【正文】 個孔， Φ 9 孔 分布在大端面四個角落 ，Φ 為單孔；小端面 6 個孔， Φ 9 孔 與大斷面同心，兩個 Φ 6 孔分布在底部 。采取提高機床原始制造精度和工件定位基準(zhǔn)精度并減少 壓 夾變形等措施就可以了。 確定組合機床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案。 根據(jù)組合機床用的工藝方法及能達到的經(jīng)濟精度，可采用如下的加工方案。 Φ 9 孔與Ф 62 孔 的位置公差為177。并收集國內(nèi)外有關(guān)技術(shù)資料，制定出合理的工藝方案。主要加工箱體零件，如汽缸體、變速箱體、汽缸蓋、閥體等，一些重要零件的關(guān)鍵加工工序，雖然生產(chǎn)批量不大，但也采用組合機床來保證其加工質(zhì)量。 1973 年 ISO 公布了第一批組合機床通用部件標(biāo)準(zhǔn)，它包括了 汽車、農(nóng)業(yè)、紡機和儀表工業(yè)。 組合機床是用已經(jīng)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件和少量專用部件組成的多軸、多刀、多工序、多面或多工位同 時加工的高效專用機床，生產(chǎn)率比通用機床高幾倍至幾十倍，可以進行鉆、鏜、鉸、攻絲、車削、銑削、車孔端面等工序，隨著組合機床的發(fā)展，其工藝范圍日益擴大，如：焊接、熱處理、自動測量和自動裝配、清洗等非切削工序?？梢哉f，機床生產(chǎn)的水平是衡量一個國家工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)四個現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。 由于編者學(xué)術(shù) 水平有限，難免有錯誤和不妥之處，敬請同行專家和廣大讀者批評指正。通常要一個一個孔的鉆，生產(chǎn)率低下，同時，各加工孔的形狀和它的位置公差以及尺寸精度都難以保證，工人勞動強度大。 重慶工業(yè) 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 課 題 名 稱： CG150 汽缸體臥式數(shù)控鉆孔機床 專 業(yè) 班 級： 13 機制 305 學(xué) 生 姓 名： 指 導(dǎo) 教 師： 二 O 一 六 年 五 月 前言 畢業(yè)設(shè)計是完成工程技術(shù)人員基本訓(xùn)練的最后一個重要環(huán)節(jié)，目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)專業(yè)和基礎(chǔ)知識、獨立解決本專業(yè)一般工程技術(shù)問題的能力。特別是大批大量生產(chǎn)的工藝，更是大大地增加了生產(chǎn)周期，而且成本也很高。 編者 目錄 前言 緒論 ................................................................ 1 第一章 組合機床方案的制定 ........................................... 2 制定工藝方案 ................................................ 2 組合機床方案的制定 ......................................... 4 確定組合機床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案。 組合機床 是一種典型的加工類機械，它和其它機床一樣是用于加工其它各類零件的母機。 1911 年，美國為加工汽車零部件研制了組合機床。 1978 年、 1983 年又第二次作了增補。目前，組合機床的研制正向高效、高精度、高自動化的柔性方向發(fā)展。 根據(jù)被加工被零件（ 摩托車汽缸體 ）的零件圖（圖 11），加工 大端面 5 個孔 和小端面 6 個孔 的工藝過程。 ， 工件材料為 ZL112， HB90， 要求生產(chǎn)綱領(lǐng)為月產(chǎn)量 10000 件，兩班制生產(chǎn)。 一次性加工 所有 孔， 大面 孔徑為Φ 9 和 Φ ，小面 孔徑為Φ 9 和 Φ 。 (1)被加工零件的加工精度 被加工零件需要在組合機床上完成的加工工序及應(yīng)保證的加工精度，是制造機床方案的主要依據(jù)。被加工零件圖如圖 11 所示。 由于大小兩端面上的孔均在同一表面，故 采用多孔同步加工，零件的剛度足夠，工件受力不大，振動，及發(fā)熱變形對工件影響可以不計。 (4) 機床使用條件 使用組合機床對對車間布置情況、工序間的聯(lián)系、使用廠的技術(shù)能力和自然條件等一定的要求。同一主軸箱上的刀具每分鐘進給量是相同的，要使每把刀具均能有合適的切削用量是困難的。以達到合理使用刀具的目的。對于“非限制性”刀具，應(yīng)采取不使刀具耐用度降低的某一極限值，這樣可減少切削功率。 選擇切削用量時，還必須考慮所選的動力滑臺的性能。生產(chǎn)中常用查表給出的組合機床對孔加工的工序余量，由于在本鉆床上鉆孔后 在其他工序無特殊精度，故只需鉆孔 即可。目前機床的切削用量的選擇，主要是參考現(xiàn)場采用的切削用量的情況，根據(jù)積累的經(jīng)驗來進行。 因此，同一主軸箱上的刀具主軸可設(shè)計成不同轉(zhuǎn)速和不同的每轉(zhuǎn)進給量（ mm/r）與其適應(yīng)。 確定切削力、切削扭矩、切削功率 根據(jù)選定的切削用量（主要指切削速度 v 及進給量 f）確定切削力，作為選擇動力部件（滑臺）及夾具設(shè)計的依據(jù)；確定切削扭矩，用以確定主軸及其它傳動件（齒輪，傳動軸等）的尺寸；確定切削功率，用以選擇主傳動電動（一般指動力箱）功率， 本機床主要加工 9mm、 、 三種孔徑 通過查表計算如下： 布氏硬度： ???? =90 切削力： ??1 =26 ??1?????? =269 = 切削扭矩： ??1 =10 ???????? =10 =178。 mm)； ??—— 切削速度（ m/min） ； ??—— 切削功率 (kw) 5 選擇刀具結(jié)構(gòu) 摩托車汽缸體 的布氏硬度在 HB90，孔徑 D 為 9mm、 和 ，刀具的材料選擇高速鋼鉆頭（ W18Cr4V），選擇 Φ Φ 、 Φ 的麻花鉆。 被加工零件工序圖 一 、被加工零件工序圖的作用及內(nèi)容 9 被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示一臺組合機床完成的工藝內(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，突出本機床的加工的內(nèi)容，加上必要的說明繪制成的。0 .0 5Φ 22 .6+ 0 . 0 2 0 \Fgdt。0.0574177。0. 050. 92 177。0. 0581.50177。 （ 3）加工時如需要中間向?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。 （ 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)，但有時因所選定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合 ，則須對加工部位要求位置尺寸精度進行分析換算。 （ 2）工件、夾具、刀具及多軸箱端面之間的距離等。 （ 2）導(dǎo)向套的選擇 在組合機床上加工孔，除用剛性主軸的方案外，工件的尺寸、位置精度主要取決于夾具導(dǎo)向。 9=27 9 d= 33 3179。 ????） B—— 系數(shù) 本設(shè)計中右端面鉆 9mm 孔的主軸直徑取 d=17mm，主軸外伸長度為： L=85mm，D/??1 為 25/16， 1 號莫氏錐度；鉆 孔的主軸直徑取 d=17mm，主軸外伸長度為： L=85mm， D/??1 為 25/16， 1號莫氏錐度；左端面主軸直徑取 d=17mm 和 15mm，主軸外伸長度為： L=85mm， D/??1 為 25/16， 1 號莫氏錐度。 ?? 2176。 2 莫氏1 號 5 135 40 13 11 5 19 28 。 ○ 1 9mm 加工部位長度 = ，切入長 應(yīng)根據(jù)工件端面誤差情況在5～ 10mm 之間選擇，誤 差大時取大值，因此取 1=，切出長度 2 = 0， 所以 工 = + 1+ 2 = + = 37mm。 考慮到工件定位方式及取件方便 這里取快速退回行程為 265mm（工件在主軸軸向方向長度為 88，定位銷長度取 55） ，快退長度等于快速引進與工作工進之和，因此快進長度 265－ 48=217mm。聯(lián)系尺寸圖也可以看成是簡化的機床總圖，它表示機床的配置型式及總體布局。 1）驅(qū)動形式的確定 根據(jù) 任務(wù)書 要求進給速度在 0~10m/min 范圍內(nèi)無極可調(diào)，故選用數(shù)控機械滑臺。 本系統(tǒng)中進給速度 ????1 = ????? = 787 = ，設(shè)置快進速度為 12m/min。 