【正文】 工 業(yè) 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 4 如下： (1) 保證零件夾壓后定位穩(wěn)定。 工藝分析 工藝分析 工藝分析是設(shè)計(jì)組合機(jī)床最重要的一步，必須認(rèn)真分析被加工零件的工藝過程。本次對鉆孔組合機(jī)床設(shè)計(jì)采用了臥式機(jī)床。采用內(nèi)孔定位、端面定位、另一端面夾緊。 確定機(jī)床的配置形式 根據(jù)被加工工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工要求、工藝過程方案及生產(chǎn)率等，可大體確定組合機(jī)床的配置型式。由于軸箱體的結(jié)構(gòu)不是十分復(fù)雜。但是這個(gè)弊端通常可利用加強(qiáng)部件的連結(jié)部分的剛度來長 春 工 業(yè) 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 5 補(bǔ)償。因?yàn)楫?dāng)滑臺導(dǎo)軌面磨損或重新組裝時(shí)，必須取下滑臺導(dǎo)軌面重新修刮并更換調(diào)整組。利用多軸箱同時(shí)從幾個(gè)方向（面）對工件進(jìn)行加工。所以不能定為本次設(shè)計(jì)的選擇對象。 ，通常為標(biāo) 準(zhǔn)滑臺。 長 春 工 業(yè) 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 6 2． 選擇切削用量時(shí)應(yīng)注意零件生產(chǎn)批量的影響，生產(chǎn)率要求不高時(shí)就沒有必要將切削用量選的太高，以免降低刀具耐用度。 根據(jù)工件材料可選 v 公稱 ? 14 minm f= 由《組合機(jī)床設(shè) 計(jì)》 P62頁查取 vk 為 ~ 。它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也是制造、使用、檢驗(yàn)和調(diào)整機(jī)床的重要技術(shù)條件。它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)主要依據(jù)，也是制造、使用、檢驗(yàn)和調(diào)整機(jī)床的重要技術(shù)文件。 (4) 必要的文字說明（即被加工零件編號、名稱、材料、硬度、重量及加工部位余量等）。但有時(shí)因所選定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基長 春 工 業(yè) 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 8 準(zhǔn)不重合則須對加工部門要求的位置尺寸精度進(jìn)行分析換算。 氣缸蓋的加工示意圖繪制 繪制加工示意圖的作用和內(nèi)容 零件的加工工藝方案是通過加工示意圖反應(yīng)出來的。同時(shí)還是調(diào)整機(jī)床、刀具、及試鉆孔的依據(jù)。 (4) 選擇標(biāo)準(zhǔn)式設(shè)計(jì)專用接桿、浮動卡頭、導(dǎo)向裝置、靠模裝置、刀桿和托架等。 (7) 決定機(jī)床動力部件的工作循環(huán)及工作行程。當(dāng)被加工孔間距很小或需要設(shè)置徑向結(jié)構(gòu)尺寸較大的導(dǎo)向裝置時(shí)，相鄰主軸必須按嚴(yán)格比例繪制，以便檢查相鄰主軸、刀具、輔具、導(dǎo)向等是否干涉。 長 春 工 業(yè) 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 9 選擇刀具、工具、導(dǎo)向裝置 并標(biāo)注相關(guān)的位置及尺寸 根據(jù)氣缸蓋的材料和加工尺寸精度、表面粗糙度、切屑的排除及生產(chǎn)率要求等因素選擇。 導(dǎo)向裝置的選擇 在組合機(jī)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。詞類導(dǎo)向的允許線速度為 v＞ 20m/min。導(dǎo)向的主要參數(shù)包括：導(dǎo)套的直徑及公差配合，導(dǎo)套的長度、導(dǎo)套離工件端面的距離等。 （ 2）選擇導(dǎo)向數(shù)量和參數(shù) 導(dǎo)向數(shù)量應(yīng)根據(jù)工件形狀，內(nèi)部結(jié)構(gòu)，刀具 剛度，加工精度，具體加工情況 圖（ 2） 圖（ 3） 決定。 