組合機(jī)床說明書

1、目 錄1. 前言111 組合機(jī)床概述112 組合機(jī)床的優(yōu)點113 畢業(yè)設(shè)計的目的214 組合機(jī)床的設(shè)計步驟215 本次設(shè)計方案與技術(shù)路線42 擬訂組合機(jī)床總體方案521 零件分析522 影響組合機(jī)床方案的因素623 確定機(jī)床的配置形式724 確定切削用量及刀具的選擇73 組合機(jī)床總體設(shè)計三圖一卡931 被加工零件工序圖的繪制932 加工示意圖的繪制933 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖的繪制1434 編制生產(chǎn)率計算卡174 夾具設(shè)計1941 定位元件2042 夾具機(jī)構(gòu)215 主軸箱設(shè)計2451 繪制主軸箱原始依據(jù)圖2452 主軸結(jié)構(gòu)型式的選擇與動力計算2553 傳動系統(tǒng)的設(shè)計與計算276 其 它2862 機(jī)床

2、精度及檢測2863 機(jī)床調(diào)整2864 機(jī)床的維護(hù)和保養(yǎng)29參考文獻(xiàn)291. 前言1.1 組合機(jī)床概述隨著加工工件的復(fù)雜化，批量化，以及在生產(chǎn)中所追求的高經(jīng)濟(jì)效益。在單獨的機(jī)床上已不能完成所有加工，這就要考慮到加工的專業(yè)化，即在加工一個工件的某些面孔等時配置一套專門的刀具夾具等。組合機(jī)床就是根據(jù)工件需要，以大量通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件組成的一種高效專用機(jī)床。通用部件是組成組合機(jī)床的基礎(chǔ)，用來實現(xiàn)機(jī)床切削運動的通用件。如單軸工藝切削頭，傳動裝置，動力箱，進(jìn)給滑臺等為動力部件。用以安裝動力部件的通用部件如側(cè)底座，立柱，立柱底座為支撐部件。目前組合機(jī)床主要用于平面加工和孔加工兩類工序，平面加工

3、包括銑平面，車端面。孔加工包括鉆.擴(kuò).鉸孔以及倒角，切槽，攻螺紋滾壓孔等。隨著綜合自動化的發(fā)展，其工藝范圍正在擴(kuò)大到車外圓，行星銑削，拉削，推削，磨削，研磨及拋光，沖壓等工序，此外還可以完成焊接熱處理，自動裝配和檢測，清洗和零件分類以及打印等非切削工藝。組合機(jī)床在汽車，拖拉機(jī)，柴油機(jī)，電機(jī)儀器儀表軍工極其自行車等工業(yè)大批量生產(chǎn)中已得到廣泛應(yīng)用。一些小批量生產(chǎn)企業(yè)如機(jī)床，工程機(jī)械等制造業(yè)中也已推廣應(yīng)用。組合機(jī)床最適宜于加工各種大中型軸套類，輪盤類，叉架類和蓋板類零件的部分或全部的工序加工，也可以用于加工箱體類零件，如汽缸蓋汽缸體，變速箱體電機(jī)座及儀表殼等零件。組合機(jī)床通用件分大型和小型兩大類，用

4、大型通用件組成的機(jī)床稱為大型組合機(jī)床，用小型部件組成的機(jī)床稱小型組合機(jī)床。大型組合機(jī)床的配置形式可分為單工位和多工位兩大類。小型組合機(jī)床也是由大量通用部件組成。其配置特點是：常用兩個以上的具有主運動和進(jìn)給運動的小型動力頭分散布置組合加工，也可以分為單工位和多工位兩類。目前在生產(chǎn)中使用較多的是各種多工位小型機(jī)床，其中最常用的是四轉(zhuǎn)工作臺式小型組合機(jī)床。組合機(jī)床的配置形式是多種多樣的，同一類零件的加工可采用幾種不同的配置方案進(jìn)行綜合分析，從機(jī)床負(fù)荷率，能大到的加工精度，使用和排削的方便性，機(jī)床的可調(diào)性，機(jī)床部件的通用化程度，占地面積等方面作比較，選擇合理的機(jī)床總體布局。組合機(jī)床一般都是根據(jù)和用戶簽

5、定的設(shè)計制造合同進(jìn)行設(shè)計的，合同中規(guī)定了具體的加工對象，加工內(nèi)容，加工精度，生產(chǎn)要求，交貨日期及價格等主要的設(shè)計0原始數(shù)據(jù)。在設(shè)計中應(yīng)盡量做到采用先進(jìn)的工藝方案和合理的機(jī)床結(jié)構(gòu)方案，正確的選擇組合機(jī)床通用部件及機(jī)床的布局形式，要十分注意保證加工精度和生產(chǎn)效率的措施以及操作使用方便性，力爭設(shè)計出技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上合理和工作可靠的組合機(jī)床。1.2 組合機(jī)床的優(yōu)點：一般用于棱體類零件和雜件的孔面的加工。生產(chǎn)率高，工作集中，可多面，多工位，多軸，多刀同時加工。研制周期短，便于設(shè)計，制造和使用維護(hù)，成本低。因為通用化，系列化，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，通用零件占大多數(shù)。通用零件可組織批量生產(chǎn)或外購。自動化程度高，勞

6、動強(qiáng)度低。加工精度穩(wěn)定。因為工序固定，可選用成熟的通用部件，精密夾具和自動工作循環(huán)來保證加工精度的一致性。配置靈活，因為結(jié)構(gòu)模塊化，組合化，可按工件或工序要求，用大量通用件和少量專用件靈活組合各種類型的組合機(jī)床及自動化線路；機(jī)床易于改裝，產(chǎn)品或工藝變化時通用件一般可以重復(fù)利用。1.3 畢業(yè)設(shè)計的目的：畢業(yè)設(shè)計是我們四年所學(xué)課程的綜合應(yīng)用，也是培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和科學(xué)工作方法的重要過程。1. 培養(yǎng)我們綜合運用本專業(yè)知識的能力，并鞏固，深化我們所學(xué)過的理論知識，培養(yǎng)獨立思考和完成工作的能力。2. 培養(yǎng)我們調(diào)查研究和查閱技術(shù)文獻(xiàn)，資料，手冊，計算，繪制圖樣及編寫技術(shù)文件的能力。3. 有利于我們樹立正確

