減速電機(jī)箱體雙面加工的組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及主軸箱設(shè)計(jì)

I 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 畢 業(yè) 生 姓 名 ： 趙軍波 專(zhuān)業(yè) ： 機(jī)制 學(xué)號(hào) ： 0405110012 指導(dǎo)教師 韓變枝 所屬系（部） ： 機(jī)電系 二八年五月 II 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱書(shū) 題目： 減速電機(jī)箱體雙面加工的組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及主軸箱設(shè)計(jì) 機(jī)電 系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專(zhuān)業(yè) 姓名 趙軍波 設(shè)計(jì)時(shí)間： 2008 年 3 月 24 日 2008 年 6 月 日 評(píng)閱意見(jiàn)： 成績(jī)： 指導(dǎo)教師： （簽字） 職 務(wù)： 200 年 月 日 III 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯記錄卡 機(jī)電 系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自 動(dòng)化 專(zhuān)業(yè) 姓名 趙軍波 答 辯 內(nèi) 容 問(wèn) 題 摘 要 評(píng) 議 情 況 記錄員： （簽名） 成 績(jī) 評(píng) 定 指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī) 答辯組評(píng)定成績(jī) 綜合成績(jī) 注：評(píng)定成績(jī)?yōu)?100 分制，指導(dǎo)教師為 30%，答辯組為 70%。 專(zhuān)業(yè)答辯組組長(zhǎng)： （簽名） 200 年 月 日 i 摘 要 由于組合機(jī)床可以同時(shí)進(jìn)行多刀位加工，實(shí)行工序高度集中，這樣就大大縮短了輔助時(shí)間和加工時(shí)間。組合機(jī)床在自動(dòng)化生產(chǎn)中得到越來(lái)越多的使用。 本設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，首先仔細(xì)分析被加工零件的特征，將工序適當(dāng)集中在一起。然后有步驟的進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，工藝方案的擬訂，切削用量的確定。三圖一卡的設(shè)計(jì)最后進(jìn)行多軸箱的設(shè)計(jì)和進(jìn)行有關(guān)齒輪和軸的校核。翻閱了 大量的 資料，借鑒 了 一些設(shè)計(jì) ， 較好的達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 關(guān)鍵詞：組合機(jī)床 多軸箱 工藝 鉆夾具 ii Abstract Can process many at the same time because of making the lathe up， it is highly centratlied to implement the process， shorten time of assisting and process time greatly in this way. Make the lathe up and produce China to get more ang more use in automation. Originally design according to the designing requirement, analysis is processed the characterstic of the part carefully at first, concentrate processes appropriatly together. Then there is carrying on the overall design of the step, design the foundation of doing well for the following jig. Browse relevant materials in the overall design in a large amount, use the experience of some design for reference, have reached the designing requirement well. Keyword: combination machine tool axle boxes handicraft drills clamp iii 前言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是按照教學(xué)計(jì)劃的規(guī)定，在學(xué)校完成所有課程，并取得合格成績(jī)后，必須進(jìn)行的一個(gè)重要的綜合性教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生縮學(xué)的知識(shí)在實(shí)踐中得到具體應(yīng)用。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，能使學(xué)生全面了解和掌握對(duì)一項(xiàng)機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)任務(wù)的完成所應(yīng)進(jìn)行的步驟和考慮到的問(wèn)題，便于使自己形成一套設(shè)計(jì)的思維模式，而且使所學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)化并由理論轉(zhuǎn)向?qū)嵺`，以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，為 畢業(yè)后走上工作崗位打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。同時(shí)通過(guò)認(rèn)真的設(shè)計(jì)，可以提高學(xué)生的分析和解決問(wèn)題的能力，以使更好的適應(yīng)社會(huì)。 學(xué)生通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，應(yīng)在下述各方面得到鍛煉： （ 1） 能熟練運(yùn)用所學(xué)的基本理論知識(shí)以及生產(chǎn)實(shí)習(xí)及參觀中得到實(shí)踐知識(shí)，正確地解決畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題，保證零件的加工質(zhì)量。 （ 2） 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)組合機(jī)床的訓(xùn)練，應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、經(jīng)濟(jì)合理而能保證質(zhì)量的組合機(jī)床的能力。 （ 3） 提高手工繪圖及計(jì)算機(jī)繪圖能力。學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)中大量的繪圖訓(xùn)練，可是使繪圖的速度及質(zhì)量有較大的提高。尤其是計(jì) 算機(jī)繪圖的能力更是今后工作中不可缺少的。 （ 4） 能夠形成自己的一套設(shè)計(jì)思路及設(shè)計(jì)步驟。學(xué)生在設(shè)計(jì)資料的指導(dǎo)下按照步驟完成設(shè)計(jì)，逐漸掌握這些設(shè)計(jì)思路能設(shè)計(jì)步驟，為今后的設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。 （ 5） 學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖標(biāo)資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運(yùn)用。 本設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要有：組合機(jī)床的概述、組合機(jī)床通用部件及其選用、縱使機(jī)床總體設(shè)計(jì)、組合機(jī)床多軸設(shè)計(jì)、組合機(jī)床技術(shù)設(shè)計(jì)五個(gè)部分。 本設(shè)計(jì)以提高生產(chǎn)率和保證加工精度為目的，以較充足的專(zhuān)業(yè)課知識(shí)為基礎(chǔ)，并結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，在收集和參考大量資料的前提下獨(dú)立完成 。設(shè)計(jì)基本上做到：圖紙繪制基本符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，做到布局合理，圖紙也基本能夠正確、完整、清晰的表達(dá)出零件的形狀及尺寸。計(jì)算說(shuō)明書(shū)的條理較清晰，語(yǔ)言通順流暢，圖表和公式的編輯也基本符合畢業(yè)論文撰寫(xiě)規(guī)范。 iv 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，盡量采用通用部件，為組合機(jī)床的生產(chǎn)提供了便利條件?？傮w設(shè)計(jì)是多軸箱設(shè)計(jì)帶來(lái)困難。其中多軸箱的設(shè)計(jì)是重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。多軸箱設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮被加工零件的形狀及加工要求，合理布置傳動(dòng)及齒輪的位置。尤其在齒輪設(shè)計(jì)上，更要反復(fù)驗(yàn)算轉(zhuǎn)速，努力作出最合理的設(shè)計(jì)方案。 在近一學(xué)期的設(shè)計(jì)中，輔導(dǎo)老師給予了很大的幫助。在 他們的指導(dǎo)下，一個(gè)又一個(gè)的難題被攻克，我們的設(shè)計(jì)水平有了很大的提高，在此謹(jǐn)向各位老師表示衷心的感謝！ 由于本人的水平十分有限，缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中難免錯(cuò)誤和不當(dāng)之處，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 v 目 錄 第一章 概 述 . 1 第 一節(jié) 組合機(jī)床的組成 . 1 第二節(jié) 組合機(jī)床的類(lèi)型 . 2 第二章 組合機(jī)床通用部件及其選用 . 5 第一節(jié) 通用部件的類(lèi)型 . 5 第二節(jié) 常用通用部件 . 6 第三節(jié) 通用部件的選用 . 7 第三章 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) . 8 第一節(jié) 工藝方案的擬定 . 8 第二節(jié) 組合機(jī)床配置形式及結(jié)構(gòu)方案的確定 . 20 第三節(jié) 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) “三圖一卡” . 22 第四章 組合機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì)一主軸箱的基本結(jié)構(gòu)及表達(dá)方法 . 35 第一節(jié) 主軸箱的基本結(jié)構(gòu)及表達(dá)方法 . 35 第二節(jié) 通用主軸箱的設(shè)計(jì) . 37 第五章 組合機(jī)床技術(shù)設(shè)計(jì) . 44 第一節(jié) 齒輪的校核 . 44 第二節(jié) 軸的校核 . 45 總結(jié) . 49 參考文獻(xiàn) . 50 外文資料 . 51 致謝 . 57 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 -畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 第一章 概 述 在批量生產(chǎn)中為了提高生產(chǎn)率，必須注意縮短加工時(shí)間和輔助時(shí)間，而且盡可能使輔助時(shí)間和加工時(shí)間重合，使每個(gè)工位 安 裝多個(gè)工件 的 同時(shí)進(jìn)行多刀加工，實(shí)行工序高度集中，因而廣泛采用組合機(jī)床。 組合機(jī)床是用已經(jīng)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件和少量專(zhuān)用部件組成的多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時(shí)加工的高效專(zhuān)用機(jī)床，生產(chǎn)率比比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍，可以進(jìn)行鉆、鏜、鉸、攻絲、車(chē)削、銑削、車(chē)孔端面等工序， 隨著組合機(jī)床的發(fā)展，其工藝范圍日益擴(kuò)大，如：焊接、熱處理、自動(dòng)測(cè)量和自動(dòng)裝配、清洗等非切削工序。 1911 年，美國(guó)為加工汽車(chē)零部件研制了組合機(jī)床。在發(fā)展初期，各機(jī)床制造廠都執(zhí)行自己的通用部件標(biāo)準(zhǔn)。為方便用戶使用和維修，提高互換性， 1953 年美國(guó)福特汽車(chē)公司和通用汽車(chē)公司與美國(guó)機(jī)床制造廠協(xié)商，確定機(jī)床通用部件標(biāo)準(zhǔn)化的原則，并規(guī)定了部件間聯(lián)系尺寸。 1973 年 ISO 公布了第一批組合機(jī)床通用部件標(biāo)準(zhǔn)，它包括了汽車(chē)、農(nóng)業(yè)、紡機(jī)和儀表工業(yè)。 1978 年、 1983 年又第二次作了增補(bǔ)。目前，我國(guó)組合機(jī)床的通用部件約占 70% 90%。 組合機(jī)床廣泛應(yīng)用于大批量生產(chǎn)的行業(yè)，如：汽車(chē)、拖拉機(jī)、電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、閥門(mén)縫紉機(jī)等制造業(yè)。主要加工箱體零件，如汽缸體、變速箱體、汽缸蓋、閥體等；一些重要零件的關(guān)鍵加工工序，雖然生產(chǎn)批量不大，但也采用組合機(jī)床來(lái)保證其加工質(zhì)量。目前，組合機(jī)床的研制正向高效、高精度、高自動(dòng)化的柔性方向發(fā)展。 第一節(jié) 組合機(jī)床的組成 組合機(jī)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(zhuān)用部件組成的一種高效專(zhuān)機(jī)。 如 圖 1-1所示為典型的雙面復(fù)合式單工位組合機(jī)床。其組成是：側(cè)底座 1、滑臺(tái)2、鏜削頭 3、夾具 4、多 軸箱 5、動(dòng)力箱 6、立柱 7、墊鐵 8、立柱底座 9、中間底座 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 -畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2 10、液壓裝置 11、電氣控制設(shè)備 12、刀工具 13 等。通過(guò)控制系統(tǒng)，在兩次裝卸工件間隔時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)自動(dòng)工作循環(huán)。圖中各個(gè)部件都是具有一定獨(dú)立功能的部件，并且大都是已經(jīng)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的通用部件。