【正文】 G3/8放置螺塞底孔至φ 通孔 ， Ra 。材料 HT250，其硬度為 HB190— 240，重量，在本工序之前各主要表面、主要孔已加工完畢。夾具設計是組合機床設計中的一個重要的組成部分。再結(jié)合本道工序的特點選擇刀具。 設計該組合機床思路如下：仔細分析零件的特點，以確定零件合理可行的加工方法（包括安排工序及工藝流程，確定工序中的工步數(shù)，選擇加工的定位基準及夾壓方案等），確定工序間加工余量，選擇合適的切削用量，確定組合機床的配制形式；根據(jù)被加工零件的工藝要求確定刀具，再 由刀具直徑計算切削力，切削扭矩，切削功率，然后選擇各通用部件，最后按裝配關系組裝成組合機床。本次設計分總體設計、夾具設計、左 軸箱設計、 右 軸箱設計及 后主軸箱 設計四部分?，F(xiàn)在該集團迫切需要改善現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，進行提高生產(chǎn)率、改善產(chǎn)品質(zhì)量方面的技術改造，使產(chǎn)品的合格率上升，增加產(chǎn)量，適應市場競爭的需要，提高經(jīng)濟效益。在組合機床方面，總體水平不高，國際競爭力不強，不能充分滿足國內(nèi)建設需要，關鍵技術過分依賴國外，自主發(fā)展能力薄弱，高技能人才的比較優(yōu)勢有弱化的危險，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，用戶服務水平差距較大。另外 ,近年來組合機床加工中心、數(shù)控組合機床、機床輔機 (清洗機、裝配機、綜合測量機、試驗機、輸送線 )等在組合機床行業(yè)中所占份額也越來越大。它的 特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟實用 ,因而被廣泛應用于工程機械、交通、能源、軍工、輕工、家電等行業(yè)。組合機床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方法，生產(chǎn)效率比通用機床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已標準化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設計和制造周期。我國傳統(tǒng)的組合機床及組合機床自動線主要采用機、電、氣、液壓控制 ,它的加工對象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類和軸類零件 (近年研制的組合機床加工連桿、板件等也占一定份額 ),完成鉆孔、擴孔、鉸孔 ,加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺 ,在孔內(nèi)鏜各種形狀槽 ,以及銑削平面和成形面等。二十世紀 70 年代以來，隨著可轉(zhuǎn)位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動檢測和刀具自動補償技術的發(fā)展，組合機床的加工精度也有所提高。 本 次設計的課題是柴油機 氣缸蓋 組合鉆 床總體及夾具設計。 本設計主要針對 ZH1105 氣缸蓋 鉆排氣道面上 2 M10— 7H 螺紋底孔至φ ，深 19mm， ，各孔位置度公差為φ ；鉆井氣道上 4 M10－ 7H 螺紋底孔至φ ，深 19mm， Ra ，各孔位置度公差為φ ；鉆 G3/8放置螺塞底孔至φ 通孔，以上倒角均 C1， Ra 。我主要負責 夾具部分的設計， 總體設計由我和另外三位 同學 共 同完成 。 本說明書以設計臥式 三 面鉆螺紋底孔組合機床為主線，闡述了刀具的選擇和夾具設計的過程。根據(jù)選擇的切削用量，計算刀具的切削力、切削扭矩、切削功率等，再確定刀具的大小和型式。夾具 3 設計時，首先確定工件的定位方案，然后選擇夾緊方案，估算夾緊力大小，選擇夾緊液壓缸的型號，最終完成夾具的零部件設計。 