本系統(tǒng)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， 為 方便裝卸刀具 ， 這是取 40mm,所以滑臺總行程應(yīng)大于工作行程，前備量，后備量之和 。 因此，選用電動機型號為 Y90L— 4 型動力箱 ，主要技術(shù)參數(shù)如表 1－ 7： 表 1－ 7 電機 技術(shù)參數(shù) 主電機傳動型號 轉(zhuǎn)速范圍（額定轉(zhuǎn)速）（ r/min） 主電機功率（ kw） （左端面） Y90L—4 1400 （右端面） Y90L—4 1400 確定裝料高度 裝料高度指工件安裝基面至機床底面的垂直距離 ， 在現(xiàn)階段設(shè)計組合機床時，裝料高度可視具體情況在 H＝ 850～ 1060mm 之間選取 ， 本系統(tǒng)取裝料高度為950mm。因此確定多軸箱尺寸，主要是確定多軸箱的寬度 B和高度 H及最低主軸高度 ??1。 考慮到主軸箱內(nèi)各軸的分布選取 B179。夾具是組合機床主要的專用部件，常編號為 20 組，包含工件定位夾緊及固定導(dǎo)向部分。電氣設(shè)備常組編為 30 組，包括原理圖，接線圖和安裝圖等。 （ 5）第 50~59 組 —— 液壓和氣壓裝置。 （ 9）第 90~99 組 —— 電氣、液壓、氣動等各種控制擋鐵。即 ??1 = 60??單 式中 ??單 —— 生產(chǎn)一個零件所需時間（ min），可按下式計算 ??單 = ??切 + ??輔 = ( 1????1+ 2????2+??停 )+( 快進 + 快退?????? +??移 + ??裝 ) 式中 2—— 分別為刀具第Ⅰ、第Ⅱ工作進給長度（ mm）； 19 ???? ????2—— 分別為刀具第Ⅰ、第Ⅱ工作進給量； ??停 —— 當(dāng)加工沉孔、止口、锪窩、倒角、光整表面時，滑臺在死擋鐵上的停留時間，通常指刀具在加工終了時無進給條件下旋轉(zhuǎn)（ 5~10） r所需時間（ min）； 快進 、 快退 —— 分別為動力部件快進、快退行程長度（ mm）； ??????— — 動力部件快速行程速度。 生產(chǎn)率計算卡見表 27 20 2－ 7 生產(chǎn)率計算卡 被加工 零件 圖號 CG150A 毛坯種類 鑄件 名稱 CG150 摩托車汽缸體 毛坯重量 材料 ZL112 硬度 HB90 工序名稱 左、右端面 孔 工序號 工時 /min 序號 工步 名稱 工作行程/mm 切 削 速 度 / （ m178。 它 是根據(jù)加工示意圖所確定的工件加工孔數(shù)和位置、切削用量和主軸類型設(shè)計的傳動各主軸運動的動力部件。 多軸箱按結(jié)構(gòu)特點分為通用（即標(biāo)準(zhǔn)）多軸箱和專用多軸箱兩大類。計算機設(shè)計多軸箱，由人工輸入原始數(shù)據(jù)，按事先編制的程序，通過人機交互方式，可迅速、準(zhǔn)確地設(shè)計傳動系統(tǒng)，繪制多軸箱總圖、零件圖和箱體補充加工圖，打印出軸孔坐標(biāo)及組件明細表。其主要內(nèi)容及注意事項如下： 22 根據(jù)機床聯(lián)系尺寸圖，繪制多軸箱外形圖，并標(biāo)注輪廓尺寸及動力箱驅(qū)動軸的相對位置尺寸。 列表標(biāo)明各主軸的工序內(nèi)容、切削用量及主軸外伸尺寸等。其中，表 21是雙面臥式鉆床組合機床 右 主軸箱設(shè)計主軸 外伸尺寸及切削用量的原始依據(jù)表。 主軸、齒輪的確定及動力運算 （ 1）、 主軸型式和直徑、齒輪模數(shù)的確定 主軸的型式和直徑，主要取決與工藝方法、刀具主軸聯(lián)接機構(gòu)、刀具的進給抗力和切削轉(zhuǎn)矩。傳動軸的直徑也參考主軸直徑大小初步選定。為便于生產(chǎn)，同一多軸箱中的模數(shù)規(guī)格最好不要多于兩種。 每根主軸的切削功率，由選定的切削用量按公式計算或查圖表獲得；每根主軸的空轉(zhuǎn)功率按《組合機床設(shè)計簡明手冊》 P62 表 46確定；每根主軸上的功率損失，一般取所傳遞功率的 1%。 因為所鉆孔距離 較小 ,所以，在主軸 5 之間設(shè)置傳動軸 6；在主軸 3 之間設(shè)置傳動軸 7，液壓泵軸 8由軸 2提供動力以此來滿足傳動設(shè)計要求。 軸 7 與主軸 3的傳動比取 1/，則軸 7轉(zhuǎn)速為 ??7 = ??2??7。5 = ??2 (??6 +??5) = 42(29 +24) = 106 傳動比 ?? = ??5??6= 2924 = 由 ??? = ??理 ? ??實 = 106? = ? 故設(shè)計變位齒輪來滿足設(shè)計要求。 由于電機轉(zhuǎn)速為 1400 r/min，軸 7的轉(zhuǎn)速均為