通常夾具 4、中間底座 10、和多軸箱 5是根據(jù)工件的尺寸形狀和工藝要求設(shè)計(jì)的專(zhuān)用部件，但其中的絕大多數(shù)零件如定位夾 緊 元件、傳動(dòng)等也都是標(biāo)準(zhǔn)件和通用件。 123451362789101112雙面試復(fù)合式組合機(jī)床 通用部件是組成組合機(jī)床 的基礎(chǔ)。用來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床切削和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的通用部件，如單軸工藝切削頭（即鏜削頭、鉆削頭、銑削頭等）、傳動(dòng)裝置（驅(qū)動(dòng)切削頭）、動(dòng)力箱（驅(qū)動(dòng)多軸箱）、進(jìn)給滑臺(tái)（機(jī)械或液壓滑臺(tái)）等為動(dòng)力部件。用以安裝動(dòng)力部件的通用部件如側(cè)底座、立柱、立柱底座等稱為支撐部件。 第二節(jié) 組合機(jī)床的類(lèi)型 根據(jù)所選的通用部件的規(guī)格大小以及結(jié)構(gòu)和配制形式等方面的差異，將組合機(jī)床 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 -畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 分為大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床兩大類(lèi)。習(xí)慣上滑臺(tái)臺(tái)面寬度 B 250mm 的為大型組合機(jī)床，滑臺(tái) B 250mm 的為小型組合機(jī)床。 根據(jù)大型組合機(jī)床的配制形式，可以將其分 為具有固定夾具的單工位組合機(jī)床、具有移動(dòng)夾具的多工位組合機(jī)床和轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床三類(lèi)。 1.具有固定夾具的單工位組合機(jī)床 單工位組合機(jī)床特別適用于加工大、中型箱體類(lèi)零件。在整個(gè)加工循環(huán)中，夾具和工件固定不動(dòng)，通過(guò)動(dòng)力部件使刀具從單面、雙面或多面對(duì)工件進(jìn)行加工。這類(lèi)機(jī)床加工精度高，但生產(chǎn)率低。 按照組成部件的配置形式及動(dòng)力部件的進(jìn)給方向，單工位組合機(jī)床又分為臥式、立式、傾斜式和復(fù)合式四種類(lèi)型。 1） 臥式組合機(jī)床 臥式組合機(jī)床的刀具主軸水平布置，動(dòng)力部件沿水平方向進(jìn)給，按工要求的不同，可配置成單面、雙面或多面的形 式。 2） 立式組合機(jī)床 立式組合機(jī)床的刀具主軸水平布置，動(dòng)力部件沿垂直方向進(jìn)給。一般只有單面配置形式。 3） 傾斜式組合機(jī)床 傾斜式組合機(jī)床的動(dòng)力部件傾斜布置，沿傾斜方向進(jìn)給?？膳渲贸蓡蚊妗㈦p面或多面的形式，以加工工件上的傾斜表面。 4） 復(fù)合式組合機(jī)床 復(fù)合式組合機(jī)床是上述兩種或三種形式的組合。 2.具有移動(dòng)夾具的多工位組合機(jī)床 多工位組合機(jī)床的夾具和工件可按預(yù)訂的工作循環(huán)，作間歇的移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，以便依次在不同工位上對(duì)工件進(jìn)行不同工序的加工。這類(lèi)機(jī)床生產(chǎn)率高，但加工精度不如單工位組合機(jī)床，多用于大批量生產(chǎn) 中對(duì)中小型零件的加工。 按照夾具和工件的輸送方式不同，可分為移動(dòng)式工作臺(tái)式、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)式、中央立柱式和鼓輪式四種類(lèi)型。 1） 移動(dòng)工作臺(tái)組合機(jī)床 可移動(dòng)工作臺(tái)組合機(jī)床以先后在兩個(gè)工位上從兩面對(duì)工件進(jìn)行加工，夾具和工件可隨工作臺(tái)直線移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)工位的變換。 2） 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)組合機(jī)床 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)組合機(jī)床在每一個(gè)工位上可以同時(shí)加工一個(gè)或幾個(gè)工件，其上的夾具和工件安裝在繞垂直軸線回轉(zhuǎn)的工作臺(tái)上，并隨其作周期轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)工位的變換。由于這種機(jī)床適宜于對(duì)中小型工件進(jìn)行多面、多工序加工，具有專(zhuān)門(mén)的裝卸工位，使裝卸工件的輔助時(shí) 間和機(jī)動(dòng)時(shí)間重合，所以能夠獲得較高的生產(chǎn)率。 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 -畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 4 3） 中央立柱式組合機(jī)床 中央立柱式組合機(jī)床上的夾具和工件安裝在繞垂直軸線回轉(zhuǎn)的工作臺(tái)上，并隨其作周期轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)工位的變換。在環(huán)形回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上周?chē)约爸醒肓⒅暇刹贾脛?dòng)力部件，在各個(gè)工位上，對(duì)工件進(jìn)行多工序加工。 4） 鼓輪式組合機(jī)床 股輪式組合機(jī)床上的夾具和工件安裝在繞垂直軸線回轉(zhuǎn)的工作臺(tái)上，并隨其作周期轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)工位的變換。在鼓輪的兩端布置動(dòng)力部件，從兩面對(duì)工件進(jìn)行加工。 3.轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床 轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床的特點(diǎn)是幾個(gè)多軸箱安裝在轉(zhuǎn)塔式工作臺(tái)上，各個(gè)多軸箱 依次轉(zhuǎn)到加工位置對(duì)工件進(jìn)加工。按多軸箱是否做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，可將這類(lèi)機(jī)床分為： 1） 只實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)塔式多軸箱組合機(jī)床 多軸箱安裝在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，主軸由電動(dòng)機(jī)通過(guò)多軸箱內(nèi)的傳動(dòng)裝置帶動(dòng)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；工件安裝在滑臺(tái)的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上（如果不需工件轉(zhuǎn)位時(shí)，可直接安裝在滑臺(tái)上），由滑臺(tái)帶動(dòng)作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 2） 既實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)又可隨滑臺(tái)作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)塔式多軸箱組合機(jī)床 這類(lèi)機(jī)床的工件固定不動(dòng)（也可以做周期轉(zhuǎn)位），轉(zhuǎn)塔式多軸箱安裝在滑臺(tái)上并隨滑臺(tái)作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床可以完成一個(gè)工件的多工序加工，因而可以減少機(jī)床臺(tái)數(shù)和占地面 積，適宜于中，小批量生產(chǎn)。 