拖拉機(jī)增壓器殼體加工工藝及裝備設(shè)計(jì)（銑兩側(cè)面專用機(jī)床設(shè)計(jì)）

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題目：拖拉機(jī)增壓器殼體加工工藝及裝備設(shè)計(jì)（銑兩側(cè)面專用機(jī)床設(shè)計(jì)）姓 名： 指導(dǎo)教師： 專 業(yè)： 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）I摘 要本次完成的課題為增壓器銑兩側(cè)面組合機(jī)床設(shè)計(jì)。主要依據(jù)增壓器零件自身結(jié)構(gòu)及本道工序加工工藝特點(diǎn)進(jìn)行組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)的制定，包括加工工序圖，加工示意圖和尺寸聯(lián)系圖的設(shè)計(jì)和繪制，生產(chǎn)率計(jì)算卡的計(jì)算以及通用部件的選擇。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行本道工序夾具的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：組合機(jī)床，銑夾具，加工工藝IIAbstractThis completed topic is about the supercharger milling two side combination machine tools design. Mainly according to the supercharger part structure itself and processing technology characteristic of the process, design scheme of that combination machine tools,including the design of the combination machine tools ,the productivity calculation card establishment and choosing the common part. Then finish the designing of the clamping device of the process Keywords: combination machine tools , clamp device,process technolegyIII目 錄摘 要 .IAbstract II第一章 緒論 .11.1 機(jī)床在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的地位及其發(fā)展簡(jiǎn)史 11.2 組合機(jī)床的國(guó)內(nèi)、外現(xiàn)狀 .21.2.1 國(guó)內(nèi)組合機(jī)床現(xiàn)狀 21.2.2 國(guó)外組合機(jī)床現(xiàn)狀 41.3 機(jī)床設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容、要求 .51.3.1 設(shè)計(jì)的目的 .51.3.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容 51.3.3 設(shè)計(jì)要求 51.4 機(jī)床的設(shè)計(jì)步驟 .51.4.1 調(diào)查研究 51.4.2 擬定方案 61.4.3 工作圖設(shè)計(jì) 6第二章 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì) .72.1 組合機(jī)床方案的制定 .72.1.1 制定工藝方案 72.1.2 確定組合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案 72.2 確定切削用量及選擇刀具 .92.2.1 選擇刀具 .92.2.2 銑削用量選擇 9IV2.3 銑兩側(cè)面組合機(jī)床總設(shè)計(jì)“三圖一卡”的編制 102.3.1 被加工零件工序圖 .102.3.2 加工示意圖 .112.3.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 132.3.4 生產(chǎn)率計(jì)算卡 .14第三章 組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 173.1 組合機(jī)床夾具概述 173.1.1 組合機(jī)床的夾具設(shè)計(jì)特點(diǎn) .173.1.2 組合機(jī)床的夾具的設(shè)計(jì)過(guò)程 .173.2 定位支承系統(tǒng) .183.2.1 定位方案 .183.2.2 定位銷的控制 .183.2.3 定位誤差計(jì)算 .193.3 夾緊機(jī)構(gòu) 203.3.1 夾緊方案 .203.3.2 夾緊力的計(jì)算 .20總結(jié) 22參考文獻(xiàn) 23致 謝 .24附錄：翻譯 251第一章 緒論1.1 機(jī)床在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的地位及其發(fā)展簡(jiǎn)史機(jī)床是人類在長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中，不斷改進(jìn)生產(chǎn)工具的基礎(chǔ)上生產(chǎn)的，并隨著社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而漸趨完善。最原始的機(jī)床是木制的，所有運(yùn)動(dòng)都是由人力或畜力驅(qū)動(dòng)，主要用于加工木料、石料和陶瓷制品的泥坯，它們實(shí)際上并不是一種完整的機(jī)器。現(xiàn)代意義上的用于加工金屬機(jī)械零件的機(jī)床，是在 18 世紀(jì)中葉才開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的。當(dāng)時(shí)，歐美一些工業(yè)最發(fā)達(dá)的國(guó)家，開(kāi)始了從工場(chǎng)手工業(yè)向資本主義機(jī)器大工業(yè)生產(chǎn)方式的過(guò)度，需要越來(lái)越多的各種機(jī)器，這就推動(dòng)了機(jī)床的迅速發(fā)展。為使蒸汽機(jī)的發(fā)明付諸實(shí)用，1770 年前后創(chuàng)制了鏜削蒸汽機(jī)汽缸內(nèi)孔用的鏜床。1797 年發(fā)明了帶有機(jī)動(dòng)刀架的車床，開(kāi)創(chuàng)了用機(jī)械代替人手控制刀具運(yùn)動(dòng)的先聲，不僅解放了人的雙手，并使機(jī)床的加工精度和工效起了一個(gè)飛躍，初步形成了現(xiàn)代機(jī)床的雛型。續(xù)車床之后，隨著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，其他各種機(jī)床也陸續(xù)被創(chuàng)制出來(lái)。至 19 世紀(jì)末，車床、鉆床、鏜床、刨床、拉床、銑床、磨床、齒輪加工機(jī)床等基本類型的機(jī)床已先后形成。上世紀(jì)初以來(lái)，由于高速鋼和硬質(zhì)合金等新型刀具材料相繼出現(xiàn)，刀具切削性能不斷提高，促使機(jī)床沿著提高主軸轉(zhuǎn)速、加大驅(qū)動(dòng)功率和增強(qiáng)結(jié)構(gòu)剛度的方向發(fā)展。與此同時(shí)，由于電動(dòng)機(jī)、齒輪、軸承、電氣和液壓等技術(shù)有了很大的發(fā)展，使機(jī)床的轉(zhuǎn)動(dòng)、結(jié)構(gòu)和控制等方面也得到相應(yīng)的改進(jìn)，加工精度和生產(chǎn)率顯著提高。