893 鉆孔組合機(jī)床設(shè)計

893 鉆孔組合機(jī)床設(shè)計,鉆孔,組合,機(jī)床,設(shè)計 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 1摘 要組合機(jī)床是以通用部件作為基礎(chǔ)，配以按工件特定形狀和加工工藝設(shè)計的專用主軸箱和夾具，組成的半自動或自動專用機(jī)床。組合機(jī)床是一種專用高效自動化技術(shù)裝備，目前，它是大批量機(jī)械產(chǎn)品實現(xiàn)高效、 高質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性生產(chǎn)的關(guān)鍵裝備，因而被廣泛應(yīng)用于許多工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。在大批量生產(chǎn)的機(jī)械工業(yè)部門，大量采用的設(shè)備是組合機(jī)床。因此，組合機(jī)床及其自動線的技術(shù)性能和綜合自動化水平，在很大程度上決定了這些工業(yè)部門產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)生產(chǎn)組織的結(jié)構(gòu)，也在很大程度上決定了企業(yè)產(chǎn)品的競爭力。礦車輪在礦山機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域用途極為廣泛。而本題目就包含了這兩種在機(jī)械領(lǐng)域都有著重要用途的設(shè)備。礦車輪鉆孔組合機(jī)床設(shè)計是一個復(fù)雜的畢業(yè)設(shè)計。該零件（礦車輪）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此零件毛坯采用灰鑄鐵鑄造成形，題目要求設(shè)計鉆三個 M10 螺孔 的組合機(jī)床。組合機(jī)床設(shè)計過程復(fù)雜，需要查閱資料很多，所以在設(shè)計時盡量使加工簡單，但又不影響加工質(zhì)量，同時使各工序盡量集中，發(fā)揮組合機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)，同時使各種誤差減小到最低限度。 關(guān)鍵詞：組合機(jī)床、夾具、多軸箱、傳動軸、三圖一卡攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 2一、緒 論1.1 課題背景1.1.1 國內(nèi)組合機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀近年來，隨著數(shù)控技術(shù)，電子技術(shù)，計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，組合機(jī)床的服務(wù)對象已經(jīng)由過去的農(nóng)用機(jī)械，載貨汽車向以轎車工業(yè)為重點(diǎn)的轉(zhuǎn)移，組合機(jī)床行業(yè)開展了針對轎車零件關(guān)鍵工藝研究開發(fā)的科研攻關(guān)，采取引進(jìn)技術(shù)，合作生產(chǎn)和自行開發(fā)相結(jié)合；組合機(jī)床也由過去的剛性組合機(jī)床向具有一定柔性，可實現(xiàn)多品種加工方向的變化,先后開發(fā)了轉(zhuǎn)塔組合機(jī)床 ,主軸移動式組合機(jī)床,自動更換主軸箱式組合機(jī)床,同時又應(yīng)用數(shù)控技術(shù)發(fā)展了三坐標(biāo)加工單元等數(shù)控組合機(jī)床,把純剛性的設(shè)備變?yōu)榫哂幸欢ㄈ嵝?可變可調(diào)的裝備；組合機(jī)床的加工精度以過去多完成粗加工，半精加工向精加工方向轉(zhuǎn)化。組合機(jī)床行業(yè)開發(fā)了針對汽車發(fā)動機(jī)五大件加工的關(guān)鍵工藝設(shè)備，使行業(yè)在精加工機(jī)床的品種上有了較大擴(kuò)充，為提供成套設(shè)備創(chuàng)造了條件；組合機(jī)床制造技術(shù)由過去的以機(jī)加工為主的單機(jī)及自動化向綜合成套方向轉(zhuǎn)換，加強(qiáng)了相應(yīng)配套技術(shù)與產(chǎn)品的研究開發(fā)，行業(yè)的已經(jīng)初步具備了向用戶提供自毛坯上線，經(jīng)機(jī)械加工和非機(jī)械加工至成品下線的成套技術(shù)裝備，包括整個車間的切屑和冷卻處理系統(tǒng)；組合機(jī)床的控制技術(shù)由傳統(tǒng)的程序控制技術(shù)向數(shù)控，計算機(jī)管理與監(jiān)控方向發(fā)展。組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的組合機(jī)床的控制技術(shù)，已完成了由接觸-繼電器控制向可編程控制的轉(zhuǎn)變，從而大大的提高了組合機(jī)床的可靠性，故障率大為降低；組合機(jī)床的開發(fā)已經(jīng)又過去的人工設(shè)計轉(zhuǎn)向計算機(jī)輔助設(shè)計。組合機(jī)床行業(yè)大力推行 CAD，為提高設(shè)計速度，保證設(shè)計質(zhì)量，縮短供貨周期創(chuàng)造了有利的條件。國內(nèi)該行業(yè)雖然取得了很大的進(jìn)步與發(fā)展，但是，在制造技術(shù)高速發(fā)展上的今天，由于基礎(chǔ)比較薄弱，從整體看，與國外先進(jìn)水平與國內(nèi)的用戶的要求還存在一定的差距，主要表現(xiàn)在產(chǎn)品的可靠性太差，難以適應(yīng)大批量生產(chǎn)的需要，可調(diào)可變性，柔性較差，缺少必要的適應(yīng)多種加工的新產(chǎn)品，系統(tǒng)化，通攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3用化，模塊化程度底，致使制造周期過長，滿足不了用戶的要求，科學(xué)管理，成本控制水平不高，在市場上缺乏競爭力等不足之。1.1.2 組合機(jī)床的發(fā)展趨勢(1)、高速化：由于機(jī)構(gòu)各組件分工的專業(yè)化，在專業(yè)主軸廠的開發(fā)下，主軸高速化日益普及。過去只用于汽車工業(yè)高速化的機(jī)種（每分鐘 1.5 萬轉(zhuǎn)以上的機(jī)種） ，現(xiàn)在已成為必備的機(jī)械產(chǎn)品要件。　(2)、精密化：由于各組件加工的精密化，微米的誤差已不是問題。以電腦輔助生產(chǎn)（CAM）系統(tǒng)的發(fā)展帶動數(shù)控控制器的功能越來越多。(3)、高效能：對機(jī)床高速及精密化要求的提高導(dǎo)致了對加工工件制造速度的要求提高。同時，由于產(chǎn)品競爭激烈，產(chǎn)品生命周期縮短，模具的快速加工已成為縮短產(chǎn)品開發(fā)時間所必須具備的條件。對制造速度的要求致使加工模具的機(jī)床向著高效能專業(yè)化機(jī)種發(fā)展。(4) 、系統(tǒng)化：機(jī)床已逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)化產(chǎn)品?，F(xiàn)在可以用一臺電腦控制一條生產(chǎn)線的作業(yè)，不但可縮短產(chǎn)品的開發(fā)時間，還可以提高產(chǎn)品的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量。