【正文】 注：在校核計(jì)算的過程中所要見的表和圖在《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書中，邱宣懷等編著， 20xx 年高等教育出版社。另外，應(yīng)檢查同排的非嚙合齒輪是否齒頂干涉；還畫出主軸直徑和軸套直徑，以避免齒輪和相鄰的主軸軸套相碰。 如下表： 表 33 驅(qū)動(dòng)軸、主軸坐標(biāo)值 坐標(biāo) 輸入軸 O1 驅(qū)動(dòng)軸 I 主軸 1 X Y 108 85 （ 2）確定傳動(dòng)軸位置及齒輪齒數(shù) 圖 齒輪的最小壁厚 （ 3）最小齒數(shù)的確定 為保證齒輪齒根強(qiáng)度，應(yīng)使齒根到孔壁或鍵槽的厚度 a? 2m,驅(qū)動(dòng)軸的直徑為 d=20mm,由《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》知，齒輪 t=,當(dāng) m1=3 時(shí)。因此，選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y90S— 4 的 1TD25IA 型動(dòng)力箱，動(dòng)力箱 輸出軸至箱底面高度為 84mm。 (2) 選用動(dòng)力部件 選用動(dòng)力部件主要選擇型號(hào)、規(guī)格合適的動(dòng)力滑臺(tái)、動(dòng)力箱。 在圖上應(yīng)標(biāo)注的內(nèi)容： 1）機(jī)床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程。孔加工刀具的長(zhǎng)度應(yīng)保證加工終了時(shí)刀具螺旋槽尾端與工件側(cè)面有 8～ 10mm的距離，以便排出切屑和刀具磨損后有一定的向前的調(diào)整量。按設(shè)計(jì)要求生產(chǎn)綱領(lǐng)為年生產(chǎn)量為 6 萬件，從工件外形及輪廓尺寸，為了減少加工時(shí)間，采用多軸頭，為了減少機(jī)床臺(tái)數(shù)，此工序盡量在一臺(tái)機(jī)床上完成，以提高利用率。 (3) 定位基準(zhǔn)及夾緊點(diǎn)的選擇 加工此工件的孔，以底面和側(cè)面的限制五個(gè)自由度，再以一個(gè)支承釘限制一個(gè)自由度，工件被完全定位。 皮圈架座組合機(jī)床及專用夾具設(shè)計(jì) 3 2 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì) 前期調(diào)查研究 工件的分析 皮圈架座是紡機(jī)卷繞機(jī)構(gòu)中安裝皮圈架的一個(gè)重要零件 ，材料為 ZL101，硬度為 50HBS。用我國(guó)自 行設(shè)計(jì)與制造的組合機(jī)床及其自動(dòng)線武裝起來的第二汽車制造廠，經(jīng)投產(chǎn)后證明具有規(guī)模、效率高，具有較高的自動(dòng)化程度特點(diǎn)。 經(jīng)試驗(yàn)改進(jìn)，制成一種類似阪本式的皮圈架。確定機(jī)床各個(gè)部件間的相互關(guān)系，選擇通用部件和刀具的導(dǎo)向，計(jì)算切削用量及機(jī)床生產(chǎn)率。 本課題的研究意義在與使企業(yè)能根據(jù)自己的要求自主創(chuàng) 新、自發(fā)研究設(shè)計(jì)制造設(shè)備，提高自身在國(guó)內(nèi)甚至國(guó)際制造行業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)力。了解被加工零件的加工特點(diǎn)、精度和技術(shù)要求、定位夾緊情況以及生產(chǎn)率的要求等。 專用機(jī)床是一種專門適用于特定零件和特定工序加工的機(jī)床，因而 它主要是應(yīng)對(duì)企業(yè)有單品種、大批量的零件加工定單，解決了許多企業(yè)面臨的共同問題：用好設(shè)備加工雖保證加工質(zhì)量但是耗費(fèi)了高的成本；用普通設(shè)備加工降低了成本但是又付出了加工質(zhì)量往往不符合設(shè)計(jì)要求的兩難境地。從 1956 年開始自行設(shè)計(jì)、制造了組合機(jī)床并取得了很大發(fā)展。這里要確定加工工步數(shù)，決定刀具的種類和型式。所以，在制定工藝方案時(shí)，必須計(jì)算分析被加工零件圖，并深入現(xiàn)場(chǎng)了解零件的形狀、大小、材料、硬度、剛度，加工部位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)加工精度，表面粗糙度，以及定位，夾緊方法，工藝過程，所采用的刀具及切削用量，生產(chǎn)率要求，現(xiàn)場(chǎng)所采用的環(huán)境和條件等等。此零件的材料是 ZL10硬度 50HB、孔在整個(gè)零件上呈三角分布，孔的直徑分別為為Φ 10mm、Φ 11mm 和Φ 12mm。 f1=n2 4）被加工零件的名稱、編號(hào)、材料、硬度及被加工部位的加上余量等。切入長(zhǎng)度 1L 應(yīng)根據(jù)工件端面誤差情況在 5～ 10mm 之間選擇，誤差大時(shí)取大值，因此取 1L =5mm，切出長(zhǎng)度 2L =5+ 12=5+ ? 9mm,所以工L =5+44+9=58mm。