【正文】 價格一般在上億元人民幣。 19 世紀中葉，西方的文明陶醉于鐵路的修建。繞過這些阻礙費時費力。解決方法是明顯的：建造一臺 大機器。他對爬越山口的方案不以為然，堅持要走直線，尤其是在著名的 Cenis 山口附近，要以隧道穿越Frejus山。整個機器儼然就是凸輪，拉桿，活塞和彈簧的叢林。這些能量是在隧道外產(chǎn)生的并通過復(fù)雜的機械連接到工作面。十年之后，有賴于大為改進的隧道通風(fēng)技術(shù)，一條隧道緊鄰毛瑟路線，采用爆破法技術(shù)得以修建。從 1881～ 1926年間，一些國家又先后設(shè)計制造了 21臺掘進機之后，因受當(dāng)時技術(shù)條件的限制，掘進機的開發(fā)處于停滯狀態(tài)。也不會再建造類似機械 。這就是滾刀破巖原因。 隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，技術(shù)的進步，掘進機廣泛應(yīng)用于礦山、隧道等行業(yè)中。1956 年，美國的 James Robbins 仿照 Charles Wilson 的設(shè)計，采用滾刀，解決了第一 臺 TBM 的刀其問題，獲得了成功。 而掘進機箱體是掘進機的重要零件。根據(jù)零件的技術(shù)要求編排出科學(xué)實用、方便、經(jīng)濟、合理的加工工藝，并從中選擇兩道工序進行夾具和組合機床的設(shè)計，總的來說就是編排一套科學(xué)、方便、經(jīng)濟、合理的加工方案，加工出高質(zhì)量的掘進機箱體，并使其加工成本盡可能降到最低。煤礦 巷道 的快速掘進是煤礦保證 礦井 高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)措施。 我國煤巷高效掘進方式中最主要的方式是 懸臂式掘進機 與單體錨桿鉆機配套作業(yè)線，也稱為煤巷綜合機械化掘進，在我國國有重點煤礦得到了廣泛應(yīng)用，主要掘進機械為懸臂式掘進機。國內(nèi)進一步加強對引進機型的消化吸收工作，積極研制開發(fā)了適合我國地質(zhì)條件和生產(chǎn)工藝的綜合機械化掘進裝備。組合機床是用已經(jīng)系列化、標準化的通用部件和少量專用部件組成的多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的高效專用機床，生產(chǎn)率比通用機床高幾倍至幾十倍，可以進行鉆、鏜、鉸、攻絲、車削、銑削、車孔端面 等工序，隨著組合機床的發(fā)展，其工藝范圍日益擴大，如：焊接、熱處理、自動測量和自動裝配、清洗等非切削工序。 1973 年 ISO 公布了第一批組合機床通用部件標準，它包括了汽車、農(nóng)業(yè)、紡機和儀表工業(yè)。主要加工箱體零件，如汽缸體、變速箱體、汽缸蓋、閥體等，一些重要零件的關(guān)鍵加工工序，雖然生產(chǎn)批量不大，但也采用組合機床來保證其加工質(zhì)量。 一般的組合機床主要有六部分通用部件及兩部分專用部件組成。 2．立式組合機床（動力箱垂直安裝）。 由組合機床組成可以明顯地了解其特點，與通用機床及其它的專用機床比較，具有如 下特點： 1．要用于加工箱體類零件和雜件的平面和孔。因為工序固定，可選用成熟的通用部件、精密夾具合作的工作循環(huán)來保證加工精度的一致性。 6．配置靈活。平面加工包括銑平面、锪（刮）平面、車端面；孔加工包括鉆、闊、鉸、鏜孔以及倒角、切槽、攻螺紋、锪沉孔、滾壓孔等。組合機床最適宜加工各種大中型箱體類零件，如氣缸蓋、氣缸體、變速箱體、電機座及儀表殼等零件，也可以用來完成軸套類、輪盤類、叉架類和蓋板類零件的部分或全部工序的加工。若采用普通機床加工需反復(fù) 進行，加工耗時較多，且不容易保證孔與孔間的位置精度。 綜上所述，對于在變速箱箱體上雙面鉆孔采用組合機床，可以取得良好的經(jīng)濟性。 動力部件采用鑲鋼導(dǎo)軌（英度可達 HEC58~60）、滾珠絲杠、靜壓導(dǎo)軌、靜壓軸承、遲形皮帶等較新的結(jié)構(gòu)。在某些中批量生產(chǎn)的企業(yè)中，如機床、閥門行業(yè)中、其關(guān)鍵工序采用組合機床。 帶轉(zhuǎn)塔式主軸箱的組合機床，由于轉(zhuǎn)塔不能制造的太大，安裝的主軸箱數(shù)量有限，因此只適應(yīng)工序不多，形狀不太復(fù)雜的零件加工。 發(fā)展自動監(jiān)測技術(shù) 組合機床的自動檢測通常作為一個工位出現(xiàn)。被動檢查則是發(fā)現(xiàn)不合格的工件時發(fā)現(xiàn)停機信號。自動監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展可以把被加工零件的實際尺寸控制在比規(guī)定公差更小的范圍之內(nèi)。 