D180柴油機(jī)12孔攻絲機(jī)床及夾具設(shè)計(jì)
D180柴油機(jī)12孔攻絲機(jī)床及夾具設(shè)計(jì),d180,柴油機(jī),12,十二,孔攻絲,機(jī)床,夾具,設(shè)計(jì)
前言
1． 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的
畢業(yè)設(shè)計(jì)是機(jī)械制造工藝及設(shè)備本科專業(yè)學(xué)生畢業(yè)前的必修內(nèi)容，其目的是使學(xué)生通過了基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的教學(xué)過程后進(jìn)行一次大型的機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)訓(xùn)練，促使學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的各種知識(shí)，查閱各種有關(guān)資料、進(jìn)行必要的調(diào)查研究和分析，從而獲得獨(dú)立自主解決工程技術(shù)問題的能力，使學(xué)生在畢業(yè)后能盡快適應(yīng)所擔(dān)負(fù)的工程技術(shù)工作，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行進(jìn)行綜合分析和解決實(shí)際問題的能力，初步掌握生產(chǎn)技術(shù)工作，科研和實(shí)驗(yàn)的一般方法和程序，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行調(diào)查研究，查閱文獻(xiàn)資料，運(yùn)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，手冊(cè)進(jìn)行設(shè)計(jì)，計(jì)算，數(shù)據(jù)處理及編寫技術(shù)文件的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維能力?！?
2． 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)組合銑削機(jī)床，具體的機(jī)床類型有臥式組合機(jī)床和立式組合機(jī)床等。組合機(jī)床有機(jī)械、液壓、電氣三大部分。由于設(shè)計(jì)時(shí)間有限，本次設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是完成機(jī)械部分的設(shè)計(jì)。在學(xué)生有余力時(shí)也可以進(jìn)行其他部分的設(shè)計(jì)。組合機(jī)床的機(jī)械部分有許多通用部件和專用部件組成。畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)就是針對(duì)具體的設(shè)計(jì)任務(wù)選擇合適的通用部件和設(shè)計(jì)專用部件。
在設(shè)計(jì)中要完成以下工作：
1) 產(chǎn)品名稱：JH-12型拖拉機(jī)
2) 被加工零件：變速箱體；
3) 工件材料：HT20-40；
4) 加工內(nèi)容：粗銑變速箱體的兩側(cè)面；
5) 月生產(chǎn)綱領(lǐng)：2500—10000（取3000）；
整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程要求學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立完成所分擔(dān)的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的全部?jī)?nèi)容，正確進(jìn)行分析。計(jì)算，盡量收集有關(guān)資料。根據(jù)課題需要進(jìn)行必要的實(shí)驗(yàn)，測(cè)試或經(jīng)濟(jì)核算，繪制國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的工程圖樣，編寫設(shè)計(jì)說明書，參考畢業(yè)答辯。
第一章 工藝方案的擬訂
制定組合機(jī)床工藝方案是設(shè)計(jì)組合機(jī)床最重要的步驟之一。工藝方案制定的正確與否，將決定能否達(dá)到“重量輕，體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便的，效率高，質(zhì)量好”的要求。
為了使機(jī)床方案制定的合理，先進(jìn)，必須驚醒“三結(jié)合”設(shè)計(jì)，密切聯(lián)系實(shí)際，總結(jié)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，全面了解被加工零件的加工情況和影響機(jī)床方案指定因素。影響機(jī)床工藝方案指定的主要因素有：
1． 加工的工序和加工精度的要求 被加工零件需要在組合機(jī)床上完成的工序及加工精度，是制定機(jī)床工藝方案的主要依據(jù)。制定工藝方案時(shí)，首先要全面分析工件的加工精度及技術(shù)要求，了解現(xiàn)場(chǎng)加工工藝及保證精度的有效措施。例如，加工1~2級(jí)精度的孔，不僅工步數(shù)要多，而且不同的孔徑也應(yīng)采用不同的工藝方法。當(dāng)孔間的位置精度要求很高時(shí)，工藝安排上應(yīng)使所有孔的精加工在同一工位上進(jìn)行，如果同一軸線上的幾個(gè)孔同心度要求較高，則應(yīng)盡可能考慮從一面進(jìn)行加工。
2． 被加工零件的特點(diǎn) 如工件材料及硬度，加工P位的結(jié)構(gòu)形式，工件的剛性，工藝基面等，對(duì)于機(jī)床工藝方案的制定都有重要的影響。加工同樣精度的孔，加工鋼件比加工鑄鐵件的工步數(shù)就多一些。加工薄壁易振的工件，安排工序時(shí)要防止共振，否則，將嚴(yán)重影響加工精度。當(dāng)工件內(nèi)壁孔徑大于外壁孔徑時(shí)，只能采用單刀鏜的加工方法，加工時(shí)工件讓到，使鏜刀定向后送工件，方能加工。
工件的剛性不足，加工時(shí)工序就不能太集中。有時(shí)為了減少機(jī)床臺(tái)數(shù)，必須采取集中工序時(shí)，從安排上，也必須把一些工序從時(shí)間上錯(cuò)開加工，以免同時(shí)加工固定件受力變形，發(fā)熱變形以及震動(dòng)而影響加工精度。
必須重視工件在組合機(jī)床加工前已完成的工序及毛胚孔的質(zhì)量。當(dāng)毛胚孔余量很大或者鑄造質(zhì)量較差，有大毛刺時(shí)，有時(shí)則安排粗拉荒工序，對(duì)幾個(gè)同心孔常采用精擴(kuò)的方法。工件有無適當(dāng)?shù)墓に嚮嬉彩怯绊懝に嚪桨钢贫ǖ闹匾蛩刂弧?