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 -畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 5 第二章 組合機(jī)床通用部件及其選用 通用部件是組合機(jī)床的基礎(chǔ)。部件通用化程度的高低標(biāo)志著組合機(jī)床的技術(shù)水平。在組合機(jī)床設(shè)計(jì)中，選擇通用部件是重要內(nèi)容之一。 第一節(jié) 通用部件的類(lèi)型 一、通用部件的分類(lèi) 按通用部件在組合機(jī)床上的作用，可分為下列幾類(lèi)： 1.動(dòng)力部件 動(dòng)力部件是組合機(jī)床的主要部件，它為刀具提供主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。動(dòng)力部件包括動(dòng)力滑臺(tái)及其相配套的動(dòng)力箱和各種單軸頭，如銑削頭、鉆削頭、鏜孔車(chē)端面頭等，其它部件均以選定的動(dòng)力部件為依據(jù)來(lái)配套選用。 2.支撐部件 支撐部件是組合機(jī)床的基礎(chǔ)部件，它包括側(cè)底座、立柱、立柱底座和中間底座等，用于支撐和安裝各種部件。組合機(jī)床各種部件之間的相對(duì)位置精度、機(jī)床的剛度要求主要由支撐部件保證。 3.輸送部分 輸送部件用于帶動(dòng)夾具和工件的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)工位的變換，因此，要求較高的定位精度。輸送部件主要有移動(dòng)工作臺(tái)和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。 4.控制部件 控制部件用于控制組合機(jī)床按預(yù)定的加工程序進(jìn)行循環(huán)工作，它包括可編程控制器（ PLC）、各種液壓元件、操縱板、控制擋鐵和按鈕臺(tái)等。 5.輔助部件 輔助部件包括用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)夾 緊工件的液壓或氣動(dòng)裝置、機(jī)械扳手、冷卻和潤(rùn)滑裝置、排銷(xiāo)裝置以及上下料的機(jī)械手等。 二、通用部件的型號(hào)、規(guī)格及配套關(guān)系 按通用部件標(biāo)準(zhǔn)，動(dòng)力滑臺(tái)的主參數(shù)為其工作臺(tái)面寬度，其它通用部件的主參數(shù)取與其配套的滑臺(tái)主參數(shù)來(lái)表示。例如， 1HY32M1B 表示臺(tái)面寬度為 320mm，經(jīng)過(guò)一次重大改進(jìn)，采用鑲鋼導(dǎo)軌的精密液壓滑臺(tái)； TX40A 表示于臺(tái)面寬度為 400mm 的滑臺(tái)配套，主軸徑向軸承采用短圓柱滾子軸承，用于精加工的銑削頭。 等效采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的“ 1字頭 ” 通用部件，按精度分為：普通級(jí)、精密級(jí)和 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 -畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 6 高精度級(jí)三種精度等級(jí)。“ 1 字 頭 ” 滑臺(tái)采用雙矩形閉式導(dǎo)軌，縱向用雙矩形的外側(cè)導(dǎo)向，斜鑲條調(diào)整導(dǎo)軌間隙；壓板與支承導(dǎo)軌組成輔助導(dǎo)軌副，防止傾覆力矩過(guò)大導(dǎo)致滑鞍（動(dòng)導(dǎo)軌）與滑座（支承導(dǎo)軌）分離。這種導(dǎo)軌制造工藝簡(jiǎn)單，導(dǎo)向精度高，剛度好。滑座導(dǎo)軌材料有兩種，分別在型號(hào)后面加 A、 B 以區(qū)別， A 表示滑座導(dǎo)軌材料為 HT300，高頻淬火，淬火硬度為 42 48HRC； B 表示滑座為鑲鋼導(dǎo)軌，淬火硬度為 48HRC 以上。 數(shù)控機(jī)械滑臺(tái)是 1HJ 系列機(jī)械滑臺(tái)的派生產(chǎn)品，采用了大連組合機(jī)床研究所研制的 ZHS-ACO4D 交流伺服系統(tǒng)，能自動(dòng)變換進(jìn)給速度和工作循環(huán)，在較 大的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)速、位置控制、程序控制。適合多種小批量柔性生產(chǎn)。帶光電編碼器的交流伺服電動(dòng)機(jī)采用 SPWM 控制技術(shù)， 750 2400r/min 為恒功率調(diào)速；運(yùn)動(dòng)通過(guò)一級(jí)定比齒輪減速驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠，驅(qū)動(dòng)滑鞍移動(dòng)，開(kāi)環(huán)系統(tǒng)伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)角誤差為 0.072，由光柵尺組成的全閉環(huán)系統(tǒng)，滑鞍位置精度可達(dá) 2 m。 第二節(jié) 常用通用部件 1.動(dòng)力滑臺(tái) 動(dòng)力滑臺(tái)是有滑座、滑鞍和驅(qū)動(dòng)裝置等組成、實(shí)現(xiàn)直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件。 根據(jù)驅(qū)動(dòng)和控制方式不同，滑臺(tái)可分為液壓滑臺(tái)、機(jī)械滑臺(tái)和數(shù)控滑臺(tái)三種類(lèi)型。 2.主軸 部件 主軸部件又稱單軸頭或工藝切削頭，其端部安裝刀具，尾部連接傳動(dòng)裝置即可進(jìn)行切削。如進(jìn)行銑削、鏜削、鉆削及攻螺紋等單軸加工工序。每種主軸部件均采用剛性主軸結(jié)構(gòu)。在加工時(shí)，刀桿（或刀具）一般不需要導(dǎo)向裝置，加工精度主要由主軸部件本身以及滑臺(tái)的精度保證。 3.主運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置 主運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置 主要有兩大類(lèi)：一類(lèi)是與通用主軸部件配套使用的主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)裝置；另一類(lèi)是與多軸箱（專(zhuān)用部件）相配的動(dòng)力箱。 4.工作臺(tái) 工作臺(tái)是多工位組合機(jī)床的輸送部件，它用來(lái)將被加工工件轉(zhuǎn)換到另一個(gè)工位。工作臺(tái)按運(yùn)動(dòng)方式的不同可分為分度 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)和多工位移動(dòng)工作臺(tái)；按傳動(dòng)方式的不同可分為機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)及氣壓傳動(dòng)等多種型式。 5.支承部件 組合機(jī)床的支承部件往往是通用和專(zhuān)用兩部分的組合。有中間底座、側(cè)底座和立柱及立柱側(cè)底座三種。 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 -畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 7 6.