零件技術要求和分析

1、.wd1 零件技術要求與分析1.1零件的作用最終傳動殼體，是一種支承和包容各種傳動機構的箱體零件。一般由外墻、內支承墻、軸承座、凸臺、法蘭及肋等構件組成。最終傳動殼體具有密封、防塵、隔熱、隔音、存儲潤滑油和防護的功能。傳動箱可采用鑄造、壓鑄或焊接方法制造。1.2零件的材料最終傳動殼體是傳遞力的箱體構造，要求有很高的強度來受力。采用：HT 20-40 鑄造, 硬度: 170 240 HBS。1.3毛坯的選擇1.3.1確定生產(chǎn)類型1確定生產(chǎn)綱領機械產(chǎn)品在方案期內應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度方案稱為生產(chǎn)綱領。方案期一般定為一年，所以生產(chǎn)綱領一般就是年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領應計入廢品和備品的數(shù)量，常按下式計

2、算：式中 N零件的年產(chǎn)量，單位為件/年；n為零件方案期內的產(chǎn)量；備品率；廢品率；由生產(chǎn)任務知：n=3000、=3、=5、帶入公式計算=3240件/年2確定生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領的大小決定了產(chǎn)品或零件的生產(chǎn)類型，而各種生產(chǎn)類型下又有不同的工藝特征，制定工藝規(guī)程必須符合其相應的工藝特征。最終傳動殼體屬于中型零件，根據(jù)表1-1，中型零件生產(chǎn)綱領大于5005000件/年屬于大批生產(chǎn)，最終傳動殼體生產(chǎn)綱領為3240件/年，屬于大批大量生產(chǎn)。 表1.1生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領的關系生產(chǎn)類型零件的生產(chǎn)綱領單位為件/年重型機械中型機械輕型機械單件生產(chǎn)520100小批生產(chǎn)510020200100500中批生產(chǎn)1003002

3、005005005000大批生產(chǎn)30010005005000500050000大量生產(chǎn)1000500050000(3)各種生產(chǎn)類型的工藝特征各種生產(chǎn)類型具有不同的工藝特征.成批生產(chǎn)覆蓋的面積比較大,其特征比較分散,其中小批生產(chǎn)接近于單件生產(chǎn),大批生產(chǎn)接近于大量生產(chǎn),所以通常按照單件小批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)和大批大量生產(chǎn)來劃分生產(chǎn)類型。大批大量生產(chǎn)的特點是：廣泛采用專用設備和自動生產(chǎn)線，廣泛使用高效專用夾具和特種工具，對于毛坯制造采用金屬模機器造型、模鍛壓力鑄造等。1.3.2零件毛坯確實定毛坯的選擇包括選擇毛坯的種類和確定毛坯的制造方法兩個方面。常用的毛坯種類有鑄件、鍛件、型材、焊接件等。由上文知最終

4、傳動殼體的材料是HT-200，所以該毛坯是鑄件，又因其屬于大量生產(chǎn)，所以毛坯的制造宜采用金屬模機器造型，這種鑄造方法的特點是鑄件內部組織致密，機械性能較高，單位面積的產(chǎn)量高，適用于泵體、泵蓋、殼體、減速箱體，汽缸頭等中小型鑄件。1.4工藝過程設計1.4.1零件的主要加工外表一個零件主要由：平面，外圓和內孔構成。1G平面G平面是其它外表加工的精基準面，外表粗糙度是Ra3.2m，孔72J7對其有垂直度要求。2兩孔口端面兩孔口端面的外表粗糙度為Ra3.2m，隨后其上有螺紋底孔的加工。3窗口平面和兩邊平面窗口平面和兩邊平面上均有螺紋孔，兩邊平面的外表粗糙度為Ra12.5m，而窗口平面外表粗糙度要求較高

5、為Ra3.2m。4兩組平行孔系兩組平行孔系都有較高的尺寸精度和形狀精度要求，外表粗糙度均為Ra1.6m，彼此之間的孔距公差為±0.09。5其它外表除上述外表外，還有84f8的外圓柱面，以及其端面和兩孔口端面及三邊面上的各孔。1.4.2 擬定工藝路線1先加工G平面，保證其平面度0.05。因為72J7的孔對G平面有垂直度要求。2加工直徑為72J7的孔，加工完成后要保證其圓柱度公差為0.015，并保證其軸線對G平面的垂直度要求為0.08。3加工直徑為84f8的外圓柱面，由于其對直徑為72J7的孔有同軸度要求。要保證其精度要求，有兩種加工方法：方法一，先加工出G平面，在加工直徑為72J7的孔

6、，保證各要素的精度要求；然后加工84f8的外圓柱面，隨后打表檢測其軸線相對于直徑為72J7的孔軸線的同軸度要求為0.04；其對于G平面的垂直度要求為0.08，這樣打表加工就可以保證其精度要求。方法二，一次裝夾中，同時加工出G平面，直徑為72J7的孔及直徑為84f8的外圓柱面，這樣就可以更容易的保證其精度要求。4加工兩孔口端面，保證其尺寸精度及外表粗糙度要求。5加工三邊平面，保證各自的尺寸精度及外表粗糙度要求，特別是對窗口平面的外表粗糙度的要求為R3.2及平面度的要求0.06。6加工直徑為的孔，因為其對72J7的孔軸線及G平面為基準來加工，這樣就可以保證其與軸線A的同軸度為0.04，與G平面的垂

7、直度要求為0.08。，最后還要保證孔的圓柱度要求為0.015及加工后孔的外表粗糙度為Ra1.6。7加工直徑為、的孔，以孔62、72J7的公共軸線為基準同時加工85K7的孔，這是因為它們的軸線對A-B兩公共軸線有平行度要求和直徑為80K7的孔。加工完成后保證其對A-B公共軸線的平行度為0.06，并保證孔的圓柱度要求0.02及外表加工粗糙度Ra1.6，及的孔軸線對孔的同軸度要求為0.015及外表粗糙度Ra1.6。8在三邊平面上打底孔，攻螺紋。M12的螺紋，底孔為10.2；M6的螺紋，底孔直徑為5。保證各尺寸精度要求。9加工兩側面上的孔，保證其尺寸精度要求。10加工兩孔口端面上的各螺紋孔，其M6的螺

