機械制造課程設(shè)計水泵連接座加工工藝規(guī)程編制及組合機床設(shè)計參考Word

1、目 錄第一章 前 言3第二章 組合機床概述 4第三章 零件的分析及工藝規(guī)程編制53.1 零件的分析53.1.1 零件的作用53.1.2. 零件的工藝分析63.2 工藝規(guī)程設(shè)計63.2.1 確定毛坯的制造形式63.2.2.基面的選擇73.2.3.制定工藝路線73.2.4.機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 83.2.5. 確定切削用量及基本工時9第四章 組合機床設(shè)計274.1 “三圖一卡”的設(shè)計274.1.1被加工零件工序圖274.1.2加工示意圖284.1.3 機床聯(lián)系尺寸圖304.1.4機床生產(chǎn)率計算卡374.2通用多軸箱的設(shè)計384.2.1繪制多軸箱設(shè)計的原始依據(jù)圖384.2.2 主軸

2、、齒輪的確定及動力計算394.2.3多軸箱傳動設(shè)計424.2.4多軸箱總圖繪制46第五章 結(jié) 論48第六章 致 謝 49第七章 參考文獻 50摘 要：組合機床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以按工件特定形狀和加工工藝設(shè)計的專用部件和夾具，組成的半自動或自動專用機床。它具有高效率和設(shè)計生產(chǎn)周期短等優(yōu)點。在組合機床的設(shè)計過程中，工藝方案的擬訂是組合機床設(shè)計的關(guān)鍵一步。因為工藝方案在很大程度上決定了組合機床的結(jié)構(gòu)配置和使用性能。在確定組合機床的工藝方案后，首要的工作就是組合機床的總體設(shè)計，也即是“三圖一卡”的設(shè)計，其內(nèi)容包括被加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸總圖和編制生產(chǎn)率計算卡。余下的工作就是多軸箱

3、的設(shè)計和一些相關(guān)輔助設(shè)備的設(shè)計。關(guān)鍵詞：組合機床 工藝卡 多軸箱第一章 前 言畢業(yè)設(shè)計是大學學習的最后一個環(huán)節(jié)，是在我們學完了大學的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及所有專業(yè)課之后進行的，是對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，為以后我們進入工作崗位奠定了堅實的基礎(chǔ)。在這次的畢業(yè)論文選題上我選擇了組合機床這個課題，這是一個較為成熟的課題。組合機床是根據(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機床，對被加工零件特定工序進行加工的一種高效率機床。在組合機床加工時，一般工件不動，由切削刀具作主運動和進給運動，可保證最大的工藝可能性。同時可采用多刀從多面

4、進行多工序加工，達到很高的工序集中程度。對許多大型工件和形狀復雜的工件在一臺機床上不能完成全部加工時，可采用若干臺組合機床組成流水或自動線，依次地對工件進行加工，完成全部加工工序。組合機床大多用于加工大批大量生產(chǎn)中的箱體和箱蓋類工件，我這次設(shè)計的組合機床就是8000件/年水泵連接座上的鉆孔用的。與一般專業(yè)用機床相比，組合機床具有加工效率高、自動化程度高、通用化程度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定、設(shè)計制造周期短、價格便宜、改裝方便等一系列優(yōu)點。就我個人而言，我希望通過這次設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，為以后能夠很好的走入工作崗位打下一個良好的基礎(chǔ)。由于能力

5、有限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。第二章 組合機床概述組合機床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以按工件特定形狀和加工工藝設(shè)計的專用部件和夾具，組成的半自動或自動專用機床。組合機床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方式，生產(chǎn)效率比通用機床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標準化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計和制造周期。因此，組合機床兼有低成本和高效率的優(yōu)點，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動生產(chǎn)線。組合機床一般用于加工箱體類或特殊形狀的零件。加工時，工件一般不旋轉(zhuǎn)，由刀具的旋轉(zhuǎn)運動和刀具與工件的相對進給運動，來實現(xiàn)鉆孔、擴孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面

6、、切削內(nèi)外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機床采用車削頭夾持工件使之旋轉(zhuǎn)，由刀具作進給運動，也可實現(xiàn)某些回轉(zhuǎn)體類零件(如飛輪、汽車后橋半軸等)的外圓和端面加工。二十世紀70年代以來，隨著可轉(zhuǎn)位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動檢測和刀具自動補償技術(shù)的發(fā)展，組合機床的加工精度也有所提高。銑削平面的平面度可達0.05毫米1000毫米，表面粗糙度可低達2.50.63微米；鏜孔精度可達IT76級，孔距精度可達O.03O.02微米。專用機床是隨著汽車工業(yè)的興起而發(fā)展起來的。在專用機床中某些部件因重復使用，逐步發(fā)展成為通用部件，因而產(chǎn)生了組合機床。最早的組合機床是1911年在美國制成的，用于加工汽車零件。初期

