左驅(qū)動軸殼右端面孔系加工專用機床設(shè)計說明書

1、左驅(qū)動軸殼右端面孔系加工專用機床設(shè)計摘要隨著自動化生產(chǎn)能力的提高，現(xiàn)代工廠中出現(xiàn)需要組合機床的場合越來越多，組合機床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以工件特定外形和加工工藝設(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(biāo)準(zhǔn)化合系列化，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，在大批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動生產(chǎn)線。本次畢業(yè)設(shè)計的題目是 “左驅(qū)動軸殼右端面孔系加工專用機床設(shè)計 ”。本人的設(shè)計的主要內(nèi)容是：分析左驅(qū)動軸殼零件的加工工藝；繪制工序圖

2、；根據(jù)本工序工藝內(nèi)容需要進行機床總體設(shè)計；完成夾具、主軸箱設(shè)計；通過此設(shè)計，本機床完全能滿足設(shè)計要求，與傳統(tǒng)的機床相比，本機床具有自動化程度高，生產(chǎn)率高，精度高等優(yōu)點。關(guān) 鍵 詞： 組合機床，工藝，夾具，主軸箱MACHINE DESIGN OF THE RIGHT SIDE OF THE LEFT DRIVE SHAFT SHELL DRILLINGABSTRACTWithautomatic productioncapabilityis improved,the modern factories inneed of modular machine tool,the combinationof

3、more occasionsbased ongeneralparts,matchwith work-piece specific shapeandprocessdesign ofspecialcomponents and fixtures,composed ofsemi-automaticorautomaticspecialmachine.Itusuallyadoptsthemulti-axial,knife,processes,andmulti-facetedor multistage and processing, productionefficiencythangeneralmachin

4、ehighseveraltimes or more. Due to the common parts have standardseries, can accordingto thecombinedflexibleconfiguration,can shorten thecycle of design and manufacture. Therefore, the combinationmachinehas theadvantages oflowcost and highefficiency,in large, mass production iswidelyused, and the aut

5、omatic production line can be used to composition.This graduation projects topicis “ machinedesignof the right side of theleftdriveshaft shelldrilling” .my jobis analyingthe crafts of the driveshaft;paintingprocess chart ;designing themachine ,fixture,spindle box.Withthis design, this machine can me

6、et the design requirements,and the traditionalcompared to the machine, this machine has high automation,highproductivityand high precision.KEY WORDS ： combination tool, crafts, fixture, spindle box目錄前言 .錯誤！未定義書簽。第 1章 緒論 .2第 2章 零件分析 .32.1零件的結(jié)構(gòu)特點 .32.2零件工藝路線 .32.2.1基準(zhǔn)的選擇 .42.2.2工藝路線的制定 .4第 3 章 組合機床的總體

7、設(shè)計 .63.1組合機床方案的制定 .63.1.1制定工藝方案 .63.1.2確定組合機床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案. 73.2確定切削用量及刀具選擇.83.2.1確定工序間余量 .83.2.2確定切削用量 .93.2.3確定切削力、切削扭矩、切削功率. 93.2.4選擇刀具 .103.3鉆孔組合機床總設(shè)計 “三圖一卡 ”的編制. 113.3.1被加工零件的工序圖 .113.3.2加工示意圖 .123.3.3機床聯(lián)系尺寸圖 .163.3.4生產(chǎn)率計算卡 .18第 4 章 夾具設(shè)計 .214.1夾具的設(shè)計 .214.1.1零件結(jié)構(gòu)的分析 .錯誤！未定義書簽。4.1.2工件的定位 .錯誤！未定義書簽。4

8、.1.3工件的加緊 .錯誤！未定義書簽。4.1.4夾具體設(shè)計 .錯誤！未定義書簽。4.2夾具誤差分析 .24.3夾具操作 .2第 5 章多軸箱設(shè)計 .25.1多軸箱設(shè)計原始數(shù)據(jù) .25.2 主軸箱的傳動系統(tǒng)設(shè)計 .2第 6 章 結(jié)論 .30參考文獻 .31致 謝.32河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）前言組合機床是以系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件為基礎(chǔ)，再配以少量專用部件而組成的專用機床，具有一般專用機床結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)率及自動化程度高，易保證加工精度的特點，又能適應(yīng)工件的變化，具有一定的重新調(diào)整、重新組合的能力。組合機床可以對工件采用多刀、多面及多方位加工，特別適于在大批、大量生產(chǎn)中對一種或幾種類似零件的