7、的設(shè)計思想和認(rèn)真的工作態(tài)度，同時也積累了工程技術(shù)工作必須的全面觀念，生產(chǎn)觀念，技術(shù)觀念和經(jīng)濟(jì)觀念。1.4 組合機(jī)床的設(shè)計步驟 調(diào)查研究：調(diào)查研究的內(nèi)容主要包括以下幾個方面：1 認(rèn)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)品裝配圖樣和有關(guān)工藝資料的分析，充分認(rèn)識被加工零件在產(chǎn)品中的地位和作用，同時必須深入到用戶場，對用戶原來生產(chǎn)所采用的加工設(shè)備，刀具，切削用量，定位基準(zhǔn)，夾緊部件和加工質(zhì)量及精度檢測方法，裝卸方法，及裝配時間，加工時間等作全面的調(diào)查研究。2 深入到組合機(jī)床使用和制造單位，全面細(xì)致的調(diào)查使用單位車間的面積，機(jī)床

8、的布置，毛坯和在制品流向，工人的技術(shù)水平，刀具制造能力，設(shè)備維修能力，動力和起重設(shè)備等條件以及制造單位的技術(shù)能力，生產(chǎn)經(jīng)驗和設(shè)備狀況等條件。3 研究分析合同要求，查閱搜集和分析國內(nèi)外有關(guān)的技術(shù)資料，吸取先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)成就，對于滿足合同要求的難點采用的技術(shù)，新工藝要求進(jìn)行必要的實驗，以及取得可靠的設(shè)計依據(jù)。總之，通過調(diào)查研究應(yīng)為組合機(jī)床總體設(shè)計提供大量的數(shù)據(jù)資料，技術(shù)準(zhǔn)備。 總體設(shè)計方案：總體設(shè)計方案主要包括制定工藝方案，確定機(jī)床配置形式，制定影響機(jī)床總體布局和技術(shù)性能的主要部件的結(jié)構(gòu)方案。總體方案的擬訂是設(shè)計組合機(jī)床最關(guān)鍵的一步方案制定的正確與否將直接影響機(jī)床能否達(dá)到合同的要求,保證加工精度和

9、生產(chǎn)率,并且結(jié)構(gòu)簡單,成本低和使用方便.對于同一加工內(nèi)容,有各種不同的工藝方案和機(jī)床配置方案,在最后決定采用那一種方案時必須對各種可行的方案作全面分析比較,并考慮使用單位和制造單位等諸多方面的因素,綜合評價,選擇最佳方案或較合理的方案.總體方案設(shè)計的具體工作是編制“三圖一卡”即繪制被加工零件工序圖,加工示意圖,機(jī)床尺寸聯(lián)系圖,編制生產(chǎn)率計算卡.在設(shè)計機(jī)床聯(lián)系尺寸圖的過程中,不僅要根據(jù)動力計算和功能要求選擇各通用件,往往還應(yīng)對機(jī)床關(guān)鍵的專用部件結(jié)構(gòu)方案有所考慮,例如影響加工精度的較復(fù)雜的夾具要畫出草圖以確定可行的結(jié)構(gòu)及其主要輪廓尺寸.多軸箱是第一個重要部件,也應(yīng)根據(jù)加工孔系的分布范圍確定其輪廓尺

10、寸,根據(jù)上述確定通用部件結(jié)構(gòu)及加工示意圖,即可繪制機(jī)床總體布局聯(lián)系尺寸圖. 技術(shù)設(shè)計技術(shù)設(shè)計就是根據(jù)總體設(shè)計已經(jīng)確定的“三圖一卡”設(shè)計機(jī)床各專用部件正式總圖.如設(shè)計夾具,多軸箱等裝配圖以及根據(jù)運動部件有關(guān)參數(shù)和機(jī)床循環(huán)要求,設(shè)計液壓和電氣控制原理圖.設(shè)計過程中應(yīng)按設(shè)計程序作必要的計算和驗算等工作,并對第二三階段中初定的數(shù)據(jù),結(jié)構(gòu)等作相應(yīng)的調(diào)整或修改. 工作設(shè)計當(dāng)技術(shù)設(shè)計通過審核后即可展開工作設(shè)計,即繪制各種專用部件的施工圖樣,編制各零部件明細(xì)表.設(shè)計題目鉆泵機(jī)體頂面螺紋底孔專用機(jī)床設(shè)計 鉆泵機(jī)體頂面螺紋底孔：（4ø6.7）；工件材料： HT200 ,190220HBS；生產(chǎn)綱領(lǐng)：6萬

11、件/年鉆泵機(jī)體頂面螺紋底孔專用機(jī)床是組合機(jī)床，它采用的配置形式是具有 固定式的夾具。機(jī)床夾具和工作臺固定不動，動力滑臺實現(xiàn)進(jìn)給運動，滑臺上的動力箱實現(xiàn)切削運動，采用側(cè)面為主要定位基準(zhǔn)面，上面采用液壓夾緊機(jī)構(gòu)，垂直夾緊，一面兩銷定位來限制自由度。組合機(jī)床總體設(shè)計三圖一卡組合機(jī)床主軸箱設(shè)計。多軸箱是組合機(jī)床的主要部件之一，按專用要求進(jìn)行設(shè)計，由通用零件組成，通用多軸箱主要由箱體，主軸，傳動軸，齒輪，軸套等零件和通用的附加機(jī)構(gòu)組成。多軸箱的主要作用是根據(jù)被加工零件的加工要求，安排各主軸位置，并將動力和運動由電動機(jī)或動力部件傳給各工作主軸，使之得到要求的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。夾具設(shè)計在前述定位基準(zhǔn)面選擇的前提下