7、，各機床制造廠都有各自的通用部件標準。為了提高不同制造廠的通用部件的互換性，便于用戶使用和維修，1953年美國福特汽車公司和通用汽車公司與美國機床制造廠協(xié)商，確定了組合機床通用部件標準化的原則，即嚴格規(guī)定各部件間的聯(lián)系尺寸，但對部件結(jié)構(gòu)未作規(guī)定。通用部件按功能可分為動力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件五類。動力部件是為組合機床提供主運動和進給運動的部件。主要有動力箱、切削頭和動力滑臺。支承部件是用以安裝動力滑臺、帶有進給機構(gòu)的切削頭或夾具等的部件，有側(cè)底座、中間底座、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、環(huán)形分度回轉(zhuǎn)

8、工作臺、分度鼓輪和往復移動工作臺等。控制部件是用以控制機床的自動工作循環(huán)的部件，有液壓站、電氣柜和操縱臺等。輔助部件有潤滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。為了使組合機床能在中小批量生產(chǎn)中得到應(yīng)用，往往需要應(yīng)用成組技術(shù)，把結(jié)構(gòu)和工藝相似的零件集中在一臺組合機床上加工，以提高機床的利用率。這類機床常見的有兩種，可換主軸箱式組合機床和轉(zhuǎn)塔式組合機床。組合機床未來的發(fā)展將更多的采用調(diào)速電動機和滾珠絲杠等傳動，以簡化結(jié)構(gòu)、縮短生產(chǎn)節(jié)拍；采用數(shù)字控制系統(tǒng)和主軸箱、夾具自動更換系統(tǒng)，以提高工藝可調(diào)性；以及納入柔性制造系統(tǒng)等。第三章 零件的分析及工藝規(guī)程編制3.1 零件的分析3.1.1 零件的作用題目所給定的零件

9、是離心式微電機水泵連接座（見零件圖及三維造型圖），它位于水泵殼和電動機座的中間部位，主要起連接作用。零件上有四個孔，左端125h6外圓與水泵泵殼連接，水泵葉輪在100H7的孔內(nèi)，右端121h7外圓與電動機機座連接，40H6孔與軸承配合。3.1.2. 零件的工藝分析連接座共有兩組加工表面，它們之間有一定的位置要求，現(xiàn)分述如下：以40mm孔為中心的加工表面這一組的加工表面包括：40+00.016mm的孔及其端面, 32mm的孔，17.5的孔。另一組加工表面包括：1250-0.025mm的外圓、端面和倒角，100+00.035mm的端面，厚度為8mm的臺階左端面，厚度為6mm的臺階右端面，1210-

10、0.010mm的外圓、端面和倒角，6個7mm的光孔。這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：厚度為8的臺階左端面和1250-0.025mm的端面對尺寸為40+00.016mm的孔的軸線圓跳動公差為0.05mm。尺寸為1250-0.025mm的外圓和尺寸為100+00.035mm孔對尺寸為40+00.016mm的孔的軸線圓跳動公差為0.05mm。厚度為6mm的臺階右端面對尺寸為40+00.016mm的孔的軸線圓跳動公差為0.05mm。尺寸為1210-0.010mm的外圓對尺寸為40+00.016mm的孔的軸線圓跳動公差為0.04mm。由以上分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一

11、組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證它們之間的位置精度要求。3.2 工藝規(guī)程設(shè)計3.2.1 確定毛坯的制造形式零件的材料為HT200，零件在工作過程中只起到一個連接的作用，由于零件年產(chǎn)量為8000件，已達到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，因此選用鑄造件。3.2.2.基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。粗基準的選擇：根據(jù)粗基準的選用原則（便于工件裝夾的原則，為了保證定位準確、夾緊可靠，要求選用的粗基準盡可能平整、

12、光潔和有足夠大的尺寸，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆冒口或其他缺陷），本零件的1250-0.025mm的端面面積較大，現(xiàn)選擇這個端面作為粗基準。利用一個吸盤作為主要定位面，消除Z向的移動，X,Y向的轉(zhuǎn)動，然后再利用T型螺栓，以消除Z向的轉(zhuǎn)動，X，Y向的移動，達到完全定位。精基準的選擇主要應(yīng)該考慮基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。3.2.3.制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點應(yīng)該是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生

13、產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降?，F(xiàn)經(jīng)分析得出粗精加工工藝路線如下：工序I 擴40的孔，以125的端面為粗基準，選用Z5150立式鉆床。工序II 锪鉆32的孔，以125的端面為粗基準，選用Z5150立式鉆床。工序III 鉆17.5的孔，以125的端面為粗基準，選用Z5150立式鉆床。工序IV 粗車125的端面、外圓，厚度為8的臺階左端面，121的端面、外圓，厚度為6的臺階右端面，粗車100孔的端面,以40的孔及端面定位，選用C620-1臥式車床。工序V 半精車125的端面、外圓，厚度為8的臺階左端面，121的端面、外圓，厚度為6的臺階右端面，并分別對125和121進行

14、倒角，以40的孔及端面定位，選用C620-1臥式車床。工序VI 粗銑40孔的端面，以121的端面為基準,選用X5032立式銑床。 工序VII 鉆6個7的孔，選用專用組合機床夾具加工，以40的孔及端面定位工序VIII 清洗，去毛刺。工序IX 終檢。以上工藝過程詳見附圖“機械加工工藝過程綜合卡片”。3.2.4.機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“離心式微電機水泵連接座”零件材料為HT200，抗壓強度為588-785Mpa,抗切強度為243Mpa,彈性模量為78-108Gpa，疲勞極限為88-108Mpa，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用鑄造件進行鑄造毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面