(5) 、復(fù)合化：產(chǎn)品外觀曲線的復(fù)雜化致使模具加工技術(shù)必須不斷升級，機(jī)床五軸加工、六軸加工已日益普及，機(jī)床加工的復(fù)合化已是不可避免的發(fā)展趨勢。1.2 課題的提出及其意義機(jī)床工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)特別是現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的戰(zhàn)略地位。對我國而言，機(jī)床工業(yè)不僅僅具有重要的經(jīng)濟(jì)意義，而且還具有重要的國防戰(zhàn)略意義。研究機(jī)床工業(yè)的特點(diǎn)，有助于我們了解機(jī)床工業(yè)的特殊規(guī)律，從而找到適合我國國情的機(jī)床工業(yè)發(fā)展之路。機(jī)床工業(yè)的發(fā)展帶動了制造業(yè)和工業(yè)的發(fā)展。對一個國家而言，本土的機(jī)床工業(yè)與本土的制造業(yè)及工業(yè)緊密相連，高水平的本土機(jī)床工業(yè)有助于提升本土制造業(yè)及工業(yè)的水平。機(jī)床工業(yè)與一個國家的工業(yè)競爭力、制造業(yè)發(fā)展水平緊密相關(guān)，本國的機(jī)床工業(yè)水平越高，工業(yè)和制造業(yè)競爭力越強(qiáng)。我國工業(yè)競爭力和制造業(yè)發(fā)展水平不高，一定程度上是與我國機(jī)床工業(yè)發(fā)展水平不高相聯(lián)系的。加快我國機(jī)床工業(yè)的發(fā)展，提高我國機(jī)床工業(yè)技術(shù)和管理水平，將有利于我國工業(yè)和制造業(yè)發(fā)展。所以對機(jī)床的研究設(shè)計意義是極其重大的。攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4畢業(yè)設(shè)計是高等教育體系中非常重要的環(huán)節(jié)，它可以檢驗自己對專業(yè)知識理解與掌握的程度，也可以提高自己綜合運(yùn)用所學(xué)知識的能力，也能在分析問題和解決問題的過程中學(xué)到更多新的知識。就我個人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導(dǎo)。1.3 設(shè)計任務(wù)及其要求設(shè)計題目所給的是礦車輪端面鉆孔組合機(jī)床設(shè)計。其設(shè)計任務(wù)及其要求有：（1）在保證滿足各項技術(shù)要求的前提下，力求結(jié)構(gòu)簡單、先進(jìn)和合理，動作準(zhǔn)確可靠，便裝拆維修，操作安全可靠；（2）設(shè)計內(nèi)容包括：組合機(jī)床設(shè)計、夾具設(shè)計；（3）零件盡可能的采用標(biāo)準(zhǔn)件；（4）在結(jié)構(gòu)方案和有關(guān)尺寸確定后，繪制出裝配圖和零件圖；（5）繪制零件圖包括結(jié)構(gòu)圖形、尺寸、公差、形位公差和表面粗糙度值；尺寸表注要注意基準(zhǔn)和完整；必須注明必要的技術(shù)要求；（6）掌握必要的機(jī)械零件的設(shè)計和加工工藝的有關(guān)知識；（7）熟悉機(jī)械制圖、配合與公差、機(jī)械原理、金屬材料等方面的有關(guān)知識。攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 5二、零件分析2.1 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其技術(shù)要求被加工零件的材料為灰口鑄鐵 ZG270-500，室溫下的力學(xué)性能 ≥500，加bs工部位及其要求為：在面上加工 3 個 M10 螺孔，并且這 3 個螺孔是沿 φ130 圓周方向性三等分平均分布。表面粗糙度 Ra 為 25 。m2.2 零件的生產(chǎn)批量與機(jī)床的使用條件2.2.1 零件的生產(chǎn)批量由生產(chǎn)綱領(lǐng)知（考慮廢品及備品率）年產(chǎn)量 1 萬件，單班制生產(chǎn)。零件的生產(chǎn)批量是決定采用單工位，多工位或自動線，還是按中小批量設(shè)計組合機(jī)床的重要因素，被加工零件的生產(chǎn)批量越大，工序安排一般趨于分散，而且其粗，精加工應(yīng)分別在不同的機(jī)床上完成，以保證加工精度，但對于中小批量生產(chǎn)的情況，則力求減少機(jī)床臺數(shù)，此時應(yīng)將工序盡量集中在一臺或少數(shù)幾臺機(jī)床上進(jìn)行，以提高機(jī)床的利用率，本課題要求年產(chǎn)量為 1 萬臺，結(jié)合實際情況，考慮零件的大小，形狀，應(yīng)屬于中小批量的生產(chǎn)規(guī)模，所以宜采用組合機(jī)床。2.2.2 機(jī)床的使用條件（1）車間布置情況 車間內(nèi)零件輸送滾道的高度將影響機(jī)床的裝料高度，當(dāng)工件輸送滾道穿過機(jī)床時，機(jī)床應(yīng)設(shè)計為通過式，且配置不能超過三面，同時，裝卸工件只能推進(jìn)拉出，機(jī)床通常不能安裝中間導(dǎo)向，如果車間面積有限，則要限制機(jī)床輪廓尺寸，此外，生產(chǎn)線的工藝流程方向，機(jī)床在車間的安裝位置等對機(jī)床配置方案也有一定的影響。攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 6（2）工藝間的聯(lián)系 工件到組合機(jī)床加工前，毛坯或半成品必須達(dá)到一定的要求，否則，會造成工件在機(jī)床上夾緊定位不可靠，甚至造成刀具損壞，或者不能保證要求的加工精度，如果在組合機(jī)床上加工以后，還要轉(zhuǎn)到其他機(jī)床上加工，而工件沒有預(yù)先加工出保證精度的有關(guān)定位基面，那么組合機(jī)床應(yīng)該考慮為下一道工序加工出定位面。（3）使用廠的技術(shù)能力和自然條件 如果使用廠沒有相當(dāng)能力的工具車間，制造，刃磨復(fù)雜的整體復(fù)合刀具有困難，則制定方案時應(yīng)避免采用此類刀具，必要時可增加機(jī)床工位，以便采用一般刀具分散加工。攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 7三、確定組合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案零件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?？紤]到被加工的零件是鉆三個 M10 螺孔，而且這三個螺孔是沿 φ130圓周方向性三等分平均分布，并針對零件的形狀、大小、材料、硬度、剛性、加工部位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工精度、表面粗糙度以及定位、夾緊方法、工藝過程、所采用的刀具及切削用量、現(xiàn)場的環(huán)境和條件、生產(chǎn)率要求等。劃分工序可以有兩種趨向：工序集中和工序分散。 工序的集中分散各有其長處，一般說來，在大批量生產(chǎn)中以提高生產(chǎn)率為主，需廣泛采用多刀、單軸與多軸自動或半自動機(jī)床，多軸龍門銑床、組合機(jī)床等，故采取工序集中可以獲得突出的效果。 此次設(shè)計的礦車輪端面鉆孔組合機(jī)床很大程度上使各工序盡量集中，發(fā)揮組合機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)，同時使各種誤差減小到最低限度。 由于此設(shè)計中所加工的零件 3 個孔中部分孔距離適中，所以完全可用一個工位完成。 