由教材《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》表 3— 17和表 3— 18 得 導(dǎo)向長度： L1=30mm ；導(dǎo)向至工件端面的距離： L2=9mm ；導(dǎo)套直徑： d=Φ 9G7 ； 配合： D=Φ 18 H7/g6 ；中間套與可換套的配合： D1=22H7/js6 可參考加工示意圖 選定的主軸類型尺寸外伸長度和選擇接桿 （ 1）主軸類型 主軸形式主要取決于進(jìn)給拉力和主軸 — 刀具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的需要，主軸尺寸規(guī)格應(yīng)長 春 工 業(yè) 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 11 根據(jù)選定的切削用量計(jì)算出切削轉(zhuǎn)矩 M 由教材《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》表 3— 19 查得，主軸外伸部分尺寸： 初定主軸直徑 d=Φ 20mm 由表 3— 22 查得主軸外伸部分尺寸： D/d1=30/20 L=115mm （ 2）接桿的選擇 選擇接桿主要決于其參數(shù)，應(yīng)根據(jù)刀具尾部結(jié)構(gòu)和主軸外伸部分的內(nèi)孔直徑 d1而定。包括快速進(jìn)給、工作進(jìn)給、快速退刀等動作。 所以 快退長度 ? 快進(jìn)長度 ? 工進(jìn)長度 ? 120 40 160mm?? (3)動力部件的總行程長度 動力部件的總行程除應(yīng)保證要求的工作循環(huán)和工作行程外，還要考慮裝卸和調(diào)整刀具方便，即考慮前后備量。 ? l 總 l? 快退 l? 前 l? 后 mm25011020200 ???? 機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖的繪制 機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖清楚地表明了機(jī)床的型式和布局，規(guī)定各部件的輪廓尺寸及相互間的裝配關(guān)系和運(yùn)動關(guān)系，以檢驗(yàn)機(jī)床各部件相對位置及尺寸聯(lián)系是否滿足加工要求，通用 部件的選擇是否合理，并為進(jìn)一步開展主軸箱、夾具等設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 )2( 圖上應(yīng)盡量減少不必要的線條及尺寸。 動力部件的選擇 組合機(jī)床的動力部件是配置組合機(jī)床的基礎(chǔ)。 (2)選擇動力滑臺 計(jì)算得出 ??F 8022N 查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》 16P 頁表 )42( ? ，可知 1HY321型滑臺總行程為 400mm ，其具體性能如下： 臺 面寬 320mm ，臺面長 630mm ，行程長 400mm ，滑座長 mm790 ，允許最大進(jìn) 給 力為 12500FN?進(jìn) ， 快 速行 程速 度 為 10 minm ， 工進(jìn) 速度 范圍 為20 ~ 650 minmm 。尤其對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。設(shè)計(jì)組合機(jī)床時(shí)裝料高度 H應(yīng)考慮的主要因素是：應(yīng)與車間運(yùn)送工件的滾道相適應(yīng)，工件最低孔位置，主軸最低高度和選用通用部件、中間底座、夾具等高度限制。 中間底座輪廓尺寸 中間底座輪廓尺寸要滿足夾具在其上面安裝過程的需要，所選長度方向尺寸要依據(jù)動力部件 (滑臺 和滑座以及其配套部件側(cè)底座 )的位置關(guān)系。 長 春 工 業(yè) 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 14 由 31 2 1 2 32 ( ) 2 ( )2LL L L l l l? ? ? ? ? ?可確定中間底座長度 L 1L 為加工終了時(shí)主軸箱端面到工件端面的距 離 2L 為多軸箱厚度 3L 為沿機(jī)床長度方向工件的尺寸 1l 為機(jī)床方向上，多軸箱與滑臺的重合長度 2l 為加工終了位置，滑臺前端面至滑座前端面的距離 3l 為滑座前端面至側(cè)底座端面的距離 所以 31 2 1 2 32 ( ) 2 ( )2LL L L l l l? ? ? ? ? ? 382 ( 3 8 6 3 2 5 ) 2 ( 2 3 0 4 0 7 0 ) 7 5 82 mm? ? ? ? ? ? ? ? ? 