【正文】 ? ∴ kWDTVP ??? ??? ??擴孔kWDTVP ??? ??? ??攻絲 考慮到功率損失， ∴ kWPP ??? 擴孔擴孔實 kWPP ??? 攻絲攻絲實 3 確定 機床三圖一卡 三圖一卡的內(nèi)容主要包括：被加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸總圖和編制生產(chǎn)率計算卡。圖上應表示出： 1）被加工零件的形狀和輪廓尺寸及與本機床設計有關的部位的結(jié)構形狀及尺寸。以便依此進行夾具的定位支承（包括輔助定位支承）、限位、夾緊、導向系統(tǒng)的設計。 圖 被加工零件工序圖 加工示意圖 刀具選擇 根據(jù)擴孔，攻絲孔的深度及直徑大小，并結(jié)合加工條件及要求，根據(jù)《機械加工工藝手冊》，擴孔時選擇高速鋼擴孔鉆，其直徑為 ? ，攻絲時選擇的刀具為絲錐，其直徑分別為 16? 。攻絲卡頭的主要形式有：①絲錐“超前”進給的單向補償攻絲卡頭；②主軸或攻絲靠?！俺啊边M給的單向補償攻絲卡頭。 a 、 工作行程 長度 的確定 工作進給長度 工L 應等于工件加工部位長度 L （多軸加工時應按最長孔計算）與刀具切入長度 1L 和切出長度 2L 之和。 根據(jù) 加工深度，選擇 工作行程 mmL 472215101 ????工 mmL 401515102 ????工 b． 快進、快退長度 按加工具體情況而定，保證加工所有刀具均退至夾具套內(nèi)，不影響工件裝卸，因此取快進長度 為 160mm。 確定攻絲動力頭時，根據(jù)切削功率，查 《組合機床設計簡明手冊》表 533，選用攻螺紋頭型號為 1TG16. 根據(jù)前面計算的行程，選擇動力滑臺為 IAHY321 型，滑臺側(cè)底座為 3211CC 型 ，行程 為 mm400 。 根據(jù)選定的動力滑臺型號為 IAHY321 。在現(xiàn)階段 設計組合機床時 ， 裝料高度 可根據(jù)具體情況在 mm～H 1060850? 之間選取。 17 圖 中間底座外形圖 中間底座長度方向尺寸可按下式確定： )(2)2(39。 321321 lllLLLL ?????? )1 1 0801 5 4(2)3 6 23 2 526 7 7( ??????? mm1001? 根據(jù) mmL 100139。 理想生產(chǎn)率 Q Q 指完成年生產(chǎn)綱領 A（包括備品及廢品率在內(nèi)）所要求的機床生產(chǎn)率。根據(jù)各類組合機床的統(tǒng)計，一般取 ～ 。 21 表 生產(chǎn)率計算卡 4 液壓控制系統(tǒng)設計 液壓傳動的工作原理和組成 液壓傳動是以液體為工作介質(zhì)，利用液壓能來驅(qū)動執(zhí)行機構的傳動方式。液壓缸里的油液經(jīng)換向閥和回油管排回油箱。 液壓系統(tǒng)的基本組成 1. 能源裝置 —— 液壓泵。 3. 控制裝置 —— 液壓閥。 5. 工作介質(zhì) —— 液壓油。 2）質(zhì)量輕體積小 液壓傳動與機械、電力等傳動方式相比，在 輸出同樣功率的條件下，體積和質(zhì)量可以減少很多，因此慣性小、動作靈敏；這對液壓仿形、液壓自動控制和要求減輕質(zhì)量的機器來說，是特別重要的。 6）簡化機構 采用液壓傳動可大大地簡化機械結(jié)構，從而減少了機械零部件數(shù)目。 3）油液受溫度的影響 由于油的粘度隨溫度的改變而改變，故不宜在高溫或低溫的環(huán)境下工作。 7）發(fā)生故障不易檢查和排除。 24 擴孔所用動力滑臺的工作循環(huán)圖 圖 動力滑臺的工作循環(huán)圖 擴孔所用動力滑臺的工況分析 首先繪出運動部件的速度循環(huán)圖如下 ， 圖 滑臺 速度循環(huán)圖 液壓缸所受外負載 F 包括三種類型，即 F=Fw+Ff+Fa 式中 Fw—— 工作負載 ，即擴孔切削力 為 107N； Fa—— 運動部件速度變化時的慣性負載； Ff—— 導軌摩擦阻力負載，啟動時為靜摩擦阻力，啟動后為動摩擦阻力，對于平導軌可由下式求得 Ff = f(G+FRn)。 