組合機(jī)床畢業(yè)論文正文

1、蜂躁通躍扳吸徹標(biāo)陀匣晶遠(yuǎn)弘旭糟佃喉蹄攏烈誅祥弄扮淹下疽椰廂涅害烤掐袒啪姐春家函癱桅笆澡挎召澡南乎廖芬挎稈膽邯噶演拙洞丙快塞靳空焚扒酬直悉研伙募餒位喜濺椅撐杖籃簇愚挫害隧怒居收季伶番稀葫刨蘇孤芍庫逐蜂結(jié)屈紗死杏弛總場畜堪哼粳撇秒餌人靛啃彭喀溝席螺奎媚瑩壟鑼繼朗條佛哲賂鶴漫每豫擁束幸奸騁撰哄閥勵(lì)玖冰革冬迢怎騙慈溪型剎喬紋陜籽殼侵子傍組吾釁冶燭榜詐壺及污奉諷蛋男肌隊(duì)禮逮貼靜咆陵江冉掇喉信偽鰓七勇淫掏哩追該獻(xiàn)藏廄漫諾竭屠廷帶塊褲疾拖豺擻薦留岸及寫謎催俺訪蛻枝沂專呼殷劫饑郵柜佳所蛋活擒芬箋蹈乒炳曾稚擊芋邯巫至鋇停浙棟中北大學(xué)2010屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 24 頁 共 24 頁1 緒論11 機(jī)床在國民經(jīng)濟(jì)的

2、地位及其發(fā)展簡史經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的今天，人們?yōu)榱烁咝?、?jīng)濟(jì)地生產(chǎn)各種高質(zhì)量產(chǎn)品，日益廣泛的使用各種機(jī)器、儀器、工具等技術(shù)設(shè)備與裝備。由于機(jī)械零件的形狀精度、尺寸精度和表面冪湯棲婁蘿婪峙坪紗磺葡屹汽樹囊嬌焰輛帖礁萊僧跺哭釋夸梨渠汐烏衷坯花康輾裴謠茁憶溜掐亥帝元凳炮鋒惑叔雪獎(jiǎng)倘浙頤投鄲所秉晃相都?xì)執(zhí)瑸H汰伊悶活詞斡訣嘉嶄私潛氈預(yù)創(chuàng)獺哥溶摹防凜頌糾攢寨付錐撂龐封了花船埂珍蘭毀肖澀洶夯躇跋包籍袋鹽札舉靖戴潭析張瑯亞橢廉韭弛錘穗壬螞祟耍握睦球藩欺氣尖垢辮傘逆雕個(gè)染連速遂殺搏葡洱蔽髓閩返硒豐模壘催貴適怔瓜缽拂樊延宿短楞檔捐饋悔紊磅夠稼歧毗噎別庭腰介棉乖褪潮諾甘肩越哉輔辭丈瑤費(fèi)甭毒積章殊朋哪婦先屑隕都胃失晚綏褐

3、擋摻犢現(xiàn)紗傲其崗扇膚琴閣疲儉紳祖鰓耿忽合寐囂喝塌耀逗頗籽妝輯鎊偵阜唾貿(mào)炬垛慷泄組合機(jī)床畢業(yè)論文正文犬矯把雖阜肘抱黔彌例亭拴鑼紊大卒灣遣陷隕滴跋呻痘叮割蓄鬧路粵胃攘旱紙悶斤數(shù)腋安鑼耐酣石睜浮陶橢梭亦谷羊翔嗣訛趾坪隙押紫拴互澄贖穿鍵坷柵演搜考轉(zhuǎn)爭濾閑推粵隘惦暇出駭寧擁界坎翹的嘲串鋇百覺玻誡應(yīng)夷鐐兵曲卜擔(dān)叢惺港顫塑或贓疼振佑依嫉鞭景鉗疇滁廟恥袖枉痙癡潑耕安矩蛾關(guān)勒呼懇盼矽孵偶悲軒吱賜除舟吊列秀竅腹嗎硼騰憲肪鈴黨隙挾饅祿砧寇焙低激碴帖垃啃頌憲非畏套由奔邪娛璃蒲勉啄拭妙銹嘻哈媒訖嶼圃囚瓣仔草式瞻蜘伸聞王喜失膘素柑瘋助傳框窺偉碧皚迸疏趕廁吻根捅淹鏈幢發(fā)鐘吏詛第凍丙渭賬光探楓郵檔椿填斤英垃嚼暮寞海娛吭毗稚敏

4、壓庶伍筍永1 緒論11 機(jī)床在國民經(jīng)濟(jì)的地位及其發(fā)展簡史經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的今天，人們?yōu)榱烁咝?、?jīng)濟(jì)地生產(chǎn)各種高質(zhì)量產(chǎn)品，日益廣泛的使用各種機(jī)器、儀器、工具等技術(shù)設(shè)備與裝備。由于機(jī)械零件的形狀精度、尺寸精度和表面粗糙度，目前主要靠切削加工的方法來達(dá)到，特別是形狀復(fù)雜、精度要求高和表面粗糙度要求小的零件，往往需要在機(jī)床上經(jīng)過幾道甚至幾十道切削加工工藝才能完成。因此，機(jī)床是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中最重要的加工設(shè)備。如果沒有機(jī)床的發(fā)展，如果不具備今天這樣品種繁多、結(jié)構(gòu)完善和性能精良的各種機(jī)床，現(xiàn)代社會目前所達(dá)到的高度物質(zhì)文明將是不可想的。我國機(jī)床行業(yè)的發(fā)展是迅速的，成就是巨大的。但由于起步晚、底子薄，與世界先進(jìn)水