8、紋底孔為5。M8的螺紋底孔為6.8。保證各孔之間的位置要求，然后在底孔上攻螺紋。1.4.3零件外表加工方法的選擇G平面為精基準，外表粗糙度為Ra3.2m，用車刀一道工序加工出來，經(jīng)過粗車、半精車、精車。兩孔口端面粗糙度為Ra3.2m，都要經(jīng)過粗銑、精銑。窗口平面和兩邊平面。兩邊平面外表粗糙度為12.5只需粗銑即可。而窗口平面外表粗糙度要求較高是Ra3.2m，需粗銑、精銑。85、80、62、72都是主軸孔外表粗糙度為Ra1.6，精度高，用鏜床粗鏜、半精鏜、精鏜、。窗口平面上的6個螺紋孔和兩邊平面上的螺紋孔：為了提高效率，先在專用鉆床上鉆底孔，再倒角、攻絲。側面上的2-14.5有一個32的沉孔，所

9、以先鉆14.5孔，然后用锪鉆锪出32孔。2M12螺紋孔經(jīng)鉆孔、倒角、攻絲。兩孔口端面上3×6.8和3×5的螺紋底孔先鉆，然后經(jīng)倒角、攻絲最終加工出3×M8和3×M6的螺紋孔。1.5工序安排1.5.1工序安排原那么1“先基面，后其它 原那么工藝路線開場安排的加工外表，應該是選作后續(xù)工序作為精基準的外表，然后再以該基準面定位，加工其他外表。如軸類零件第一道工序一般為銑端面鉆中心孔，然后以中心孔定位加工其它外表。再如箱體零件常常先加工基準平面和其上的兩個小孔，再以一面兩孔為精基準，加工其它外表。2“先面后孔 原那么當零件上有較大的平面可以用來作為定位基準時，總

10、是先加工平面，再以平面定位加工孔，保證孔和平面之間的位置精度，這樣定位比較穩(wěn)定，裝夾也方便。同時假設在毛坯外表上鉆孔，鉆頭容易引偏，所以從保證孔的加工精度出發(fā)，也應領先加工平面再加工該平面上的孔。3“先主后次 原那么零件上的加工外表一般可以分為主要外表和次要外表兩大類。主要外表通常是指位置精度要求較高的基準面和工作外表；而次要外表那么是指那些要求較低，對零件整個工藝工程影響較小的輔助平面，如鍵槽、螺孔、緊固小孔等。這些次要外表與主要外表間也有一定的位置精度要求，一般是先加工主要外表，再以主要外表定位加工次要外表。對整個工藝過程而言，次要外表的加工一般安排在主要外表最終精加工之前。4“先粗后精原

11、那么如前所述，對于精度要求較高的零件，加工應劃分粗精加工階段。這一點對于剛性較差的零件，尤其不能無視。1.5.2 工序內容確實定工序0 鑄造毛坯，保證各鑄造尺寸。工序5 車啟子端面和外圓：加工G平面，保證101+0.2及平面度要求0.05且工件加工完成后該外表可以凹下去，但絕對不能凸起來；加工直徑為，孔深為16.6，以及其軸線相對于G平面的垂直度要求為的外圓，保證其軸線對孔軸線的同軸度為0.04；倒角、倒棱、保證尺寸要求。工序10 檢驗：檢驗尺寸72J7、84f8；檢驗孔72J7的垂直度及圓柱度；檢驗外圓84f8的同軸度；檢驗G平面的平面度0.05。工序15 粗銑兩孔口端面，給精銑留1mm的加

12、工余量。加工后外表粗糙度為Ra=12.5.工序25 銑三邊平面，保證尺寸210.88、76.78、111.25加工后外表粗糙度Ra=12.5。工序30 精銑窗口端面，保證尺寸110.25，外表粗糙度Ra=3.2。加工完成后該外表可以向下凹，但絕對不能上凸。工序35 檢驗：檢驗尺寸110.25，檢驗平面度0.06。工序40 精鏜兩孔，精鏜各孔到以下尺寸：60、83、78，加工完成后保證60孔軸線對孔72J7軸線的同軸度為0.04，對G平面的垂直度為0.08，圓柱度為0.015；孔83軸線對孔60、孔72J7公共軸線的平行度為0.06，圓柱度為0.02；孔78的軸線對孔830.11軸線的同軸度為0

13、.04同軸度為0.015；保證中心距100.5；各外表粗糙度Ra=12.5;倒角1。工序45 檢驗：檢驗60、83、78的孔徑；檢驗60孔軸線對G面的垂直度相對孔72J7孔軸線的同軸度；檢驗孔83軸線對A-B公共軸線的平行度；檢驗60、83、78孔的圓柱度；檢驗78孔軸線對83孔軸線的同軸度。工序50 半粗鏜兩孔，半精鏜各孔尺寸至61.5、84.3、79.5加工后各外表粗糙度為Ra=6.3。工序55 精鏜兩孔，精鏜后各孔最終尺寸為62、85、80，外表粗糙度Ra=1.6。工序60 檢驗：檢驗孔62、85、80的尺寸精度；檢驗各孔的圓柱度。工序65 鉆三邊面螺紋底孔，4直徑為10.2及6個直徑為

14、5的螺紋底孔，并保證其各自的位置尺寸：100、38、35、105、70、60、190、26、16。工序70 鉆兩側面各孔，鉆3個直徑為5，深20的螺紋孔，保證尺寸R39及各孔之間的位置；鉆3個直徑為6.8，深為20的螺紋底孔；保證尺寸R54及各孔之間的位置；2個直徑為14的孔保證尺寸R47；2個直徑為10.2的螺紋底孔保證尺寸R95、94；一個直徑為8深8的孔，保證其位置11。工序75 攻絲：攻4M12的螺紋，螺紋長度為22；攻6M6的螺紋，螺紋長度為14；攻3M8螺紋，螺紋長度為12；攻3M6螺紋，螺紋長度為12；攻2M12螺紋。工序80 去毛刺。工序85 涂油漆。工序90 入庫。1.5.3

