【正文】 在課題進(jìn)行中，導(dǎo)師不辭辛苦、耐心細(xì)致的指導(dǎo)，精神上給予我的鼓勵，將永存在我的記憶中。(5)鉆削加工切削力大，為了減少主軸的扭曲變形，主軸上的齒輪盡量安排靠近前支承。具體設(shè)計如圖43所示結(jié)論在深入了解企業(yè)需求及現(xiàn)狀，了解被加工零件的加工特點、精度和技術(shù)要求、定位夾壓情況以及生產(chǎn)率的要求的基礎(chǔ)上，從企業(yè)實際情況出發(fā)，研制了這臺組合鉆床。鉆模板的設(shè)計如圖42所示。固定鉆模板直接安裝在夾具體底座上而無相對移動，鉆模板上的鉆套相對于定位元件的安裝位置也是確定的。從導(dǎo)向設(shè)計的角度出發(fā)，提高這一精度的措施主要在于縮短導(dǎo)套至工件端面的距離和減小導(dǎo)套的配合間隙。固定導(dǎo)套結(jié)構(gòu)簡單，能達(dá)到較高的位置精度要求。（1）夾具體，如夾具體裝配圖中所示，其一個水平面控制了兩個轉(zhuǎn)動自由度和一個移動自由度。在設(shè)計定位支承系統(tǒng)時，遵循以下原則：(1)合理布置定位支承元件，力求使其組成較大的定位支承平面。機(jī)床夾具的種類很多，形狀千差萬別，為了設(shè)計和制造方便，一般按某一屬性進(jìn)行分類，如按所使用的機(jī)床分：車床夾具，銑床夾具，鏜床夾具，磨床夾具和鉆床夾具。它是用于實現(xiàn)被加工零件的準(zhǔn)確定位、夾壓、刀具的導(dǎo)向、以及裝卸工件時起限位作用的。通常油泵齒輪放在第Ⅰ排，以便于維修。因是鉆削加工主軸，需承受較大的單向軸向力，所以優(yōu)選向心球軸承和推力球軸承組合的支承結(jié)構(gòu)，且推力球軸承配置在主軸前端。 （2）基于原則之上，選取定位銷為坐標(biāo)軸原點，定位銷豎直向上的方向為y軸，定位銷水平方向為x軸?？紤]軸3,4的轉(zhuǎn)速較高，因此齒輪基圓相對較小，考慮齒輪不發(fā)生根切，選取參數(shù)==17，m=2，=17。并繪出主軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖31。由于在本機(jī)床上需同時加工16個孔，不僅孔多、間距小，而且孔的排列分散，采用常規(guī)方法排箱無法實現(xiàn)對16孔的工序集中。即H=++十 (211)式中：1HY32I液壓滑臺=280mm，ICC321I側(cè)底座高度=560mm。同時二進(jìn)給及壓力及電器裝置取1HY32F51,導(dǎo)軌防護(hù)裝置取1HY32F81，分級進(jìn)給裝置取1HY32F91，立柱取1CL32，立柱側(cè)底座取1CD321.②動力箱的選用動力箱主要依據(jù)主軸箱所需的電動機(jī)功率來選用。E．精度的選擇根據(jù)加工要求，選用普通精度級。①滑臺的選用滑臺渭臺選用主要取決于驅(qū)動方式、所需進(jìn)給力、進(jìn)給速度、最大行程長度和加工精度等因素。圖24工作進(jìn)給長度即：=++ (28)按被加工件孔深最大值(長20mm)來選取，一般取為5～10mm，取d+(3～8)，據(jù)此，工進(jìn)長度定為35mm。由于接桿上的尺寸D與主軸外伸長度上的內(nèi)孔配合，可根據(jù)尺寸及刀具為莫氏l號。③導(dǎo)向參數(shù)的確定導(dǎo)套長度由經(jīng)驗公式 =(2～4)d，小直徑時取大值，大直徑時取小值。此圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示在本臺機(jī)床上完成的工序內(nèi)容、加工部位的尺寸精度、技術(shù)要求、定位基準(zhǔn)、夾緊部位、以及被加工零件的材料、硬度和本機(jī)床加工前毛坯情況。但同一動力頭每個刀具的轉(zhuǎn)速可以不一樣，以便選擇合理的刀具的進(jìn)給量。(6)使用廠的技術(shù)能力和工作環(huán)境為使鉆床在溫度過高時工作性能穩(wěn)定，而且由于被加工件不需多次進(jìn)給，故選用機(jī)械通用部件配置鉆床。