為提高中間底座的通用性，應(yīng)選取優(yōu)先數(shù)列的數(shù)，因此，取 L=800mm 綜上 所述： 中間底座長 800mm ， 高 mm560 。 1Q 指完成年生產(chǎn)率綱領(lǐng) A(包括各種品及廢品率在內(nèi) )所要求的機(jī)床生產(chǎn)率。根據(jù)各類組合機(jī)床的統(tǒng)計(jì)，一般取 ~ 。具體內(nèi)容生產(chǎn)率計(jì)算卡 （見附表）。通用主軸箱主要由箱體、主軸、傳動軸、齒輪、軸套、軸承等零件和附加機(jī)構(gòu)組成。 主軸箱體編號 500 500? 、前后 蓋材料 3315?HT 、前蓋編號為 120711?T 、后蓋編號為 130711?T ，主軸箱體厚 180mm，前蓋厚度為 55mm 、后蓋厚度為 mm90 ；泵的齒輪安排在第 IV 排，前后壁間安排為 mm55 ，箱體類零件采用鑄鐵材料。 主軸材料一般為 Cr40 鋼，熱處理 42C ，有滾針軸承的主軸材料為 Cr20 鋼，熱處理 59~ CS 。熱處理為齒部高頻淬火 G54。 (2)工件輪廓尺寸及各孔位置尺寸。進(jìn)行鉆削加工的主軸，周向切削力較大，采用推力球軸承承受軸向力，用向心球軸承承受徑向力，鉆削時(shí)軸向力是單向的。 傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與步驟 傳動系統(tǒng)是通過一定的傳動鏈把動力箱輸出軸傳進(jìn)來的動力和轉(zhuǎn)速按要求分配到各主軸。 （ 3）多軸箱內(nèi)齒輪傳動副傳動比為 1— 。 綜上 所述，該圖一般應(yīng)包括下列內(nèi)容： (1)所有主軸的位置尺寸及工件與多軸箱的相關(guān)尺寸。零件與多軸箱相對位置確定之后，可在多軸箱上設(shè)置坐標(biāo)，根據(jù)工序圖各孔位置尺寸，計(jì)算出多軸箱上各主軸的坐標(biāo)，具體計(jì)算可參照《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》主軸箱設(shè)計(jì)部分。 (3)圖中應(yīng)標(biāo)出主軸箱的外形尺寸。 軸結(jié)構(gòu)型式的選擇及動力計(jì)算 (一 )主軸結(jié)構(gòu)型式的選擇 主軸結(jié)構(gòu)型式由零件加工工藝決定，并應(yīng)該考慮主軸的工作條件和受力情況。H MP a? ?配合齒輪 8Z 的接觸疲勞強(qiáng)度極限 lim 2 680 。Z =56， 39。 設(shè)計(jì)傳動系統(tǒng)，應(yīng)在保證主軸強(qiáng)度、剛度、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的前提下，力求使主要傳動件 (主軸、傳動軸、齒輪等 )的規(guī)格少，體積??；因此，在設(shè)計(jì)傳動系統(tǒng)時(shí)，要注意下面幾點(diǎn)： (1)盡量用一根中間軸帶動多根主軸。 (3)為了使結(jié)構(gòu)緊湊，多軸箱體內(nèi)的齒輪傳動副的最佳傳動比為 ~1 ，在多軸箱后蓋內(nèi)的第Ⅳ排 (或第Ⅴ排 )齒輪，根據(jù)需要，其傳動比可以取大些，但一般不超過)~3( 。所以，合理安排結(jié)構(gòu)往往成為設(shè)計(jì)的主要矛盾。 2)不同軸上齒輪與軸或軸套不相碰，可 放大箱體內(nèi)不同排上。 數(shù)據(jù)計(jì)算 六根主軸轉(zhuǎn)速均為： 500 minrn ?主 驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速為： 720 minrn ?驅(qū) 各主軸和各傳動軸的軸徑確定前面已有詳細(xì)說 明，關(guān)于各主軸和各傳動軸的校核這里不在詳細(xì)敘述。從而達(dá)到可靠的保證工件的加工質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率及降低成本，減輕勞動強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床工藝性能 的目的。 長 春 工 業(yè) 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 25 2提高生產(chǎn)率 機(jī)床夾具能快速地將工件定位和夾緊，可以減少輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。 2）專用機(jī)床夾具 專用機(jī)床夾具是針對某一工件的某道工序?qū)ｉT設(shè)計(jì)制造的夾具。 