15、主要工序加工余量和工序尺寸確實定零件的各加工外表余量計算車G端面、72J7的孔和84f8的外柱面G端面，查?機械制造工藝設計簡明手冊?表2.3-5，端面精車余量Z精為1mm，G面總余量Z總為4mm，故粗加工余量Z粗為：=3mm72J7的孔，孔的總余量Z總為8mm，按?機械制造工藝設計簡明手冊?表2.3-10知孔的精車余量Z精是1mm,半精車后的直徑為70，粗車后的直徑是68，根據(jù)式1-3知半精車余量Z半精=70-68=2mm故粗加工余量Z粗為=5mm84f8的外圓柱面，查?機械制造工藝設計簡明手冊?表2.3-2和表2.3-3得，精車余量Z精為0.3mm,半精車余量Z半精為1.1mm，總余量為4

16、mm，故粗加工余量Z粗為=2.6mm銑兩孔口端面、窗口平面及兩邊平面兩孔口端面和窗口平面，查?機械制造工藝設計簡明手冊?表2.3-21平面加工余量，得到精銑加工余量Z精為1.0mm、總余量均為4mm,可知粗加工余量Z粗為=3mm銑兩邊平面，因為其外表粗糙度為Ra12.5，只需粗銑就能到達加工要求，粗加工余量取3.0mm。鏜80、62、85的孔80的孔，查?機械制造工藝設計簡明手冊?表2.3-10，半精鏜后孔直徑為79.5，粗鏜后直徑為78，由式1-3知精鏜余量Z精為0.5mm，半精鏜余量Z半精為1.5mm，總加工余量為8mm,所以粗鏜余量Z粗為=6mm85的孔，同樣查?機械制造工藝設計簡明手冊

17、?表2.3-10，知半精鏜后孔徑為84.3mm,粗鏜后直徑為83，由式1-3知精鏜余量Z精為0.7mm，半精鏜余量Z半精為1.3mm，孔毛坯余量為5mm，所以粗鏜余量Z粗=3mm62的孔，查?機械制造工藝設計簡明手冊?表2.3-10，知半精鏜后孔徑為61.5mm所以精鏜余量為0.5mm,粗鏜后直徑為60mm,計算得半精鏜余量為1.5mm,由工件毛坯知其加工總余量為8mm，由此推出粗鏜余量Z粗=6mm鉆6×M6、3×M8、3×M6和4×M12的螺紋底孔，查?機械制造工藝設計簡明手冊?表2.3-20攻螺紋前鉆孔用麻花鉆直徑，知M6的螺紋底孔為5，M8的螺紋底

18、孔為6.8，M12的螺紋底孔為10.2，可知其各自的加工余量分別為5mm、6.8mm和10.2mm。 表1.3主要加工外表及其加工余量加工外表加工方法零件尺寸粗加工余量半精加工余量精加工余量總余量G端面粗車精車78+0.203mm/1mm4mm72J7孔粗車半精車精車72J75mm2mm1mm8mm84f8外圓粗車半精車精車84f82.6mm1.1mm0.3mm4mm兩孔口端面粗銑精銑98、1163mm/1mm4mm窗口平面粗銑精銑110.25±0.093mm/1mm4mm兩邊平面粗銑210.88±0.10、76.78±0.103mm/3mm85的內孔粗鏜半精鏜精

19、鏜853mm1.3mm0.7mm5mm80的內孔粗鏜半精鏜精鏜806mm1.5mm0.5mm8mm62的內孔粗鏜半精鏜精鏜626mm1.5mm0.5mm8mm6×5的孔鉆孔5、60、70、1905mm/5mm3×6.8的孔鉆孔86.8mm/6.8mm4×10.2的孔鉆孔12、35、105、38、10010.2mm/10.2mm2 指定工序專用夾具設計機床夾具是指在機械加工工藝過程中用以裝夾工件的機床附加裝置。常用的有通用夾具和專用夾具兩種類型。使用夾具裝夾時，工件在夾具中迅速而正確地定位與夾緊，不需找正就能保證工件與機床，刀具間的正確位置。這種方式生產(chǎn)率高、定位精

20、度好，廣泛應用于成批以上生產(chǎn)和單件小批生產(chǎn)的關鍵工序中。2.1指定工序定位分析2.1.1 工件的定位原理1工件的自由度及其限制任何一個工件，在其位置沒有確定前，均有六個自由度，即沿空間坐標軸X、Y、Z三個方向上的移動和繞此三坐標軸的轉動分別以、和、表示。要使工件定位，必須限制工件的這些自由度。工件定位時，用合理分布的六個支承點與工件的定位基準相接觸來限制工件的六個自由度，使工件的位置完全確定，稱為“六點定位規(guī)那么，簡稱“六點定位。當工件的某個定位基準面或者某一個定位元件限制了工件幾個自由度時，我們即稱它起了幾點的定位作用。2.1.2鉆三邊平面螺紋底孔定位分析經(jīng)指導教師指定設計鉆三邊平面螺紋底孔

21、的專用鉆床夾具。在保證加工質量的前提下，為了提高勞動生產(chǎn)效率，要求該工件三邊平面上的螺紋底孔同時加工。根據(jù)零件的構造特點，要使工件完全定位，我們以G面為大的定位面限制三個自由度。以84f8的外圓面限制兩個自由度，再以右邊平面來限制一個旋轉自由度。2.2夾具構造擬訂要使工件在夾具上保持正確的位置，根據(jù)工件的定位分析擬訂夾具的構造。要使G面正確定位，用夾具體的上外表作為限位基面。限制三個自由度，在夾具體上有一孔與工件84f8外圓面相配合限制兩個自由度。這是工件只剩一個繞84f8軸線轉動的自由度，用一擋銷與工件右邊平面接觸限制一個自由度，這樣工件就實現(xiàn)了完全定位。但要使工件在加工過程中保持正確的加工

