汽車主軸軸承蓋工藝工裝畢業(yè)設計說明書

1、畢業(yè)設計說明書 課題名稱 ：機車軸承蓋工藝及工裝設計 作者姓名： 指導教師： 題目來源：專業(yè)名稱：機械設計制造及其自動化 設計時間： 班 級： 答辯時間： 第1章 汽車主軸軸承蓋機加工藝1.1確定生產綱領、生產類型、工藝分析首先要分析、被加工零件，通過認真閱讀被加工零件圖樣，研究被加工零件的用途，尺寸、形狀、材料、硬度、重量，加工部位的結構和加工精度及表面粗糙度要求等內容。通過對產品裝配圖樣和有關工藝資料的分析，充分認識被加工零件在產品中的地位和作用，從而來確定機車軸承蓋的機械加工工藝，使它保證各種加工要求和經濟精度。1、 由N=40004500件/年，知道了零件的生產綱領。2、 生產類型的確

2、定為大批量生產。3、 該工件的工藝特性。針對工件的結構形狀及正常的經濟精度和位置精度的分析可知結構工藝性十分復雜。而且工件是大批量生產，可采用高效專用機床及自動化生產線進行生產，可以廣泛采用高效專用夾具、復合刀具、專用量具及自動檢查裝置（按流水線、自動線排列設備），因此在實際加工中我們采用組合機床進行加工。這樣容易保證加工精度，提高生產率，使產品成本相對降低，提高產品的經濟效益。1.2確定毛坯及材料的選擇1.2.1確定毛坯及材料的選擇(1) 查閱零件圖和技術要求及機構工藝性可知此工件采用42CrMo材料，根據零件加工工藝性及零件尺寸精度，我們在選擇毛坯的加工方法時要綜合分析零件的輪廓，尺寸精度

3、、形狀、位置、加工表面技術要求，最終確定了采用模鍛件來制造毛坯，精度等級為2級。分析零件的材料特征，查機械制造設計手冊退火/回火硬度HB217，而零件的技術要求硬度為HB241258，則要對零件進行調質處理。(2) 確定零件毛坯尺寸查工藝手冊 毛坯尺寸 L=440+2X3.25 B=235+2X3.25 H=92+2X2 而半圓環(huán)槽（表153）按鍛件確定R=115+2.75(3) 材料的重量計算 查零件的比重7.75g/m3 M=446.5X96X241.5X7.75=78 由此確定毛坯的技術要求1） 鍛件 無明顯裂紋缺陷2） 未注圓角R3R53） 零件硬度HB2412851.2.2確定工藝路

4、線（1） 根據零件結構工藝性和經濟精度，按照粗精加工分開原則，工序集中原則，來確定機械加工工序的安排順序。按照以下原則來初步擬訂兩條加工工藝路線：1）先加工基準面2）劃分加工階段3）先面后孔4）次要表面可在階段進行加工方案一（見工藝卡片）方案二工序1 下料工序2 模鍛毛坯工序3 調質處理工序4 涂油漆工序5 銑削工件的前后面，完成對半圓環(huán)及凸臺面的加工工序6 銑削上下兩平面到235.25工序7 鉆孔2-25工序8 擴孔到2-30，粗鏜孔2-40，精鏜孔2-49工序9 對2-49孔的底面進行倒角2X45工序10 粗精銑半圓環(huán)槽到R115工序11 粗精銑側面到440.5工序12 磨削工件的側面，再

5、翻過來磨另一面工序13 加工定位銷孔工序14 銑削斜楔角工序15 檢驗去毛刺，并裝配到機車上檢查，根據配合定M39的中心工序16 加工螺紋孔（先鉆到35，在攻絲到M39）工序17 根據零件圖進行驗收（2）工藝路線分析比較工藝路線方案一，按工序分析原則，各間的銑削到普通機床上加工，孔加工放在組合機床上加工，易保證兩孔軸線的平行度，同時采用組合機床加工，可以采用專用夾具，減少裝夾次數，提高自動化生產和生產效率，綜合上述兩個工藝方案的優(yōu)缺點，選擇工藝方案1較合適。1.2.3確定機械加工余量，工序尺寸及表面粗糙度根據上述資料確定各加工余量，工序尺寸及表面粗糙度如下序號工序內容單邊余量工序尺寸表面粗糙度

6、Ra1銑端面2926.32銑上表面3238.53.23銑下表面3.25235.253.24銑半圓環(huán)槽3.25R1153.25倒角3.2515X456.36鉆擴鏜24.5493.27銑側面3440.53.28磨上表面0.252351.69磨兩側面0.254401.610鉆定位孔11攻螺紋M4019.540第2章 工藝方案的擬訂及夾具的設計按照粗精加工分開的原則和工序集中的原則來擬訂組合機床的工藝方案，其步驟如下：2.1分析、研究、加工要求和現(xiàn)場工藝本工件為汽車軸承蓋，生產綱領為N=30004000件/年，是中小批生產，通過深入現(xiàn)場調查分析零件的加工工藝方法，定位和夾緊方式，所采用的先行的工藝資料

