機電系畢業(yè)設(shè)計論文_鉆孔組合機床設(shè)計（可編輯）

1、機電系畢業(yè)設(shè)計論文_鉆孔組合機床設(shè)計 編號: 畢業(yè)論文 設(shè)計 題 目 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 教學(xué)單位 機電工程系 （蓋章） 畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告書201年2月20日院（系）機電工程系專 業(yè)機械設(shè)計制造及自動化姓 名學(xué) 號論文（設(shè)計）題目一、選題目的和意義二、本選題在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢三、課題設(shè)計方案 主要說明：研究（設(shè)計）的基本內(nèi)容、觀點及擬采取的研究途徑和方法。 研究（設(shè)計）的基本內(nèi)容：1、的發(fā)展現(xiàn)狀及其未來走向；2、的； 3、；研究（設(shè)計）的基本途徑：（1）通過在學(xué)校圖書館搜集資料與查閱相關(guān)的參考文獻，進行多方面了解，構(gòu)建的整體結(jié)構(gòu)；（2）針對此的特點與功能進行學(xué)習(xí)研

2、究，將與所學(xué)知識聯(lián)系起來，從而完成設(shè)計。四、計劃進度安排 主要說明：起止時間及分階段的進度要求。起止時間：201年1月201年5月進度安排：201.12.15201.1.15 收集、查閱、分析、整理資料和參考文獻，理清思路，完成開題報考；201.1.16201.3.11 整理所收集的資料，初步完成論文初稿；201.3.12201.4.12 將論文初稿交由指導(dǎo)教師審閱，同時完成畢業(yè)論文設(shè)計）中期檢查表；201.4.13201.5.1 根據(jù)指導(dǎo)教師提出的修改意見，對論文做進一步的充實、修改和完善；201.5.2201.5.3 根據(jù)導(dǎo)師提出的定稿意見做最后的完善，檢查論文的格式和文字等細節(jié)，按照論文

3、統(tǒng)一的格式排版，并將最終定稿的論文打印、裝訂，準備答辯。五、主要參考文獻徐旭東周菊琪現(xiàn)代組合機床技術(shù)及其發(fā)展M中國機械工程.19953 王誠誼.組合機床計算機輔助設(shè)計J.交通與計算機.1989.4 邱宣懷機械設(shè)計M北京高等教育出版社2003.5 華東紡織工學(xué)院,哈爾濱工業(yè)大學(xué),天津大學(xué)主編.機床設(shè)計圖冊S.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1984.指導(dǎo)教師意見及建議： 簽名： 年 月 日教學(xué)單位領(lǐng)導(dǎo)小組審批意見： 組長簽名： 年 月 日畢業(yè)論文（設(shè)計）中期檢查表院 系 ：機電工程系 專業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 畢業(yè)設(shè)計題目：學(xué)生姓名學(xué) 號指導(dǎo)教師職 稱計劃完成時間：201年5月 畢業(yè)論文（設(shè)計）的進度

4、計劃：201.12.15201.1.15 收集、查閱、分析、整理資料和參考文獻，理清思路，完成開題報考；201.1.16201.3.11 整理所收集的資料，初步完成論文初稿；201.3.12201.4.12 將論文初稿交由指導(dǎo)教師審閱，同時完成畢業(yè)設(shè)計中期檢查表；201.4.13201.5.1 根據(jù)指導(dǎo)教師提出的修改意見，對論文做進一步的充實、修改和完善；201.5.2201.5.3 根據(jù)導(dǎo)師提出的定稿意見做最后的完善，檢查論文的格式和文字等細節(jié)，按照論文統(tǒng)一的格式排版，并將最終定稿的論文打印、裝訂，準備答辯。完成情況：到目前為止正文內(nèi)容的詳細資料已基本整理完畢，現(xiàn)正進一步的收集更多相關(guān)資料，

