【正文】 我國(guó)發(fā)展數(shù)控機(jī)床缺乏明確的戰(zhàn)略思想，究竟解決我國(guó)制造技術(shù)中哪些主要技術(shù)問(wèn)題，似乎并不十分明確，帶有濃厚的就技術(shù)論技術(shù)色彩，偏重速度，忽視效益，造成了不少數(shù)控機(jī)床只出樣品、展品，不能提供商品，用于生產(chǎn)實(shí)際。在已有的數(shù)控機(jī)床中，能正常使用、不能正常使用和不能使用的各占三分之一。國(guó)產(chǎn)造型生產(chǎn)線(xiàn)因產(chǎn)品質(zhì)量差、可靠性低、實(shí)用性差，開(kāi)工率一般僅在50％～60％。 　　 發(fā)展低成本自動(dòng)化技術(shù)（機(jī)床），潛力大，前景廣，投資省，見(jiàn)效快，提高自動(dòng)化程度，可以收到事半功倍的經(jīng)濟(jì)效果，適合我國(guó)現(xiàn)階段的發(fā)展需要和國(guó)情。實(shí)際上精節(jié)生產(chǎn)本身就意味著從國(guó)情和企業(yè)實(shí)際情況出發(fā)。 近期內(nèi)我國(guó)對(duì)成本低、維修方便的通用機(jī)床的需要量還是不會(huì)急劇下降的，因?yàn)橛袕V大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)市場(chǎng)，有小工廠(chǎng)、試驗(yàn)室、大型企業(yè)的工具車(chē)間等。 用數(shù)顯、數(shù)控裝置改造通用設(shè)備，提高單機(jī)自動(dòng)化程度；用可編程序控制器改造通用機(jī)床、專(zhuān)用機(jī)床、組合機(jī)床及其自動(dòng)設(shè)備與半自動(dòng)設(shè)備組成的生產(chǎn)線(xiàn)，把計(jì)算機(jī)功能完備、編程靈活、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)和繼電器控制簡(jiǎn)單、抗干擾能力強(qiáng)、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)全生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)。我們應(yīng)該發(fā)展這種投資省、見(jiàn)效快的自動(dòng)化技術(shù)。 現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用就是在控制理論的指導(dǎo)下，對(duì)生產(chǎn)的物流和人的作用進(jìn)行綜合的研究，涉及到機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)等。 課題的內(nèi)容和意義畢業(yè)設(shè)計(jì)作為大學(xué)教學(xué)的最后一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)鞏固所學(xué)專(zhuān)業(yè)課程和基礎(chǔ)課程起著非常重要的作用?？傊厴I(yè)實(shí)習(xí)對(duì)提高畢業(yè)生全面素質(zhì)具有很重要的意義。3）Φ110H7，Φ130H7。工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)：（1）確定毛坯的鑄造形式箱體的材料為HT250，其鑄造性能及可切削性均有，該件屬于中批生產(chǎn)，采用金屬模機(jī)械造型鑄造，可得到II級(jí)精度的鑄件。2）粗基準(zhǔn)的選擇： 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)，按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，應(yīng)合理分配各加工表面的余量，箱體的各孔及底平面及側(cè)面均有尺寸要求，故以鑄造出的孔及端面為粗基準(zhǔn)加工底平面；合箱面，側(cè)面使孔的加工余量均勻，然后以底平面及側(cè)面為精基準(zhǔn)加工各孔，符合基準(zhǔn)統(tǒng)一及互為基準(zhǔn)的原則。②粗加工結(jié)合面后，粗精銑低面，然后以低面為基準(zhǔn)精銑，結(jié)合面，因?yàn)榇藭r(shí)，以頂面為精基準(zhǔn)，精銑結(jié)合面，效率較高，故選用銑床加工。在決定零件的加工順序時(shí)，根據(jù)零件的特點(diǎn)，按照加工階段的劃分原則及零件的精度的獲得方法，盡量采用工序集中，充分發(fā)揮設(shè)備潛力，減少設(shè)備數(shù)量。）