7、，在結合機械加工工藝原則，在保證工件所需求的經濟精度和表面粗糙度，同時考慮產品成本及經濟性，我們設計是采用把孔249加工放到組合機床上加工，這樣采用一套專用的固定式夾具、專用刀具、專用量具、自動檢測裝置，這里用六個工位（鉆、擴、粗鏜、半精鏜、精鏜）來排列設備，進行流水加工，可以保證249孔的經濟精度6級和表面粗糙度Ra=3.2m，同時使兩個孔的中心距得到保證，節(jié)約了加工時間，提高了生產效率和經濟性。（參考組合機床設計手冊）2.2定位基準和夾壓部件的選擇根據工件的結構工藝性和所需求達到的經濟精度和表面粗糙度，設計一套專用固定式夾具，其中定位與夾緊方式參見夾具圖。第3章 組合機床方案的制訂3.1影

8、響組合機床方案制定的主要因素3.1.1被加工零件的加工精度和工序被加工零件需要在組合機床上完成的加工工序及應保證的加工精度，是制定機床方案的主要依據。本工序孔加工為7級，工步為5個，分為鉆擴粗鏜半精鏜精鏜3.1.2被加工零件的特點零件材料為42CrMo，硬度為HB241，為合金材料，硬度比較高，因此加工孔時，工步較多，而且加工定位基準是水平的且被加工孔與基面相垂直的工件，采用立式機床。3.1.3零件的生產批量零件生產批量是決定采用工位、多工位式自動線還是中小批量生產特點設計組合機床的主要因素，零件產量為30004000件，屬于中小批量生產情況，則要力求減少機床數，所以應將工序盡量集中起來加工，

9、提高機床利用率。3.1.4機床使用條件（1）車間布置情況 車間內零件輸送滾道的高度將直接影響機床的裝料高度，且不穿過機床，利用機械手把工件安裝到工作臺上，故可以采用多面加工配置，通過回轉工作臺分度，將裝在工作臺上的工件順次送往各工位進行加工。（2）工藝間的聯(lián)系 工件到組合機床加工前，毛坯成品必須達到一定要求，否則，會造成工件在機床夾具上定位和夾具不可靠，造成刀具損害，或者不能保證要求的加工精度。（3）使用廠的技術能力和自然條件 根據廠的情況，可以避免加工難的復合刀具，可以根據本地情況，選擇液壓傳動是機械動力部件的機床。3.2制定工藝方案應考慮的問題由于被加工零件的精度要求、加工部位尺寸、形狀、

10、結構特點、材料、生產率要求不同，設計組合機床必須采用不同的工藝方法和工藝過程?？椎某叽缇?、鉆孔 加工孔徑在40以下，一般為實心鑄件，擴鉸之前鉆削底孔，精度可達1011級，表面粗糙度為Ra=6.3m。2、擴孔 可達圓柱孔、圓錐孔、倒角、擴成型面等。一般作為精鉸或精鏜前的工序，對要求不高的孔也可以作為最終工序。精度可達910級，表面粗糙度Ra=3.26.3m。3、鏜孔 一般適應被加工孔徑40以上。鏜孔分為兩類：剛性主軸加工，一般用于大直徑深孔。而非剛性主軸加工，適應中等直徑單層或多層壁孔，精鏜可達7級，表面粗糙度1.6m?？椎男挝还羁蛇_孔徑尺寸公差的一半左右。目前國內研制的靜壓鏜頭，采用精密

11、夾具及相應的工藝措施，對有色金屬工件經34次鏜削，精度可穩(wěn)定在67級，表面粗糙度Ra0.20.8m。3. 3確定工藝方案的原則及注意的問題3.3.1粗、精加工工序的安排 必須根據零件的生產批量、加工精度、技術要求進行全面的分析，按照經濟的滿足加工要求的原則，合理解決粗加工和精加工工序的安排。不要部分具體情況一律粗、精加工或者粗、精加工工序合并的作法。一般大批量生產中，確定工藝流程宜粗、精工序分開進行，其優(yōu)點是：1）工件能得到較好的冷卻，有利于減少熱變形及內應力變形的影響，對精度要求高的零件，更需要如此安排。2）可避免粗加工震動對加工精度、表面粗糙度的影響。3）有利于精加工機床保持持久的精度。4

12、）使機床結構簡單，便于維修、調整。但是，粗、精加工工序分開，將使機床臺數增多。當工件生產批量不大時，由于機床利用率低，則經濟性不好。因此，在能夠保證加工精度的前提下，有時也采用粗、精加工合并在同一臺機床上進行的工藝方案，但須采用措施，盡量減少由此帶來的不利影響。例如使切削余量和鑄造黑皮的第一道工序與最后一道加工工序不同時進行。在工件需要兩次安裝時，應使粗、精加工工序所用夾具具有大小不同的夾壓力，若工件一次安裝，也應使粗、精加工工序分別具有不同夾壓力。3.3.2工序集中與分散的處理工序集中是機械加工近代的主要發(fā)展方向之一。組合機床也正是基于工序集中的工藝原則發(fā)展起來的，既運用多種不同刀具，采用多