12、，用液壓缸夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊，夾緊力經(jīng)驗計算及可以。1.5 本次設(shè)計方案與技術(shù)路線本次設(shè)計是我們大學(xué)四年所學(xué)課程的綜合應(yīng)用,主要是培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和科學(xué)工作方法的重要過程.這次設(shè)計題目為鉆泵機(jī)體頂面螺紋底孔專用機(jī)床設(shè)計其要技術(shù)參數(shù)及要求: 鉆泵機(jī)體頂面螺紋底孔(46.7)；工件材料為: HT200；生產(chǎn)綱領(lǐng): 6萬件/年 工件說明:鉆泵體是箱體類零件,有兩種定位方法:立式或臥式.設(shè)計采用臥式,即“一面兩銷”定位.泵體與外蓋的聯(lián)系部分77外圓面, 22孔兩孔,這樣定位有利于保證零件的加工精度,同時使機(jī)床各工序的許多部件實現(xiàn)通用化,有利于縮短制造周期,降低成本.夾緊與定位面相對容易,防止切銷落于定位

13、基面上. 機(jī)床簡介及其相關(guān)設(shè)計步驟:鉆泵機(jī)體頂面螺紋底孔專用機(jī)床是組合機(jī)床,它采用的配置形式具有固定式的夾具,機(jī)床夾具和工作臺固定不動.動力滑臺實現(xiàn)進(jìn)給運動,滑臺上的動力箱實現(xiàn)切削運動,采用側(cè)面為主要定位基面,上面采用液壓夾緊機(jī)構(gòu),垂直夾緊.組合機(jī)床總體設(shè)計:1 被加工零件工序圖根據(jù)選定的工藝方案,表示機(jī)床自動完成全部工藝的過程.它是組合機(jī)床設(shè)計的主要依據(jù).2 加工示意圖反映零件加工的工藝方案,表示被加工件在機(jī)床上的加工過程,刀具,輔助工具的布置狀況以及工件,夾具等機(jī)床各部件間的相對位置關(guān)系,機(jī)床的工作行程和工作循環(huán)等.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖此圖表示各組成部件的相互裝配聯(lián)系和運動關(guān)系,以及檢驗機(jī)床

14、部件的相對位置及尺寸聯(lián)系是否滿足加工要求,通用部件的選擇是否合適,并為進(jìn)一步開展多軸箱,夾具等專用部件的設(shè)計提供依據(jù),它表示機(jī)床的配置形式及總體布局,組合機(jī)床上標(biāo)準(zhǔn)的通用件,動力滑臺,動力箱,各種工藝切削頭,側(cè)底座,立柱,立柱底座及中間底座加上專用部件多軸箱,刀,輔助系統(tǒng),夾具,液壓,冷卻,潤滑等組合裝配而成.4 機(jī)床生產(chǎn)率計算卡用來反映機(jī)床的加工過程,完成每一次動作所需要時間,切削用量,機(jī)床生產(chǎn)率及負(fù)荷率等. 組合機(jī)床主軸箱設(shè)計多軸箱是組合機(jī)床的主要部件之一,按專用要求設(shè)計,由通用部件組成.其組成為箱體,主軸,傳動軸,齒輪,軸套等零件和附加機(jī)構(gòu)組成.其作用是依據(jù)被加工零件要求安排各軸位置,并

15、將動力和運動由電機(jī)或動力件傳給工作軸使其得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向. 夾具設(shè)計夾具是組合機(jī)床的重要組成部分,是根據(jù)機(jī)床工藝和結(jié)構(gòu)方案的具體要求而專門設(shè)計的,它是用于實現(xiàn)被加工零件的準(zhǔn)確定位,夾緊,刀具導(dǎo)向,限位等作用.組合機(jī)床和一般夾具所起作用接近,但是其結(jié)構(gòu)和設(shè)計要求有顯著區(qū)別.組合機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)和性能對組合機(jī)床配置方案的選擇有很大的影響.本設(shè)計采用的定位元件是固定支撐,在工件加工之前要求定位銷精度高,易于孔銷定位,定位銷與工件孔相適應(yīng).在加工時必須對加工零件對刀及其導(dǎo)向保持正確的位置,由于定位元件直接與被加工零件接觸,因此其尺寸結(jié)構(gòu),精度和布置都直接影響被加工零件精度,為了避免產(chǎn)生廢品以及經(jīng)常維

16、修定位元件支撐元件,設(shè)計時還必須注意其布置,剛度,以及其他材料性能等.本設(shè)計中采用液壓缸作為動力源,因為油液的不可壓縮性，能傳遞較大的壓力，同時應(yīng)防止在夾緊過程中破壞工件定位和壓傷其表面,液壓缸根據(jù)相應(yīng)的鉆削刀具和鉆削力選擇不同的標(biāo)準(zhǔn)液壓缸. 其他設(shè)計液壓缸供油系統(tǒng)設(shè)計；機(jī)床精度及檢測設(shè)計；機(jī)床調(diào)整維護(hù)等.2. 擬訂組合機(jī)床總體方案制定工藝方案是設(shè)計組合機(jī)床最重要的一步，工藝方案制定的正確與否將決定機(jī)床能否達(dá)到“體積小重量輕，機(jī)構(gòu)簡單，使用方便，效率高，質(zhì)量好”的要求。2.1 零件分析被加工零件名稱：泵機(jī)體；材料：HT2040；硬度：HB190220機(jī)構(gòu)分析及定位方案的選擇該主軸箱是箱體類零件

17、，有兩種定位方案：立式或臥式，設(shè)計時采用臥式，即“一面兩銷”定位，泵體與外蓋的連接部分，77外圓面，及內(nèi)孔和22孔兩孔，消除工件的六個自由度，這樣定位有利于保證零件加工精度，同時使機(jī)床各工序的許多部件實現(xiàn)通用化，有利于實現(xiàn)縮短制造周期，降低成本，夾緊與定位面相對的表面，有利于防止切屑落于定位基準(zhǔn)面上。2.2 影響組合機(jī)床方案的因素 被加工零件的加工精度及加工工序被加工零件需要在組合機(jī)床上完成的加工工序和應(yīng)保證的加工精度，是制造機(jī)床方案的主要依據(jù)，經(jīng)過對整個零件的認(rèn)真分析及從各部位間相互聯(lián)系考慮，采用單工位加工方法，一次定位，保證加工孔之間軸平行，也可以減少一部分定位誤差 被加工零件的生產(chǎn)批量由