9、一道或幾道工序進行加工。組合機床可完成鉆、擴、鉸、鏜孔、攻螺紋、車、銑、磨削以及滾壓等工序。隨著組合機床的發(fā)展它能完成的工藝范圍將日益擴大. 組合機床所使用的通用部件具有特定功能，按標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化原則設(shè)計制造的組合機床基礎(chǔ)部件，每種通用部件有合理的規(guī)格尺寸系列，有適用的技術(shù)參數(shù)和完善的配套關(guān)系。組合機床與通用機床、其它機床比較具有以下特點：（ 1）組合機床上的通用部件和特征零件越占全部機床零部件的70%-80% ，因此設(shè)計和制造周期短，經(jīng)濟效益好。（ 2）用于組合機床采用多刀加工，機床自動化程度高，因此比通用機床生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，勞動強度低。（ 3）組合機床的通用部件是經(jīng)過周密

10、設(shè)計和長期生產(chǎn)實踐考驗的，又有專門廠家成批生產(chǎn)，它與一般專用機床比較，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，工作可靠，使用和維修容易。（ 4）組合機床加工工件，采用專用夾具，組合刀具和導(dǎo)向裝置等，產(chǎn)品加工質(zhì)量靠工藝裝備保證，對操作工人的技術(shù)水平要求不高。（ 5）當(dāng)機床被加工的產(chǎn)品更新時，專用機床的大部分的部件報廢，組合機床的通用部件是根據(jù)國家檢驗設(shè)計的，并等效于國際檢驗，因此其通用部件可以重復(fù)使用，不必另行設(shè)計和制造。（ 6）組合機床易于聯(lián)成組合機床自動線，以適應(yīng)大規(guī)模和自動化生產(chǎn)需要。1河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）第1章緒論一個國家要繁榮富強，必須實現(xiàn)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化，這就需要一個強大的機械制造業(yè)為

11、國民經(jīng)濟各部門提供現(xiàn)代化的先進技術(shù)設(shè)備與裝備，即各種機器、儀器和工具等。然而，一個現(xiàn)代化的機械制造業(yè)必須要有一個現(xiàn)代化的機床制造業(yè)做后盾。機床工業(yè)是機械制造業(yè)的“裝備部 ”、“總工藝師 ”，對國民經(jīng)濟發(fā)展起著重大作用。因此，許多國家都十分重視本國機床工業(yè)的發(fā)展和機床技術(shù)水平的提高，使本國國民經(jīng)濟的發(fā)展建立在堅實可靠的基礎(chǔ)上。本次畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容是分析左驅(qū)動軸殼零件的結(jié)構(gòu)特點，工藝要求；制定出合理的工藝路線；工藝路線制定后，每個人領(lǐng)取一道工序，并根據(jù)此工序的要求，設(shè)計出一臺機床，一套夾具。在領(lǐng)取任務(wù)書后，首先研究市場和用戶對設(shè)計機床的要求，然后檢索有關(guān)資料。其中包括相應(yīng)的圖紙資料等。甚至還可以通過

12、網(wǎng)絡(luò)檢索技術(shù)查閱先進國家的有關(guān)資料和專利等。通過對上述資料的分析研究，擬訂適當(dāng)?shù)姆桨?，合理的設(shè)計步驟，于是將設(shè)計步驟劃分為以下章節(jié)。在第二章中，詳細(xì)分析了工件的結(jié)構(gòu)特點，并且對工件的工藝路線進行分析，最終制定出一套合理的工藝路線。在第三章中，每個人確定了自己的任務(wù)，就進行機床的總體設(shè)計。在設(shè)計過程中，要將設(shè)計重點放在下面三塊：一是運動設(shè)計，根據(jù)給定的被加工零件，確定機床的切削用量，通過分析比較擬定傳動方案和傳動系統(tǒng)圖，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(biāo)準(zhǔn)的相對誤差。二是動力設(shè)計根據(jù)給定的工件，初算傳動軸的直徑，確定動力箱。三是結(jié)構(gòu)設(shè)計進行主運動傳動軸系、變速機構(gòu)、主軸主件