13、面、多工位和復合刀具等方法，在一臺機床上對一個或幾個零件完成復雜的工藝過程，從而有效的提高生產率，取得更好的技術經濟效果。但也應當看到，工序集中程度的提高也會帶來下述一些問題：1）工序過分集中會使機床結構復雜，刀具數量增加，機床大而笨重，調整使用不便，可靠性降低，反而影響生產率的提高。2）工序過分集中導致切削負荷加大，往往由于工件剛性不足及變形等影響加工精度。因此提高工序集中程度時，應注意：a、適當考慮單一工序，即把相同工藝內容的工序集中在同一臺機床上b、相互之間有位置精度要求的工序應集中在同一工位或同一臺機床上加工。例如，箱體零件各面上的孔，相互間有位置精度要求，其孔的精加工應集中在同一臺機

14、床上一次安裝并完成加工，一般來說，對這些孔的粗加工也應盡量集中在同一臺機床上進行，這可以使得精加工余量分布均勻、有利于保證加工精度。c、大量的鉆、鏜工序最好分開，不要集中在同一個主軸箱完成。這是因為，鉆孔與鏜孔直徑相差很大，主軸轉數也就相差很大，導致主軸箱完成的傳動鏈復雜和設計困難。同時，大量的鉆孔會產生很大的軸向力，有可能使工件變形而影響鏜孔的精度，而且，粗鏜孔震動較大又會影響鉆孔，甚至灰造成小鉆頭的損壞和折斷。另外，由于鉆孔為低速大進給量切削，而鏜孔為高速小進給量切削，所以二者不宜同一主軸箱上進行，有利于切削用量的合理選擇和簡化主軸箱的傳動結構。d、確定工序集中時，必須充分考慮零件是否因剛

15、性不足而在較大的切削力、夾壓力下變形對加工精度帶來不利影響。e、工序集中，必須考慮前述粗、精加工工序的合理安排及由于主軸箱結構及設置倒向的需要，主軸排列不宜過密，否則會造成機床、刀具調整不便，加工精度、工作可靠性、生產率降低的不良后果。3.3.3制定工藝方案應注意問題精加工后孔的表面是否允許留下螺旋后直線退刀痕跡，如果不允許留下刀痕，則應在加工終了時，使主軸停止轉動并向定位，利用夾具的讓刀機構，將工件以加工表面移離刀尖一段距離后退刀。在生產率允許情況下，也可使刀具以工進速度退回，這樣不僅不會留下刀痕，且有利提高加工精度。1）端面一般采用銑削加工。當加工孔大時，不采用簡單的端面刮削工藝，因為這樣

16、會因為軸向切削力大而導致震動影響加工精度。當端面對孔有嚴格垂直度要求時，應采用鏜孔車端面方法，同時加工端面和孔。本次設計所要加工的孔較小，采用一般方法即可。2）在制定加工一個零件的幾臺成套機床或流水線工藝過程方案時，應盡可能使精加工工序集中在所用粗加工工序以后，以利用于穩(wěn)定保證加工精度。3.3.4定位基準及夾緊點的選擇 組合機床是針對某種零件或零件某道工序而設計的。正確選擇加工用定位基準，是確保加工精度的重要條件，同時也有利于實現(xiàn)最大的集中工序，從而收到減少機床臺數的效果。1）應盡量選擇零件設計基準作為組合機床加工的定位基準，這樣可減少基準不符的誤差，保證加工精度。2）選擇定位基準應確保工件穩(wěn)

17、定定位，盡量采用加工較大的平面為定位基準，這對于精加工尤為重要。在不得以的情況下才選那些與加工表面有一定關聯(lián)的，經過仔細清理平整的毛面做定位基準。切記，定位基準不可選在鑄件或鍛件的分型上，也不要選在有鑄孔的部位，否則將影響定位精度。3）統(tǒng)一基面原則。既在各臺上采取共同的定位基面來加工零件不同表面上的孔或同一表面上的孔，這對工序多的箱體類零件尤為重要。但這并不是絕對的，某些情況下，不采用統(tǒng)一基準卻是合理的。4）當被加工零件不具備理想的定位基準（如定位面小而切削力大）時，或者工件剛性不足，為防止加工時的工件變形、振動而影響加工精度，可在機床上設置輔助支承，以增加定位穩(wěn)定性和承受較大的切削力。3.3

18、.5確定夾壓位置應注意的問題在選擇定位基準面的同時，要相應決定夾壓位置。此時應注意的問題是：1）保證零件夾壓后穩(wěn)定。為使工件在加工過程中不產生震動和位移，夾壓力要足夠，夾壓點布置應使夾壓合力落在定位平面內，力求接近定位平面的中心。2）盡量減少和避免零件夾壓變形，消除其對加工精度的不利影響。為此，應避免把夾壓點放在零件加工孔的上方和容易引起變形之處。例如，加工剛性差或高度較高的箱體類零件，應使夾壓力盡可能沿著箱體墻壁和筋，直接對準定位支承。對剛性差的零件應適當增加輔助支承或采用多點夾壓方法，以使夾壓力分布均勻，減少夾壓變形，提高加工精度。3.4確定機床配置形式及結構方案應考慮的因素根據被加工零件