固定式夾具組合鉆床能達(dá)到的鉆孔位置精度最高，采用固定導(dǎo)套一般能達(dá)177。 (4)孔間中心距的影響在確定組合機(jī)床完成工藝時，由于主軸箱的主軸結(jié)構(gòu)和設(shè)置導(dǎo)向的需要，以及保證必須的加工精度和工作可靠性的要求，組合機(jī)床鉆孔時，對于通用的主軸箱，其主軸最小中心距為24mm，這時主軸能鉆由l0mm以下的孔。工件剛度足夠。第二章 組合鉆床總體設(shè)計2．1組合鉆床工藝方案的制定制定組合鉆床工藝方案是設(shè)計組合鉆床最重要的內(nèi)容之一。另外，產(chǎn)品周期的縮短也要求加工機(jī)床能夠隨時調(diào)整和適應(yīng)新的變化，滿足各種各樣產(chǎn)品的加工需求。隨著市場競爭的加劇和對產(chǎn)品需求的提高，高精度、高生產(chǎn)率、柔性化、多品種、短周期、數(shù)控組臺機(jī)床及其自動線正在沖擊著傳統(tǒng)的組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)，因此組合機(jī)床裝備的發(fā)展思路必須是以提高組合機(jī)床加工精度、組合機(jī)床柔性、組合機(jī)床工作可靠性和組合機(jī)床技術(shù)的成套性為主攻方向。我國傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動線主要采用機(jī)、電、氣、液壓控制，它的加工對象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類和軸類零件(近年研制的組合機(jī)床加工連桿、板件等也占一定份額)，完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔，加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺，在孔內(nèi)鏜各種形狀槽，以及銑削平面和成形面等。組合機(jī)床是隨著生產(chǎn)的發(fā)展，由萬能機(jī)床和專用機(jī)床發(fā)展來的。一般來說，企業(yè)加工能力的提高有三條途徑。既大大減輕了工人的勞動強(qiáng)度，又給廠家?guī)砹丝捎^的經(jīng)濟(jì)效益。本鉆床的主軸箱傳動系統(tǒng)通過采用變位齒輪和滾針軸承等結(jié)構(gòu)方面的創(chuàng)新設(shè)計，將常規(guī)方法下不能完成的排箱成為可能。本臺組合鉆床夾緊機(jī)構(gòu)，采用了快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。2. 提高了生產(chǎn)率在本臺組合鉆床上加工該零件，由于是8把刀具同時加工，縮短了輔助時間，加工循環(huán)時間僅為2．7min，而在原普通鉆床上加工此工件，加工循環(huán)時間平均需要15分鐘，生產(chǎn)率提高了4．6倍。其一是增加企業(yè)設(shè)備的擁有量；其二是對老設(shè)備進(jìn)行更新；其三是進(jìn)行技術(shù)改造。它既有專用機(jī)床效率高結(jié)構(gòu)簡單的特點，又有萬能機(jī)床能夠重新調(diào)整，以適應(yīng)新工件加工的特點。組合機(jī)床的分類繁多，有大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床，有單面、雙面、三面、臥式、立式、傾斜式、復(fù)合式，還有多工位回轉(zhuǎn)臺式組合機(jī)床等；隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，一種新型的組合機(jī)床_柔性組合機(jī)床越來越受到人們的青睬，它應(yīng)用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動更換，配以可編程序控制器(P L C)、數(shù)字控N(N C)等，能任意改變工作循環(huán)控制和驅(qū)動系統(tǒng)，并能靈活適應(yīng)多品種加工的可調(diào)可變的組合機(jī)床。