13、、箱體、潤滑與密封等的布置和機構(gòu)設(shè)計。即繪制裝配圖和零件工作圖。第四章詳細(xì)介紹了夾具的設(shè)計，包括定位機構(gòu)，加緊機構(gòu)，夾緊力計算，誤差分析等。第五章介紹了多軸箱的設(shè)計。最后對所有設(shè)計內(nèi)容進行工藝審查和標(biāo)準(zhǔn)化審查，編寫說明書，并最終裝訂成冊。2河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）第2章零件分析2.1 零件的結(jié)構(gòu)特點零件的結(jié)構(gòu)特點主要指零件的材料、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，它們對機床工藝方案制度有著重要的影響。本次加工零件名為左驅(qū)動軸殼，為拖拉機上零部件。此左驅(qū)動軸殼是由材料為 QT500-7 鑄造而成，零件為殼體，所以剛性較差。零件外表過渡均為不規(guī)則過渡。 在零件靠左端部位內(nèi)部

14、為圓形空腔。 中間部位內(nèi)部為矩形空腔，但在空腔內(nèi)有加強筋，這樣提高了零件的剛性。零件右端部位為以大圓環(huán)。零件布氏硬度HBS 170-230 。主要加工部位分為三處。第一，前端面銑削及其孔系加工。前端面形狀為三個小端面，在每個端面上分別要鉆兩個M16 螺紋孔。第二，左端面銑削及其孔系加工。左端面為以正方形面，在上面四角處分別要鉆螺紋孔第三，右端面銑削及其孔系加工。右端面為一個大的圓環(huán)，右端面上有十二個孔需要加工，這十二個孔大小一樣，在整個右端面直徑為 262mm的圓上成一定規(guī)律分布，孔的直徑為13.5mm。本人的任務(wù)就是加工這12 個孔。決定采用多孔同步加工。因為零件的剛度足夠，工件受力不大，振

15、動，及發(fā)熱變形對工件影響可以不計。2.2 零件工藝路線有零件圖分析可知，該零件為左驅(qū)動軸殼，材料為QT500-7 ，硬度HBS170-230 。有三大加工部位，前端面、右端面、左端面。因此在制定工藝的過程中，要充分考慮工件的結(jié)構(gòu)，定位基準(zhǔn)的選用，加緊位置等，最終確定出一個合理的工藝。3河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）2.2.1 基準(zhǔn)的選擇(1) 粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇要求是：保證能迅速可靠的加工出精基準(zhǔn)；保證各加工表面有足夠的加工余量，并盡量使主要加工表面加工余量均勻；保證各加工表面與不加工表面之間的相互位置精度。與此同時，必須考慮定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等因素。而對有若干個不

16、加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。(1) 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇，重點考慮保證加工精度，使加工過程操作方便。選擇精基準(zhǔn)應(yīng)遵循的原則有：基準(zhǔn)重合原則，基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，互為基準(zhǔn)原則，自為基準(zhǔn)原則，所選精基準(zhǔn)應(yīng)保證工件裝夾穩(wěn)定可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算。2.2.2 工藝路線的制定零件的加工工藝方案將決定組合機床的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、總體布局和夾具結(jié)構(gòu)等。制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)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)已經(jīng)確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用組合機床配以專用夾具

17、，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以使生產(chǎn)成本盡量下降。在制定工藝方案時，應(yīng)考慮的幾點基本原則有： 選擇合適可靠的工藝方法； 粗精加工要合理安排； 工序集中的原則； 定位基準(zhǔn)及加緊點的選擇原則； 節(jié)約成本，提高經(jīng)濟效益。根據(jù)上面的幾項基本原則，對工件進行分析，其主要加工部位有前端面，右端面，左端面和中心孔。為了保證零件的加工精度，因此在選用精基準(zhǔn)時盡可能使基準(zhǔn)統(tǒng)一。因為零件為殼體類零件，剛度不大，因此應(yīng)該避免工件豎起。所以應(yīng)該先加工前端面，把前端面和前端面孔系加工完成后，利用前端面和其孔系進行一面兩銷定位。再加工右端面和左端面。綜合考慮各方面因素，擬定的工藝方案如