自動(dòng)線通用部件 組合機(jī)床自動(dòng)線是由組合機(jī)床及工件輸送裝置、轉(zhuǎn)位裝置、排屑裝置等輔助設(shè)備和檢測(cè)裝置、電氣、液壓控制設(shè)備等組成。 第三節(jié) 通用部件的選用 1.通用部件 選用的方法和原則 選用的基本方法是：根據(jù)所需的功率、進(jìn)給力、進(jìn)給速度等要求，選擇動(dòng)力部件及其配套部件。選用原則如下： 1）切削功率應(yīng)滿 足加工所需的計(jì)算功率。 2）進(jìn)給部件應(yīng)滿足加工所需的最大計(jì)算進(jìn)給力、進(jìn)給速度和工作行程及工作循環(huán)的要求，同時(shí)還需考慮裝刀、調(diào)刀的方便性。 3）動(dòng)力箱與多軸箱尺寸應(yīng)相適應(yīng)和匹配。 4）應(yīng)滿足加工精度的要求。 5）盡能按通用部件的匹配關(guān)系選用有關(guān)通用部件。 2.通用部件的選用 1）動(dòng)力部件品種的確定。 2）動(dòng)力部件規(guī)格的確定。 對(duì)于支承 部件如側(cè)底座、立柱等通用部件，可選與動(dòng)力滑臺(tái)規(guī)格相配套的相應(yīng)規(guī)格。 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 -畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 8 第三章 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)，通常是根據(jù)與用戶簽訂的合同和協(xié)議書(shū)，針對(duì)具體加 工零件，擬定工藝和結(jié)構(gòu)方案，并進(jìn)行方案圖樣和有關(guān)技術(shù)文件的設(shè)計(jì) 。 第一 節(jié) 工藝方案的擬定 零件的加工工藝 方案將決定組合機(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)，我們必須認(rèn)真分析被加工零件圖，并深入現(xiàn)場(chǎng)了解了相關(guān)零件的形狀、大小，材料、硬度、剛性、加工部位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工精度、表面粗糙度、以及現(xiàn)場(chǎng)所采用的定位、夾緊方法、工藝過(guò)程、所采用的刀具及切削用量、生產(chǎn)率要求、現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境和條件等等。如條件允許，還應(yīng)廣泛收集國(guó)內(nèi)外有關(guān)技術(shù)資料，制定合理的工藝方案。 一、制定工藝方案 1.選 擇合適、可靠的的工藝方案 根據(jù) 被加工零件的材料，加工的尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，加工精度、表面粗糙度以及生產(chǎn)率要求等等，結(jié)合組合機(jī)床的工藝范圍及所能達(dá)到的加工精度，選擇合適可靠的的工藝方法，以保證機(jī)床有穩(wěn)定的加工質(zhì)量和高的生產(chǎn)率。 2.粗精加工分開(kāi)原則 粗加工時(shí)的切削負(fù)荷大，切削產(chǎn)生的熱變形、較大夾壓力引起的工件變形以及切削振動(dòng)等，對(duì)精加工工序十分不利，影響加工尺寸精度和表面粗糙度。因此，在擬訂工件一個(gè)連續(xù)的多工序工藝過(guò)程時(shí)，應(yīng)選擇粗精加工工序分開(kāi)的原則。 3.工序集中原則 工序集中是近代機(jī)械加工主要發(fā)展 的方向之一。組合機(jī)床正是基于這個(gè)原則上發(fā)展而來(lái)的，即運(yùn)用多刀（相同或不同刀具）集中在一臺(tái)機(jī)床上完成一個(gè)或幾個(gè)工件的不同表面的復(fù)雜工藝過(guò)程，從而有效的提高生產(chǎn)率。因此，擬訂工藝方案時(shí)，在保證加工質(zhì)量和操作維修方便的前提下，應(yīng)適當(dāng)提高工序集中度，以便減少機(jī)床臺(tái)數(shù)、占地面積和節(jié)省人力，取得理想的效益。但是，工序過(guò)于集中會(huì)使機(jī) 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 -畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 9 床結(jié)構(gòu)太復(fù)雜，增加機(jī)床設(shè)計(jì)和制造的難度，機(jī)床使用調(diào)整不便，甚至影響機(jī)床使用性能。如刀具數(shù)過(guò)多，停機(jī)效率增高，反而會(huì)影響機(jī)床生產(chǎn)率，切削負(fù)荷過(guò)大，當(dāng)工件剛度不足而產(chǎn)生變形會(huì)影響加工質(zhì)量。所以我們 在選擇時(shí)要考慮因素要全。 4.定 位 基準(zhǔn)及夾點(diǎn)的選擇原則 粗基準(zhǔn)的選用要求是：保證能迅速可靠的加工精基準(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對(duì)位置精度。同時(shí)須考慮定位基準(zhǔn)、夾緊可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。因此，應(yīng)選擇毛坯上平整、光潔、尺寸較大，沒(méi)有澆注系統(tǒng)、冒口的不加工表面或加工余量小的表面做粗基準(zhǔn)。 二、確定組合機(jī)床的工藝方案 1.零件的分析 題目所給的零件是減速電機(jī)箱體，零件材料為 :QT450-10，硬度為 HB 為 160-210。 該 零件 是 箱體類(lèi) 零件，它將機(jī)器和部件中的軸、軸承、齒輪等有關(guān)零件按一定的相互關(guān)系裝配成一個(gè)整體，并保持正確的相互位置，一傳遞轉(zhuǎn)矩和改變轉(zhuǎn)速來(lái)完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)。另外，該箱體中的零件和組件之間的裝配精度在很大程度上決定于箱體的加工精度。 該零件外形規(guī)矩，呈箱形，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是壁厚而不均勻，空腔，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工部位多，加工難度大，箱體上有諸多精度要求較高的軸承孔和平面，外表面上有很多基準(zhǔn)面和支撐面以及一些精度要求不高的緊固孔。 該箱體上有一系列的孔，它們之間的相互位置精度要求較高的孔的組合，稱為孔系。這些孔大都是軸承的支撐孔 ，因此它的尺寸精度，位置精度，幾何精度及表面光潔度都要求較高，若軸承與箱體支撐孔的配合不良，將會(huì)影響到軸的旋轉(zhuǎn)精度，如果同一中心線的幾個(gè)孔不同心，將使軸的裝配困難，即使裝配完成，使運(yùn)轉(zhuǎn)情況必然惡劣，軸承壽命短，溫度急劇增大而引起變形，如果相鄰的中心距偏大，則會(huì)影響齒輪的嚙合精度，工作是產(chǎn)生嘈音，震動(dòng)，降低機(jī)器壽命。 2 毛坯的分析 由于該零件為減速電機(jī)箱體，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁厚不均勻，所以采用鑄造。其材料為QT450-10。該材料有如下優(yōu)越性：基體強(qiáng)度利用率可達(dá) 70%-90%，鑄鐵強(qiáng)度和韌性遠(yuǎn)超過(guò)灰鑄鐵。另外，由 于該零件生產(chǎn)為大批量生產(chǎn)，零件尺寸不大結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，查機(jī)械加工余量手冊(cè)表 1-3，可選金屬模機(jī)械砂型和金屬型澆鑄兩種毛坯制造方法，但考慮到金屬砂型鑄鐵的加工余量小，生產(chǎn)率較高的特點(diǎn)，結(jié)合大批量生產(chǎn)的綱領(lǐng)，故 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 -畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 10 選金屬型砂型鑄造，其精度等級(jí)為 CT8 10，加工人、余量等級(jí)為 G，生產(chǎn)率高，工人水平可降低。 