22、位置。就需要夾緊裝置，設計中采用機械夾緊?？紤]到工件的裝卸方便，提高生產(chǎn)效率，我們采用開口墊圈與螺栓在72J7孔口端面作為主要夾緊，為了使工件右端平面與擋銷的正常接觸，采用一螺釘輔助夾緊裝置。該工序是加工三邊螺紋底孔。要使所鉆的孔具有正確的位置，我們使用了鉆套來引導鉆頭，使加工位置正確無誤，鉆套安裝在鉆模板上，為了保證加工精度，我們采用了固定鉆套，鉆模板與夾具體通過沉頭螺釘聯(lián)接在一起，保證各鉆模板之間的角度關系。為了便于加工過程中斷屑、排屑，工件與鉆模板之間有一定的距離。夾具簡圖見圖2.2。圖2.2 夾具簡圖2.3問題的提出1在設計過程中要考慮夾具體的總體尺寸，如何放在機床工作臺上。2夾具在組

23、合機床中是否具有正確的加工位置。3在實際生產(chǎn)過程中，工件是否便于安裝、拆卸，便于維修等。3 組合機床總體設計繪制組合機床“三圖一卡，就是針對具體零件，在選定的工藝和構造方案的基礎上，進展組合機床總體設計方案圖樣文件設計。其內容包括：繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸總圖和編制生產(chǎn)率計算卡等。3.1被加工零件工序圖3.1.1被加工零件工序圖的作用與內容被加工零件工序圖是根據(jù)制訂的工藝方案，表示所設計的組合機床或自動線上完成的工藝內容，加工部位的尺寸、精度、外表粗糙度及技術要求，加工用的定位基準、夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和在本機床加工前的加工余量、毛坯或半成品情況的圖樣。除了

24、設計研制合同外，它是組合機床設計的具體依據(jù)，也是制造、使用、調整和檢驗機床精度的重要文件。被加工零件工序圖是在被加工零件圖基礎上，突出本機床或自動線的加工內容，并作必要的說明而繪制的。其主要內容包括：1被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本工序機床設計有關部位構造形狀和尺寸。當需要設置中間導向時，那么應把設置中間導向臨近的工件內部肋、壁布置及有關構造性狀和尺寸表示清楚，以便檢查工件、夾具、刀具之間是否互相干預。2本工序所選的定位基準、夾壓部位及夾緊方向。以便據(jù)此進展夾具的支承、定位、夾緊和導向等機構設計。3本工序加工外表的尺寸、精度、外表粗糙度、形位公差等技術要求以及對上道工序的技術要求。4注

25、明被加工零件的名稱、編號、材料、硬度以及加工部位的余量。末端傳動殼體鉆三邊底孔組合機床的被加工零件工序圖如圖3-1所示。圖3-1被加工零件工序圖3.1.2繪制被加工零件工序圖的規(guī)定及本卷須知1繪制被加工零件工序圖的規(guī)定 為使加工零件工序圖表達清晰明了，突出本工序內容，繪制時規(guī)定：應按一定的比例，繪制足夠的視圖以及刨面；本工序加工部位用粗實線表示，保證加工部位尺寸及位置尺寸數(shù)值畫“粗實線，如圖3-1中的410.2、65其余部位用細實線表示；定位基準符號用，并用下標數(shù)說明消除自由度數(shù)量如；夾壓位置符號用表示。2繪制被加工零件工序圖本卷須知1本工序加工部位的位置尺寸應與定位基準直接發(fā)生關系。當本工序

26、定位基準與設計基準不符時，必須對加工部位的位置精度進展分析和換算，并把不對稱公差換算為對稱公差，有時也可將工件某一主要孔的位置尺寸從定位基準面開場標注，其余各孔那么以該孔為基準標注。2對工件毛坯應有要求，對孔的加工余量要認真分析。3當工序有特殊要求時必須注明。如精鏜孔時，當不允許有退刀痕跡或只允許有某種形狀的刀痕時必須注明。又如薄壁或孔底部薄壁，加工螺孔時螺紋底孔深度不夠及能否鉆通等，如本工序中的26、16兩尺寸。3.2加工示意圖圖3-2 加工示意圖3.2.1加工示意圖的作用和內容加工示意圖是在工藝方案和機床總體方案初步確定的基礎上繪制的。是表達工藝方案具體內容的機床工藝方案圖。它是設計刀具、

27、輔具、夾具、多軸箱和液壓、電氣系統(tǒng)以及選擇動力部件、繪制機床總聯(lián)系尺寸圖的主要依據(jù)；是對機床總體布局和性能的原始要求；也是調整機床和刀具所必需的重要技術文件。加工示意圖應表達和標注的內容有：機床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程；工件、刀具類型、數(shù)量、和構造尺寸直徑和長度；接桿包括鏜桿、浮動卡頭、導向裝置、攻螺紋靠模裝置等構造尺寸；刀具、導向套間的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式及配合尺寸等。圖3-2為末端傳動箱體鉆三邊平面底孔的加工示意圖。3.2.2繪制加工示意圖的本卷須知加工示意圖應繪制成展開圖。按比例用細實線畫出工件外形。加工部位、加工外表畫粗實線。必須使工件和加工方位與機床布

28、局相吻合。為簡化設計，同一多軸箱上構造尺寸完全一樣的主軸即指加工外表，所用刀具及導向，主軸及接桿等規(guī)格尺寸、精度完全一樣時只畫一根，但必須在主軸上標注與工件孔號相對應的軸號。一般主軸的分布不受真實距離的限制。但必須在主軸上標注與工件孔號相對應的軸號。一般主軸的分布不受真實距離的限制。當主軸彼此間很近或需設置構造尺寸較大的導向裝置時，必須以實際中心距嚴格按比例畫，以便檢查相鄰主軸、刀具、輔具、導向等是否相互干預。主軸應從多軸箱端面畫起；刀具畫加工終了位置攻螺紋那么應畫加工開場位置。對采用浮動卡頭的鏜孔刀桿，為防止刀桿退出導向時下垂，常選用托架支撐退出的刀桿。這是必須畫出托架并標出聯(lián)系尺寸。采用標

