【正文】 鉆加工。 夾具體的 確定 夾具上的各種裝置通過(guò)夾具體連接成一個(gè)總體。 鉆套內(nèi)孔直徑的 基本尺寸應(yīng)為所用刀具的最大極限尺寸，鉆套內(nèi)徑與孔鉆頭配合用 H7/f7(考慮到所用刀具和工件上的加工精度要求 )。 查表 26,取工作行程為 30mm。夾緊力為液壓缸驅(qū)動(dòng)。 夾緊力的確定 夾緊力確定的基本原則 ，且主夾緊力應(yīng)朝向主要定位基面。 ，在管路中的損失較少，便于集中供應(yīng)和遠(yuǎn)距離輸送，易于集中操縱或程序控制等。 ，既要保證工件在整個(gè)加工過(guò)程中位置穩(wěn)定不變 ，振動(dòng)小，又要使工件不產(chǎn)生于過(guò)大的夾緊變形。 加工方法誤差 G? 因機(jī)床的精度、刀具精度、刀具與機(jī)床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形因素造成的加工誤差，所以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)為它留出工件公差的 1/3，計(jì)算可得： G? =。 定位誤差 B△ 由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而造成的定位誤差。由于柴油機(jī)氣缸蓋底面有兩個(gè)孔，再通過(guò)底面這個(gè)平面就可限制氣缸蓋六個(gè)自由度。 ，既能高度 集中工序，又有利于提高各 面上孔的位置精度。 夾具的排屑是一個(gè)容易忽視的問(wèn)題，如 果排屑功能不好，切屑積集在夾具中，會(huì)破壞工件正確的定位；切屑帶來(lái)的大量熱量會(huì)引起夾具和工件的熱變形，影響加工質(zhì)量；切屑的的清掃又會(huì)增加輔助時(shí)間，降低生產(chǎn)率。本道工序 鉆排氣道面上 2 M10— 7H螺紋底孔至φ ，深 19mm， ，各孔位置度公差為φ ；鉆井氣道上 4 M10－ 7H 螺紋底孔至φ ，深 19mm， Ra ，各孔位置度公差為φ ；鉆 G3/8放置螺塞底孔至φ 通孔， Ra ，以上倒角均 C1， Ra 。 則 htNQ k / 0300 00 件??? Q1（件 /h） 實(shí)際生產(chǎn)率是指所設(shè)計(jì)的機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可生產(chǎn)的零件數(shù)量。本課題中，工件最低孔位置 2 11mmh ? ，主軸箱最低主軸高度 1 130mmh ? ，所選滑臺(tái)與滑座總高3 320mmh ? ，側(cè)底座高度 4 560mmh ? ，夾具底座高度 5 380mmh ? ，中間底座高度6 560mmh ? ，綜合以上因素，該組合機(jī)床裝料高度取 H=1000mm。由此可知，本機(jī)床選用“矩 — 矩”式最合適。與機(jī)械滑臺(tái)相比較，液壓滑臺(tái)具有如下優(yōu)點(diǎn)：在相當(dāng)大的范圍內(nèi)進(jìn)給量可以無(wú)級(jí)調(diào)速；可以獲得較大的進(jìn)給力；由于液壓驅(qū) 動(dòng)，零件磨損小，使用壽命長(zhǎng)；工藝上要求多次進(jìn)給時(shí)，通過(guò)液壓換向閥，很容易實(shí)現(xiàn)；過(guò)載保護(hù)簡(jiǎn)單可靠；由行程調(diào)速閥來(lái)控制滑臺(tái)的快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)，轉(zhuǎn)換精度高，工作可靠。初步選定三 個(gè)主軸箱上刀具的快速進(jìn)給長(zhǎng)度 都 為 140mm。 根據(jù)由選定的切削用量計(jì)算得到的切削轉(zhuǎn)矩 T，由 [1] 公式 410d B T? (27) 式中， d— 軸的直徑（㎜）； T— 軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩（ Nm）； B— 系數(shù)，本課題中主軸為非剛性主軸，取 B=。 刀具直徑的選擇應(yīng)與加工部位尺寸、精度相適應(yīng)。是表達(dá)工藝方案具體內(nèi)容的機(jī)床工藝方案圖。查閱文獻(xiàn) [2]中公式： 8 ????????? HBvf DT （ 26） 式中： T —— 刀具耐用度，單位 min； D —— 鉆頭直徑，單位 mm； v —— 切削速度，單位 m/min； f —— 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，單位 mm/r； HB —— 布氏硬度。鉆孔深度較大時(shí)，由于冷卻排屑條件都較差，是刀具壽命有所降低。 B.“三平面”定位方法 它的特點(diǎn)是： ，使工件獲得穩(wěn)定可靠定位。 