此外，為了滿足機(jī)械制造業(yè)日益廣闊的各種使用要求，機(jī)床品種的發(fā)展也與日俱增，例如，各種高效率自動(dòng)化機(jī)床、重型機(jī)床、精密機(jī)床以及適應(yīng)加工特殊形狀和特殊材料需要的特種加工機(jī)床相繼問(wèn)世。50 年代，在綜合應(yīng)用電子技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、自動(dòng)控制和機(jī)床設(shè)計(jì)等各個(gè)領(lǐng)域最新成就的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的數(shù)控機(jī)床，使機(jī)床自動(dòng)化進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段，與早期發(fā)展的僅適用于大批大量生產(chǎn)的純機(jī)械控制和繼電器接觸器控制的自動(dòng)化相比，它具有很高柔性，即使在單件和小批生產(chǎn)中也能得到經(jīng)濟(jì)的使用。綜觀機(jī)床的發(fā)展史，它總是隨著機(jī)械工業(yè)的擴(kuò)大和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展，并始終圍繞著不斷提高生產(chǎn)效率、加工精度、自動(dòng)化程度和擴(kuò)大產(chǎn)品品種而進(jìn)行的，現(xiàn)代機(jī)床總的趨勢(shì)仍然是繼續(xù)沿著這一方向發(fā)展。我國(guó)的機(jī)床工業(yè)是在 1949 年新中國(guó)成立后才開(kāi)始建立起來(lái)的。解放前，由于長(zhǎng)期的封鎖統(tǒng)治和 19 世紀(jì)中葉以后帝國(guó)主義的侵略和掠奪，我國(guó)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)非常落后，既沒(méi)有獨(dú)立的機(jī)械制造業(yè)，更談不上機(jī)床制造業(yè)。至解放前夕，全國(guó)只有少數(shù)城市的一些規(guī)2模很小的機(jī)械廠，制造少量簡(jiǎn)單的皮帶車間、牛頭刨床和砂輪等；1949 年全國(guó)機(jī)床產(chǎn)量?jī)H 1000 多臺(tái)，品種不到 10 個(gè)。解放后，黨和人民政府十分重視機(jī)床工業(yè)的發(fā)展。在解放初期的三年經(jīng)濟(jì)恢復(fù)時(shí)期，就把一些原來(lái)的機(jī)械修配廠改建為專業(yè)廠；在隨后開(kāi)始的幾個(gè)五年計(jì)劃期間，又陸續(xù)擴(kuò)建、新建了一系列機(jī)床廠。經(jīng)過(guò) 50 多年的建設(shè)，我國(guó)機(jī)床工業(yè)從無(wú)到有，從小到大，現(xiàn)在已經(jīng)成門類比較齊全，具有一定實(shí)力的機(jī)床工業(yè)體系，能生產(chǎn) 5000 多種機(jī)床通用品種，數(shù)控機(jī)床 1500 多種；不僅裝備了國(guó)內(nèi)的工業(yè)，而且每年還有一定數(shù)量的機(jī)床出口。我國(guó)機(jī)床行業(yè)的發(fā)展是迅速的，成就是巨大的。但由于起步晚、底子薄，與世界先進(jìn)水平相比，還有較大差距。為了適應(yīng)我國(guó)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的需要，為了提高機(jī)床產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力，必須深入開(kāi)展機(jī)床基礎(chǔ)理論研究，加強(qiáng)工藝試驗(yàn)研究，大力開(kāi)發(fā)精密、重型和數(shù)控機(jī)床，使我國(guó)的機(jī)床工業(yè)盡早躋身于世界先進(jìn)行列。1.2 組合機(jī)床的國(guó)內(nèi)、外現(xiàn)狀世界上第一臺(tái)組合機(jī)床于 1908 年在美國(guó)問(wèn)世，30 年代后組合機(jī)床在世界各國(guó)得到迅速發(fā)展。至今，它已成為現(xiàn)代制造工程（尤其是箱體零件加工）的關(guān)鍵設(shè)備之一?，F(xiàn)代制造工程從各個(gè)角度對(duì)組合機(jī)床提出了愈來(lái)愈高的要求，而組合機(jī)床也在不斷吸取新技術(shù)成果而完善和發(fā)展。 [1]1.2.1 國(guó)內(nèi)組合機(jī)床現(xiàn)狀我國(guó)加入 WTO 以后，制造業(yè)所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存、組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)適時(shí)調(diào)整戰(zhàn)略，采取了積極的應(yīng)對(duì)策略，出現(xiàn)了產(chǎn)、銷兩旺的良好勢(shì)頭，截至 2005 年 4 月份，組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)僅組合機(jī)床一項(xiàng)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量已達(dá) 1000 余臺(tái)，產(chǎn)值達(dá) 3.9 個(gè)億以上，較 2004 年同比增長(zhǎng)了 10%以上，另外組合機(jī)床行業(yè)增加值、產(chǎn)品銷售率、全員工資總額、出口交費(fèi)值等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均有不同程度的增長(zhǎng)，新產(chǎn)品、新技術(shù)較去年年均有大幅度提高，可見(jiàn)行業(yè)企業(yè)運(yùn)營(yíng)狀況良好。（1）行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)主要針對(duì)汽車、摩托車、內(nèi)燃機(jī)、農(nóng)機(jī)、工程機(jī)械、化工機(jī)械、軍工、能源、輕工及家電行業(yè)提供專用設(shè)備，隨著我國(guó)加入 WTO 后與世界機(jī)床進(jìn)一步接軌，組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)始向數(shù)控化、柔性化轉(zhuǎn)變。從近兩年是企業(yè)生產(chǎn)情況來(lái)看，3數(shù)控機(jī)床與加工中心的市場(chǎng)需求量在上升，而傳統(tǒng)的鉆、鏜、銑組合機(jī)床則有下降趨勢(shì)，中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)學(xué)會(huì)的《機(jī)床工具行業(yè)企業(yè)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)報(bào)表》是統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，僅從幾個(gè)全國(guó)大型重點(diǎn)企業(yè)生產(chǎn)情況看，2003 年生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床 890 臺(tái)，產(chǎn)值 16187 萬(wàn)元，生產(chǎn)加工中心 148 臺(tái)，產(chǎn)值 5770 萬(wàn)元；2004 年生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床 985 臺(tái)，產(chǎn)值 25838 萬(wàn)元，生產(chǎn)加工中心 159 臺(tái)，產(chǎn)值 7099 萬(wàn)元；而 2005 年，截至 4 月份，數(shù)控機(jī)床、加工中心、產(chǎn)值已接近 2003 年全年水平，故市場(chǎng)在向數(shù)控、高精制造技術(shù)和成套工藝裝備方面發(fā)展。