本道工序：鉆 右 面、左面 、后面 的孔，由本設備“ ZH1105 氣缸蓋三 面鉆組合機床”完成，因此，本設備的主要功能是完成柴油機 氣缸蓋 右面、左面、后面 三 個面上 7 個孔的加工。 以上倒角均 C1， Ra 。 各種形式的單工位組合機床，具有固定式夾具，通?？砂惭b一個工件，特別適用于大、中型箱體類零件的加工。 機床的配置型式主要有臥式和立式兩種。立式組合機床床身由滑座、立柱及立柱底座組成。 定位基準的選擇 被加工零件為 ZH1105 柴油機 氣缸蓋屬箱體類零件，本工序加工為三 面同時鉆螺紋底孔，加工工序集中、精 度要求高。 c.“一面雙孔”可作為零件從粗加工到精加工全部工序的定位基準，使零件整個工藝過程基準統(tǒng)一，從而減少由基準轉(zhuǎn)換帶來的累積誤差，有利于保證零件的加工精度。 ，能高度集中工序。 確定切削用量及選擇刀具 5 選擇切削用量 對于 7 個被加工孔，采用查表法選擇切削用量，從 文獻 [1] 表 611 中選取。降低切削速度主要是為了提高刀具壽命，并使加工較深孔時鉆頭的壽命與加工其他淺孔時鉆頭的壽命比較接近。 A 右側(cè) 面上 4 個孔的切削用量的選擇 4 M10 鉆至 4 Φ ，深 19， l=19mm 由 d＞ 6～ 12， 硬度大于 190～ 240HBS，選擇 v=10～ 18m/min, f ＞ ～ ,又 d=,初選 n=533r/min, f =,則由 （ 22） 得： v=π 533/1000=14m/min 面上 2 個孔的切削用量的選擇 2 M10 鉆至 2 Φ ，深 19， l=19mm 由 d＞ 6～ 12，硬度大于 190～ 240HBS，選擇 v=10～ 18m/min, f ＞ ～ , 又 d=, 初選 n=536r/min, f =,則由 （ 22） 得： v=π 536/1000=基于三維的柴油機氣缸蓋組合鉆床總體及夾具設計 6 面上一個 孔 的切削用量的選擇 鉆 G3/8放置螺塞底孔 至φ 通孔 由 d＞ 12～ 22，硬度大于 190～ 240HBS，選擇 v=10～ 18m/min, f ＞ ～ , 又 d=, 初選 n=335r/min, f =,則由 （ 22） 得： v=π 335/1000=16m/min 表 22 加工各個孔的 進給量，工進速度及切削速度 孔徑 切削用量 v (m/min) 14 16 f (mm/r) n (r/min) 533 536 335 計算切削力、切削扭矩及切削功率 根據(jù) 文獻 [1] 表 620 中公式 HBDfF ? (23) HBfDT ? (24) DTvP ?9740? (25) 式中， F —— 切削力（ N）； T —— 切削轉(zhuǎn)矩（ Nmm）； P —— 切削功率（ kW）； v —— 切削速度（ m/min）； f —— 進給量（ mm/r）； D —— 加工（或鉆頭）直徑（ mm）； HB —— 布氏硬度 。 選擇 Φ 的鉆頭進行計算： 822313140 08 ???????? ??T=14328min 根據(jù)計算，所得刀具耐用度滿足 要求。 名稱及編號 ： 氣缸蓋 ZH1105 材料及硬度： HT250 HB190— 240 重量 12Kg。零件加工的工藝方案要通過加工示意圖反映出來。因而正確選擇刀具是一個相當重要的工作?？爪? ；孔Φ 選擇刀具Φ ；孔Φ 選擇刀具Φ 。 對于加工Φ 孔，選擇的導套尺寸為： D=18 mm， D1=25 mm， D2=30 mm，L=25 mm， 對于加工Φ 孔，選擇的導套尺寸為： D=18mm， D1=25 mm， D2=30 mm，L=25 mm， 對于加工Φ 孔，選擇的導套尺寸為： D=30 mm， D1=40 mm， D2=50 mm，L=35 mm， 、尺寸、外伸尺寸 在該課題中，主軸用于鉆孔，選用滾珠軸承主軸。 由公式可得： 軸 1～ 4 d=30 mm 軸 5～ 6 d=30 mm 軸 7 d=38 mm 查 [1] 表 36 可得到主軸外伸尺寸及接桿莫氏圓錐號。