陽泉學(xué)院 ———— 畢業(yè)設(shè)計說明書 5 箱體零件分析及設(shè)計任務(wù)書 箱體零件的功用、分類 箱體類零件是機器或部件的基礎(chǔ)零件，它將機器或部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件組成一個整體，使它們之間保持正確的位置關(guān)系，并按照一定的傳動關(guān)系，并按照一定的傳動關(guān)系協(xié)調(diào)地傳遞運動或動力。前者是整體鑄造、整體加工，加工困難，但裝配精度高；后者可分別制造，便于加工和裝配，但增加了裝配工作量。該 零件的加工要求高，加工面的數(shù)量很多，并且種類繁多，有車外圓面，車端面，鉆孔，攻螺紋，擴孔，車倒角，鉆斜油孔等，位置、形狀、尺寸、精度都各有要求 。繪制的圖紙要圖面整潔，視圖要齊全，布局要合理，紙條、文字等均要按照有關(guān)標準。工藝規(guī)程選擇要考慮的基本因素如下。 ⑤ 表面粗糙度 ⑥ 殊限制條件，如：工廠設(shè)備和用具材料。 鑄造毛坯的形狀可以復(fù)雜，尺寸可以相當(dāng)?shù)拇?，且吸振性能好，但鑄造的力學(xué)性能差。 生產(chǎn)類型及工藝特征 由于本零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 N1=5000 件 /年，是大批量生產(chǎn)，它的主要工藝特征是廣泛采用專用機床、專用夾具及專業(yè)刀具、量具，機床按工藝路線排列 組成流水生產(chǎn)線。 粗基準的選擇原則 ① 加工表面為粗基準，尤其應(yīng)選與加工表面有位置精度要求的不加工表面，這樣可保證加工表面與不加工表面間的位置精度。 ⑤ 粗基準只能用一次，應(yīng)避免重復(fù)使用。 ④ 對位置精度要求高的表面，可采用 “互為基準 ”，反復(fù)加工，目的是保證高的位置精度。 本設(shè)計選用的定位基準為箱 體的大地面為定位平面，控制 3 個自由度；輸出軸孔的 ? 120 為一個定位孔，插入圓柱銷，控制兩個自由度；蟹爪孔的 ? 110 為另一個定位孔，插菱形銷，控制 1 個自由度 . 工藝路線的擬定 工序的合理組合 確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求和機床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。生產(chǎn)準備工作量少，產(chǎn)品更換容易。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床，以提高生產(chǎn)率。結(jié)構(gòu)簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床，以提高生產(chǎn)率。簡單的機床工藝裝備。 工序集中與工序分散各有特點，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。結(jié)構(gòu)簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。一般粗加工的公差等級為 IT11~IT12。表面粗糙度為 Ra10~。一般不能糾正各表面相互位置誤差，其精度等級一般為 IT5~IT6,表面粗糙度為~。在實際生活中，對于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。見下表： 表 1 加工工藝路線方案比較表 工序號 方案 Ⅰ 方案 Ⅱ 工序內(nèi)容 定位基準 工序內(nèi)容 定位基準 010 粗銑大底面 輸出軸孔軸線和與四周臺階面垂直相交的平面 粗銑大底面 輸出軸孔軸線和與四周臺階面垂直相交的平面 020 粗銑四周臺階面 箱體中間孔軸線、大底面和蟹爪孔軸線 半精銑大底 面 輸出軸孔軸線和與四周臺階面垂直相交的平面 040 粗銑輸出軸孔端平面及蟹爪孔端面 大底面 粗銑四周臺階面 箱體中間孔軸線、大底面和蟹爪孔軸線 050 粗銑輸入軸支承座兩側(cè)面 箱體中間孔軸線、大底面和蟹爪孔軸線 半精銑四周臺階面 箱體中間孔軸線、大底面和蟹爪孔軸線 060 粗切內(nèi)環(huán)槽 箱體中間孔軸線、大底面 粗銑輸出軸孔端平面及蟹爪孔端面 大底面 070 粗車 Φ426外圓端面、孔 Φ410內(nèi)圓面及其內(nèi)端面、孔 Φ170外端面并倒角 530176。