（2）行業(yè)企業(yè)的快速轉(zhuǎn)變“九五”后期，在組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)的 50 多家組合機(jī)床分會(huì)會(huì)員中，僅有兩家企業(yè)實(shí)行了股份改造，一家企業(yè)退出國(guó)有轉(zhuǎn)為民營(yíng)，其余的都是國(guó)有企業(yè)。而從 2001 至 2002年，不到兩年的時(shí)間，就先后有十幾家企業(yè)實(shí)行股份制改造，一些小廠幾乎全部退出國(guó)有轉(zhuǎn)為民營(yíng)，現(xiàn)在一些國(guó)家重點(diǎn)國(guó)有企業(yè)也在醞釀股份制改造，轉(zhuǎn)制已勢(shì)不可檔， “民營(yíng)經(jīng)濟(jì)在經(jīng)歷了從被歧視，被藐視到不可小視和現(xiàn)在高度重視 4 個(gè)階段后，煥發(fā)勃勃生機(jī)?！苯M合機(jī)床行業(yè)企業(yè)正在以股份制、民營(yíng)化等多種形式快速發(fā)展。（3）組合機(jī)床技術(shù)裝備現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)組合機(jī)床及其自動(dòng)線是集機(jī)電于一體是綜合自動(dòng)化度較高的制造技術(shù)和成套工藝裝備。它的特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，因而被廣泛應(yīng)用與工程機(jī)械、交通、能源、軍工、輕工、家電行業(yè)。我國(guó)的傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線主要采用機(jī)、電、氣、液壓控制，它的加工對(duì)象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型的箱體類和軸類零件（近年研制的組合機(jī)床加工連桿、板件等也占一定份額） ，完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔，加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺(tái)，在孔內(nèi)鏜各種形狀槽，以及銑削平面和成型面等。組合機(jī)床的分類繁多，有大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床，有單面、雙面、三面、臥式、立式、傾斜式、復(fù)合式，還有多工位回轉(zhuǎn)臺(tái)組合機(jī)床等；隨著技術(shù)的不斷是進(jìn)步，一種新型的組合機(jī)床——柔性組合機(jī)床越來(lái)越受人們是親昧，它應(yīng)用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動(dòng)更換，配以可編程序控制器（PLC） 、數(shù)字控制（NC）等，能任意改變工作循環(huán)控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并能靈活適應(yīng)多種加工的可調(diào)可變的組合機(jī)床。另外，近年來(lái)組合機(jī)床加工中心、數(shù)控組合機(jī)床、機(jī)床輔機(jī)等在組合機(jī)床行業(yè)中所占份額也越來(lái)越大。由于組合機(jī)床及其自動(dòng)線是一種技術(shù)綜合性很高的高技術(shù)專用產(chǎn)品，是根據(jù)用戶特殊要求而設(shè)計(jì)的，它涉及到加工工藝、刀具、測(cè)量、控制、診斷監(jiān)控、清洗、裝配和試漏等技術(shù)。我國(guó)組合機(jī)床及其組合機(jī)床自動(dòng)線總體技術(shù)水平比發(fā)達(dá)國(guó)家相對(duì)落后，國(guó)內(nèi)4所需的一些高水平組合機(jī)床及自動(dòng)線幾乎都從國(guó)外進(jìn)口。工藝裝備的大量進(jìn)口勢(shì)必導(dǎo)致投資規(guī)模的擴(kuò)大，并使產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高。因此，市場(chǎng)要求我們不斷開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新工藝、研制新產(chǎn)品，由過(guò)去的“剛性”機(jī)床結(jié)構(gòu)，向“柔性”化方向發(fā)展，滿足用戶需要，真正成為剛?cè)峒鎮(zhèn)涞淖詣?dòng)化裝備。1.2.2 國(guó)外組合機(jī)床現(xiàn)狀 ]2[80 年代以來(lái)，國(guó)外組合機(jī)床技術(shù)在滿足精度和效率要求的基礎(chǔ)上，正朝著綜合成套和具備柔性的方向發(fā)展。組合機(jī)床的加工精度、多品種加工的柔性以及機(jī)床配置的靈活多樣方面均有新的突破性進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床工作程序軟件化、工序高度集中、高效短節(jié)拍和多功能知道監(jiān)控。組合機(jī)床技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是：（1）廣泛應(yīng)用數(shù)控技術(shù)國(guó)外主要的組合機(jī)床生產(chǎn)廠家都有自己的系列化完整的數(shù)控組合機(jī)床通用部件,在組合機(jī)床上不僅一般動(dòng)力部件應(yīng)用數(shù)控技術(shù),而且?jiàn)A具的轉(zhuǎn)位或轉(zhuǎn)角、換箱裝置的自動(dòng)分度與定位也都應(yīng)用數(shù)控技術(shù),從而進(jìn)一步提高了組合機(jī)床的工作可靠性和加工精度。廣州標(biāo)致汽車公司由法國(guó)雷諾公司購(gòu)置的缸蓋加工生產(chǎn)線,就是由三臺(tái)自動(dòng)換箱組合機(jī)床組成的,其全部動(dòng)作均為數(shù)控,包括自動(dòng)上下料的交換工作臺(tái)、環(huán)形主軸箱庫(kù)、動(dòng)力部件和夾具的運(yùn)動(dòng),其節(jié)拍時(shí)間為 58 秒。（2）發(fā)展柔性技術(shù)80 年代以來(lái),國(guó)外對(duì)中大批量生產(chǎn),多品種加工裝備采取了一系列的可調(diào)、可變、可換措施,使加工裝備具有了一定的柔性。如先后發(fā)展了轉(zhuǎn)塔動(dòng)力頭、可換主軸箱等組成的組合機(jī)床;同時(shí)根據(jù)加工中心的發(fā)展,開(kāi)發(fā)了二坐標(biāo)、三坐標(biāo)模塊化的加工單元 ,并以此為基礎(chǔ)組成了柔性加工自動(dòng)線(FTL)。這種結(jié)構(gòu)的變化,既可以實(shí)現(xiàn)多品種加工要求的調(diào)整變化快速靈敏,又可以使機(jī)床配置更加靈活多樣。（3）發(fā)展綜合自動(dòng)化技術(shù)汽車工業(yè)的大發(fā)展,對(duì)自動(dòng)化制造技術(shù)提出了許多新的需求,大批量生產(chǎn)的高效率,要求制造系統(tǒng)不僅能完成一般的機(jī)械加工工序,而且能完成零件從毛坯進(jìn)線到成品下線的全部工序,以及下線后的自動(dòng)碼垛、裝箱等。德國(guó)大眾汽車公司 KASSEL 變速箱廠 1987 年投入使用的造價(jià) 9000 萬(wàn)馬克的齒輪箱和離合器殼生產(chǎn)線,就是這種綜合自動(dòng)化制造系統(tǒng)的典范。該系統(tǒng)由兩條相似對(duì)稱布置的自動(dòng)線組成,三班制工作,每條線日產(chǎn) 2000 件,節(jié)拍時(shí)間為 40 秒。