5、并加以分析與整理，按照設(shè)計要求理清設(shè)計思路，依據(jù)評閱后的開題報告書上老師給出的指導(dǎo)意見，在老師的指導(dǎo)下完成論文的初稿。指導(dǎo)教師評議（指出優(yōu)點和不足，如有其它建議，可另附頁） 簽 名： 年 月 日備 注：摘要及關(guān)鍵詞11 引言11.1 機床設(shè)計的目的、內(nèi)容、要求12 組合機床的總體設(shè)計22.1 組合機床工藝方案的制定22.2 確定切削用量及選擇刀具32.3 組合機床的總體方案設(shè)計32.4 鉆孔組合機床總設(shè)計“二圖一卡”的編制42.5 多軸箱的設(shè)計113 夾具設(shè)計153.1 機床夾具的概述153.2工件結(jié)構(gòu)特點分析163.3 工件定位方案和定位元件的設(shè)計163.4 夾緊方案163.5 組合機床的夾

6、具設(shè)計特點163.6 夾具體的設(shè)計173.7 誤差的分析與計算173.8 夾具精度分析計算173.9 夾具視圖184 結(jié) 論18參 考 文 獻20謝 辭21鉆孔組合機床設(shè)計摘 要：； 1 引言 機械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準備，計劃調(diào)度，加工操作，安全生產(chǎn)，技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)中品種，上質(zhì)量，上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟效益的技術(shù)保證。在實際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)的生產(chǎn)類型，材料，結(jié)構(gòu)，形狀，尺寸，和技術(shù)要求等不不同，針對某一零件，往往不是單獨在一種機床上，用某一種加工方法就能完成的，而是要經(jīng)過一定的工藝過程才能

7、完成其加工，因此，不僅要根據(jù)零件的具體要求，結(jié)合現(xiàn)場的具體條件，對零件的各組合表面而選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，逐步地把零件加工出來1。1.1 機床設(shè)計的目的、內(nèi)容、要求1.1.1設(shè)計的目的機床設(shè)計畢業(yè)設(shè)計，其目的在于通過機床主運動機械變速傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使我們在擬定傳動和變速的結(jié)構(gòu)方案過程中，得到設(shè)計構(gòu)思、方案的分析、結(jié)構(gòu)工藝性、機械制圖、零件計算、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)計思想，掌握基本的設(shè)計方法，培養(yǎng)基本的設(shè)計方法，并培養(yǎng)了自己具有初步的結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算能力。1.1.2設(shè)計內(nèi)容 1 運動設(shè)計 根據(jù)給定的被加工零件，確定機床的切削用量

8、，通過分析比較擬定傳動方案，確定傳動副的傳動比及齒輪的齒數(shù)，并計算主軸的實際轉(zhuǎn)速與標準的相對誤差。 2 動力設(shè)計 根據(jù)給定的工件，初算傳動軸的直徑、齒輪的模數(shù)；確定動力箱；計算多軸箱尺寸及設(shè)計傳動路線。完成裝配草圖后，要驗算傳動軸的直徑，齒輪模數(shù)否在允許范圍內(nèi)。還要驗算主軸主件的靜剛度。 3 結(jié)構(gòu)設(shè)計 進行主運動傳動軸系、變速機構(gòu)、主軸主件、箱體、潤滑與密封等的布置和機構(gòu)設(shè)計。1.1.3 設(shè)計要求評價機床性能的優(yōu)劣，主要是根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟指標來判定的。技術(shù)先進合理，亦即“質(zhì)優(yōu)價廉”才會受到用戶的歡迎，在國內(nèi)和國際市場上才有競爭力2。機床設(shè)計的技術(shù)經(jīng)濟指標可以從滿足性能要求、經(jīng)濟效益和人機關(guān)系等方面

9、進行分析。 1.2 機床的設(shè)計步驟1.2.1調(diào)查研究調(diào)查研究的主要內(nèi)容有：認真閱讀被加工零件圖樣，研究其尺寸、形狀、材料、硬度、重量、加工部位的結(jié)構(gòu)及加工精度和表面粗糙度要求等內(nèi)容。通過對產(chǎn)品裝配圖和有關(guān)工藝資料的分析，認識被加工零件在產(chǎn)品中的地位和作用。1.2.2總體方案設(shè)計總體方案的設(shè)計主要包括制定工藝方案（確定零件在組合機床上完成的工藝內(nèi)容及加工方法，選擇定位基準和夾緊部位，決定工步和刀具種類及其結(jié)構(gòu)形式，選擇切削用量等）、確定機床配置形式、制定影響機床總體布局和技術(shù)性能的主要部件的結(jié)構(gòu)方案?？傮w方案設(shè)計的具體工作是編制“二圖一卡”，即繪制加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸圖、生產(chǎn)率計算卡。 1.