18、表2-1 所示 :4河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）表 2-1工藝方案工序號工序名稱01銑前端面02銑右端面03鉆前端面孔系04檢驗05鉆右端面孔系06檢驗07鏜右中心孔 100mm08鏜左中心孔 110mm09銑左端面10鉆左端面孔系11去毛刺，銳邊，清洗12檢驗上面的工藝路線比較合理，原因有以下幾個方面：上面工藝路線的制定充分考慮了工件在定位過程中的粗精基準(zhǔn)的選用，避免了粗基準(zhǔn)的重復(fù)使用，同時盡可能的使用同一精基準(zhǔn)，滿足了精基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。例如在前端面加工完成后，后面所有的工序都利用前端面及其孔系采用一面兩銷定位，這樣減小了加工誤差。 充分考慮了工件的結(jié)構(gòu)特點。工件為殼體類零件，所以在制定工藝過

19、程中，考慮定位加緊的時候，要考慮到工件剛性，選好加緊點。 工件在流水線上的運輸比較方便。5河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）第 3 章 組合機床的總體設(shè)計3.1 組合機床方案的制定在制定方案時應(yīng)注意以下幾個方面：一，當(dāng)使用和制造出現(xiàn)矛盾時，應(yīng)先滿足使用要求，其次才是盡可能便于制造。要盡量用先進的工藝和創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)；二， 設(shè)計必須以生產(chǎn)實踐和科學(xué)實驗為依據(jù)，凡是未經(jīng)實踐考驗的方案，必須經(jīng)過實驗證明可靠后才能用于設(shè)計； 三，繼承與創(chuàng)造相結(jié)合，盡量采用先進工藝，迅速提高生產(chǎn)力，為實現(xiàn)四個現(xiàn)代化服務(wù)。注意吸取前人和國外的先進經(jīng)驗，并在此基礎(chǔ)上有所創(chuàng)造和發(fā)展。3.1.1 制定工藝方案零件加工工藝將決定組合機床的

20、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，必須計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。并收集國內(nèi)外有關(guān)技術(shù)資料，制定出合理的工藝方案。根據(jù)被加工被零件（左驅(qū)動軸殼）的零件圖（圖3-1 ），加工右端面十二個孔的工藝過程。(1) 加工孔的主要技術(shù)要求。加工 12 個 13.5mm 的孔。孔的位置度公差為 0.4mm。工件材料為 QT500-7,HBS 170 230。要求生產(chǎn)綱領(lǐng)為 3 分 / 件。(2) 工藝分

21、析加工該孔時，孔的位置度公差為0.4mm根據(jù)組合機床用的工藝方法及能達(dá)到的經(jīng)濟精度，可采用如下的加工方6河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）案。一次性加工12 個孔，孔徑為13.5mm(3) 定位基準(zhǔn)及夾緊點的選擇加工此左驅(qū)動軸殼的孔，采用一面兩銷定位，以前面的支承板限制三個自由度，再用一個定位銷和削邊銷限制余下的三個自由度，這樣六個自由度被完全限制。因為本工件體積不是很大，為殼體零件，重量也不是很大，所以在保證加工精度，滿足生產(chǎn)剛領(lǐng)的情況下，采用人工夾緊的加緊方式。3.1.2 確定組合機床的配置形式和結(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床上完成的加工工序及應(yīng)保證的加工精度，是制

22、造機床方案的主要依據(jù)。左驅(qū)動軸殼右端面孔的精度要求不高，只要求保證孔的表面粗糙度不大于6.3，因此可采用鉆孔組合機床，工件各孔間的位置精度為0.4mm, 它的位置精度要求不是很高，安排加工時可以在一個工位上對所有孔進行一次精加工。為了加工出表面粗糙度為R6.3um 的孔。采取提高機床原始制造精度和工件定位基準(zhǔn)精度并減少夾壓變形等措施就可以了。為此，機床通常進給采用液壓系統(tǒng)，人工夾緊。被加工零件圖如圖2-1 所示。(2) 被加工零件的特點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，它們對機床工藝方案制度有著重要的影響。此左驅(qū)動軸殼的材料是 QT500-7 、硬度 H