球墨鑄鐵對(duì)金屬容易產(chǎn)生縮孔、縮松、皮下氣孔和夾渣等缺陷，因此在工藝上應(yīng)采取以下措施： 1）在熱節(jié)上安置冒口、冷鐵，以便對(duì)鑄件進(jìn)行補(bǔ)縮，同時(shí)應(yīng)增加鑄型鋼度，防止因鑄件外形擴(kuò)大所造成的縮孔和縮松。 2）應(yīng)降低鐵水的含 硫量和殘余鎂量，以防止皮下氣孔。 3）應(yīng)加強(qiáng)擋渣措施，以防止產(chǎn)生夾渣缺陷。 3零件的工藝分析 該零件圖樣的視圖下正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。本零件的加工面有上頂面、下底面、支撐孔、端面、小孔及螺紋。參考有關(guān)手冊(cè)，其加工方法選擇如下 ： （ 1） 上頂面、下底面的加工 上下面的加工精度要求不高，表面粗糙度為 6.3。 查工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)表 1.4 28只需進(jìn)行粗銑即可。 （ 2） 右端面的加工 右端面要求表粗糙度為 6.3，其對(duì)端面的圓跳動(dòng)為 0.025，查工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.4 8 和表 1.1 28 可知，平面的公差 等級(jí)為 7 級(jí)，需進(jìn)行粗銑、精銑加工 。 （ 3） 中間壁 136 端面的加工 該面要求表面粗糙度為 6.3 圓跳動(dòng)為 0.025，查工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)表 1.4 7 和表1.4 28 可知加工等級(jí)為 6 級(jí)，需進(jìn)行精加工，粗鏜、精鏜 。 （ 4） 與軸相關(guān)的各孔的加工 粗糙度為 6.3 的孔及孔內(nèi)端面只需粗鏜，而粗糙度為 3.2 時(shí)則需進(jìn)行粗鏜、精鏜；與軸承配合精度達(dá)到 7級(jí)的需進(jìn)行粗鏜、半精鏜、精鏜；與軸承配合精度達(dá)到 8級(jí)的需進(jìn)行粗鏜、半精鏜；此外有圓跳動(dòng)的需進(jìn)行粗鏜、半精鏜、精鏜 .（ 查工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)表 1.4 7 和表 1.1 28）。 （ 5） 各面孔 及螺紋的加工 根據(jù)螺紋選擇合適的鉆頭加工。 4.定位基準(zhǔn)和加壓部位的選擇 組合機(jī)床一般為工序集中的多刀加工，不但切削負(fù)荷大，而且工件受力方向一直 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 -畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 11 在變化。因此，正確選擇定位基準(zhǔn)和夾壓部位是保證加工精度的重要條件。對(duì)于毛坯基準(zhǔn)選擇要考慮有關(guān)工序加工余量的均勻性；對(duì)于光滑表面定位基準(zhǔn)的選擇要考慮基面與加工部位間位置尺寸關(guān)系，使它有利于保證加工精度。定位夾壓部位的選擇應(yīng)在有足夠的夾緊力力下工件產(chǎn)生的變形最小，并且?jiàn)A具易于設(shè)置導(dǎo)向和通過(guò)刀具。 5.影響工藝方案的因素 (1) 加工的工序內(nèi)容和加工精度 這是制定機(jī)床工 藝方案的主要依據(jù)。顯然，面加工和孔加工、不同尺寸的平面和孔徑加工以及不同的加工精度要求，直接影響著工藝方法的選擇和工步數(shù)及工藝路線的確定。 (2) 被加工零件的特點(diǎn) 如工件的材料硬度、加工部位的結(jié)構(gòu)形狀、工件剛性、定位基準(zhǔn)面的特點(diǎn)等，對(duì)組合機(jī)床工藝方案的擬訂都有著重要影響。 (3) 工件的剛性 當(dāng)工件的剛性不足時(shí)工序不能太集中 (4) 使用廠后方車(chē)間制造能力 如工具制造能力。 三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 1.定位基準(zhǔn)的選擇原則 定位基準(zhǔn)的選擇與工藝過(guò)程的制定是密切相關(guān)的。合理的選用定位基準(zhǔn)對(duì)保 證加工精度和確定加工順序都有決定性的影響，它是工藝過(guò)程制定過(guò)程中要求解決的主要問(wèn)題之一。 基準(zhǔn)的選擇就是基面選擇的問(wèn)題，選擇工藝基面的原則如下： 1） 應(yīng)當(dāng)盡量選用設(shè)計(jì)基面作為在組合機(jī)床上用的地位基面，這樣就能減少誤差積累，有利于保證加工精度。 2） 選擇的定位基面應(yīng)確保工件穩(wěn)定定位。定位的支撐面應(yīng)該大一些，力求采用以加工表面做為定位面基準(zhǔn)，而且必須選取那些與加工表面有一定關(guān)系的毛面作為定位基面。 3） 選擇基面是要保證在一次安裝下，能對(duì)盡可能多的面進(jìn)行加工，這樣便于有效地 集中加工工序，提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，保證加工部件間的精度要求。 4） 統(tǒng)一基面原則即在各臺(tái)機(jī)床上采用共同的定位基面來(lái)加工工件不同面上的孔，或?qū)ν粋€(gè)面上的孔完成不同的工序。 5） 選擇定位面應(yīng)考慮夾緊方便，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 當(dāng)被加工零件不具備理想的工藝基面可以在機(jī)床夾具上增加輔助支撐機(jī)構(gòu)。 選擇定位基面還需要考慮三個(gè)問(wèn)題： 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 -畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 首先，用那個(gè)面作為加工的精基準(zhǔn)面時(shí)，才有利于經(jīng)濟(jì)合理的表達(dá)到零件的加工精度要求。 其次，為加工精基面，應(yīng)采用那個(gè)表面作為粗基準(zhǔn)。 最 后是否有個(gè)別工序?yàn)榱颂厥庖蟮谌鶞?zhǔn)。 2.粗基準(zhǔn)的選擇 一般情況下，粗基準(zhǔn)的選擇也就是第一道工序的定位基準(zhǔn)的選擇，這個(gè)工序是加工后續(xù)工序的精基準(zhǔn)。在粗基準(zhǔn)選擇時(shí)，主要考慮四個(gè)方面： 1） 選擇要求加工表面的余量小而均勻的重要表面為粗基準(zhǔn)，以保證該表面有足夠而均勻的加工余量。 2） 某些表面不需要加工，則應(yīng)選擇其中與加工表面有相互位置關(guān)系要求的表面為粗基準(zhǔn)。 3） 選擇比較平整，光滑，有足夠大面積的表面為粗基準(zhǔn)，不允許有澆注冒口的殘跡和飛邊，以確保安全，可靠，誤差小。 4） 粗基準(zhǔn)在一般情況下只允許在第一道工序中使用一次，盡量避免重復(fù)使用。 本次設(shè)計(jì)的零件屬于薄壁零件，應(yīng)盡量使壁厚均勻，所以粗基準(zhǔn)選擇不加工的 兩個(gè)側(cè)面作為粗基準(zhǔn)， 做出兩個(gè)工藝孔。 如圖所示： 3. 精基準(zhǔn)的選擇 （ 1） 精基準(zhǔn)的選擇原則 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 -畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 13 選擇精基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)盡量將重點(diǎn)房子如何減小定位誤差，提高加工精度，以及使工件安裝準(zhǔn)確，可靠，方便。因此精基準(zhǔn)選擇應(yīng)遵循下列原則： 1） 重合原則。 應(yīng) 盡量選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)。