多軸鉆孔組合機床設計說明書

孔鉆削的組合機床設計.組合機床是由大量的通用部件和少量的部件組成的工序集Thisdesignwasunifiedthenewtendencyofdomesticandforeignmachinetool’sindustrydevelopmentintherecentyears,aimedatthedesignofassembledmachinetoolofthetwosides’poredrillingofdieselenginecylinder’scover.Theassembledmachinetoolisthecentralizedworkingprocedureandhighefficiencymachinetool,whichiscomposedbythemassivegeneralpartsandthefewspecialparts,itcanprocessonekind(ormanykinds)ofpartonthemulti-knives,multiple-spindle,multi-surface,multi-locations.Itsmanufacturecycleisshort,theinvestmentislittle,buttheeconomicbenefitishigh.:CylinderHead；roughCutters；allocation;jig;metalcutting; 前 第一章零件的分 零件的功 零件的工藝分 工藝路線的擬訂及工藝方案的分 第二章指定工序的夾具設 問題的提 夾具設 支承部件的設 夾具設計及操作的簡要說 第三章組合機床的設 組合機床的概 組合機床方案的制 確定切削用量及選擇刀 組合機床總體設計—三圖一 四組合機床主軸箱設 主軸箱的概 主軸箱的設計步驟和內(nèi) 總 工的氣缸蓋是EM—165型,屬于水冷式.由氣缸蓋零件圖可知,T250,其適于較大應力.該零件形狀不規(guī)則,尺寸精度,形狀位置精度要求均較高.對零件圖上的主要技術(shù)要求分析如下:210.5mm兩個定位孔,0.2mm是該孔處于最大實體尺寸10.5mm時給定的,Ra12.5m0211002H7mm與底面有垂直度要求,其值為0.1/100mm.0縱向移動精度.圓柱度為0.006mm;Ra1.6m,以保證進、排氣門的運動精270021H7mm與211002H7mm有同軸度要求,7級, 為0.04mm,以保證排氣門的位置精度290021H7mm211002H7mm有同軸度要求,同軸度要求為0.04mm, 保證進氣門的位置精度0.08mm,進、排氣孔的出口圓度要求為0.009mm,以保證進、排氣門的圓周面與孔口的配0260021H7mm的圓度要求為0.009mm,7級,0度0 180043H9mm的粗糙度要求為Ra6.3m;面的粗糙度要求為Ra3.2m0面的圓跳動要求為0.07mm,以保證噴油器的裝配精度 2M86Hmm的位置度公差為0.5mm應該保證螺紋的最小實體尺寸為8.5mm,F位置關系的最小實體實效邊界內(nèi).以保證噴油器的位置和裝配精度由零件圖知,零件材料為HT250,其鑄造性能有切削性能均佳,該件屬于大批量生產(chǎn),查<<機械加工工藝實用手冊>>表6-68知采用砂型機器造型,低壓鑄造.又由于箱體零件的內(nèi)腔()及SR10mm的球形孔,穿配氣機構(gòu)頂桿孔需鑄出,故還應該安放型芯.此根據(jù)(<<機械加工工藝手冊>>主編)表2.3-6,該種零件的尺寸公差等級CT為7-級;MAF級,故取CT9級,MAF級根據(jù)(<<機械加工工藝手冊>>主編)表2.3-5,用查表法確定各表面的總余量如表1-1所示:表1-1各加工面的總余 單位說AF2BGCF3CDF3單側(cè)加工行數(shù)據(jù)GGG2所示：表1-2主要毛坯尺寸公 公差A22B2C6D3555氣缸蓋的底面AAA有另外,A面的面積較大,它作為定位比較穩(wěn)定,夾緊方案也比較簡單,可靠,操作方便.并考慮到以下幾點，選擇箱體零件的重要孔27mm和29mm的毛坯孔與箱體的B面AB鉆、鉸211002H7mm0 027,29孔為基準加工面C粗、精銑兩DRc14mm底孔,Rc14鉆、鉸孔210.5(211*mm2M8mm螺紋底孔,鉆24mm孔,攻螺紋M8鉆2M6.5mm螺紋底孔,攻螺紋2M6.50鉆2M8mm螺紋底孔,攻螺紋2M8A此面為配合面,涂漆,010A面，考慮到工件的定位方案及其夾具結(jié)構(gòu)設計等問題，采用立式的鑲齒套式面銑刀(<<機械加工工藝設計實用手冊>>表12-82)，夾具和游標卡尺。020BABA、B面間保留余140率為5.5kwIT32型銑削頭(<<機械加工工藝手冊>>表3。2-43)，選擇直徑D060DX52K立式銑床(<<機械加工工藝手冊>>3。1-73)D為50mm的鑲齒套式面銑刀(<<機工藝設計實用手冊>>12-82)，專0030鉆、鉸211002H7mm孔，選用搖臂鉆床Z304016(<<機械加工工藝手用鉸刀(<<機械加工工藝設計實用手冊>>表12-54)，夾具，快換夾頭，游標卡尺及0040采用搖臂鉆床Z304016(<<機械加工工藝手冊>>3。1-30)，選用帶導柱錐柄平底锪鉆(<<機械加工工藝設計實用手冊>>表12-46)223mm；選用T4120B坐標鏜床(<<機械加工工藝手冊>>表3。1-39)，選用樘(<<機械加工工藝 具，卡尺01200.02)070中的攻螺紋采用機用絲錐(<<機械加工工藝實用手冊>>12-125)及絲錐夾090機床采用搖臂鉆床Z304016(<<機械加工工藝手冊>>3。1-30)