18、于被加工零件的生產(chǎn)批量較大，所以工序安排應(yīng)該趨于分散。2.3確定機(jī)床的配置形式被加工零件的結(jié)構(gòu)特點，加工要求，工藝過程方案及生產(chǎn)率等，決定了機(jī)床采用的配置形式，一般來說，定位基準(zhǔn)面水平且被加工孔同基準(zhǔn)面垂直應(yīng)采用臥式組合機(jī)床。臥式組合機(jī)床的優(yōu)點是加工和裝配的工藝性好，安裝，調(diào)整和運輸也比較方便，其缺點是削弱了床身的剛性，但可利用加強(qiáng)部件之間的不同配置。對于大，中型箱體類零件的加工，適合與采用單工位組合機(jī)床，具有固定式夾具，根據(jù)零件加工特點，對于主箱體單面鉆孔，采用單向組合機(jī)床，因定位基面是底面，水平面而且被加工孔與基面平行，所以應(yīng)采用臥式機(jī)床。固定式夾具單工位組合機(jī)床精加工機(jī)床的夾具公差，一般

19、取被加工零件的1/31/5采用固定式導(dǎo)向，鉆孔的位置精度能達(dá)到±0.02.組合機(jī)床采用臥式床身，滑座安裝左側(cè)底座上，底座與中間底座應(yīng)用螺釘連接成一體，滑座與側(cè)底座之間有一個5厚的調(diào)整墊，采用調(diào)整墊對機(jī)床的制造與維修都方便，因為滑座導(dǎo)軌磨損后，或重新組裝時必須取下滑座，將導(dǎo)軌面重新修刮并更換調(diào)整墊使之恢復(fù)應(yīng)有的即可，而且滑座可使用較好的材料（耐磨性好的鑄鐵）而側(cè)底座可以使用較差一些的材料。2.4 確定切削用量及刀具的選擇切削用量選擇是否合理，對組合機(jī)床的加工精度，生產(chǎn)率，刀具耐磨度，機(jī)床的布置形式及正常工作均有很大的影響。 組合機(jī)床切削用量選擇的特點（1）在大多數(shù)情況下，組合機(jī)床為多軸

20、多刀多面同時加工，因此所選切削用量要比一般萬能機(jī)床單刀加工低30%左右。（2）在組合機(jī)床多軸箱上所用刀具共用一個進(jìn)給系統(tǒng)，通常為標(biāo)準(zhǔn)動力滑臺，工作要求所有刀具的每分鐘進(jìn)給量相同，且等于標(biāo)準(zhǔn)動力滑臺的每分鐘進(jìn)給量，這個每分鐘進(jìn)給量應(yīng)適用于所有刀具的平均值。其中 ：各主軸轉(zhuǎn)速； ：各主軸進(jìn)給量； ：滑臺每分鐘進(jìn)給量 確定切削用量應(yīng)注意的問題（1）盡量合理利用刀具，充分發(fā)揮其性能，鉆孔時要求切削速度高而每轉(zhuǎn)進(jìn)給量?。?）選擇切削用量時，應(yīng)該注意零件的生產(chǎn)批量。對要求生產(chǎn)率高的大批量生產(chǎn)用組合機(jī)床，要首先保證那些耐磨性差，刃磨困難，造價高的工序刀具的合理切削用量。切削用量選擇應(yīng)有利于多軸箱設(shè)計，還必須

21、考慮所選動力滑臺的性能。 組合機(jī)床切削用量選擇及計算根據(jù)零件的特點，查表組合機(jī)床設(shè)計初選切削速度 進(jìn)給量 加工6.7孔 HB：190220孔深15根據(jù)V= 計算取 折算出導(dǎo)向的線速度 確定切削力，切削扭矩，切削功率及刀具耐用度切削力；其中D=6.7 f=0.1 HB=220則 切削扭矩：=1496.34切削功率：P=1496.3411/97403.146.7 =0.08刀具耐用度：T=HB=220-（220-190）/3=210T=4471.17h選擇動力箱型號為17D25型 選擇刀具結(jié)構(gòu)選擇四刃帶階梯鉆，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，刃磨容易。 3. 組合機(jī)床總體設(shè)計三圖一卡3.1 被加工零件工

22、序圖的繪制被加工零件工序圖是選定的工藝方案，表示一臺組合機(jī)床或自動完成的工藝，加工部位尺寸，精度，表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用定位基準(zhǔn)，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，它是組合機(jī)床設(shè)計的主要依據(jù)，也是制造，使用，檢驗和調(diào)整機(jī)床的重要文件。 主要內(nèi)容：（1）被加工零件的形狀和輪廓尺寸及本機(jī)床設(shè)計有關(guān)的部件的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸。（2）加工用定位基準(zhǔn)，夾壓部件及夾壓方向。（3）本道工序加工部件的尺寸，精度，表面粗糙度，形狀位置尺寸精度及技術(shù)要求。（4）被加工零件編號，名稱，材料，硬度，重量及其加工部位的余量等必要的文字說明。繪制工序圖的注意事項（1）工序圖

23、上，要突出本機(jī)床的加工內(nèi)容，繪制時應(yīng)按一定比例，選擇足夠視圖以及剖視圖，突出加工部位（用粗實線），并把零件輪廓及與機(jī)床，夾具設(shè)計有關(guān)的部位（用細(xì)實線）表示清楚，加工定位基準(zhǔn)符號用 夾壓位置及方向用符號 或 ，輔助支承用符號 表示（2）加工部位的位置尺寸應(yīng)由定位基準(zhǔn)注起，尺寸用直角坐標(biāo)系表注，還應(yīng)將不對稱尺寸公差換算成對稱尺寸公差，其公差數(shù)值的決定要考慮兩方面，一是要達(dá)到產(chǎn)品圖紙要求的精度，二是采用組合機(jī)床能夠加工出來，以便在進(jìn)行夾具和多軸箱設(shè)計時，確定導(dǎo)向孔與主軸的位置坐標(biāo)尺寸。（3）應(yīng)注明零件加工對機(jī)床提出的某些特殊要求。以上內(nèi)容在“三圖一卡”中的工序圖上體現(xiàn)。3.2 加工示意圖的繪制 加工