10、2.3 工作圖設(shè)計首先，在選定工藝方案并確定機床配置形式、結(jié)構(gòu)方案基礎(chǔ)上，進行方案圖紙的設(shè)計。這些圖紙包括：加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計算卡，統(tǒng)稱“二圖一卡”設(shè)計。并初定出主軸箱輪廓尺寸，才能確定機床各部件間的相互關(guān)系3。2 組合機床的總體設(shè)計2.1 組合機床工藝方案的制定組合機床用于鉆削變速箱上端面的8個孔，并且要達到其加工精度。為了滿足其加工精度的要求，我們首先要對加工的零件做工藝方案的分析，制定組合機床工藝方案是設(shè)計組合機床最重要的步驟之一。工藝方案制定的正確與否，將決定機床能否達到“重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、效率高、質(zhì)量好”的要求。 1 加工工序和加工精度被加工零件需要在組合機床上完成

11、的工序及加工精度，是制定機床工藝方案的主要依據(jù)。本組合機床為鉆孔：8個孔孔的精度：10H6（ ） 2 被加工零件特點工件硬度：HB 1706。2.4鉆孔組合機床總設(shè)計“二圖一卡”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)計的重要內(nèi)容。下面就以鉆床加工箱蓋總體設(shè)計的另一個問題，既總體設(shè)計方案的圖紙表達形式“二圖一卡”設(shè)計，其內(nèi)容包括：加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸圖、編制生產(chǎn)率卡。2.4.1加工示意圖圖1 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方案在圖樣上的反映，表示被加工零件在機床上的加工過程，刀具的布置以及工件、夾具、刀具的

12、相對位置關(guān)系，機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)計選擇動力部件的主要依據(jù)，是整臺組合機床布局形式的原始要求，也是調(diào)整機床和刀具所必需的重要文件。圖1為箱蓋上4孔立式鉆床。加工示意圖在圖上應(yīng)標注的內(nèi)容：1、機床的加工方法，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7。（2）繪制加工示意圖之前的有關(guān)計算導(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所示：圖2 固定導(dǎo)

13、向裝置固定導(dǎo)向裝置的標準尺寸如下表：表1 固定導(dǎo)向裝置的標準尺DDD1D2Ll1mRd1d2l06.512223028381318M81616固定裝置的配合如下表：表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3所示導(dǎo)向裝置的布置如表3所示：表3 導(dǎo)向裝置的參數(shù) mm 尺寸項目l1l2l3與直徑d的關(guān)系 23 d加工鑄鐵dd/3+ 38 計算值3×d 3025425.4/3+8 16.5圖3 固定導(dǎo)向裝置的布置初定主軸類型、尺寸、外伸長度因為軸的材料為40Cr，剪切彈性模量G 81.0GPa,所以B取2.316，根據(jù)剛

14、性條件計算主軸的直徑為：dB 2.316× 17.52mm式中：d軸直徑（mm）T軸所承受的轉(zhuǎn)矩（N?mm）B系數(shù)本設(shè)計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。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到達加工終了位置，就需要在主軸與刀具之間設(shè)置可調(diào)環(huán)節(jié)，這個可調(diào)節(jié)在組合機床上是通過可調(diào)整的刀具接桿來解決的,連接桿如圖4所示；圖4 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4所示：表4 可調(diào)接桿的尺寸d h

15、6 D1 h6 d2d3Ll1l2l3螺母厚度20Tr20×6莫氏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)系尺寸的標注如圖5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5 工作進給長度2.4.2機床聯(lián)系尺寸圖圖6 機床聯(lián)系尺寸圖（1）聯(lián)系尺寸圖的作用和內(nèi)容一般來說，組合機床是由標準的通用部件動力箱、動力滑臺、立柱、立柱底座加上專用部件多軸箱、刀