全線由 12 臺(tái)雙面組合機(jī)床、18 臺(tái)三坐標(biāo)加工單元、空架機(jī)器人、線兩端的毛坯庫(kù)和三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)組成,可實(shí)現(xiàn) 3 種零件的加工。空架機(jī)器人完成工件下線的碼垛裝箱5工作。隨著綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了一批專門從事裝配、試驗(yàn)、檢測(cè)、清洗等裝備的專業(yè)生產(chǎn)廠家,進(jìn)一步提高了制造系統(tǒng)的配套水平。（4）進(jìn)一步提高工序集中程度國(guó)外為了減少機(jī)床數(shù)量,節(jié)省占地面積,對(duì)組合機(jī)床這種工序集中程度高的產(chǎn)品,繼續(xù)采取各種措施,進(jìn)一步提高工序集中程度。如采用十字滑臺(tái)、多坐標(biāo)通用部件、移動(dòng)主軸箱、雙頭鏜孔車端面頭等組成機(jī)床或在夾具部位設(shè)置刀庫(kù),通過(guò)換刀加工實(shí)現(xiàn)工序集中,從而可最大限度地發(fā)揮設(shè)備的效能,獲取更好的經(jīng)濟(jì)效益。1.3 機(jī)床設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容、要求1.3.1 設(shè)計(jì)的目的機(jī)床設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)，其目的在于通過(guò)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)機(jī)械變速傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使我們?cè)跀M定傳動(dòng)和變速的結(jié)構(gòu)方案過(guò)程中，得到設(shè)計(jì)構(gòu)思、方案的分析、結(jié)構(gòu)工藝性、機(jī)械制圖、零件計(jì)算、編寫技術(shù)文件和查閱資料等方面的綜合訓(xùn)練，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握基本的設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)基本的設(shè)計(jì)方法，并培養(yǎng)了自己具有初步的結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算能力。1.3.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容(1)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) (2)動(dòng)力設(shè)計(jì) (3)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (4)編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書1.3.3 設(shè)計(jì)要求評(píng)價(jià)機(jī)床性能的優(yōu)劣，主要是根據(jù)技術(shù)—經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)判定的。技術(shù)先進(jìn)合理，亦即“質(zhì)優(yōu)價(jià)廉”才會(huì)受到用戶的歡迎，在國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)上才有競(jìng)爭(zhēng)力。機(jī)床設(shè)計(jì)的技術(shù)—經(jīng)濟(jì)指標(biāo)可以從滿足性能要求、經(jīng)濟(jì)效益和人機(jī)關(guān)系等方面進(jìn)行分析。1.4 機(jī)床的設(shè)計(jì)步驟1.4.1 調(diào)查研究研究市場(chǎng)和用戶對(duì)設(shè)計(jì)機(jī)床的要求，然后檢索有關(guān)資料。其中包括情報(bào)、預(yù)測(cè)、實(shí)6驗(yàn)研究成果、發(fā)展趨勢(shì)、新技術(shù)應(yīng)用以及相應(yīng)的圖紙資料等。甚至還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)檢索技術(shù)查閱先進(jìn)國(guó)家的有關(guān)資料和專利等。通過(guò)對(duì)上述資料的分析研究，擬訂適當(dāng)?shù)姆桨?，以保證機(jī)床的質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，使用戶有較好的經(jīng)濟(jì)效益。1.4.2 擬定方案在制定方案時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：（1） 當(dāng)使用和制造出現(xiàn)矛盾時(shí)，應(yīng)先滿足使用要求，其次才是盡可能便于制造。要盡量用先進(jìn)的工藝和創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)；（2） 設(shè)計(jì)必須以生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，凡是未經(jīng)實(shí)踐考驗(yàn)的方案，必須經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明可靠后才能用于設(shè)計(jì)；（3） 繼承與創(chuàng)造相結(jié)合，盡量采用先進(jìn)工藝，迅速提高生產(chǎn)力，為實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化服務(wù)。注意吸取前人和國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上有所創(chuàng)造和發(fā)展。1.4.3 工作圖設(shè)計(jì)首先，選定工藝方案（確定零件在組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容及加工方法，選擇定位基準(zhǔn)和夾緊部位，決定工步和刀具種類及其結(jié)構(gòu)形式，選擇切削用量等） 、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?？傮w方案設(shè)計(jì)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)床聯(lián)系尺寸圖，編制生產(chǎn)率計(jì)算卡。其次，設(shè)計(jì)機(jī)床各專用部件正式總圖，如設(shè)計(jì)夾具裝配圖。設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)按設(shè)計(jì)程序作必要的計(jì)算和驗(yàn)算工作，并對(duì)第一、第二階段的數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)等作相應(yīng)的調(diào)整或修改。然后，整理機(jī)床有關(guān)部件與主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算書，編制各類零件明細(xì)表，編寫機(jī)床說(shuō)明書等技術(shù)文件。最后，對(duì)有關(guān)圖紙進(jìn)行工藝審查和標(biāo)準(zhǔn)化審查。