遵循以下幾點(diǎn)基本原則：（1）選擇合適、可靠的工藝方法；（2）精粗加工合理安排；（3）工序集中原則（4）定位基準(zhǔn)及夾緊點(diǎn)選擇原則。（5）制定工藝方案 1)裝卸、夾緊；2)鉆 3 個孔；3)攻絲。3.1 組合機(jī)床的組成一臺組合機(jī)床主要由滑臺、鉆削頭、夾具、多軸箱、動力箱、立柱、立柱底座、中間底座、側(cè)底座以及控制部件和輔助部件等組成。其中夾具和多軸箱攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 8是按加工對象設(shè)計的專用部件，其余均為通用部件，且專用部件中的絕大多數(shù)零件（約 70%—90%）也是通用零件。加工時，刀具由電動機(jī)通過動力箱、多軸箱驅(qū)動做旋轉(zhuǎn)主體運(yùn)動并通過各自的滑臺帶動做直線進(jìn)給運(yùn)動。3.2 組合機(jī)床類型根據(jù)所選用的通用部件的規(guī)格大小以及結(jié)構(gòu)和配置形式等方面的差異，將組合機(jī)床分為大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床兩大類。習(xí)慣上滑臺臺面寬度大于250mm 的為大型組合機(jī)床，滑臺臺面寬度小于 250mm 的為小型組合機(jī)床。根據(jù)組合機(jī)床的配置形式，可將其分為具有固定夾具的單工位組合機(jī)床、具有移動夾具的多工位組合機(jī)床和轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床三類。3.2.1 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、中型箱體類零件。在整個加工循環(huán)中，家具和工件固定不動，通過動力部件使刀具從單面、雙面或多面對工件進(jìn)行加工。這類機(jī)床加工精度較高，但生產(chǎn)率較低。按照組成部件的配置形式及動力部件的進(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)合式四種類型。a 臥式組合機(jī)床臥式組合機(jī)床的刀具主軸水平布置，動力部件沿水平方向進(jìn)給，按加工要求的不同，可配置成單面、雙面或多面的形式。本題目選用單面即可。b 立式組合機(jī)床立式組合機(jī)床的道具主軸垂直布置，動力部件沿垂直方向進(jìn)給。一般只有單面配置一種形式。c 傾斜式組合機(jī)床傾斜式組合機(jī)床的動力部件傾斜布置，沿傾斜方向進(jìn)給?？膳渲贸蓡蚊骐p面或多面的形式，以加工工件上的傾斜表面。攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 9d 復(fù)合式組合機(jī)床復(fù)合式組合機(jī)床是臥式、立式、傾斜式兩種或三種形式的組合。3.2.2 具有移動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)定的工作循環(huán)，作間歇的移動或轉(zhuǎn)動，以便依次在不同工位上對工件進(jìn)行不同的工位加工。這類機(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，可分為移動工作臺式、回轉(zhuǎn)工作臺式、中央立柱式和鼓輪式四種類型。a 移動工作臺組合機(jī)床移動工作臺組合機(jī)床可以先后在兩個工位上從兩面對工件進(jìn)行加工，夾具和工件可隨工作臺直線移動來實現(xiàn)工件的變換。b 回轉(zhuǎn)工作臺組合機(jī)床回轉(zhuǎn)工作臺組合機(jī)床在每一個工位上可以同時加工一個活幾個工件，其上的夾具和工件安裝在繞垂直軸線回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)工作臺上，并隨其作周期轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)工件的換位。由于這種機(jī)床適宜于對中小型工件進(jìn)行多面、多工序加工，具有專門的裝卸工位，使裝卸工件的輔助時間和機(jī)動時間重合，所以不能獲得較高的生產(chǎn)率。c 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)的環(huán)形回轉(zhuǎn)工作臺上，并隨其做周期轉(zhuǎn)動以實現(xiàn)工位的變換。在環(huán)形回轉(zhuǎn)工作臺周圍以及中央立柱上均可布置動力部件，在各個工位上，對工件進(jìn)行多工序加工。d 鼓輪式組合機(jī)床鼓輪式組合機(jī)床上的夾具和工件安裝在繞水平軸線回轉(zhuǎn)的鼓輪上，并作周期轉(zhuǎn)動以實現(xiàn)工位的變換。在鼓輪的兩端布置動力部件，從兩面對工件進(jìn)行加工。3.2.3 轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床的特點(diǎn)是幾個多軸箱安裝在轉(zhuǎn)塔回轉(zhuǎn)工作臺上，各個多軸攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 10箱依次轉(zhuǎn)到加工位置對工件進(jìn)行加工。按多軸箱是否作進(jìn)給運(yùn)動，可將這類機(jī)床分為兩類：a 只實現(xiàn)主運(yùn)動的轉(zhuǎn)塔式多軸箱組合機(jī)床多軸箱安裝在轉(zhuǎn)塔回轉(zhuǎn)工作臺上，主軸由電動機(jī)通過多軸箱的傳動裝置帶動作旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動；工件安裝在滑臺的回轉(zhuǎn)工作面上（如果不需要工件轉(zhuǎn)位時，可直接安裝在滑臺上） ，由滑臺帶動作進(jìn)給運(yùn)動。b 既實現(xiàn)主運(yùn)動又可隨滑臺作進(jìn)給運(yùn)動的轉(zhuǎn)塔式多軸箱組合機(jī)床這類機(jī)床的工件固定不動（也可作周期轉(zhuǎn)位） ，轉(zhuǎn)塔式多軸箱安裝在滑臺上并隨滑臺作進(jìn)給運(yùn)動。轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床可以完成一個工件的多工序加工，因而可減少機(jī)床臺數(shù)和占地面積，適宜于中、小批量生產(chǎn)。綜合上述組合機(jī)床分類介紹及各自功用，在結(jié)合本題目所要求設(shè)計的組合機(jī)床特點(diǎn)初步選取單工位的臥式組合機(jī)床。3.3 組合機(jī)床的通用部件組合機(jī)床的通用部件是組合機(jī)床的基礎(chǔ)。部件通用化程度的高低標(biāo)志著組合機(jī)床技術(shù)的水平。在組合機(jī)床設(shè)計中，選擇通用部件是重要內(nèi)容之一。3.3.1 通用部件的分類按通用部件在組合機(jī)床上的作用可分為下列幾類：a 動力部件動力部件是組合機(jī)床的主要部件，它為刀具提供主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動。動力部件包括動力滑臺及其相配套使用的動力箱和各種單軸頭，如銑削頭、鉆削頭、鏜孔車斷面頭等，其他部件均以選定的動力部件為依據(jù)來配套選用。b 支承部件支承部件是組合機(jī)床的基礎(chǔ)部件，他包括側(cè)底座、立柱、立柱底座和中間底座等，用于支承和安裝各種部件。組合機(jī)床個部件之間的相對位置精度、機(jī)床的剛度主要由支承部件保證。c 輸送部件攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 11輸送部件用于帶動夾具和工件的移動和轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)工位的變換，因此，要求有較高的定位精度。