【正文】 這是設(shè)計組合機床最重要的一步。 在選定工藝方案并確定機床配置形式結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上,進行方案圖紙的設(shè)計。 提高通用部件的水平 提高通用部件的水平可以提高部件的精度和動靜性能，因而使被加工零件的精度明顯提高,表面粗糙度減小。 　2)定位基準面的選擇應考慮到夾緊的方便,夾具結(jié)構(gòu)簡單。零件有精度高的孔系要加工，既可以采用一面兩孔的定位方法,也可以采用三個平面定位的方法。 綜合考慮以上因素,決定: 　三面定位中, D180N柴油機箱體零件圖上俯視圖前表面為主定位面,限制工件的三個自由度；右表面為次定位面,限制工件兩個自由度；正視圖頂平面限制工件一個自由度。 =np : 絲錐每分鐘自行引進量() n : 絲錐每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)() p : 絲錐螺紋螺距,p=1mm為了保證絲錐穩(wěn)定可靠地攻入工件和不干擾絲錐的自行引進,要求主軸系統(tǒng)向前進給與絲錐的自行引進完全同步。 確定組合機床工藝方案時應注意的問題1. 攻絲工序要盡量放在最后進行。現(xiàn)在,被加工的柴油機箱體上的螺紋孔中心的間距是50mm。 在大批大量生產(chǎn)中,組合機床要求很高的生產(chǎn)效率,自然地切削用量就應該大一些，本設(shè)計的組合機床就是這種情況。根據(jù)被加工零件的特點,選用臥式單工位組合機床就可以滿足零件加工的需要。 被加工零件工序圖1. 被加工零件工序圖的內(nèi)容 被加工零件工序圖是根據(jù)制訂的工藝方案,表示所設(shè)計的機床上完成的工藝內(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、夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和本機床加工前余量的圖樣。 4). 注明被加工零件的名稱、編號、材料、硬度以及加工部位的余量。當本工序有特殊要求時必須注明。(2) 決定刀具類型、數(shù)量、結(jié)構(gòu)、尺寸： 絲錐采用長柄機用絲錐，數(shù)量12根。(5) 標明主軸、攻絲卡頭、夾具與工件間的聯(lián)系尺寸、配合及精度。所以，總體設(shè)計更確切地說是包括夾具方案草圖在內(nèi)的設(shè)計。對精加工機床，不應過分追求尺寸小，一定要確保夾具具有足夠的剛性。為提高通用部件及支承部件的剛度并考慮自動線設(shè)計時中間底座內(nèi)要安裝夾具輸送、冷卻排屑裝置，新頒布的組合機床標準推薦裝料高度H=1060毫米，與國際標準一致。對于1CC401側(cè)底座，=560mm。： 主軸箱體最低面與滑臺頂面的間隙。 由加工示意圖可知，=20mm。其長度方向尺寸要根據(jù)所選動力部件及其配套部件的位置關(guān)系，照顧各部件聯(lián)系尺寸的合理性來確定。初定出中間底座的長寬高尺寸后，應優(yōu)先在通用部件標準中選用尺寸與之相近的標準中間底座以簡化設(shè)計。已知b=216mm。——最低主軸高度（毫米）。對于臥式機床，要保證潤滑油不致從主軸襯套處泄漏外，一般取 ＞85～140毫米。 按照通用的主軸箱輪廓尺寸系列標準，最后確定主軸箱體的輪廓尺寸為BH=500500毫米。在機床長度方向上，通常動力箱后端面應與滑臺后端面平齊安裝。為便于機床的調(diào)整和維修，滑座與側(cè)底座之間需加5毫米厚的調(diào)整墊。 有時還有中間停止、多次往復進給、跳躍進給、死檔鐵停留等特殊要求，這是根據(jù)具體的加工工藝需要確定的。設(shè)計中取=8mm。(3) 動力部件總行程長度 動力部件的總行程除應保證要求的工作循環(huán)外，還要考慮裝卸和調(diào)整刀具方便，即考慮前、后備量。因此，動力部件的總行程為快退行程長度與前后備量為選擇標準動力滑臺或設(shè)計專用動力部件的依據(jù)。理想生產(chǎn)率與全年工時總數(shù)K有關(guān)。根據(jù)加工示意圖，=切入長度+攻絲長度=8+14=22mm。故=0。采用機械動力部件取5～6米/分；液壓動力部件取3～10米/分。～，取=。 