15、的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：外圓表面（125及121）對于125的外圓加工長度為9，表面粗糙度值要求為Ra3.2較高，需要進行半精車，所以需預留一定的加工余量?，F(xiàn)取外圓表面的直徑為130。125表面為自由尺寸公差，此時直徑余量2Z=5mm以能滿足加工要求。同理，對于121的外圓我們?nèi)∶鳛?26。外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差（125的端面、121的端面，厚度分別為8和6的臺階端面）查機械制造工藝手冊（以下簡稱工藝手冊）表2.2-4鑄件機械加工余量，長度方向的余量值規(guī)定為2.0-2.5mm，現(xiàn)取2.0。這樣各個尺寸分別為預留2mm。40的孔毛坯為預留孔，38孔的精度為IT6

16、，參照工藝手冊表2.3-9確定工序尺寸及余量為 擴鉆： 40 2Z=217.5 鉆孔： 12 2Z=12 鉆孔： 17.5 2Z=5.5“離心式微電機水泵連接座”的鑄件毛坯圖見毛坯圖。3.2.5. 確定切削用量及基本工時工序I 擴40的孔根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量及切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進給量與切削速度之間關(guān)系為：式中加工實心孔時的切削用量。現(xiàn)已知=0.56mm/r (加工工藝手冊10.4-2)=19.25m/min (加工工藝手冊10.4-9)并令 按機床選取 ns=61.3(r/min) 按機床選取nw=61r/min所以實際切削速度為 =7.66(m/min

17、)切削工時=0.397(min)其中：切入=1.5mm, 切出=1mm, =16mm工序II 锪鉆32的孔根據(jù)有關(guān)資料介紹，锪鉆孔時的進給量及切削速度約為鉆孔時的，故: =0.187mm/r 按機床取0.19mm/r =6.42m/min 按機床選取nw=64r/min,所以實際切削速度為切削工時 其中： 切入mm 切出mm mm工序III 鉆17.5的孔 (見加工工藝表10.4-2) 按機床選取，所以實際切削速度為：切削工時 其中：切入=1.5mm, 切出=1mm, =5mm工序IV 粗車125的端面、外圓，厚度為8的臺階左端面，121的端面、外圓，厚度為6的臺階右端面, 100的端面。本工

18、序采用計算法確定切削用量。1. 加工條件工件材料： HT200，時效處理，鑄造。加工要求：粗車125的外圓及121的外圓，；粗車125的端面、厚度為8的臺階左端面、厚度為6的臺階右端面，；粗車121的端面，機床： C620-1臥式車床。刀具： 刀片材料YG6，刀桿尺寸2. 計算切削用量 粗車125的端面已知毛坯長度方向的加工余量為2，但實際上臺階處還有2mm的加工余量，故此時實際端面最大加工余量可按=4考慮，分兩次加工，精加工預留1mm，粗加工進給量 根據(jù)切削用量簡明手冊（第3版）（以下簡稱簡明手冊）表1.4，當?shù)稐U尺寸為16mm25mm，以及工件直徑為100mm時 按C620-1車床說明書（

19、見切削手冊表1.30）取 計算切削速度按機械加工工藝手冊表8.4-8，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min） 其中：所以 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床說明書（見工藝手冊表4.2-8）與210相近的機床轉(zhuǎn)速為及，現(xiàn)取所以實際切削速度切削工時，按工藝手冊表6.2-1 粗車厚度為8的臺階左端面毛坯長度方向最大加工余量，分為粗車和半精車兩次完成，其中粗加工分兩次加工，計，走刀兩次。 進給量 根據(jù)切削用量簡明手冊（第3版）表1.4，當?shù)稐U尺寸為，以及工件直徑為149時 按C620-1車床說明書（見切削手冊表1.30）取 計算切削速度按切削手冊表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min）其中

20、：所以 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床說明書（見工藝手冊表4.2-8）與191.5相近的機床轉(zhuǎn)速為及，現(xiàn)取所以實際切削速度 切削工時，按工藝手冊表6.2-1 粗車125的外圓，同時應(yīng)校驗機床功率及進給機構(gòu)強度。 切削深度 單邊余量Z=2mm，可一次切除。 進給量 根據(jù)切削手冊表1.4，選用1.0mm/r。 計算切削速度 見切削手冊表1.27其中：所以 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床選取所以實際切削速度 檢驗機床功率 主切削力按切削手冊表1.29所示公式計算 其中： 所以切削時消耗功率為 由切削手冊表1.30中的C620-1機床說明書可知，C620-1主電機功率為7.8kW,當主軸轉(zhuǎn)速為184r/min時，

21、主軸傳遞的最大功率為5.9kW，所以機床功率足夠，可以正常加工，完全滿足需求。 校驗機床進給系統(tǒng)強度 以知主切削力，徑向切削力 按切削手冊表1.29所示的公式計算 其中： 所以 而軸向切削力 其中： 軸向切削力為取機床導軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)，則切削力在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用力為而機床縱向進給機構(gòu)可承受的最大縱向力為（見切削手冊表1.30），故機床進給系統(tǒng)可正常工作。切削工時其中 所以 粗車厚度為6的臺階右端面 毛坯長度方向最大加工余量，分為粗車和半精車兩次完成，其中粗加工分兩次加工，計，走刀兩次。進給量 根據(jù)切削用量簡明手冊（第3版）表1.4，當?shù)稐U尺寸為，以及工件直徑為130時 按C