一方面，加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，提高組合機(jī)床產(chǎn)品數(shù)控化率；另一方面，進(jìn)一步發(fā)展新型部件，尤其是多坐標(biāo)部件，使其模塊化、柔性化，適應(yīng)可調(diào)可變、多品種加工的市場需求。然而更關(guān)鍵的是現(xiàn)代通信技術(shù)在機(jī)床裝備中的應(yīng)用，信息通信技術(shù)的引進(jìn)使得現(xiàn)代機(jī)床的自動化程度進(jìn)一步提高，操作者可以通過網(wǎng)絡(luò)或手機(jī)對機(jī)床的程序進(jìn)行遠(yuǎn)程修改，對運轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行監(jiān)控并積累有關(guān)數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)對遠(yuǎn)程的設(shè)備進(jìn)行維修和檢查、提供售后服務(wù)等。工藝方案制定的正確與否，將決定機(jī)床能否達(dá)到“重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、效率高、質(zhì)量好”的要求。由于被加工件為飛錘，成品要與其他零件裝配。圖中空間距離為32mm， 大于24mm。O．20mm，當(dāng)嚴(yán)格要求主軸與導(dǎo)向的同軸度，減少鉆頭與導(dǎo)套間的間隙．導(dǎo)向裝置靠近工件時，可達(dá)到177。2．3主要參數(shù)的計算2．3．1確定切削用量，計算各主軸轉(zhuǎn)速組合機(jī)床能否達(dá)到預(yù)定要求與正確的選擇切削用量有很大關(guān)系。為使所有刀具的性能得到充分發(fā)揮，鉆孔時采用較高的速度和較小的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量：在現(xiàn)有生產(chǎn)率要求下沒必要把切削用量定的太高，以免增加刀具損耗，也可減少所需的切削功率。是機(jī)床設(shè)計的主要依據(jù)，也是調(diào)整機(jī)床、檢驗精度的重要技術(shù)文件。具體尺寸及配合見下表圖21 固定導(dǎo)向裝置的尺寸及配合表25導(dǎo)向裝置的尺寸及配合參數(shù)d(F7)D(k6)Lm配合螺釘GB∕數(shù)量18151220M64221812227M64(3)導(dǎo)向到工件端面距離以不妨礙排屑為原則，選為10mm。選用接桿T063501。②快速引進(jìn)長度的確定快速引進(jìn)是動力頭把刀具送到工作進(jìn)給的位置，其長度按具體情況定為=25mm。A．驅(qū)動方式的確定根據(jù)具體的加工要求、使用條件．選用機(jī)械滑臺。結(jié)合以上因素，選用1HY32IA液壓滑臺。根據(jù)公式： =／ (2—10)式中：為切削用總功率，由表2為求，需先確定主軸箱輪廓尺寸。因此本鉆床的主軸箱傳動系統(tǒng)在對被加工零件進(jìn)行了深入分析計算的基礎(chǔ)上，通過采用變位齒輪和滾針軸承，對主軸箱的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計。表31各主軸外伸尺寸及切削用量軸號主軸外伸尺寸切削用量L工序轉(zhuǎn)速切削速度切削用量12115鉆通孔1534115鉆通孔15圖3—1主軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖詳細(xì)尺寸如下3．2 主軸結(jié)構(gòu)形式的選擇及動力計算本組合機(jī)床主要用于鉆孔，因此采用滾錐軸承主軸。 主軸1,3上的齒輪與同一傳動軸齒輪嚙合，因此齒輪齒數(shù)與轉(zhuǎn)速成反比，從而，選取==22，由于m均為2，所以=22。 （3）坐標(biāo)軸和原點確定之后可以得出四根主軸的位置坐標(biāo)，如下圖：圖34 主軸尺寸坐標(biāo)圖從上圖中可以確定各主軸的坐標(biāo)值表33主軸坐標(biāo)值0銷1軸2軸3軸4軸X0Y07070根據(jù)前面對多軸箱傳動系統(tǒng)的設(shè)計，傳動軸和驅(qū)動軸相對各主軸的位置均已確定，如下圖所示圖35傳動軸和驅(qū)動軸相對主軸位置關(guān)系圖根據(jù)圖35可以計算出驅(qū)動軸和各傳動軸的絕對坐標(biāo)值，如表34所示表34驅(qū)動軸和各傳動軸的絕對坐標(biāo)值0軸5軸6軸7軸X200200Y1251942. 驗算由于本設(shè)計中5軸和6軸同7軸嚙合的齒輪的實際中心距略大于齒輪中心距，其余齒輪中心距和實際中心距完全一樣。傳動軸則采用圓錐滾子軸承。當(dāng)泵體或管接頭和傳動軸相碰時，可改用埋頭傳動軸。夾具設(shè)計是整個組合機(jī)床設(shè)計的重要部分之一。：(1)穩(wěn)定地保證工件的工序位置精度采用固定式鉆模，可使尺寸公差和位置公差穩(wěn)定地達(dá)到O．10mm。(2)提高剛度，減少定位支承系統(tǒng)的變形。（2）支撐釘，支撐釘規(guī)格為A5?2mm JB/T —1999。因此本組合鉆床采用固定式導(dǎo)套，它由3個元件組成：壓套螺釘、可換導(dǎo)套、中間套。對導(dǎo)套的影響很大，隨著的增大，鉆頭對于其軸線的偏移量也增大。故鉆孔所得位置精度高。圖42夾具體零件圖4．4夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計4．4．1夾緊方案的確定在組合機(jī)床上加工時，工件依靠夾具上的定位支承系統(tǒng)，獲得對于刀具及其導(dǎo)向正確的相對位置，還需依靠夾具上的夾緊機(jī)構(gòu)，來消除工件因受切削力產(chǎn)生的振動，使工件在加工過程中能繼續(xù)保持定位所得到的正確位置。由于被加工零件同時加工的孔數(shù)為4，不僅雙面鉆孔，而且孔間距小。采取上述方法設(shè)計的傳動系統(tǒng)，不僅實現(xiàn)了對16孔的工序集中，而且保證了主軸箱的質(zhì)量，提高了主軸箱的通用化程度，使得設(shè)計和制造工作量及成本都大大降低。導(dǎo)師淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)、積極向上的精神和一絲不茍的工作作風(fēng)對我今后的工作和學(xué)習(xí)產(chǎn)生了極大的影響。首先向我的導(dǎo)師葛濤講師致以最誠摯、最深切的謝意!在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)和熱心幫助下，本課題才得以順利完成。(4)為了使主軸上的齒輪直徑不太大，有的在最后一級采用升速傳動。其次，防止工件鉆孔時水平橫向偏移，在兩側(cè)加兩塊擋板夾緊工件。也能更好的保證位置精度。通過鉆模板與夾具體的過渡連接，以確定導(dǎo)向元件相對于定位元件及第一安裝面的位置關(guān)系，因而要求萁具備一定的剛度、強(qiáng)度、精度及結(jié)構(gòu)工藝性能。2．固定式導(dǎo)套主要參數(shù)確定由采用麻花鉆在導(dǎo)套內(nèi)進(jìn)行鉆孔的一系列研究表明，導(dǎo)套的長度對鉆孔位置的影晌并不顯著，因此根據(jù)導(dǎo)套在鉆模板上緊固的可靠性選用較小的導(dǎo)套。其作用是引導(dǎo)刀具防止引偏、對定及保證夾具相對于機(jī)床取得正確位置并減小加工時產(chǎn)生的振動。因此考慮兩個垂直平面（其中一個面用兩個支撐釘，避免重復(fù)定位）來完成定位。4．2定位支承系統(tǒng)設(shè)計4．2．1定位支承系統(tǒng)的設(shè)計原則在組合鉆床上加工工件對，必須使被加工零件與刀具及其導(dǎo)向保持正確的相互位置關(guān)系，這是靠夾具的定位支承系統(tǒng)來實現(xiàn)的。如果夾具體的剛性不好，加工時將要引起較大的變形和震動，產(chǎn)生