組合機床夾具看起來和一般夾具的作用很相近,但其結(jié)構(gòu)和設(shè)計要求卻有很顯著甚至是根本的區(qū)別。組合機床夾具是保證加工精度的關(guān)鍵部件,其設(shè)計制造和調(diào)整都有嚴格的要求。 組合機床夾具的總體設(shè)計 (1) 認真研究分析所要設(shè)計的夾具的原始數(shù)據(jù)和要求,被加工零件的特點,工藝安排和加工方法,機床特點等。最后進行夾壓力計算和必要的強度計算。一、定位方式的選擇 采用三面定位。它用3個螺釘固定在夾具體上,螺釘?shù)囊?guī)格是:M1040。它消除了工件的兩個自由度。 考慮到工件裝卸的方便，最后一個定位面選擇在夾具體的后壁上。（2）、夾緊動力 夾緊動力可以來自于機械機構(gòu)、或者液壓缸或者氣壓缸等。而且液壓缸體積小，易于減小夾具的體積。（4）、必要的夾緊力計算和液壓缸的選用。：加工狀態(tài)吸系數(shù)。取=。：僅在有力矩企圖使工件回轉(zhuǎn)時才應考慮支承面接觸情況。W=400N。油液工作壓力25㎏/，有效的工作壓力是20㎏/。（5） 夾緊力方向及夾緊力作用點的確定1．夾緊力方向的確定。2)夾緊力的作用點應作用在工件剛度高的部位。但是，接桿并不能直接把夾緊力作用在被加工的零件上。四 夾具本體的設(shè)計 夾具本體的設(shè)計一般要求有:1) 足夠的剛度和強度 2) 較輕的重量3) 安裝要穩(wěn)定4) 保證工件裝卸方便5) 工藝性要好6) 便于清理切屑和贓物7) 保證使用安全 夾具本體最常用的制造方式為鑄造。 材料為HT200。在設(shè)計夾具本體的過程中,考慮到的鑄造工藝性問題有:1) 注意拔模斜度一般為2~3度 2) 合理布置加強筋,增加夾具本體的剛度 3) 夾具本體的幾何形狀的選擇應便于加工 4) 本體的構(gòu)形應考慮裝配的可能性和方便性 夾具本體零件的構(gòu)造，對裝配工作的影響很大，合理選擇夾具本體的結(jié)構(gòu)形狀，會給夾具的裝配工作帶來很大的方便。 夾具總圖的繪制 當選定結(jié)構(gòu)后，即可繪制夾具總圖。（4） 有關(guān)制造、使用、調(diào)整等方面的特殊條件和說明，以及聯(lián)用的圖號。（3）、按照所處的加工位置，畫出零件的輪廓圖。（5）、 按照所考慮的夾緊方案，畫出夾緊裝置。（9）、注出總圖上的主要尺寸和技術(shù)條件。一、 總圖上需要標注技術(shù)要求的表面類別 1．對于保證零件的加工精度起主導作用的各種表面，即所謂的定位面、找正面等，都應標注技術(shù)要求。三、 夾具上標注主要尺寸和技術(shù)要求時的注意事項 1． 在確定有關(guān)表面的技術(shù)條件的公差數(shù)值時，應考慮到夾具上基準面的大小和被測量面的大小。一般應盡量采用夾具上較大的使用表面作為基準面來標注技術(shù)要求。 大型攻絲主軸箱主要由箱體、主軸、傳動軸、齒輪、軸套等零件和通用的附加機構(gòu)組成。葉片油泵、分油器、注油杯、排油塞、通用油盤和防油套等潤滑防油元件。 多主軸箱設(shè)計步驟和內(nèi)容 繪制多主軸箱設(shè)計原始依據(jù) 從”三圖一卡”中已知:1) 主軸箱輪廓尺寸為500500mm2) 工件輪廓尺寸及各孔位置尺寸3) 工件與主軸箱相對位置尺寸 根據(jù)這些數(shù)據(jù)可得出繪制多主軸箱設(shè)計原始依據(jù)如下:[1]被加工零件: 零件名稱: D180N柴油機箱體； 材料 : HT200；[2]主軸外伸尺寸及切削用量軸號 加工直徑 主軸直徑d(mm) 主軸外伸尺寸 V() n()1~12 螺紋M6 Φ15 Φ24/Φ12mm, 300 外伸L=120mm [3]動力部件TD40Ⅲ Kw,轉(zhuǎn)速960,驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速480,驅(qū)動軸到劃臺表面距離為160mm。3) 沒有采用主軸帶動主軸的方案,這樣會增加主軸的負荷，降低主軸的切削效率和壽命。 (2)齒輪不能與軸或軸套相碰。 . 加工基準坐標系的選擇 根據(jù)主軸箱的安置情況和加工所用設(shè)備條件而定。 為了計算的方便, 選用計算用的小坐標系。 