【正文】 據(jù)被加工零件的尺寸、形狀和技術(shù)要求等，選用通用部件，組成不同型式的組合機(jī)床，以滿足生產(chǎn)的需要。 目前，我國(guó)組合機(jī)床已廣泛應(yīng)用到大批大量生產(chǎn)的行業(yè)，如汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)、電動(dòng)機(jī)、縫紉機(jī)等。 組合機(jī)床分類和基本配置型式 組合 機(jī)床有大型組合機(jī)床與小型組合機(jī)床兩大類，它們不僅在體積和功率上有大小之別，而且在結(jié)構(gòu)和配置型式等方面也有很大差異。大型組合機(jī)床的配置型式可分為三大類： 具有固定式夾具的單工住組合機(jī)床 這類組合機(jī)床夾具和工作臺(tái)都固定不動(dòng)。動(dòng)力滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，滑臺(tái)上的動(dòng)力箱 (連主軸箱 )實(shí)現(xiàn)切削主運(yùn)動(dòng)。 根據(jù)動(dòng)力箱和主軸箱的安置方式不同，這類機(jī)床的配置型式有以下幾種。 (1)臥式組合機(jī)床 (動(dòng)力箱水平安裝 )； (2)立式組合機(jī)床 (動(dòng)力箱垂直安裝 )； (3)傾斜式組合機(jī)床 (動(dòng)力箱傾斜安裝 )； (4)復(fù)合式組合機(jī)床 (動(dòng)力 箱具有上述兩種以上的安裝狀態(tài) )。 ZXH54 型銑槽機(jī)床身部件設(shè)計(jì) 8 圖 具有固定式夾具的組合機(jī)床 a）臥式組合機(jī)床 b)立式組合機(jī)床 c)傾斜式組合機(jī)床 d)復(fù)合式組合機(jī)床 在以上四種配置型式的組合機(jī)床中，如果每一種之中再安置一個(gè)或幾個(gè)動(dòng)力部件時(shí)，還可以組成雙面或多面組合機(jī)床。 具有移動(dòng)式夾具的 (多工位 )組合機(jī)床 這類組合機(jī)床的夾具安裝在直線移動(dòng)工作臺(tái)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)上，并按照一定的節(jié)拍時(shí)間作間歇移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，使工位得到轉(zhuǎn)換。這類機(jī)床的配置型式，常見(jiàn)的有以下四種。 (1)具有移動(dòng)工作臺(tái)的機(jī)床，這類機(jī)床的 夾具和工件可作直線往復(fù)移動(dòng)。 (2)具有回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的機(jī)床，這種機(jī)床的夾具和工件可繞垂直軸線回轉(zhuǎn)，在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上每個(gè)工位通常都裝有工件。 圖 具有移動(dòng)工作臺(tái)的組合機(jī)床 ZXH54 型銑槽機(jī)床身部件設(shè)計(jì) 9 圖 具有回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的組合機(jī)床 (3)鼓輪式機(jī)床，這種機(jī)床的夾具和工件可繞水平軸線回轉(zhuǎn)。此種機(jī)床一般為臥式單面或臥式雙面，而較少采用三面配置。此外也有輻射式的，它除了安裝臥式動(dòng)力部件外，還在垂直于鼓輪回轉(zhuǎn)軸線的平面上安裝動(dòng)力部件。 (4)中央立柱式機(jī)床，這種機(jī)床具有臺(tái)面直徑較大的環(huán)形回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。在工作臺(tái)中央安裝立柱 ，立柱上安裝動(dòng)力部件，而在工作臺(tái)的周圍還安裝有臥式動(dòng)力部件，工件和夾具則安裝在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，這種機(jī)床一般都是復(fù)合式的。 轉(zhuǎn)塔主軸箱式組合機(jī)床 轉(zhuǎn)塔主鈾箱式組合機(jī)床分為兩類：?jiǎn)屋S轉(zhuǎn)塔動(dòng)力頭式組合機(jī)床和多軸轉(zhuǎn)塔頭式組合機(jī)床。前者轉(zhuǎn)塔頭的每個(gè)結(jié)合面可安裝一個(gè)剛性主軸。后者轉(zhuǎn)塔頭的每個(gè)結(jié)合面可安裝一個(gè)主軸箱。選種機(jī)床一般配置型式有： (1)轉(zhuǎn)塔式主軸箱只實(shí)現(xiàn)切削運(yùn)動(dòng)，被加工零件安裝在滑臺(tái)上，由滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 (2)轉(zhuǎn)塔式主軸箱安裝在滑臺(tái)上，轉(zhuǎn)塔式主軸箱既實(shí)現(xiàn)切削主運(yùn)動(dòng)又實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。