16、、輔具系統(tǒng)、夾具、液、電、冷卻、潤滑、排屑系統(tǒng)組合而成。聯(lián)系尺寸圖用來表示機床各組成部件的相互裝配和運動關(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)。如圖6所示，機床聯(lián)系尺寸圖的內(nèi)容包括機床的布局形式，通用部件的型號、規(guī)格、動力部件的運動尺寸和所用電動機的主要參數(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）選用動力部件選用動力部件主要選擇型號、規(guī)格合適的動力滑臺、動力箱。通常，根據(jù)滑臺的驅(qū)動方式、所需進給力、進給速度、最大行程長度和加工精度等因素來選用合適的滑臺。 4×1071

17、.79 4287.16N式中：各主軸加工時所產(chǎn)生的軸向力。由下式估動力箱的選用，動力箱主要依據(jù)多軸所需的電動機功率來選用，在多軸箱沒有設(shè)計之前，可算4×0.1230.80.615KW式中：多軸箱傳動效率，加工黑色金屬時0.80.9；有色金屬時0.70.8，本系統(tǒng)加工HT21-40 JB307-62，取0.8動力箱的電動機功率應(yīng)大于計算功率，并結(jié)合主軸要求的轉(zhuǎn)速大小選擇。因此，選用電動機型號為Y100L6B5的1TD25IA型動力箱，動力箱輸出軸至箱底面高度為125mm。主要技術(shù)參數(shù)如下表： 表5 主要技術(shù)參數(shù)主電機傳動型號轉(zhuǎn)速范圍（r/min）主電機功率（）配套主軸部件型號電機轉(zhuǎn)速輸

18、出轉(zhuǎn)速Y100L-6B514307061.51TA32、1TA32M、1TZ321TG32Y軸液壓滑臺的選用工件質(zhì)量計算 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（3）確定裝料高度裝料高度指工件安裝基面至機床底面的垂直距離，在現(xiàn)階段設(shè)計組合機床時，裝料高度可視具體情況

19、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床配置的多軸箱總厚度為301mm，寬度和高度按標準尺寸中選取。計算時，多軸箱的寬度B和高度H可確定為：B 500 H 500根據(jù)上述計算值，按主軸箱輪廓尺寸系列標準，最后確定主軸箱輪廓尺寸B×H 500X500mm9。2.4.3 生產(chǎn)率計算卡生產(chǎn)率計算卡是反映所設(shè)計機床的工作循環(huán)過程、動作時間、切削用量、生產(chǎn)率、負荷率等技術(shù)文件，通過生產(chǎn)率計算卡，可以分析擬

20、定的方案是否滿足用戶對生產(chǎn)率及負荷率的要求。計算如下：切削時間： T切 L/vf+t停 2×26/47.82×15/478 1.151 min式中：T切機加工時間（min） L工進行程長度（mm） vf 刀具進給量（mm/min） t停死擋鐵停留時間。一般為在動力部件進給停止狀態(tài)下，刀具旋轉(zhuǎn)515 r所需要時間。這里取15r 輔助時間 T輔 +t移+t裝 （150176）×2/12000+0.1+1.5 1.654min 式中：L3、L4 分別為動力部件快進、快退長度（mm） vfk 快速移動速度（mm/min） t移 工作臺移動時間（min）,一般為0.050.

21、13min,取0.1 min t裝 裝卸工件時間（min）一般為0.51.5min,取1.5min機床生產(chǎn)率 Q1 60/T單 60/（T切+T輔） 60/（1.151+1.654） 21.39 件/h機床負荷率按下式計算： Q1/Q×100% Q1tk/A×100% 21.39×1950/60000×100% 70% 式中：Q機床的理想生產(chǎn)率（件/h） A年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件） tk年工作時間，單班制工作時間tk 1950h表6 生產(chǎn)率計算卡被加工零件圖號1601A-093毛坯種類鑄件名稱離合器壓盤毛坯重量材料HT21-40 JB297-62硬度HB170-

