【正文】 老師能給予悉心輔導和耐心幫助，使我能從老師那里學到更 多的書本上所沒有的知識，對組合機床有更深入的了解，對所學專業(yè)有更充分的認識，并能以優(yōu)異的成績順利完成畢業(yè)設計。而且，在機械原理、機械設計和機械制造工藝學等課程的學習中都進行了課程設計。除文中已經注明引用或參考的內容外，本論文不含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫過的作品或成果。 夾具設計從經濟性和實用性 也 都滿足對工件的加工要求 。故我們在設計組合機床是應盡量揚長避短，充分利用組合機床的優(yōu)點。 圖 31 工件簡圖 工件的毛壞 的 制造方式 工件的材料選用 20Cr，因為工件要求傳遞扭矩， 20Cr 要比 15Cr 和 20 鋼的強度和淬透性高，經淬火 +低溫回火后，能得到良好的力學性能和低溫沖擊韌度，無回火脆性，滲碳時，鋼的晶粒仍有長大的傾向，因而應進行二次淬火以提高心部韌性，不宜降溫淬火，冷彎形時塑性較高，所以可以傳遞一定的扭矩。（ 5） 保證工件定位準確、夾緊可靠、操作方便的原則。 工件的定位誤差及產生原因 使用夾具加工工件時，加工表面的位置誤差與工件在夾具中的定位等因素密切相關，為了保證工件的加工精度，必須使工件中各項加工誤差的總合小于或等于該工序規(guī)定的公差值。 圖 42 定位誤差分析計算示意圖 由下圖可知工件在 Y軸上有兩道工序公差而在 X 軸上有 一道工序公差，在 Y 軸上的工序公差 Δ = 和工序公差 Δ =。專用機床是專門用于加工一種工件或一種工件的一定工序的機床，它可以同時用許多刀具進行切削，機床的輔助動作部分的實現了自動化，結構也比萬能機床簡單，生產效率提高了。 (3)技術設計：它是根據總體設計已確定的“三圖一卡”，設計機床各專用部件正式總圖，如設計夾具、多軸箱等裝配圖以及根據運動部件有關參數和機床循環(huán)要求，設計液壓和電器控制原理圖，并按設計程序作必要的計算和驗算，對前階段中初 定的數據、結構做相應的調整和修改。查表 得，徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 11 鉆頭強度所允許進給量 39。為此，夾緊點應力求對著定位支承面，輔助支承要盡量地布置在接近被加工表面處。重力的大小和方向是 不變的，而切削力的大小和方向在切削過程中是不斷變化的。 確定夾緊力時應當注意的幾個問題 (1)合機床通常都是多面多工序同時加工，在一臺機床上往往有 大量刀具同時工作，粗加工時切削力都很大，例如在多軸鉆床上加工時，其軸向切削力甚至可達數千公斤以上，因此夾緊機構便在很大的切削力作用下工作。由此可見自鎖夾緊機構比直接夾緊機構要可靠的多。 由上分析可列出力矩平衡方程見式（ ） 。 夾緊動力機構的選擇 該機床的夾緊動力機構采用液壓機構。 (5)定位夾緊機構是使工件得到正確的定位及可靠的夾緊的。 當壓力低于預定壓力時，壓力繼電器又接通電機，繼續(xù)使油泵供油。 (2)控制部分的設計與選擇：控制部分主要 是指保證系統(tǒng)各個部分準確的按照設計的要求完成負載 —— 過載保護 —— 切換 —— 空載這樣一個循環(huán)過程。 (2)夾緊力要適當 ,即要保證工件在加工過程中定位的穩(wěn)定性 ,又要防止因夾緊力過大損傷工件表面及夾緊變形 。 P =P1 + P2 + ?? + Pn = Σ Pi 式 () 切削合力作用的坐標位置（ x,y）的計算公式見式 ()。 (5)確定夾緊力時必須考慮夾緊機構的特性。由機床夾具設計手冊可知， 實際所需夾緊力見式 ()。 (3)夾緊力和切削力的方向互相垂直，這種情況比較多見，此時，切削力是依靠夾緊徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 15 力所產生的摩擦力來抵制的，因此所需的夾緊力也很大。 選擇夾緊力的作用點時的注意事項 夾緊力的作用點是指夾緊時，夾緊元件與工件表面的接觸位置。 鉆 ? 的孔時， f? ～ 。 因此，依據零件的加工工藝要求，擬采用臥式三工位多軸同時加工的組合鉆床。 組合機床的特點（與萬能機床和組合機床相比較） 組合機床是用按系列化準化設計的通用部件和按被加工零件的形狀及加工工藝要求設計的專用部件組成的專用機床。 