24、示意圖表示被加工零件在機(jī)床上的加工過程，刀具，輔助的布置狀況以及工件，夾具，刀具等機(jī)床各部件間的相對位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等，加工示意圖是組合機(jī)床設(shè)計的主要圖紙之一，它是刀具，夾具，多軸箱，液壓電氣裝置設(shè)計及通用部件選擇的主要原始質(zhì)料，也是整臺組合機(jī)床布局和性能的原始要求，同時還是調(diào)整機(jī)床，刀具及試車的依據(jù)。主要內(nèi)容為：1. 應(yīng)反映機(jī)床的加工方法，加工條件及加工過程。2. 根據(jù)加工部件特點及加工要求，決定刀具；類型，數(shù)量，結(jié)構(gòu)，尺寸（直徑和長度）。3. 決定主軸的結(jié)構(gòu)類型，規(guī)格尺寸及外伸長度。4. 選擇標(biāo)準(zhǔn)的或設(shè)計專用的連桿，浮動卡頭，導(dǎo)向裝置，攻絲靠模裝置，刀桿托架等，并決定它們

25、的結(jié)構(gòu)，參數(shù)及尺寸。5. 標(biāo)明主軸，接桿，夾具與工件間的聯(lián)系尺寸，配合精度。6. 根據(jù)機(jī)床要求的生產(chǎn)率及刀具，材料等，合理確定并標(biāo)注各軸的切削用量。7. 決定機(jī)床動力部件的工作循環(huán)及工作行程。 加工示意圖的畫法及注意事項1. 加工示意圖的繪制順序是：先按比例用細(xì)實線繪制出工件部位和局部結(jié)構(gòu)的展開圖，加工表面用粗實線畫，相同加工部位的加工示意圖，允許只表示其中之一，即同一多軸箱上結(jié)構(gòu)尺寸相同的主軸可畫一根，但必須在主軸上標(biāo)注軸號，由于本設(shè)計中的四孔尺寸相同，故只畫一根軸。2. 主軸分布可不按真實距離繪制，當(dāng)被加工孔間距很小或需設(shè)置徑向結(jié)構(gòu)尺寸較大的導(dǎo)向裝置時，相鄰主軸必須按比例繪制，以便檢查相鄰

26、主軸，刀具，輔具，導(dǎo)向等是否干涉。3. 主軸應(yīng)從多軸箱端面畫起，刀具畫加工終了位置。 選擇刀具，導(dǎo)向裝置等并標(biāo)注相關(guān)位置及尺寸1. 刀具選擇刀具長度要保證加工終了時其螺旋槽尾端與導(dǎo)向套面有一定距離，一般為30502. 導(dǎo)向選擇在組合機(jī)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，導(dǎo)向通常分為兩類；一類是固定式導(dǎo)向，即刀具導(dǎo)向部分與夾具導(dǎo)套之間有相對移動，還有相對移動的導(dǎo)向。第一類導(dǎo)向的允許線速度小于20，第二類導(dǎo)向允許的線速度大于20（1）選擇導(dǎo)向裝置通常依據(jù)刀具導(dǎo)向部分直徑d1和刀具轉(zhuǎn)速n折算出導(dǎo)向的線速度v再結(jié)合部分尺寸精度工藝方法及刀具具體條件來選擇導(dǎo)向類型和

27、結(jié)構(gòu)，由于故選用第一類導(dǎo)向即固定導(dǎo)向（2）選擇導(dǎo)向數(shù)量與參數(shù)導(dǎo)向數(shù)量應(yīng)根據(jù)工件形狀，內(nèi)部結(jié)構(gòu)，刀具剛度，加工精度及具體加工情況決定。本設(shè)計任務(wù)是鉆6.7盲孔，所以選取單個導(dǎo)向加工即可以滿足加工要求。導(dǎo)向的主要參數(shù)包括：導(dǎo)套的直徑及公差配合，導(dǎo)套的長度，導(dǎo)套離工件端面的距離。鉆孔：6.7深15 但有倒角，所以用復(fù)合刀具，鉆頭6.7，大直徑10.由組合機(jī)床參考圖冊選可換導(dǎo)套 d=10 L=35 l=35；D=16 D1=23；向至工件端面的距離l1取9；中間套選擇 L=35 d=16 D=22 C=1.0 C=2；中間套與可換導(dǎo)套的配合；16 22 初定主軸類型 尺寸 外伸長度和選擇接桿1. 主軸

28、形式主要取決于進(jìn)給拉刀和主軸刀具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的需要，對于鉆削類主軸軸向力較大，故選用單列推力球軸承，軸直徑根據(jù)組合機(jī)床設(shè)計可得取B=7.3，dB d7.3取20mm；由表322 外伸長度為L=115，接桿莫氏圓錐號為1。2. 選擇接桿選擇接桿主要取決于其號數(shù)，選擇接桿主要取決于其號數(shù)，應(yīng)根據(jù)刀具尾部結(jié)構(gòu)莫氏圓錐號和主軸外伸部分的內(nèi)孔直徑d而定。由于取刀具莫氏圓錐號為1號，主軸外伸部分的內(nèi)孔直徑d=20,所以由手冊選擇接桿為1號，類型為A型，取總長為L=215；刀具接桿：2215T063501；螺母：30T064241；墊：29T065441；平鍵：6×25GB109672；D×