這樣可以避免因基準(zhǔn)比重合而產(chǎn)生的誤差，影響工件的加工精度特別是零件的最后精加工工序，為保證加工精度要求，更應(yīng)該注意這一點(diǎn)。 2） 基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則。 應(yīng)用統(tǒng)一的基準(zhǔn)進(jìn)行各個(gè)工序的加工。采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)有一系列優(yōu)點(diǎn)： 使用同一基準(zhǔn)定位加工大多數(shù)表面，避免因基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換而帶來(lái)的誤差，有利于保證各個(gè)基面的相互位置精度，而且簡(jiǎn)化了夾具的設(shè)計(jì) .制造工作，從而簡(jiǎn)化了夾具的生產(chǎn)周期。 3） 互為基準(zhǔn)，反復(fù)加工是原則。 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度要求高時(shí)，兩個(gè)表面互為基準(zhǔn)反復(fù)加工，可以不斷 提高定位基準(zhǔn)的精度，保證兩個(gè)表面之間的相互位置精度。 4） 自為基準(zhǔn)原則。 當(dāng)精加工或光整加工工序要求余量小而均勻時(shí)，可以選擇加工表面本身為精基準(zhǔn)以保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率。 此外，還應(yīng)能使工件裝夾穩(wěn)定可靠，夾具簡(jiǎn)單。 （ 2） 精基準(zhǔn)的確定 為了方便加工和保證位置度要求，箱體類(lèi)零件一般采用一面兩孔的基本定位方式。經(jīng)過(guò)分析零件圖可以看出，本箱體的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)有兩個(gè)： 第一，中心孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)都是兩個(gè)工藝孔。 其次，中心孔附近的螺紋孔都是以中心孔為設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 的。 所以，在加工箱體時(shí)，應(yīng)該先以兩個(gè)工藝孔和其所在 的 面為基準(zhǔn)，加工出中心孔，再根據(jù)中心孔的位置，在鉆模板上做出以中心孔為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的螺紋孔。然而在加工這些螺紋孔時(shí)仍然要以兩個(gè)工藝孔和其所在的面為基準(zhǔn)，這樣做不僅符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，保證了中心孔之間和中心孔與工藝孔之間的位置度要求，而且符合基準(zhǔn)重合原則，有效的保證了軸的同軸度 的 要求和軸與面的垂直度要求。簡(jiǎn)化了夾具，并且使裝夾的位置有利于組合機(jī)床一次加工出更多的有相互位置關(guān)系的孔，提高了生產(chǎn)率。如圖： 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 -畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 14 32155162,153101?215602903104. 加工方法的確定 加工方法的確定要根據(jù)每個(gè)加工表面的技術(shù)要求，選擇零件的加工方案。方法的選擇必須在保證零件達(dá)到圖紙要求方面是穩(wěn)定的，并在產(chǎn)生率方面是高的，加工成本方面是經(jīng)濟(jì)合理的。 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 -畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 15 一般平面的加工，精度不是要求很高，用銑削加工完全達(dá)到技術(shù)要求。一般不重要的孔，如連接孔等，用鉸削即可達(dá)到要求。如本零件要求有兩個(gè)定位銷(xiāo)，精度要求較高，所以在鉆 出工藝孔后要進(jìn)行擴(kuò)鉸，以提高其定位精度。 5. 加工階段的劃定 由于殼體零件加工信息量不多，許多孔面加工精度要求不高。本次加工的零件只在加工兩個(gè)工藝孔時(shí)有加工階段的劃分。 加工工藝孔是分為鉆， 絞 。 6. 加工工序的安排 安排加工工序順序應(yīng)遵循以下原則： 1） 先粗后精 先安排粗加工，中間安排半精加工，最后安排精加工。 2） 先基準(zhǔn)面后其它面 基準(zhǔn)面是加工其它面和保證精度要求的基礎(chǔ)，所以作為精基準(zhǔn)的表面應(yīng)安排在工藝過(guò)程開(kāi)始時(shí)加工。 3） 先主 要表面加工后次要表面加工 基準(zhǔn)面加工好后，接著要對(duì)精度要求高的主要表面進(jìn)行加工粗加工和半精加工，并穿插進(jìn)行一些次要表面的加工。要求高的主要表面的精加工一般安排在最后進(jìn)行，這樣可以避免已加工表面在運(yùn)輸中碰傷，有利于保證精度。 4） 先面后孔原則 安排加工工序時(shí)，要根據(jù)具體情況兼顧上述原則進(jìn)行。具體到這次設(shè)計(jì)加工的 箱 體零件，應(yīng)該先把定位基面加工出來(lái)，然后以此為定位基準(zhǔn)加工工藝孔。再以工藝孔 和其所在的面 為基準(zhǔn)，加工其余孔等后續(xù)工序。 另外，因?yàn)樵摿慵牧鲜?QT450-10，在機(jī)加工之前，還應(yīng) 安排時(shí)效處理，否則，毛坯鑄件的內(nèi)應(yīng)力得不到釋放會(huì)引起零件的變形，影響加工精度。除了安排上述工序外，還應(yīng)考慮某些輔助工序的安排，如檢驗(yàn)工序，它是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要措施之一。在本零件的加工過(guò)程中，除了各工序的例行檢查外，在全部加工完成之后，還應(yīng)安排終檢。針對(duì)圖紙要求的尺寸精度，形狀精度和位置精度及表面粗糙度進(jìn)行檢查，同時(shí)測(cè)量零件的質(zhì)量涂防銹漆等。 7.制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能夠得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以 考慮采用專(zhuān)用機(jī)床與專(zhuān)用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 -畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 16 工藝路線方案一 工序 劃線（劃下底面與 上頂 面的線，考慮軸承孔的余量要均勻）。 工序 粗 刨下底 面，粗 刨上頂 面。 工序 粗精銑右端面 工序 粗精銑軸 136 右側(cè)端面 工序 粗鏜各軸孔 工序 精鏜各軸孔 工序 鉆攻左右兩端面螺紋孔 工序 鉆中間壁螺紋孔 工序 鉆頂面螺紋孔和吊鉤孔 工序 銑凸臺(tái) 工序 劃線（凸臺(tái)孔、放油孔） 工序 鉆凸臺(tái)、放油孔 工 序 終 檢。 工藝路線方案二 工序 劃線（劃下底面與 上頂 面的線，考慮軸承孔的余量要均勻）。 工序 粗銑 下底 面，粗銑 上頂 面。 工序 粗精銑右端面 工序 粗精銑軸 136 右側(cè)端面 ；粗鏜軸 108 圓柱面及左端面 工序 人工時(shí)效 工序 粗鏜各軸孔 工序 精鏜各軸孔 工序 鉆攻左右兩端面螺紋孔 工序 鉆中間壁螺紋孔 工序 鉆頂面螺紋孔和吊鉤孔 工序 劃線（凸臺(tái)孔、放油孔） 工序 鉆锪凸臺(tái)、放油孔 工序 鉆 4- 17.5 工序 終檢 。 工藝方案的分析與比較 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 -畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 17 上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案 一采用了刨床加工零件的表面，加工效率低； 其次，方案二在工序 中間加入了人工時(shí)效，這樣可以消除零件在切削加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，減少精加工之后的變形，穩(wěn)定切削加工所獲得的各項(xiàng)精度 。 