或多軸箱尚

44、未設(shè)計(jì)出來之前，可按下列簡(jiǎn)化公式進(jìn)行估算： 式中消耗于各主軸的切削功率的總和，單位為kw； 多軸箱的傳動(dòng)功率，加工黑色金屬時(shí)取0.80.9，加工有色金屬取0.70.8；主軸數(shù)多、傳動(dòng)復(fù)雜時(shí)取小值、反之取大值。本工序中多軸箱選1td50iv動(dòng)力驅(qū)動(dòng)箱；所以由上述公式得： 所以，動(dòng)力機(jī)選y160m-4型，功率為11kw根據(jù)切削用量，計(jì)算總進(jìn)給力，并根據(jù)所需的最小進(jìn)給速度、工作行程、結(jié)合多軸箱輪廓尺寸，考慮工作穩(wěn)定性，選用1hy50-ia型液壓滑臺(tái)，以及相配套的側(cè)底座，本到工序選1cc501型。必須注意：當(dāng)某一規(guī)格的動(dòng)力部件的功率或進(jìn)給力不能滿足要求時(shí)，但又相差不大時(shí)，不要輕易選用大一規(guī)格的動(dòng)力部件

45、，而應(yīng)以不影響加工精度和效率為前提，適當(dāng)降低關(guān)鍵性刀具的切削用量或?qū)⒌毒咤e(cuò)開加工，以降低功率和進(jìn)給力。為保證機(jī)床在加工過程中進(jìn)給的穩(wěn)定性，選擇動(dòng)力部件還應(yīng)考慮各刀具的合力作用點(diǎn)應(yīng)在多軸箱和動(dòng)力箱的結(jié)合面內(nèi)，并進(jìn)可能縮小合力作用線與滑臺(tái)（或絲杠）垂直中心面之間的距離，以減少顛簸力矩。 (2) 確定機(jī)床裝料高度h 裝料高度一般是指工件安裝基面至地面的垂直距離。在確定機(jī)床裝料高度時(shí)，首先要考慮人工操作的方便性；對(duì)于流水線要考慮車間運(yùn)送工件的滾道高度；對(duì)于自動(dòng)線要考慮中間底座的足夠高度，以便允許內(nèi)腔通過隨行夾具返回系統(tǒng)或冷卻排屑系統(tǒng)。其次是機(jī)床內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸限制和剛度要求。如工件最低孔位置、多軸箱允許的

46、最低主軸的高度和通用部件、中間底座和夾具底座基本尺寸的限制等?？紤]上述剛度結(jié)構(gòu)功能和使用要求等因素，新頒國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)裝料高度為1060mm，與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)iso一致。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)常在8501060mm之間選取。本工序加工用單機(jī)使用的機(jī)床，工件最低孔徑為129mm，滑臺(tái)高度為360mm，側(cè)底座高度為630mm，取裝料高度為1040mm。 (3) 確定夾具輪廓尺寸 主要確定夾具底座的長(zhǎng)、寬、高的尺寸。工件的輪廓尺寸和形狀是確定夾具底座輪廓尺寸的基本依據(jù)。具體要考慮定位、限位、夾緊機(jī)構(gòu)、刀具導(dǎo)向裝置以及夾具底座排屑和安裝等方面的空間和面積需要。夾具底座的高度尺寸，一方面要保證其有足夠的剛度，同時(shí)要考慮機(jī)床的裝

47、料高度、中間底座的剛度、排屑的方便性和便于設(shè)置定位、夾緊機(jī)構(gòu)。而本工序夾具體的長(zhǎng)為855mm、寬為340mm、高為315mm。對(duì)于較復(fù)雜的夾具，繪制聯(lián)系尺寸總圖之前應(yīng)繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖，以便于確定夾具的主要技術(shù)參數(shù)、基本結(jié)構(gòu)方案及其外形控制尺寸。因此，總設(shè)計(jì)也稱為“四圖一卡”設(shè)計(jì)。 (4) 確定中間底座的尺寸 中間底座的輪廓尺寸，在長(zhǎng)寬方向應(yīng)滿足夾具的安裝要求。它在加工方向的尺寸，實(shí)際以由加工示意圖所確定，圖中已規(guī)定了機(jī)床在加工終了時(shí)工件端面距多軸箱前端面的距離，在本道工序的加工中為213.5mm。由此，根據(jù)選定的動(dòng)力箱、滑臺(tái)、側(cè)底座等標(biāo)準(zhǔn)的位置關(guān)系，考慮到滑臺(tái)的前備量，通過尺寸鏈就可以計(jì)算確定