切入長度一般為 5～ 10mm，根據(jù)工件端面的誤差情況確定。 快速退回長度等于快速 進給和工作進給長度之和。 機床聯(lián)系尺寸圖 機床聯(lián)系尺寸圖是用來表示機床的配置型式、主要構成及各部件安裝位置、相互聯(lián)系、運動關系和操作方位的總體布局。但采用液壓滑臺也有其弊端，如：進給量由于載荷的變化和溫度的影響而不夠穩(wěn)定；液壓系統(tǒng)漏油影響工作環(huán)境，浪費能源；調(diào)整維修比較麻煩。則 左主軸箱 ?F 右主軸箱 NF ???多軸箱 后主軸箱 NF ???多軸箱 實際上 ,為克服滑臺移動引起的摩擦阻力，動力滑臺的進給力應大于 F多 軸 箱。 考慮到所需的進給力、最小進給速度、切削功率、行程、主軸箱輪廓尺寸等因素，為了保證工作的穩(wěn)定性，由 文獻 [1] 表 51，左、右兩面的液壓滑臺均選用1HY40IA型。 左主軸箱：1 4 0 . 1 7 3 6 0 . 1 1 0 . 2 4 6 1 . 5 9 8 k WniP P i?? ? ? ? ? ? ??切 削 P 切削 = 基于三維的柴油機氣缸蓋組合鉆床總體及夾具設計 12 則 1 .5 9 81 .9 9 7 5 k W0 .8P ??多 軸 箱 P=\=054 右主軸箱：1 1 6 0 . 1 1 4 0 . 3 5 6 3 . 1 8 4 k WniP P i?? ? ? ? ? ??切 削 P 切削 =*4= 則 3 . 1 8 43 . 9 8 k W0 . 8P ??多 軸 箱 P 多軸箱 =\= 根據(jù)液壓滑臺的配 套要求，滑臺額定功率應大于電機功率的原則，查 [1] ～115 表 538 得出動力箱及電動機的型號 表 25 動力箱及電動機的型號選擇 動力箱型號 電動機型號 電動機功率(kW) 電 動機轉(zhuǎn) 速(r/min) 輸出軸轉(zhuǎn)速(r/min) 左主軸箱 1TD25 Y132S4 1440 720 右主軸箱 1TD25 Y132S4 1440 720 后主軸箱 1TD25 Y132S4 1440 720 側(cè)底座 1CC401，其高度 H=560mm，寬度 B=600mm，長度 L=1350mm。 .3 確定主軸箱輪廓尺寸 主要需確定的尺寸是主軸箱的寬度 B 和高度 H 及最低主軸高度 1h 。 40 7 m m, 15 6 m mbh??,取 1 100mb ? ，則求出主軸箱輪廓尺寸： B=398mm 11 156 129 .5 100 385 .5m mH h h b? ? ? ? ? ? ? 根據(jù)上述計算值 ,按主軸箱輪廓尺寸系列標準，最后確定主軸箱輪廓尺寸為 BH=400mm 400mm。即公式 [1] 單TQ601? （ 214） 式中， T單 — 生產(chǎn)一個零件所需時間（ min）。它是用于實現(xiàn)被加工零件的準確定位、夾壓、刀具的導向以及裝卸工件時的限位等作用。 夾具設計的基本要求 保證工件的加工精度是夾具設計的最基本要求。 、省力和安全 夾具的操作要盡量做到方便、省力，如有條件，盡可能采用氣動、液壓及其他機械化夾緊裝置、以減輕工人的勞動強度。切屑積集嚴重時，還會損傷刀具以致造成設備事故或工傷事故。 夾具總體結(jié)構構思 根據(jù)被加工零件特點 ,初定夾具總體結(jié)構如下 : 頂端用一個氣缸上蓋 固定一個夾緊液壓缸 ,夾緊液壓缸通過壓板夾緊工件 ,夾具體上左右各固定一個支架 ,支架上固定鉆模板 ,夾具體通過螺釘和定位銷與機床中間底座相連。 c.“一面雙孔”可作為零件從粗加工到精加工全部工序的定位基準，使零件整個工藝過程基準統(tǒng)一，從而減少由基準轉(zhuǎn)換帶來的累積誤差，有利于保證零件的加工精度。 17 ，能高度集中工序。 初步擬定“一面雙孔”定位方法。 影響加工精度的因素 用夾具裝夾工件進行機械加工時，其工藝系統(tǒng)中影響工件加工精度的因素很多，與夾具有關的因素有：定位誤差 Δ P、對刀誤差 Δ T、夾具在機床上的安裝誤差 Δ A和夾具誤差 Δ E，在機械加工工藝系統(tǒng)中，影