29、準通用構造刀具、接桿、浮動卡頭、攻螺紋靠模及絲錐卡頭、通用多軸箱外伸出局部等只畫外輪廓，但必須加注規(guī)格代號；對一些專用構造，如專用的刀具、導向、刀桿托架、專用接桿或浮動卡頭等，須用剖視圖表示其構造，并標注尺寸、配合及精度。當軸數(shù)較多時，加工示意圖必須用細實線畫出工件加工部位分布情況簡圖向視圖并在孔旁標明相應號碼，以便于設計和調整機床。多面多工位機床的加工示意圖一定要分工位，按每個工位的加工內容順序進展繪制。并應畫出工件在回轉工作臺或鼓輪上的位置示意圖，以便清楚地看出工件及在不同工位與相應多軸箱主軸的相對位置。3.2.3選擇刀具、導向及有關計算1刀具的選擇 選擇刀具應考慮工件材質、加工精度、外表

30、粗糙度、排屑及生產(chǎn)率等要求。只要條件允許，應盡量選用標準刀具。為提高工序集中程度或滿足精度要求，可以采用復合刀具?？准庸さ毒咩@、擴、鉸等的直徑應與加工部位尺寸、精度相適應，其長度應保證加工終了時刀具螺旋槽尾端離導向套外端面3050mm，以利排屑和刀具磨損后有一定的向前調整量。刀具錐柄插入接桿孔內長度，在繪制加工示意圖時應注意從刀具總長中減去。2導向構造的選擇 組合機床加工孔時，除采用剛性主軸加工方案外，零件上孔的位置精度主要是靠刀具的導向裝置來保證的。因此，正確選擇導向構造和確定導向類型、參數(shù)、精度，是設計組合機床的重要內容，也是繪制加工示意圖時必須解決的問題。導向類型及構造的選擇、導向主要參

31、數(shù)及導向數(shù)量確實定，詳見?組合機床設計簡明手冊?第八章第一節(jié)導向裝置。3確定主軸類型、尺寸、外伸長度 主軸類型主要依據(jù)工藝方法和刀桿與主軸的聯(lián)構造造進展確定。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)構造。如與刀桿有浮動聯(lián)接或剛性聯(lián)接，主軸那么有短懸伸鏜孔主軸和長懸伸鉆孔主軸。主軸軸頸尺寸規(guī)格應根據(jù)選定的切削用量計算出切削轉矩T，查?組合機床設計簡明手冊?，表3-4和表3-5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，按?組合機床設計簡明手冊?，表3-6和表4-1選定主軸外伸長度L、外徑D和內徑d1及配套的刀具接桿莫氏錐度號或攻螺紋靠模規(guī)格代號等。

32、對于精鏜類主軸。因其切削轉矩T較小，如按T值來確定主軸直徑，那么剛性缺乏。因此，應按加工孔徑鏜桿直徑浮動卡頭規(guī)格主軸直徑的順序，逐步推定主軸直徑。(4)選擇接桿、浮動卡頭 除剛性主軸外，組合機床主軸與刀具間常用接桿連接稱剛性連接和浮動卡頭連接稱浮動連接。在鉆、擴、鉸、锪孔及倒角等加工小孔時，通常都采用接桿。因多軸箱各主軸的外伸長度和刀具長度都為定值，為保證多軸箱上各刀具能同時到達加工終了位置，須采用軸向可調整的接桿來協(xié)調各軸的軸向長度，以滿足同時加工完各孔的要求。為使工件端面至多軸箱端面為最小距離，首先應按加工部位在外壁、加工孔深最淺、孔徑又最大的主軸選定接桿通常先按最小長度選取，由此選用其它

33、接桿。接桿已標準化，通用標準接桿號可根據(jù)刀具尾部構造莫氏號和主軸頭部內孔徑直徑d1按?組合機床設計簡明手冊?表8-1、表8-2選取。夾持圓柱刀柄刀具用的彈簧卡頭見?組合機床設計簡明手冊?第八章。為提高加工精度、減少主軸位置誤差和主軸振擺對加工精度的影響，在長導向和多導向進展鏜、擴、鉸孔時，一般孔的位置精度靠夾具保證。為防止主軸與夾具導套不同軸而引起的刀桿“別勁現(xiàn)象影響加工精度，均可采用浮動卡頭連接。加工螺紋時，常采用攻螺紋靠模裝置和攻螺紋卡頭及相配套的攻螺紋接桿，絲錐用相應的彈簧卡頭裝在攻螺紋接桿上。5標注聯(lián)系尺寸 首先從同一多軸箱上所有刀具中找出影響聯(lián)系尺寸的關鍵刀具，使其接桿最短，以獲得加

34、工終了時多軸箱前端面到工件端面之間的最小距離，并據(jù)此確定全部刀具、接桿或卡頭、導向托架及工件之間的聯(lián)系尺寸。主軸端部須標注外徑和孔徑D/d、外伸長度；刀具構造尺寸須標注直徑和長度；導向構造尺寸應標注直徑、長度、配合；工件至夾具之間的尺寸須標注工件離導套端面的距離；還須標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聯(lián)系尺寸。為使所設計的機床構造緊湊，應盡量縮小這一距離。這一距離取決于兩方面: 一是多軸箱上刀具、接桿卡頭、主軸等構造和互相聯(lián)系所需的最小軸向尺寸；二是機床總布局所需要的聯(lián)系尺寸。這兩方面是互相制約的。設計中，多軸箱端

35、面到工件端面之間的距離，既要考慮刀具在加工終了時工件端面與鉆套前端面之間的距離、鉆套導向長度、接桿長度及主軸外伸長度等所需最小尺寸，又要照顧到滑臺處于前端位置時向前行程備量、多軸箱與夾具間排屑和排冷卻液、觀察和維修空間的需要。6標注切削用量 各主軸的切削用量應標注在相應的主軸后端。其內容包括：主軸轉速ni、相應刀具的切削速度vi、每轉進給量fi和每分鐘進給量fm。同一多軸箱上各主軸的每分進給量是想等的，等于動力滑臺的共進速度vf,即fmvf。7動力部件工作循環(huán)及行程確實定 動力部件的工作循環(huán)是指加工時，動力部件從原始位置開場運動到加工終了位置，又返回到原位的動作過程。一般包括快速引進、工作進給