23、BS 170-230 、孔在整個右端面直徑為262mm的圓上成一定規(guī)律分布，孔的直徑為 13.5mm 。采用多孔同步加工，零件的剛度足夠，工件受力不大，振動，及發(fā)熱變形對工件影響可以不計。一般來說，孔中心線與定位基準(zhǔn)面平行且需由一面或幾面加工的殼體零件宜用臥式機床，立式機床適宜加工定基準(zhǔn)面是水平的且被加工孔與基準(zhǔn)面垂直的工件，而不適宜加工安裝不方便或高度較大的細(xì)長工件。對大型殼體零件采用單工位機床加工較適宜，而中小型零件則多采用多工位機床加工。此零件的加工特點是中心線與定位基準(zhǔn)平面是水平的?？椎姆植挤秶浅蕡A形，工件比較長，一次鉆完，體積較大，因而選擇臥式單工位鉆床。(3) 零件的生產(chǎn)批量7河

24、南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）零件的生產(chǎn)批量是決定采用單工位、多工位、自動線或按中小批量生產(chǎn)特點設(shè)計組合機床的重要因素。按設(shè)計要求生產(chǎn)要求為每三分鐘生產(chǎn)一件，且為大批量生產(chǎn)。從工件外形及輪廓尺寸，為了減少加工時間，采用多軸頭，為了減少機床臺數(shù)，此工序盡量在一臺機床上完成，以提高利用率。圖 3 1被加工零件圖(4) 機床使用條件使用組合機床對對車間布置情況、工序間的聯(lián)系、使用廠的技術(shù)能力和自然條件等一定的要求。在根據(jù)使用戶實際情況來選擇什么樣的組合機床。綜合以上所述：通過對左驅(qū)動軸殼零件的結(jié)構(gòu)特點、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技術(shù)要求、定位、夾緊方式、工藝方法，并定出影響機床的總體布局和技術(shù)性能

25、等方面的考慮，最終決定設(shè)計十二軸頭單工位同步鉆床。3.2 確定切削用量及選擇刀具3.2.1 確定工序間余量為使加工過程順利進行并穩(wěn)定的保證加工精度，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床對孔加工的工序余量，由于在本鉆床上鉆孔后無其他加工工序，所以在本道工序后孔的尺寸應(yīng)滿足零件圖上要求的8河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）尺寸。在加工本道工序時，因為所需加工孔的直徑為13.5mm ，所以在鑄造毛坯時，孔并未鑄出。3.2.2 選擇切削用量確定了在組合機床上完成的工藝內(nèi)容了，就可以著手選擇切削用量了。因為所設(shè)計的組合機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)驗比一般通用機床單刀加

26、工低 30%左右多軸主軸箱上所有刀具共用一個進給系統(tǒng)，通常為標(biāo)準(zhǔn)動力滑臺，工作時，要求所有刀具的每分鐘進給量相同，且等于動力滑臺的每分鐘進給量 （ mm/min ）應(yīng)是適合有刀具的平均值。因此，同一主軸箱上的刀具主軸可設(shè)計成不同轉(zhuǎn)速和不同的每轉(zhuǎn)進給量（ mm/r ） 與 其 適 應(yīng) 。 以 滿 足 不 同 直 徑 的 加 需 要 ， 即 ：n1 f 1 = n2 f 2 = = ni f i = vf式中： n1 、 n2 、ni 各主軸轉(zhuǎn)速（ r/min ）f 1、 f 2、f i 各主軸進給量（ mm/r ）v f 動力滑臺每分鐘進給量（mm/min ）由于左驅(qū)動軸殼右端面十二個孔的尺寸、

27、加工精度、工件材料、工作條件、技術(shù)要求都是相同的。所以十二根主軸的尺寸完全一樣，各主軸轉(zhuǎn)速、各主軸進給量也完全一樣。在保證孔的表面粗糙度前提下，按照經(jīng)濟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=13.5mm, 鑄鐵 HBS170 230、進給量f=0.15mm/r 、切削速度v=20m/min.3.2.3 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 及進給量f ）確定切削力，作為選擇動力部件（滑臺）及夾具設(shè)計的依據(jù)；確定切削扭矩，用以確定主軸及其它傳動件（齒輪，傳動軸等）的尺寸；確定切削功率，用以選擇主傳動電動（一般指動力箱）功率，通過查表計算如下：9河