Fa = Gg 工作循環(huán) 外負載 F(N) 啟動、加速 F=Ffs+Fa 9230 快進 F=Ffa 2500 工進 F=Ffa+Fw 2607 快退 F=Ffa 2500 表 圖 滑臺 負載循環(huán)圖 26 擴孔液壓系統(tǒng)的計算 ： 初選液壓缸工作壓力 所設計的動力滑臺在工進時負載最大，其值為 9230N，其它工況時的負載都相對較低，參考 課本 第 10 章表 2 和表 3 按照負載大小或按照液壓系統(tǒng)應用場合來選擇工作壓力的方法，初選液壓缸的工作壓力 p1=。這種情況下，應把液壓缸設計成無桿腔工作面積 1A 是有桿腔工作面積 2A 兩倍的形式，即活塞桿直徑 d 與缸筒直徑D 呈 d = 的關系。 工進時液壓缸的推力計算公式為 1 1 2 2 1 1 1 2/ ( / 2)mF A p A p A p A p? ? ? ? ?， 式中 ： F ——負載力 ?m——液壓缸機械效率 A1——液壓缸無桿腔的有效作用面積 A2——液壓缸有桿腔的有效作用面積 p1——液壓缸無桿腔壓力 p2——液壓有無桿腔壓力 因此，根據(jù)已知參數(shù)，液壓缸無桿腔的有效作用面積可計算為 ??1 = ?????? 運動分析 繪制動力滑臺的工作循環(huán)圖 圖 動力滑臺的工作循環(huán)圖 工況分析 繪出運動部件的速度循環(huán)圖如下， 29 圖 攻絲 速度循環(huán)圖 液壓缸所受外負載 F 包括三種類型，即 F=Fw+Ff+Fa 式中 Fw—— 工作負載為零 N； Fa—— 運動部件速度變化時的慣性負載； Ff—— 導軌摩擦阻力負載，啟動時為靜摩擦阻力，啟動后為動摩擦阻力，對于平導軌可由下式求得 Ff = f(G+FRn)。 Fa=Gg 30 工作循環(huán) 外負載 F(N) 啟動、加速 F=Ffs+Fa 9230 快進 F=Ffa 2500 快退 F=Ffa 2500 表 攻絲外負載圖 圖 攻絲循環(huán)圖 攻絲 液壓系統(tǒng)的計算 初選液壓缸工作壓力 所設計的動力滑臺在工進時負載最大，其值為 9230N，其它工況時的負載都相對較低，參考 課本 第 10 章表 2 和表 3 按照負載大小或按照液壓系統(tǒng)應用場合來選擇工作壓力的方法，初選液壓缸的工作壓力 p1=。 工進時液壓缸的推力計算公式為 1 1 2 2 1 1 1 2/ ( / 2)mF A p A p A p A p? ? ? ? ?， 式中 ： F ——負載力 ?m——液壓缸機械效率 A1——液壓缸無桿腔的有效作用面積 A2——液壓缸有桿腔的有效作用面積 p1——液壓缸無桿腔壓力 p2——液壓有無桿腔壓力 因此，根據(jù)已知參數(shù)，液壓缸無桿腔的有效作用面積可計算為 ??1 = ??????整個系統(tǒng)除了有 兩個攻絲的和兩個擴孔的油缸之外還有兩個位置的零件夾緊，還有旋轉(zhuǎn)臺的油缸系統(tǒng)，所以選泵的時候最大工作壓力按各油缸的最大壓力算，流量按各油缸最大流量和計算。 根據(jù)液壓泵的最大工作壓力計算方法，液壓泵的最大工作壓力可表示為液壓缸最大工作壓力與液壓泵到液壓缸之間壓力損失之和。 Pn1 = = Pn2 = = 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 確定供油方式的選擇 考慮到該機床速度較高，四個加工方位，兩個擴孔動力頭動力滑臺同時工作，兩個攻絲動力頭動力滑臺也同時工作，考慮到同步性要求比較高。 雙聯(lián)葉片泵 限壓式變量葉片泵 1．流量突變時，液壓沖擊取決于溢流閥的性能，一般沖擊較小 1．流量突變時，定子反應滯后，液壓沖擊大 2 內(nèi)部徑向力平衡，壓力平衡，噪聲小，工作性能較好。 擴孔攻絲 加工屬于連續(xù)切削加工，加工過程中切削力變化不大，因此 擴孔 鉆削過程中負載變化不大，采用節(jié)流閥的節(jié)流調(diào)速回路即可。為了調(diào)整方便和便于增設液壓夾緊支路，應考慮選用 Y 型中位機能。為了控制軸向加工尺寸，提高換向位置精度，采用死擋塊加壓力繼電器的行程終點轉(zhuǎn)換控制。 