被加工零件安裝在 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，轉(zhuǎn)塔式主軸箱轉(zhuǎn)位更換刀具，而工件轉(zhuǎn)位改換被加工的平面。 ZXH54 型銑槽機(jī)床身部件設(shè)計(jì) 10 轉(zhuǎn)塔主軸箱式組合機(jī)床可以組成雙面式或三面式，同時(shí)對(duì)工件的兩、三個(gè)平面進(jìn)行加工。 這類機(jī)床切削時(shí)間與輔助時(shí)間不重合，轉(zhuǎn)塔主軸箱各工位的切削時(shí)間串聯(lián)，因此機(jī)床的工作效率較低，由于各工位切削時(shí)間不重合，減少了切削振動(dòng)的互相干擾，加工精度較高。當(dāng)機(jī)床用于中批生產(chǎn)時(shí)，機(jī)床負(fù)荷率較高，機(jī)床占地面積較小。 組合機(jī)床的工藝范圍 組合機(jī)床可完成的工藝有銑平面、刮平面、車端面、鉆孔、擴(kuò)孔；鏜孔、鉸孔、攻絲、倒角、惚窩、鉆深孔、切槽等。隨著綜合自動(dòng)化技 術(shù)的發(fā)展，組合機(jī)床可完成的工藝范圍也在不斷擴(kuò)大，除了上述工藝外，還可完成車外圓、車錐面、車弧面、切削內(nèi)外螺紋、液壓孔、技削內(nèi)外圓柱面和平面、磨削、拋光、衍磨，甚至還可進(jìn)行沖壓、焊接、熱處理、裝配、自動(dòng)測(cè)量和檢查等。 2 組合機(jī)床通用部件及其選用 通用部件是具有特定功能、按標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化原則設(shè)計(jì)制造的組合機(jī)床基礎(chǔ)部件。它有統(tǒng)一的聯(lián)系尺寸標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)構(gòu)合理、性能穩(wěn)定。組合機(jī)床的通用化程度是衡量其技術(shù)水平的重要標(biāo)志。通用部件的選擇是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。 通用部件的類型 通用部件的 分類 隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，組合機(jī)床類型在不斷更新和發(fā)展，如已有數(shù)控組合機(jī)床、專能組合機(jī)床等新品種。所以，通用部件的品種、規(guī)格也日趨繁多。 通用部件按其尺寸大小、驅(qū)動(dòng)和控制方式、單機(jī)和自動(dòng)線的不同，可分為大型和小型通用部件；機(jī)械驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)、風(fēng)動(dòng)或數(shù)控通用部件；組合機(jī)床和組合機(jī)床自動(dòng)線通用部件。還出現(xiàn)整機(jī)的通用模塊，如專能機(jī)床 (缸蓋導(dǎo)管孔加工機(jī)床等 )、柔性加工單元 (UD 系列組合式柔性單元等 )。但這些通用部件有ZXH54 型銑槽機(jī)床身部件設(shè)計(jì) 11 其共性功能，按功能劃分的類別覆蓋面較大。 通用部件按其功能通常分為五大類。 1)動(dòng) 力部件 動(dòng)力部件是用于傳遞動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)工作運(yùn)動(dòng)的通用部件。它為刀具提供主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，是組合機(jī)床及其自動(dòng)線的主要通用部件。它包括動(dòng)力滑臺(tái)、動(dòng)力箱、具有各種工藝性能的動(dòng)力頭等。 2)支承部件 支承部件是用于安裝動(dòng)力部件、輸送部件等的通用部件。它包括側(cè)底座、中間底座、立柱、立柱底座、支架等。它是組合機(jī)床的基礎(chǔ)部件，機(jī)床上各部件之間的相對(duì)位置精度、機(jī)床的剛度等主要依靠它來(lái)保證。 3)輸送部件 輸送部件是具有定位和夾緊裝置、用于安裝工件并運(yùn)送到預(yù)定工位的通用部件。它包括回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、移動(dòng)工作臺(tái)和回轉(zhuǎn)鼓輪等。通常 具有較高的定位精度。 4)控制部件 控制部件用來(lái)控制具有運(yùn)動(dòng)動(dòng)作的各個(gè)部件，以保證實(shí)現(xiàn)組合機(jī)床工作循環(huán)。