=～ 工序尺寸：2062）鏜Ф110H7孔的加工余量總余量：?jiǎn)芜?， 雙邊 10177。計(jì)算切削速度v 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 =52m/min n=52r/min =356mm/min，n=60r/min,P=實(shí)際=375mm/min， ===,工時(shí)t=2=.3）工序4：鉆13Φ18孔，锪平Φ30刀具：Φ18麻花鉆查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》得：f=, v=n=230r/min , ==9mm快進(jìn)： 工進(jìn)： 快退： t==4) 工序5：精銑結(jié)合面刀具Φ500刀盤(pán)，面銑刀 刀片為YG8，硬質(zhì)合金刀片。查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社P公式（31）、（32）、（33）得F=26DHB=2618= (N)M=10HB=10 = (N/mm)P=MV/9740d=（19800）/974018=(kw)T=(9600/V=(min) 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)“三圖一卡”繪制組合機(jī)床“三圖一卡”，就是針對(duì)具體，在選定的工藝和結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行組合機(jī)床總體方案圖樣文件設(shè)計(jì)。被加工零件工序圖是在被加工零件工序圖基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床或自動(dòng)線(xiàn)的加工內(nèi)容，并作必要的說(shuō)明而繪制的。以便據(jù)此進(jìn)行夾具的支撐、定位、夾緊和導(dǎo)向等機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。其余部位用細(xì)實(shí)線(xiàn)表示；定位基準(zhǔn)符號(hào)與夾緊符號(hào)如圖所示。 3)當(dāng)本工序有特殊要求時(shí)必須注明。刀具及導(dǎo)向。按比例用細(xì)實(shí)線(xiàn)畫(huà)出工件外形。一般主軸的打布不受真實(shí)距離的限制。為提高工序集中程度或滿(mǎn)足精度要求，可采用復(fù)合刀具。此孔系各孔均為小孔。主軸軸頸尺寸規(guī)格應(yīng)根據(jù)選定的切削用量計(jì)算出切削轉(zhuǎn)矩T，查表34和表3—5初定主軸直徑d=30，并考慮便于生產(chǎn)管理，適當(dāng)簡(jiǎn)化規(guī)格。多軸箱端面到工件端面之間的距離是加工示意圖上最重要的聯(lián)系尺寸。（6）標(biāo)注切削用量各主軸的切削用量應(yīng)標(biāo)注在相應(yīng)主軸后端。對(duì)于上圖中的切削用量如下：深120mm的孔，其切削用量為： 深50mm的孔，其切削用量為： 深25mm的孔，其切削用量為 （7）動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定動(dòng)力部件的工作循環(huán)是指加工時(shí)，動(dòng)力部件從原始位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到加工終了位置，又返回到原位的動(dòng)作過(guò)程。前者用于鉆、擴(kuò)、鉸和鏜孔等工序；后者常用于鉆或擴(kuò)孔之后需要倒大角等工序。切出長(zhǎng)度：=9mm 加工長(zhǎng)度為120mm的孔 =8+9+120=137mm 。但對(duì)于夾具需要回轉(zhuǎn)或移動(dòng)的機(jī)床，動(dòng)力部件快速退回行程必須把刀具、托架、活動(dòng)鉆模板及定位銷(xiāo)都退離到夾具運(yùn)動(dòng)可能碰到的范圍之外。是用來(lái)表示機(jī)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(yùn)動(dòng)關(guān)系和操作方位的總體布局圖。以適當(dāng)數(shù)量的視圖(—般至少兩個(gè)視圖，主視圖應(yīng)選擇機(jī)床實(shí)際加工狀態(tài))，用同一比例畫(huà)出各主要部件的外廓形狀和相關(guān)位置。