7第二章 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)2.1 組合機(jī)床方案的制定2.1.1 制定工藝方案零件加工工藝將決定組合機(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)，必須計(jì)算分析被加工零件圖，并深入現(xiàn)場(chǎng)了解零件的形狀、大小、材料、硬度、剛度，加工部位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)加工精度，表面粗糙度，以及定位，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)所采用的環(huán)境和條件等等。并收集國(guó)內(nèi)外有關(guān)技術(shù)資料，制定出合理的工藝方案。根據(jù)被加工被零件（增壓器殼體）的零件圖（圖 2-1） ，加工兩個(gè)側(cè)面。2.1.2 確定組合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案(1)被加工零件的加工精度被加工零件需要在組合機(jī)床上完成的加工工序及應(yīng)保證的加工精度，是制造 機(jī)床方案的主要依據(jù)。增壓器殼體加工兩側(cè)面要求精度不高，可采用組合銑床，工件兩側(cè)面的位置精度為 0.1mm。采取提高機(jī)床原始制造精度和工件定位基準(zhǔn)精度并減少夾壓變形等措施。為此，機(jī)床通常采用銑削動(dòng)力頭，進(jìn)給采用機(jī)械工作臺(tái)，人工夾緊。被加工零件圖如圖 2-1 所示。8圖 2-1(2) 被加工零件的特點(diǎn)這主要指零件的材料、硬度加工部位的結(jié)構(gòu)形狀，工件剛度定位基準(zhǔn)面的特點(diǎn)，它們對(duì)機(jī)床工藝方案制度有著重要的影響。此增壓器殼體的材料是 HT350 硬度 HB170-241。采用兩側(cè)面同步加工，零件的剛度足夠，工件受力不大，振動(dòng)，及發(fā)熱變形對(duì)工件影響可以不計(jì)。一般來(lái)說(shuō)，頂面加工采用立式機(jī)床，立式機(jī)床適宜加工定基準(zhǔn)面是水平的且被加工面與基準(zhǔn)面平行的工件，而不適宜加工安裝不方便或高度較大的細(xì)長(zhǎng)工件。對(duì)大型箱體件采用單工位機(jī)床加工較適宜，而中小型零件則多采用多工位機(jī)床加工。此零件的加工特點(diǎn)是加工面與定位基準(zhǔn)平面是平行的，并且定位基準(zhǔn)面是水平的。頂面的加工面是水平的，采用單工位，因而適合選擇立式組合銑床。(3) 零件的生產(chǎn)批量零件的生產(chǎn)批量是決定采用單工位、多工位、自動(dòng)線或按中小批量生產(chǎn)特點(diǎn)設(shè)計(jì)組合機(jī)床的重要因素。按設(shè)計(jì)要求生產(chǎn)綱領(lǐng)為年生產(chǎn)量為 6 萬(wàn)件，從工件外形及輪廓尺寸，采用單軸頭，此工序在一臺(tái)機(jī)床上完成，以提高利用率。(4) 機(jī)床使用條件使用組合機(jī)床對(duì)對(duì)車間布置情況、工序間的聯(lián)系、使用廠的技術(shù)能力和自然條件等9一定的要求。在根據(jù)使用戶實(shí)際情況來(lái)選擇什么樣的組合機(jī)床。綜合以上所述：通過(guò)對(duì)箱蓋零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技術(shù)要求、定位、夾緊方式、工藝方法，并定出影響機(jī)床的總體布局和技術(shù)性能等方面的考慮，最終決定設(shè)計(jì)單軸頭單工位銑床。2.2 確定切削用量及選擇刀具2.2.1 選擇刀具由加工范圍即銑平面可選套式面銑刀或圓柱形銑刀，由于采用臥式銑床，所以選擇套式面銑刀。根據(jù)《金屬切削手冊(cè)》 ，為了減少磨損提高銑刀耐用度，提高加工面光潔度采取順銑主偏角為 90°。工件材料為鑄鐵選擇整體細(xì)齒，粗銑。2.2.2 銑削用量選擇從銑刀的磨損規(guī)律出發(fā)，銑削用量的選擇原則為：首先應(yīng)盡可能去較大的 t 及 B，然后盡可能去較大的 s 齒，最后才盡可能取較大的 v。在具體選擇切削用量時(shí)所涉及的因素很多，但總的來(lái)說(shuō)，但總的來(lái)說(shuō)半精銑時(shí)余量小，加工要求高，主要考慮銑刀的耐用度及切削力的影響。（1）銑削深度 t=0.3mm（2）當(dāng) t 選定后，應(yīng)盡可能取較小的每齒進(jìn)給量， s 齒=0.12mm/z（3）當(dāng)銑削深度及每齒進(jìn)給量選定后應(yīng)在保證正常的銑刀耐用度及在機(jī)床動(dòng)力和剛性允許的條件下，進(jìn)可能取較大的銑削速度 Vc,查表得 Vc=70m/min再應(yīng)用下列公式將所需關(guān)鍵量求出計(jì)算公式X= n= S 分 = SZZn α=XS zsinΦDB??360v1A=tB p= N=81.0a?81.0sin62XAKpHB分求得 n=76.4r/minS 分=397.3mm/min S 齒=0.2mm/zN=7KW102.3 銑兩側(cè)面組合機(jī)床總設(shè)計(jì)“三圖一卡”的編制內(nèi)容包括：繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖、編制生產(chǎn)率卡。2.3.1 被加工零件工序圖1、被加工零件工序圖的作用及內(nèi)容被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示一臺(tái)組合機(jī)床完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用的定位基準(zhǔn)、夾具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成品狀況的圖紙，它不能用用戶提供的圖紙代替，而是在原零件圖基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床的加工的內(nèi)容，加上必要的說(shuō)明繪制成的。它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也是制造、使用、檢驗(yàn)和調(diào)整機(jī)床的重要技術(shù)文件。增壓器殼體加工零件工序圖如 2－2 所示。圖上主要內(nèi)容：（1）被加工零件的形狀，主要外廓尺寸和本機(jī)床要加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形位精度等技術(shù)要求，以及對(duì)上道工序的技術(shù)要求等。（2）本工序所選定的定位基準(zhǔn)、夾緊部位及夾緊方向。（3）加工時(shí)如需要中間向?qū)?，?yīng)表示出工件與中間向?qū)в嘘P(guān)部位結(jié)構(gòu)和尺寸，以便檢查工件、夾具、刀具之間是否相互干涉。（4）被加工零件的名稱、編號(hào)、材料、硬度及被加工部位的加上余量等。2、繪制被加工零件工序圖的注意事項(xiàng)（1）為了使被加工零件工序圖清晰明了，一定要圖出被本機(jī)床的加工內(nèi)容。繪制時(shí)，應(yīng)按一定的比例，選擇足夠的視圖及剖視圖，突出加工部位（用粗實(shí)線） ，并把零件輪廓及與機(jī)床、夾具設(shè)計(jì)有關(guān)部位（用細(xì)實(shí)線）表清楚，凡本道工序保證的尺寸、角度等，均應(yīng)在尺寸數(shù)值下方面用粗實(shí)線標(biāo)記。如圖 2－2 中加工用定位基準(zhǔn)，機(jī)械夾壓位置及方向，輔助支承均須用規(guī)定的符號(hào)表示出來(lái)。11圖 2－2 被加工零件工序圖附注：1.被加工零件名稱及編號(hào)：增壓器殼體；2材料及硬度：灰鑄鐵 HT21-40 JB307-62 HB170~241；（2）加工部位的位置尺寸應(yīng)由定位基準(zhǔn)注起，為便于加工及檢查，尺寸應(yīng)采用直角坐標(biāo)系標(biāo)出，而不采用極坐標(biāo)，但有時(shí)因所選定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，則須對(duì)加工部位要求位置尺寸精度進(jìn)行分析換算。