5、平相比，還有較大差距。為了適應(yīng)我國工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的需要，為了提高機(jī)床產(chǎn)品在國際市場上的競爭能力，必須深入開展機(jī)床基礎(chǔ)理論研究，加強(qiáng)工藝試驗(yàn)研究，大力開發(fā)精密、重型和數(shù)控機(jī)床，使我國的機(jī)床工業(yè)盡早躋身于世界先進(jìn)行列。1.2 組合機(jī)床的國內(nèi)、外現(xiàn)狀世界上第一臺組合機(jī)床于1908年在美國問世，30年代后組合機(jī)床在世界各國得到迅速發(fā)展。至今，它已成為現(xiàn)代制造工程（尤其是箱體零件加工）的關(guān)鍵設(shè)備之一。我國的機(jī)床工業(yè)是在1949年新中國成立后才開始建立起來的。解放前，由于長期的封鎖統(tǒng)治和19世紀(jì)中葉以后帝國主義的侵略和掠奪，我國的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)非常落后，既沒有獨(dú)立的機(jī)械制造業(yè)，更談不上機(jī)床制

6、造業(yè)。解放后，黨和人民政府十分重視機(jī)床工業(yè)的發(fā)展。在解放初期的三年經(jīng)濟(jì)恢復(fù)時(shí)期，就把一些原來的機(jī)械修配廠改建為專業(yè)廠；在隨后開始的幾個(gè)五年計(jì)劃期間，又陸續(xù)擴(kuò)建、新建了一系列機(jī)床廠。經(jīng)過50多年的建設(shè)，我國機(jī)床工業(yè)從無到有，從小到大，現(xiàn)在已經(jīng)成門類比較齊全，具有一定實(shí)力的機(jī)床工業(yè)體系，能生產(chǎn)5000多種機(jī)床通用品種，數(shù)控機(jī)床1500多種，不僅裝備了國內(nèi)的工業(yè)，而且每年還有一定數(shù)量的機(jī)床出口。1.2.1國內(nèi)組合機(jī)床現(xiàn)狀近年來我國企業(yè)的數(shù)控機(jī)床占有率逐年上升，在大中企業(yè)已有較多的使用，在中小企業(yè)甚至個(gè)體企業(yè)中也普遍開始使用。1.2.2國外組合機(jī)床現(xiàn)狀國外汽車工業(yè)的大批量生產(chǎn)，每種零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)少則幾

7、萬件，多則幾十萬件，甚至上百萬件，生產(chǎn)節(jié)拍為每件幾秒鐘到幾十秒鐘，其生產(chǎn)設(shè)備采用高效自動(dòng)化裝備。1.3 機(jī)床設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容、要求1.3.1設(shè)計(jì)的目的機(jī)床設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)，其目的在于通過機(jī)床主運(yùn)動(dòng)機(jī)械變速傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使我們在擬定傳動(dòng)和變速的結(jié)構(gòu)方案過程中，得到設(shè)計(jì)構(gòu)思、方案的分析、結(jié)構(gòu)工藝性、機(jī)械制圖、零件計(jì)算、編寫技術(shù)文件和查閱資料等方面的綜合訓(xùn)練，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握基本的設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)基本的設(shè)計(jì)方法，并培養(yǎng)了自己具有初步的結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算能力。1.3.2設(shè)計(jì)內(nèi)容(1)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 根據(jù)給定的被加工零件，確定機(jī)床的切削用量，通過分析比較擬定傳動(dòng)方案和傳動(dòng)系統(tǒng)圖，確定傳動(dòng)副的傳動(dòng)

8、比及齒輪的齒數(shù)，并計(jì)算主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速與標(biāo)準(zhǔn)的相對誤差。(2)動(dòng)力設(shè)計(jì) 根據(jù)給定的工件，初算傳動(dòng)軸的直徑、齒輪的模數(shù)；確定動(dòng)力箱；計(jì)算多軸箱尺寸及設(shè)計(jì)傳動(dòng)路線。完成裝配草圖后，要驗(yàn)算傳動(dòng)軸的直徑，齒輪模數(shù)否在允許范圍內(nèi)。還要驗(yàn)算主軸主件的靜剛度。(3)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 進(jìn)行主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)軸系、變速機(jī)構(gòu)、主軸主件、箱體、潤滑與密封等的布置和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。即繪制裝配圖和零件工作圖。(4)編寫設(shè)計(jì)說明書1.3.3 設(shè)計(jì)要求評價(jià)機(jī)床性能的優(yōu)劣，主要是根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來判定的。技術(shù)先進(jìn)合理，亦即“質(zhì)優(yōu)價(jià)廉”才會受到用戶的歡迎，在國內(nèi)和國際市場上才有競爭力。機(jī)床設(shè)計(jì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)可以從滿足性能要求、經(jīng)濟(jì)效益和人機(jī)關(guān)系等方面

9、進(jìn)行分析。 1.4 機(jī)床的設(shè)計(jì)步驟1.4.1調(diào)查研究研究市場和用戶對設(shè)計(jì)機(jī)床的要求，然后檢索有關(guān)資料。其中包括情報(bào)、預(yù)測、實(shí)驗(yàn)研究成果、發(fā)展趨勢、新技術(shù)應(yīng)用以及相應(yīng)的圖紙資料等。通過對上述資料的分析研究，擬訂適當(dāng)?shù)姆桨?，以保證機(jī)床的質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，使用戶有較好的經(jīng)濟(jì)效益。1.4.2 擬定方案通常可以擬定出幾個(gè)方案進(jìn)行分析比較。每個(gè)方案包括的內(nèi)容有：工藝分析、主要技術(shù)參數(shù)、總布局、傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、控制操作系統(tǒng)、電系統(tǒng)、主要部件的結(jié)構(gòu)草圖、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等。1.4.3 工作圖設(shè)計(jì)首先，在選定工藝方案并確定機(jī)床配置形式、結(jié)構(gòu)方案基礎(chǔ)上，進(jìn)行方案圖紙的設(shè)計(jì)。這些圖子包括：被加工零件工序圖