它包括可編程序控制器 (PC)、液壓傳動(dòng)裝置、分級(jí)進(jìn)給機(jī)構(gòu)、自動(dòng)檢測(cè)裝置及操縱臺(tái)電柜等。 5)輔助部件 輔助部件包括定位、夾緊、潤(rùn)滑、冷卻、排屑以及自動(dòng)線的清洗機(jī)等各種輔助裝置。 上述通用部件中，有一部分通用部件及大量通用零件 (特別是控制和輔助部件 )，通用范圍更廣，既可用于通用部件，也可用于專用部件，通常稱為“廣泛通用部件” (T字頭編號(hào) )。 常用通用部件 動(dòng)力滑臺(tái) 動(dòng)力滑臺(tái)是由滑座、 滑鞍和驅(qū)動(dòng)裝置等組成、實(shí)現(xiàn)直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件。根據(jù)被加工零件的工藝要求，在滑鞍上安裝動(dòng)力箱 (用以配多軸箱 )或切削頭 (如鉆削頭、鏜削頭、銑削頭、攻螺紋頭等主軸部件配以傳動(dòng)裝置 )，可以完成鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔、倒角、刮端面、銑削及攻螺紋等工序；臺(tái)面寬 320mm 以下的滑臺(tái)配有分給進(jìn)給裝置，可完成深孔加工。此外，滑臺(tái)還可當(dāng)移動(dòng)工件臺(tái)ZXH54 型銑槽機(jī)床身部件設(shè)計(jì) 12 用，裝上檢測(cè)裝置也可完成自動(dòng)檢測(cè)等工序。滑臺(tái)本身可以安裝在側(cè)底座上、立柱上或傾斜的底座上，以便配置成臥式、立式或傾斜式等形式的組合機(jī)床。 圖 1HY系列液壓滑臺(tái)結(jié)構(gòu)圖 1— 滑座 ； 2— 滑鞍； 3— 液壓缸； 4— 活塞桿； 5— 支架； 6— 單向閥 根據(jù)驅(qū)動(dòng)和控制方式不同，滑臺(tái)可分為液壓滑臺(tái)、機(jī)械滑臺(tái)和數(shù)控滑臺(tái)三種類型。 圖 機(jī)械滑臺(tái)結(jié)構(gòu)比較圖 ZXH54 型銑槽機(jī)床身部件設(shè)計(jì) 13 主軸部件 主軸部件又稱單軸頭或工藝切削頭，其端部安裝刀具，尾部聯(lián)接傳動(dòng)裝置，即可進(jìn)行切削。如進(jìn)行銑削、鏜削、鉆削及攻螺紋等單軸加工工序。每種主軸部件均采用剛性主軸結(jié)構(gòu)。在加工時(shí)，刀桿 (或刀具 )一般不需要導(dǎo)向裝置，加工精度主要由主軸部件本身以及滑臺(tái)的精度來(lái)保證。 主軸部件與相應(yīng)規(guī)格的主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)裝置 (跨系列 )配套使用。主軸部件配上傳動(dòng)裝置安裝在動(dòng)力滑臺(tái)上，可以組成立式或臥式組合機(jī)床。這類機(jī)床不設(shè)導(dǎo)向裝置，夾具結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，機(jī)床配置靈活。 主軸部件種類較多，大型組合機(jī)床上常用的有銑削頭、鉆削頭、鏜削與車端面頭。 主運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置 主運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置主要有兩大類：一類是與通用主軸部件配套使用的主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)裝置；另一類是與多軸箱 (專用部件 )相配的動(dòng)力箱。 圖 各種主軸部件配置頂置式齒輪傳動(dòng)裝置 工作臺(tái) 工作臺(tái)是多工位組合機(jī)床的輸送部件，它用來(lái)將被加工工件從一個(gè)工位轉(zhuǎn)換到另一個(gè)工位。工作臺(tái)按運(yùn)動(dòng)方式的不同分為分度 回轉(zhuǎn)工作臺(tái) (簡(jiǎn)稱回轉(zhuǎn)工作ZXH54 型銑槽機(jī)床身部件設(shè)計(jì) 14 臺(tái) )和多工位移動(dòng)工作臺(tái)簡(jiǎn)稱移動(dòng)工作臺(tái)；按傳動(dòng)方式的不同分為機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)及氣壓傳動(dòng)等多種型式。 支承部件 組合機(jī)床的支承部件往往是通用和專用兩部分的組合。例如：臥式組合機(jī)床的床身是由通用的側(cè)底座和專用中間底座組合而成；立式機(jī)床的床身則由立柱及立柱底座組合而成。此種組合結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是加工和配裝工藝性好，安裝和運(yùn)輸較方便；其缺點(diǎn)是削弱了床身的整體剛性。 