22、241工序名稱鉆壓盤連接孔工序號工時/min序號工步名稱工作行程/mm切速/（m?min-1）進給量/（mm?r-1）進給量/（mm?min-1）工進時間輔助時間1按裝工件0.52工件定位夾緊0.253Z軸快下150120000.0134Z軸工進26320.147.80.5445Z軸暫停0.036Z軸快上176120000.0157Y軸前進100100000. 018Y軸暫停0.099Z軸快下150120000.01310Z軸工進2647.80.54411Z軸暫停0.0312快退176120000.01513工件松開0.2514卸下工件0.5備注1、主軸轉(zhuǎn)速706r/min2、一次安裝加工完一

23、個工件累計1.0881.716單件總工時2.804機床生產(chǎn)率21.39 件/h理論生產(chǎn)率30.77件/h負荷率70%2.5 多軸箱的設(shè)計2.5.1繪制多軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖多軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖是根據(jù)“二圖一卡”繪制的如圖7所示:圖7 鉆孔組合機床多軸箱原始依據(jù)圖圖中多軸箱的兩定位銷孔中心連線為橫坐標，工件加工孔對稱，選擇箱體中垂線為縱坐標，在建立的坐標系中標注輪廓尺寸及動力箱驅(qū)動軸的相對位置尺寸10。主軸的工序內(nèi)容，切削用量及主軸尺寸及動力部件的型號和性能參數(shù)如表6所示：表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/m

24、in 1、2、3、420/12115鉆6.5478150.147.82.5.2齒輪模數(shù)選擇本組合機床主要用于鉆孔，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。2.5.3多軸箱的傳動設(shè)計（1）根據(jù)原始依據(jù)圖（圖8），畫出驅(qū)動軸、主軸坐標位置。如下表：表7 驅(qū)動軸、主軸坐標值坐標銷O1驅(qū)動軸O主軸1主軸2主軸3主軸4X175095959595Y094.51801808080（2）確定傳動軸位置及齒輪齒數(shù)

25、圖8 齒輪的最小壁厚為保證齒輪齒根強度，應(yīng)使齒根到孔壁或鍵槽的厚度a2m,驅(qū)動軸的直徑為d 30mm,查表知，如圖8所示齒輪t 33.3mm,當m1 3時。驅(qū)動軸上最小齒輪齒數(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)動軸齒數(shù)要大于等于19。為減小傳動軸的種類，所有傳動軸的直徑取30mm.當m2 2，d 20時，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。傳動軸11為主軸1，2，3 ，4都各自在同

26、一同心圓上。多軸箱的齒輪模數(shù)按驅(qū)動軸出輪估算: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。主軸齒數(shù)選取Z 45，傳動齒輪采用z 45齒的齒輪，變位系數(shù)。傳動軸的轉(zhuǎn)速為:由于前面選取了主軸直徑為30，顯然傳動軸直徑都選取20，這樣為了減少傳動軸種類和設(shè)計題目需要由于傳動軸轉(zhuǎn)速是，則驅(qū)動軸至傳動軸的傳動比為: 所以選擇兩級傳動，且傳動比分配為：一級為1.2×1.2;二級為1.4×1.0。驅(qū)動軸的直徑為30mm，查表得知：t 33.3mm,當m 3時，驅(qū)動軸上的齒數(shù)為：Zmin去驅(qū)動齒輪齒數(shù)Z 45。通用的齒輪有三

27、種，即傳動齒輪、動力箱齒輪和電機齒輪。材料均為45鋼，熱處理為齒部高頻淬火G54。本機床齒輪的選用按照下表選用表8 齒輪參數(shù)齒輪種類寬度（mm）齒 數(shù)模數(shù)（mm）孔徑（mm）驅(qū)動軸齒輪24321650連續(xù)16702、2.5、32、2.5、3、415、20、30、35、4025、30、35、40、50傳動軸齒輪44（B型）45225、30、40、50輸出軸齒輪3237318、22、28、32、36計算各主軸轉(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：圖9 鉆孔組合機床裝備草圖3 夾具設(shè)計機床夾具設(shè)計在組合機床設(shè)計中占有重要的地位。它的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度。3.1 機