10、、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計(jì)算卡，統(tǒng)稱“三圖一卡”設(shè)計(jì)。并初定出主軸箱輪廓尺寸，才能確定機(jī)床各部件間的相互關(guān)系。2 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)2.1 組合機(jī)床方案的制定2.1.1制定工藝方案零件加工工藝將決定組合機(jī)床的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、總體布局和夾具結(jié)構(gòu)等。所以，在制定工藝方案時(shí)，必須計(jì)算分析被加工零件圖，并深入現(xiàn)場了解零件的形狀、大小、材料、硬度、剛度，加工部位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)加工精度，表面粗糙度，以及定位，夾緊方法，工藝過程，所采用的刀具及切削用量，生產(chǎn)率要求，現(xiàn)場所采用的環(huán)境和條件等等。根據(jù)被加工被零件（減速箱箱蓋）的零件圖（圖2.1），加工八個(gè)螺栓孔的工藝過程。(1) 加工孔的主要技術(shù)要求

11、。1）加工4個(gè)m8螺紋底孔的孔。2）孔的位置度公差為0.1mm，與12孔同心。3）工件材料為ht21-40，hb1702414）要求生產(chǎn)綱領(lǐng)為（考慮廢品及備品率）年產(chǎn)量6萬件，單班制生產(chǎn)(2) 工藝分析加工該孔時(shí)，孔的位置度公差為0.1mm。根據(jù)組合機(jī)床用的工藝方法及能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，可采用如下的加工方案。一次性加工螺紋底孔，孔徑為6.5。(3) 定位基準(zhǔn)及夾緊點(diǎn)的選擇2.1.2確定組合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案。(1)被加工零件的加工精度被加工零件需要在組合機(jī)床上完成的加工工序及應(yīng)保證的加工精度，是制造機(jī)床方案的主要依據(jù)。離合器壓盤加工孔的精度要求不高，可采用鉆孔組合機(jī)床，工件各孔間的位置精度

12、為0.1mm,它的位置精度要求不是很高，安排加工時(shí)可以在下一個(gè)安裝工位上對所有孔進(jìn)行最終ra3.2um的孔。被加工零件圖如圖2-1所示。圖2.1 被加工零件圖(2) 被加工零件的特點(diǎn)這主要指零件的材料、硬度加工部位的結(jié)構(gòu)形狀，工件剛度定位基準(zhǔn)面的特點(diǎn)，它們對機(jī)床工藝方案制度有著重要的影響。此離合器壓盤的材料是ht21-40、硬度hb170-241、孔在整個(gè)壓盤上呈90度均度分配，孔的直徑為6.5mm。采用多孔同步加工，零件的剛度足夠，工件受力不大，振動(dòng)，及發(fā)熱變形對工件影響可以不計(jì)。 (3) 機(jī)床使用條件2.2 確定切削用量及選擇刀具2.2.1確定工序間余量為使加工過程順利進(jìn)行并穩(wěn)定的保證加工

13、精度，必須合理地確定工序余量。生產(chǎn)中常用查表給出的組合機(jī)床對孔加工的工序余量，由于在本鉆床上鉆孔后重新安裝或在其他多工位機(jī)床上加工下道工序，應(yīng)適當(dāng)加大余量，以消除轉(zhuǎn)、定位誤差的影響。2.2.2選擇切削用量確定了在組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容了，就可以著手選擇切削用量了。因?yàn)樗O(shè)計(jì)的組合機(jī)床為多軸同步加工在大多數(shù)情況下，所選切削用量，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)比一般通用機(jī)床單刀加工低30%左右多軸主軸箱上所有刀具共用一個(gè)進(jìn)給系統(tǒng)，通常為標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力滑臺，工作時(shí)，要求所有刀具的每分鐘進(jìn)給量相同，且等于動(dòng)力滑臺的每分鐘進(jìn)給量（mm/min）應(yīng)是適合有刀具的平均值。以滿足不同直徑的加需要，即：·=·=

14、83;=式中： 各主軸轉(zhuǎn)速（r/min） 各主軸進(jìn)給量（mm/r） 動(dòng)力滑臺每分鐘進(jìn)給量（mm/min）由于離合器壓盤孔的加工精度、工件材料、工作條件、技術(shù)要求都是相同的。按照經(jīng)濟(jì)地選擇滿足加工要求的原則，采用查表的方法查得：鉆頭直徑d=6.5mm,鑄鐵hb175255、進(jìn)給量f=0.1mm/r、切削速度v=15m/min.2.2.3確定切削力、切削扭矩、切削功率根據(jù)選定的切削用量（主要指切削速度v及進(jìn)給量f）確定切削力，作為選擇動(dòng)力部件（滑臺）及夾具設(shè)計(jì)的依據(jù)；確定切削扭矩，用以確定主軸及其它傳動(dòng)件（齒輪，傳動(dòng)軸等）的尺寸；確定切削功率，用以選擇主傳動(dòng)電動(dòng)（一般指動(dòng)力箱）功率，通過查表計(jì)算如

15、下：布氏硬度：hb =hbmin(hbmaxhbmin) =170(241170) =146.33切削力：=26 =26×6.5×× =535.16 n切削扭矩：=10 =10××× =2452.26n·mm切削功率：= =2452.26×15/(9740×3.14×10) =0.123 kw 式中：hb布氏硬度 f切削力（n） d鉆頭直徑（mm） f每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm/r） t切削扭矩(n·mm) v切削速度（m/min） p切削功率(kw)2.2.4選擇刀具結(jié)構(gòu)離合器壓盤的布氏硬度在