22、620-1車床說明書（見切削手冊表1.30）取 計算切削速度按切削手冊表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min）其中：所以 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床說明書（見工藝手冊表4.2-8）與210相近的機床轉(zhuǎn)速為及，現(xiàn)取所以實際切削速度 切削工時，按工藝手冊表6.2-1 粗車121的端面已知毛坯長度方向的加工余量為2，但實際上臺階處還有2mm的加工余量，故此時實際端面最大加工余量可按=4考慮，分兩次加工，精加工預留1mm，粗加工進給量 根據(jù)切削用量簡明手冊（第3版）（以下簡稱簡明手冊）表1.4，當?shù)稐U尺寸為16mm25mm，以及工件直徑為100mm時按C620-1車床說明書（見切削手冊表

23、1.30）取 計算切削速度按機械加工工藝手冊表8.4-8，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min） 其中：所以 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床說明書（見工藝手冊表4.2-8）與210相近的機床轉(zhuǎn)速為及，現(xiàn)取所以實際切削速度切削工時，按工藝手冊表6.2-1 粗車121的外圓，同時應(yīng)校驗機床功率及進給機構(gòu)強度。 切削深度 單邊余量Z=2mm，可一次切除。 進給量 根據(jù)切削手冊表1.4，選用1.0mm/r。 計算切削速度 見切削手冊表1.27其中：所以 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床選取所以實際切削速度 檢驗機床功率 主切削力按切削手冊表1.29所示公式計算 其中： 所以 切削時消耗功率為 由切削手冊表1.

24、30中的C620-1機床說明書可知，C620-1主電機功率為7.8kW,當主軸轉(zhuǎn)速為184r/min時，主軸傳遞的最大功率為5.9kW，所以機床功率足夠，可以正常加工，完全滿足需求。 校驗機床進給系統(tǒng)強度 以知主切削力，徑向切削按切削手冊表1.29所示的公式計算 其中： 所以 而軸向切削力 其中： 軸向切削力 取機床導軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)，則切削力在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用力為而機床縱向進給機構(gòu)可承受的最大縱向力為（見切削手冊表1.30），故機床進給系統(tǒng)可正常工作。切削工時其中 所以 粗車100的端面已知毛坯長度方向的加工余量為5，分兩次加工，粗加工進給量 根據(jù)切削用量簡明手冊（第3版）

25、（以下簡稱簡明手冊）表1.4，當?shù)稐U尺寸為16mm25mm，以及工件直徑為100mm時 按C620-1車床說明書（見切削手冊表1.30）取 計算切削速度按機械加工工藝手冊表8.4-8，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min） 其中：所以 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床說明書（見工藝手冊表4.2-8）與210相近的機床轉(zhuǎn)速為及，現(xiàn)取所以實際切削速度切削工時，按工藝手冊表6.2-1 工序V 半精車125的端面、外圓，厚度為8的臺階左端面，121的端面、外圓，厚度為6的臺階右端面,并對125和121的外圓倒角。本工序采用計算法確定切削用量。 半精車125的端面已知精加工預留1mm，分兩次加工。計算切削

26、速度按機械加工工藝手冊表8.4-8，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min） 其中：所以 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床說明書（見工藝手冊表4.2-8）所以實際切削速度切削工時，按工藝手冊表6.2-1 半精車厚度為8的臺階左端面已知精加工的預留量為，計，走刀兩次。計算切削速度按切削手冊表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min）其中：所以 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床說明書（見工藝手冊表4.2-8）所以實際切削速度 切削工時，按工藝手冊表6.2-1 半精車125的外圓。 切削深度 單邊余量Z=0.5mm，走刀兩次。 進給量 根據(jù)切削手冊表1.4，選用0.4mm/r。 計算切削速度 見切削

27、手冊表1.27其中：所以 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床選取所以實際切削速度切削工時其中 所以 125倒角根據(jù)手冊和機床取進給量（見切削手冊表1.8），當采用硬質(zhì)合金刀具時取切削速度為，則按機床說明書取，則此時的切削速度為 切削工時 半精車厚度為6的臺階右端面已知精加工的預留量為，計，走刀兩次。計算切削速度按切削手冊表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min）其中：所以 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床說明書（見工藝手冊表4.2-8） 所以實際切削速度切削工時，按工藝手冊表6.2-1 半精車121的端面精加工預留1mm， ，走刀兩次。計算切削速度按機械加工工藝手冊表8.4-8，切削速度的計算公式

28、為（壽命選T=60min） 其中：所以 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床說明書（見工藝手冊表4.2-8）所以實際切削速度切削工時，按工藝手冊表6.2-1 半精車121的外圓。 切削深度 單邊余量Z=0.5mm，走刀兩次。 進給量 根據(jù)切削手冊表1.4，選用0.4mm/r。 計算切削速度 見切削手冊表1.27其中：所以 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床選取所以實際切削速度切削工時其中 所以 121倒角根據(jù)手冊和機床取進給量（見切削手冊表1.8），當采用硬質(zhì)合金刀具時取切削速度為，則按機床說明書取，則此時的切削速度為 切削工時 工序VI 粗銑40孔的端面工件尺寸為40的圓，加工余量為。選擇刀具根據(jù)切削手冊表1.2