所以選擇 HY32IA 液壓滑臺(tái)，工作進(jìn)給速度范圍 32～ 800mm/min，快速速度 12m/min。 min1） 工進(jìn)時(shí)間 輔助時(shí)間 1 安裝工件 2 工件定位夾緊 3 快進(jìn) 142 120xx 4 工進(jìn) 58 20 5 暫停 6 快退 200 120xx 7 工件松開 8 卸下工件 皮圈架座組合機(jī)床及專用夾具設(shè)計(jì) 15 續(xù) 生產(chǎn)率計(jì)算卡 備注 主軸轉(zhuǎn)速 637r/min 一次安裝加工完一個(gè)工件 累計(jì) 單件總工時(shí) 機(jī)床生產(chǎn)率 25 件 /h 理論生產(chǎn)率 件 /h 負(fù)荷率 % 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 16 皮圈架座組合機(jī)床及專用夾具設(shè)計(jì) 17 3 多軸箱的設(shè)計(jì) 繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖 多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖是根據(jù)“三圖一卡”繪制的如圖 、 所示 : 圖 組合機(jī)床右多軸箱原始依據(jù)圖 圖中多軸箱三孔加工不對(duì)稱，選擇距箱體邊緣分別為 30 和 20 的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，在建立的坐標(biāo)系中標(biāo)注輪廓尺寸及動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸的相對(duì)位置尺寸。驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為 : n=1400/由于前面選取了主軸直徑為 20，顯然驅(qū)動(dòng)軸直徑都選取 20，這樣為了減少傳動(dòng)軸種類和設(shè)計(jì)，由于驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速是 952r/min，則驅(qū)動(dòng)軸至主軸的傳動(dòng)比為 : i = 952/1400 = 1/ 所以選擇兩級(jí)傳動(dòng)，且傳動(dòng)比分配為：一級(jí)為 。 ω （ ） 106 106= 解得 ： T4=280N ZεuubdkT 1I2 2I ?? （ ） = 3 0 5 8 . 4 2 ????? = MPa 計(jì)算表明：接觸疲勞強(qiáng)度是合適是，齒輪尺寸無須調(diào)整。 m ω —— 輸入角速度 rad/s 單位換算： P== 106Pa n = q= = 106m3/s （ ） ω =2π n/60=2 （ ） =代入公式 ： P主軸 1， 2， 3要求的轉(zhuǎn)速一致，所以采用降速傳動(dòng)。 min1） 進(jìn)給量 /（ mm本系統(tǒng)中進(jìn)給速度vf =n其中最重要的聯(lián)系尺寸即工件端面到多軸箱端面之間的距離（圖中的尺寸 246mm） ,它等于刀具懸伸長(zhǎng)度、螺母厚度、主軸外伸長(zhǎng)度之和，再減去加工孔深度和切出值。 2）本工序所選定的定位基準(zhǔn)、夾緊部位及夾緊方向。因此，為了與其適應(yīng)，同一主軸箱上的刀具主軸可設(shè)計(jì)成不同的轉(zhuǎn)速和不同的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（ mm/r），以滿足不同直徑的加工需要。被加工零件圖如圖 所示。加工雖然達(dá)到設(shè)計(jì)要求，但是工裝時(shí)間較長(zhǎng)，整 體效率不高，而且加工成本高。了解被加工零件的加工特點(diǎn)、精度和技術(shù)要求、定位夾緊情況以及生產(chǎn)率的要求等。 [1] 組合機(jī)床技術(shù)裝備 研究 現(xiàn)狀 和發(fā)展趨勢(shì) 組合機(jī)床出現(xiàn)在世界上只有 50 多年的歷史。因而需要設(shè)計(jì)一臺(tái)專機(jī)達(dá)到提高工作效率，降低生產(chǎn)成本，同時(shí)保證加工質(zhì)量的目的。 本次設(shè)計(jì)為皮圈架座鉆孔專用機(jī)床，同時(shí)完成 3個(gè)孔的加工。通過本課題研究，就力求解決這種問題，使組合機(jī)床的加工保質(zhì)性和經(jīng)濟(jì)性凸顯。 關(guān)鍵詞 ：組合機(jī)床；多軸箱；三圖一卡；夾具設(shè)計(jì) IV Abstract With the gradual improvement of automation, machine tool more and more in modern factories, machine tool based on mon ponents, together with the specific shape of the workpiece and process design special parts and fixtures, posed of semiautomatic or automatic dedicated machine. It is monly used multiaxis, multitool, multiprocess, multifaceted