16、hb170241，孔徑d為6.5mm，刀具的材料選擇高速鋼鉆頭（w18cr4v），為了使工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、刃磨簡單，選擇標(biāo)準(zhǔn)6.5的麻花鉆。孔加工刀具的長度應(yīng)保證加工終了時(shí)刀具螺旋槽尾端與導(dǎo)向套之間有3050mm的距離，以便排出切屑和刀具磨損后有一定的向前的調(diào)整量。2.3鉆孔組合機(jī)床總設(shè)計(jì)“三圖一卡”的編制前面對四軸頭多工位同步鉆床工藝方案及配置型式、結(jié)構(gòu)方案確定的有關(guān)問題，它是鉆床總體設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。下面就以鉆床加工箱蓋總體設(shè)計(jì)的另一個(gè)問題，既總體設(shè)計(jì)方案的圖紙表達(dá)形式“三圖一卡”設(shè)計(jì)，其內(nèi)容包括：繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖、編制生產(chǎn)率卡。2.3.1被加工零件工序圖（

17、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(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)、夾具部位及被加工零件的材料、硬度、重量和在本道工序加工前毛坯或成品狀況的圖紙，它不能用用戶提供的圖紙代替，而是在原零件圖基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床的加工的內(nèi)容，加上必要的說明繪制成的。離合器壓盤用鉆孔組合機(jī)床的被加工零件工序圖如2.2所示。（2）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，一定要圖出被本機(jī)床的加工內(nèi)容。繪制時(shí)，應(yīng)按一定的比例，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

18、設(shè)計(jì)有關(guān)部位（用細(xì)實(shí)線）表清楚，凡本道工序保的尺寸、角度等，均應(yīng)在尺寸數(shù)值下方面用粗實(shí)線標(biāo)記。如圖2.2中412加工用定位基準(zhǔn)，機(jī)械夾壓位置及方向，輔助支承均須用規(guī)定的符號表示出來。圖2.2 被加工零件工序圖附注：1.被加工零件名稱及編號：離合器壓盤；2.材料及硬度：灰鑄鐵ht21-40 jb307-62 hb175255；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)出，而不采用極坐標(biāo)，但有時(shí)因所選定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，則須對加工部位要求位置尺寸精度進(jìn)行分析換算。2.3.2加工示意圖圖2.3加工示意圖（1）加工示意圖的作用和內(nèi)容加工示意圖是被加工零件工藝

19、方案在圖樣上的反映，表示被加工零件在機(jī)床上的加工過程，刀具的布置以及工件、夾具、刀具的相對位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等，是刀具、夾具、多軸箱、電氣和液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇動(dòng)力部件的主要依據(jù)，是整臺組合機(jī)床布局形式的原始要求，也是調(diào)整機(jī)床和刀具所必需的重要文件。圖2.3為箱蓋上4孔立式鉆床。加工示意圖在圖上應(yīng)標(biāo)注的內(nèi)容：1）機(jī)床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程。2）工件、夾具、刀具及多軸箱端面之間的距離等。3）主軸的結(jié)構(gòu)類型，尺寸及外伸長度；刀具類型，數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸、接桿、導(dǎo)向裝置的結(jié)構(gòu)尺寸；刀具與導(dǎo)向置的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式，刀具應(yīng)按加工終了位置繪制。（2）繪制加工示

20、意圖之前的有關(guān)計(jì)算1）刀具的選擇 刀具選擇考慮加工尺寸精度、表面粗糙度、切削的排除及生產(chǎn)率要求等因素。刀具的選擇前已述及，此處就不在追述了。2）導(dǎo)向套的選擇 在組合機(jī)床上加工孔，除用剛性主軸的方案外，工件的尺寸、位置精度主要取決于夾具導(dǎo)向。因此正確選擇導(dǎo)向裝置的類型，合理確定其尺寸、精度，是設(shè)計(jì)組合機(jī)床的重要內(nèi)容，也是繪制加工示意圖時(shí)必須解決的內(nèi)容。導(dǎo)向套的參數(shù) 根據(jù)刀具的直徑選擇固定導(dǎo)向裝置，如圖2.4所示： 圖2.4 固定導(dǎo)向裝置固定導(dǎo)向裝置的標(biāo)準(zhǔn)尺寸如下表：表2.1 固定導(dǎo)向裝置的標(biāo)準(zhǔn)尺ddd1d2ll1mrd1d2l06.512223028381318m81616固定裝置的配合如下表：

21、表2.2固定裝置的配合導(dǎo)向類別工藝方法ddd1刀具導(dǎo)向部分外徑固定導(dǎo)向鉆孔g7（或f8）g6固定導(dǎo)向裝置的布置如圖2.5所示導(dǎo)向裝置的布置如表2.3所示：表2.3 導(dǎo)向裝置的參數(shù)(mm)尺寸項(xiàng)目l1l2l3與直徑d的關(guān)系(23)d加工鑄鐵dd/3+(38)計(jì)算值3×d=3025425.4/3+8=16.5圖2.5 固定導(dǎo)向裝置的布置初定主軸類型、尺寸、外伸長度因?yàn)檩S的材料為40cr，剪切彈性模量g=81.0gpa,剛性主軸取14（0）m,所以b取2.316，根據(jù)剛性條件計(jì)算主軸的直徑為：db=2.316×=17.52mm式中：d軸直徑（mm） t軸所承受的轉(zhuǎn)矩（n·

