【正文】 的工件精度明顯提高，表面粗糙度減小。發(fā)展具有可調(diào)、快調(diào)、裝配靈活 、適應(yīng)多品種加工特點的組合機床十分迫切。一般情況下，采用先進刀具的工時為原工時的 1/2~1/4 。檢查方法分為主動檢查與被動檢查。由于電子元件迅速發(fā)展，集成控制器、微機處理的應(yīng)用，使自動檢測技術(shù)更加可靠。實際表明，采用分組裝配法提高產(chǎn)品的精度要比用單純提高設(shè)備精度更為經(jīng)濟。 設(shè)計組合機床首先要分析零件，制定工藝規(guī)程，根據(jù)所加工的工序繪制“三圖一卡”設(shè)計出本工序加工的多軸箱。 一、擬定方案階段 擬定方案階段包括制定工藝方案，確定機床的配置型式機結(jié)構(gòu)方案，最后在此基礎(chǔ)上進行圖紙的設(shè)計。 第二節(jié) 零件分析 一 、 氣 缸體的功用和結(jié)構(gòu)特點 缸體是發(fā)動機上的主要基礎(chǔ)零件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工精度要求高，加工 工藝路線長。 由此可見，以滿足發(fā)動機的功能要求，就必須使其個表面之間有非常準確的相互位置精度和 運動關(guān)系。 汽缸體上鑄件，有鑄造誤差，表面粗糙不平，如果直接用所選的粗基準定位加工大平面（即后續(xù)工序的定位精基準），即產(chǎn)生的切削力大，所需夾緊力也大，易使 工件變形。這樣做的優(yōu)點是： 1）底 面面積大，工件安裝可靠，平穩(wěn)，能簡單可靠的約束工件的六個自由度 2）后續(xù)工序基本上均以一面兩孔定位，符合基準統(tǒng)一原則，減少了由于基準轉(zhuǎn)換帶來的加工誤差。 2．平面加工 按照先面后孔的原則將各平面加工出來。 次要工序加工：例如螺紋孔，油孔，倒角等，在各階段中穿插進行。 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 11 第二節(jié) 發(fā)動機氣缸體加工工藝過程 表 21 發(fā)動機氣缸體加工工藝過程 工序號 工序名稱：內(nèi)容及要求 定位方式 設(shè)備 5 銑后側(cè)面各 凸臺面 以主軸軸承座孔和氣缸孔為粗基準 銑床 10 粗銑頂面和底面 以后側(cè)面和主軸 軸承座孔為定位基準 銑床 15 精銑頂面和底面 以后側(cè)面和主軸軸承座孔為定位基準 銑床 20 在底面鉆、鉸定位孔 以頂面和汽缸孔為定位基準 鉆床 25 粗、精銑左右兩端面 一面兩銷定位 (底面和兩個定位孔 ) 銑 床 30 粗鏜主軸孔 一面兩銷定位 鏜床 35 粗鏜缸孔 一面兩銷定位 鏜床 40 銑前側(cè)面凸臺 一面兩銷定位 銑床 45 銑主軸軸承座端面和軸瓦固定槽 一面兩銷定位 銑床 50 擴、鉸兩側(cè)面鑄造工藝孔 一面兩銷定位 雙面組合機床 55 鉆、鉸頂面工藝孔 一面兩銷定位 鉆床 60 鉆頂面和左右兩端面的孔 一面兩銷定位 鉆床 65 鉆、鉸頂面工藝孔 一面兩銷定位 鉆床 70 鉆頂面和左右兩端面的孔 一面兩銷定位 鉆床 75 鉆前后側(cè)面的孔 一面兩銷定位 雙面組合鉆床 80 攻頂面和左右端 面的螺紋孔 一面兩銷定位 專用三面攻絲機 85 攻前后兩側(cè)面的螺紋孔 一面兩銷定位 攻絲機 90 鉆前側(cè)面的油標尺孔 一面兩銷定位 鉆床 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 12 95 銑主軸軸承座的分開面 一面兩銷定位（頂面和兩個定位孔） 銑床 100 鉆兩端面的水平油道 ,在底面鉆孔與油道孔相通 一面兩銷定位 鉆床 105 鉆底面 10φ 6 一面兩銷定位 組合鉆床 110 鉆底面固定曲軸軸承座的八個螺栓孔 一面兩銷定位 鉆床 115 鉆潤滑支油道孔 一面兩銷定位 鉆床 120 鉆四 個曲軸軸承座的斜油孔 一面兩銷定位 專用機床 125 攻底面的螺紋孔 一面兩銷定位 攻絲機 130 攻固定曲軸軸承蓋的八 個螺栓孔 一面兩銷定位 攻絲機 135 精鏜 三 個缸孔 一面兩銷定位 鏜床 140 吹凈零件 在輥道上 145 去毛刺 ,消除切削應(yīng)力 ,倒角 ,準備移交檢驗 在輥道上 150 檢驗 155 合蓋后半精鏜四 個曲軸軸承孔 一面兩銷定位（底面和兩個定位孔 ） 鏜床 160 精鏜四 個曲軸軸承孔 一面兩銷定位 鏜床 165 磨三 個汽缸孔 一面兩銷定位 磨機 170 清洗并吹凈零件 清洗機 175 清洗所有油道孔 180 移交前檢驗準備 在輥道上 185 檢驗 190 清洗并吹凈缸體合并 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 13 第三章 繪制“三圖一卡” 繪制組合機床 ” 三圖一卡 ” ,就是針對具體零件 ,在選定的工藝和結(jié)構(gòu)法案的基礎(chǔ)上 ,進行組合機床總體法案圖樣文件設(shè)計。 