29、;P： T20×2；D1=18 D2=30 B=12 B1=1 L=225 ；l=110應(yīng)該指出，主軸箱端面上至工件端面之間的軸向距離是加工示意圖上最重要的聯(lián)系尺寸，為了縮短刀具懸伸長度與工件行程所要求的這一距離越小越好。根據(jù)刀具，接桿，主軸等由于結(jié)構(gòu)和相互聯(lián)系，所需要的軸向尺寸和機(jī)床布局所要求的聯(lián)系尺寸，經(jīng)過計算這一聯(lián)系尺寸為330。主軸與刀具之間的連接用接桿，也稱剛性連接，用于單導(dǎo)向鉆，擴(kuò)，鉸，倒角加工。在本設(shè)計中，刀具主軸直徑相同，進(jìn)給量相同，四跟主軸相同，因此只畫出一把刀具。 確定動力部件的工作循環(huán)及工作行程。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始運動到加工終了位

30、置又回到原始位置的動作過程。包括快金引進(jìn)，工作進(jìn)給，快速退刀等動作。1. 工作行程長度的確定工作進(jìn)給長度l2應(yīng)等于工件加工部分長l與刀具切入長度l1和切出長度l2之和。本設(shè)計主軸箱：L1=5 L2=2.5；L工=l1+l2+l=27.52. 快速退回長度等于快速引進(jìn)與工件進(jìn)給長度的和快進(jìn)=導(dǎo)向套長度+錐柄長度+裝卸長度=117.5；快退=L工+快進(jìn)=1403. 動力部件總行程動力部件的總行程為快退行程長度與前后備量之和，前備量是指刀具磨損或補償，安裝誤差，動力部件可向前調(diào)節(jié)的距離，后備量是指考慮刀具從接桿中或接桿連同刀具一起從主軸孔中取出需要的軸向距離。本次設(shè)計取前備量為20后備量為90，所以

31、動力部件的總行程為110。3.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖的繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖是用來表示機(jī)床各組成部件的相互裝配關(guān)系和運動關(guān)系，以檢驗機(jī)床各部件相對位置尺寸聯(lián)系是否滿足加工要求，通用部件的選擇是否合理，并為進(jìn)一步開展主軸箱，夾具等設(shè)計提供依據(jù)。聯(lián)系尺寸圖也可以看成是簡化的機(jī)床總圖，它表示機(jī)床的分配形式和總體布局。 動力部件的選擇組合機(jī)床動力部件是配置組合機(jī)床的基礎(chǔ)，它主要包括用于實現(xiàn)刀具主軸旋轉(zhuǎn)主運動的動力箱，各種工藝切削頭及實現(xiàn)進(jìn)給運動的動力滑臺，具體選擇如下：由組合機(jī)床設(shè)計表選擇動力箱為1TD25A型電動機(jī)為Y100L14電動機(jī)轉(zhuǎn)速1420 動力箱主軸轉(zhuǎn)速為215。動力箱與動力滑臺接合尺寸查表機(jī)組合

32、機(jī)床設(shè)計。查組合機(jī)床設(shè)計表24選1HY25A型液壓滑臺，且所選滑臺總行程250等于所確定的動力部件總行程，臺面寬度250，滑座長790、導(dǎo)軌形式為“矩矩”此型多用于帶導(dǎo)向引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工的機(jī)床及其他粗加工機(jī)床，采用兩矩型的外側(cè)面導(dǎo)向，用斜鑲條調(diào)整導(dǎo)軌間隙平壓板將滑鞍與滑座壓緊，防止因復(fù)力距過大使滑鞍與滑座脫離，制造工藝簡單，導(dǎo)向剛度好。 夾具輪廓尺寸的確定組合機(jī)床夾具是保證零件加工精度的專用部件，這是所需要確定的夾具輪廓尺寸主要是指夾具底座的長、寬、高。根據(jù)工件的輪廓尺寸、形狀、具體結(jié)構(gòu)，還有考慮能布置下保證加工零件需求的定位、限位、夾緊機(jī)構(gòu)，導(dǎo)向系統(tǒng)及其它部件的聯(lián)系尺寸，夾具的詳細(xì)設(shè)計在夾具

33、部件詳述。 機(jī)床裝料高度裝料高度是指機(jī)床上工件的定位基準(zhǔn)面到地面的垂直距離、在現(xiàn)階段設(shè)計組合機(jī)床時，裝料高度可視具體情況在8501060之間選擇。選取時應(yīng)考慮的主要因素是應(yīng)與車間送工件的滾道相適應(yīng)，工件最低位置h、多軸箱最低主軸高度h和選用部件中間底座、夾具等部件高度尺寸的限制，本設(shè)計取裝料高度H=934.5。 中間底座輪廓尺寸中間底座的輪廓尺寸要滿足夾具在其上面連接安裝的需要，其長度方向尺寸根據(jù)所選動力部件及其配套部件的配置關(guān)系。照顧各部件聯(lián)系尺寸的合理性來確定。L=（L+2L+L）-2（L+L+L）；L：加工終了位置，多軸箱端面至工件端面的距離，本設(shè)計L=330；L：多軸箱厚度為325；L

34、：工件端面至下底座的合理距離取200；L：沿機(jī)床長度方向工件的尺寸L=168；L：機(jī)床長度方向上，多軸箱與動力滑臺的長度L=180；L：加工終了位置時，滑臺前端至滑臺前端面的距離L=40；L：滑臺前端面至側(cè)底座前端面的距離L=100有L=（330+325×2+168）-2×（180+100+40） =718 取L=720。 主軸箱輪廓尺寸的確定繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖時，著重要確定的尺寸是主軸的寬度B和高度H，最低主軸高度h、B和H的主要與被加工零件孔的分布位置有關(guān)，可按下式計算：B=2b+b H=h+h+ b其中：b:工件在寬度方向上相距最近的距離（）b：最邊緣主軸中心距離箱外

35、壁的距離（）h：工件在高度方向相距最近的兩孔距離（）h=h+H-（0.5+h+h+h）=19+934.5-(0.5+250+5+560)=138h>140-85滿足要求又b=77 取100B=77+2×100=277取B=400h=55；H=55+138+100=293；取H=4003.4 編制生產(chǎn)率計算卡編制機(jī)床生產(chǎn)率計算卡，用以反映機(jī)床的加工過程，完成每一動作所需時間，切削用量，機(jī)床生產(chǎn)率及機(jī)床負(fù)荷率等。 理想生產(chǎn)率Q指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng)A（本設(shè)計A=6萬/件）所需要的機(jī)床生產(chǎn)率，它與全年工時總數(shù)有關(guān)，一般情況下，單班制生產(chǎn)K取2350h則Q=25.53件/h 實際生產(chǎn)率Q指所