工件和定位銷之間有相對的運動， 而且工件又是大批大量生產，及工件與定位銷的結構與尺寸，查 相關手冊 選用 H 7/ h 6 基孔制配合： 定心軸的極限尺寸 dd ? ????。 徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 5 4 工件的定位方法和定位誤差 工件的定位方法 由于工件的加工需要，可以采用一面一定心軸和和一定位塊進行定位，如圖 41所示。 正確選擇定位基準對保證工件表面間的位置要求（位置尺寸和位置精度）有很大的影響 ；而且，在用夾具裝夾工件時，定位基準的選擇又會對夾具的結構產生很大的影響。 夾具的組成 通常 ,夾具的組成部分如下 : (1)定位裝置 定位裝置包括定位元件及其組合 ,其作用是確定工件在夾具中的位置 .通常定位元件有支撐釘、定位銷、 V形塊等。并且，在這次設計中能很好的復習以往所學過的知識。我的具體任務是設計該機床的夾具及液壓系統(tǒng)設 計。 論文作者簽名： 導師簽名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) II 摘要 這次 畢業(yè)設計的具體內容是設計一臺加工汽車后制動室支架的組合鉆 床， 其機床為臥式雙面 十軸鉆 組合鉆床， 主要用來一次性加工完成汽車后制動室左右二個零件上的共計 10個孔。 我這次設計的課題是 臥式雙面十軸鉆組合機床設計 ，我希望通過這次設計，使我能清楚的了解組合機床及組合機床的設計過程。 若按夾具夾緊動力源的不同來劃分，則有手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動夾具、電磁夾具和真空夾具等。在夾具裝夾時，定位基準即是工件上直接與夾具上的定位元件相接觸點、線、面。因為 A 面、 D 面需加工，因此，夾緊裝置不宜放在 A 面、 D 面兩位置上，以免鉆加工時，刀具的懸伸量過大，對加工精度產生不必要的影響。 徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 6 圖 41 工件的定位簡圖 定位誤差的分析計算 經分析可知：定位誤差是由于精基準平面 E 和 B 內孔面引起的，與粗基準工件結構外形無關。 多工位組合機床的 定義 多工位組合機床是根據工件加工需要，以大量通用部件為基礎，配以少量專用部件通過工作臺回轉將裝在工作臺上的工件送至各工位或主軸箱的回轉多次對工件進行加工的一種高效的專用機床。 (5)自動化程度高，勞動強度低，配置靈活等。 根據表 可 查出 ： 鉆 3? 的孔時， f? ～ 。 ㎜ F —— 切削力 N od —— 鉆頭直徑 mm 左軸箱切削力的計算 13?鉆 的 孔 切 削 力為 :F 1 ? ? ? ? 0 .76 0 0 1 2 .2 0 .1 5 1 .1? ? ? ? ? 轉矩為 : 2 0 .80 .3 0 5 1 .1oM d f? ? ? ? 2 0 .80 .3 0 5 1 2 .2 0 .1 5 1 .11 0 .9 N m m? ? ? ?? 切削功率為 :30oMVT d? 10 .9 21 33 .8730 12 .263 .55 km???? 右軸箱切削力的計算 鉆 ? 的孔切削力為 F = 1 ? ? ? 徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 13 0 .76 0 0 1 5 0 .2 1 1 .13 3 2 0 .3 9 N m m? ? ? ?? 轉矩為 2 0 .80 .3 0 5 1 .1oM d f? ? ? ? 2 0 .80 .3 0 5 1 5 0 .2 1 1 .12 1 .6 6 N m m? ? ? ?? 切削功率30oMVT d? 21 .66 33 20 .3930 15159 kw???? 鉆 18? 的孔的切削力為 : F = 1 ? ? ? 0 .76 0 0 1 6 .5 0 .2 1 1 .13 6 5 2 .4 3 N? ? ? ?? 2 0 .80 .3 0 5 1 .1oM d f? ? ? ? 2 0 .80 .3 0 5 1 6 .5 0 .2 1 1 .12 6 .2 1 N m m? ? ? ?? 