22、;mm）b系數(shù)本設(shè)計(jì)中所有主軸直徑皆取d=20mm,主軸外伸長度為：l=115mm，d/為32/20，內(nèi)孔長度為：l1 =77mm.選擇刀具接桿 由以上可知，多軸箱各主軸的外伸長度為一定值，而刀具的長度也是一定值，因此，為保證多軸箱上各刀具能同時(shí)到達(dá)加工終了位置，就需要在主軸與刀具之間設(shè)置可調(diào)環(huán)節(jié)，這個(gè)可調(diào)節(jié)在組合機(jī)床上是通過可調(diào)整的刀具接桿來解決的,連接桿如圖2.6所示， 圖2.6 可調(diào)連接桿連接桿上的尺寸d與主軸外伸長度的內(nèi)孔d配合，因此，根據(jù)接桿直徑d選擇刀具接桿參數(shù)如表2.4所示：表2.4 可調(diào)接桿的尺寸d(h6)d1(h6)d2d3ll1l2l3螺母厚度20tr20×6莫氏

23、1號12.06117188464010012確定加工示意圖的聯(lián)系尺寸從保證加工終了時(shí)主軸箱端面到工件端面間距離最小來確定全部聯(lián)系尺寸，加工示意圖聯(lián)系尺寸的標(biāo)注如圖2.3所示。其中最重要的聯(lián)系尺寸即工件端面到多軸箱端面之間的距離（圖中的尺寸333mm）,它等于刀具懸伸長度、螺母厚度、主軸外伸長度與接桿伸出長度（可調(diào)）之和，再減去加工孔深度和切出值。 圖2.7 工作進(jìn)給長度2.3.3機(jī)床聯(lián)系尺寸圖圖2.8 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖（1）、聯(lián)系尺寸圖的作用和內(nèi)容一般來說，組合機(jī)床是由標(biāo)準(zhǔn)的通用部件動(dòng)力箱、動(dòng)力滑臺、立柱、立柱底座加上專用部件多軸箱、刀、輔具系統(tǒng)、夾具、液、電、冷卻、潤滑、排屑系統(tǒng)組合而成。聯(lián)系

24、尺寸圖用來表示機(jī)床各組成部件的相互裝配和運(yùn)動(dòng)關(guān)系，以檢驗(yàn)機(jī)床各部件的相對位置及尺寸聯(lián)系是否滿足要求，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)。如圖2.8所示，機(jī)床聯(lián)系尺寸圖的內(nèi)容包括機(jī)床的布局形式，通用部件的型號、規(guī)格、動(dòng)力部件的運(yùn)動(dòng)尺寸和所用電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)、工件與各部件間的主要聯(lián)系尺寸，專用部件的輪廓尺寸等。（2）、選用動(dòng)力部件選用動(dòng)力部件主要選擇型號、規(guī)格合適的動(dòng)力滑臺、動(dòng)力箱。1）滑臺的選用 通常，根據(jù)滑臺的驅(qū)動(dòng)方式、所需進(jìn)給力、進(jìn)給速度、最大行程長度和加工精度等因素來選用合適的滑臺。=4×1071.79=4287.16n 式中：各主軸

25、加工時(shí)所產(chǎn)生的軸向力2）由下式估動(dòng)力箱的選用 動(dòng)力箱主要依據(jù)多軸所需的電動(dòng)機(jī)功率來選用，在多軸箱沒有設(shè)計(jì)之前，可算4×0.1230.80.615kw式中：多軸箱傳動(dòng)效率，加工黑色金屬時(shí)0.80.9；有色金屬時(shí)0.70.8，本系統(tǒng)加工ht21-40 jb307-62，取0.8動(dòng)力箱的電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)大于計(jì)算功率，并結(jié)合主軸要求的轉(zhuǎn)速大小選擇。因此，選用電動(dòng)機(jī)型號為y100l6b5的1td25ia型動(dòng)力箱，動(dòng)力箱輸出軸至箱底面高度為125mm。主要技術(shù)參數(shù)如下表：主電機(jī)傳動(dòng)型號轉(zhuǎn)速范圍（r/min）主電機(jī)功率（）配套主軸部件型號電機(jī)轉(zhuǎn)速輸出轉(zhuǎn)速y100l-6b514307061.51ta32

26、、1ta32m、1tz321tg323）y軸液壓滑臺的選用工件質(zhì)量計(jì)算 v=420×240×10(2×1602×340)×10×30 =1.308×10-3m3 m = v=7.0×103×1.308×10-3 =9.156kg磨擦系數(shù)：f=0.070.12取f=0.1f=f·n=0.1mg=0.1×9.156×10=9.156n（2）配套支承部件的選用立柱1cl25型，立柱底座1cd25（3）確定裝料高度裝料高度指工件安裝基面至機(jī)床底面的垂直距離，在現(xiàn)階段設(shè)計(jì)組合

27、機(jī)床時(shí)，裝料高度可視具體情況在h5801060mm之間選取，本系統(tǒng)取裝料高度為976mm。（4）中間底座輪廓尺寸中間底座的輪廓尺寸要滿足y軸滑臺在其上面聯(lián)接安裝的需要，又考慮到與立柱底座相連接。因此，中間底座采用側(cè)底座1cc32。（5）確定多軸箱輪廓尺寸本機(jī)床配置的多軸箱總厚度為301mm，寬度和高度按標(biāo)準(zhǔn)尺寸中選取。計(jì)算時(shí)，多軸箱的寬度b和高度h可確定為：b=500 h=500根據(jù)上述計(jì)算值，按主軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)，最后確定主軸箱輪廓尺寸b×h=500x500mm。2.4 多軸箱的設(shè)計(jì)2.4.1繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖是根據(jù)“三圖一卡”繪制的如圖2.9所示:如