29、選YT15硬質(zhì)合金刀片。再根據(jù)表3.1，銑削深度時，端銑刀直徑為，為。但已知銑削寬度為，故應(yīng)根據(jù)銑削寬度，還是選銑刀直徑為。由于采用標準硬質(zhì)合金端銑刀，故齒數(shù)（表3.13）。銑刀幾何形狀： 選擇切削用量決定銑削深度：由于加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)完成，則。決定每齒進給量：根據(jù)表3.5，當使用YT15，銑床功率為（XA5032型立銑說明書表3.30）時，取。選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命：根據(jù)表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為。由于銑刀直徑，故刀具壽命。決定切削速度和每分鐘進給量：根據(jù)表3.27，當時 各修正系數(shù)為 故 根據(jù)XA5032型立銑說明書（表3.30）選擇 故實際切削速度和每齒進給量

30、為 計算基本工時：式中，其中,(表3.26)所以 工序VII 鉆7的孔 (見加工工藝表10.4-2) 按機床選取，所以實際切削速度為：切削工時 其中：切入=1.5mm, 切出=1mm, =5mm最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計算結(jié)果，連同其它加工數(shù)據(jù)，一并填入機械加工工藝規(guī)程卡片，見卡片。第四章 組合機床設(shè)計組合機床是根據(jù)工件加工需要，以大量通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件的一種高效專用機床。組合機床總體設(shè)計通常是根據(jù)與用戶簽定的合同和技術(shù)協(xié)議書，針對具體加工零件，擬訂工藝和結(jié)構(gòu)的方案，并進行方案圖樣和有關(guān)技術(shù)文件的設(shè)計。對于本次的畢業(yè)論文的組合機床的設(shè)計主要內(nèi)容是繪制組合機床“三圖一

31、卡”（被加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸總圖、編制生產(chǎn)率卡），然后根據(jù)此內(nèi)容繪制多軸箱總圖。以下是設(shè)計過程：4.1 “三圖一卡”的設(shè)計4.1.1被加工零件工序圖1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，表示一臺組合機床或自動線完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求、加工用的定位基準、夾壓部位及被加工的零件的材料、硬度、重量和在本道工序加工前加工余量、毛坯或半成品情況的圖紙。它不能用用戶提供的產(chǎn)品圖紙代替，而是在原零件圖基礎(chǔ)上，突出本機床或自動線的加工內(nèi)容，加上必要的說明繪制成的。它是組合機床設(shè)計的主要依據(jù)，也是制造、使用、檢驗和調(diào)整機床的重

32、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本機床設(shè)計有關(guān)的部位結(jié)構(gòu)形狀及尺寸。尤其是當需要設(shè)置中間導向套時，應(yīng)表示出零件內(nèi)部的肋、壁布置及有關(guān)結(jié)構(gòu)的形狀尺寸。以便檢查工件、夾具、刀具是否相互干涉。2）本工序所選用的定位基準、夾壓部位及夾緊方向。以便依此進行夾具的支承、定位、夾緊和導向系統(tǒng)的設(shè)計。3）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)要求以及對上道工序的技術(shù)要求4）注明被加工零件的名稱、編號、材料、硬度以及加工部位的余量。2繪制被加工零件工序圖的注意事項1）為了使被加工零件工序圖清晰明了，一定要突出本機床的加工內(nèi)容。2）加工部件的位置尺寸應(yīng)由定位基準注起。3）

33、應(yīng)注明零件加工對機床提出的某些特殊要求。本論文的的被加工零件的工序圖見圖紙14.1.2加工示意圖1、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、刀具等機床各部件間的相對位置關(guān)系，機床的工作行程及工作循環(huán)等。因此，加工示意圖是組合機床設(shè)計的主要圖紙之一，在總體設(shè)計中占據(jù)重要地位。它是刀具、輔具、夾具、主軸箱、液壓電氣裝置設(shè)計及通用部件選擇的主要原始資料，也是整臺組合機床布局和性能的原始要求，同時還是調(diào)整機床、刀具及試車的依據(jù)。其內(nèi)容為： 1)應(yīng)反映機床的加工方法、加工條件及加工過程。 2)根據(jù)

34、加工部位特點及加工要求，決定刀具類型、數(shù)量、結(jié)構(gòu)、尺寸(直徑和長度)。 3)決定主軸的結(jié)構(gòu)類型、規(guī)格尺寸及外伸長度。 4)選擇標準的或設(shè)計專用的接桿、浮動卡頭、導向裝置、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)標明主軸、接桿(卡頭)、夾具(導向)與工件之間的聯(lián)系尺寸、配合及精度。 6)根據(jù)機床要求的生產(chǎn)率及刀具、被加工零件材料特點等，合理確定并標注各主軸的切削用量。 7)決定機床動力部件的工作行程及工作循環(huán)。 2、加工示意圖的畫法及注意事項 1)加工示意圖的繪制順序是:先按比例用細實線給出工件加工部位和局部結(jié)構(gòu)的展開圖，加工表面用粗實線畫。為簡化設(shè)計，相同加工部位的加工示