2. 繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖之前應(yīng)確定的主要內(nèi)容（1）選擇動(dòng)力部件動(dòng)力部件的選擇主要是確定動(dòng)力箱（或各種工藝切削頭）和動(dòng)力滑臺(tái)。在不需要精確計(jì)算多軸箱功率或多軸箱尚未設(shè)計(jì)出來(lái)之前，可按下列簡(jiǎn)化公式進(jìn)行估算：式中，——消耗于各主軸的切削功率的總和，單位為kw，計(jì)算公式洋見(jiàn)表《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》中表6—16；——多軸箱的傳動(dòng)效率，——，——；主軸數(shù)多、傳動(dòng)復(fù)雜時(shí)取小值，反之取大值。為保證機(jī)床加工過(guò)程中進(jìn)給的穩(wěn)定性：選擇動(dòng)力部件還應(yīng)考慮各刀具的合力作用點(diǎn)應(yīng)在多軸箱與動(dòng)力箱的結(jié)合面內(nèi)，并盡可能縮小合力作用線(xiàn)與滑臺(tái)垂直中心面之間的距離，以減少顛覆力矩。如工件最低孔位置。設(shè)計(jì)中，工件最低孔徑=,滑臺(tái)高度為400mm,側(cè)底座高度為630mm，取裝料高度為=1030 mm。具體要考慮布置工件的定位、限位、夾緊機(jī)構(gòu)、刀具導(dǎo)向裝置以及夾具底座排屑和安裝等方面的空間和面積需要。（4）確定中間底座尺寸中間底座的輪廓尺寸在長(zhǎng)度方向應(yīng)滿(mǎn)足夾具的安裝需要。應(yīng)注意，考慮到毛坯誤差和裝配偏移，中間底座支承央具底座的空余邊緣尺寸。裝料高度和夾具底座高度(含支承塊)確定后，中間底座高度就已確定。式中 b=838mm=100mm h=315mm=400mm=630 mm。組號(hào)劃分規(guī)定如下： (1)第10—19組——支承部件。對(duì)一些獨(dú)立性較強(qiáng)的活動(dòng)鉆模板、攻螺紋模板、自動(dòng)上下料裝置等常單獨(dú)編組。(4)第40一49組——傳動(dòng)裝置。(7)第7079組——多軸箱及其附屬部件。① 理想生產(chǎn)率Q （件/h）式中 A為年生產(chǎn)綱領(lǐng)取40000件 Tk單班制取2350h ② 實(shí)際生產(chǎn)率Q1由《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》表86查得：= + +（ =139 /+1/60+171/6000++ =。另一種是把工件安裝字夾具上進(jìn)行加工。除了機(jī)床加工時(shí)需要使用夾具外,有時(shí)在檢驗(yàn),裝配等的工序中也要用到夾具,因之在這種場(chǎng)合中用到的夾具可分別稱(chēng)為“檢驗(yàn)夾具”和“裝配夾具”。通用夾具是在普通機(jī)床上一般都附有通用夾具,如車(chē)床上的卡盤(pán),銑床上的回轉(zhuǎn)工作臺(tái),分度頭,頂尖座等?；蛘哂捎诠ぜ男螤?加工的要求等的不同須專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)制造一種專(zhuān)用夾具,以解決生產(chǎn)實(shí)際的需要。進(jìn)行某一工序所需要的時(shí)間,其中主要包括加工工件所需要的機(jī)動(dòng)時(shí)間和裝卸工件等所需要的輔助時(shí)間兩部分。例如在普通車(chē)床上附加鏜模夾具后,便可以代替鏜床工作。加工大型工件時(shí),例如加工車(chē)床床身上,下兩面上的螺孔,需要把床身工件翻轉(zhuǎn)幾次進(jìn)行加工,勞動(dòng)強(qiáng)度大而且不安全。另一方面,由于夾具的設(shè)計(jì),制造和所用的材料等須消耗一定的費(fèi)用,增加了產(chǎn)品的成本。而當(dāng)某產(chǎn)品不再進(jìn)行生產(chǎn)時(shí),原來(lái)的夾具一般都無(wú)法重新利用,專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)生產(chǎn)時(shí)間周期長(zhǎng),與生產(chǎn)的迅速發(fā)展也有矛盾。:標(biāo)準(zhǔn)化夾具就是利用本廠(chǎng)已規(guī)格化了的部分或全部標(biāo)準(zhǔn)零件裝配成的專(zhuān)用夾具。采用成組加工法,是把多種產(chǎn)品的零件按加工所用的機(jī)床和刀具,夾具等工藝裝備的共性分組,同一組的零件能在同一臺(tái)機(jī)床上用共同的工藝裝備和調(diào)整方法進(jìn)行加工。