28、南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）布氏硬度： HB =HB max 1 (HB max HB min )3=230 1 (230 170)3=210切削力：F =71 D 0.75 f 0.85 HB 0.60.750.850.6=7113.50.15210切削扭矩：T =2.63 D 2.4 f HB 0. 6=2.63 13.52.4 0.15 2100.6=5037Nmm切削功率：P = T v9740 D=503720/(9740 3.14 13.5)=0.244 kw式中： HB 布氏硬度F 切削力（ N）D 鉆頭直徑（ mm）f 每轉(zhuǎn)進給量（mm/r ）T 切削扭矩 (Nmm)V 切削速度

29、（ m/min ）P 切削功率 (kw)3.2.4 選擇刀具表 3-1刀具參數(shù)dlL 1莫氏錐度13.5mm208mm108mm1 號左驅(qū)動軸殼的布氏硬度在HB170 230，孔徑 D 為 13.5mm ，為了保證加工孔10河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）有較高的表面質(zhì)量，所以提高了切削速度，因此刀具選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆。最終選擇的刀具參數(shù)如表3-1 所示：3.3 鉆孔組合機床總設(shè)計“三圖一卡 ”的編制前面討論了組合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。下面就以鉆床加工左驅(qū)動軸殼右端面孔系總體設(shè)計的另一個問題， 既總體設(shè)計方案的圖紙表達(dá)形式 “三圖一卡 ”設(shè)

30、計，其內(nèi)容包括：繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸圖、編制生產(chǎn)率卡。3.3.1 被加工零件的工序圖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，突出本機床的加工的內(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)整機床的重要技術(shù)文件。離合器壓盤用鉆孔組合機床的被加工零件工序圖如3-2 所示。圖上主要內(nèi)容：（

31、1）被加工零件的形狀，主要外廓尺寸和本機床要加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形位精度等技術(shù)要求，以及對上道工序的技術(shù)要求等。（ 2）本工序所選定的定位基準(zhǔn)、夾緊部位及夾緊方向。（ 3）加工時如需要中間向?qū)В?應(yīng)表示出工件與中間向?qū)в嘘P(guān)部位結(jié)構(gòu)和尺寸，以便檢查工件、夾具、刀具之間是否相互干涉。（ 4）被加工零件的名稱、編號、材料、硬度及被加工部位的加上余量等。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， 一定要圖出被本機床的加工內(nèi)容。繪制時， 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 （用粗實線），并把零件輪廓及與機床、夾具設(shè)計有關(guān)部位（用細(xì)實線）

32、表清楚，凡本道工序保證的尺寸、角度等，均應(yīng)在尺寸數(shù)值下方面用粗實線標(biāo)記。如11河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）圖 2 3 中 12 13.5 加工用定位基準(zhǔn)， 機械夾壓位置及方向， 輔助支承均須用規(guī)定的符號表示出來。（ 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)，但有時因所選定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合，則須對加工部位要求位置尺寸精度進行分析換算。圖 3-2被加工零件工序圖附注： 1.被加工零件名稱：左驅(qū)動軸殼；2.材料及硬度：QT500-7HB170230 ；3.3.2 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

33、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 3-3 為左驅(qū)動軸殼右端面上12 孔臥式鉆床加工示12河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）意圖。在圖上應(yīng)標(biāo)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

34、軸之間的連接方式，刀具應(yīng)按加工終了位置繪制。圖 3-3加工示意圖2、繪制加工示意圖之前的有關(guān)計算（ 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)計組合機床的重要內(nèi)容，也是繪制加工示意圖時必須解決的內(nèi)容。1）選擇導(dǎo)向類型根據(jù)刀具導(dǎo)向部分直徑d=13.5mm 和刀具導(dǎo)向的線速度 v=20m/min ，選擇固定式導(dǎo)向。2）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

35、圖3-4 所示：13河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）圖 3-4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 3-2固定導(dǎo)向裝置的標(biāo)準(zhǔn)尺寸dDD1D2LD313.522303425M8固定裝置的配合如下表：表 3-3固定裝置的配合導(dǎo)向類別工藝方法DDD 1刀具導(dǎo)向部分外徑固定導(dǎo)向鉆孔G7（或 F8）H7/g6H7/js6g6（ 3）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, 剛性主軸取 1 4（ 0） m,所以 B 取 2.316 ，根據(jù)剛性條件計算主軸的直徑為：dB 4 T =2.316 4 5037 =19.511mm式中： d 軸直徑（ mm ）T