輸送部件主要有移動工作臺和回轉(zhuǎn)工作臺。d 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、控制擋鐵和按鈕臺等。e 輔助部件輔助部件包括用于實現(xiàn)自動夾緊工件的液壓或氣動裝置、機(jī)械扳手、冷卻和潤滑裝置、排屑裝置以及上下料的機(jī)械手等。3.3.2 通用部件的型號、規(guī)格及配套關(guān)系按通用部件標(biāo)準(zhǔn)，動力滑臺的主參數(shù)為其工作臺面寬度，其他通用部件的主參數(shù)取與其配套的滑臺主參數(shù)來表示。等效采用國際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的“1 字頭”通用部件，按精度分為：普通級、精密級和高精度級三種精度等級?！? 字頭”滑臺采用雙矩形閉式導(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，防止傾覆力矩過大導(dǎo)致滑鞍（動導(dǎo)軌）與滑座（支承導(dǎo)軌）分離。這種導(dǎo)軌制造工藝簡單，導(dǎo)向精度高，剛度好?；鶎?dǎo)軌材料有兩種，分別在型號后加 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。3.3 影響因素通常，在確定工藝方案的同時，也就大體上確定了組合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案。但是還要考慮下列因素的影響。3.3.1 加工精度的影響工件的加工精度要求，往往影響組合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案，例如，攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12加工精度要求高時，應(yīng)采用固定夾具的單工位組合機(jī)床，加工精度要求低時，可采用移動夾具的多工位組合機(jī)床；工件各孔間的位置精度要求高時，應(yīng)采用在同一工位上對各孔同時精加工的方法；工件各孔同軸度要求高時，應(yīng)單獨(dú)采用精加工等。3.3.2 工件結(jié)構(gòu)狀況影響工件的形狀、大小和加工部位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對機(jī)床的結(jié)構(gòu)方案也有一定的影響。例如，對于外形尺寸和重量較大的工件，一般采用固定夾具的單工位組合機(jī)床，對多工序的中小型零件，則宜采用移動夾具的多工位組合機(jī)床；對于大直徑的深孔加工，宜采用具有剛性主軸的立式組合機(jī)床等。3.3.3 生產(chǎn)率的影響生產(chǎn)率往往是決定采用單工位組合機(jī)床、多工位組合機(jī)床還是組合機(jī)床自動線的重要因素。例如，從其他因素考慮應(yīng)采用單工位組合機(jī)床，但由于滿足不了生產(chǎn)率的要求，就不得不采用多工位組合機(jī)床，甚至自動線來進(jìn)行加工。而在多工位組合機(jī)床時，還要考慮：工位數(shù)不超過 2 3 個，并能滿足生產(chǎn)率~要求時，應(yīng)選用移動工作臺式組合機(jī)床；工位數(shù)超過 4 個時才選用回轉(zhuǎn)工作臺或鼓輪式組合機(jī)床。3.3.4 現(xiàn)場條件的影響使用組合機(jī)床的現(xiàn)場條件對組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)方案也有一定的影響。例如使用單位的氣候炎熱，車間溫度過高，使用液壓傳動機(jī)床不夠穩(wěn)定，則宜采用機(jī)械傳動的結(jié)構(gòu)形式；使用單位刃磨刀具、維修、調(diào)整能力以及車間布置得情況，都將影響組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)方案。綜上：本題目應(yīng)采用固定液壓夾具的單工位組合機(jī)床。攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 13四、“三圖一卡”的編制根據(jù)前幾章分析和指定的機(jī)床工藝方案及機(jī)床的配置型式結(jié)構(gòu)方案下面用圖紙的表達(dá)形式—三圖一卡設(shè)計，來表示組合機(jī)床的總體設(shè)計。其內(nèi)容包括：繪制被加工零件圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，編制生產(chǎn)率計算卡。被加工零件（見下圖） 。其材料為鑄鋼 ZG270-500，硬度為 HB175～255，加工部位及要求為：面上有 3 孔，即 ，孔粗糙度為 25 ；8M?aRm?其他技術(shù)要求見圖紙。要求生產(chǎn)綱領(lǐng)為（考慮廢品及備品率）年產(chǎn)量 1 萬件，單班制生產(chǎn)。4.1 被加工零件圖被加工零件圖是根據(jù)選定的工藝方案，表明零件的形狀、尺寸、硬度、以及在所設(shè)計的組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容和所采用的定位基準(zhǔn)、夾壓點(diǎn)的圖紙。是組合機(jī)床設(shè)計的主要依據(jù)，也是制造、驗收和調(diào)整機(jī)床的重要技術(shù)條件。1.在被加工零件圖上標(biāo)注的內(nèi)容有：1）加工零件的形狀、主要輪廓尺寸和本機(jī)床要加工部位的尺寸、精度 、表面粗燥度、形位精度等技術(shù)要求，以及對上道工序的技術(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）被加工零件的名稱、編號、材料、硬度及被加工部位的加工余量等。2、繪制被加工零件工序圖的一些規(guī)定（1）除加工部位用粗實線畫外，其余部位用細(xì)實線繪制。定位基準(zhǔn)、夾緊部位、夾緊方向等需用符號表示；本道工序保證的尺寸、角度等，均在尺寸下畫橫線標(biāo)出攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 14（2）注明零件對機(jī)床加工提出的某些特殊要求，如對精鏜孔機(jī)床應(yīng)注明是否允許留有退刀痕跡。（3）各加工部位的位置尺寸，應(yīng)由定位基準(zhǔn)標(biāo)起。當(dāng)定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合時應(yīng)進(jìn)行換算。（4）對各加工部位的位置尺寸當(dāng)為不對稱公稱公差尺寸時，換算為對稱公差尺寸即使名義尺寸位于公差帶的中央。遵循繪制被加工零件圖的規(guī)定畫出零件圖見附錄 CAD 圖。4.2 加工示意圖加工示意圖是被加工零件工藝方案在圖案上的反應(yīng)，表示被加工零件在機(jī)床上的加工過程，刀具的布置以及工件、夾具、刀具的相對位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等，使刀具、夾具、多軸箱、電氣和液壓系統(tǒng)設(shè)計選擇動力部件的主要依據(jù)，是整臺組合機(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技術(shù)文件。4.2.1 在加工示意圖要標(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、刀具及多軸箱之間的相對位置及其聯(lián)系尺寸。