or multistation processing at the same time, the production efficiency several times or more higher than the general machine. Common ponents have been standardized for serialization, can be flexibly configured, you can shorten the design and manufacturing cycle. Therefore, the bination of machine bines the advantages of low cost and high efficiency has been widely used in mass production, and can be used to form an automatic production line. The design for the apron mountings drill special machine tools, pleted three hole machining. Mainly the following aspects: (1) to develop a process plan. Learn about the processing characteristics of the machined parts, precision and technical requirements, the positioning clamping and productivity requirements. Determine the bination of machine tool technology content and its processing method. To determine the number of processing steps, determine the type of tool and type. (2)Machine analysis of the structure of the program and OK. According to the technical program to determine the type and the overall layout of the machine. Machine configuration type is selected, it is necessary to consider the process scheme to ensure accuracy, technical requirements and production efficiency。增加制造了零件。 組合機(jī)床解決了許多企業(yè)面臨的共同問題：用好設(shè)備加工雖保證加工質(zhì)量但是耗費(fèi)了高的成本；用普通設(shè)備加工降低了成本但是又付出了加工質(zhì)量往往不符合設(shè)計(jì)要求的兩難境地。另外 Φ 12孔的軸線和底面的平行度要求為 ，因而Φ 12 孔的要求最高。 [3] 確定組合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案 (1) 被加工零件的加工精度 在機(jī)器上被加工零件的組合需要完成的處理操作，并應(yīng)保證加工精度，該方案主要是基于制造機(jī) 床。 綜合以上所述：通過對(duì)皮圈架座零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技術(shù)要求、定位、夾緊方式、工藝方法，并定出影響機(jī)床的總體布局和技術(shù)性能等方面的考慮，最終決定設(shè)計(jì)三軸頭單工位機(jī)床。下面就是組合機(jī)床加工皮圈架座總體設(shè)計(jì)的另一個(gè)問題，既總體設(shè)計(jì)方案用圖紙的形式表達(dá) —— “三圖一卡”設(shè)計(jì)，其內(nèi)容包括：繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖、編制生產(chǎn)率卡。 3）主軸的結(jié)構(gòu)類型，尺寸及外伸長(zhǎng)度；刀具類型，數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸、接桿 、導(dǎo)向裝置的結(jié)構(gòu)尺寸；刀具與導(dǎo)向裝置的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式，刀具應(yīng)按加工終了位置繪制。 2） 驅(qū)動(dòng)形式的確定 基于液壓和機(jī)械 滑 臺(tái)滑道比較的性能特點(diǎn)，并結(jié)合具體處理要求 、使用 條件選擇使用 HY 系列液壓滑 臺(tái)。 (4) 中間底座輪廓尺寸 中間底座的輪廓尺寸要夾具在其上面聯(lián)接安裝的需要。 為減小傳動(dòng)軸的種類，所有傳動(dòng)軸的直徑取 20mm。 主軸扭矩： T1=， T2= （Idb ）設(shè)使用壽命 10 年。 5%以內(nèi)。 皮圈架座組合機(jī)床及專用夾具設(shè)計(jì) 19 多軸箱的傳動(dòng)設(shè)計(jì) （ 1）根據(jù)右主軸箱原始依據(jù)圖如圖 所示