3． 工件的生產(chǎn)方式 被加工零件的生產(chǎn)批量的大小，對(duì)機(jī)床工藝方案的制定也有影響。對(duì)大批量生產(chǎn)箱體零件，工序安排上，一般趨于分散。以汽缸體為例，缸孔和三軸孔加工多由兩套機(jī)床來完成。其粗加工，半精加工及精加工也分別在不同的機(jī)床上進(jìn)行。這樣，機(jī)床雖然多一些，但由于生產(chǎn)批量很大，從提高生產(chǎn)率，穩(wěn)定地保證加工精度的角度來講仍是合理的。在中小批量生產(chǎn)情況下，完成同樣的工藝內(nèi)容，則要求減少機(jī)床臺(tái)數(shù)，此時(shí)應(yīng)當(dāng)講工序盡量集中在一臺(tái)或者更少幾臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行加工，以提高組合機(jī)床利用率。
4． 使用廣泛的技術(shù)后方能利用 如使用廠是否有相當(dāng)?shù)牡毒咧圃炷芰?。如使用廠制造的刃磨復(fù)雜的復(fù)合刀具或特殊刀具具有空難，則在制造工藝方案時(shí)，就應(yīng)當(dāng)避免采用這類刀具
通過調(diào)查對(duì)被加工零件的內(nèi)容及其相關(guān)的問題有利規(guī)律性的了解，并掌握了豐富的合乎實(shí)際的材料，這是組合機(jī)床設(shè)計(jì)工作的第一步，這一步則要對(duì)工件的工藝基準(zhǔn)，加工工藝進(jìn)行分析，以便擬訂在組合機(jī)床上加工的工藝方案。
根據(jù)上述影響機(jī)床工藝方案的因素，結(jié)合具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容，擬訂如下工藝方案。
第一節(jié) 工藝基面的分析
選擇工藝基面和夾壓P位是制造工藝的基面重要的問題。工藝基面選擇的正確，將能實(shí)現(xiàn)最大限度的工序集中，從而減少機(jī)床臺(tái)數(shù)，也是保證加工精度的重要條件。下面根據(jù)被加工零件——變塑箱箱體談?wù)勗鯓舆x擇工藝基面及夾壓P位的原則及注意問題及其集體選擇。
1． 被加工零件是拖拉機(jī)行業(yè)的變速箱箱體。箱體零件分別是機(jī)械制造業(yè)中加工工序多，勞動(dòng)量大，精度要求高的關(guān)鍵零件。這類零件一般都有高精度的孔要加工，又常常需要在幾次安裝下進(jìn)行?！耙幻鎯煽住笔沁@類箱體類零件在組合機(jī)床上加工常用的典型定位方法?！耙幻鎯煽住钡亩ㄎ环椒ㄓ腥缦碌奶攸c(diǎn)：
(1) “一面兩孔”的定位方法很簡(jiǎn)便地消除工件的六個(gè)自由度，使工件獲得穩(wěn)定的固定位置。
(2) “一面兩孔”的定位方法，有同時(shí)加工五個(gè)面的可能。幾能夠高度集中加工工序，又有利于提高各面上的位置精度。
(3) “一面兩孔”的定位方法可以作為粗加工到精加工的全P工序的基準(zhǔn)，使整個(gè)工藝過程實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一。
(4) “一面兩孔”的定位方法使夾緊方便，夾緊機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單。容易對(duì)夾緊力對(duì)準(zhǔn)支撐，消除夾緊力引起工件變形對(duì)加工精度的影響。
(5) “一面兩孔”的定位方法易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的定位，并有利于防止切屑落入基面。
為了保證箱體零件的加工精度及技術(shù)要求，工藝基面必須規(guī)定相應(yīng)的公差，定位孔直徑不宜太小，太小時(shí)，定位銷很細(xì)，加工中易受力產(chǎn)生較大變形，甚至裝卸工件時(shí)也易碰壞。根據(jù)箱體零件的大小，定位銷孔徑一般應(yīng)在12-25毫米范圍。按工件重量的大小參考下列數(shù)值選用。
工件重量（公斤） <20 20-50 50-100 >100
定位銷孔直徑（毫米） 12 16 20 25
銷孔的精度一般為2級(jí)（D）。二銷孔中心距（L）遠(yuǎn)一些較好，其公差一般為+0.03~+0.1毫米。定位平面力求大一些，理想的是使切削力均能落在定位平面之內(nèi)。定位平面的光潔度一般為▽5~6，不平度為0.05~0.1毫米。
被加工零件——變速箱體重量為14.5公斤，所以其定位銷孔直徑選擇為12毫米。
2． 選擇工藝基面的原則及注意問題
(1) 應(yīng)當(dāng)盡量選用設(shè)計(jì)基面作為在組合機(jī)床上加工用的定位基面。這樣能減少累計(jì)誤差，有利于保證加工精度。
(2) 選擇定位基面應(yīng)確保工件穩(wěn)定定位。定位的支撐面應(yīng)該大一些，力求采用已加工面作為定位基面，在加工精度要求高時(shí)，尤其必要。只有花在不得已時(shí)才采用毛胚定位。并且必須選擇那些與加工面有一定關(guān)系的毛面作為定位基準(zhǔn)面，同時(shí)應(yīng)對(duì)定位面處驚醒仔細(xì)清理平整，切記不能選擇在鑄件或全鍛件的分型面上，也不要選在有鑄孔的地方。因?yàn)殍T孔口上往往有毛刺，會(huì)破壞定位精度。
(3) 選擇基面是要保證在一次安裝下，能對(duì)盡量多的面進(jìn)行加工。這樣便于有效地集中加工工序，提高機(jī)床生產(chǎn)率，保證加工P位相互間的精度要求
(4) 統(tǒng)一基面的原則。即在個(gè)臺(tái)機(jī)床上采用共同的定位基面來加工工件不同面上的孔，或?qū)ν幻嫔系目淄瓿刹煌墓ば?，這一原則對(duì)加工工序的箱體尤有必要。如設(shè)計(jì)加工變速箱體的自動(dòng)線是，各臺(tái)機(jī)床上均以“一面兩銷”定位。這樣減少了安裝誤差，有利于達(dá)到高的加工精度。也易于使機(jī)床的夾具通用化，縮短設(shè)計(jì)制造周期，降低機(jī)床成本，并使夾具簡(jiǎn)化。
(5) 選擇定位基面應(yīng)考慮夾緊方便，夾具加工簡(jiǎn)單。
(6) 當(dāng)被加工零件不具備理想工藝基面時(shí)，可在機(jī)床夾具上增加輔助支承機(jī)構(gòu)。
3． 確定夾壓位置應(yīng)注意的問題
在選擇工藝基面的同時(shí)，要相應(yīng)地解決夾壓位置。同時(shí)它對(duì)定位的可靠，工件的穩(wěn)定以及加工精度都有直接影響。確定夾壓位置應(yīng)注意以下的問題：
(1).保證工件夾壓后定位的穩(wěn)定。組合機(jī)床是按集中工序組成的，常常是多軸，多面同時(shí)加工，切削符合重。特別是多軸鉆孔是往往產(chǎn)生很大的切削力。為了使工件在加工過程中不產(chǎn)生位移和振動(dòng)，必須將工件牢固地夾住，并且具有穩(wěn)定的夾壓剛度。例如夾壓點(diǎn)布置應(yīng)使夾壓力落在定位平面之內(nèi)，力求接近定位平面的中心。對(duì)于一些比較高的或剛性較差的箱體宜將夾壓點(diǎn)放在箱體上面，而不放在下方。
(2).夾壓點(diǎn)應(yīng)避免放在工件加工P位的上方。力求使其靠近箱體的筋或壁，以減少夾壓變形而影響加工精度。
(3).對(duì)剛性差的工件，力求使夾壓點(diǎn)對(duì)差定位支承點(diǎn)。避免形成力矩，造成工件變形而影響精度。有時(shí)候?qū)傂圆睿纫蟾叩墓ぜ梢圆捎枚帱c(diǎn)夾壓，使夾壓力均勻分布，如采用塑料夾具。
第二節(jié) 加工工藝的分析
分析被加工零件的工藝，也是將制定工藝方案的及其重要的問題，我們要認(rèn)真地分析被加工零件加工工藝的需要和組合機(jī)床完成工藝的可能，正確讀確定組合機(jī)床的加工方案。
(一) 組合機(jī)床的工藝范圍