35、意(指對同一規(guī)格的孔加工，所用刀具、導向、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。但必須在主軸上標注軸號(與工件孔號相對應(yīng))。當軸數(shù)較多時，可縮小比例，用細實線畫出工件加工部位的外形簡圖(向視圖)，并在孔旁標注孔號，以便設(shè)計和調(diào)整機床。2)一般情況下，在加工示意圖上，主軸分布可不按真實距離繪制。當被加工孔間距很小或需設(shè)置徑向結(jié)構(gòu)尺寸較大的導向裝置時，相鄰主軸必須嚴格按比例繪制，以便檢查相鄰主軸、刀具、輔具、導向等是否干涉。 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)。標準的通用結(jié)構(gòu)(如接桿、浮動卡頭，

36、攻絲靠模及絲錐卡頭、通用主軸箱的標準鉆鏜主軸外伸部分等)只畫外形輪廓，但須加注規(guī)格代號。對一些專用結(jié)構(gòu)(如導向、刀桿托架、專用接桿或浮動卡頭等)，為顯示其結(jié)構(gòu)而必須剖視，并標注尺寸、精度及配合。3、選擇刀具、工具、導向裝置并標注其相關(guān)位置尺寸 1)刀具選擇 選擇刀具應(yīng)考慮工件材質(zhì)、加工精度、表面粗糙度、排屑及生產(chǎn)率等要求、。一般孔加工刀具(鉆、擴、鉸等)的直徑選擇應(yīng)與加工部位的尺寸、精度相適應(yīng)，其長度要保證加工終了時刀具螺旋槽尾端離導向套外端面有一定距離(一般為30-50mm)。由于本零件的材料為HT200，所以刀具的材料選用高速鋼。 2)導向結(jié)構(gòu)的選擇 在組合機床上加工孔，除用剛性主軸的方案

37、外，工件的尺寸、位置精度主要取決于夾具導向。因此，正確選擇導向結(jié)構(gòu)，確定導向類型、參數(shù)、精度，不但是繪制加工示意圖必須解決的問題，也是設(shè)計組合機床不可忽視的重要內(nèi)容。 4初定主軸類型、尺寸、外伸長度和選擇接桿、浮動卡頭 主軸類型主要依據(jù)工藝方法和刀桿與主軸的聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)進行確定。主軸軸頸及軸端尺寸主要取決于進給抗力和主軸刀具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的需要。主軸尺寸規(guī)格應(yīng)根據(jù)選定的切削用量計算出切削扭矩T，查表3-4（組合機床設(shè)計簡明手冊）初定主軸直徑d，并考慮便于生產(chǎn)管理，適當簡化規(guī)格。綜合考慮加工精度和具體工作條件，根據(jù)表3-6和表4-1（組合機床設(shè)計簡明手冊）選定主軸外伸長L、外徑D和內(nèi)徑及配套的刀具接桿莫

38、氏錐度號。本論文零件的加工示意圖見圖紙24.1.3 機床聯(lián)系尺寸圖1.聯(lián)系尺寸圖的作用及內(nèi)容一般來說，組合機床是由標準的通用部件動力滑臺、動力箱、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、刀、輔助系統(tǒng)、夾具、液、電、冷卻、潤滑等組合裝配而成。聯(lián)系尺寸圖用來表示機床各組成部件的相互裝配聯(lián)系和運動關(guān)系，以檢驗機床各部件的相對位置及尺寸聯(lián)系是否滿足加工要求，通用部件的選擇是否合適，并為進一步開展主軸箱、夾具等專用部件、零件的設(shè)計提供依據(jù)。聯(lián)系尺寸圖也可看成是簡化的機床總圖，它表示機床的配置形式及總體布局。聯(lián)系尺寸圖的主要內(nèi)容如下：1）以適當數(shù)量的視圖按統(tǒng)一比例畫出機床各主要

39、組成部件的外形輪廓及相對位置，表明機床的配置形式及總體布局，主視圖的選擇應(yīng)與機床實際加工狀態(tài)一致。2）圖上應(yīng)盡量減少不必要的線條尺寸，但反映個部件的聯(lián)系尺寸、專用部件的主要輪廓尺寸、運動部件的極限位置及行程尺寸，必須完整齊全。各部件的詳細結(jié)構(gòu)不必畫出，留在具體設(shè)計部件時完成。3）為了便于機床設(shè)計，聯(lián)系尺寸圖應(yīng)標注通用部件的規(guī)格代號、電動機型號、功率及轉(zhuǎn)速，并注明機床部件的分組情況及總行程。2.選擇動力部件影響動力部件選擇的主要因素有：1） 切削功率 根據(jù)各刀具主軸的切削用量，計算出總切削功率，再考慮傳動效率，作為選擇組合機床主傳動用動力箱型號規(guī)格的依據(jù)。2） 進給力 不同規(guī)格的動力滑臺有其最大