在認(rèn)真分析了被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及所選擇的加工工藝方案，又由組 合機(jī)床的特點(diǎn)及適應(yīng)性，確定設(shè)計(jì)的組合機(jī)床的配置型式為單工位臥式三 面鉆組合機(jī)床。但其機(jī)動(dòng)時(shí)間不能與輔助時(shí)間重合，因而生產(chǎn)率比多工位機(jī)床低。 左 面上 1個(gè)孔： 鉆 G3/8放置螺塞底孔至φ 通孔 ， Ra 。夾具設(shè)計(jì)是組合機(jī)床設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要的組成部分。 設(shè)計(jì)該組合機(jī)床思路如下：仔細(xì)分析零件的特點(diǎn)，以確定零件合理可行的加工方法（包括安排工序及工藝流程，確定工序中的工步數(shù)，選擇加工的定位基準(zhǔn)及夾壓方案等），確定工序間加工余量，選擇合適的切削用量，確定組合機(jī)床的配制形式；根據(jù)被加工零件的工藝要求確定刀具，再 由刀具直徑計(jì)算切削力，切削扭矩，切削功率，然后選擇各通用部件，最后按裝配關(guān)系組裝成組合機(jī)床。現(xiàn)在該集團(tuán)迫切需要改善現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，進(jìn)行提高生產(chǎn)率、改善產(chǎn)品質(zhì)量方面的技術(shù)改造，使產(chǎn)品的合格率上升，增加產(chǎn)量，適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，提高經(jīng)濟(jì)效益。另外 ,近年來(lái)組合機(jī)床加工中心、數(shù)控組合機(jī)床、機(jī)床輔機(jī) (清洗機(jī)、裝配機(jī)、綜合測(cè)量機(jī)、試驗(yàn)機(jī)、輸送線 )等在組合機(jī)床行業(yè)中所占份額也越來(lái)越大。組合機(jī)床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時(shí)加工的方法，生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。我國(guó)傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線主要采用機(jī)、電、氣、液壓控制 ,它的加工對(duì)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(tái) ,在孔內(nèi)鏜各種形狀槽 ,以及銑削平面和成形面等。 本 次設(shè)計(jì)的課題是柴油機(jī) 氣缸蓋 組合鉆 床總體及夾具設(shè)計(jì)。我主要負(fù)責(zé) 夾具部分的設(shè)計(jì)， 總體設(shè)計(jì)由我和另外三位 同學(xué) 共 同完成 。根據(jù)選擇的切削用量，計(jì)算刀具的切削力、切削扭矩、切削功率等，再確定刀具的大小和型式。 本道工序：鉆 右 面、左面 、后面 的孔，由本設(shè)備“ ZH1105 氣缸蓋三 面鉆組合機(jī)床”完成，因此，本設(shè)備的主要功能是完成柴油機(jī) 氣缸蓋 右面、左面、后面 三 個(gè)面上 7 個(gè)孔的加工。 各種形式的單工位組合機(jī)床，具有固定式夾具，通?？砂惭b一個(gè)工件，特別適用于大、中型箱體類零件的加工。立式組合機(jī)床床身由滑座、立柱及立柱底座組成。 c.“一面雙孔”可作為零件從粗加工到精加工全部工序的定位基準(zhǔn)，使零件整個(gè)工藝過(guò)程基準(zhǔn)統(tǒng)一，從而減少由基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換帶來(lái)的累積誤差，有利于保證零件的加工精度。 確定切削用量及選擇刀具 5 選擇切削用量 對(duì)于 7 個(gè)被加工孔，采用查表法選擇切削用量，從 文獻(xiàn) [1] 表 611 中選取。 A 右側(cè) 面上 4 個(gè)孔的切削用量的選擇 4 M10 鉆至 4 Φ ，深 19， l=19mm 由 d＞ 6～ 12， 硬度大于 190～ 240HBS，選擇 v=10～ 18m/min, f ＞ ～ ,又 d=,初選 n=533r/min, f =,則由 （ 22） 得： v=π 533/1000=14m/min 面上 2 個(gè)孔的切削用量的選擇 2 M10 鉆至 2 Φ ，深 19， l=19mm 由 d＞ 6～ 12，硬度大于 190～ 240HBS，選擇 v=10～ 18m/min, f ＞ ～ , 又 d=, 初選 n=536r/min, f =,則由 （ 22） 得： v=π 536/1000=基于三維的柴油機(jī)氣缸蓋組合鉆床總體及夾具設(shè)計(jì) 6 面上一個(gè) 