19、的結構特點、加工要求、工藝過程方案及生產效率等，可大體確定采用哪種基本形式的組合機床。但由于工藝的安排，動力部件的不同配置，零件安裝數目和工位數多少等不同，而會產生多種配置方式。不同配置方案對機床的復雜程度、通用化程度、結構工藝性、加工精度、機床重新調整可能性及結構方案時，必須考慮下述問題：3.4.1不同配置形式組合機床的特點及適應性多工位組合機床 主要使用于中、小零件加工。通常，被加工件安裝在多工位工作臺上，并由工作臺帶動做間歇運動，使工件由一個工位輸送到下一工位。被加工零件的間歇運動是有專門輸送機構來完成，分直線輸送和圓周輸送兩種，目前，多工位組合機床多數采用圓周輸送零件的方式。采用多工位

20、組合機床時，由于能在不同工位上利用多刀具對工件進行順序加工或平行順序加工，從而提高了工序集中程度，并能設置單獨裝卸工位，使輔助時間減少，提高生產率。采用圓周輸送的多工位組合機床，受最多工位數及機床工序合理集中程度限制，對被加工零件有比較嚴格的要求，零件輪廓尺寸與重量不能太大，加工工序數不能過多，要求加工部位分布比較集中，零件應具有足夠的剛性以及定位基面是否合理等。因此，一些工藝復雜，加工部位和工序數小的零件及中、小型箱體采用多工位組合機床不能滿足要求時，應采用自動線加工。自動線的工位數通常不限制，可根據零件加工需要來決定。當工位數不超過23個時，直線輸送裝置的成本低于圓周輸送回轉工作臺，所以大

21、多數圓周輸送零件的多工位組合機床實際使用的工位數在4個或4個以上。而直線輸送的多工位組合機床很少超過4個工位，一般常用與加工大型零件。3.4.2不同配置形式組合機床的加工精度在確定機床配置形式和結構方案時，首先必須注意零件加工精度能否穩(wěn)定得到保證。影響組合機床加工精度的因素是多方面的，一般分為加工誤差和夾具誤差兩方面。移動（回轉工作臺）式夾具多工位組合機床加工可達到的位置精度。在多工位機床上，由于存在轉位、定位誤差，其精度一般比固定式夾具低。同一工位上分別進行孔精加工時，立式回轉工作臺機床可達0.1，而在臥式鼓輪機床上只能達到0.10.2。3.4.3選擇多工位組合機床方案應注意的問題按工藝方案

22、要求，工位數不超過23個，生產率又能夠滿足時，應當選取多工位移動工作臺式組合機床。由于回轉工作臺和鼓輪結構都較移動工作臺復雜，成本高，所以只有工位在4個以上時才選用。多工位機床最大工位數通常受到工序合理集中程度，機床部件制造復雜、困難的限制，而不能過多增加。在考慮多工位機床方案時，必須注意現(xiàn)有通用部件的工位數。例如，大型回轉工作臺的工位數有2、3、4、6、8、10、12等，回轉鼓輪一般可采用3、4、5、6、8等工位數。除此之外，還應注意工作臺面寬度、直徑、鼓輪直徑、主軸箱的一些大部件的外形尺寸，以免機床過于龐大，制造困難。當一個工件可用多工位回轉工作臺機床加工時，也可用自動線加工時，應盡量采用

23、多工位機床，以降低成本。有一些工件在立式回轉工作臺或臥式單面鼓輪機床上都可以加工時，在其他條件基本相同時，一般采用回轉鼓輪式機床，因為其結構簡單，造價也教低。3.4.4其它注意問題1）在確定機床配置形式和結構方案時，要合理解決工序集中程度問題。在一個動力部件上配置多軸主軸箱加工多孔來集中工序是組合機床基本的加工方法。但主軸數量的多少，既要考慮動力部件及主軸箱的性能尺寸，又要保證調整機床和更換刀具方便。2）要注意排屑和操作使用方便性。對于用前后導向進行精加工的機床，較好的方案是臥式加工。在多工位機床上應特別注意前工序存留在孔中的切削對后道工序的影響，尤其對立式機床上加工盲孔應設置吹屑或翻轉倒屑裝

24、置。在某些情況下，可將孔鉆擴的深一些，以避免由于孔內積存切屑而折損刀具或破壞加工精度。在選擇多面加工機床時，應慎重考慮操作是否方便，一般情況下，不宜采用四面的配置機床。裝料高度的選擇也應考慮到操作的方便性。3）選擇機床配置形式要考慮夾具結構實現(xiàn)的可能性及工作可靠性。確定成套機床或流水線上的各機床形式，應注意使機床和夾具形式盡量一致，這不僅有利于保證加工精度，也可通用化程度，便于設計、制造和維修。4）組合機床主要用于批量較大的生產。但有的情況下，如為了保證關鍵工序穩(wěn)定的加工精度，又要縮短設計制造周期，雖然工件批量不大，也有時采用組合機床。第4章 確定切削用量4.1確定工序間余量為了使加工過程順序

25、進行并穩(wěn)定保證加工精度，必須合理的確定工序間余量，有關工藝設計資料：加工工序加工孔徑工序間余量鉆2512.5擴407.5粗鏜463半精鏜48.61.3精鏜490.2確定工序間余量應注意：1） 粗鏜孔時，應考慮工件的冷硬層，鑄孔偏心的鑄造黑皮，直徑上余量一般不小于67，否則易損壞工件。2） 工件經從新安裝或在多工位機床上加工，應使加工大余量，以消除轉位、定位誤差的影響。但精鏜時，直徑上余量不應大于0.40.5。3） 確定鏜孔余量時，應注意其對鏜桿直徑大小的影響。尤其在工件需要讓刀以便使刀具通過時，由于加工余量和工件讓刀量的影響，往往要減少鏜桿直徑，但要考慮鏜桿的剛度。4.2選擇切削用量1、切削用