利用這些元件和合件,根據(jù)加工工件的需要可以組裝成車(chē),磨,銑,刨,鉆,鏜等工序用的各種不同的機(jī)床夾具。在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用的夾具很多,分類(lèi)方法也有很多種。(3)鉆,鏜床類(lèi)夾具:用于在鉆床上鉆,擴(kuò),鉸等工序或在鏜孔工序,其實(shí)就是夾具固定在機(jī)床上,刀具通過(guò)夾具上的導(dǎo)向裝置進(jìn)行送進(jìn)運(yùn)動(dòng)。對(duì)一些有色金屬等軟件性材料的工件,雖然具有良好的輸送基面,但為了保護(hù)工件的基面不受劃傷,有時(shí)也采用隨行夾具。(3)工件尺寸要素相似,如定位基準(zhǔn)和外廓尺寸的近似程度,看能否使用,可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)緊湊,布局協(xié)調(diào)的夾具。 研究夾具的目的和意義隨著我國(guó)改革開(kāi)放的不斷深入，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體系的不斷完善，我國(guó)工業(yè)逐漸向成熟化發(fā)展。第三是由產(chǎn)品設(shè)計(jì)擴(kuò)展的環(huán)境設(shè)計(jì)．如產(chǎn)品的展示與陳列，商品櫥窗設(shè)計(jì)以及室內(nèi)設(shè)計(jì)等。在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)深人實(shí)際，進(jìn)行調(diào)查研究，吸取國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，制定出合理的設(shè)計(jì)方案，再進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)。(4)制造與使用夾具的情況，有無(wú)通用零部件可供選用。時(shí)至今日，工業(yè)設(shè)計(jì)已成為一門(mén)獨(dú)立的專(zhuān)業(yè)學(xué)科，并且有一套完整的研究體系。從設(shè)計(jì)美學(xué)的觀(guān)點(diǎn)看，技術(shù)不僅僅是物質(zhì)基礎(chǔ)還具有其本身的“功能”作用，只要善于應(yīng)用材料的特性，予以相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式和適當(dāng)?shù)募庸すに?，就能夠?chuàng)造出實(shí)用，美觀(guān)，經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品，即在產(chǎn)品中發(fā)揮技術(shù)潛在的“功能”。 夾具的基本結(jié)構(gòu)和工作原理按在夾具中的作用,地位結(jié)構(gòu)特點(diǎn),組成夾具的元件可以劃分為以下幾類(lèi):(1)定位元件及定位裝置；(2)夾緊元件及定位裝置(或者稱(chēng)夾緊機(jī)構(gòu))； (3)夾具體；(4)對(duì)刀,引導(dǎo)元件及裝置(包括刀具導(dǎo)向元件,對(duì)刀裝置及靠模裝置等)；(5)動(dòng)力裝置；(6)分度,對(duì)定裝置；(7)其它的元件及裝置(包括夾具各部分相互連接用的以及夾具與機(jī)床相連接用的緊固螺釘,銷(xiāo)釘,鍵和各種手柄等)；每個(gè)夾具不一定所有的各類(lèi)元件都具備,如手動(dòng)夾具就沒(méi)有動(dòng)力裝置,一般的車(chē)床夾具不一定有刀具導(dǎo)向元件及分度裝置。這個(gè)自由度，就完全限制了長(zhǎng)方體工件6個(gè)自由度． 定位夾緊方案的確定如圖11所示，此元件屬于箱體類(lèi)元件。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，該工件被完全定位。在本道孔加工工序中因主軸為非剛性主軸，故采用鉆模導(dǎo)向裝置，其作是： 1）保證刀具對(duì)工件的正確位置。鉆模板形式為固定式鉆模板，鉆套采用固定式鉆套。這樣的話(huà)，加工過(guò)程中，會(huì)頻繁的移動(dòng)工件位置，對(duì)定位表面產(chǎn)生摩擦，定位精度減低，夾具體使用壽命減低。