4）成組夾具 成組夾具是在采用成組加工時(shí)，為每各零件組設(shè)計(jì)制造的夾具，當(dāng)改換加工同組內(nèi)另一種零件時(shí)，只需調(diào)整或更換夾具上的個(gè)別零件，即可進(jìn)行加工。 3 按夾具動力源分類 按夾具所使用的夾緊動力源，可將夾具分為手動夾緊夾具、氣動夾緊夾具、液壓夾緊夾具、氣液聯(lián)動夾緊夾具、電磁夾具、真空夾具等類型?！皻飧咨w”采用定位板作為定位元件 2. 夾緊裝置 夾緊裝置是使工件在外力 作用下仍能保持其正確定位位置的長 春 工 業(yè) 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 26 裝置?！皻飧咨w”采用螺栓作為連接元件。 工件夾具的設(shè)計(jì) 根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特征和工藝要求，并參考《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》 v 制定夾具部件的結(jié)構(gòu)。 工件在夾具中的定位 定位支承。 由于本方案結(jié)構(gòu)簡單、 裝卸工件方便、 易于維護(hù)和成本低，因此最終選取本方案。 6. 夾具體 夾具體是用于聯(lián)接夾具元件和有關(guān)裝置 使之成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件，夾具通過夾具體與機(jī)床聯(lián)接。 3. 對刀元件、導(dǎo)向元件 對刀元件、導(dǎo)向元件是指夾具中用于確定（或引導(dǎo)）刀具相對于夾具定位元件具有正確位置關(guān)系的元件，例如：鉆套、鏜套、對刀塊等。 1. 定位元件 定位元件是用來確定工件正確位置的元件。 5）隨行夾具 它是一種在自動線上使用的移動式夾具，在工件進(jìn)入自動線加工之前，先將工件裝在夾具中，然后夾具連同被加工工件一起沿著自動線依次從一個(gè)工位移到下一個(gè)工位，直到工件在退出自動線加工時(shí)，才將工件從夾具中卸下。 3）組合夾具 組合夾具是用一套預(yù)先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和合件組裝而成的夾具。 4擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍 利用機(jī)床夾具，能擴(kuò)大機(jī)床的加工范圍，例如，在車床或鉆床上使用鏜 模可以代替鏜床鏜孔，使車床、鉆床具有鏜床功能。機(jī)床夾具是工藝系統(tǒng)的重要組成部分，它在生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。本書將不做詳細(xì)說明。 另外，應(yīng)注意驅(qū)動軸直接帶動的傳動軸數(shù)不要超過兩根，否則會給裝配帶來困難；如果遇到粗、精加工合一的多軸箱，其粗、精傳動路線最好分開。 (5)粗加工切削力大，主軸上齒輪應(yīng)盡量安排靠近前支承，以減少主軸的扭轉(zhuǎn)變形。組合機(jī)床多軸箱的傳動和結(jié)構(gòu)與普通機(jī)床差異較大，其一是由于傳動鏈較短，難分前后。 (2)一般情況下，盡量不采用主軸帶 動主軸的方案，因?yàn)檫@會增加主動主軸的負(fù)荷。 傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 多軸箱的傳動系統(tǒng)設(shè) 計(jì)，就是通過一定的傳動鏈把動力箱輸出軸 (亦稱多箱驅(qū)動軸 )傳進(jìn)來的動力和轉(zhuǎn)速按要求分配到各主軸。由表 103查得 ????； 由表 102查得使用系數(shù) ? ； 由表 104查得 7 級精度、小齒輪相對支承非對稱布置時(shí)， 2 2 31 . 1 2 0 . 1 8 ( 1 0 . 6 1 ) 1 0 . 2 3 1 0 3 0 . 9 7 5 1 . 4 1 5HK ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?； 由 b/h=， ? ? 查圖 1013 得 ? ? 故載荷系數(shù) 1 . 2 5 1 . 0 6 1 . 4 1 . 4 1 5 2 . 6 2 4A V H HK K K K K??? ? ? ? ? ? （ 6） 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算 得 的 分 度 圓 直 徑 ， 由 式3311 / 3 0 . 7 9 5 2 . 6 2 4 / 1 . 2 3 9 . 9 7 1ttd d K K m m m m? ? ? ? （ 7） 計(jì)算模數(shù) m 11/