2.3.2 加工示意圖圖 2－3 加工示意圖1、加工示意圖的作用和內(nèi)容加工示意圖是被加工零件工藝方案在圖樣上的反映，表示被加工零件在機(jī)床上的加工過(guò)程，刀具的布置以及工件、夾具、刀具的相對(duì)位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等，是刀具、夾具、動(dòng)力箱、電氣和機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇動(dòng)力部件的主要依據(jù)，是整臺(tái)組合機(jī)床布局形式的原始要求，也是調(diào)整機(jī)床和刀具所必需的重要文件。圖 2－3 為臥式銑兩側(cè)面加工示意圖。12在圖上應(yīng)標(biāo)注的內(nèi)容：（1）機(jī)床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程。（2）工件、夾具、刀具及多軸箱端面之間的距離等。（3）主軸的結(jié)構(gòu)類型，尺寸及外伸長(zhǎng)度；刀具類型，數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸，刀具應(yīng)按加工終了位置繪制。2、繪制加工示意圖之前的有關(guān)計(jì)算（1）刀具的選擇 刀具選擇考慮加工尺寸精度、表面粗糙度、切削的排除及生產(chǎn)率要求等因素。刀具的選擇前已述及，此處就不在追述了。（2）確定加工示意圖的聯(lián)系尺寸從保證加工終了時(shí)主軸箱端面到工件端面間距離最小來(lái)確定全部聯(lián)系尺寸，加工示意圖聯(lián)系尺寸的標(biāo)注如圖 2－3 所示。（6）工作進(jìn)給長(zhǎng)度的確定 工作進(jìn)給長(zhǎng)度由加工側(cè)面長(zhǎng)與刀盤直徑兩方面得出，這里取 326mm （7）快進(jìn)長(zhǎng)度的確定 考慮實(shí)際加工情況，在未加工之前，保證工件表面與刀尖之間有足夠的工作空間。這里取快速退回行程為 444mm，快退長(zhǎng)度等于快速引進(jìn)與工作工進(jìn)之和，因此快進(jìn)長(zhǎng)度 118mm132.3.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖圖 2－8 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖1、聯(lián)系尺寸圖的作用和內(nèi)容一般來(lái)說(shuō)，組合機(jī)床是由標(biāo)準(zhǔn)的通用部件——?jiǎng)恿ο?、?dòng)力滑臺(tái)、底座加上專用部件——多軸箱、刀、輔具系統(tǒng)、夾具、液、電、冷卻、潤(rùn)滑、排屑系統(tǒng)組合而成。聯(lián)系尺寸圖用來(lái)表示機(jī)床各組成部件的相互裝配和運(yùn)動(dòng)關(guān)系，以檢驗(yàn)機(jī)床各部件的相對(duì)位置及尺寸聯(lián)系是否滿足要求，通用部件的選擇是否合適，并為進(jìn)一步開(kāi)展主軸箱、夾具等專用部件、零件的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。聯(lián)系尺寸圖也可以看成是簡(jiǎn)化的機(jī)床總圖，它表示機(jī)床的配置型式及總體布局。如圖 2－4 所示，機(jī)床聯(lián)系尺寸圖的內(nèi)容包括機(jī)床的布局形式，通用部件的型號(hào)、規(guī)格、動(dòng)力部件的運(yùn)動(dòng)尺寸和所用電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)、工件與各部件間的主要聯(lián)系尺寸，專用部件的輪廓尺寸等。2、選用動(dòng)力部件選用動(dòng)力部件主要選擇型號(hào)、規(guī)格合適的動(dòng)力滑臺(tái)、動(dòng)力箱。（1）滑臺(tái)的選用 通常，根據(jù)滑臺(tái)的驅(qū)動(dòng)方式、所需進(jìn)給力、進(jìn)給速度、最大行程長(zhǎng)度和加工精度等因素來(lái)選用合適的滑臺(tái)。141）驅(qū)動(dòng)形式的確定 根據(jù)對(duì)液壓滑臺(tái)和機(jī)械滑臺(tái)的性能特點(diǎn)比較，并結(jié)合具體的加工要求，使用條件選擇型號(hào) 1XG40 銑削機(jī)械工作臺(tái) 2）確定進(jìn)給速度 機(jī)械滑臺(tái)的工作進(jìn)給速度規(guī)定一定范圍內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)速，對(duì)液壓滑臺(tái)確定切削用量時(shí)所規(guī)定的工作進(jìn)給速度應(yīng)大于滑臺(tái)最小工作進(jìn)給速度的 0.5～1 倍;液壓進(jìn)給系統(tǒng)中采用應(yīng)力繼電器時(shí)，實(shí)際進(jìn)給速度應(yīng)更大一些。本系統(tǒng)中進(jìn)給速度=n·f=267.36mm/min 。所以選擇型號(hào) 1XG40 銑削機(jī)械工作臺(tái) ，工作進(jìn)給速度范圍vf160-2000mm/min，快速速度 7m/min 。3）確定滑臺(tái)行程 滑臺(tái)的行程除保證足夠的工作行程外，還應(yīng)留有前備量和后備量。前備量的作用是動(dòng)力部件有一定的向前移動(dòng)的余地，以彌補(bǔ)機(jī)床的制造誤差以及刀具磨損后能向前調(diào)整，取行程 L＝444mm。綜合上述條件，確定選擇型號(hào) 1XG40 銑削機(jī)械工作臺(tái)。（2）銑削頭的選用 銑削頭主要依據(jù)銑削刀盤所需的電動(dòng)機(jī)功率來(lái)選用，p＝7.5kw其中動(dòng)力箱的電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)大于計(jì)算功率。2、確定裝料高度裝料高度指工件安裝基面至機(jī)床底面的垂直距離，在現(xiàn)階段設(shè)計(jì)組合機(jī)床時(shí)，裝料高度可視具體情況在 H＝580～1060mm 之間選取，本系統(tǒng)取裝料高度為 1060mm。3、底座輪廓尺寸底座的輪廓尺寸要滿足裝料高度的需要。因此，中間底座采用側(cè)底座 1CC32。2.3.4 生產(chǎn)率計(jì)算卡 [1]生產(chǎn)率計(jì)算卡是反映所設(shè)計(jì)機(jī)床的工作循環(huán)過(guò)程、動(dòng)作時(shí)間、切削用量、生產(chǎn)率、負(fù)荷率等技術(shù)文件，通過(guò)生產(chǎn)率計(jì)算卡，可以分析擬定的方案是否滿足用戶對(duì)生產(chǎn)率及負(fù)荷率的要求。計(jì)算如下：切削時(shí)間： T 切 = L/vf= 473/397.3=1.19 min式中：T 切 ——機(jī)加工時(shí)間（min）L——工進(jìn)行程長(zhǎng)度（mm）vf—— 刀具進(jìn)給量（mm/min）15輔助時(shí)間 T 輔 = +t 移 +t 裝fkvL43?