工序120采用T4145坐標鏜床(<<機械加工工藝手冊>>表3。1-39)，選用樘0060第二章為了提高勞動生產(chǎn)率保證加工質(zhì)量降低勞動強度需要設計夾具。1102×6.5mm本夾具將用于組合機床，采用氣動裝置，刀具為四把Φ5.9mm的直柄麻花鉆，對工件的兩個C3。1)同時進行加工。

AA，Y圓柱銷：JB/T8014。2-1999固定式定位銷削邊銷：JB/T8014。3-1999第一基準面A3。2圖 基準誤差L=34mmIT92-4，T=0。6mm，f000200mm，T=0。021mm由《機械制造工藝學》P401位置TD1Td12位置TD2Td22

arctg1位置2

、2min

1min=2min

1TD1Td11min=0。2位置TD2Td22min=0。

arctg1位置2

=選用氣門導桿孔與B3。3所示，為了提高加工效率，現(xiàn)決定用四把Φ5.9的鉆頭對兩面兩孔進行加工，同時，為了根據(jù)文獻[9]1346-20

F26Df08HB0

（2-T10D19f08HB0

（2-P

（2-（N（Kw（m/min（mm/r（mmF=488.5NT2-2F=2×488.5=977其中夾具定位面上及夾機緊面上的摩擦系數(shù)為f=0.5，則理論夾緊力的確定F=977=1954(N)實際的夾緊力F實=F理 K為安全系數(shù)取則氣缸選用100mmp0.65MPa5070NN氣5070(N此時N氣已經(jīng)大于所需的夾緊力，故本夾具可以

131.5mm104mm56mmm0.13150.1040.0567.8103=5.97kg，設當零件放在支承板上時，下降一定的位零件的自重實際為四根彈簧一起承載。選擇圓柱螺旋壓縮彈簧：Ⅱ類，計算載荷P：查《機械設計手冊》得知：選用d=4mm，D=20mm，D216mm，D1旋繞比：C=D2dk

4c10.6154c

(4c10.615)16FR

4c 20。165MnT=0。4B=600MPa故有

第三章、組合機床是根據(jù)工件加工需要,以大量通用部件為基礎,配以少量部件組成的一種高效的機床組合機床一般采用多軸多刀多工序多面或多工位同時加工的經(jīng)濟實用,因而被廣泛應用于工程機械通能源輕工家電等行業(yè)我國傳統(tǒng)的組合機床及組合機床自動線主要采用機電氣控制,它的加工對象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類和軸類零件(近年研制的組合機床加工連桿、板件等也占一定份額),,,在孔內(nèi)鏜各種形狀槽,以及銑削平面和成形面等。組合機床的分類繁多,有大型組合機床和小型組合機床,,還有多工位回轉(zhuǎn)臺式組合機床等;隨著技術(shù)的不斷進步,一種新型的組合機床——柔性組合機床越來越受到人們的青睞,,配以可編程序控制器(ＰＬＣ)(ＮＣ),,并能靈活適應多品種,(機、裝配機、綜合測量機、試驗機、輸送線)等在組合機床行業(yè)中所占份額也越來70年代以來，隨著可轉(zhuǎn)位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動檢測和刀具自動補償技術(shù)的發(fā)展組合機床的加工精度也有所提高組合機床未來的發(fā)展將的、弱化的，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，用戶服務水平差距較大。標準件。目前，我國設計制造的組合機床，其通用部件和標準件約占部件總數(shù)的70～80%，其它20～30%是零部件?？紤]到近年來，各種通用件和標準件都出臺了新的標本機床根據(jù)生產(chǎn)的需要進行設計，氣缸蓋在兩面鉆組合機加工過程為：論本設計主要針對165型號的柴油機汽缸蓋體左、右、兩個面上4個工序加統(tǒng)，應注意軸與軸的最小間距應符合規(guī)定要求，避免產(chǎn)生，這一步是主軸箱設計的2.組合機床主軸箱設計：繪制主軸箱AB鉆、鉸211002H7mm0 027,29孔為基準加工面C粗、精銑兩DRc14mm底孔,Rc14鉆、鉸孔210.5(211*mm2M8mm螺紋底孔,鉆24mm孔,攻螺紋M8鉆2M6.5mm螺紋底孔,攻螺紋2M6.50鉆2M8mm螺紋底孔,攻螺紋2M8A此面為配合面,涂漆,2×Φ5.9mm,16mm占地面積大。立式組合機床床身由滑座、立柱及立柱底座組成。其優(yōu)點是占地面積小，4[1]1306-11中選取?？咨疃容^大時，由于冷卻排屑條件都較差，使刀具有所降低。降低切削速度主要是為了提高刀具，并使加工較深孔時鉆頭的與加工淺孔時鉆頭的比較接近。A.2對于孔1,2盲孔,L=16mm由d確定 取 B2個孔的切削用量的選擇HB—布氏硬度，根據(jù)文獻[9]1346-20F26Df08HB0