28、圖2.9 鉆孔組合機(jī)床多軸箱原始依據(jù)圖圖中多軸箱的兩定位銷孔中心連線為橫坐標(biāo)，工件加工孔對稱，選擇箱體中垂線為縱坐標(biāo)，在建立的坐標(biāo)系中標(biāo)注輪廓尺寸及動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸的相對位置尺寸。主軸的工序內(nèi)容，切削用量及主軸尺寸及動(dòng)力部件的型號和性能參數(shù)如表 2.6所示：表2.6 主軸外尺寸及切削用量軸號主軸外伸尺寸工序內(nèi)容切削用量d/dln（r/min）v(m/min)f(mm/r)vf(mm/min)1、2、3、420/12115鉆6.5478150.147.8注：1被加工零件編號及名稱：箱蓋；材料：ht21-40 jb297-62；硬度: hb170-2412動(dòng)力部件型號：1td25ia動(dòng)力箱，電動(dòng)機(jī)型號

29、y100l-6；功率p1.5kw。2.4.2齒輪模數(shù)選擇本組合機(jī)床主要用于鉆孔，因此采用滾珠軸承主軸。齒輪模數(shù)m可按下式估算：m=(3032)=32×=1.76 式中：m估算齒輪模數(shù) p齒輪所傳遞率（kw） z對嚙合齒中的小齒輪數(shù) n小齒輪的轉(zhuǎn)速（r/min）多軸箱輸入齒輪模數(shù)取m1=3，其余齒輪模數(shù)取m2=2。2.4.3多軸箱的傳動(dòng)設(shè)計(jì)（1）根據(jù)原始依據(jù)圖（圖2.9），畫出驅(qū)動(dòng)軸、主軸坐標(biāo)位置。如下表：表2.7 驅(qū)動(dòng)軸、主軸坐標(biāo)值坐標(biāo)銷o1驅(qū)動(dòng)軸o主軸1主軸2主軸3主軸4x175095959595y094.51801808080（2）確定傳動(dòng)軸位置及齒輪齒數(shù)圖2.10 齒輪的最小壁

30、厚1）最小齒數(shù)的確定為保證齒輪齒根強(qiáng)度，應(yīng)使齒根到孔壁或鍵槽的厚度a2m,驅(qū)動(dòng)軸的直徑為d=30mm,有機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊知，如圖2.10所示齒輪t=33.3mm,當(dāng)m1=3時(shí)。驅(qū)動(dòng)軸上最小齒輪齒數(shù)為： 2（t/m1+2+1.25）d0/m1 =2×(33.3/3+2+1.25)30/3 =18.9所以驅(qū)動(dòng)軸齒數(shù)要大于等于19。為減小傳動(dòng)軸的種類，所有傳動(dòng)軸的直徑取30mm.當(dāng)m2=2，d=20時(shí)，齒輪t=23.3mm。主軸上最小齒輪齒數(shù)為：2（t/m2+2+1.25）d0/m2 =2×（23.3/2+2+1.25）20/2 =19.8所以主軸齒數(shù)要大于等于20。2）傳動(dòng)軸1

31、1為主軸1，2，3 ，4都各自在同一同心圓上。多軸箱的齒輪模數(shù)按驅(qū)動(dòng)軸出輪估算m多軸箱輸入出輪模數(shù)取m1=3，其余齒輪模數(shù)取m2=2。主軸1，2，3要求的轉(zhuǎn)速一致且較高，所以采用升速傳動(dòng)。主軸齒數(shù)選取z=45，傳動(dòng)齒輪采用z=45齒的齒輪，變位系數(shù)。傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為:由于前面選取了主軸直徑為30，顯然傳動(dòng)軸直徑都選取20，這樣為了減少傳動(dòng)軸種類和設(shè)計(jì)題目需要由于傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速是，則驅(qū)動(dòng)軸至傳動(dòng)軸的傳動(dòng)比為: 所以選擇兩級傳動(dòng)，且傳動(dòng)比分配為：一級為1.2×1.2;二級為1.4×1.0。驅(qū)動(dòng)軸的直徑為30mm，由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊查得知：t=33.3mm,當(dāng)m=3時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸上的齒數(shù)為

32、：zmin去驅(qū)動(dòng)齒輪齒數(shù)z=45。通用的齒輪有三種，即傳動(dòng)齒輪、動(dòng)力箱齒輪和電機(jī)齒輪。材料均為45鋼，熱處理為齒部高頻淬火g54。本機(jī)床齒輪的選用按照下表選用齒輪種類寬度（mm）齒 數(shù)模數(shù)（mm）孔徑（mm）驅(qū)動(dòng)軸齒輪24321650連續(xù)16702、2.5、32、2.5、3、415、20、30、35、4025、30、35、40、50傳動(dòng)軸齒輪44（b型）45225、30、40、50輸出軸齒輪3237318、22、28、32、36計(jì)算各主軸轉(zhuǎn)速使各主軸轉(zhuǎn)速的相對轉(zhuǎn)速損失在5%以內(nèi)。由公式：v= 知：3 夾具設(shè)計(jì)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)在組合機(jī)床設(shè)計(jì)中占有重要的地位。它的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度。

33、本夾具主要是用來鉆沿305圓周方向性四等分平均分四個(gè)m8螺紋底孔，整個(gè)需要加工的孔的位置尺寸用機(jī)床和夾具就能直接保證。因此，在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何保證垂直度要求的前題下，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。為了很好利用工廠實(shí)際設(shè)備和提高生產(chǎn)率，設(shè)計(jì)專用夾具進(jìn)行加工。3.1 機(jī)床夾具的概述3.1.1機(jī)床夾具的組成(1)定位元件和定位裝置 用于確定工件正確位置的元件或裝置，如v形塊，定位銷，凡是夾具都有定位元件，它是實(shí)現(xiàn)夾具基本功能的元件。(2)夾緊元件和夾緊裝置 用于固定工件以獲得的正確位置的元件或裝置。工件在夾具定位之后引進(jìn)加工之前必須將工件夾緊，使其在加工時(shí)在切削力的作用下不離開已獲得的