（3）主軸的結(jié)構(gòu)類型、尺寸及外伸長度；刀具類型、數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸；導(dǎo)向裝置、攻螺紋靠模裝置的結(jié)構(gòu)尺寸；刀具與導(dǎo)向裝置的配合，刀具、主軸之間連接方式。4.2.2 繪制加工示意圖的有關(guān)計算加工示意圖繪制之前，應(yīng)進(jìn)行刀具、導(dǎo)向裝置的選擇以及切削用量、轉(zhuǎn)矩、進(jìn)給力、功率和有關(guān)聯(lián)系尺寸計算。（1）刀具的選擇選擇刀具，應(yīng)考慮工藝要求與加工尺寸精度、工件材質(zhì)、表面粗糙度及生產(chǎn)率的要求。只要條件允許應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)刀具。為了提高工序集中程度或滿攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 15足精度要求，可以采用復(fù)合刀具?？准庸さ毒叩拈L度應(yīng)保證加工終了時刀具螺旋槽尾端與導(dǎo)向套之間有 30 50mm 距離，以便于排出切削和刀具磨損后又一~定的向前調(diào)整量。所以，根據(jù)零件要加工的孔是三個 M10 螺孔，參照以上要求，依據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》 （楊叔子主編）孔加工刀具表 20-2 和表 20-3（P587）加工M10 螺孔選擇高速鋼直柄短麻花鉆（GB1435—85）直徑d=8.2mm，l=79mm，l1=37mm。（2）導(dǎo)向套的選擇組合機(jī)床加工孔時，除采用剛性主軸加工方案外，零件上孔的位置精度主要靠刀具的導(dǎo)向裝置來保證。因此，正確選擇導(dǎo)向裝置的類型，合理確定其尺寸、精度，是設(shè)計組合機(jī)床的重要內(nèi)容，也是繪制加工示意圖時必須解決的問題。導(dǎo)向裝置有兩大類，即固定式導(dǎo)向和旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向。在加工孔徑不大于 40mm或摩擦表面線速度小于 20m/min 時，一般采用固定式導(dǎo)向，刀具或刀桿的導(dǎo)向部分，在導(dǎo)向套內(nèi)即轉(zhuǎn)動又作軸向移動。固定導(dǎo)向裝置一般由中間套、可換導(dǎo)套華人壓套螺釘組成。中間套的作用是在可換導(dǎo)套磨損后，可較為方便的更換，不會破壞鉆模體上的孔德精度。加工孔徑較大或線速度大于 20mm/min 時，一般采用旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向裝置。旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向裝置將旋轉(zhuǎn)副和直線移動（導(dǎo)向）副分別設(shè)置，按旋轉(zhuǎn)副和直線副的相對位置分為內(nèi)滾式和外滾式兩種；滾動軸承安裝在刀桿上的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向為內(nèi)滾式導(dǎo)向，中間導(dǎo)向套只作直線移動，導(dǎo)向長度為(2 3） d1(d1刀桿直徑), 導(dǎo)向至工件端面的距離為 20 50mm，視導(dǎo)向結(jié)構(gòu)而定；~ ~滾動軸承內(nèi)圈安裝在中間導(dǎo)向套上，中間導(dǎo)向套不隨主軸一起的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向為外滾式導(dǎo)向裝置，導(dǎo)向長度為 （2.5 3.5）d 1。旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向裝置的極限轉(zhuǎn)速由軸~承的極限轉(zhuǎn)速和刀具允許的切削速度決定，導(dǎo)向精度由軸承精度和刀桿、導(dǎo)向套的精度決定。旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向一般通過滑塊連軸器（JB/ZQ4384-1986）與主軸“浮動”聯(lián)接。綜上：依據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》 （楊叔子主編）表 17-46 鉆套的基本類型（P491）選擇固定鉆套。攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 16由于加工的是三個 M10 螺孔，故選擇加工孔直徑 7 10mm，所以導(dǎo)套長度也就~選擇 22mm。導(dǎo)向套布置圖 （3）導(dǎo)向裝置的選擇 由于選擇剛性主軸，其位置尺寸精度取決于主軸的位置和尺寸精度，對于所加工出的孔的精度將起著重要的角色，而與選擇的刀具和有無導(dǎo)向裝置沒有太大的關(guān)系，另外由于改機(jī)床所加工的孔的直徑和長度均不大，所以選用第一類導(dǎo)向裝置，則其布局與參數(shù)的選擇查閱《組合機(jī)床設(shè)計簡明手冊》如下: 工藝方法導(dǎo)向布局簡圖導(dǎo)向長度 1l導(dǎo)向至工件端面的距離 2l刀具與主軸的連接形式攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 17鉆孔（2~4）d（鉆鑄鋼 ?） 剛性導(dǎo)向裝置的配合：導(dǎo)向裝置的配合依據(jù)參考資料書《組合機(jī)床設(shè)計》中的精度進(jìn)行選擇和設(shè)計。其導(dǎo)向裝置的配合形式如下圖：導(dǎo)向裝置之間的配合其精度以及配合的相互關(guān)系為： 導(dǎo)向類別 工藝方法 d D 1刀具導(dǎo)向部分的外徑第一類導(dǎo)向 鉆孔 G7（F8） H7/g6 H7/js6 用鉆頭本身導(dǎo)向（4）初定切削用量切削用量是指切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量等三個切削要素。它們表示切削過程中切削運(yùn)動的大小及刀具切入工件的程度，切削速度是切削刃的選定點(diǎn)相對于工件的主運(yùn)動的瞬時速度，通常用 Vc 表示，單位為米/ 分或米/秒。進(jìn)給量是工件或刀具的每一轉(zhuǎn)或每一往返行程的時間內(nèi)，刀具與工件之間沿進(jìn)給運(yùn)動方向的相對位移，通常用 f 來表示，單位為毫米/ 轉(zhuǎn)或毫米/行程。背吃刀量是指通過切削刃基點(diǎn)并垂直于工件平面方向上測量的吃刀深 ap，也就是工件待加工表面與已加工表面之間的垂直距離，習(xí)慣上也將背吃刀量稱為切削深度，通常用 ap 表示，單位為毫米 。切削深度 ap 選擇原則是根據(jù)工件的加工余量來決定的，選擇是應(yīng)考慮：a 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 18在留下精加工及半精加工余量后，粗加工應(yīng)盡可能將剩下的余量一次切除以減少走刀次數(shù)；b 如果工件余量過大，或機(jī)床動力不足而不能將粗切削余量一次切除，也應(yīng)將第一次走刀的切削深度盡可能取大些；c 當(dāng)沖擊負(fù)載較大，或工藝系統(tǒng)剛性較差時，應(yīng)適當(dāng)減少切削深度；d 一般精切時，可取 ap=0.05~0.8 毫米，半精加工時可取 ap=1.0~3.0 毫米 。