【正文】 生產(chǎn)中對(duì)一種或幾種零件的一道或幾道工序進(jìn)行加工。它既具有專用機(jī)床的結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)率和自動(dòng)化較高的特點(diǎn)，又具有一定的重新調(diào)整能力 ，以適應(yīng)工件變化的需要。 組合機(jī)床是隨著生產(chǎn)的發(fā)展，由萬能機(jī)床和專用機(jī)床發(fā)展來的。大家知道，多少年來機(jī)械產(chǎn)品加工中廣泛采用萬能機(jī)床。但隨著生產(chǎn)的發(fā)展，很多企業(yè)的產(chǎn)品量越來越多、精度越來越高。如汽車、拖拉機(jī)行業(yè)的汽缸體、汽缸蓋、變速箱、后橋等零件。采用萬能機(jī)車加工就不能很好地滿足要求。因?yàn)樵谀骋慌_(tái)機(jī)床上總是加工一種工件 ，使萬能機(jī)床的很多部件品和機(jī)構(gòu)變化作用不大，工人整天忙于裝加工件、起動(dòng)機(jī)器、進(jìn)刀退刀、停車及卸工件等。不僅工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且生產(chǎn)率也不高。不利于保證產(chǎn)品加工精度。這樣就發(fā)生了矛盾，“任何事物內(nèi)部矛盾都有這種矛盾性，因此引起了事物的運(yùn)動(dòng)和發(fā)展?！睂Ｓ脵C(jī)床的創(chuàng)造，就是為了解決著個(gè)矛盾。專用機(jī)床是專門用于加工一種工件過工件的一定工序的機(jī)床，它可以同時(shí)用許多刀具進(jìn)行切削。機(jī)床的輔助動(dòng)作 部分地實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，結(jié)構(gòu)也比萬能機(jī)床簡單，生產(chǎn)率也提高了。但專用機(jī)床有一個(gè)最大的弱點(diǎn)：就是當(dāng)被加工零件稍有一點(diǎn)變動(dòng)，它就用不上了 ，需要另造新的機(jī)床，不能適應(yīng)現(xiàn)代化的機(jī) 械工業(yè)技術(shù)迅速發(fā)展、產(chǎn)品經(jīng)常革新的餓需要，而且這種機(jī)床設(shè)計(jì)制周期長造價(jià)高?！懊懿粩喑霈F(xiàn)，有不斷解決，就是事物發(fā)展的辨證規(guī)律?！睆V大工人和技術(shù)人員在總結(jié)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，提出創(chuàng)造這樣的高效率機(jī)床：它既具有專用機(jī)床效率高結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)，又有萬能機(jī)床能夠重新調(diào)整，以適應(yīng)新工件加工的特點(diǎn)。為此，將機(jī)床上帶動(dòng)刀具對(duì)工件產(chǎn)生切削運(yùn)動(dòng)的部分以機(jī)床身、立柱、工件臺(tái)等設(shè)計(jì)制造成通用的獨(dú)立部件，稱為“通用部件”。根據(jù)工件加工的需要，用這些通用部件配以專用部件就可以組成機(jī)床，這就是組合 機(jī)床。 第 6 頁 組合機(jī)床是按高度工序集中原則設(shè)計(jì)的，即在一臺(tái)機(jī)床上可以同時(shí)完成許多同一種工序或多種不同工序加工。生產(chǎn)效率高，適合大批量生產(chǎn)。因此從長遠(yuǎn)利益考慮，設(shè)計(jì)組合機(jī)床很有必要。對(duì)生產(chǎn)的發(fā)展具有重要意義。 設(shè)計(jì)的是在自動(dòng)線里加工汽車發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸蓋端面的組合銑床。另附設(shè)計(jì)該機(jī)床的液壓系統(tǒng)。 第 7 頁 1 明確任務(wù)書，分析原始資料 K向J向第四缸軸線 第三缸軸線第二缸軸線第一缸軸線 圖表 1 設(shè)計(jì) 一臺(tái)雙面組合銑床完成 492Q 型氣缸蓋端間工序加工。另附該銑床的專用夾具設(shè)計(jì)和液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 圖表 1為 492Q 氣缸蓋零件圖，年產(chǎn)量 100000 臺(tái)。 設(shè)計(jì)內(nèi)容： （ 1） 三圖一卡設(shè)計(jì)。 （ 2） 夾具及液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 （ 3） 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。 （ 1）如圖 1所示，該零件為 492Q 型氣缸蓋。從結(jié)果和形狀上看屬于箱體類零件。 （ 2）生產(chǎn)批量為 100000 臺(tái)，屬于大批量生產(chǎn)。 （ 3）材料為： 鋁合金 ZL104。硬度 HB≥ 70。 （ 4）圖 1為零件工序圖， 本工序需要加工缸蓋兩端面， 精度要求為平面度為 毫米，粗糙度為 。要求保證尺寸 493177。 ， 19177。 。 第 8 頁 2 組合 機(jī) 床方案的制定 2． 1 組合機(jī)床設(shè)計(jì)概述 組合機(jī)床的特點(diǎn) 組合機(jī)床是由大量的通用部件和少量專用部件組成的工序集中的高效專用機(jī)床。它能夠?qū)σ环N或幾種零件進(jìn)行多刀，多軸，多面，多工位加工。組合機(jī)床與萬能機(jī)床和專用機(jī)床用機(jī)床比較具有以下特點(diǎn)： ○1組合機(jī)床上的通用部件和標(biāo)準(zhǔn)部件占全部機(jī)床總量的 70%80%,因此設(shè)計(jì)和制造周期短成本低。 ○2由于組合機(jī)床采用多刀加工，自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)率 比通用機(jī)床高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，勞動(dòng)強(qiáng)度低。 ○3組合機(jī)床加工零件時(shí)，由于采用專用夾具，刀具，加工質(zhì)量由工序裝備保證，對(duì)操作人員的技術(shù)水平要求不高。 ○4被加工零件更新時(shí)，采用其他類型機(jī)床，大部分部件將要報(bào)廢，而組合機(jī)床的通用部件和標(biāo)準(zhǔn)零件可重復(fù)利用，不必另行設(shè)計(jì)制造。 ○5組合機(jī)床易于連成組合機(jī)床自動(dòng)線，適應(yīng)大批量生產(chǎn)的需要。 組合機(jī)床的分類 I 按通用部件大小分： （ 1） 大型組合機(jī)床 （ 2） 小型組合機(jī)床 II 按配置方式分： （ 1）單工位組合機(jī)床 （ 2）雙工位組合機(jī)床 單工位組合機(jī)床又分單面、雙面、三面、四面。 雙工位組合機(jī)床又分移動(dòng)工作臺(tái)式、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)式、中央立柱式和回轉(zhuǎn)鼓輪式。 組合機(jī)床發(fā)展方向 （ 1） 擴(kuò)大工藝范圍 ： 現(xiàn)在組合機(jī)床及其自動(dòng)線一般已不是完成一個(gè)工件的某幾道工序，而常常是用于完成工件的全部加工工序。除過去完成平面銑削、鉆孔、锪孔、 第 9 頁 攻絲、粗鏜孔外，現(xiàn)在已擴(kuò)大到完成車削、仿形車削、磨 削、拉削、精鏜以及非切削加工（如檢查、自動(dòng)裝配、清洗、試驗(yàn)，以及打印分類等）工序。 （ 2） 提高生產(chǎn)率 ： 目前組合機(jī)床及其自動(dòng)線的生產(chǎn)率不斷提高，循環(huán)時(shí)間一般是 1～ 2 分鐘，有的只用 10～ 30 秒。提高生產(chǎn)率的主要方法是改善機(jī)床布局，增加同時(shí)工作刀具，減少加工余量，提高切削用量，提高工作可靠性及縮短輔助時(shí)間等。為了減少自動(dòng)線的停車損失，提高自動(dòng)線的柔性，采用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)線的管理。 （ 3）提高加工精度 ： 現(xiàn)在組合機(jī)床及其自動(dòng)線上納入很多精加工工序。如進(jìn)行一級(jí)孔的精鏜，保證孔加工位置精度在 毫米 。為了使自動(dòng)線能穩(wěn)定地保證加工精度，已廣泛采用自測量和刀具自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)，做到調(diào)刀不停車。 （ 4） 提高自動(dòng)化程度 ： 目前組合機(jī)床自動(dòng)線發(fā)展十分迅速。越來越多的組合機(jī)床用于組成自動(dòng)線。組合機(jī)床本身則是全自動(dòng)化發(fā)展。為此，重點(diǎn)是解決工件加壓自動(dòng)化和裝卸自動(dòng)化。 （ 5） 提高組合機(jī)床及其自動(dòng)線的可調(diào)性 ： 除早期發(fā)展的多品種，成組加工的組合機(jī)床及其自動(dòng)線外，還創(chuàng)造了自動(dòng)換刀和自動(dòng)控制切削用量的自動(dòng)化機(jī)床。 （ 6） 創(chuàng)造超小型組合機(jī)床 ： 為了適應(yīng)儀器、儀表、工業(yè)小箱體的加工需要，創(chuàng) 造超小型組合機(jī)床。這種機(jī)床多由超小型氣動(dòng)或液壓動(dòng)力配置而成，體積小、效率高，并能達(dá)到高的加工精度。 （ 7） 發(fā)展專能組合機(jī)床及其自動(dòng)線 ： 隨著組合機(jī)床技術(shù)的發(fā)展，過去一直被認(rèn)為需按具體加工對(duì)象專門設(shè)計(jì)的組合機(jī)床，現(xiàn)在已可以以為一些行業(yè)范圍的工件創(chuàng)制專能的組合機(jī)床。 組合機(jī)床設(shè)計(jì)步驟 ： （ 1） 制定工藝方案 ： 需要深入現(xiàn)場 ,了解被加工零件的工序的加工特點(diǎn) ,精度和技術(shù)要求；定位加壓情況以及生產(chǎn)率要求等。確定在組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容及其加工方法。這里要確定加工步數(shù)，決定刀具的種類和形式。 （ 2） 機(jī) 床結(jié)構(gòu)方案的分析和確定 ： 根據(jù)工藝方案確定機(jī)床的型式和總體布局。在選擇機(jī)床配置型式時(shí)，既要考察實(shí)現(xiàn)工藝方案、保證加工精度、技術(shù)要求及生產(chǎn)效率，又要考慮機(jī)床操作、維護(hù)、修理是否方便，排屑情況是否良好。 （ 3） 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) ： 這里要確定機(jī)床各部件間的相互關(guān)系、選擇通用部件和刀具的導(dǎo)向、計(jì)算切削用量及機(jī)床生產(chǎn)率、繪制機(jī)床的總聯(lián)系尺寸圖及加工示意 第 10 頁 圖。 確定工藝方案 （ 1） 工藝基面的選擇 ：該零件從構(gòu)形上看屬于箱體類零件，因此選工藝基面為先行工序已加工過的表面即底面及兩個(gè) Φ 12 的孔（見工序圖），采用一面二 銷的定位方法，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）加工工藝分析 ：組合機(jī)床上通常采用在底座上安裝銑削頭來加工平面，這種加工方法所能達(dá)到的平面加工精度為：不垂直度 ～ 。平面粗糙度為 ～ ，對(duì)基面的不平行度可以保證在 毫米以內(nèi)，到基面的距離尺寸公差可以保證在 毫米以內(nèi)。 該零件材料為鋁合金 ZL104。硬度 HB≥ 70，精度要求為平面度為 毫米，粗糙度 為 。要求保證尺寸 493177。 ， 19177。 根據(jù)以上分析及 加工精度要求，決定采用端面銑刀進(jìn)行高速銑削的方法。保證零件精度要求，而不分粗，精加工工序，不要求兩個(gè)工位。這樣減少了銑刀數(shù)量，使機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單，降低成本，更經(jīng)濟(jì)。 配置型式的確定 該零件為長方體零件，采用臥式機(jī)床，椐前面的分析，該零件不分粗精加工工序，用單工位組合機(jī)床，采用標(biāo)準(zhǔn)銑削頭，從兩面對(duì)工件進(jìn)行加工。 根據(jù)以上分析，機(jī)床配置形式采用臥式單工位組合銑 床。 結(jié)構(gòu)方案確定 根據(jù)分析之具體 有以下兩個(gè)方案： 方案一：加工零件時(shí)，工件不動(dòng)，由銑削頭實(shí)現(xiàn)進(jìn)給的銑削方式。 方案二：加工時(shí)銑削頭不做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由進(jìn)給動(dòng)滑臺(tái)帶動(dòng)工件實(shí)現(xiàn)。 分析比較如下： 方案一：機(jī)床沒有滑臺(tái)，工件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是靠側(cè)置兩個(gè)滑臺(tái)帶動(dòng)銑削頭來實(shí)現(xiàn)的，因此要設(shè)置兩個(gè)液壓動(dòng)力滑臺(tái)，致使液壓系統(tǒng)復(fù)雜而且也不經(jīng)濟(jì)，占地面積大不利于安裝，調(diào)整。加工精度也不易保證。 方案二：只需設(shè)置一個(gè)動(dòng)力滑臺(tái)就可實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，與方案一比較：加工方法可 第 11 頁 靠，機(jī)床結(jié)構(gòu)較方案一簡單，調(diào)整，安裝比較方便，占地面積小。但由于裝料高度的限制