36、和快速退回等動作。有時還有中間停頓、屢次往復進給、跳躍進給、死擋鐵停留等特殊要求。1工作進給長度L工確實定 組合機床上有第一工作進給和第二工作進給之分。前者用于鉆、擴、鉸和鏜孔等工序；后者常用于鉆或擴孔之后需要鍃平面、倒大角等工序。工作進給長度L工，應等于加工部位長度L多軸加工時按最長孔計算與刀具切入長度L1和切出長度L2之和。即切入長度一般為5 10mm，根據(jù)工件端面的誤差情況確定。切出長度參見表3-1 表3-1切出長度L2確實定工 序 名 稱鉆 孔 擴 孔鉸 孔鏜 孔攻 螺 紋切出長度L2d+38101510155105+L切注：1.表中d為鉆頭直徑；L切絲錐切削局部長度。 2.表中數(shù)值，

37、當?shù)毒咔谐銎矫鏋橐鸭庸ね獗頃r取小值，反之取大。第二工作進給通常比第一工作進給速度要小的多，在有條件時，應力求做到轉入第二工作進給時，除鍃平面及倒大角的刀具外，其余刀具都離開加工外表。否那么將降低刀具使用壽命，破壞已加工外表。2快速引進長度確實定 快速引進是指動力部件把刀具送到工作進給位置，其長度按具體情況確定。在加工雙層或多層壁孔徑一樣的同軸孔系時，可采用跳躍進給循環(huán)進展加工，即在加工完一層壁后，動力部件再次快速引進到位，再加工第二層壁孔，以縮短循環(huán)時間。3)快速退回長度確實定 快速退回的長度等于快速引進和工作進給長度之和。一般在固定式鉆孔和擴孔的機床上，動力部件快速退回的行程，只要把刀具都退

38、至導套內，不影響裝卸就行了。但對于夾具需要回轉或移動的機床，動力部件快速退回行程必須把刀具、托架、活動鉆模板及定位銷都退離到夾具運動可能碰到的范圍之外。4動力部件總行程確實定 動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償制造、安裝誤差，動力部件能夠向前調節(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，動力部件需后退的距離刀具退離夾具導套外端面的距離應大于接桿插入主軸孔內或刀具插入接桿孔內的長度，即后備量。因此，動力部件的總行程為快退行程與前后備量之和。8其它應注意的問題1加工示意圖應與機床實際加工狀態(tài)一致。表示出工件安裝狀態(tài)及主

39、軸加工方法。2圖中尺寸應標注完整，尤其是從多軸箱端面至刀尖的軸向尺寸鏈應齊全，以便于檢查行程和調整機床。圖中應表示出機床動力部件的工作循環(huán)圖及各行程長度。確定鉆攻螺紋復合工序動力部件工作循環(huán)時，要注意攻螺紋循環(huán)包括攻進和退出提前完成絲錐退出工件后，動力部件才能開場退回。3加工示意圖應有必要的說明。如被加工零件的名稱、圖號、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藝要求等。3.3機床聯(lián)系尺寸總圖3.3.1機床聯(lián)系尺寸總圖的作用與內容機床聯(lián)系尺寸總圖是以被加零件工序圖和加工示意圖為依據(jù)，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構造而繪制的。是用來表示機床的配置型式、主要

40、構成及各部件安裝位置、相互關系、運動關系和操作方位的總體布局圖。用以檢驗各部件相對位置及尺寸聯(lián)系能否滿意加工要求和通用部件選擇是否適宜；他為多軸箱、夾具等專用部件設計提供重要依據(jù)；它可以看成是機床總體外觀簡圖。由其輪廓尺寸、占地面積、操作方式等可以檢驗是否適應用戶現(xiàn)場使用環(huán)境。機床聯(lián)系尺寸總圖表示的內容：1） 表示機床的配置型式和總布局。以適當數(shù)量的視圖一般至少兩個視圖，主視圖應選擇機床實際加工狀態(tài)，用同一比例畫出各主要部件的外輪廓形狀和相關位置。說明機床 基本型式臥式、立式或復合式、單面或多面加工、單工位或多工位及操作者位置等。2） 完整齊全地反映各部件間的主要裝配關系和聯(lián)系尺寸、專用部件的

41、主要輪廓尺寸、運動部件的運動極限位置及各滑臺工作循環(huán)總的工作行程和前后行程備量尺寸。3） 標注主要通用部件的規(guī)格代號和電動機的型號、功率及轉速，并標出機床分組編號及組件名稱，全部組件應包括機床全部通用及專用零部件，不得遺漏。4） 標明機床驗收標注及安裝規(guī)程。3.3.2繪制機床聯(lián)系尺寸總圖之前應確定的主要內容1選擇動力部件 動力部件的選擇主要是確定動力箱或各種工藝切削頭和動力滑臺。設計是根據(jù)已定工藝方案和機床配置型式并結合使用及修理等因素，確定機床為臥式雙面單工位液壓傳動組合機床，液壓滑臺實現(xiàn)工作進給運動，選用配套的動力箱驅動多軸箱鉆孔主軸。動力箱規(guī)格要與滑臺匹配，其驅動功率主要依據(jù)多軸箱所需傳

42、遞的切削功率來選用。在不需要準確計算多軸箱功率或多軸箱尚未設計出來之前，可按以下簡化公式進展估算：式中消耗于各主軸切削功率的總和，單位為kw；計算公式詳見?組合機床設計簡明手冊?表6-16； 多軸箱的傳動效率，加工黑色金屬時取0.8 0.9，加工有色金屬時取0.7 0.8；主軸數(shù)多、傳動復雜時取小值，反之取大值。設計中多軸箱均選用1TD-IY型動力箱驅動n驅=960r/min；電動機Y1321-6型，功率為4KW。根據(jù)選定的切削用量，計算總的進給力，并根據(jù)所需的最小進給速度、工作行程、結合多軸箱的輪廓尺寸，考慮工作穩(wěn)定性，選用1HY40A型液壓滑臺，以及相配套的側底座1CC401型。必須注意：