= (630+157)/7000+0.1+1.5= 1.712min式中：L 3、L 4 ——分別為動(dòng)力部件快進(jìn)、快退長(zhǎng)度（mm）vfk ——快速移動(dòng)速度（mm/min）t 移 ——工作臺(tái)移動(dòng)時(shí)間（min）,一般為 0.05～0.13min,取 0.1 mint 裝 ——裝卸工件時(shí)間（min）一般為 0.5～1.5min,取 1.5min機(jī)床生產(chǎn)率 Q1 = 60/T 單= 60/（T 切 +T 輔 ）=60/（1.19 +1.712）=20.68 件/h機(jī)床負(fù)荷率按下式計(jì)算 η= Q 1/Q×100%= Q1tk/A×100%=20.68×1950/60000×100%=67%式中：Q——機(jī)床的理想生產(chǎn)率（件 /h）A——年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件）tk——年工作時(shí)間，單班制工作時(shí)間 tk =1950h表 2－5 生產(chǎn)率計(jì)算卡圖號(hào) 毛坯種類 鑄件名稱 增壓器殼體 毛坯重量被加工零件材料 HT21-40 JB297-62 硬度 HB170-241工序名稱 增壓器殼體銑兩側(cè)面 工序號(hào) 工時(shí)/min序號(hào)工步名稱工作行程/mm切速/（m·min -1）進(jìn)給量/（ mm·r-1）進(jìn)給量/（mm·min -1）工進(jìn)時(shí)間輔助時(shí)間1 按裝工件 0.5162 工件定位夾緊 0.253 X 軸快進(jìn) 157 7000 0.0074 X 軸工進(jìn) 473 60 5.4 397.3 1.195 X 軸快退 120 7000 0.016 工件松開(kāi) 0.257 卸下工件 0.5累計(jì) 1.19 1.712單件總工時(shí) 2.634機(jī)床生產(chǎn)率 20.68 件/h理論生產(chǎn)率 30.86 件/h備注1、主軸轉(zhuǎn)速 76.4r/min2、一次安裝加工完一個(gè)工件負(fù)荷率 67%17第三章 組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì)3.1 組合機(jī)床夾具概述3.1.1 組合機(jī)床的夾具設(shè)計(jì)特點(diǎn)夾具是組合機(jī)床的重要組成部件，是根據(jù)機(jī)床的工藝和結(jié)構(gòu)方案的具體要求而專門設(shè)計(jì)的。它用于實(shí)現(xiàn)被加工零件的準(zhǔn)確定位，夾緊，刀具的導(dǎo)向，以及裝卸工件時(shí)的限位等作用。組合機(jī)床夾具和一般夾具所起的作用看起來(lái)好像很接近，但其結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要求卻有著很顯著的甚至根本的區(qū)別。組合機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)和性能，對(duì)組合機(jī)床配置方案的選擇，有很大的影響。有以下的一些特點(diǎn)：1）一般的機(jī)床夾具是作為機(jī)床輔助機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的，而組合機(jī)床夾具是機(jī)床的主要組成部分。2）組合機(jī)床夾具和機(jī)床其他部件有及其密切的聯(lián)系。正確解決他們直徑的關(guān)系，是保證組合機(jī)床的工作可靠和使用性能良好的重要條件之一，而且?jiàn)A緊的結(jié)構(gòu)也要按這些部件的具體要求來(lái)確定。3）由于組合機(jī)床常常是多刀，多面和多工序同時(shí)加工，會(huì)產(chǎn)生很大的切削力和振動(dòng)。因此，組合機(jī)床夾具必須具有良好的剛性和足夠的夾緊力，以保證在整個(gè)加工過(guò)程中工件不產(chǎn)生任何的位移，同時(shí)，也不容許工件產(chǎn)生不應(yīng)該的變形。4）組合機(jī)床夾具是保證加工精度的關(guān)鍵部件，其制造，設(shè)計(jì)，調(diào)整都有嚴(yán)格的要求。5）組合機(jī)床夾具應(yīng)便于實(shí)現(xiàn)定位和夾緊的自動(dòng)化，并有動(dòng)作完成的檢查信號(hào)；保證切屑從加工空間自動(dòng)排除；便于觀察和檢查，便于更換和維修。此外，不要把組合機(jī)床夾具和組合夾具混淆起來(lái)，組合夾具是在萬(wàn)能機(jī)床上為了完成某一道工序的加工，用一些標(biāo)準(zhǔn)的和通用的元件組裝的定位夾緊機(jī)構(gòu)。用完后，這些元件可重新組合成新的夾具。而組合機(jī)床夾具不便于改裝。按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，組合機(jī)床夾具可分為單工位和多工位夾具兩大類。183.1.2 組合機(jī)床的夾具的設(shè)計(jì)過(guò)程1．研究分析所要設(shè)計(jì)夾具的原始數(shù)據(jù)和要求。因?yàn)樵跀M定組合機(jī)床工藝和結(jié)構(gòu)方案時(shí)，對(duì)夾具的結(jié)構(gòu)型式和主要性能已提出了原則要求，在具 體設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該認(rèn)真分析被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工藝安排、加工方法和機(jī)床特點(diǎn)、刀具和導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)要求。2．?dāng)M定夾具結(jié)構(gòu)方案和進(jìn)行必要的計(jì)算。根據(jù)機(jī)床總體設(shè)計(jì)中確定的工件定位基面，夾壓位置，加工方法和刀具導(dǎo)向方式等制定總體方案。3．機(jī)床夾具總圖和零件圖的設(shè)計(jì)。3.2 定位支承系統(tǒng)定位支承系統(tǒng)主要由定位支承和一些限位元件組成。3.2.1 定位方案在組合機(jī)床上加工時(shí)，必須使被加工零件對(duì)刀具及其導(dǎo)向保持正確的相對(duì)位置，這要靠夾具的定位支承系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。定位支承系統(tǒng)除了用于確定被加工零件的位置外，還要承受被加工零件的重量和壓力，有時(shí)還要承受切削力。本次設(shè)計(jì)所加工的零件為汽車減速箱，屬于箱體類零件，一般采用“一面兩銷”的定位方案， “一面兩銷”的方案容易實(shí)現(xiàn)定位的自動(dòng)化，廣泛用在大批量的生產(chǎn)實(shí)際中。故本次夾具設(shè)計(jì)選擇“一面兩銷”的定位方法要好。1．定位銷的設(shè)計(jì)采用手動(dòng)伸縮式定位銷。由夾具體一側(cè)手柄搖動(dòng)控制兩銷伸縮，實(shí)現(xiàn)工件的加工定位。定位銷選擇標(biāo)準(zhǔn)件，見(jiàn)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》中 GB2204-80,定位銷的基本尺寸 d 根據(jù)工藝孔的大小選擇,d=20。2.支承板的設(shè)計(jì)工件以底面定位，采用兩個(gè)長(zhǎng)支承板用于輔助支撐，四個(gè)短支撐板用于工件推進(jìn)退出保持裝料高度。由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ，選擇標(biāo)準(zhǔn)的支承板。B32X180 GB2236-80。支承板放在加工過(guò)的凸臺(tái)面上。193.2.2 定位銷的控制定位銷采用專門的定位液壓缸來(lái)控制。液壓缸為前法蘭式油缸。油缸安裝在夾具體的側(cè)面。推桿與活塞桿的連接采用球面連接，可以避免因推桿的歪斜而使活塞桿卡住。定位銷的伸縮控制采用一系列的推桿和撥桿來(lái)實(shí)現(xiàn)。其伸縮的長(zhǎng)度由左右的兩個(gè)擋圈來(lái)調(diào)整，在液壓自動(dòng)定位的同時(shí)，還有電氣反饋裝置，當(dāng)伸縮到了應(yīng)在的位置時(shí)，通過(guò)反饋裝置來(lái)控制液壓回路，實(shí)現(xiàn)定位銷的自定位。 [15]3.2.3 定位誤差計(jì)算圓柱銷：孔徑 ，公差為 ；201?D270.1?TD銷徑 ，公差為 ；d8d最小間隙 6.1?