自動(dòng)線通用部件 組合機(jī)床自動(dòng)線是由組合機(jī)床及工件輸送裝置、轉(zhuǎn)位裝置、排屑裝置等輔助設(shè)備和檢測(cè)裝置、電氣、液壓控 制設(shè)備等組成。自動(dòng)線通用部件多為連線設(shè)備和各臺(tái)機(jī)床具有共同功能的設(shè)備，是按標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化原則設(shè)計(jì)的。目前， 自動(dòng)線通用部件劃分為通用零件、夾具、工件輸送、排屑等幾類。 通用部件的選用 通用部件的選用是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。選用的基本方法是：根據(jù)所需的功率、進(jìn)給力、進(jìn)給速度等要求，選擇動(dòng)力部件及其配套部件。選用原則如下： 1)切削功率應(yīng)滿足加工所需的計(jì)算功率 (包括切削所需功率、空轉(zhuǎn)功率及傳動(dòng)功率 )。 2)進(jìn)給部件應(yīng)滿足加工所需的最大計(jì)算進(jìn)給力、進(jìn)給速 度和工作行程及工作循環(huán)的要求，同時(shí)還需考慮裝刀、調(diào)刀的方便性。 3)動(dòng)力箱與多軸箱尺寸應(yīng)相適應(yīng)和匹配。根據(jù)加工主軸分布位置可大致算出多軸箱尺寸 (邊緣主軸與多軸箱邊緣最小距離為 70～ 100mm)，并圓整后選用相近尺寸的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格多軸箱，據(jù)此選擇結(jié)合尺寸相適應(yīng)的動(dòng)力箱。 4)應(yīng)滿足加工精度的要求。選用時(shí)應(yīng)注意結(jié)構(gòu)不同或者結(jié)構(gòu)相同、精度等級(jí)不同的動(dòng)力部件所能達(dá)到的加工精度是不同的。 ZXH54 型銑槽機(jī)床身部件設(shè)計(jì) 15 5)盡可能按通用部件的配套關(guān)系選用有關(guān)通用部件。 通用部件的選用 (1) 動(dòng)力部件的選用 選用動(dòng)力部件主要是確定動(dòng)力部件的 品種和規(guī)格。 1) 動(dòng)力部件品種的確定 在設(shè)計(jì)組合機(jī)床時(shí)，究競(jìng)選用哪種動(dòng)力部件，應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的加工要求、機(jī)床的配置型式、制造及使用條件等確定。對(duì)于完成主運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件，如鉆削頭、銑削頭、鏜削頭等，通常是根據(jù)加工工藝要求和配置型式等確定。例如：設(shè)計(jì)一臺(tái)鏗孔加工的立式組合機(jī)床時(shí)，宜選用捏削頭并配以尾置式的主傳動(dòng)裝置；對(duì)于完成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件，如液壓滑臺(tái)、機(jī)械滑臺(tái)，通常是根據(jù)進(jìn)給速度的穩(wěn)定性、進(jìn)給量的可調(diào)性、工作循環(huán)等要求來(lái)確定。還要注意用戶所在地區(qū)氣溫條件及用戶使用的方便性。例如：設(shè)計(jì)的組合機(jī)床要求進(jìn)給速度 穩(wěn)定、工作循環(huán)不太復(fù)雜、進(jìn)給量又不需要無(wú)級(jí)調(diào)速時(shí)，一般可選用機(jī)械滑臺(tái)；不太炎熱的地區(qū)可選用液壓滑臺(tái)；對(duì)自動(dòng)線或流水線各臺(tái)機(jī)床一般選用同一傳動(dòng)方式的滑臺(tái)，以便設(shè)計(jì)制造和使用維護(hù)；批量不大的多品種柔性化生產(chǎn)，應(yīng)考慮選用數(shù)控滑臺(tái)。 2) 動(dòng)力部件規(guī)格的確定 影響動(dòng)力部件規(guī)格的因素有功率、進(jìn)給力、進(jìn)給速度、最大行程及多軸箱外形尺寸等。在確定動(dòng)力部件規(guī)格時(shí)，一般先進(jìn)行功率和進(jìn)給力計(jì)算，再根據(jù)選用動(dòng)力部件的原則。綜合地、全面地考慮其它因素來(lái)確定其規(guī)格。必須強(qiáng)調(diào)的是最后所確定的動(dòng)力部件的規(guī)格，應(yīng)全部滿足原則中的各項(xiàng)要求 。當(dāng)遇到動(dòng)力部件的功率或進(jìn)給力不能滿足要求，但又相差不太大時(shí)，不要輕易地選用大一規(guī)格的動(dòng)力部件，而應(yīng)適當(dāng)調(diào)整切削用量或改變工藝方法，如將同一面部分通孔順序鉆削，刮削端面改為車端面等，但必須以不影響加工精度和生產(chǎn)率要求為前提。