隨著組合機(jī)床在機(jī)械加工中的廣泛使用，組合機(jī)床的工藝范圍也是日益擴(kuò)大。過去組合機(jī)床主要是用于鉆孔，擴(kuò)孔，鉸孔，鏜孔及攻絲?，F(xiàn)在組合機(jī)床也用于進(jìn)行精密鏜銷，銑面，車削，磨削，拉削以及滾壓等工序。從完成工藝上來分，則有組合銑床，組合鉆床，組合鏜床，鏜孔車端面組合機(jī)床，組合攻絲機(jī)床等。
(二) 組合機(jī)床常用加工方法
組合機(jī)床加工各種工件的任務(wù)就是切掉其余量，并保證正確的加工形狀。在加工過程中刀具要切掉多余的工件余量，而工件則反抗這種切削。切削和反切削是加工過程中始終存在的一個(gè)矛盾。我們?cè)O(shè)計(jì)組合機(jī)床時(shí)希望合理解決這個(gè)問題，時(shí)加工過程能正確的進(jìn)行，并達(dá)到要求的加工精度。為此需要正確的選擇加工方法，工序間余量，切削用量以及刀具導(dǎo)向等。
1． 常用工藝過程
在組合機(jī)床上所完成的工藝，由于其精度要求和加工P位的特點(diǎn)，工件材料等的不同，設(shè)計(jì)機(jī)床時(shí)，必須采用不同的工藝過程來進(jìn)行加工。對(duì)于鑄鐵材料的一般空加工，在組合機(jī)床上經(jīng)常采用的工藝方法見表2-2，工藝過程見表2-3。
表2-4所示是素和機(jī)床加工平面典型工藝過程
表2-5所列是組合機(jī)床加工螺紋孔的典型工藝過程。
表2-2，2-3，2-4，2-5，2-6見〈〈組合機(jī)床設(shè)計(jì)〉〉第一冊(cè)〈〈機(jī)械部分〉〉大連組合機(jī)床研究所編。
2． 工序間余量的確定
為了使加工過程能正常進(jìn)行，可靠的保證加工精度，還必須合理地確定工序間的余量。組合機(jī)床上進(jìn)行孔加工時(shí)，通常采用的工序間余量見表2-6。
在制定工藝方案劃分工序間余量時(shí)，可根據(jù)具體情況參考表中推薦范圍選擇。但一般要求注意下列問題：
(1).粗鏜時(shí)，考慮工件的冷硬層，鑄孔的鑄造黑皮和鑄造偏心。粗鏜余量（直徑）上一般不得小于6~7毫米。
(2).在工件經(jīng)過重新安裝，定位誤差較大時(shí)，余量應(yīng)適當(dāng)增大。當(dāng)工件不經(jīng)過重新安裝，而在一次安裝下進(jìn)行半精和精加工時(shí)，則在最后精加工的余量就可以減小。但精鏜孔時(shí)（1-2）級(jí)直徑上余量不應(yīng)超過0.4-0.5毫米。
(3).在確定鏜孔機(jī)床余量時(shí)，還需注意到加工余量對(duì)鏜桿直徑的影響，尤其是在工件需要讓刀以便通過刀具時(shí)（用多刀加工多層同心孔時(shí)），由于加工余量和工件讓刀具的影響，往往要減少鏜桿直徑，此時(shí)若有必要，可稍微減少粗鏜的切削量。
3．刀具結(jié)構(gòu)的選擇
為了使一個(gè)加工過程能順利地進(jìn)行，正確地設(shè)計(jì)，制造刀具是及其重要的環(huán)節(jié)。在組合機(jī)床常常又是多刀具加工，這一點(diǎn)更為重要。組合機(jī)床上根據(jù)工藝要求與加工精度的不同，經(jīng)常采用的刀具有：一般的刀具，復(fù)合刀具以及特種工具等。刀具設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)機(jī)床工藝方案的擬訂有很大的影響。它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)原則，使用注意問題等，在“組合機(jī)床刀具及工具”中有詳細(xì)介紹。下面僅就在確定加工工藝時(shí)，對(duì)刀具結(jié)構(gòu)選擇應(yīng)仔細(xì)的問題作一簡(jiǎn)述。
(1).在制定工藝方案時(shí)，只要條件允許，應(yīng)首先選取標(biāo)準(zhǔn)刀具
(2). 為了提高工序集中程度，或達(dá)到更高的精度，可以采用復(fù)合刀具。但在確定復(fù)合刀具結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)盡可能采用組裝式的復(fù)合刀具。例如裝有幾把鏜刀的鏜桿，幾把擴(kuò)孔鉆或絞刀的刀桿。同時(shí)加工孔及端面的鏜刀頭等等。
整體的復(fù)合刀具，如復(fù)合鉆頭，鉆鉸復(fù)合及擴(kuò)鉸復(fù)合刀具等，制造刃磨比較困難，造價(jià)昂貴。僅僅在采用這種刀具后可以節(jié)省工位或機(jī)床臺(tái)數(shù)，或者是保證加工精度所必須時(shí)才應(yīng)選用。
(3).鏜刀和絞刀的采用原則 在組合機(jī)床上完成大孔和小孔的精加工工序，鏜和鉸的工藝均有采用，但絞刀直徑不宜做的過大，一般用于加工直徑100以下的空。在加工同心孔系而孔直徑小于40毫米時(shí)，采用鏜削方法桿太細(xì)，影響加工精度。這是宜采用鉸削工藝。但只要所選用工藝方案可以采用剛性較好的鏜桿和對(duì)刀方便。以及加工中不至于有振動(dòng)時(shí)，還是采用鏜削方法為好。這時(shí)因?yàn)殓M刀制造簡(jiǎn)單，刃磨方便
(4).選擇刀具結(jié)構(gòu)時(shí)，必須認(rèn)真考慮被加工零件材料的特點(diǎn)。比如加工淬火鑄鐵時(shí)，由于其硬度較高，宜采用多刃鉸刀或鏜刀頭加工以提高刀具的使用壽命。對(duì)于鋼件也宜采用多刃鏜刀或絞刀加工，這樣可避免切削纏繞鏜桿。
第三節(jié) 確定組合機(jī)床工藝方案是應(yīng)注意的問題
根據(jù)組合機(jī)床生產(chǎn)使用經(jīng)驗(yàn)表明，一個(gè)正確的組合機(jī)床方案的確定，還必須正確的處理粗加工和精加工，工序集中和分散，單一工序和混合工序矛盾，才能使組合機(jī)床很好的滿足加工工藝的要求。
（一） 確定組合機(jī)床完成工藝時(shí)時(shí)常遇到的一些限制
1． 孔間中心距離的限制
2． 工件加工工藝性不好的限制
（二） 確定工藝過程時(shí)應(yīng)考慮的原則和問題
1． 粗，精加工工序的安排
2． 工序集中原則
3． 其他應(yīng)注意的問題
第四節(jié) 組合機(jī)床切削用量的選擇
組合機(jī)床的正常工作與合理地選用切削用量，即確定歷歷的切削速度和工作進(jìn)給量有很大關(guān)系，切削用量選用的恰當(dāng)，能使組合機(jī)床以最少的停車損失，最高的生產(chǎn)效率，最長(zhǎng)的刀具使用壽命和最好的加工質(zhì)量。
第五節(jié) 具體工藝方案的擬訂
根據(jù)上述的各種原則，要求等，對(duì)被加工零件——變速箱擬訂以下工藝流程：
1. 以側(cè)面S，Φ51，Φ104為基準(zhǔn)定位夾緊，粗銑H面和T面。
2. 精銑H面，高度控制為260。
3. 以H面為基準(zhǔn)定位夾緊，鉆2-Φ12至Φ11.5深20，倒角2-Φ11.5為1.5×45°,鉸2-Φ12至尺寸深15。
4. 以H面，2-Φ12為基準(zhǔn)夾緊，粗銑S面，保證T面與S面相距246。
5. 以H面，2-Φ12為基準(zhǔn)夾緊，半精銑S，T兩側(cè)面。
6. 以H面，2-Φ12為基準(zhǔn)夾緊，鉆鉸倒S、T兩側(cè)面小孔。
7. 以H面，2-Φ12為基準(zhǔn)夾緊，粗鏜2-Φ52孔至Φ51，倒角為2×45°；
以H面，2-Φ12為基準(zhǔn)夾緊，粗鏜4-Φ62孔至Φ61，倒角為2×45°；
以H面，2-Φ12為基準(zhǔn)夾緊，粗鏜2-Φ72孔至Φ71，倒角為2×45°；
以H面，2-Φ12為基準(zhǔn)夾緊，粗鏜2-Φ80孔至Φ79，倒角為2×45°；
以H面，2-Φ12為基準(zhǔn)夾緊，粗鏜2-Φ115孔至Φ114，倒角為2×45°。
8. 以H面，2-Φ12為基準(zhǔn)夾緊，精鏜孔2-Φ52、4-Φ62、2-Φ72、2-Φ80、2-Φ115。
9. 以H面，2-Φ12為基準(zhǔn)夾緊，攻S、T面上3-M10、2-M8、6-M8、3-M10、6-M12。
10. .清洗。
11. 以H面為基準(zhǔn)2-Φ12，定位夾緊，粗銑前后兩端面，控制總長(zhǎng)578及尺寸14。