削邊銷：孔徑 ，公差為 ；20?D270.?TD銷徑 ，公差為 ；d1d最小間隙 34.2?圓柱銷與孔之間的最大間隙： 106.8.70.16.11 ?????TdD?削邊銷：在 x 方向上 .11?Td?在 y 方向上 081702.43.22 ?????D綜合誤差孔 1、2 的中心偏移誤差組合起來(lái)，將引起工件的兩種定位誤差：（1）縱向定位誤差：即在兩孔連線方向的最大可能移動(dòng)量為 滿足定位要求。160.11????Tdx? 308.25.3??（2）角度定位誤差：即工件繞 的最大偏移角 θ，由于角度很小可近似為21O和200284.51.6. 2211212??? ????LTDdTLtgYy????滿足定位的要求。 [13]3.3 夾緊機(jī)構(gòu)3.3.1 夾緊方案為了使裝夾簡(jiǎn)便，滿足夾緊力需要，采用壓板加緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)工件夾緊。這種機(jī)構(gòu)在生產(chǎn)中使用極為普遍，具有夾緊行程大，自鎖性能好，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。3.3.2 夾緊力的計(jì)算為了使工件在切削加工中，在夾具的定位保持穩(wěn)定，就必須有足夠的加緊力，使工件定位不會(huì)發(fā)生變化。而且為選擇合適的夾緊機(jī)構(gòu)，就一定要知道所需的夾緊力的大小。計(jì)算夾緊力時(shí)，通常將夾具和工件看作一個(gè)剛性系統(tǒng)，以簡(jiǎn)化計(jì)算。根據(jù)工件在切削力和夾緊力作用下處于靜力平衡，算出總的切削力，再乘以安全系數(shù) K，就是可能的最大切削力。如圖 3-1，在總的切削力的作用下工件不會(huì)移動(dòng)，在設(shè)計(jì)中采用從工件的上面施加兩個(gè)夾緊力，在壓力下，工件和支撐板產(chǎn)生一靜摩察力，且這個(gè)靜摩察力大于最大的切削力。21圖 3-1由前知主軸的總切削力 P：P=189.5×9.8=1857.1N由于夾緊力與切削力分力方向垂直，所以要使工件能不移動(dòng)，所需夾緊力 Wk 為：（F1+F2)×μ=P其中：μ 為摩擦系數(shù)，取為 0.5算得 F1=F2=1857N [1]則螺柱受力：F=165F1/95=3225N查?機(jī)械設(shè)計(jì)?可得22螺栓力 F=3225N又廠里扳手一般比為 20，則扳手受力為 3225/20=161.25N。此力完全可由人力達(dá)成，所以此設(shè)計(jì)滿足要求。總結(jié)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們走上工作崗位之前最后的一次演練機(jī)會(huì)，它將為我們今后勝任工作打下良好的基礎(chǔ)，為我們提高自身的設(shè)計(jì)能力提供了一個(gè)難能可貴的平臺(tái)。本課題開(kāi)發(fā)研制的兩面銑組合機(jī)床，用于加工增壓器殼體的兩個(gè)側(cè)面。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，針對(duì)加工過(guò)程中存在的難點(diǎn)進(jìn)行了攻關(guān)。在鉆床的設(shè)計(jì)上采取了一系列的措施，保證了被加工面的加工精度。主要完成了以下工作：1、對(duì)增壓器殼體兩側(cè)面的加工工藝進(jìn)行了分析研究，明確了兩側(cè)面加工的技術(shù)要求和工藝要點(diǎn)。2、恰當(dāng)?shù)剡x擇了機(jī)床的切削參數(shù)，銑削頭及機(jī)械滑臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。3、根據(jù)通用、經(jīng)濟(jì)的原則，選擇了刀具，滿足了工藝的需要。設(shè)計(jì)的銑削組合機(jī)床，保證了加工面的生產(chǎn)質(zhì)量，加工成本大幅下降。23本項(xiàng)工作還有許多值得完善的地方，例如：效率較低；自動(dòng)化程度有待提高等問(wèn)題。這些問(wèn)題通過(guò)改進(jìn)設(shè)計(jì)、完善工藝、現(xiàn)場(chǎng)的不斷實(shí)踐、總結(jié)，必將會(huì)得到進(jìn)步的提高。在這里最要感謝的是我的指導(dǎo)老師唐通鳴和李志揚(yáng)老師，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)任務(wù)，同時(shí)也學(xué)到許多道理。為我更好的走向工作崗位打下基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)[1] 徐旭東、周菊琪主編 《現(xiàn)代組合機(jī)床技術(shù)及其發(fā)展》 中國(guó)機(jī)械工程.1995 年第 6 卷第 3 期[2] 佟璞瑋主編 《組合機(jī)床行業(yè)概況及今后發(fā)展對(duì)策》 、 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Millward, The application of tolerance analysis to the theoretical and experimental evaluation of a CNC corner-drilling operation, Journal of Materials Processing Technology 170 (2005) 284–297致 謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)完成之際，首先感謝我的指導(dǎo)老師老師，他們廣博的知識(shí)、豐富的見(jiàn)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度使我受益匪淺，我深深感到自己在這幾年里取得的進(jìn)步離不開(kāi)老師們的悉心指導(dǎo)、關(guān)心和鼓勵(lì)。本次設(shè)計(jì)的題目由指導(dǎo)老師審題，并提出了有益的建議和意見(jiàn)。在本課題的設(shè)計(jì)過(guò)程中得到他們?nèi)χ笇?dǎo)，他們從本文的寫作內(nèi)容、版式編排等各方面多次給予了詳細(xì)的指導(dǎo)，對(duì)本文所涉及項(xiàng)目的實(shí)施、機(jī)床的設(shè)計(jì)、工藝的改進(jìn)及組合機(jī)床的設(shè)計(jì)制造等給予了大量的幫助，并向我們提供了相關(guān)參考資料提出了很好的意見(jiàn)和建議，使得本文得以成稿，在此表示衷心的感謝!另外，向本文引用、轉(zhuǎn)載過(guò)資料的文獻(xiàn)作者表示感謝。經(jīng)過(guò)三個(gè)月的不斷努力和老師同學(xué)的幫助下，從一開(kāi)始的分析設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱資料，分析比較，設(shè)計(jì)計(jì)算，到方案的確定，著手設(shè)計(jì)以及最后設(shè)計(jì)說(shuō)明書編寫，25終于完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的所有工作。最后還要感謝的，也是最應(yīng)該感謝的是機(jī)械工程學(xué)院，學(xué)院讓我們有這么好的學(xué)習(xí)條件。通過(guò)四年的學(xué)習(xí)，讓我們成為有用之才；也是學(xué)院給我們了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)，讓我們?cè)谧呱瞎ぷ鲘徫恢昂煤玫腻憻捯幌伦约?。由于我的水平有限，加上時(shí)間倉(cāng)促，設(shè)計(jì)中的疏漏及錯(cuò)誤之處再所難免，懇請(qǐng)老師，讀者批評(píng)指正，提出寶貴意見(jiàn)。