36、設(shè)計機(jī)床每小時實際可能生產(chǎn)的零件數(shù)量Q=60/T（件/h）式中T：生產(chǎn)一個零件所需要的時間可由下式計算出T=t+t=()+()其中L,L為刀具第第工作進(jìn)給長度v、v分別為刀具第第工作進(jìn)給量t:當(dāng)加工沉孔、止口、倒角、光整表面時，動力滑臺在死檔鐵上的停留時間、通常指刀具在加工終了時無進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)510r所需要時間L、L：分別為動力部件快進(jìn)，快退行程長度v：動力部件快速行程速度，采用機(jī)械動力部件取68；液壓動力部件取412t：直徑移動或回轉(zhuǎn)工作臺進(jìn)行一次工位轉(zhuǎn)換的時間、一般可取0.1mint：工件裝卸一般取0.51.5Q=30件/hQ<Q 滿足理想生產(chǎn)率要求=Q/q=25.53/30=0.

37、85被加工零件圖號毛坯種類鑄鐵名稱泵體毛坯重量材料HT硬度200工序名稱鉆、連接螺栓孔及螺紋底孔工序號工時（）序號工步名稱被加工零件數(shù)加工直徑（）加工長度（）工作行程（）切削速度每分鐘轉(zhuǎn)速每轉(zhuǎn)進(jìn)給每分鐘進(jìn)給機(jī)動時間輔助時間共計1裝入工件10.52工件定位夾緊900.0023動力部件快進(jìn)117.550000.0314動力部件6.71522.510.525000.1500.65死擋塊停留0.026動力部件快退14050000.047松開工件90.0028卸工件0.5備注本機(jī)床裝卸工件時間單件總工時0.61.0951.995機(jī)床生產(chǎn)率Q30機(jī)床理想生產(chǎn)率25.53負(fù)荷率0.854. 夾具設(shè)計夾具是組

38、合機(jī)床的重要組成部分，是根據(jù)機(jī)床工藝和結(jié)構(gòu)方案的具體要求而專門設(shè)計的，它是用于實現(xiàn)加工零件的準(zhǔn)確定位夾緊，刀具的導(dǎo)向，以及裝卸工件的限位等作用。組合機(jī)床和一般夾具所起的作用看起來很接近，但其結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求都有很顯著的區(qū)別，組合機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)和性能對組合機(jī)床配置方案的選擇有很大的影響。組合機(jī)床的主要特點：1. 一般的機(jī)床夾具是作為機(jī)床的輔助機(jī)構(gòu)設(shè)計的，而組合機(jī)床夾具是機(jī)床的主要組成部分，其設(shè)計工作是整個組合機(jī)床的重要部分之一。2. 組合機(jī)床夾具和機(jī)床其他部件有及其密切的關(guān)系。3. 組合機(jī)床夾具須有很好的剛性和足夠的夾壓力以保證在整個過程中，工作不產(chǎn)生任何移動。同時，必須不能使工件產(chǎn)生不容許的變形

39、。4. 組合機(jī)床夾具是保證加工精度的關(guān)鍵部件，是設(shè)計，制造和調(diào)整必須有嚴(yán)格的要求，使其性能持久的保持精度。本設(shè)計的組合機(jī)床夾具，在仔細(xì)閱讀零件圖后了解零件的作用，結(jié)構(gòu)特點，材料和技術(shù)要求及生產(chǎn)綱領(lǐng)和加工工藝方案等基礎(chǔ)上，擬訂了夾具結(jié)構(gòu)方案，在加工位置。采用以側(cè)面為主要定位基準(zhǔn)面，上面用液壓缸夾緊機(jī)構(gòu)夾緊，采用一面兩銷定位，在實際中比較常用且定位穩(wěn)定方便，限制了六個自由度，達(dá)到完成定位目的。液壓夾緊不但夾緊可靠，而且垂直于主要定位基準(zhǔn)面，允許有一個大的平面，選側(cè)面因為形狀尺寸精度高，表面粗糙度小，故能保證零件定位穩(wěn)定，夾緊可靠，在加工時不僅能保證足夠的精度，而且這樣夾緊后在夾緊力鉆削力和零件本身

40、重力作用下，經(jīng)過這樣定位夾緊后可做為粗加工到精加工的全部工序的定位基準(zhǔn)。使工藝過程基準(zhǔn)統(tǒng)一，減少了轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)帶來的積累誤差，進(jìn)而保證精度，使機(jī)床工藝許多部件通用化，縮短了制造周期，降低了成本，易于實現(xiàn)組合機(jī)床自動化。4.1 定位元件本設(shè)計采用的定位元件是固定支承，在工件加工前，要求定位銷精度高，易于孔銷定位，定位銷與工件孔相適應(yīng)。在組合機(jī)床上加工時，必須對被加工零件對刀具及其導(dǎo)向保持正確的相對位置，這是靠夾具來實現(xiàn)的。由于定位元件直接與被加工零件接觸，因此其尺寸，結(jié)構(gòu)，精度和布置都直接影響被加工零件的精度，為了避免產(chǎn)生廢品以及經(jīng)常修理定位支承元件的麻煩，設(shè)計時還必須注意：1. 合理布置定位元件，

41、力求使其組成較大的定位支承和平面，最好使夾緊力的位置對準(zhǔn)定位支承元件。2. 提高剛性，減少定位支承系統(tǒng)的變形，力求定位元件不受力，因為定位銷不能承受鉆削力，因而為克服軸向鉆削力，必須增大夾壓力以增大工件表面的摩擦力來克服軸向鉆削力。3.定位元件在機(jī)械加工后，進(jìn)行高頻電熱面淬火，最后精磨，材料為45號鋼。3. 可靠的排除定位支承部件的切屑，使切屑不堵塞和粘附在定位支承系統(tǒng)上，在工件和固定鉆模板之間開槽口，使鐵屑漏入中間底座的斜面鐵板上，最后清理出來。4. 夾緊裝置用液壓缸帶動，液壓缸及與夾壓塊的連接，查GB由于工件重量分布不均勻，可能發(fā)生偏重現(xiàn)象，再來用一個支承板，安裝后和定位基準(zhǔn)面一起精磨，擋