進(jìn)給量 f 的選擇是主要是根據(jù)切削力及加工表面粗糙度：粗加工時，加工表面粗糙度要求不高，進(jìn)給量主要受刀桿、刀片、工件及機(jī)床的強(qiáng)度和剛度所能承受的切削力的限制；半精切削及精切時，進(jìn)給量主要受表面粗糙度要求的限制，刀具的副偏角愈小，刀尖圓弧半徑愈大，切削速度愈高，工件材料的強(qiáng)度愈大，則進(jìn)給量可愈大 。切削速度 vc 的選擇原則主要考慮切削加工的經(jīng)濟(jì)性，必須保證刀具經(jīng)濟(jì)壽命，同時切削負(fù)載不應(yīng)超過機(jī)床的額定功率，通常的原則是：a 刀具材料的耐熱性好，切削速度可高些；b 工件材料的強(qiáng)度、硬度高，或塑性太大或太小，切削速度均應(yīng)取低些，c 加工帶外皮的工件時，應(yīng)付適當(dāng)降低速度；d 要求得到較小的表面粗糙度時，切削速度應(yīng)避開積屑瘤的生成速度范圍，對硬質(zhì)合金刀具，可取較高的切削速度，對高速鋼刀具，常采用低速切削；e 斷續(xù)切削時，應(yīng)取較低的切削速度；f 工藝系統(tǒng)剛性差時，切削速度應(yīng)適當(dāng)減小；h 在切削速度最后確定之前，須驗算機(jī)床電動機(jī)的功率是否足夠 。組合機(jī)床往往采用多軸、多刀、多面同時加工，且組合機(jī)床上的刀具要有足夠的使用壽命，以減少頻繁換刀。因此，組合機(jī)床切削用量一般比通用機(jī)床的單刀加工要低 30%以上。同一多軸箱上的刀具由于采用同一滑臺實現(xiàn)進(jìn)給，多以各刀具的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)該相等。因此，應(yīng)按工件時間最長、負(fù)荷最重、刃磨較困難的所謂“限制性刀具”來確定；對于其他刀具，可以在這基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整其每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，以滿足每轉(zhuǎn)進(jìn)給量相同的要求。另外，在多軸箱傳動系統(tǒng)設(shè)計完畢、傳動齒輪齒數(shù)確定后，還要反過來調(diào)整初定的切削用量。選擇切削用量時，應(yīng)盡量使相鄰主軸轉(zhuǎn)速接近，以使多軸箱的傳動鏈簡單些。使用液壓滑臺時，所選的每分鐘進(jìn)給量一般應(yīng)比滑臺的最小進(jìn)給量大50%，以保證進(jìn)給穩(wěn)定。攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 19表 2 用高速鋼鉆頭加工時切削用量切削用量加工直徑V(mm/min) S0/(mm/r)1 6~10 18 0.05 0.1~6 12 10 18 0.1 0.18表 3 用高速鋼刀具擴(kuò)孔的切削用量切削用量擴(kuò)通孔 锪沉孔加工直徑V(mm/min) S0/(mm/r) V(mm/min) S0/(mm/r)10 15~0.15 0.2~0.15 0.2~16 25 0.2 0.25 0.15 0.326 40 0.25 0.3 8 12 0.15 0.340 60 0.3 0.4 0.15 0.360 100~10 180.4 0.6~0.15 0.3~綜上：根據(jù)本題目加工情況最終加工完成 M10（公稱直徑為 10mm）螺孔，首先鉆孔 φ8mm f=0.22~0.26,取 f=0.25mm/r;(見《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4-38 及表 3.1-36)v=18m/min;F=2413N;M=6.426N.M見《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4-41101876.5/minsvnrDp′==按機(jī)床選取 w=750 /mir（《機(jī)械加工工藝手冊》表 3.1-36）所以切削工時，攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 20128013.5min.75.mwltnf++==′其中切入 1l=21mm，切出 2l=3mm, l=80mm2) 擴(kuò)孔到 φ10mm。因該工步能加工完后能直接保證精度,即加工完后即可滿足要求。根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.4-52 查得擴(kuò)孔鉆擴(kuò) φ10 孔時的進(jìn)給量, ,根據(jù)機(jī)床規(guī)格選 f=0.5mm/r。擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時切削速度，確定0.56/fmr:=為 （ 為用鉆頭鉆同樣尺寸實心孔時的切削速度。 ）4v鉆 v鉆故 v=0.4×30m/min=12m/min ; 10273.6/minsnrp′=按機(jī)床選?。?=195 ；實際切削速度：wn/ir29513.48/i100Dvmp′=由《機(jī)械加工工藝手冊》表 2.5-7，切削時間 12mltnf+=其中 ，取 4011 2()6.532rDdlctgkctg--=+?:3 故 8342i195.7mt′（5）確定切削轉(zhuǎn)矩、軸向力和切削功率 確定切削轉(zhuǎn)矩、軸向力和切削功率是為了分別確定主軸及其他傳動件尺寸、選擇滑臺及設(shè)計夾具、選擇主電動機(jī)（一般是選擇動力箱盒驅(qū)動電動機(jī)）提供依據(jù)。本題目是采用高速鋼直柄麻花鉆，所以：采用高速鋼鉆頭鉆孔時:軸向切削力：F=26Df0.8HB0.6=26×10×0.250.8×4500.6=1635N切削轉(zhuǎn)矩：T=10D1.9f0.8HB0.6=10×101.9×0.250.8×4500.6=4178N.mm攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 21切削功率：Kw417820.13950D3.Tvp′==′D：鉆頭直徑（mm）f:每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm/r）v:切削速度（m/min）HB:材料硬度，[HB]一般取 HB 的最大值 450。采用高速鋼擴(kuò)孔時：F=9.2f0.4t1.2HB0.6T=31.6Dt0.75f0.8HB0.6950TvPD??式中 t——背吃刀量深度（mm）另外：刀具的耐用度在 60～120min 左右（由于采用的是硬質(zhì)合金麻花鉆） 。用以上公式計算出主軸箱上各刀具主軸的軸向切削力 后，求出多軸加工F的總的軸向力： = + +……+ =3F=3×1635=4905N。?F12nF（6）計算主軸直徑強(qiáng)度條件下 45 鋼質(zhì)主軸的直徑為 331.826[].47Tdtp3=剛度條件下的主軸直徑為 4432180BG[].6795dTpJ′3==其中：d 為軸直徑T 為軸所承受的轉(zhuǎn)矩攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 22為許用剪切應(yīng)力；45 鋼 =31Mpa(《機(jī)械制造裝配設(shè)計》P136)[]t []tB 為系數(shù)，當(dāng)材料的剪切彈性模量 G=8.1×104MPa，剛性主軸=0.5。 /m， B=1.984；傳動軸 =1。 /m，B=1.638（《機(jī)械加工工藝手冊》和[]J[]J《機(jī)械制造裝備設(shè)計》 P136）查閱《機(jī)械加工工藝手冊》和《機(jī)械加工工藝師手冊》通用鉆削類主軸的系列參數(shù)主軸外伸 主軸類型短主軸 滾錐軸承短主軸25 30 35 40 50滾錐軸承長主軸20 25 30 35 40 50滾珠軸承主軸 15 20 25 30 35 40長主軸滾針軸承主軸 15 20 25 30 35 40D/d 25/16 32/20 40/28 50/36 50/36 67/48 80/60L 85 115 115 115 115 135 135主軸外伸尺寸/mm孔深 l 74 77 85 106 106 129 129接桿模式錐號 l 1，2 1，2，32，3 2，3 3，4 4，5攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 23本題目中，所有主軸直徑皆為 20mm，主軸外伸長度為：L=115mm,內(nèi)徑為：D=20（H7）mm，內(nèi)孔長度為：l=77mm.(7)選取刀具接桿由以上可知，多軸箱各主軸的外伸長度為一定值，而刀具的長度也是一定值。因此，為保證多軸箱上各刀具能同時到達(dá)加工終了位置，就需要在主軸和刀具之間設(shè)置可調(diào)環(huán)節(jié)。這個可調(diào)環(huán)節(jié)在組合機(jī)床上就是通過刻調(diào)整的刀具接桿來解決的。接桿的尺寸 d 與主軸外伸長度的內(nèi)孔 D 配合，根據(jù)接桿直徑 d 和刀具的錐體莫式錐度，查閱《機(jī)械加工工藝手冊》和《機(jī)械設(shè)計手冊》 （GB/T 3668.10—1983）選取可調(diào)接桿如下：d2d(h6) d1(h6) 錐度 基準(zhǔn)直徑d3 L l1 l2 l3 螺母厚度113 25138 50163 7520Tr20×2莫式1 號12.061 1718846 4010012（8）確定加工示意圖的聯(lián)系尺寸為了使所設(shè)計的機(jī)床結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)盡量使工件端面至多軸箱端面間距離最小。因此選取接桿時，在主軸外伸長度及刀具類型相同的條件下，應(yīng)首先選取加工部位在外壁的盲孔孔徑最大，長度最小的主軸刀具接桿；應(yīng)保證在加工終了位置時鉆頭等刀具的螺旋槽尾部至導(dǎo)向套端面的距離，以利于排屑和刀具刃攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 24磨后向前調(diào)整。工件端面到多軸箱端面之間的距離還與機(jī)床的總布局有關(guān)。加工示意圖聯(lián)系尺寸的標(biāo)注如下圖所示。其中最重要的聯(lián)系尺寸是工件端面到多軸箱端面之間的距離（320mm） 。它等于刀具旋伸長度、螺母厚度、主軸外伸長度與接桿伸出長度（可調(diào)節(jié)）之和，再減去加工孔深度（本題目為 21） 。（9）工作進(jìn)給長度的確定工作進(jìn)給長度應(yīng)按加工長度最大的孔來確定。工件進(jìn)給長度等于刀具的切入值（根據(jù)工件端面的情況，一般取 5 10mm）加工孔深及切出值之和。本題~目中所加工的 3 個螺孔大小深度完全一致，所以選擇起來比較容易。（10）計算查閱《機(jī)械加工工藝手冊》和《機(jī)械設(shè)計手冊》得：鉆 Φ8 的通孔時：進(jìn)給量 fn=0.3mm/r，轉(zhuǎn)速 n=1000r/min，切削速度vc=0.45mm/min。鉆 M10 的螺紋孔時：進(jìn)給量 fn=0.3mm/r，轉(zhuǎn)速 n=1000r/min，切削速度vc=0.45mm/min。攻 M10 的螺紋孔時：進(jìn)給量 fn=1.5mm/r，轉(zhuǎn)速 n=300r/min，切削速度vc=0.148mm/min根據(jù)?機(jī)械加工工藝師手冊?得鉆孔工時計算公式為：= jtfnlfL21??)~(1rctgkDl42根據(jù)?機(jī)械加工工藝師手冊?得擴(kuò)、鉸孔工時計算公式為： = jtfnlfL21??攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 25)2~1(211???rctgkdDl根據(jù)?機(jī)械加工工藝師手冊?得鉆孔工時計算公式為： fnlfLtj 21)~(1??rctgkDl（盲孔加工時 =0）42 2l鉆 Φ8 的孔工時計算min7.0813.0626)2~(45/3.0in11?????jtlctgrfn鉆 Φ10 的孔工時計算min156.0725.34)~(1/5.0in722????jtlctgrf螺紋孔的工時計算M10 螺紋孔的工時計算由公式（12.12）和公式（12.13）得： min217.9103.55)~(42.8/30in11?????jtmlctgrfn攻絲計算攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 261212()j ollt ifnf??[3]——工件加工長度（mm）l1——刀具切入長度（mm）2——刀具切出長度（mm）l——主軸、工件每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm/r）f——主軸每分鐘轉(zhuǎn)速（r/min）n——進(jìn)給次數(shù)（次）i1 2(~3)20)lfl??:孔M10 的螺紋攻絲工時計算 由公式（12.14）得：1230/min6.5/.3021()9.52min.5.60ojrflflt??????裝卸工件時間鉆床裝卸時間：在工作臺上，用吊車裝卸時間為 5min準(zhǔn)備終結(jié)時間鉆床的準(zhǔn)備終結(jié)時間：固定部分時間為 33min，另加部分為 1.3 min工序間尺寸和加工余量的確定由于毛坯不能達(dá)到零件所要求的精度和表面粗糙度，因此要留有加工余量，以便經(jīng)過機(jī)械加工達(dá)到這些要求，當(dāng)然，每道工序都有加工余量。如果加工余量過大，則不能保存零件的最耐磨的表面層，降低了被加工表面的機(jī)械性質(zhì)，同時增加了機(jī)械加工工時，降低了生產(chǎn)率。又增加了材料、電能、工具等的消耗，增加了產(chǎn)品的成本。攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 27如果加工余量過小，則不能保證去除零件表面的缺陷層，不能保證質(zhì)量。同時這給機(jī)械加工造成極不利的工作條件，刀具在硬的夾砂或氧化皮中切削，縮短了刀具的壽命。如果余量不夠而不能保證加工質(zhì)量，造成廢品，則將提高了成本?？芍?，余量過大過小都會機(jī)械加工帶來不利的影響，因此我們必須確定好加工余量。為了保證零件的加工質(zhì)量，零件往往要經(jīng)過若干道工序的加工，因此要確定各工序的尺寸及公差，以便互相配合，保證加工的順利進(jìn)行，并達(dá)到零件的質(zhì)量要求。如果工序間尺寸公差太大，則會使加工余量增加而造成不必要的加工，當(dāng)用夾具來定位、夾緊的時候，可能因尺寸公差太大而不能安裝，上道工序尺寸公差太大，可能會影響本道工序的加工質(zhì)量，這在密加工時必須注意的，在成批大量生產(chǎn)中，大多用靜整法獲得加工尺寸，如果工序間尺寸公差太大，則有時不能一次走刀或一個工步來切削，造成工作的復(fù)雜化，即工作事先要逐個檢驗并按尺寸分組。如果工序間尺寸公差太小，則無形中提高了各道工序的加工精度，增加了勞動量及消耗，造成浪費(fèi)。由此可知，各道工序尺寸公差不能過大和過小，應(yīng)根據(jù)整個工藝過程的安排來確定。M10 加工工序尺寸和加工余量加工工藝路線為：鉆——擴(kuò)——鉸的加工階段查?機(jī)械加工工藝師手冊?和?機(jī)械加工工藝手冊?得： 擴(kuò)孔余量為 1.5mm鉸孔余量為 0.06mm（11）繪制加工示意圖的注意事項1）加工示意圖中的位置，應(yīng)按加工終了時的狀況繪制，且其方向應(yīng)與機(jī)床的布局相吻合。