兩種方案都有劃線的工序，可以作為找正的依據(jù)，合理分配各表面的加工余量，確定加工表面與不加工表面的相互位置關(guān)系，這對(duì)形狀較復(fù)雜、余量不均勻的鑄件的安裝尤為重要。因此，箱體在加工之前劃線是必要的。在該箱座零件中所需加工的孔徑小于 40 時(shí)一般不鑄出，而采用鉆 擴(kuò) 鉸的工藝，對(duì)于已鑄出的孔，可采用粗、精鏜的工藝，這在兩套方案中都有所體現(xiàn)。 而對(duì)于那些要求加工精度不高的螺紋孔、緊固孔及放油孔則放在最后加工，這樣可以防止由于面或孔在加工過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題（如發(fā)現(xiàn)氣孔或夾雜物等）時(shí)，浪費(fèi)這一部分的工時(shí)。整個(gè)加工過(guò)程中，無(wú)論是粗加工階段還是精加工階段，都應(yīng)遵循“先面后孔”的原則，就是先加工平面而后以面定位，再加工孔。這是因?yàn)椋旱谝唬媸钦麄€(gè)箱座的裝配基準(zhǔn)；第二，平面的面積較孔的面積大，以面定位使零件裝夾穩(wěn)定，可靠。因此，以面定位加工孔，有利于提高定位精度和加工精度。 根據(jù)以上兩套方案分析，決定采用第二套方案，同時(shí)對(duì)其稍做修改，確定最終方案如下： 鑄造 時(shí) 效 檢驗(yàn)鑄件各部件尺寸 工序 劃線（劃下底面與 上頂 面的線，考慮軸承孔的余量要均勻）。 工序 粗銑 下底 面，粗銑 上頂 面。 工序 粗精銑右端面 工序 粗精銑軸 136 右側(cè)端面 ；粗鏜軸 108 圓柱面及左端面 工序 粗鏜各軸孔 工序 人工時(shí)效 工序 精鏜各軸孔 工序 鉆攻左右兩端面螺紋孔 工序 鉆中間壁螺紋孔 工序 鉆頂面螺紋孔和吊鉤孔 工序 劃線（凸臺(tái)孔、放油孔） 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 -畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 18 工序 鉆锪凸臺(tái)、放油孔 工序 鉆 4- 17.5 工序 終檢 。 8.刀具的選擇和加工余量的確定 （ 1）刀具 的選擇：由資料得知，普通高速鋼刀具制造工藝簡(jiǎn)單，容易磨成鋒利的切削刃，能鍛造，制造復(fù)雜的道具比較容易，而且高速鋼材料性能較硬質(zhì)合金和陶瓷穩(wěn)定，在自動(dòng)機(jī)床上使用較可靠，具有一定的硬度和耐磨性，高的強(qiáng)度和韌性，良好的塑性和耐磨性因此廣泛用于制造各種較復(fù)雜的工具，所以鉆頭用高速鋼材料的刀具。 由切削用量手冊(cè)表 2-1 得：鉆頭幾何形狀為標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，由加工余量手冊(cè)得： 刀具 鉆頭直徑 高速鋼麻花鉆 10.2mm （ 2）加工余量的確定： 1）毛坯變成成品的過(guò)程中，在某加工表面切除的金屬層的總厚度稱為該表面的加工 總工作量。每一道工序所切除的金屬層的厚度稱為工序間的加工余量。 由此可見(jiàn)，加工總量 = 各工序余量之和。 即： in ZZZZZZ 321總 式中： 總Z 總的加工余量 n 工序； i 第 i 道工序； 加工余量的大小對(duì)零件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率有影響。加工余量過(guò)大，不僅加大了機(jī)加工的工作量，降低了生產(chǎn)率，而且浪費(fèi)了材料。提高了加工成本，但加工余量過(guò)小有不能保證消除前工序的各種誤差和表面缺陷，產(chǎn)生廢品。 確定加工余量的原則是在保證加工質(zhì)量的前提下，盡量減小加工余量。 確定加工余量的三種方法是：分析計(jì)算法，查表法，經(jīng)驗(yàn)法。 一般常用查表法。 2） 選擇工序間加工余量應(yīng)遵循的原則 （ 1）應(yīng)采用最小加工余量，以求縮短加工時(shí)間，并降低零件的制造費(fèi)用。 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 -畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 19 （ 2）加工余量應(yīng)能保證得到圖紙上所定的表面粗糙度及精度。 （ 3）決定加工余量時(shí)應(yīng)考慮熱處理時(shí)的變形，否則可能產(chǎn)生廢品。 （ 4）決定加工余量時(shí)應(yīng)考慮到加工的方法和設(shè)備，以及加工過(guò)程中零件可能發(fā)生的變形。 （ 5）決定加工余量時(shí)應(yīng)考慮到被加工零件的大小，零件越大，則加工余量越大。 四、加工余量的確定 該箱體的材料為 QT450-10，硬 度 160-210HBS，毛坯重量約為 Kg，生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，采用金屬砂型鑄造毛坯。 根據(jù)上述原始材料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，尺寸公差及毛坯尺寸如下： （ 1）箱體下底面的加工余量 查實(shí)用機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 2.2 4，由于材料為 QT450 10，且選用金屬型砂型鑄造，故選擇尺寸公差等級(jí)為 9 級(jí)，加工余量數(shù)值取 5.5mm，查機(jī)械加工余量手冊(cè) 表 5 47 可見(jiàn)粗銑上頂面時(shí) z=2.5mm，故下底面加工余量數(shù)值為 5.5 （ 2）上頂面的加工余量 查實(shí)用機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 2.2 4，由于 材料為 QT450 10，且選用金屬型砂型鑄造，故選擇尺寸公差等級(jí)為 9 級(jí)，加工余量數(shù)值取 5.5mm，查機(jī)械加工余量手冊(cè) 表 5 47 可見(jiàn)粗銑上頂面時(shí) z=2mm，故上頂面加工余量數(shù)值為 5.5 (3) 右端面的加工余量 查實(shí)用機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 2.2 4，由于材料為 QT450 10，且選用金屬型砂型鑄造，故選擇尺寸公差等級(jí)為 9 級(jí)，加工余量數(shù)值取 4.5mm，查機(jī)械加工余量手冊(cè) 表 5 47 可見(jiàn)粗銑右端面時(shí) z=2.0mm，精銑右端面時(shí) z=1.5mm 故右端面的加工余量數(shù)值為 4.5 （ 4） 中間壁右側(cè)面的 加工余量 查實(shí)用機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 2.2 4，由于材料為 QT450 10，且選用金屬型砂型鑄造，故選擇尺寸公差等級(jí)為 9 級(jí)，加工余量數(shù)值取 3.5mm，故中間壁右側(cè)面加工余量數(shù)值為 3.5 （ 5）各軸承孔的加工余量 查機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 表 29 14和表 29 17， 粗鏜孔 2z=5 8mm，半精鏜孔 2z=1.5 3mm；精鏜孔 2z=0.6 1.2mm。各孔的加余量再根據(jù)鑄造特點(diǎn)來(lái)確定。 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 -畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 20 第二節(jié) 組合機(jī)床配置形式及結(jié)構(gòu)方案的確定 通常，在確定工藝方案的同時(shí)，也就大體上確定了組合機(jī)床的配制形式和結(jié) 構(gòu)方案。但是還要考慮下列因素的影響。 一、 影響組合機(jī)床配置形式及結(jié)構(gòu)方案的因素 1.