30oMVT d? 30 kw???? 徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 14 7 組合機床夾緊力的計算 夾緊力的概念 夾緊力從廣義上來說，就是要正確地確定夾緊力的三個要素：作用點、方向和大小。 (2)夾緊力和切削力的方向相反，這是一種不利的情況，此時夾緊力必須大于切削力。然后根據工件受切屑力、夾緊力（大型工件還應考慮重力、高速 運動的工件還應考慮慣性力等）后處于靜力平衡條件，計算出理論夾緊力 JOF ，再乘以安全系數 K,作為實際所需的夾緊力 JF 。因為，由于各動力頭的進給阻力不等和液壓系統(tǒng)工作的不同步性等原因，相對兩面的動力頭實際上不可能同時開始或結束切削工作，因此便形成了某一個動力頭單獨切削工件 的情況。設各加工部位的切削力分別為 P1 、 P2 、?? Pn ；各力作用的坐標位置為（ x1 ， y1 ）、（ x2 ， y2 ）、??（ xn ， yn ），那么切削合力的計算公式見式 ()。 夾緊裝置的基本要求 (1)夾緊時不破環(huán)工件在夾具中占有的正確位置 。綜合考慮現選用電動泵作為液壓傳動系統(tǒng)的動力裝置。其工作過程如下，由定量泵供油，當油缸活塞向上動作夾緊工件后，油壓增高，壓力繼電器動作斷開電機電路，使油泵停止工作。其結構、尺寸的設計詳細情況見有關的定位裝置的設計、夾緊裝置的設計，在次不再贅述。 夾緊示意圖見圖 81所示。 1 2 1 1 2( ) ( )LK F x x Q y y? ? ? ? ? ? 式（ ） 式中 LF —— 左軸箱的切削合力 1Q —— 理論夾緊力 K —— 修正系數 徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 19 1x —— 左軸箱切削合力在 x 軸上的作用的位置 2x —— 右軸箱切削合力在 x 軸上的作用的位置 1y —— 左軸箱切削合力在 y 軸上的作用的位置 2y —— 右軸箱切削合力在 y 軸上的作用的位置 圖 工件受力圖 代入式 ()數據得 2 5912（ 123+0） = 1Q 164 1Q =(K F左切和 123)/246 =(2 5912 123)/164 =8868N 因為 1Q ＜ 1Q夾 （ 10000）＜ Q夾 2 （ ），所以用手動螺旋夾緊時產生的扭矩足以抵消由用手動螺旋夾緊時產生的矩。在切削力較大和切削過程不平穩(wěn)的情況下（如粗加工和銑削等），或在夾緊力與切削力相反的情況下，一般均應采用自鎖夾緊機構。此外，加工時震動也較大，尤其在多軸粗鏜孔，刮斷面和銑削的時候。 在切削過程中，影響切削力大小的因素很多，例如工件材質不均勻，刀具的磨損程度不同，以及切削時的沖擊等等。 (3)為了滿足上述兩項要求，只有一個夾緊點往往是不夠的，因此，在多數情況下需對工件進行多點夾緊，力求使工件夾緊的比較穩(wěn)固。39。 (4)技術設計：在技術設計通過后進行工作設計，即繪制幾個專用部件的施工圖樣、編制各部件零件明細表。但專用機床的最大弱點就是加工工件稍 有一點變動，它就用不上了需要另造新的機床，不能適應現代機械工業(yè)技術迅速發(fā)展、產品經常革新的需要，而且這種機床設計制造周期長，造價也高。在 X軸上的工序公差 Δ = mm。 由 機床夾具設計手冊可知，以機床有關的加工誤差 見式 ()。 B：粗基準的選擇：（ 1）為了保證加工表面與非加工表面之間的位置要求，應選非加工面作為粗基準。 由機械工程材料手冊查得 硬度為 HBS179。 本次設計包括：選擇合理的定位方案、定位基準、定位誤差的分析計算、工序公差的計算、定位銷高度的計算、定位元件材料及機械性能的選用、對刀或引導方式的確定、 鉆套類型的選擇、 鉆套高度和鉆套與工件之間的距離的計算、鉆 模的鉆孔精度的計算 、 活動鉆模板的設計 、夾緊裝置的設計、夾緊力的作用點和方向、夾緊力的分析和計算、鉸鏈夾緊機構夾緊力的原動力的計算、夾緊元件及傳動裝置的設計、確定夾具其他組成部分的結構形式、確定夾具體的形式和夾具的總體結構、 夾具體毛坯結構的選擇、夾具體的排屑結構、夾具體結構尺寸的確定、夾具體的吊裝裝置的設計 等。 關鍵詞 :夾具； 液壓夾緊； 組合 鉆床 ； 臥式 ； 雙面 ； 十軸