40、進給力的限制。選用時，可根據(jù)確定的切削用量計算出各主軸的軸向切削合力，以合力小于進給力來確定動力滑臺的型號和規(guī)格。3）進給速度 不同規(guī)格的動力滑臺都有規(guī)定的快速行程和最小進給量限制。所選擇的快速行程速度應(yīng)小于動力滑臺規(guī)定的快速行程速度，所選切削用量中的每分鐘工作進給速度應(yīng)大于動力滑臺額定的最小進給量。4）行程 選用動力滑臺時，必須考慮其允許的最大行程。設(shè)計時，所確定的動力滑臺部件總行程應(yīng)小于所選用動力滑臺的最大行程。5）主軸箱輪廓尺寸 為使加工過程中動力部件有良好的穩(wěn)定性，不同規(guī)格的動力滑臺與何種規(guī)格的動力箱配套使用，其上能安裝多大輪廓尺寸的主軸箱都是有一定限制的。設(shè)計時可查組合機床通用部件的

41、相應(yīng)配套表。將本論文鉆削“離心式微電機水泵連接座”底座上的六個孔，組合機床選用的動力部件及其配套通用部件的型號、規(guī)格及主要尺寸、性能介紹如下：液壓動力滑臺1HY25IB臺面寬度250mm，臺面長度500mm，行程250mm，滑臺及滑座總高250mm，滑座長790mm，允許最大進給力=8000N，快速行程速度12m/min，工進速度32800mm/min動力箱1TD25IB電動機為型，功率，動力箱輸出軸轉(zhuǎn)速為785r/min；動力箱與動力滑臺結(jié)合面尺寸：長320mm，寬250mm，動力箱與主軸箱結(jié)合面尺寸：寬320mm，高250mm；動力箱輸出軸距箱底面高度為125mm。配套支承部件側(cè)底座1CC

42、251，其高度H=560mm，寬度B=450mm，長度L=900mm。3繪制聯(lián)系尺寸圖應(yīng)考慮的主要問題繪制聯(lián)系尺寸圖，一般是在已畫出被加工零件工序圖、加工示意圖，并初選動力部件及與其配套的通用部件之后進行的。對于機床的某些重要尺寸也應(yīng)在畫聯(lián)系尺寸圖之前的方案設(shè)計階段初步確定，如機床的裝料高度H，主軸箱輪廓尺寸及夾具輪廓尺寸等。尤其對于加工精度要求較高、比較復雜的組合機床，往往需要預先畫出夾具方案的詳細草圖，以確定其主要輪廓尺寸。所以，總體設(shè)計更確切地說是包括夾具方案草圖設(shè)計在內(nèi)的四圖一卡設(shè)計。 1)夾具輪廓尺寸的確定 組合機床夾具是保證零件加工精度的重要專用部件。這里所要確定的夾具輪廓尺寸主要

43、是指夾具底座的長寬高。這些尺寸的確定，除了首先必須考慮工件的輪廓尺寸、形狀、具體結(jié)構(gòu)外，還須考慮能夠布置下保證加工要求的定位、限位、夾緊機構(gòu)，導向系統(tǒng)(鏜模、導向套等)，并要考慮夾具底座與機床其他部件(如中間底座)連接固定所需要的尺寸。對精加工機床，不應(yīng)過分追求尺寸小，一定要確保夾具具有足夠的剛度。 2)機床裝料高度H 裝料高度是指機床上工件的定位基準面到地面的垂直距離。我國過去設(shè)計組合機床一般取裝料高度H=850mm。為提高通用部件及支承部件的剛度并考慮自動線設(shè)計時中間底座內(nèi)要安裝夾具輸送、冷卻排屑裝置，新頒布的組合機床標準推薦裝料高度H=1060mm，與國際標準(ISO)一致。在現(xiàn)階段設(shè)計

44、組合機床時，裝料高度可視具體情況在H=850-1060mm之間選取。選取裝料高度H要考慮的主要因素是，應(yīng)與車間里運送工件的滾道高度相適應(yīng)，由于受工件最低孔位置(本論文)、主軸箱最低主軸高度(本論文)和所選通用部件、中間底座,夾具高度等尺寸的限制(本論文所選滑臺與滑座總高，側(cè)底座高度，夾具底座高度，中間底座高度)，本論文機床裝料高度取H=900mm。3)中間底座輪廓尺寸 中間底座的輪廓尺寸要滿足夾具在其上面安裝連接的需要。其長度方向尺寸要根據(jù)所選動力部件(滑臺和滑座)及其配套部件(側(cè)底座)的位置關(guān)系，照顧各部件聯(lián)系尺寸的合理性來確定。非常重要的是，一定要保證加工終了位置時，工件端面至主軸箱前端面

45、的距離不小于加工示意圖上要求的距離(本論文機床左面)。同時，要考慮動力部件處于加工終了位置時，主軸箱與夾具外輪廓間應(yīng)有便于機床調(diào)整、維修的距離。為便于切屑及冷卻液回收，中間底座周邊須有足夠?qū)挾鹊臏喜邸?中間底座寬、高方向尺寸，除考慮上述一些有關(guān)因素外，要注意不削弱機床的剛度，尤其對精加工機床。 初定出中間底座的長、寬、高尺寸后，應(yīng)在通用部件標準中優(yōu)先選用尺寸與之相近的標準中間底座以簡化設(shè)計。但往往由于機床裝料高度和夾具輪廓尺寸已先根據(jù)加工情況及車間運送工件滾道具體條件定出，造成中間底座不能選擇通用件，而須參考同類中間底座專門設(shè)計。 4)主軸箱輪廓尺寸 標準的通用鉆、鏜類主軸箱的厚度有兩種尺寸規(guī)