孔 的切削用量的選擇 鉆 G3/8放置螺塞底孔 至φ 通孔 由 d＞ 12～ 22，硬度大于 190～ 240HBS，選擇 v=10～ 18m/min, f ＞ ～ , 又 d=, 初選 n=335r/min, f =,則由 （ 22） 得： v=π 335/1000=16m/min 表 22 加工各個(gè)孔的 進(jìn)給量，工進(jìn)速度及切削速度 孔徑 切削用量 v (m/min) 14 16 f (mm/r) n (r/min) 533 536 335 計(jì)算切削力、切削扭矩及切削功率 根據(jù) 文獻(xiàn) [1] 表 620 中公式 HBDfF ? (23) HBfDT ? (24) DTvP ?9740? (25) 式中， F —— 切削力（ N）； T —— 切削轉(zhuǎn)矩（ Nmm）； P —— 切削功率（ kW）； v —— 切削速度（ m/min）； f —— 進(jìn)給量（ mm/r）； D —— 加工（或鉆頭）直徑（ mm）； HB —— 布氏硬度 。 名稱及編號(hào) ： 氣缸蓋 ZH1105 材料及硬度： HT250 HB190— 240 重量 12Kg。因而正確選擇刀具是一個(gè)相當(dāng)重要的工作。 對(duì)于加工Φ 孔，選擇的導(dǎo)套尺寸為： D=18 mm， D1=25 mm， D2=30 mm，L=25 mm， 對(duì)于加工Φ 孔，選擇的導(dǎo)套尺寸為： D=18mm， D1=25 mm， D2=30 mm，L=25 mm， 對(duì)于加工Φ 孔，選擇的導(dǎo)套尺寸為： D=30 mm， D1=40 mm， D2=50 mm，L=35 mm， 、尺寸、外伸尺寸 在該課題中，主軸用于鉆孔，選用滾珠軸承主軸。切入長(zhǎng)度一般為 5～ 10mm，根據(jù)工件端面的誤差情況確定。 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖是用來(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。則 左主軸箱 ?F 右主軸箱 NF ???多軸箱 后主軸箱 NF ???多軸箱 實(shí)際上 ,為克服滑臺(tái)移動(dòng)引起的摩擦阻力，動(dòng)力滑臺(tái)的進(jìn)給力應(yīng)大于 F多 軸 箱。 左主軸箱：1 4 0 . 1 7 3 6 0 . 1 1 0 . 2 4 6 1 . 5 9 8 k WniP P i?? ? ? ? ? ? ??切 削 P 切削 = 基于三維的柴油機(jī)氣缸蓋組合鉆床總體及夾具設(shè)計(jì) 12 則 1 .5 9 81 .9 9 7 5 k W0 .8P ??多 軸 箱 P=\=054 右主軸箱：1 1 6 0 . 1 1 4 0 . 3 5 6 3 . 1 8 4 k WniP P i?? ? ? ? ? ??切 削 P 切削 =*4= 則 3 . 1 8 43 . 9 8 k W0 . 8P ??多 軸 箱 P 多軸箱 =\= 根據(jù)液壓滑臺(tái)的配 套要求，滑臺(tái)額定功率應(yīng)大于電機(jī)功率的原則，查 [1] ～115 表 538 得出動(dòng)力箱及電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 表 25 動(dòng)力箱及電動(dòng)機(jī)的型號(hào)選擇 動(dòng)力箱型號(hào) 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 電動(dòng)機(jī)功率(kW) 電 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速(r/min) 輸出軸轉(zhuǎn)速(r/min) 左主軸箱 1TD25 Y132S4 1440 720 右主軸箱 1TD25 Y132S4 1440 720 后主軸箱 1TD25 Y132S4 1440 720 側(cè)底座 1CC401，其高度 H=560mm，寬度 B=600mm，長(zhǎng)度 L=1350mm。 40 7 m m, 15 6 m mbh??,取 1 100mb ? ，則求出主軸箱輪廓尺寸： B=398mm 11 156 129 .5 100 385 .5m mH h h b? ? ? ? ? ? ? 根據(jù)上述計(jì)算值 ,按主軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)，最后確定主軸箱輪廓尺寸為 BH=400mm 400mm。它是用于實(shí)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(shí)的限位等作用。 、省力和安全 夾具的操作要盡量做到方便、省力，如有條件，盡可能采用氣動(dòng)、液壓及其他機(jī)械化夾緊裝置、以減輕工人的勞