26、量選擇是否合理，對組合機床的加工精度、生產率、刀具耐用度、機床的布局形式及正常工作均有很大影響。1）在大多數情況下，組合機床為多軸、多刀、多面同時加工。因此，所選切削用量，根據經驗應比一般萬能機床單刀加工低30%左右。2）組合機床為多軸主軸箱上所有刀具共用一個進給系統(tǒng)，通常為標準動力滑臺。 2、確定切削用量應注意的問題（1）盡量做到合理利用所有的刀具，充分發(fā)揮其性能；（2）復合刀具切削用量選擇，應考慮刀具的使用壽命；（3）選擇切削用量時，應注意零件生產批量的影響；（4）在確定鏜孔切削速度時，除考慮保證加工精度，表面粗糙度，鏜刀耐用度，當鏜孔主軸需要周向定位時，各鏜削軸轉速應相等或成整數倍。（5

27、）切削用量選擇應有利于主軸箱的設計；（6）選擇切削用量時，還必須考慮所選動力滑臺的性能。3、組合機床切削用量選擇方法必須從實際出發(fā)，根據加工精度、工件材料、工件條件、技術要求等進行分析，按照經濟的滿足加工要求的原則，合理的選擇切削用量。一般常用查表法，參照生產現(xiàn)場同類工藝，通過工藝實驗確定切削用量。4.3確定切削力、切削扭矩、切削功率（簡明手冊表6-20）（金屬切削工藝人員手冊表10-64、10-79）鉆孔 進給量f=0.25/r、切削速度v=15m/min、修正系數KCF= KCT=1.33、 p=1000Mpa F=81.2Df0.79.807 KCF=10033 N T=31D2f0.8

28、9.807 KCT=83365 N P= Tv =1.7 kw9740D擴孔 進給量f=0.4/r、切削速度v=20m/min、修正系數KCF= KCT=1.33、 p=1000Mpa、ap=7.5 F=34 ap1.3 f0.79.807 KCF=3206 N T=81D ap0.9 f0.89.807 KCT=124463 N P= Tv =1.5 kw9740D粗鏜孔 進給量f=0.23/r、切削速度v=30m/min、ap=7.5、HB=Hbmax-1/3(HBmax-HBmin)=285-1/3(285-241)=270 Fz=35.7 ap f0.75 HB0.75 =2370 N

29、 T=17.9D apf0.75 HB0.75 =54645 N P= Fz v =1.2 kw61200半精鏜孔 進給量f=0.146/r、切削速度v=50m/min、ap=1.3、HB=Hbmax-1/3(HBmax-HBmin)=285-1/3(285-241)=270 Fz=35.7 ap f0.75 HB0.75 =730 N T=17.9D apf0.75 HB0.75 =17792 N P= Fz v =0.6 kw61200 精鏜孔 進給量f=0.06/r、切削速度v=120m/min、ap=0.2、HB=Hbmax-1/3(HBmax-HBmin)=285-1/3(285-2

30、41)=270 Fz=35.7 ap f0.75 HB0.75 =58 N T=17.9D apf0.75 HB0.75 =1417 N P= Fz v =0.2 kw61200第5章 組合機床總體設計三圖一卡被加工零件工序的作用及內容被加工零件工序是根據選定的工藝方案，表示一臺組合機床或自動線完成的工藝內容、加工部位尺寸、精度、表面粗糙度及技術要求，加工用定位基準、夾壓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半成品情況的圖紙。它不能用用戶提供的產品圖紙代替，而須在原零件圖基礎上突出本機床或自動線的加工內容，加上必要的說明而繪制的。它是組合機床設計的主要依據，也是制造、使用和

31、調整機床的重要技術文件。圖上應表示出：（1） 被加工零件的形狀和輪廓尺寸與本機床設計有關的部位的結構形狀及尺寸。尤其是必須設置中間導向套時，應表示出零件內部的筋，壁布置及有關結構的形狀尺寸。以便檢查工件、夾具、刀具是否發(fā)生干涉。（2） 加工用定位基準、夾壓部位及夾壓方向。以便依此進行夾具的定位支承（包括輔助定位支承）、限位、夾緊及導向系統(tǒng)的設計。（3）本道工序加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形狀位置尺寸精度及技術要求，還包括本道工序對前道工序提出的要求（只要指定定位基準）。（4）必要的文字說明。如被加工零件編號、名稱、材料、硬度、重量及加工部位的余量等。5.1被加工零件工序圖（1）為了使被加

32、工零件工序圖清析明了，一定要突出本機床的加工內容。（2）加工部位的位置尺寸應由定位基準注起，為了加工及檢查，尺寸應采用直角坐標系，而不采用極坐標系。但有時因所選定位基準與設計基準不重合，則須對加工部位要求的位置尺寸精度進行分析計算。此外，應將零件圖上的不對稱位置尺寸公差換算成對稱尺寸公差，其公差數值的決定要考慮兩方面，一是要能達到產品圖紙要求的精度，二是采用組合機床能夠加工出來。（3）應注明零件加工對機床提出的某些特殊要求。如對多層壁同軸線等直徑孔加工，若要求孔表面不留退刀痕跡，則圖紙上應注明要求，如機床主軸定位，工件（夾具）讓刀。5.2加工示意圖5.2.1加工示意圖的作用和內容零件加工的工藝