43、當某一規(guī)格的動力部件的功率或進給力不能滿足要求，但又相差不大時，不要輕易選用大一規(guī)格的動力部件，而應以不影響加工精度和效率的前提下，適當降低關鍵性刀具的切削用量或將刀具錯開順序加工，以降低功率和進給力。為保證機床加工過程中進給的穩(wěn)定性，選擇動力部件還應考慮各刀具的合力作用點應在多軸箱與動力箱的結合面內，并盡可能縮小合力作用線與滑臺或絲杠垂直中心面之間的距離，以減少顛覆力矩。2確定機床裝料高度H 裝料高度一般是指工件安裝基面至地面的垂直距離。在確定機床裝料高度時，首先要考慮工人操作的方便性；對于流水線要考慮車間運送工件的滾道高度；對于自動線要考慮中間底座的足夠高度，以便容許內腔通過隨行夾具返回系

44、統(tǒng)或冷卻排屑系統(tǒng)。其次是機床內部構造尺寸限制和剛度要求。如工件最低孔位置h2、多軸箱允許的最低主軸高度h1和通用部件、中間底座、及夾具底座 基本尺寸的限制等?？紤]上述剛度、構造功能和使用要求等因素，新頒國家標準裝料高度為1060mm，與國家標準ISO一致。實際設計時常在8501060mm之間選取。對于自動線，裝料高度較高，一般取1mm左右；對回轉鼓輪式組合機床，裝料高度一般為1.21.4m，但常增加操作者腳踏板，便于裝卸操作。(3)確定夾具輪廓尺寸 主要確定夾具底座的長、寬、高尺寸。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)。具體要考慮布置工件的定位、限位、夾緊機構、刀具導向裝置以

45、及夾具底座排屑和安裝等方面的空間和面積需要。加工示意圖中已確定了一個或幾個加工方向的工件與導向間距離以及導向套的尺寸。這里主要是合理確定設置導向的鉆模架體尺寸，它在加工方向的尺寸一般不小于導向長度；至于寬度尺寸可根據(jù)導向分布尺寸及工件限位元件安置需要確定。上述尺寸確定后，夾具底座的上方支架面積就可初步確定。夾具底座的高度尺寸，一方面要保證其有足夠的剛度，同時要考慮機床的裝料高度、中間底座的剛度、排屑的方便性和便于設置定位、夾緊機構。一般不小于240mm。對于較復雜的夾具，繪制聯(lián)系尺寸總圖之前應繪制夾具構造草圖，以便于確定夾具的主要技術參數(shù)、 基本構造方案及外形控制尺寸。因此，總體設計也稱為“四

46、圖一卡設計。4確定中間底座的尺寸 中間底座的輪廓尺寸，在長度方向應滿足夾具的安裝需要。它在加工方向的尺寸，實際已由加工示意圖所確定，圖中已規(guī)定了機床在加工終了時工件端面至多軸箱前端面的距離設計中左端面距工件外表取370mm 右端面距工件加工外表取500mm 后端面距工件外表取500mm 。由此根據(jù)選定的動力箱、滑臺、側底座等標準的位置關系，并考慮滑臺的前備量，通過尺寸鏈就可以計算確定中間底座加工方向的尺寸。前備量取30mm。算出的長度通常應圓整，并按R20優(yōu)選數(shù)系選用。應注意，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。當機床不用冷卻液時不要小于1015mm；使用冷卻液時不小

47、于70100mm。還須注意：當加工終了時，多軸箱與夾具體輪廓間應有足夠的距離，以便于調整和維修，并應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尺寸時，應注意機床的剛性要求、冷卻排屑要求以及側底座連接尺寸要求。裝料高度和夾具底座高度含支承塊確定后，中間底座高度就已確定。設計中高度為560mm。5確定多軸箱輪廓尺寸 標準通用鉆、鏜類多軸箱的厚度是一定的、臥式為325mm，立式為340mm。因此，確定多軸箱尺寸，主要是確定多軸箱的寬度和高度及最低主軸高度。被加工零件輪廓以點劃線表示，多軸箱輪廓尺寸用粗實線表示。多軸箱寬度、高度的大小主要與被加工零件孔的分布位置有關，可按下式確定：

48、式中工件在寬度方向相距最遠的兩孔距離，單位為mm；最邊緣主軸中心至箱體外壁距離，單位為mm；工件在高度方向相距最遠的兩孔距離，單位為mm；最低主軸高度，單位為mm。b和h為尺寸。為保證多軸箱內有足夠安排齒輪的空間，推薦b1>70100mm。多軸箱最低主軸高度h1必須考慮與工件最低孔位置h2、機床裝料高度H、滑臺高度h3、側底座高度h4等尺寸之間的關系而確定。對于臥式組合機床，h1要保證潤滑油不致從主軸套處泄漏到箱外，推薦h1>85140mm。計算公式如下：那么可求出多軸箱的輪廓尺寸，按通用箱體系列尺寸標準，選定多軸箱輪廓尺寸，設計中。3.3.3繪制機床聯(lián)系尺寸總圖的本卷須知機床聯(lián)系

49、尺寸總圖應按機床加工終了狀態(tài)繪制。圖中應畫出機床各部件在長、寬、高方向的相對位置聯(lián)系尺寸及動力部件退至起始位置尺寸動力部件起始位置畫虛線；畫出動力部件的總行程和工作循環(huán)圖；應注明通用部件的型號、規(guī)格、和電動機型號、功率及轉速；對機床各組成局部標注分組編號。當工件上加工部位對工件中心線不對稱時，應注明動力部件中心線同夾具中心線的偏移量。對機床單獨安裝的液壓站和電氣控制柜及控制臺等設備也應確定安裝位置。繪制機床聯(lián)系尺寸總圖時，各部件應嚴格按照同一比例繪制。并仔細檢查長、寬、三個坐標方向的尺寸鏈均要封閉。同樣，機床加工方向從工件中心到夾具、多軸箱、滑臺、再由滑臺返回到滑座前端、側底座、之間底座、工件