（2-T10D19f08HB0

（2-P

（2-（N（Kw（m/min（mm/r；D（mmHB 1

，在本設計中，HBmin=187，HBmax=255， =232

由以上可得對左右面單根軸 軸1,2,3,4F=488.5NT=871.3N·mmP左 右

4d v<203－173－188－5“導向長度l1 l1導套與工件端面的長度l2 T，由文獻[1]43dB4（mm（N·mBB=7.3。由可得：d 由表取

(2-主軸軸徑d=20㎜時，主軸外伸尺寸為：D/d=32/20,L=115mma.L工的確定鉆孔時切出長度按文獻[1]463-計算。式中，d

Ld(3~

(2-兩個面上鉆孔時的工作進給長度見下表Ld5050圖80mm。101mm。20mm，后備量取100mm221mm。根據(jù)選定的切削用量計算得到的單根主軸的進給力，按文獻[2]62頁nnFFiN。

(2-

實際上,F。又考慮[1]965-51HJ25M250mm，500mm,400mm250mm8.07r/min.

(2- 式中

（Kw；—多軸箱的傳動效率,加工黑色金屬時取0.8～0.90.9。則PP1155-385-39電動機功率電動機轉(zhuǎn)速輸出軸轉(zhuǎn)速J02-21-J02-21-考慮的滑臺的長度與側(cè)底座的安裝基本相適應這里選側(cè)底 高 B=450mm長L=900mmB.HH=978。確定中間底座尺寸中間底座的輪廓尺寸，在長寬方向應滿足夾具的安裝需要。以便于調(diào)整和維修，并應留有一定的前備量（15～20mm已確定（560mmC.BHh1B、H的大小主要與被加工零件孔的分布位置有關，可按下式計算：B=b+H=h+h1+b—工件在寬度方向相距最遠的兩孔距離（mm（mmh—工件在高度方向相距最遠的兩孔距離(mm（mm=33mm=978mm=250mm=560mm

h1推薦h1>85～140mm，h1=h2+H-(0.5+h3+h4+h7=33+978-B理想生產(chǎn)率Q（件獻[9]51頁的Q

(2-計算，式中，N—年生產(chǎn)（件，本課題中N=100000件tk8則實際生產(chǎn)率Q1（件實際生產(chǎn)率是指所設計的機床每小時實際可生產(chǎn)的零件數(shù)量。即文獻[9]51Q11單（min

L2tL快進L快退

t=2.874；vf

停vvf停v

fvf1、vf2180mm55mm90mm。蓋，EM—165：HT250HB187--255；2.3-3-1軸切削用備L工序內(nèi)m(30~32)3

（3-PZnr/min結(jié)合生產(chǎn)實際取m=2和m=3m=3(一)對傳動系統(tǒng)的一般要求N1=695r/minN2=695r/min總的傳動比驅(qū)動軸-------傳動 傳動軸-------主 其設計圖如下;(1,2,3,4,5,6,7,81轉(zhuǎn)矩T=9.55×106P=9.55×1060.2421 12.13齒寬系數(shù)ψdσHlim2由表12.16 33 5852x0.85

參考《組合機床設計》動力箱齒輪模數(shù)最小為3齒輪最少為21,故直徑d≥21*3=63mm故取d1=63z1=21 d1=63mm由此計算出d2=mz z2 d2齒寬《組合機床設計》得b1 b2計算z3,z1T=9.55×1061

此時P經(jīng)一對齒輪傳動 故

695

=32253 3 d1為起 取

i=1/1齒輪齒數(shù)Z3=Z4 d3=d4 B3=B45,6齒輪參數(shù)2種故傳動軸和油泵軸之間的傳動m=2因傳動軸上齒輪較多,為方便裝備和換取,取Z7和Z4相同,又同一主軸箱齒輪直徑相差盡量不要過大,400～800轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)取傳動比為1故Z7=20=Z 轉(zhuǎn)速n=695在范圍驗算個軸的轉(zhuǎn)速n1=705×21/21×20/20=705相對轉(zhuǎn)速損失為(705- 符合設計要求n1同n2潤滑系統(tǒng)設計3排齒輪用油盤潤滑,后蓋內(nèi)的動力箱齒輪則需單獨引油管潤通用齒輪數(shù)據(jù)如下123456783222d1=d2d3=d4d5=d6d7=d83222df=df df