二、被加工零件工序圖的內(nèi)容 ： 被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸及本工作設(shè)計有關(guān)部位結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。 三、編制被加工零件工序圖的注意事項 : 本機床加工部分的位置尺寸由定位基面標起，尤其在本機床加工，所選用的定位基面與設(shè)計基面不一致時，還必須對各孔要求的位置精度進行分析和換算，即把不對稱公差的尺寸換算成對稱公差尺寸。 對精鏜機床必須注明是否允許有刀痕，以及允許退刀痕的形狀。它是設(shè)計刀具夾具多軸箱和液壓、電氣系統(tǒng)以及選擇動力部件。 刀具、導(dǎo)向套間的配合 ,刀具、接桿主軸之間的連接方式及配 合尺寸等。所選刀具為高速鋼鉆頭。確定各部軸向聯(lián)系尺寸，最后確定主軸箱端面的位置。 ?????414107 . 3 3 . 0 1 3 1 0d B M d 取 20mm 驗證軸徑 ?? []PTW 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 17 ?? ? ??331 . 5 1 0 0 . 9 3 7 5 5 . 50 . 2 2 0PTW 所加工孔的內(nèi)外徑分別為 16 和 25 懸伸長度為 85mm. 根據(jù)選擇的鉆頭柄部的莫氏錐號和主軸前端孔內(nèi)徑選擇合適的接桿。工作進給是指動力部件把刀具送到加工完成位置，長度等于加工部位長度與刀具切入長度之和。 相鄰兩孔中心距小的主軸，須在展開圖上按照比例畫出，以便檢查主軸、接桿、導(dǎo)向及浮動頭是否相碰。 可用來表示機床的配置型式、主要構(gòu)成及各部件安裝位置、相互聯(lián)系運動關(guān)系能否滿足加工要求和通用部件選擇是否合適 。 完整齊全的反應(yīng)各部件間的主要裝配關(guān)系和聯(lián)系尺寸，專用部件的主要聯(lián)系尺寸、運動部件的機械極限位置幾、及各滑臺工作循環(huán)總的工作行程和前后行程備量尺寸。 由加工示意圖得： D= 軸向力 f=87kg 切削功率 N= 最大進給量 F= 8f=700kg 總切削功率 P=8N= 多軸箱的功率 8 1 .1 1 .3 7 50 .8NP kW? ? ?總 由《組合機床設(shè)計簡明手冊》得： 左右多軸箱選 1TD25Ⅰ A 型動力箱 驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速， n=520r/min。 這里選 500 800 560 JB152979 (三 )確定多軸箱輪廓尺寸 標準通用鉆鏜類多軸箱的厚度是一定的。他是根據(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（即標準） 多軸箱 和專用 多軸箱 兩大類。多軸箱體基本尺寸系列標準（ —— 83）規(guī)定， 9 種名義尺寸用相應(yīng)滑臺的滑鞍寬度表示，多軸箱體寬度和高度是根據(jù)配套滑臺的規(guī)定按規(guī)定的系列尺寸選擇。 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 24 第二節(jié) 通用多軸箱設(shè)計 目前，多軸設(shè)計有一般設(shè)計法和電子計算機輔助設(shè)計法兩種。 一、繪制多軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖 多軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖是根據(jù)“三圖一卡”繪制的。 根據(jù)加工示意圖標注各主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向，主軸逆時針轉(zhuǎn)向（面對主軸看）可不標，只注順時針轉(zhuǎn)向。 材料及硬度， 特種合金 鑄鐵， 210HBS。設(shè)計時，盡可能不選用 15mm直徑的主軸和滾針主軸，因為滾針軸承精度低、結(jié)構(gòu)剛度及裝配工藝性都較差，既不便于制造又不便于維修。齒輪模數(shù) m（單位為 mm）一般用類比法確定，也可按公式估算，即： ? ? 330 ~ 32 Pm zn? 式中 P—— 齒輪所傳遞的功率，單位為 kW； z—— 一對嚙合齒輪中的小齒輪齒數(shù)； n—— 小齒輪的轉(zhuǎn)速，單位為 r／ min. 多軸箱中的齒輪模數(shù)常用 、 、 4 幾種。 傳動系統(tǒng)確定之后，多軸箱所需要的功率按下列公式計算： 1 1 1n n ni i iP P P P P P P? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?空 空多 箱 切 削 失 切 削 失 式中 P切削 —— 切削功率，單位為 kW； P空 —— 空轉(zhuǎn)功率，單位為 kW； P失 —— 與負荷成正比的功率損失，單位為 kW。 0. 8 0. 62. 6 0. 98F D S H B? ? ? ? ? D—— 鉆頭直徑 S—— 每轉(zhuǎn)進給量 已知 D= S=F= ii = 1 = F 8 8 5 7 .1 2 6 8 5 7nFN? ? ??多 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(yīng)大于 F多 箱 。 當(dāng)中心距不符合標準時，可采用變位齒輪或略微改變傳動比的方法解決。當(dāng)驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速較低時，允許先升 速然后再降一些，使傳動鏈前面的軸、齒輪轉(zhuǎn)矩較小，結(jié)構(gòu)緊湊，但空轉(zhuǎn)功率損失隨之增加，故要求升速傳動比小于等于 2；為使主軸上的齒輪 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 28 不過大，最后一級經(jīng)常采用升速傳動。 （ 1）將主軸劃分為各種分布類型：被加工零件上加工孔的位置分布是多種多樣的，但大致可歸納為：同心圓分布、直線分布和任意分布三種類型。 3）任意分布：對此類主軸可根據(jù)“三點共圓”原理，任意分布可以看作是同心圓和直線的混合分布形式。 1）齒輪齒數(shù) 傳動軸轉(zhuǎn)速的計算公式 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 29 ? ?? ?? ?22221221znzuznmmA z z Snznnuzzn un nzA Auzzm m uA Amzzmu??? ? ?????? ? ??? ? ??從主從 主從主從 從從主主主從 主 主從從主從 主 式中 u—— 嚙合齒輪副傳動比； zS —— 嚙合齒輪副 齒數(shù)比； z主 、 z從 —— 分別為主動和從動齒輪齒數(shù)； n主 ,、 n從 —— 分別為主動和從動齒輪轉(zhuǎn)速，單位為 r／ min； A—— 齒輪嚙合中心距，單位為 mm； m—— 齒輪模數(shù)，單位為 mm。 （ 4） 潤滑泵軸和手柄軸的安置：多軸箱常采 用葉片油泵潤滑，油泵供油至分油器經(jīng)油管分送個潤滑點（如第Ⅳ排齒輪、軸承、油盤等）。潤滑葉片油泵結(jié)構(gòu)及輸油量可參閱 《組合機床設(shè)計簡明手冊》 P157 圖 71 713。 （ 1）驗算傳動軸的直徑：按下式計算傳動軸所承受的總轉(zhuǎn)矩 T總 ： 1 1 2 2 nnT T U T U T U? ? ? ????總 式中 nT —— 作用在第 n個軸上的轉(zhuǎn)矩，單位為 N總轉(zhuǎn)矩 T總 算出后，按《組合機床設(shè)計簡明手冊》 P43 表 3 35 公式驗算所選用的傳動軸直徑是否滿足要求。多軸箱坐標計算步驟、要求如下： 選擇加工基準坐標系 XOY，計算主軸、驅(qū)動軸坐標 （ 1） 加工基準坐標系 的選擇：為便于加工多軸箱體，設(shè)計時必須選擇基準坐標系。常用臥式坐標鏜床加工多軸箱體孔系，這樣使工藝基準與設(shè)計基準一致，易于保證加工精度。如孔距為 ? 時，應(yīng)標注為 ；又如孔距為 00100?? 時，應(yīng)標注為 。 驗算中心距誤差 多軸箱體 上的孔系是按計算的坐標加工的，而裝配要求兩軸間齒輪能正常嚙合。 二、傳動系統(tǒng)的設(shè)計計算 各齒輪參數(shù)的設(shè)計計算： 已知：主軸轉(zhuǎn)速 n=400r/min，主軸直徑 d=15mm，主軸齒輪模數(shù) m=2；驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速 n=520r/min。 因此： 1 2 3 4 5 6 7 8 5 2 0 2 3 2 6 4 0 0 / m in2 7 2 7n n n n n n n n r??? ? ? ? ? ? ? ? ?? 5 2 0 2 3 2 7 3 7 0 / m in2 7 3 0nr?????泵 已知：所取動力箱型號 1TD25IA，電動機轉(zhuǎn)速 940r/min，驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速 520r/min。 各傳動軸的計算結(jié)果如下： 軸 軸 10：9 1 0 261 8 8 . 4 4 7 2 5 . 727