36、軸所承受的轉(zhuǎn)矩（Nmm）B 系數(shù)14河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）本設(shè)計中所有主軸直徑皆取d=28mm, 主軸外伸長度為： L=115mm ，D/ d1 為40/28 。（ 4）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3-5 所示：（ 5）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

37、寸，加工示意圖聯(lián)系尺寸的標(biāo)注如圖3-6 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,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。表 3-5可調(diào)接桿的尺寸d(h6)d2d3l 4l 5l 2l 3螺母厚度D 1(h6)莫 氏12.0628Tr28 2517120255113121 號（ 6）工作進給長度的確定工作進給長度工 應(yīng)等于工件加工部位長度LL 與刀具切入長度L1 和切出長度 L2 之和。切入長應(yīng)L1 應(yīng)根據(jù)工件端面誤差情況 在 5 10mm之間選擇，誤差大時取大值，因此取 L1=7mm ，切出 長度L2 =1/3d+(3

38、 8)=13.512mm, 所以 L工 =12+18+7=37mm.+7.53（ 7）快進長度的確定考慮實際加工情況，在未加工之前，保證工件表面與刀尖之間有足夠的工作空間，也就是快速退回行程須保證所有刀具均退至夾具導(dǎo)套內(nèi)而不影響工件裝卸。這里取快速退回行程為60mm ，快退長度等于快速引進與工作工進之和，因此快進長度60 37=23mm.3.3.3 機床聯(lián)系尺寸圖1、聯(lián)系尺寸圖的作用和內(nèi)容15河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）一般來說，組合機床是由標(biāo)準(zhǔn)的通用部件 動力箱、動力滑臺、側(cè)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)系尺寸圖用來表示機床各組成部件的

39、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)。聯(lián)系尺寸圖也可以看成是簡化的機床總圖，它表示機床的配置型式及總體布局。如圖 3-6 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。圖 3-6機床聯(lián)系尺寸圖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。（ 1）滑臺的選用 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

40、滑臺。1）驅(qū)動形式的確定根據(jù)對液壓滑臺和機械滑臺的性能特點比較，并結(jié)合具體的加工要求，使用條件選擇HY 系列液壓滑臺。2）確定軸向進給力滑臺所需的進給力F進 =Fi =122466=29592N16河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）式中： Fi 各主軸加工時所產(chǎn)生的軸向力由于滑臺工作時，除了克服各主軸的軸的向力外，還要克服滑臺移動時所產(chǎn)生的摩擦力。當(dāng)選擇滑臺1HY50 ，它的最大進給力為F進 32KN ，滿足要求。3）確定進給速度液壓滑臺的工作進給速度規(guī)定一定范圍內(nèi)無級調(diào)速，對液壓滑臺確定切削用量時所規(guī)定的工作進給速度應(yīng)大于滑臺最小工作進給速度的0.5 1 倍 ; 液壓進給系統(tǒng)中采用應(yīng)力繼電器時，實

41、際進給速度應(yīng)更大一些。本系統(tǒng)中進給速度 v f =nf=70.8mm/min 。所以當(dāng)選擇 1HY50 液壓滑臺，工作進給速度范圍 10 350mm/min ，快速速度 6.3m/min 。4）確定滑臺行程滑臺的行程除保證足夠的工作行程外，還應(yīng)留有前備量和后備量。前備量的作用是動力部件有一定的向前移動的余地，以彌補機床的制造誤差以及刀具磨損后能向前調(diào)整。本系統(tǒng)前備量為30mm，后備量的作用是使動力部件有一定的向后移動的余地，為方便裝卸刀具，這是取40mm, 所以滑臺總行程應(yīng)大于工作行程，前備量，后備量之和。即：行程 L 60+30+50=140mm ，綜上取型， 此時行程最短L 400mm 。綜合上述條件，確定液壓動力滑臺型號1HY50IA 。（ 2）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，P主 可算P主 P切 120.244 0.9 3.25