33、方案要通過加工示意圖反映出來。加工示意圖表示被加工零件在機床上的加工過程，刀具的布置狀況以及工件、夾具、刀具等機床各部件間的相對位置關系、機床的工作形成及工作循環(huán)等。因此加工示意圖是組合機床設計的主要圖紙之一，在總體設計中占據重要地位，它是刀具、夾具、主軸箱、液壓電氣裝置及通用部件選擇的主要原始資料，也是整臺組合機床布局和性能的原始要求，同時還是調整機床、刀具及試車的依據。其內容為：1）應反映機床的加工方法、加工條件及加工過程；2）根據加工部位特點及加工要求，決定刀具類型、數量、結構及尺寸；3）決定主軸的結構類型、規(guī)格尺寸及外伸長度。4）選擇標準或設計專用的接桿、浮動卡頭、導向裝置等，并決定它

34、們的結構、參數及尺寸。5）標明主軸、接桿（卡頭）、夾具（導向）與工作之間的聯(lián)系尺寸、配合及精度。6）根據機床要求的生產率及刀具、材料特點等，合理確定并標注主軸的切削用量。7）決定機床動力部件的工作行程及工作循環(huán)。5.2.2加工示意圖的畫法及注意事項1）加工示意圖應繪制成展開圖。按比例用實線畫出工件外形。加工部位、加工表面畫粗實線。必須使工件和加工方法與機床布局吻合。為簡化設計，同一多軸箱上結構尺寸完全相同的主軸（指加工表面，所用刀具及導向，主軸及接桿等規(guī)格尺寸、精度完全相同時）只畫一根，但必須在主軸上標注與工件孔號相對應的軸號。2）一般情況下，在加工示意圖上，主軸分布不按真實距離繪制。當主軸彼

35、此間很近或需要設置結構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、導向等是否相互干涉。3）主軸應從端面畫起；刀具畫加工終了位置。5.2.3選擇刀具、導向及有關計算1）刀具的選擇 刀具選擇的一般原則要考慮工件加工尺寸精度，表面粗糙度，切屑的排除及生產率要求等因素。2）導向的選擇 在組合機床上加工孔，除用剛性主軸方案外，工件的尺寸，位置精度主要是靠刀具的導向裝置來保證的。導向裝置的作用：保證刀具相對工件的正確位置，保證各刀具相互間的正確位置，提高刀具系統(tǒng)的支承剛性。組合機床上刀具的導向裝置通常分為固定式導向和旋轉式導向兩大類。a、固定式導向裝置 導套裝在鉆模板

36、上固定不動，刀具或刀桿導向部分在導套內可以轉動和移動。通常用于鉆頭、擴孔鉆、絞刀復合刀具或鏜桿的導向。b、旋轉式導向裝置 這種導向裝置具有可旋轉的導向部分，刀具導向部分與夾具導套間只有相對移動而無相對轉動。這類導向適用于25以上的孔加工，特別是大直徑鏜孔。本次設計采用以下導向形式：鉆： 通用固定式導套 中型導向長度l=(12.5)D=2562.5mm 取l=55mm；導套至工件端面的距離l=（11.5）D=2537.5mm，取l=25mm擴： 通用固定式導套 中型導向長度l=(24)D=80160mm 取l=80mm；導套至工件端面的距離l=（11.5）D=4060mm，取l=60mm 粗鏜：

37、 旋轉式導向 裝單列向心球軸承 導向長度l=(2.53.5)D=115161mm 取l=115mm；導套至工件端面的距離根據結構取l=100mm半精鏜：旋轉式導向 裝單列向心球軸承 導向長度l=(2.53.5)D=115161mm 取l=115mm；導套至工件端面的距離根據結構取l=100mm精鏜： 旋轉式導向 裝單列向心球軸承 導向長度l=(2.53.5)D=122.5171.5mm 取l=125mm；導套至工件端面的距離根據結構取l=100mm5.2.4確定主軸類型、尺寸、外伸長度和選擇接桿、浮動夾頭主軸尺寸規(guī)格應根據選定的切削用量計算出切削扭距M，初定主軸直徑d，再綜合考慮加工精度和具體

38、工作條件，決定主軸外伸部分尺寸及配套的刀具接桿莫氏錐度號。鉆：d=B410T=6.2410833651000=33.3 查表35長主軸剛性連接D/d1=50/36 L=120 接桿莫氏錐號3、4擴：d=B410T=6.24101244631000=37 查表40長主軸剛性連接D/d1=65/44 L=120 接桿莫氏錐號3、4粗鏜： 鏜孔直徑D=46 鏜主軸直徑取d=35半精鏜：鏜孔直徑D=48.6 鏜主軸直徑取d=35精鏜： 鏜孔直徑D=49 鏜主軸直徑取d=35鏜削時均采用浮動夾頭5.2.5確定動力部件的工作循環(huán)及工作行程 1）、工作進給長度L工應等于工件加工部位長度L與刀具切入長度L1和