12. 以H面為基準(zhǔn)2-Φ12，定位夾緊，半徑銑前后兩端面至尺寸。
13. 以H面為基準(zhǔn)2-Φ12，定位夾緊，鉆鉸導(dǎo)前后兩端面的孔。
14. 以H面為基準(zhǔn)2-Φ12，定位夾緊，攻絲（前后兩端面）。
15. 清洗。
以S面為基準(zhǔn)，Φ52Gd及Φ80Gd定位夾緊，鉆H面所?？住?
第一章 變速箱體兩側(cè)面粗銑組合機(jī)床設(shè)計(jì)
第一節(jié) 工藝方案的擬訂
工藝方案的擬訂是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的第一步?！∈紫龋瑢?duì)被加工零件進(jìn)行分析。
所加工的減速器下箱體兩個(gè)平面在同一水平面上，加工長(zhǎng)度及寬度，銑削深度相同，選用端銑刀，但由于兩平面中心距相距149mm，且加工深度小，消耗功率低，所以采用兩個(gè)銑刀同時(shí)進(jìn)行加工，由同一臺(tái)動(dòng)力箱提供動(dòng)力。
在銑削方式上，常用銑床有立式銑床、臥式銑床等。由于是專用銑床，所以在銑削加工方式及運(yùn)動(dòng)方向比較簡(jiǎn)單。設(shè)計(jì)的銑床只加工零件的一個(gè)工位，所以在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)上只有一個(gè)方向。考慮到零件的加工自動(dòng)化及零件的裝夾方便，采用橫向進(jìn)給方式。在主運(yùn)動(dòng)上，采用繞縱向旋轉(zhuǎn)，銑床的整體方案采用立式銑床方案。
1． 定位基準(zhǔn)和夾緊部分的選擇
正確選擇定位基準(zhǔn)和夾緊部位是保證加工精度的重要條件。箱體類零件工藝基準(zhǔn)面的選擇原則:
1) 選擇的定位基準(zhǔn)面應(yīng)確保工件穩(wěn)定定位.定位面應(yīng)盡量大一些.同時(shí),基準(zhǔn)面的光潔度、平直性越好越有利于保證定位的精確程度。
2)定位基準(zhǔn)面的選擇應(yīng)考慮到夾緊的方便,夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
3)應(yīng)盡量采用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面為工藝基準(zhǔn)面。
4)考慮裝卸工件的方便。
加工零件減速器下箱體形狀比較復(fù)雜，但考慮到裝夾方便等多方面因素，且保證定位穩(wěn)定可靠，故本設(shè)計(jì)中采用一面兩孔定位。
確定工件的夾壓位置時(shí)考慮到如下問題:
保證工件夾壓后定位穩(wěn)定，并有足夠的剛度。夾壓點(diǎn)的位置應(yīng)夾壓合力盡量落在定位平面之內(nèi),力求接近定位平面的中心。
力求使夾壓部位靠近箱體的壁或筋,減少夾壓后變形。
2． 刀具的選擇
正確的選擇刀具，對(duì)組合機(jī)床加工精度有很大的影響。本工序選擇選擇硬質(zhì)合金端銑。
3． 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、工件剛性、定位基準(zhǔn)面的特點(diǎn)等。
被加工零件的特點(diǎn)在很大程度上決定了機(jī)床采取的配置形式。一般來說孔中心線與定位基面平行且需由一面或幾面加工的箱體宜采用臥式機(jī)床；立式機(jī)床適宜加工定位基準(zhǔn)面平行的被加工孔與基面相垂直的工件，而不適宜加工安裝不方便或高度較大的工件。對(duì)大型箱體類零件，采用單工位加工較合適。
4． 其他應(yīng)注意的問題
在一個(gè)動(dòng)力部件上配置多軸主軸箱使多工序集中加工是專用機(jī)床基本的加工方法，但主軸數(shù)量的多少即要考慮到動(dòng)力部件及動(dòng)力箱的性能、尺寸，又要保證調(diào)整機(jī)床和更換刀具方便。
要注意排泄和操作使用方便性。
選擇機(jī)床配置型式要考慮夾具結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的可能性及工作可靠性組合機(jī)床主要用于批量較大的生產(chǎn)。
專用機(jī)床多軸主軸箱上所有刀具共用一個(gè)進(jìn)給系統(tǒng)，通常為標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力滑臺(tái)。
刀具切削用量選擇。
對(duì)于非限制性刀具，應(yīng)采用不使刀具耐用度降低的某一極限值，這樣可以減少切削功率。專用機(jī)床通常要求切削用量的選擇使刀具耐用度不低于一個(gè)工作班，最少不低于4小時(shí)。
切削用量選擇應(yīng)有利于主軸箱的設(shè)計(jì)。若能做到相鄰主軸轉(zhuǎn)速接近相等，則可使主軸箱傳動(dòng)鏈簡(jiǎn)單；某些刀具帶導(dǎo)向加工，若不便冷卻潤(rùn)滑，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。
第二節(jié) 切削用量的確定
一． 在組合機(jī)床工藝方案確定過程中，工藝方案和關(guān)鍵工序的切削用量選擇十分重要。
本組合機(jī)床為硬質(zhì)合金端銑刀粗銑，所以查表可得銑削深度為2～5毫米，銑削速度為50～80米每分，每齒走刀量為0.2～0.4mm/z。確定切削用量時(shí)應(yīng)注意以下問題：
1． 應(yīng)盡量做刀合理使用所有刀具，充分發(fā)揮其使用性能。
2． 復(fù)合刀具切削用量選擇應(yīng)考慮刀具的使用壽命。保證刀具應(yīng)有的使用壽命，進(jìn)給量按復(fù)合刀具最小直徑選擇，切削速度按復(fù)合刀具最大直徑選擇。
3． 選擇切削時(shí)要注意既要保證生產(chǎn)批量要求，又要保證刀具一定的耐用度。在生產(chǎn)率要求不很高時(shí)，切削用量就不必選得很高，以免降低刀具耐用度。組合機(jī)床切削用量應(yīng)選擇通常要求刀具耐用度不低于一個(gè)工作班，最少不低于4h。
4． 確定切削用量時(shí)，還必須考慮所選動(dòng)力滑臺(tái)的性能。如采用液壓滑臺(tái)時(shí)，必須每分鐘進(jìn)給量應(yīng)比該滑臺(tái)最小工進(jìn)速度大50％。否則會(huì)受溫度和其他原因會(huì)導(dǎo)致進(jìn)給不穩(wěn)定。
二． 組合機(jī)床切削用量選擇的特點(diǎn)
1．組合機(jī)床常采用多刀多刃同時(shí)切削，為盡量減少換刀時(shí)間和刀具消耗，保證機(jī)床生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)效果，選用的切削用量應(yīng)比通常單刀加工時(shí)低30％左右。
2．組合機(jī)床通常采用動(dòng)力滑臺(tái)帶動(dòng)刀具進(jìn)給。因此，同一滑臺(tái)帶動(dòng)的多軸箱上所有刀具的每分鐘進(jìn)給量相同，即等于滑臺(tái)的工進(jìn)速度。
第三節(jié) 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)——“三圖一卡”
繪制組合機(jī)床“三圖一卡”，就是針對(duì)具體零件，在選定的工藝和結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行組合機(jī)床總體圖樣文件設(shè)計(jì)。其內(nèi)容包括：繪制被加工零件的工序圖，加工示意圖，機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖和編制生產(chǎn)率卡等。
一． 被加工零件工序圖