28、床夾具的概述3.1.1機床夾具的組成 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加工之前必須將工件夾緊，使其在加工時在切削力的作用下不離開已獲得的定位，有時同一個元件既能定位，也具有夾緊的雙重功效10。 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床上安裝時做基準找正用。 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，并通過它將整個夾具安裝在機床上，一般采用鑄鐵制造，它是保證夾具

29、的剛度和改善夾具動力學(xué)特性的重要部分。3.1.2機床夾具的類型機床夾具的種類很多，形狀千差萬別，為了設(shè)計和制造方便，一般按某一屬性進行分類，如按所使用的機床分：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)特點分析在對離合器壓盤結(jié)構(gòu)分析及所要求加工的4個M8螺紋底孔孔所處的特殊位置，要達到了要求的精度并不困難，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

30、元件，并以六點定位原理分析所限制工件的自由度。3.4夾緊方案夾緊方案有許多的選擇，本夾具的夾緊機構(gòu)采用擺動式壓板杠桿夾緊機構(gòu)。用一液壓缸通過推桿，杠桿和壓板以及浮動壓板對工件進行夾緊。液壓夾緊利用壓力油作為夾緊動力，通過中間傳動機構(gòu)，使夾具的夾緊元件執(zhí)行夾緊動作。液壓夾緊具有操作簡便，動作迅速，易于集中控制、程序控制和實現(xiàn)工序的自動化，工作壓力高，油缸結(jié)構(gòu)尺寸小，便于實現(xiàn)過載的保護。3.5組合機床的夾具設(shè)計特點 一般的機床夾具是作為機床輔助機構(gòu)設(shè)計的，而組合機床夾具是機床的主要組成部分。（1）組合機床夾具和機床其他部件有及其密切的聯(lián)系。正確解決他們直徑的關(guān)系，是保證組合機床的工作可靠和使用性能

31、良好的重要條件之一，而且夾緊的結(jié)構(gòu)也要按這些部件的具體要求來確定。（2）由于組合機床常常是多刀，多面和多工序同時加工，會產(chǎn)生很大的切削力和振動。因此，組合機床夾具必須具有良好的剛性和足夠的夾緊力，以保證在整個加工過程中工件不產(chǎn)生任何的位移，同時，也不容許工件產(chǎn)生不應(yīng)該的變形。（3）組合機床夾具是保證加工精度的關(guān)鍵部件，其制造，設(shè)計，調(diào)整都有嚴格的要求。（4）組合機床夾具應(yīng)便于實現(xiàn)定位和夾緊的自動化，并有動作完成的檢查信號；保證切屑從加工空間自動排除；便于觀察和檢查，便于更換和維修。此外，不要把組合機床夾具和組合夾具混淆起來，組合夾具是在萬能機床上為了完成某一道工序的加工，用一些標準的和通用的元

32、件組裝的定位夾緊機構(gòu)。用完后，這些元件可重新組合成新的夾具。而組合機床夾具不便于改裝。按結(jié)構(gòu)特點，組合機床夾具可分為單工位和多工位夾具兩大類。3.6夾具體的設(shè)計夾具體的設(shè)計是整個夾具的基礎(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，因此夾具體是一個復(fù)雜而又重要的零件，而且必須滿足一定的要求：1研究分析所要設(shè)計夾具的原始數(shù)據(jù)和要求。因為在擬定組合機床工藝和結(jié)構(gòu)方案時，對夾具的結(jié)構(gòu)型式和主要性能已提出了原則要求，在具 體設(shè)計時，應(yīng)該認真分析被加工零件的結(jié)構(gòu)特點、工藝安排、加工方法和機床特點、刀具和導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)特點要求。2擬定夾具結(jié)構(gòu)方案和進行必要的計算。根據(jù)機床總體設(shè)計

33、中確定的工件定位基面，夾壓位置，加工方法和刀具導(dǎo)向方式等制定總體方案。3機床夾具總圖和零件圖的設(shè)計。3.7誤差的分析與計算該夾具以底平面、上端面為定位基準，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)國家標準的規(guī)定，查表可知：?。ㄖ械燃墸┘?：尺寸偏差為查表可得：（1）定位誤差（兩個垂直平面定位）：（2）夾緊誤差 ： （3）磨損造成的加工誤差：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)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。3