2）工件的非加工部件用細(xì)實線繪制，其余部分一律安機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制。3）同一多軸箱上，結(jié)構(gòu)、尺寸完全相同的主軸，不管數(shù)量多少，允許只繪一根，但應(yīng)在主軸上標(biāo)注與工件孔號相對應(yīng)的軸號。4）主軸間的分布可不按真實的中心距繪制，但加工孔距很近或需設(shè)置徑向尺寸較大的導(dǎo)向裝置時，則應(yīng)按比例繪制，以便檢查相鄰主軸、刀具、導(dǎo)向裝置等是否產(chǎn)生干涉。攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 285）對于標(biāo)準(zhǔn)通用結(jié)構(gòu)，允許只繪外形，標(biāo)上型號，但對一些專用結(jié)構(gòu)如導(dǎo)向、專用接桿等則應(yīng)繪出剖視圖，并標(biāo)注尺寸、精度及配合。根據(jù)以上內(nèi)容畫出加工示意 主 軸 多 軸 箱 端 面4.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖機(jī)床聯(lián)系尺寸圖是用來表示機(jī)床的配置形式、機(jī)床各部件之間相對位置關(guān)系和運(yùn)動關(guān)系的總體布局圖。它是進(jìn)行多軸箱、夾具等專用部件設(shè)計的重要依據(jù)。4.3.1 選用動力部件選用動力部件主要指選擇型號、規(guī)格合格的滑臺和動力箱。攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 29（1）滑臺的選用 通常根據(jù)滑臺的驅(qū)動方式所需進(jìn)給力、進(jìn)給速度、最大行程長度和加工精度等因素來選用合適的滑臺。初選 1HY 型液壓滑臺：1）選擇動力滑臺及附屬部件根據(jù)動力滑臺中，液壓滑臺與機(jī)械滑臺的優(yōu)缺點(diǎn)的比較：快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)時，轉(zhuǎn)換位置精度較低且考慮到過載保護(hù)方面的原因，選擇液壓滑臺，根據(jù)計算求出總的切削力 P=13600N，及液壓滑臺的主要技術(shù)性能比較，選擇 1HY40 系列液壓滑臺。具體液壓滑臺的主要技術(shù)參數(shù)見下表：行程型號臺面寬度長度1 11最大進(jìn)給力工進(jìn)速度快進(jìn)移動速度1HY40 400mm 800mm 400mm 630mm 20000n 12.5~500mm/min 8m/min根據(jù) 1HY40 系列液壓滑臺，選擇該系列滑臺的附屬部件、支承部件以及配套設(shè)施部件，經(jīng)過查《組合機(jī)床設(shè)計簡明手冊》可知，如下表所示：部件型號立柱 滑臺側(cè)底座 立柱側(cè)底座1HY401HY40m1HY40G1A1B11A11B4006301CL401CL40M1CC4011CC4021CC401M1CC402M1CD4011CD4021CD401M1CD402M由于該組合機(jī)床不需要二次進(jìn)給，且為了對在加工產(chǎn)生振動，以及吸收振動，選用 A 型鑄鐵導(dǎo)軌，即選擇的液壓滑臺是：1HY401A 型。另外由于該機(jī)床所選擇的加工方式是臥式雙面鉆鉸復(fù)合，則該液壓滑臺的配置型式為臥式。其具體配置時聯(lián)系尺寸以及相關(guān)部件的位置關(guān)系根據(jù)《組合機(jī)床設(shè)計簡明手冊》中表 5—3 來確定，相關(guān)的圖紙亦見參考書。2）驅(qū)動方式的確定參照通用部件對液壓滑臺和機(jī)械滑臺的性能特點(diǎn)比較，并結(jié)合前面分析的具體的加工要求、使用條件等來選用。3） 、確定進(jìn)給速度液壓滑臺是靠液壓系統(tǒng)中變量葉片泵供油，進(jìn)口節(jié)流調(diào)速來實現(xiàn)液壓滑臺的工作進(jìn)給速度在一定范圍內(nèi)的無級調(diào)節(jié)。液壓在確定刀具的切削用量是所規(guī)攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 30定的工作進(jìn)給速度應(yīng)大于滑臺最小進(jìn)給速度，1HY 型滑臺為無級變速，工作進(jìn)給速度為 4～800mm/min 范圍內(nèi)快速移動速度為定值。則由前的軸向力選取滑臺的型號為 1HY40 型 工作進(jìn)給為 183.6mm/min4） 、確定滑臺進(jìn)程 由于滑臺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。前備量的作用是使動力部件有一定的向前移動的余地，以彌補(bǔ)機(jī)床的制造誤差及刀具磨損后能向前調(diào)整，前備量一般取值范圍為 10～20mm 本設(shè)計取前備量為20mm，后備量的作用是使動力部件有一定的向后移動的余地以方便裝卸刀具，后備量一般不小于 40～50mm 本設(shè)計取為 50mm 所以總行程為：工作行程+前備量+后備量=250+20+50=320mm5） 、多軸加工的總切削功率以及主驅(qū)動裝置的確定確定單根主軸切削功率后，求出多軸加工的總切削功率 10987NN???總但是考慮到在加工過程中有功率損失，選效率為 0.82，則總的需要的??功率為：未考慮功率損失前： = =2.0510987???總 45.0?kw考慮到功率損失后： =2.5?NN總 k則該主運(yùn)動驅(qū)動裝置的選擇為：功率為 3kw選擇主電機(jī)功率為 3 的 Y100L2-4 型電動機(jī)，且該系列主傳動裝置具有kw通用化程度高、選配靈活，便于生產(chǎn)經(jīng)營管理等優(yōu)點(diǎn)。其主要技術(shù)參數(shù)見下表：轉(zhuǎn)速范圍（r/min）主電機(jī)傳動型號電機(jī)轉(zhuǎn)速 輸出轉(zhuǎn)速主電機(jī)功率（）kw配套主軸部件型號Y100L2-4 1430 715 3 1TA32、1TA32M、1TZ32~1TG324.3.2 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。組合機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)中，一般選取裝料高度為 1060mm，但根據(jù)具體情況，如車間運(yùn)送工件的滾道高度、多軸攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 31箱最低主軸高度等因素，在 850 1060mm 范圍內(nèi)選取。本例取裝料高度為:900mm。4.3.3 確定夾具輪廓尺寸工件的尺寸和形狀是確定夾具底座尺寸的基本依據(jù)。確定夾具底座尺寸時應(yīng)考慮工件的定位件、夾緊機(jī)構(gòu)、刀桿導(dǎo)向裝置的需求空間，并要滿足排屑和安裝的需要。一般情況下，加工示意圖中工件至導(dǎo)向套端面的距離和導(dǎo)向套的尺寸。本題目主要確定鉆模厚度及加具體底座尺寸。鉆模厚度應(yīng)不小于最小導(dǎo)向長度，加工示意圖中鉆模版厚度為 25mm，夾具體底座長度為 400mm。夾具體底座應(yīng)根據(jù)裝料高度、夾具大小和中間底座而定，并充分考慮中間底座剛度，以便于布置定位元件和設(shè)置夾緊機(jī)構(gòu)，便于排屑為原則。本題目選取 240mm4.3.4 左底座輪廓尺寸底座的輪廓尺寸要滿足夾具在其上面聯(lián)接安裝的需要。左側(cè)底座長度尺寸根據(jù)所選動力部件（滑臺、滑座）及配套部件（側(cè)底座）的位置