1．被加工零件工序圖是根據(jù)制定的工藝方案，表示所設(shè)計(jì)的組合機(jī)床（或自動(dòng)線）上完成的工藝內(nèi)容，加工P位的尺寸，精度，表面粗糙度和技術(shù)要求，加工用的定位基準(zhǔn)，夾壓P位以及被加工零件的硬度，材料和本機(jī)床加工前加工余量，毛胚或半成品情況的圖樣。除了設(shè)計(jì)研制合同外，它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的具體依據(jù)，也是制造，使用，調(diào)整和檢驗(yàn)機(jī)床精度的重要條件。被加工零件工序圖是在被加工零件圖的基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床或自動(dòng)線的加工內(nèi)容，并作必要的說明而繪制的，其主要內(nèi)容包括：
1). 被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本工序機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)部位結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。
2). 本工序所選用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位以及夾緊方向。
3). 本工序加工表面的尺寸、精度表面粗糙度、形位公差等技術(shù)要求以及對(duì)上道工序的技術(shù)要求。
4). 注明被加工零件的名稱、編號(hào)、材料、硬度以及加工部位的余量。
2. 按照規(guī)定繪制被加工零件工序圖
繪制被加工零件工序圖時(shí)按照了如下的規(guī)定:
（1）繪制被加工零件工序圖表達(dá)應(yīng)該清晰明了,突出本工序內(nèi)容,按照一定的合適比例,繪制足夠的視圖以剖面。本加工工序加工部位用粗實(shí)線表示,其余部位用細(xì)實(shí)線表示。
（2）繪制被加工零件工藝圖注意事項(xiàng)
1）本工序加工部位的位置尺寸應(yīng)與定位基準(zhǔn)發(fā)生直接關(guān)系。當(dāng)本工序定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不符合時(shí)，必須對(duì)加工部分的位置精度進(jìn)行分析和換算，并把不對(duì)稱公差換算為對(duì)稱公差。
二． 加工示意圖
1． 加工示意圖的作用和內(nèi)容
加工示意圖是在工藝方案和機(jī)床總體方案初步確定的基礎(chǔ)上繪制的。是表達(dá)工藝方案具體內(nèi)容的機(jī)床工藝方案圖，它是設(shè)計(jì)刀具，輔具，夾具，多軸箱和液壓，電氣系統(tǒng)以及選擇動(dòng)力P件，繪制機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖的主要依據(jù)，是對(duì)機(jī)床總體布局和性能的原始要求，也是調(diào)整機(jī)床和刀具所必須的重要技術(shù)文件。
加工示意圖應(yīng)表達(dá)和標(biāo)注的內(nèi)容有：
其主要內(nèi)容為:
(1) 反映機(jī)床的加工方法、加工條件及加工過程：
加工方法。
(2) 決定刀具類型、數(shù)量、結(jié)構(gòu)、尺寸。
(3) 決定主軸的結(jié)構(gòu)類型、規(guī)格尺寸及外伸長(zhǎng)度
2．刀具的選擇
選擇刀具應(yīng)考慮工件材料，加工精度，表面粗糙度，排屑及生產(chǎn)率等要求，只要條件允許，應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)刀具。待定
三 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖
1 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的作用和內(nèi)容
機(jī)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(jù)，并按照初步選定的主要通用件以及確定的專用件的總體結(jié)構(gòu)而繪制的，是用來表示機(jī)床的配置形式，主要構(gòu)成及個(gè)配件的安裝位置，相互聯(lián)系，運(yùn)動(dòng)關(guān)系和操作方位的總體布局圖，用以檢驗(yàn)個(gè)配件的相對(duì)位置及尺寸聯(lián)系能否滿足加工要求和通用配件選擇是否合適，它為多軸箱，夾具等專用配件設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)，它可以看成機(jī)床總體外觀簡(jiǎn)圖。由其輪廓尺寸，占地面積，操作方式等可以檢驗(yàn)是否適應(yīng)用戶現(xiàn)場(chǎng)使用環(huán)境。繪制聯(lián)系尺寸圖，一般是在已畫出被加工零件圖、加工示意圖，并初選動(dòng)力部件及與其配套的通用部件之后進(jìn)行的。對(duì)于機(jī)床的某些重要尺寸也應(yīng)在畫聯(lián)系尺寸圖之前的方案設(shè)計(jì)階段初步確定，如機(jī)床的裝料高度，主軸箱輪廓尺寸及夾具輪廓尺寸等。尤其對(duì)于加工精度要求較高，比較復(fù)雜的組合機(jī)床，往往需要預(yù)先畫出夾具方案的詳細(xì)草圖，以確定其主要輪廓尺寸。所以，總體設(shè)計(jì)更確切地說是包括夾具方案草圖在內(nèi)的設(shè)計(jì)
機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖表示的內(nèi)容：
1） 表明機(jī)床的配置形式和總體布局。以適當(dāng)數(shù)量的 視圖，用同一比例畫出各主要部件的輪廓形狀和相關(guān)位置。
2） 完整齊全的反映個(gè)部件間的主要裝配關(guān)系和聯(lián)系尺寸，專用件主要輪廓尺寸，總行程和前后備量尺寸等。
3） 標(biāo)注主要通過配件的規(guī)格代號(hào)和電機(jī)型號(hào)，功率及轉(zhuǎn)速，并標(biāo)出機(jī)床分編編號(hào)及配件名稱。
4） 標(biāo)明機(jī)床驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及安裝規(guī)程。
2 繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖之前確定的主要內(nèi)容
1） 選擇動(dòng)力部件 動(dòng)力配件的選擇主要是確定動(dòng)力箱和動(dòng)力滑臺(tái)，根據(jù)已定的工藝方案和機(jī)床配置形式并結(jié)合使用及修理等因素，確定機(jī)床為臥式液壓傳動(dòng)的組合機(jī)床，液壓滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，選用配套的動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)和多軸箱主軸。
動(dòng)力箱規(guī)格與滑臺(tái)匹配，其驅(qū)動(dòng)功率主要依據(jù)所需傳遞的切削功率來選用。
P29業(yè)公式
左右多軸箱選用1TD25IA型動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)。
根據(jù)選用的切削用量，計(jì)算總的進(jìn)給力，并根據(jù)所需的最小進(jìn)給速度，工作行程，結(jié)合多軸箱輪廓尺寸，考慮工作穩(wěn)定性，選用1HY40IIA型液壓猾臺(tái),以及相配套的側(cè)底座（1CC401型）
2) 確定機(jī)床裝料高度H 裝料高度一般指工件安裝基面至地面的垂直距離,實(shí)際設(shè)計(jì)是常在850~1060mm之間選取。
3) 確定夾具輪廓尺寸 具體考慮布置工件的定位,限位,夾緊機(jī)構(gòu)和安裝等方面的空間和面積需要.