39、切出長度L2之和。即L工= L1+L+ L2切入長度一般為510mm，根據工件端面的誤差情況確定。切出長度L2的尺寸由下表確定工序名稱鉆孔擴孔鉸孔鏜孔攻螺紋切出長度1/3d+（38）101510155105+L切2）、快速退回長度等于快速引進與工作進給長度之和。3）、動力部件總行程長度 動力部件的總行程應除保證要求的工作循環(huán)工作行程外，還要考慮裝卸和調整刀具的方便。5.2.6其他應注意的問題1）加工示意圖應與機床實際加工狀態(tài)一致；2）尺寸應完整，尤其是從主軸箱端面到刀尖的軸向尺寸應齊全，以備檢查行程和調整機床使用。3）對多面、多工位機床，還應按各工位加工內容，用縮小比例畫出加工部件示意圖并標注

40、孔號；對于回轉工作臺和鼓輪式機床，應畫出加工時在其上面的位置示意圖，以便清楚的表示出工件與主軸箱上主軸的排列位置。4）加工示意圖上應有加工過程的工作循環(huán)圖及各行程長度。5.3機床聯(lián)系尺寸總圖5.3.1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工零件工序圖和加工示意圖為依據，并按初步選定的主要通用部件以及確定的專業(yè)部件的總體結構而繪制的。是用來表示機床的配置型式、主要構成及各部件安裝位置、相互聯(lián)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)系能否滿足加工要求和通用部件是否選擇合適；它為多軸箱、夾具等專用部件設計提供重要依據；它可以看成是機床總體外觀簡圖。由其輪廓尺寸、占

41、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）表明機床的配置形式和總布局。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）標明機床驗收標準及安裝規(guī)程。5.3.2繪制機床聯(lián)系尺寸總圖之前應確定的主要內容1）選擇動力部件影響動力部件的主要因素：（1）切削功率；（2）進給力；（3）進給速度；（4）行程。P多軸箱=P切削/根據前面

42、的計算可知各加工工位功率為功率鉆擴粗鏜半精鏜精鏜P多軸箱2.1251.87521.3750.29各工位均選同一型號動力箱型號型式電機型號電動機功率L（mm）電機轉速輸出軸轉速1TD32VY112M62.2kw340940r/min470r/min液壓滑臺選1HY32MB型，行程630主軸箱輪廓尺寸6304003405.4機床生產率計算卡根據選定的機床工作循環(huán)所要求的工作行程長度，切削用量，動力部件的快速及工進速度等，就可以計算機床的生產率并編制生產率計算卡，用以反映機床的加工過程，完成每一動作所需的時間，切削用量，機床生產率及機床負荷等。1）理想生產率QQ=A/K （件/小時）A生產綱領（包括

43、備品及廢品率）K全年工時總數，一般情況下，單班制取2350h，兩班制取4600h。2）實際生產率Q1Q1=60/T單 （件/小時）T單=t切t輔=（L1/vf1+L2/vf2+t停）+（L快進+L快退）/vfk+t移+t裝L1、L2 刀具第一、第二工作進給長度，單位mm；vf1、vf2 刀具第一、第二工作進給量，單位mm/min；t停 當加工沉孔、止口、倒角、光整表面時，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轉所需時間，單位mm；L快進、L快退動力部件快進、快退行程長度，單位mm；vfk 動力部件快速行程速度。用液壓動力部件時取310m/min；t移 直線移動或

44、回轉工作臺進行一次工位轉換時間，一般取0.1min；t裝 工件裝、卸（包括定位或撤消定位、夾緊或送開、清理基面或切屑及吊運工件等）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率不能滿足理想生產率要求，即Q1Q，則必須重新選擇切削用量或修改機床設計方案。第6章 組合機床主軸箱的設計6.1繪制多軸箱設計的原始依據圖多軸箱設計原始依據是根據“三圖一卡”繪制的。其主要內容及注意事項如下：1）根據機床聯(lián)系尺寸圖，繪制多軸箱外形圖，并標注輪廓尺寸及動力箱驅動軸的相對位置尺寸。2）根據聯(lián)系尺寸圖和加工示意圖，標注所有主軸位置尺寸

45、及工件與主軸、主軸與驅動軸的相關位置。3）根據加工示意圖標注各主軸轉速及轉向主軸逆時針轉向（面對主軸看）可不標，只注順時針轉向。4）列表標明各主軸的工序內容、切削用量及主軸外深尺寸等。5）標明動力部件型號及性能參數等。軸號工序內容加工直徑主軸直徑外伸尺寸vnfvf1、2鉆253550/36151920.25481、2擴404065/44301600.4481、2粗鏜463550/36302080.23481、2半精鏜48.63550/36503280.146481、2精鏜493550/361207800.0648動力部件IT32V型動力箱，電機功率2.2kw，轉數940r/min6.2多軸箱傳