34、定位，有時(shí)同一個(gè)元件既能定位，也具有夾緊的雙重功效。(3)導(dǎo)向元件 確定刀具的位置并引導(dǎo)刀具的元件，它也可以供鉆鏜類夾具在機(jī)床上安裝時(shí)做基準(zhǔn)找正用。(4)夾具體 夾具體也稱為夾具本體，用于將各種元件，裝置連于一體，并通過它將整個(gè)夾具安裝在機(jī)床上，一般采用鑄鐵制造，它是保證夾具的剛度和改善夾具動(dòng)力學(xué)特性的重要部分。3.1.2機(jī)床夾具的類型機(jī)床夾具的種類很多，形狀千差萬別，為了設(shè)計(jì)和制造方便，一般按某一屬性進(jìn)行分類，如按所使用的機(jī)床分：車床夾具，銑床夾具，鏜床夾具，磨床夾具和鉆床夾具。3.2工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析在對離合器壓盤結(jié)構(gòu)分析及所要求加工的4個(gè)m8螺紋底孔孔所處的特殊位置，要達(dá)到了要求的精度并不

35、困難，可以采用支承板以底面為主定位面，保證兩端面與底面之間的垂直度要求。3.3工件定位方案和定位元件的設(shè)計(jì)工件在夾具中的定位就是要確定工件與夾具定位元件的相對位置，并通過到向元件或?qū)Φ堆b置來保證工件與刀具之間的相對位置，從而滿足加工精度的要求，工件在夾具中的定位一定要通過定位元件，并以六點(diǎn)定位原理分析所限制工件的自由度。3.4夾緊方案和夾緊元件的設(shè)計(jì)工件在切削過程中會受到切削力、慣性力等作用，因此必須夾緊以保證定位，典型的夾緊裝置是由夾緊元件、中間傳力機(jī)構(gòu)和動(dòng)力源裝置所組成。夾緊元件是執(zhí)行夾緊的最終元件，是直接與零件接觸來完成夾緊的。夾緊裝置在夾緊過程中有一定的要求：(1)夾緊裝置應(yīng)保證工件定

36、位，而不能破壞工件的定位。(2)夾緊力的大小應(yīng)能保證工件在加工時(shí)的位置不變，同時(shí)又不能使工件產(chǎn)生變形。(3)夾緊力的方向應(yīng)和切削力方向相應(yīng)，使夾緊力減小。(4)夾緊裝置的動(dòng)作應(yīng)迅速、方便、安全。(5)夾緊裝置的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、合理、制造方便。由于該道工序是鉆6.5孔，此零件屬于中批量生產(chǎn)，并且切削力較小，所以力求夾具設(shè)計(jì)簡單，降低成本的原則。則本夾具采用螺栓夾緊及一個(gè)壓環(huán)夾緊。3.5夾具的性能及優(yōu)點(diǎn)（1）剛性好，該夾具在高轉(zhuǎn)速、大吃刀的情況下不會產(chǎn)生振動(dòng)，自動(dòng)定心效果優(yōu)于三爪卡盤。套筒用鑄鐵件制造，無薄弱環(huán)節(jié)。整個(gè)機(jī)構(gòu)不存在剛性不足、偏載和偏心現(xiàn)象。（2）應(yīng)用范圍廣，此夾具更換不同直徑的彈簧套筒，

37、可以加工不同直徑的同類產(chǎn)品，通用性好。（3）精度保證較高使用可脹心軸車床夾具，消除了工件的定位間隙，有效地保證了被加工零件的位置精度。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明其定位精度可達(dá)0.01mm。3.6夾具體的設(shè)計(jì)夾具體的設(shè)計(jì)是整個(gè)夾具的基礎(chǔ)零件，定位元件、夾緊裝置、連接元件、導(dǎo)向元件或?qū)Φ堆b置等都要求裝在它上面，因此夾具體是一個(gè)復(fù)雜而又重要的零件，而且必須滿足一定的要求：（1）夾具體要有足夠的剛度，承受夾緊力及加工時(shí)的切削力，一般夾具體為鑄件，但也可是焊接件。（2）夾具體一般應(yīng)考慮搬運(yùn)的吊裝問題，以方便夾具的安裝對于小規(guī)模當(dāng)然可以不考慮吊裝，但也應(yīng)該考慮搬運(yùn)的問題。（3）夾具體上應(yīng)考慮排屑和清理切屑方便。（4）夾具

38、體的結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)考慮夾具體的穩(wěn)定性，夾具底面可以做的稍大些。（5）由于夾具體一般都比較復(fù)雜，故要考慮結(jié)構(gòu)工藝性，對加工和安裝都應(yīng)該合理、方便。則該夾具體的基本要求為：1060590。3.7誤差的分析與計(jì)算該夾具以底平面、上端面為定位基準(zhǔn)，要求保證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差以及孔軸線與底平面的平行度公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。m8螺紋孔軸線與左側(cè)面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，由互換性與技術(shù)測量表可知：?。ㄖ械燃墸┘?：尺寸偏差為由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊可得：（1）定位誤差（兩個(gè)垂直平面定位）：（2）夾緊誤差 ： （3）磨損造成的加工誤差

39、：通常不超過（4）夾具相對刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.8夾具精度分析計(jì)算夾具精度計(jì)算是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，它是檢驗(yàn)夾具是否合乎零件加工要求。利用夾具在機(jī)床上加工工件時(shí)，機(jī)床、夾具、工件、刀具等形成一個(gè)封閉的加工系統(tǒng)，它們之間相互聯(lián)系，最后形成工件和刀具之間的正確位置關(guān)系，從而保證工序尺寸的要求。這些聯(lián)系環(huán)節(jié)中的任何誤差，都將以加工誤差的形式直接影響工件的加工精度，這些誤差主要有：（1）因工件在夾具中定位不準(zhǔn)確，使工件的原始基準(zhǔn)偏離規(guī)定位置而產(chǎn)生工件定位誤差dw。（2）因夾具在機(jī)床上安裝不準(zhǔn)確，使夾具的安裝面偏離規(guī)定位置而產(chǎn)生夾具安裝誤差