4)確定中間底座尺寸 中間底座的輪廓尺寸,在長(zhǎng)寬方向應(yīng)滿足夾具的安裝需要,它在加工方向的尺寸,實(shí)際以由加工示意圖所定, 取990 mm.
3 繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的注意事項(xiàng):
機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖應(yīng)按機(jī)床加工終了狀況繪制,圖中應(yīng)畫出機(jī)床各部件在長(zhǎng),寬,高方向的相對(duì)位置尺寸, 應(yīng)畫出總形成及工作循環(huán)圖,應(yīng)注明通用件型號(hào),規(guī)格,對(duì)機(jī)床個(gè)組成配件標(biāo)注分組編號(hào).
3 機(jī)床分組
為便于設(shè)計(jì)和組織生產(chǎn),組合機(jī)床各部件和裝置按不同的功能劃分編組.組號(hào)劃分規(guī)定如下:
(1) 第10~19組---支撐部件.一般由通用的側(cè)底座,立柱及其底座和專用中間底座等組成.
(2) 第20~29組---夾具及輸送裝置設(shè)備.
(3) 第30~39組---電氣設(shè)備 電氣設(shè)計(jì)常編為30組.包括原理圖,接線圖和安裝圖等.
(4) 第40~49組---傳動(dòng)裝置 包括機(jī)床中所有動(dòng)力配件和動(dòng)力滑臺(tái),動(dòng)力箱等通用配件,編號(hào)40組.
(5) 第 50~59組---液壓和氣動(dòng)裝置.
(6) 第 60~69組---刀具,工具,量具和輔助工具等.
(7) 第 70~79組---多軸箱及其附屬部件
(8) 第 80~89組---冷卻,排屑及潤(rùn)滑裝置.
(9) 第 90~99組---電氣.液壓,氣動(dòng)等各種控制擋鐵;
第二章 組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì)
第一節(jié) 組合機(jī)床夾具概述
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。
組合機(jī)床夾具看起來和一般夾具的作用很相近,但其結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要求卻有很顯著甚至是根本的區(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。 一般的機(jī)床夾具是作為機(jī)床的輔助結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的,而組合機(jī)床的夾具是組合機(jī)床的主要組成部分,其設(shè)計(jì)工作是整個(gè)組合機(jī)床設(shè)計(jì)的重要部分之一。 組合機(jī)床夾具和機(jī)床的其他部件有極其密切的聯(lián)系。組合機(jī)床夾具是保證加工精度的關(guān)鍵部件,其設(shè)計(jì)制造和調(diào)整都有嚴(yán)格的要求。
組合機(jī)床夾具應(yīng)便于實(shí)現(xiàn)定位和夾壓的自動(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。
按結(jié)構(gòu)特點(diǎn),組合機(jī)床夾具分為單工位和多工位夾具兩大類。本設(shè)計(jì)完成的是單工位夾具的設(shè)計(jì)。
第二節(jié) 組合機(jī)床夾具總體設(shè)計(jì)
1． 組合機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)步驟
(1) 認(rèn)真研究分析所要設(shè)計(jì)的夾具的原始數(shù)據(jù)和要求,被加工零件的特點(diǎn),工藝安排和加工方法,機(jī)床特點(diǎn)等。此外,還要考慮裝卸方式夾壓方法、有無冷卻液以及切屑排除等具體要求。
(2) 擬訂夾具結(jié)構(gòu)方案和進(jìn)行必要的計(jì)算
根據(jù)機(jī)床設(shè)計(jì)中確定的工件定位基面、夾壓位置、加工方法等,制定夾具的總體方案。首先繪制工件的外形,然后在工件四周的相應(yīng)位置上表示出夾具的結(jié)構(gòu)。最后進(jìn)行夾壓力計(jì)算和必要的強(qiáng)度計(jì)算。為了提高質(zhì)量和縮短設(shè)計(jì)制造周期,在擬訂夾具結(jié)構(gòu)方案時(shí),盡量采用了通用的部件和零件。
(3) 組合機(jī)床夾具的總圖和零件設(shè)計(jì)
在已確定的夾具結(jié)構(gòu)方案基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)夾具總圖和零件圖。按本組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的主要功能,其結(jié)構(gòu)分為兩大部分,即定位支撐結(jié)構(gòu)和夾緊結(jié)構(gòu)。
2． 組合機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)方案的制定
（1）定位方式的選擇
采用“一面兩孔”的定位方法，此定位方法很簡(jiǎn)便地消除工件的六個(gè)自由度，使工件獲得穩(wěn)定的固定位置。同時(shí)加工五個(gè)面的可能。幾能夠高度集中加工工序，又有利于提高各面上的位置精度?？梢宰鳛榇旨庸さ骄庸さ娜玃工序的基準(zhǔn)，使整個(gè)工藝過程實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一?！耙幻鎯煽住钡亩ㄎ环椒ㄊ箠A緊方便，夾緊機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單。容易對(duì)夾緊力對(duì)準(zhǔn)支撐，消除夾緊力引起工件變形對(duì)加工精度的影響。易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的定位，并有利于防止切屑落入基面。
（2）夾緊機(jī)構(gòu)的選擇及設(shè)計(jì)
1）進(jìn)行夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循如下的諸要求：
①必須保證定位準(zhǔn)確可靠，而不能破壞定位
②工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)
③夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠
④夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速，符合工人操作習(xí)慣
2）夾緊動(dòng)力
夾緊動(dòng)力可以來自于機(jī)械機(jī)構(gòu)、或者液壓缸或者氣壓缸等。
機(jī)械機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是夾緊可靠；但其需要人工操作，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不利于提高生產(chǎn)效率，因此不能用于大批大量的生產(chǎn)。