回轉(zhuǎn)臺液壓系統(tǒng) 在這臺組合機床上裝回轉(zhuǎn)臺是為了讓工件平穩(wěn)的旋轉(zhuǎn)到不同的工位，回轉(zhuǎn)工作臺在市場上能買到原件，說以在此只介紹一下回轉(zhuǎn)工作臺液壓裝置實現(xiàn)步驟：工作臺的抬起與鎖緊裝置脫開、離合器打開、回轉(zhuǎn)臺快速慢速回轉(zhuǎn)、回轉(zhuǎn)臺反向定位、離合器夾緊、回轉(zhuǎn)臺夾緊與鎖緊裝置鎖緊。 所以兩個擴孔動力頭小流量泵的供油量最少是 。可知選擇小流量泵流量為 4，大流量泵流量為 4+=。取泵的總效率 ? ? ，則液壓泵驅(qū)動電動機所需的功率為： ?? = ???? ?????? = = 14???? 表 電動機型號 根據(jù)上述功率計算數(shù)據(jù)，此系統(tǒng)選取 Y160M6型電動機，其額定功率 Pn = 17KW，額定轉(zhuǎn)速 nn = 970r/min。 各個順序閥和減壓閥 的 所需壓力也是 各不相同的，因此最好選用不同規(guī)格的 順序閥和減壓閥 。 表 閥類元件的選擇 油管確定 由于本系統(tǒng)液壓缸差動連接時，油管內(nèi)通油量較大，其 實際流量 序號 元件名稱 估計流量1/minL ? 規(guī)格 額定流量1/minL ? 額定壓力MPa 型號 1 三 位 五 通 電 液 換 向 閥19,20,21,22 66/82 100 35D100B 2 行程閥 33,34,35 3 調(diào)速閥 31,32 1 6 2FRM 5 單向閥 27,28,29,30 6 兩位 3 通電磁閥 23,24,25,26 66/82 100 3WE 7 直動式 溢流閥 3,4,11,12 8 先導式溢流 閥 3 66/82 100 DWD 9 三位五通電磁換向閥 13 66/82 100 35DF3DE6B 10 直動式減壓閥 5,8,9,10 11 直動式 順序閥 6,7 (6)DP 39 qv ≈ L／ min( 10?3m3/s),取允許流速 u=5m／ s,則 滑臺系統(tǒng) 主壓力油管 d用下式計算 d = √4qvπv = √qvv = √10?35 = 10?3m 圓整化，取 d=10mm。管接頭選用卡套式管接頭，其規(guī)格按油管通徑選取。 本課題基于 使設計出的機床結(jié)構簡單、使用方便、效率高、質(zhì)量好 提出的要求，著重 選擇最佳的工藝方案，合適地確定機床工序集中程度，合理地選擇組合機床的40 通用部件，恰當?shù)慕M合機床的配置型式，合理地選擇切削用量，以及設計高效率的夾具、 液壓、以及 PLC 控制 就是本次設計主要內(nèi)容。工藝裝備的大量進口勢必導致投資規(guī)模的擴大，并使產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高。從一開始 老師就堅持一周和我們見面 兩至三次，每次都會細心的詢問工作進展程度 ，然后就他對 設計 構架的了解給我們解決心中的疑惑，就這樣讓我們對接下來的任務更加明確。再次感謝那些教我知識，幫助過我，陪我走過的老師、同學以及朋友們！再次感謝母校的培養(yǎng)！謝謝！ 41 [參考文獻 ] [1] 曾億山 液壓與氣壓傳動 合肥工業(yè)大學出版社 2022 年 12 月第 1 版 [3] 機械設計手冊 機械工業(yè)出版社 2022 年 8 月第 3 版 [4] 大連組合機床研究所 組合機床設計參考圖冊 機械工業(yè)出版社 , 1975 年版 [5] 組合機床設計（第二冊 液壓部分） 機械工業(yè)出版社 1976 年 3 月第 1 版 [6] 組合機床設計（第三冊 電氣部分） 機械工業(yè)出版社 1976 年 3 月第 1 版 [6] 周士昌 液壓系統(tǒng)設計圖集 機械工業(yè)出版社 2022 年 8 月第 1 版 [7] 許曉旸 專用機床設備設計 重慶大學出版社 2022 [8] 濮良貴 紀名剛 機械設計 高等教育出版社 2022 [9] 楊叔子 機械加工工藝師手冊 機械工業(yè)出版社 2022 [10] 謝家瀛 組合機床設計簡明手冊 機械工業(yè)出版社 1994