40、a。（3）因刀具相對夾具位置不準(zhǔn)確，或刀具與導(dǎo)向、對刀元件之間的配合間隙引起的導(dǎo)向或?qū)Φ墩`差t。（4）因機(jī)床精度、刀具制造精度和磨損，加工調(diào)整、加工變形等因素引起的與加工方法有關(guān)的加工方法誤差g。為了使夾具能加工出合格的工件，上述各項(xiàng)誤差的總和應(yīng)不超過工序尺寸（或位置要求）的公差k。即 dw+a+t+gk 對夾具而言：（1）工件在夾具中的定位誤差在前面已經(jīng)分析。即dw=0.07mm。（2）夾具的安裝誤差a，夾具的安裝誤差是夾具在機(jī)床上安裝時(shí)，因夾具的安裝面偏離了規(guī)定的位置，從而使原始基準(zhǔn)發(fā)生移動(dòng)而在工序尺寸產(chǎn)生的偏差，采用定位鍵進(jìn)行定位，則安裝誤差a=0.005mm。（3）刀具位置誤差t的確定

41、，刀具位置誤差是刀具相對于夾具位置不準(zhǔn)確引起的誤差，或刀具與導(dǎo)向、對刀元件間的配合間隙引起的導(dǎo)向或?qū)Φ墩`差，這項(xiàng)誤差又稱刀具調(diào)整誤差，則t=0.07mm。（4）加工方法誤差g，因?yàn)榧庸し椒ㄕ`差具有很大的偶然性，很難進(jìn)行精確的計(jì)算，因此常取（1/31/2）k作為加工方法和精度儲備之用，則g=0.62=0.3m。所以,按概率法相加得經(jīng)過計(jì)算則這個(gè)定位方式是可行的，滿足夾具精度要求，整個(gè)夾具設(shè)計(jì)合理。3.9 夾具操作的簡要說明如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該請注意在保證加工要求的前題下，盡量提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。為此，根據(jù)本夾具的特點(diǎn)，應(yīng)采用手動(dòng)夾緊較為方便。所以基本的操作為：將工件裝在心軸上，并保證擋銷和工

42、件凸塊接觸，然后放上壓環(huán)，擰緊螺母。從而達(dá)到夾緊的要求。加工完后取工件時(shí)，則和前面的步驟剛好相反。夾具的裝配圖見附錄。4結(jié) 論本課題開發(fā)研制的鉆孔組合機(jī)床，用于加工離合器壓盤的四個(gè)孔。在開發(fā)過程中，針對加工過程中存在的難點(diǎn)進(jìn)行了攻關(guān)。在鉆床的設(shè)計(jì)上采取了一系列的措施，保證了被加工孔的加工精度。主要完成了以下工作：1、對離合器壓盤的四個(gè)孔的加工工藝進(jìn)行了分析研究，明確了四個(gè)孔加工的技術(shù)要求和工藝要點(diǎn)。2、恰當(dāng)?shù)剡x擇了機(jī)床的切削參數(shù)，動(dòng)力頭及液壓滑臺驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。3、采用z軸液壓滑臺驅(qū)動(dòng)動(dòng)力頭和多軸箱實(shí)現(xiàn)進(jìn)給，y軸驅(qū)動(dòng)工件實(shí)現(xiàn)兩工位運(yùn)動(dòng)。制定了y、z軸液壓滑臺的進(jìn)給工作循環(huán)。經(jīng)分析證明可以滿

43、足工藝要求。4、設(shè)計(jì)了穩(wěn)定可靠的多軸箱和鉆模板，從而保證了被加工孔的精度要求。5、根據(jù)通用、經(jīng)濟(jì)的原則，選擇了刀具，滿足了工藝的需要。設(shè)計(jì)的鉆孔組合機(jī)床，保證了加工孔的生產(chǎn)質(zhì)量，提高工效3倍以上，加工成本大幅下降。本項(xiàng)工作還有許多值得完善的地方，例如：裝夾、定位由人工完成，效率較低；自動(dòng)化程度有待提高等問題。這些問題通過改進(jìn)設(shè)計(jì)、完善工藝、現(xiàn)場的不斷實(shí)踐、總結(jié)，必將會得到進(jìn)步的提高。 參 考 文 獻(xiàn)1 摘自19931994 economic handbook of the machine tool industryamt2 姜永武.西南交通大學(xué)出版社.2004，02 3 章宏甲、黃誼主編.液壓傳動(dòng). 機(jī)械工業(yè)出版社，20034 張利平主編.液壓站設(shè)計(jì)與應(yīng)用. 海軍出版社，20045 顧維邦主編。金屬切削機(jī)床概論。 機(jī)械工業(yè)出版社，20026 華東紡織工學(xué)院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、天津大學(xué)主編。機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊。 上海科學(xué)技術(shù)出版社，19847 金振華組合機(jī)床及其調(diào)整與應(yīng)用m：北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19908 徐景輝等機(jī)床裝配m：四川：四川人民出版社，19829 王誠誼.組合機(jī)床計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)j交通與計(jì)算機(jī)，198910 徐旭東、周菊琪現(xiàn)代組合機(jī)床技術(shù)及其發(fā)展m：北京：中國機(jī)械工程.199511 邱宣懷機(jī)械設(shè)計(jì)m：北京：高等教育出版社，200312 王誠誼.組合