34、.8夾具精度分析計算夾具精度計算是一個非常重要的環(huán)節(jié)，它是檢驗夾具是否合乎零件加工要求。利用夾具在機床上加工工件時，機床、夾具、工件、刀具等形成一個封閉的加工系統(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：因工件在夾具中定位不準確，使工件的原始基準偏離規(guī)定位置而產(chǎn)生工件定位誤差dw；因夾具在機床上安裝不準確，使夾具的安裝面偏離規(guī)定位置而產(chǎn)生夾具安裝誤差a；因刀具相對夾具位置不準確，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；因機床精度、刀具制造精度和磨損，

35、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g11。為了使夾具能加工出合格的工件，上述各項誤差的總和應(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：工件在夾具中的定位誤差在前面已經(jīng)分析。即dw 0.07mm；夾具的安裝誤差a，夾具的安裝誤差是夾具在機床上安裝時，因夾具的安裝面偏離了規(guī)定的位置，從而使原始基準發(fā)生移動而在工序尺寸產(chǎn)生的偏差，采用定位鍵進行定位，則安裝誤差a 0.005mm；刀具位置誤差t的確定，刀具位置誤差是刀具相對于夾具位置不準確引起的誤差，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，這項誤差又稱刀具調(diào)整誤差，則t 0.07

36、mm；加工方法誤差g，因為加工方法誤差具有很大的偶然性，很難進行精確的計算，因此常?。?/3經(jīng)過計算則這個定位方式是可行的，滿足夾具精度要求，整個夾具設(shè)計合理。3.9夾具視圖見附頁4結(jié) 論本課題開發(fā)研制的鉆孔組合機床，用于加工離合器壓盤的四個孔。在開發(fā)過程中，針對加工過程中存在的難點進行了攻關(guān)。在鉆床的設(shè)計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孔的加工工藝進行了分析研究，明確了四個孔加工的技術(shù)要求和工藝要點。2、恰當?shù)剡x擇了機床的切削參數(shù)，動力頭及液壓滑臺驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。3、采用Z軸液壓滑臺驅(qū)動動力頭和多軸箱實現(xiàn)進給，Y軸驅(qū)動工件實現(xiàn)兩工

37、位運動。制定了Y、Z軸液壓滑臺的進給工作循環(huán)。經(jīng)分析證明可以滿足工藝要求。4、設(shè)計了穩(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)濟的原則，選擇了刀具，滿足了工藝的需要。設(shè)計的鉆孔組合機床，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；自動化程度有待提高等問題。這些問題通過改進設(shè)計、完善工藝、現(xiàn)場的不斷實踐、總結(jié)，必將會得到進步的提高。參 考 文 獻：1 徐旭東、周菊琪現(xiàn)代組合機床技術(shù)及其發(fā)展M.中國機械工程.1995 10-12.2 王誠誼.組合機床計算機輔助設(shè)計J.交通與計算機,1

38、989壓站設(shè)計與應(yīng)用.海軍出版社,2004 27-28.3 王誠誼.組合機床計算機輔助設(shè)計J.交通與計算機，1989 61-63.4 邱宣懷.機械設(shè)計M.北京:高等教育出版社.2003 72-76.5 華東紡織工學(xué)院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、天津大學(xué)主編.機床設(shè)計圖冊S.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.1984 86-88.6 金振華.組合機床及其調(diào)整與應(yīng)用M:北京:機械工業(yè)出版社.1990 6-8.7 徐景輝等.機床裝配M:四川:四川人民出版社.1982 100-102.8 張利平主編.液.金屬切削機床概論M.機械工業(yè)出版社.2002 23-26.9 章宏甲,黃誼主編.液壓傳動M. 機械工業(yè)出版社.2003 36-38.10 程游明.淺談軟起動及其應(yīng)用J.上海大中型電機.2001 4244.11 摘自19931994 Economic Handbook of the Machine Tool IndustryMachine Tool DesignGuo Benshuai Mechanical and Electronic Engineering Department of Dezhou University, Dezhou Shandong, 253023