42、銷為可調(diào)式擋銷，當(dāng)磨損時，可以向前調(diào)整一段距離，使定位準(zhǔn)確。4.2 夾具機(jī)構(gòu)本設(shè)計用液壓缸為動力源，其優(yōu)點是夾緊可靠，夾緊力大，為了防止在夾緊過程中破壞工件和壓傷表面，在液壓缸輸出力的壓塊采用T型，使工件不易偏斜，加工精度，液壓缸根據(jù)相應(yīng)的鉆削力和切削力，選擇不同的標(biāo)準(zhǔn)液壓缸夾具手冊切削力F=702.31×4=2810N1. 為防止工件在切削力F作用下平移所需夾緊力。Q= K=安全系數(shù)按組合機(jī)床設(shè)計查表選取K=2f：壓板和工件表面的摩擦力系數(shù)Q1=2×2810÷（0.2+0.2）=14050（N）2. 防止工件在切削力F作用下繞圓銷軸心轉(zhuǎn)動，所需的夾緊力Q2=2&

43、#215;2810（168-130）/（545/2×（0. 2+0.2）=2400N3. 為防止工件顛覆力矩的作用下繞基點傾斜，使工件離開基面所需的夾緊力：2×2810×116/（0.2×168+545/2）=5634N在切削過程中，作用于工件的平移力，轉(zhuǎn)動和顛覆力矩都是同時起作用和相互影響的，綜合考慮以上各種因素，確定所需夾緊力如下：Q=23000N；F=0.5×Q=11500N夾緊油缸是通用件，只需根據(jù)所需夾緊力確定。取P=40×105Pa算出液壓缸直徑d=28.4查組合機(jī)床設(shè)計圖冊選取油缸： 缸徑：30行程：60活塞桿直徑：20

44、4. 校驗螺栓強(qiáng)度夾具與中間底座聯(lián)接螺栓強(qiáng)度，取繞B點轉(zhuǎn)動N=2860N每個螺栓受拉力：N=6.7N選用M12螺釘查機(jī)械零件設(shè)計手冊=320Pa =/K=320/4=80mpa=N/()=4×617/×16=4mpa«螺栓強(qiáng)度足夠鉆模板與夾具底座聯(lián)接螺栓強(qiáng)度，螺栓主要受夾緊力的作用。N=2F N=N/n選用M8的螺釘=160mpa K=4=/4=40mpa= N/()=4×5489/（×16）<螺釘強(qiáng)度足夠5排屑由夾具圖中可以看出在定位面開了容屑槽，通過它可以不至于使銷屑的排屑出而影響下一個工件定位，夾緊情況。6鉆模板鉆模板采用固定式鉆模

45、板，同時也起支承和連接作用，由于承受的壓力比較小，不會對鉆模板產(chǎn)生影響，即形狀變化。5. 主軸箱設(shè)計主軸箱是組合機(jī)床的重要部件之一，按專用件設(shè)計，由通用件組成，其主要作用是根據(jù)被加工零件的加工要求，安排各主軸位置，并將動力和運動由電動機(jī)和動力部件傳給各工作主軸，使之得到加工要求的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，通用主軸箱主要由箱體，主軸，傳動軸，齒輪，軸套等零件和附加結(jié)構(gòu)組成其中屬于箱體類的零件有，主軸箱體，前后上側(cè)端蓋等，臥式主軸箱厚度為325mm屬于傳動類零件有：主軸，傳動軸，手柄軸傳動齒輪，動力箱或電動機(jī)齒輪。屬于潤滑和防油的元件有：葉片油泵，分油器，注油杯排油塞，通用油盤和防油套等。本設(shè)計其安排兩排齒輪，

46、屬于鉆削類主軸箱，主軸屬于鉆孔主軸，前后支承采用單列推力軸承和單列向心球軸承。傳動軸前后支承均為圓錐滾柱軸承，便于裝卸，另外還有手柄軸，隔套用于齒輪與齒輪，齒輪與軸之間的固定。5.1繪制主軸箱原始依據(jù)圖此圖是根據(jù)“三圖一卡”整理編制出來的，其內(nèi)容包括：主軸箱設(shè)計的原始要求和已知條件，由“三圖一卡”可知1. 主軸箱輪廓尺寸 400×4002.工作輪廓尺寸3.工作與主軸箱相對位置尺寸由此可繪制出主軸箱原始依據(jù)圖。附表1. 被加工零件名稱：泵機(jī)體；材料：HT200；硬度；HB1902202. 主軸外伸尺寸及切削用量加工直徑d=6.7；主軸直徑20；主軸外伸長度=30/20 L=115=0.

47、1 3動力部件1TD25A型動力箱，電動機(jī)功率2.2kw，轉(zhuǎn)速1420驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速785，驅(qū)動箱到滑臺表面距離125，其他尺寸查動力箱裝配圖5.2 主軸結(jié)構(gòu)型式的選擇與動力計算 主軸結(jié)構(gòu)型式的選擇主軸結(jié)構(gòu)型式由零件加工工藝決定，并考慮主軸的工作條件和受力情況，軸承型式是主軸部件結(jié)構(gòu)的主要特征，本主軸屬于鉆削類主軸，切削軸向大，所以采用推力球軸承承受軸向力，主軸結(jié)構(gòu)的確定還應(yīng)考慮軸頭結(jié)構(gòu)，本主軸采用長主軸（因復(fù)合刀具）可增大與刀具尾部連接的接合面，增強(qiáng)刀具與主軸的連接剛性度，減少刀具前后端下垂。主軸箱的動力計算 主軸動力計算包括功率和進(jìn)給力兩項，主軸所需功率等于切削功率，空載功率消耗與負(fù)載成正比的功率損失之和。其中： ： 主軸箱總功率； ： 主軸切削功