48、中間底座在加工方向的尺寸，本道工序前備量取20mm。算出的長(zhǎng)度應(yīng)圓整，并按r20優(yōu)選系數(shù)選用。應(yīng)注意，考慮到毛坯誤差和裝配偏移，中間底座支承夾具底座的空余邊緣尺寸。當(dāng)機(jī)床不用冷卻液時(shí)不要小于1015mm；使用冷卻液時(shí)不小于70100mm。還須注意：當(dāng)加工終了時(shí)，多軸箱與夾具輪廓間應(yīng)有足夠的距離，以便于調(diào)整和維修，并應(yīng)留有一定的前備量（一般不小于1520mm）。確定中間底座的高度方向時(shí)，應(yīng)注意機(jī)床的剛性要求、冷卻排屑系統(tǒng)要求以及側(cè)底座連接尺寸要求。裝料高度和夾具底座要求（含支承塊）確定后，中間底座的高度就已經(jīng)確定，本工序中間底座的長(zhǎng)為800mm、寬為900mm、高為630mm。由參考文獻(xiàn)表2-5

49、以及以上材料綜合可得。(5) 確定多軸箱輪廓尺寸 標(biāo)準(zhǔn)通用鉆、鏜類多軸箱的厚度是一定的、臥式為325mm，立式為340mm。因此，確定多軸箱的尺寸，主要是確定多軸箱的寬度b和高度h及最低主軸高度。如下圖所示，被加工零件輪廓以點(diǎn)劃線表示，多軸箱輪廓尺寸用粗實(shí)線表示。多軸箱寬度b、高度h的大小主要與被加工零件孔的分布位置有關(guān)，可按下列公式確定： 式中 b 工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離，單位為mm； 最邊緣主軸中心至箱體外壁的距離，單位為mm； 工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔之間的距離，單位為mm； 主軸箱最低主軸高度，單位為mm。b和h為已知尺寸。為保證多軸箱內(nèi)有足夠安排齒輪的空間，推薦7010

50、0mm。多軸箱的最低主軸高度必須考慮與與工件最低孔位置、機(jī)床裝料高度h、滑臺(tái)高度、側(cè)底座高度等尺寸之間的關(guān)系而確定。本道工序中，h=1040(mm), 。對(duì)于臥式組合機(jī)床，要保證潤(rùn)滑油不致從主軸襯套出泄露到箱外，推薦85140mm。本道工序的計(jì)算如下： = =129+1040-（0.5+360+630）=178.5mm若取，則可求出多軸箱的輪廓尺寸；由此按通用箱體系列尺寸標(biāo)準(zhǔn)，選定多軸箱廓尺寸，本道工序?yàn)椤?. 繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸總的注意事項(xiàng)機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖應(yīng)按機(jī)床加工終了狀態(tài)繪制。圖中應(yīng)畫出機(jī)床各部件的長(zhǎng)、寬、高方向的相對(duì)位置聯(lián)系尺寸及動(dòng)力部件退至起始位置尺寸（動(dòng)力部件起始位置畫虛線）；畫出動(dòng)