在:小坐標系xoy,坐標結(jié)果如下: 1 ( , ) 2 ( , ) 3 ( , ) 4 ( , ) 5 ( ,) 6 ( ,) 7 (,) 8 (,) 9 (, ) 10 (, ) 11 (, ) 12 (, ) 將在小坐標系xoy下計算得出的各主軸的坐標換算到加工主軸箱用的標準坐標系XOY下 ,結(jié)果如下: 1 (,) 2 (,) 3 ( ,) 4 ( ,) 5 (,) 6 (,) 7 (,) 8 (,) 9 (,) 10 (,) 11 (,) 12 (,) 傳動軸坐標的計算(在小坐標系xoy下) （1）驅(qū)動軸坐標計算 查《組合機床設(shè)計簡明手冊》得K= 即 所以 又 =108 故在小坐標下 o（，） 在標準坐標系XOY下 O（，）（2）002號傳動軸01號軸軸心取在4軸的同心圓圓心處則在在y=57 上，所以=57 則有：解得：= ∴ 01號軸軸心坐標（，） 軸徑為20mm。說明齒輪與軸不干涉。 嚙合系0301：m=，=21, =0, =21, = =（42/2）== 解得：= 所以，03號傳動軸坐標（，）。說明齒輪與軸不干涉。 =+54（2/2）= 故得到05號傳動軸坐標：（，）。對于攻絲主軸箱而言,其前蓋結(jié)構(gòu)的特殊之處是:為了安裝攻絲靠模的需要,前蓋上要設(shè)計出凸出的部分。葉片潤滑油泵使用轉(zhuǎn)速為400～800。其結(jié)構(gòu)如下圖所示。 = 62（2/2）== 故得到06號傳動軸坐標：（，）。 07號傳動軸布置在與05號傳動軸等高的水平線上。 == 115/2 + 15+ 這說明手柄軸與安裝07號傳動軸位置合理。 (1) 直線式攻絲行程控制機構(gòu) (2) 回轉(zhuǎn)式攻絲行程控制機構(gòu) 這種形式應用廣泛，已列入標準的有T7941和T7942兩種型號，本設(shè)計中采用的是也是T7942。 嚙合系908: m=2，=32, =+； =32，=。=32, =0。這樣,在加工主軸箱用的標準坐標系XOY下, 蝸桿軸的軸心的橫坐標是:500E280=393mm 其中,E是主軸箱體上標準坐標系原點距離主軸箱體左端面的距離,查手冊得到E=25mm。展開圖主要表示各軸裝配關(guān)系，主軸、傳動軸、齒輪、隔套、防油套、軸承等的形狀和相對位置，圖中各零件的軸向尺寸要按比例畫出；各軸徑向可不按傳動關(guān)系和展開順序畫。展開圖上應完整標注主軸箱的厚度尺寸和與厚度有關(guān)的尺寸，主軸外伸部分長度及內(nèi)、外徑。d=16mm,型號為22ZHBQ45331和22ZHBQ45332的定位銷；主軸箱與前后蓋定位用d=16mm,型號為220ZIQ454，2B20ZIQ454的定位銷。它承受的扭矩最大，因此校核03號軸。由此可見, 最危險的傳動軸能夠滿足扭矩的要求。 多主軸箱中齒輪傳動為閉式齒輪傳動。 驗算公式如下: 其中: : 齒根處的彎曲應力(Mpa)K: 載荷系數(shù)。對于經(jīng)過表面硬化的直齒輪,取=:齒向載荷分配系數(shù)。 查得=: 應力校正系數(shù)。查得=580MpaS: 疲勞強度安全系數(shù)。 注: 齒輪模數(shù)的驗算中采用的公式以及數(shù)據(jù)均來自于高等教育出版社出版、西北工業(yè)大學編的機械設(shè)計教材P207頁標準直齒圓柱齒輪傳動的強度計算這一節(jié)。 一面兩孔的定位方式，對裝配時工件上的定位孔與定位柱銷的形狀和位置精度有很高的要求，更重要的是在反復的裝卸工件的過程中，柱銷極易發(fā)生磨損，使得定位精度大大地降低。機床實際生產(chǎn)率滿足理想生產(chǎn)率的要求,可以輕而易舉地完成年生產(chǎn)綱領(lǐng)。這樣的主軸箱尺寸不至于過大,浪費金屬材料；同時也擁有足夠的空間來安放其上的各種零件。 在夾具的設(shè)計過程中，加強了機床夾具的“三化”－標準化、系列化、通用化工作。所以可以肯定的是我還有不少考慮欠妥當?shù)牡胤?，在此懇請各位老師給予批評和指正。而這么一段為期3個月的畢業(yè)設(shè)計就大不相同了：就一臺組合機床的設(shè)計而言，你要考慮的層面很多，有很多你并未見識過的問題擺在你的面前需要你解決。我也是經(jīng)歷了一個從什么也不懂到逐漸有了思路、找到自信心的過程。 綜觀整個畢業(yè)設(shè)計的全過程，圖紙的完成有手工繪制。第 52 頁 共 52 頁