氣壓夾緊的優(yōu)點(diǎn)是夾緊動(dòng)作迅速，但是其體積龐大，不便于減小夾具的體積。
液壓夾緊的優(yōu)點(diǎn)是夾緊動(dòng)作迅速，夾緊力大，夾緊可靠，有利于提高生產(chǎn)效率。而且液壓缸體積小，易于減小夾具的體積。
綜合以上因素，設(shè)計(jì)中采用了液壓夾緊。
（3）夾緊力方向及夾緊力作用點(diǎn)的確定
1）．夾緊力方向的確定。
夾緊力方向確定時(shí)應(yīng)盡量遵循下列的各原則：
a— 夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的定位而不能破壞定位，一般要求夾緊力應(yīng)垂直于第一定位基準(zhǔn)面。
b— 夾緊力的方向應(yīng)與工件剛性高方向相一致
c— 夾緊力的方向應(yīng)盡量與切削力和重力方向一致，有利于減小夾緊力
綜合考慮到以上各原則，確定夾緊力方向豎直向下。
2）夾緊力作用點(diǎn)的選擇：
1)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)與支撐點(diǎn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)對(duì)應(yīng)，或在支撐點(diǎn)確定的區(qū)域內(nèi)，以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。
2)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)作用在工件剛度高的部位。
3)夾緊力的作用點(diǎn)和支撐點(diǎn)盡可能靠近切削部位。
4)夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形。
（4）夾緊裝置的設(shè)計(jì)
液壓缸的芯軸上用螺紋聯(lián)接著接桿。但是，接桿并不能直接把夾緊力作用在被加工的零件上。這樣做的好處是擴(kuò)大了工件的受力面積，工件上受力均勻，提高了加工過程中工件的穩(wěn)定性，易于保證工件加工的精度要求。
3． 夾具本體的設(shè)計(jì)
夾具本體的設(shè)計(jì)一般要求有:
1) 足夠的剛度和強(qiáng)度
2) 較輕的重量
3) 安裝要穩(wěn)定
4) 保證工件裝卸方便
5) 工藝性要好
6) 便于清理切屑和贓物
7) 保證使用安全
夾具本體最常用的制造方式為鑄造。 它的工藝性好,可以鑄出較復(fù)雜的形狀.一般能保證較好的剛度,而且重量輕,機(jī)械加工量小,對(duì)于表面位置精度要求較高的本體,用刮削來保證其精度時(shí),采用鑄件更為合適,另外,鑄件工作時(shí)吸收振動(dòng)的性能好,故應(yīng)用廣泛。
鑄鐵為最常用的材料,它價(jià)格便宜,抗振性能好,塑性很小,再使用過程中,可以保持較高的精度。
考慮到以上的因素,決定夾具本體采用鑄鐵件。 材料為HT200。
夾具的制造多為單件生產(chǎn)，其結(jié)構(gòu)工藝性的好壞，對(duì)夾具制造的精度、生產(chǎn)周期等有著很大的影響。尤其是夾具體，因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，變化較多，又是夾具中最大的零件，定位件和其他的一些元件都要安裝在夾具本體上，各個(gè)表面間的相互位置精度和表面本身的精度要求都很高，因此，夾具本體的構(gòu)造工藝性比其他的零件更為突出。
在設(shè)計(jì)夾具本體的過程中,考慮到的鑄造工藝性問題有:
1) 合理布置加強(qiáng)筋,增加夾具本體的剛度
2) 夾具本體的幾何形狀的選擇應(yīng)便于加工
3) 本體的構(gòu)形應(yīng)考慮裝配的可能性和方便性
夾具本體零件的構(gòu)造，對(duì)裝配工作的影響很大，合理選擇夾具本體的結(jié)構(gòu)形狀，會(huì)給夾具的裝配工作帶來很大的方便。
4) 本體零件圖上的尺寸標(biāo)注應(yīng)便于測(cè)量
夾具本體的構(gòu)造以及尺寸和角度的標(biāo)注都比較復(fù)雜，設(shè)計(jì)時(shí)除了考慮加工和裝配的工藝性之外，還應(yīng)考慮到測(cè)量的方便性。
第三節(jié) 夾具總圖的設(shè)計(jì)
當(dāng)選定結(jié)構(gòu)后，即可繪制夾具總圖。
1． 夾具總圖上應(yīng)表示的內(nèi)容
(1). 工件的輪廓圖，特別是定位基準(zhǔn)部分和加工面。（用假想的線畫出）
(2).夾具結(jié)構(gòu)的投影圖和必要的剖面圖。
(3).夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的主要尺寸及技術(shù)條件。
(4).有關(guān)制造、使用、調(diào)整等方面的特殊條件和說明，以及聯(lián)用的圖號(hào)。
(5).夾具零件號(hào)。
2.繪制總圖的程序和要求
未開始動(dòng)手之前，先初步考慮一下結(jié)構(gòu)的布置，按照預(yù)想的結(jié)構(gòu)大小選取幅面，以能畫下全部的總圖為原則。
（2）、選擇投影面，通常按工件在加工時(shí)操作者正對(duì)的面為投影面。
（3）、按照所處的加工位置，畫出零件的輪廓圖。首先畫出定位基準(zhǔn)，再畫零件外輪廓以及加工部位。有了工件的輪廓，就可以直觀地看出是否會(huì)發(fā)生干涉問題。
（4）、 按照工序卡上的定位圖，畫出有關(guān)的定位元件。
（5）、 按照所考慮的夾緊方案，畫出夾緊裝置。
（6）、 畫出夾具本體以及其他的零件。
（7）、 查看圖面是否已經(jīng)把結(jié)構(gòu)全部表明，即夾具上的每種零件都能在總圖上看得清楚，與其他零件的裝配情況也能表示明白。
（8）、注上夾具的零件號(hào)。
（9）、注出總圖上的主要尺寸和技術(shù)條件。
（10）、填寫標(biāo)題欄。
3．夾具總圖上的主要尺寸和技術(shù)條件
確定夾具總圖上的主要尺寸和技術(shù)條件是夾具設(shè)計(jì)中的重要工作之一。它關(guān)系到夾具的使用、制造、維修、裝配、檢驗(yàn)等，對(duì)夾具的質(zhì)量有著直接的影響。
一、 總圖上需要標(biāo)注技術(shù)要求的表面類別
1．對(duì)于保證零件的加工精度起主導(dǎo)作用的各種表面，即所謂的定位面、找正面等，都應(yīng)標(biāo)注技術(shù)要求。
2． 夾具的某些表面，如果對(duì)夾具的制造、檢驗(yàn)和裝配的質(zhì)量發(fā)生主要影響時(shí)，也必須對(duì)這些表面的精度和配合特性以及它們之間的相對(duì)位置精度標(biāo)注必要的技術(shù)要求。
二、 夾具總圖上主要尺寸公差的確定
對(duì)于平面定位表面，通?？梢圆捎冒凑湛倛D組合后進(jìn)行磨平的加工方法。按照它與夾具安裝面之間的位置關(guān)系，可以標(biāo)注平行度、垂直度等要求，其公差可以由夾具裝配后的精度所確定。
三、 夾具上標(biāo)注主要尺寸和技術(shù)要求時(shí)的注意事項(xiàng)