51、力部件的總行程和工作循環(huán)圖；應(yīng)注明通用部件的型號(hào)、規(guī)格和電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、功率及轉(zhuǎn)速；對(duì)機(jī)床各組成部分標(biāo)注分組編號(hào)。當(dāng)工件上加工部位對(duì)工件中心不對(duì)稱時(shí)，應(yīng)注明動(dòng)力部件中心線同夾具中心線的偏移量，圖中的偏移量為793.5mm。對(duì)機(jī)床單獨(dú)安裝的液壓站和電器控制柜及控制臺(tái)等設(shè)備也應(yīng)確定安裝位置。繪制機(jī)床聯(lián)系總圖時(shí)，各部件應(yīng)嚴(yán)格按同一比例繪制，并仔細(xì)檢查長(zhǎng)、寬、高三個(gè)坐標(biāo)方向的尺寸鏈均要封閉。在機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖中，高度方向的尺寸鏈應(yīng)封閉，即工件安裝后其最低孔軸的中心線與地面的距離（等于裝料高度h和工件最低孔與夾具安裝基面間距之和），必須與多軸箱相應(yīng)的最低主軸軸線與地面的間距相等，即應(yīng)滿足下列等式： （10

52、40+129）mm=（630+360+0.5+178.5）mm=1169mm同樣，機(jī)床加工方向從工件中心到夾具、多軸箱滑臺(tái)、再由滑臺(tái)返回到滑座前端、側(cè)底座、中間底座、工件中心的尺寸鏈也應(yīng)封閉。3. 機(jī)床分組為了便于設(shè)計(jì)和組織生產(chǎn)，組合機(jī)床各部件和裝置按不同的功能劃分編組。組號(hào)劃分規(guī)定如下：1）第1019組支撐部件。一般由通用的側(cè)底座、立柱及其底座和專用中間底座等組成。2）第2029組夾具及輸送設(shè)備。夾具時(shí)組合機(jī)床主要的專用部件，常編制為20組，包括工件定位加緊及固定導(dǎo)向部分。對(duì)于一些獨(dú)立性較強(qiáng)的活動(dòng)鉆模板、攻螺紋模板、自動(dòng)夾壓機(jī)構(gòu)、自動(dòng)上下料裝置等常單獨(dú)編組。移動(dòng)工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)臺(tái)等輸送設(shè)備，如果

53、屬通用部件，則可納入夾具組，明細(xì)表中列出通用部件型號(hào)即可，如果專用則單獨(dú)成組編號(hào)。3）第3039組電氣設(shè)備。電氣設(shè)計(jì)常編為30組，包括原理圖、連線圖和安裝圖等設(shè)計(jì)，專用操作臺(tái)、控制柜等另編組號(hào)。4）第4049組傳動(dòng)裝置。包括機(jī)床中所有動(dòng)力部件如滑臺(tái)、動(dòng)力箱等通用部件，編號(hào)為40組，其余須修改部分內(nèi)容或?qū)Ｓ玫膫鲃?dòng)設(shè)備則單獨(dú)編組。5）第5059組液壓和氣動(dòng)裝置。6）第6069組刀具、工具、量具和輔助工具等。7）第7079組多軸箱及其附屬部件。8）第8089組冷卻、排屑及潤(rùn)滑裝置。9）第9099組電氣、液壓、氣動(dòng)等各種控制擋鐵。 4. 機(jī)床生產(chǎn)率卡計(jì)算根據(jù)加工示意圖所確定的工作循環(huán)及切削用量等，就可以計(jì)算機(jī)床生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計(jì)算卡。生產(chǎn)率計(jì)算卡是反映機(jī)床生產(chǎn)節(jié)拍或?qū)嶋H生產(chǎn)率和切削用量、動(dòng)作時(shí)間、生產(chǎn)綱領(lǐng)及負(fù)荷率等關(guān)系的技術(shù)文件。它是用戶驗(yàn)收機(jī)床生產(chǎn)效率的重要依據(jù)。1. 理想生產(chǎn)率q理想生產(chǎn)率q（單位為件/h）是指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng)a（包括備品及廢品）所要求的機(jī)床生產(chǎn)率。它與全年工時(shí)總數(shù)有關(guān)，一般情況下，單班制取2350h,則 （件/h） 2.實(shí)際生產(chǎn)率實(shí)際生產(chǎn)率（單位為件/h）是指所設(shè)計(jì)機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可生產(chǎn)的零件數(shù)量。即 單式中 單生產(chǎn)一個(gè)零件所需的時(shí)間（