46、格，臥式為325mm，立式為340mm。繪制機床聯(lián)系尺寸圖時，著重要確定的尺寸是主軸箱的寬度和高度及最低主軸高度。如下圖所示，被加工零件輪廓以點劃線、主軸箱輪廓用粗實線表示。主軸箱寬度B、高度H的大小主要與被加工零件孔的分布位置有關(guān)，可按下式確定：式中 工件在寬度方向相距最遠的兩孔距離（mm）；最邊緣主軸中心距箱外壁的距離（mm） ；工件在高度方向相距最遠的兩孔距離（mm）；最低主軸高度（mm）。 和為已知尺寸。為保證主軸箱有排布齒輪的足夠空間 ，選取70100mm.主軸箱最低主軸高度須考慮到工件最低孔位置()、機床裝料高度(H=900mm)、滑臺滑座總高()、側(cè)底座高度()、滑座與側(cè)底座之間

47、調(diào)整墊高度()等尺寸之間的關(guān)系而確定。對于臥式組合機床，要保證潤滑油不致從主軸襯套處泄露到箱外，選?。?85140對于本論文 =7+900-(0.5+250+5+560)=若取，則可求出多軸箱輪廓尺寸為： 根據(jù)上述計算值，按主軸箱輪廓尺寸系列標準，確定主軸箱輪廓尺寸為BH=400400mm4聯(lián)系尺寸圖的畫法和步驟1）畫主視圖 主視圖的圖形布置應(yīng)與實際機床的工作布置一致，并應(yīng)選擇適當?shù)谋壤?。先用雙點劃線或細實線畫出被加工零件的長高輪廓。以工件左端面為基準，根據(jù)前面已確定的工件端面至主軸箱前端面的最小距離是，確定機床主軸箱前端的軸向位置。再根據(jù)主軸箱最低主軸高度位置尺寸及主軸箱輪廓尺寸長寬厚=40

48、0400320mm。畫出主軸箱以其后蓋與動力箱定位連接，根據(jù)已選擇的動力箱的安裝連接尺寸畫出動力箱的輪廓。動力箱以其底面與動力滑臺定位連接，在機床長度方向上，通常動力箱后端面應(yīng)與滑臺后端面平齊安裝。動力滑臺與滑座在機床長度方向上的相對位置，由加工終了時滑臺前端面到滑座前端面的距離決定。它是機床長度方向上各部件聯(lián)系尺寸的可調(diào)環(huán)節(jié)，其最大范圍在75-85mm之間。是動力滑臺、滑座本身結(jié)構(gòu)決定的滑臺前端面到滑座前端面的最小距離與前備量二者之和。前者通常不應(yīng)小于15-20mm,本論文取為20mm;后者用以補償?shù)毒咧啬ズ筝S向可前調(diào)的尺寸并用于彌補機床制造和安裝誤差，本論文前備量也取為20mm,則 為了便

49、于機床的調(diào)整和維修，滑座與側(cè)底座之間需加5mm的調(diào)整墊。而滑座與冊底座在機床長度方向上的相對位置由滑座前端面到冊底座前端面的距離決定 。若采用標準型，則可以在機床通用部件聯(lián)系尺寸標準中查得；若不采用標準型，則根據(jù)具體情況而定，這里取=100mm中間底座輪廓長度方向尺寸的確定： 式中 加工終了位置，主軸箱端面至工件端面間的距離，主軸箱的厚度，工件沿機床長度方向上的尺寸，機床長度方向上，主軸箱和動力箱滑臺的重合長度，加工終了位置，滑臺前端面至滑座前端面的距離，滑座前端面至側(cè)底座前端面的距離，則 =（325+325+69）-（180+40+100） =734mm2）畫左視圖 重點在于表示清楚組合機床各部件在寬度方向的輪廓尺寸及相關(guān)位置，配合主視圖完成聯(lián)系尺寸圖所要求表達的內(nèi)容。實踐證明，機床聯(lián)系尺寸圖在整臺組合機床設(shè)計工作完成之前，特別是部件的具體設(shè)計過程中。總會發(fā)現(xiàn)某些結(jié)構(gòu)、尺寸定得不夠合理，甚至不能滿足設(shè)計與使用需要，而需對機床聯(lián)系尺寸圖進行修改，相應(yīng)地變動和調(diào)整圖上的尺寸，此時聯(lián)系尺寸圖又成為調(diào)整機床各個部件之間尺寸聯(lián)系的依據(jù)。在機床各組成部件的設(shè)計完成之后，以聯(lián)系尺寸圖為基礎(chǔ)進行細化，添加必要的電氣、液壓控制裝置、潤滑、冷卻等裝置，并加注技術(shù)要求等文字說明，便成為機床總圖。本論文的機床聯(lián)系尺寸圖見圖紙3。4.1.4機床生產(chǎn)率計算卡