1． 在確定有關(guān)表面的技術(shù)條件的公差數(shù)值時(shí)，應(yīng)考慮到夾具上基準(zhǔn)面的大小和被測(cè)量面的大小。當(dāng)基準(zhǔn)面較大而被測(cè)量面較小時(shí)，公差可以定得小些。
2． 夾具總圖上的技術(shù)要求應(yīng)盡量采用綜合注法，即總圖上標(biāo)注的技術(shù)要求能控制此處各零件之間的多重配合表面的制造精度。
3． 標(biāo)注主要尺寸和技術(shù)條件時(shí)應(yīng)注意基準(zhǔn)面的選擇。一般應(yīng)盡量采用夾具上較大的使用表面作為基準(zhǔn)面來標(biāo)注技術(shù)要求。
第三章 組合機(jī)床自動(dòng)線
在生產(chǎn)實(shí)踐中，對(duì)一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工工序很多的工件，如汽缸體，汽缸蓋，后橋變速箱等箱體件，在一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)全部工序加工是不可能的，而常常是將加工工序合理組織，分在幾臺(tái)機(jī)床上組成流水線加工。從提高生產(chǎn)率保證加工精度來說，問題是解決了。但在流水線上加工時(shí)，需很多工人轉(zhuǎn)運(yùn)工件，勞動(dòng)強(qiáng)度大。當(dāng)生產(chǎn)率很高時(shí)，為了減少工人數(shù)量，改善勞動(dòng)條件，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，需使流水線上個(gè)組合機(jī)床間的工件運(yùn)送，變位和在夾具中的定位，夾壓都自動(dòng)化，并用液壓和電氣系統(tǒng)將各機(jī)床及輔助設(shè)備的動(dòng)作聯(lián)系起來，按規(guī)定的程序自動(dòng)地進(jìn)行工作。這種自動(dòng)工作的流水線組合機(jī)床自動(dòng)線。
第一節(jié) 自動(dòng)線總聯(lián)系尺寸圖
一． 組合機(jī)床自動(dòng)線的配置形式
組合機(jī)床自動(dòng)線按被加工零件的輸送方式，分直接輸送，間接輸送和懸掛式運(yùn)輸三大類。組合機(jī)床自動(dòng)線的配置形式，一方面是被加工零件的尺寸和結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)率，車間面積，機(jī)床間最小距離，保證安全和操作方便以及車間工作及鐵屑運(yùn)輸流向等因素決定。另一方面，也和自動(dòng)線制造單位的設(shè)備能力，通用部件的品種和規(guī)格以及刀具制造能力等有關(guān)。目前，直接輸送和間接輸送較為普遍。
本自動(dòng)線選直接輸送自動(dòng)線，這種自動(dòng)線用于加工具有良好定位和輸送基面的箱體件，是目前使用最多的配置形式。按工件輸送的特點(diǎn)，直接輸送的組合機(jī)床自動(dòng)線可分為通過式，非通過式和帶抬起輸送帶型式的三種。其中通過式組合機(jī)床自動(dòng)線的工件輸送帶貫穿全線的機(jī)床，將工件從自動(dòng)線始端，依次通過機(jī)床夾具，進(jìn)行不同工序的加工，加工完的工件從自動(dòng)線的末端送出。顯然，這種通過式組合機(jī)床自動(dòng)線正適合于本工件的加工，故選用通過式組合機(jī)床自動(dòng)線。
又由于本工件的加工工序很多，采用直線式自動(dòng)線會(huì)很大，在車間布置也很困難。故采用折線布置方案，通過考慮本工件加工工藝因素和車間布置因素等等，先選用U型布置方案。
二． 工段，工區(qū)的劃分
組合機(jī)床自動(dòng)線之所以分段和分工區(qū)通常有以下兩個(gè)原因，第一是由于自動(dòng)線加工工藝特點(diǎn)所決定。例如，一些復(fù)雜箱體的加工自動(dòng)線為完成全部工序的加工，工件需要在自動(dòng)線上多次轉(zhuǎn)位，這些轉(zhuǎn)送裝置往往使得自動(dòng)線不能采取全線統(tǒng)一的輸送帶，而必須分若干段，第二由于單條自動(dòng)線太長(zhǎng)，機(jī)床太多，為了減少自動(dòng)線停車時(shí)間和提高自動(dòng)線的利用率，而將自動(dòng)線分成工段和工區(qū)。
自動(dòng)線劃分工段和工區(qū)的實(shí)質(zhì)是，將一條自動(dòng)線分為若干條短的能獨(dú)立工作的自動(dòng)線。借助控制系統(tǒng)將這些工段和工區(qū)聯(lián)在一起，按統(tǒng)一順序自動(dòng)工作。
根據(jù)以上原則和方法，本組合機(jī)床自動(dòng)線需要?jiǎng)澐止ざ危捎谵D(zhuǎn)位和翻轉(zhuǎn)以及工序集中控制的方便，先把自動(dòng)線分為三個(gè)工段。
三． 繪制自動(dòng)線總聯(lián)系尺寸圖
自動(dòng)線總聯(lián)系尺寸圖是個(gè)部件的設(shè)計(jì)依據(jù)，也是檢查個(gè)部件相互關(guān)系不可缺少的重要資料。
1． 自動(dòng)線的裝料高度是指機(jī)床底面至固定夾具支撐面的尺寸，它主要以以下兩個(gè)因素決定：第一，被加工零件的外形尺寸大小對(duì)于較大的工件的裝料高度而偏低一些。一般取850mm。
2． 機(jī)床間距離尺寸的確定
為了在檢查和調(diào)整自動(dòng)線設(shè)備時(shí)，便于工人操作和出入，一般要求相臨兩臺(tái)機(jī)床上運(yùn)動(dòng)部件之間距離時(shí)，首先要考慮有可能接近動(dòng)力頭的控制機(jī)構(gòu)。機(jī)床之間的距離T取決于中間底座寬度方向上的尺寸A和相臨主軸之間的距離L。為確保安全生產(chǎn)，要求動(dòng)力頭之間的距離為800mm。
3． 輸送帶步距t的確定
確定輸送帶的步距時(shí)，既要保證機(jī)床間有足夠的距離，又要盡量縮短自動(dòng)線長(zhǎng)度，通用的輸送帶步距范圍為350-1700mm。
4． 輔助裝置與機(jī)床間聯(lián)系尺寸的確定
為了調(diào)整方便，在相鄰部件間，要保留足夠的空間，確定自動(dòng)線的聯(lián)系尺寸時(shí)，要合理的解決這些問題。
1） 不需要接近的運(yùn)動(dòng)的相鄰部件的距離，在沒有防護(hù)罩的情況下或小于250mm，或大于600mm。當(dāng)距離在250mm-500mm的范圍時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)防護(hù)罩。
2） 對(duì)于調(diào)整而不運(yùn)動(dòng)的相鄰不見的距離，一般700 mm.若其中有一個(gè)是運(yùn)動(dòng)的，這個(gè)距離就要大一些。如機(jī)床和液壓站之間推薦取800mm。機(jī)床與電氣柜之間的距離根據(jù)以上分析推薦取1000-1200mm 之間。
3） 其它輔助裝置，如，多軸箱貯架以及中央操縱臺(tái)等具體放置。
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