（2）方案確定 圖 33 鉆孔工序的定位與夾緊示意圖基于以下設(shè)計(jì)原則及定位夾緊情況，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中所使用的組合夾具情況，采用箱式夾具體結(jié)構(gòu)，并采用液壓夾緊機(jī)構(gòu)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1） 各定位面之間的位置精度好:由于夾具采用箱體式結(jié)構(gòu)，個(gè)面之間的精度要求可通過(guò)后期加工來(lái)保證，可消除分散機(jī)構(gòu)因裝配產(chǎn)生的裝配誤差。 夾緊基本原理理論夾緊的目的是保證工件在夾具中的定位，不致因工時(shí)受切削力，重力或伴生離心力，慣性力，熱應(yīng)力等的作用產(chǎn)生移動(dòng)或振動(dòng)。本設(shè)計(jì)目錄中功能項(xiàng)包括夾緊對(duì)象特征項(xiàng)、加工信息特征及夾緊要求特征。夾緊力大小、夾緊方向、夾緊行程、夾緊松開(kāi)速率，自鎖性等。目前常用的有以下機(jī)構(gòu)：斜楔機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、圓偏心機(jī)構(gòu)、杠桿鉸鏈機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、對(duì)中機(jī)構(gòu)、定心機(jī)構(gòu)等。由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》可得 =夾緊力驗(yàn)算：，故夾緊力設(shè)計(jì)合理。假定在加工時(shí)，夾具相對(duì)于刀具及切削成形運(yùn)動(dòng)的位置經(jīng)調(diào)整后不再變動(dòng)，那么可以認(rèn)為加工面的位置是固定的，這樣工件加工面相對(duì)于其工序基準(zhǔn)的位置誤差就是由于工序基準(zhǔn)的位置變動(dòng)所引起的。a)正計(jì)算就是當(dāng)已知定位結(jié)構(gòu)中有關(guān)定位元件尺寸的公差時(shí)，用定位尺寸鏈求解封閉環(huán)公差(即定位誤差)。b)反計(jì)算就是已知封閉環(huán)的尺寸及公差,確定各組成環(huán)的公差,即將允許的定位誤差合理地分配到各組成環(huán)中去。實(shí)現(xiàn)某一功能可能有多個(gè)解，其優(yōu)劣程序要視具體情況而論。各主軸的直徑和主軸箱所需動(dòng)力的計(jì)算如下：鉆12個(gè)φ18，V=,f=M=10 HB=10 = 按《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表34取主軸直徑d=30mm即可。一般來(lái)說(shuō)，同一個(gè)主軸箱的傳動(dòng)系統(tǒng)，可以設(shè)計(jì)出幾種方案來(lái)。（1）在保證主軸強(qiáng)度、剛度、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的條件下，力求使傳動(dòng)軸和齒輪的規(guī)格、數(shù)量為最少。遇到主軸分布較密時(shí)，布置齒輪的空間受到限制或主軸負(fù)荷教小、加工精度要求不高時(shí)，也可用一根強(qiáng)度較高的主軸帶動(dòng)1~2根主軸的傳動(dòng)方案。（5）剛性鏜孔主軸上的齒輪，其分度圓直徑要盡可能大于被加工孔的孔徑，以減少振動(dòng)，提高運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。（2）等距和不等距直線(xiàn)分布。軸[13][16] 按表34，取軸頸d=25mm即可。但為了提高軸的剛度，并為了減少傳動(dòng)件的品種，取軸頸 d=30mm.軸[21] 按表34，取軸頸d=30mm即可。這種方法適用于多軸箱以底面為基準(zhǔn)安裝在滑臺(tái)上。如孔距為時(shí)，應(yīng)標(biāo)注為100．05；12鈾鉆孔多軸箱各主軸、驅(qū)動(dòng)軸坐標(biāo)值見(jiàn)下表。為計(jì)算方便，通常以已知軸中心作為原點(diǎn)O，建立小坐標(biāo)系xoy，設(shè)所求傳動(dòng)鈾的坐標(biāo)為B(x，y)，嚙合中心距為R。計(jì)算方法如圖4—19所示，圖中“a(，)和b(，)為兩已知軸坐標(biāo)，RR2為兩已知軸與傳動(dòng)軸間的齒輪中心距，即ac為RI，bc為R2， c(x，y)為所需計(jì)算的傳動(dòng)軸坐標(biāo)。其坐標(biāo)可根據(jù)三已知軸A、B、C的坐標(biāo)及中心距R求出。當(dāng)驗(yàn)算不合格，即＞，在檢查運(yùn)算確無(wú)錯(cuò)誤后，方可按坐標(biāo)計(jì)算的A值，采用變位齒輪湊