50、中心的尺寸鏈也應封閉。3.3.4機床分組為便于設計和組織生產(chǎn)，組合機床各部件和裝置按不同的功能劃分編組。組號劃分規(guī)定如下：1第1019組支承部件。一般由通用的側底座、立柱及其底座和專底座等組成。2第2029組夾具及輸送設備。夾具是組合機床主要的專用部件，常編號為20組，包含工件定位夾緊及固定導向局部。對一些獨立性較強的活動鉆模板、攻螺紋模板、自動夾壓機構、自動上下料裝置等常單獨編組。移開工作臺、回轉臺等輸送設備，如果屬通用部件，那么可納入夾具組，明細表中列出通用部件型號即可，如果專用那么單獨成組編號。3第3039組電氣設備。電氣設計常編為30組，包括原理圖、接線圖和安裝圖等設計，專用操作臺、控

51、制柜等那么另編組號。4第4049組傳動裝置。包括機床中所有動力部件如動力滑臺、動力箱等通用部件，編號40組，其余修改局部內容或專用的傳動設備那么單獨編組。5第5059組液壓和氣動裝置。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、排屑及潤滑裝置。9第9099組電氣、液壓、氣動等各種控制擋鐵。3.4機床生產(chǎn)率計算卡根據(jù)加工示意圖所確定的工作循環(huán)及切削用量等，就可以計算機床生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計算卡。生產(chǎn)率計算卡是反映機床生產(chǎn)節(jié)拍或實際生產(chǎn)率和切削用量、動作時間、生產(chǎn)綱領及負荷率等關系的技術文件。它是用戶驗收機床生產(chǎn)效率的重要依據(jù)。3.4.1理想生

52、產(chǎn)率Q理想生產(chǎn)率單位為/h是指完成生產(chǎn)綱領A包括備品及廢品率所需要的機床生產(chǎn)率。它與全年工時總數(shù)tk有關，一般情況下，單班制tk取2350h，兩班制tk取4600h，那么3.4.2實際生產(chǎn)率Q1實際生產(chǎn)率Q1單位為件/h是指所設計機床每小時實際可生產(chǎn)的零件數(shù)量。即式中 T單生產(chǎn)一個零件所需的時間min,可按下式計算：式中 、分別為刀具第、第工作進給長度，單位為mm；、分別為刀具第、第工作進給量，單位為mm/min； t停當加工沉孔、止口、鍃窩、倒角、光整外表時，滑臺在死擋鐵上的停留時 間，通常指刀具在加工終了時無進給狀態(tài)下旋轉510轉所需的時間，單位為min；分別為動力部件快進、快退行程長度，

53、單位為mm；動力部件快速行程速度。用機械動力部件時取56m/min；用液壓動力部件時取310m/min; t移直線移動或回轉工作臺進展一次工位轉換時間，一般取0.1min； t裝卸工件裝、卸包括定位或撤銷定位、夾緊或松開、清理基面或切削及調運工件等時間。它取決于裝卸自動化程度、工件重量大小、裝卸是否方便及工人的熟練程度。通常取0.51.5min。如果計算出的機床實際生產(chǎn)率不能滿足理想生產(chǎn)率要求，即Q1Q，那么必須重新選擇切削用量或修改機床設計方案。3.4.3機床負荷率負當Q1>Q時，機床負荷率為二者之比。即組合機床負荷率一般為0.750.90，自動線負荷率為0.60.7。典型的鉆、鏜、攻

54、螺紋類組合機床，按其復雜程度參照表3-2確定；對于精細較高、自動化程度高或加工多品種組合機床，宜適當降低負荷率。組合機床生產(chǎn)率計算卡如表3-3所示。表3-2組合機床允許最大負荷率機床復雜程度單面或雙面加工三面或四面加工主軸數(shù)15164041801516404180負荷率負0.900.900.860.860.800.860.860.800.800.75生產(chǎn)計算率卡3.5組合機床主軸箱設計多軸箱是組合機床的主要部件。它是根據(jù)加工示意圖所確定的工件加工孔的數(shù)量和位置、切削用量和主軸類型設計的傳遞各主軸運動的動力部件。其動力來自于通用的動力箱，與動力箱一起安裝于進給滑臺，可完成鉆、擴、鉸、鏜孔等加工工

55、序。多軸箱一般具有多根主軸同時對一列孔系進展加工。但也有單軸的，用于鏜孔居多。多軸箱按構造特點分為通用即標準多軸箱和專用多軸箱兩大類。前者構造典型，能利用通用的箱體和傳動件；后者構造特殊，往往需要加強主軸系統(tǒng)的剛性，而使主軸及某些傳動件必須專門設計，故專用多軸箱通常指“剛性主軸箱，即采用不需刀具導向裝置的剛性主軸和用精細滑臺導軌來保證加工孔的位置精度。通用多軸箱那么采用標準主軸，借助導向套引導刀具來保證被加工孔的位置精度。通用多軸箱又分為大型多軸箱和小型多軸箱，這兩種多軸箱的設計方法 基本一樣。3.5.1通用多軸箱的組成及表達方法1多軸箱的組成大型通用多軸箱由通用零件如箱體、主軸、傳動軸、齒輪和附加機構等組成，其 基本構造有箱體、前蓋、后蓋、上蓋、側蓋等箱體零件；主軸、傳動軸、手柄軸、傳動齒輪、動力箱或電動機齒輪等傳動零件；葉片泵、分油器、注油標、排油塞、油盤和防油套等潤滑及防油元件。多軸箱箱體內腔，可安排兩排32mm寬的齒輪或三排24mm寬的齒輪；箱體后壁與后蓋之間可安排一排后蓋用90mm厚時或兩排后蓋用125mm厚時24mm寬的齒輪。2多軸箱總圖繪制方法特點1主視圖 用點劃線表示齒輪節(jié)圓，標注齒輪齒數(shù)和模數(shù)，兩嚙合齒輪相切處標注羅馬字母，表示齒輪所在排數(shù)。標注各軸軸號及主軸和驅動軸、液壓泵軸的轉速和