46、動設計多軸箱傳動設計，是根據動力箱驅動軸位置和轉速、各主軸位置及其轉速要求，設計傳動鏈，把驅動軸與各主軸連接起來，使各主軸獲得預定的轉速和轉向。1、本次設計對多軸箱傳動系統(tǒng)的一般要求1）在保證主軸的強度、剛度、轉速和轉向的條件下，力求使傳動軸和齒輪的規(guī)格、數量為最少。為此，應盡量用一根中間傳動軸帶動多根主軸，并將齒輪布置在同一排上。當中心距不符合標準時，可采用變位齒輪或略微改變傳動比的方法解決。2）盡量不用主軸帶動主軸的方案，以免增加主軸負荷，影響加工質量。3）為使結構緊湊，多軸箱內齒輪副的傳動比一般要大于1/2（最佳傳動比為11/1.5），后蓋內齒輪傳動比允許取至1/31/3.5；盡量避免用

47、升速傳動。4）用于粗加工主軸上的齒輪，應盡可能設置在第I排，以減少主軸的扭轉變形；精加工主軸上的齒輪，應設置在第III排，以減少主軸端的彎曲變形。5）多軸箱內具有粗精加工主軸時，最好從動力箱驅動軸齒輪傳動開始，就分兩條傳動路線，以免影響加工精度。6）驅動軸直接帶動的轉動軸數不能超過兩根，以免給裝配帶來困難。7）立式多軸箱無甩油盤。各軸齒輪齒數、模數及排數各軸間傳動比0(電機)1(2)(主軸)3(4)(傳動軸)5(手柄)6(泵軸)03(4)3(4)1(2)總傳動比鉆3X21()3X52()3X30(、)3X18()3X20()1/1.41/1.71/2.45擴3X21()2.5X62()3X36

48、()2.5X36(、)2.5X18()2.5X18()1/1.711/1.721/2.94粗鏜3X21()3X48()3X32(、)3X18()3X20()1/1.481/1.51/2.26半精鏜3X21()3X30()3X35(、)3X18()3X20()1/1.71.21/1.43精鏜4X24()4X18()4X22(、)4X27()4X18()4X16()1.11.231.66各工位主軸、手柄軸、泵軸實際轉速如圖主軸實際轉速n（r/min）鉆擴粗鏜半精鏜精鏜主軸190160206329764手柄軸548548548548627泵軸493.5493.5493.5493.57052、潤滑泵軸

49、和手柄軸的安置多軸箱常采用葉片油泵潤滑，油泵供油至分油器經油管分送各潤滑點（如第IV排齒輪、軸承、油盤等）。箱體較大、主軸超過30根時用兩潤滑泵。油泵安裝在箱體前壁上，油泵盡量靠近油池。吸油高度不超過400500mm。通常油泵齒輪放在第I排，以便維修，如結構限制，可放在第IV排，當泵體或管接頭與傳動軸端相碰時，可改用埋頭傳動軸。手柄軸用于對刀、調整或裝配檢修時檢查主軸精度。手柄軸轉速盡量高些。其周圍有較大空間。6.3坐標檢查圖各軸坐標如圖0123456鉆X265105425189.07302.8219315Y94.517517585.21161.01150.69235.01擴X26510542

50、5180.64302.56219315Y94.517517578.67171.31134.62240.41粗鏜X265105425185.92305.62219315Y94.517517586.38162.84153.69240.27半精鏜X265105425184.53332.31219315Y94.5175175118.6144.75190.24225.42精鏜X265105425176.83338.65219315Y94.5175175120.78149.64200.29188.76第7章 組合機床的液壓系統(tǒng) 液壓系統(tǒng)是根據機械設備的傳動裝置和操縱結構的工作要求，采用不同功能的基本回路構

51、成的。隨著生產的發(fā)展，液壓技術在機械設備上得到普遍的應用。 組合機床是一種高效、專用、自動化程度高的機床。液壓滑臺是組合機床上用來實現(xiàn)進給運動的一種通用部件，它的運動是靠液壓缸驅動，通過安裝在滑臺上的動力頭，可完成鉆、擴、鏜、鉸、攻絲等多種加工工序。液壓回轉工作臺是用于多工位機加零件的轉位、定位。液壓系統(tǒng)的作用是使刀具軸向進給運動和加工零件各工步的轉換。下面通過所設計的液壓系統(tǒng)圖對機床工作順序的分析：液壓系統(tǒng)圖及動作順序表由于五個加工工位完成相同動作，因此以鉆代表說明液壓系統(tǒng)工作原理：1）液壓滑臺的快進按下啟動安鈕，1YA通電進油路：濾油器變量泵單向閥電磁閥左位（即1YA得電）電磁閥右位（即3YA斷電）缸上腔回油路：缸下腔電磁閥左位（即1YA得電）單向閥電磁閥（即3YA斷電）缸上腔；形成差動回路2）液壓滑臺工進滑臺壓下行程開關，3YA通電進油路：濾油器變量泵單向閥電磁閥左位（即1YA得電）電磁閥左位（即3YA通電）缸上腔回油路：缸下腔電磁閥左位（即1YA得電）備壓閥溢流閥油箱3）液壓滑臺快退滑臺壓下行程開關，2YA通電進油路：濾油器變量泵單向閥電磁閥右位（即2YA通電）缸下腔回油路：缸上腔單向閥電磁閥右位（即2YA通電）油箱工況分析：運動部件的重量為40000N，快進、快退速度為3m/min，工進速度為48mm/min，最大行程為630mm，其中工進行程