粗鏜孔 Φ170、 Φ110及 Φ160，粗鏜孔 Φ152及其內(nèi)端面 箱體中間孔軸線、大底面和蟹爪孔軸線 250 攻 9M12M16 的螺紋 箱體中間孔軸線、大底面和蟹爪孔軸線 攻 4M1 7M19M12 的螺紋 箱體中間孔軸線、大底面和蟹爪孔軸線 260 鉆 7M1大底面上矩形分布的9M12 底孔并倒角，鉆 4M16 底孔 箱體中間孔軸線、大底面和蟹爪孔軸線 鉆 7M1大底面上矩形分布的 9M12底孔并倒角，鉆 4M16 底孔 箱體中間孔軸線、大底面和蟹爪孔軸線 270 攻 4M17M1 9M12 的螺紋 箱體中間孔軸線、大底面和蟹爪孔軸線 攻 9M1 2M16 的螺紋 箱體中間孔軸線、大底面和蟹爪孔軸線 280 锪大底面上兩特殊孔 Φ40 箱體中間孔軸線、大底面和蟹爪孔軸線 锪大底面上兩特殊孔Φ40 箱體中間孔軸線、大底面和蟹爪孔軸線 290 大底面上一特殊孔上攻 M22的螺紋 箱體中間孔軸線、大底面和蟹爪孔軸線 大底面上一特殊孔上攻 M22 的螺紋 箱體中間孔軸線、大底面和蟹爪孔軸線 300 鉆 Φ6孔，擴輸入軸內(nèi)孔 Φ20 箱體中間孔軸線、大底面和蟹爪孔軸線 鉆 Φ6孔，擴輸入軸內(nèi)孔 Φ20 箱體中間孔軸線、大底面和蟹爪孔軸線 310 鉆 Φ10長油孔 箱體中間軸線 大底面和蟹爪孔軸線 鉆 Φ10長油孔 箱體中間孔軸線、大底面和蟹爪孔軸線 320 鉆 孔 Φ5 箱體中間孔軸線、鉆孔 Φ5 箱體中間孔軸線、大底陽泉學(xué)院 ———— 畢業(yè)設(shè)計說明書 13 大底面和蟹爪孔軸線 面和蟹爪孔軸線 330 車 9M12倒角45176。穩(wěn)定組織以穩(wěn)定零件形狀及尺寸。 擬定工藝路線的出發(fā)點是是零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到保證。 根據(jù)以上原則，擬定的工藝路線如下： 10 鑄坯（鑄造） 20 熱處理（正火處理 179～ 209HB) 30 涂底漆（飛邊、披縫、型砂清理處理，箱體內(nèi)表面不加工面涂紅色防銹漆。查《金屬機械加工工藝人員手冊》可得： 尺寸公差等級 CT8～ 10，取 CT8；加工余量等級 MA G 表 2 加工表面總余量 加工表面 基本尺寸 /mm 加工余量等級MA 加工余量數(shù)值/mm 備注 輸入軸端面TY170 外圓面 ? 170 G G 單側(cè)價格 雙側(cè)加工 工序尺寸確定 為了保證零件圖上某平面的精度和粗糙度值，需要從其毛坯表面上切去全部多余的金屬層，這一金屬層的總厚度稱為該表面的加工總余量。 ③ 定加工余量時應(yīng)考慮到零件熱處理時引起的變形，否則可能產(chǎn)生廢品。 表 3 零件加工工序尺寸表 加工表面 工序余量 /mm 工序尺寸及公差/mm 表面粗糙度 /mm 粗加工 粗加工 粗加工 輸入軸端面 TY170 外圓面 單側(cè) 雙側(cè) ? ? 170176。因此在制定切削用量時，是三要素獲得最佳組合，此時的生產(chǎn)率才是最合理的。 在多刀切削或使用組合刀具切削時，應(yīng)按各把刀具允許的切削用量中最低的參數(shù)，作為調(diào)整機床的參數(shù)。由于是多刀切削，道具布置形式如圖 3 圖 3 刀具布置加工示意圖 陽泉學(xué)院 ———— 畢業(yè)設(shè)計說明書 17 車削端面，由 1 號和 2 號刀完成，根據(jù)加工余量選定 1 號刀的背吃刀量PA =。車端面的進給量 f=1mm/r。Dw—工件未加工前的直徑， mm。 切削力的指數(shù)計算公式和計算結(jié)果為： Fc=cFC fcxpa nFccV cFK=2705 1 ? =6360N 式中 Fc——切削力， N； cFC，cFx，cFy，cFn，cFK—修正系數(shù)及個影響指數(shù)。 機床電機功率 Pc= CP?= = 式中： Pe——機床電機功率， Kw； Pc——切削功率， Kw； η——機床傳動效率，一般為 ～ 由于機床電機實際功率（ ）小于機床電機額定功率（ 11KW） ,所以該切削用量的選擇符合實際生產(chǎn)要求。各個部件都設(shè)計成獨立存在的，可以按合理的規(guī)格尺寸系列，實現(xiàn)高度的系列化、標準化和通用化。組合機床的特點如下。 ⑤ 自動化程度高，勞動強度低。 車外圓及其端面組合機床配置形式的選擇 組合機床配置 本專題 “車外圓及其端面組合機床設(shè)計 ”是針對掘進機箱體輸入軸端面 TY170 外圓及其端面進行設(shè)計的，工藝要求在工序中要完成輸入軸端 TY170 外圓及其端面 的加工。如圖 4 陽泉學(xué)院 ———— 畢業(yè)設(shè)計說明書 19 圖 4 臥式單面組合機床 機床加工精度 固定式夾具組合機床的加工精度高。 ② 鉸孔位置精度 采用固定精密導(dǎo)向時，空間距和孔的軸線與基面的位置精度可達 ?