【文章內容簡介】 環(huán)和工作行程 。 （ 2）工件、夾具、刀具及多軸箱端面之間的距離等 。 （ 3）主軸的結構類型，尺寸及外伸長度；刀具類型，數(shù)量和結構尺寸、接桿、導向裝置的結構尺寸；刀具與導向置的 配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式，刀具應按加工終了位置繪制。 繪制加工示意圖之前的有關計算 （ 1）刀具的選擇 刀具 選擇考慮加工尺寸精度、表面粗糙度、切削的排除及生產(chǎn)率要求等因素。 刀具的選擇前已述及，此處就不在追述了 。 （ 2）導向套的選擇 在組合機床上加工孔 ，除用剛性主軸的方案外，工件的尺寸、位置精度主要取決于夾具導向。 因此正確選擇導向裝置的類型，合理確定其尺寸、精度 ，是設計組合機床的重要內容，也是繪制加工示意圖時必須解決的內容。 1） 選擇導向類型 根據(jù)刀具導向部分直徑 d=10mm 和刀具導向的線速度v=15m/min，選擇固定式導向 。 2） 導向套的參數(shù) 根據(jù)刀具的直徑選擇固定導向裝置，如 圖 2－ 4 所示 ： 圖 2－ 4 固定導向裝置 固定導向裝置的標準尺寸如下表： 攀枝花學院畢業(yè)設計論文 15 表 2－ 1 固定導向裝置的標準尺 d D D1 D2 L l1 m R d1 d2 l0 12 22 30 28 38 13 18 M8 16 16 固定裝置的配合如下表： 表 2－ 2 固定裝置的配合 導向 類別 工藝 方法 D D D1 刀具導向 部分外徑 固定 導向 鉆孔 G7（或 F8） 67gH 67jsH g6 固定 導向裝置的布置如圖 2－ 5 所示 導向裝置的布置如表 2－ 3 所示 ： 表 2－ 3 導向裝置的參數(shù) (mm) 尺寸 項目 l1 l2 l3 與直徑 d 的關系 (2～ 3)d 加工鑄鐵 d d/3+(3～ 8) 計算值 3 d=30 25． 4 +8= 圖 2－ 5 固定導向裝置的布置 （ 3）初定主軸類型、尺寸、外伸長度 因為軸的材料為 40Cr，剪切彈性模量 G=,剛性主軸取ψ＝ 1／ 4（ 0）／ m,所以 B 取 ， 根據(jù)剛性條件計算主軸的直徑為 ： d? B4T = 4 = 式中 ： d—— 軸直徑（ mm） 攀枝花學院畢業(yè)設計論文 16 T—— 軸所承受的轉矩（ N mm） B—— 系數(shù) 本設計中所有主軸直徑皆取 d=20mm,主軸外伸長度為： L=115mm， D/ 1d 為32/20，內孔長度為： l1 =77mm. （ 4） 選擇刀具接桿 由以上可知，多軸箱各主軸的外伸長度為一定值，而刀具的長度也是一定值，因此，為保證多軸箱上各刀具能同時 到達加工終了位置，就需要在主軸與刀具之間設置 可調環(huán)節(jié)，這個可調節(jié)在組合機床上是通過可調整的刀具接桿來解決的 ,連接桿如圖 2－ 6 所示， 圖 2－ 6 可調連接桿 連 接桿上的尺寸 d 與主軸外伸長度的內孔 D 配合，因此，根據(jù)接桿直徑 d選擇刀具接桿參數(shù)如表 2－ 4 所示 ： 表 2－ 4 可調接桿的尺寸 d(h6) D1(h6) d2 d3 L l1 l2 l3 螺母 厚度 20 Tr20 6 莫氏 1 號 17 188 46 40 100 12 （ 5）確定加工示意圖的聯(lián)系尺寸 從保證加工終了時主軸箱 端面到工件端面間距離最小來確定全部聯(lián)系尺 寸，加工示意圖聯(lián)系尺寸的標注如圖 2－ 3 所示。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 333mm） ,它等于刀具懸伸長度、螺母厚度、主軸外伸長度與接桿伸出長度（可調）之和，再減去加工孔深度和切出值。 （ 6）工作進給長度的確定 如圖 2－ 7 工作進給長度 工L 應等于工件加工部位長度 L 與刀具切入長度 1L 和切 出 長度 2L 之和。切入長應 1L 應根據(jù)工件端面誤差情況在 5～ 10mm 之間選擇，誤差大時取大值，因此取 1L =7mm，切出長度攀枝花學院畢業(yè)設計論文 17 2L =1/3d+(3～ 8)= 1031? +8 ? 9mm,所以 工L =10+7+9=26mm. （ 7）快進長度的確定 考慮實際加工情況，在未加工之前，保證工件表面與刀尖之間 有足夠的工作空間，也就是快速退回行程須保證所有刀具均退至夾具導套內而不影響工件裝卸。這里取快速退回行程為 156mm，快退長度等于快速引進與工作工進之和，因此快進長度 156－ 26=130mm. 圖 2－ 7 工作進給長度 機床聯(lián)系尺寸圖 6002752460600360130 3501TD25320976301560518 2010 20CC 32250511040HY25IACD 25CL25下備量20總行程250上備量74行程156圖 2－ 8 機床聯(lián)系尺寸圖 攀枝花學院畢業(yè)設計論文 18 聯(lián)系尺寸圖的作用和內容 一般來說，組合機床是由標準的通用部件 —— 動力箱、動力滑臺、立柱、立柱底座加上專用部件 —— 多軸箱、刀、輔具系統(tǒng)、夾 具、液、電、冷卻、潤滑、排屑系統(tǒng)組合而成。聯(lián)系尺寸圖用來表示機床各組成部件的相互裝配和運動關 系，以檢驗機床各部件的相對位置及尺寸聯(lián)系是否滿足要求，通用部件的選擇是否合適，并為進一步開展主軸箱、夾具等專用部件、零件的設計提供依據(jù)。聯(lián)系尺寸圖也可以看成是簡化的機床總圖，它表示機床的配置型式及總體布局。 如圖 2－ 8 所示，機床聯(lián)系尺寸圖的內容包括機床的布局形式，通用部件的型號、規(guī)格、動力部件的運動尺寸和所用電動機的主要參數(shù)、工件與各部件間的主要聯(lián)系尺寸，專用部件的輪廓尺寸等。 選用動力部件 選用動力部件主要選 擇型號、規(guī)格合適的動力滑臺、動力箱。 （ 1）滑臺的選用 通常，根據(jù)滑臺的驅動方式、所需進給力、進給速度、最大行程長度和加工精度等因素來選用合適的滑臺。 1） 驅動形式的確定 根據(jù)對液壓滑臺和機械滑臺的性能特點比較，并結合具體的加工要求，使用條件選擇 HY 系列液壓滑臺。 2） 確定軸向進給力 滑臺所需的進給力 進F = ∑ iF =4 = 式中： iF —— 各主軸加工時所產(chǎn)生的軸向力 由于滑臺工作時，除了克服各主軸的軸的向力外，還要克服滑臺移動時所產(chǎn)生的摩擦力 。 因而選擇滑臺的最大進給力應大于 進F ＝ 。 3） 確定進給速度 液壓滑臺的工作進給速度規(guī)定一定范圍內無級調速，對液壓滑臺確定切削用量時所規(guī)定的工作進給速度應大于滑臺最小工作進給速度的 ～ 1 倍 。液壓進給系統(tǒng)中采用應力繼電器時，實際進給速度應更大一些 。 本系統(tǒng)中進給速度 vf=n f=。 所以選擇 HY25IA 液壓滑臺 ， 工作進給速度范圍 32～ 800mm/min， 快速速度 12m/min。 4） 確定滑臺行程 滑臺的行程除保證足夠的工作行程外，還應留有前備量和后備量 。 前備量的作用是動力部件有一定的向前移動的 余 地，以彌補機床的制造誤差以及刀具磨損后能向前調整 。 本系統(tǒng)前備量為 20mm， 后備量的作用是使動力部件有一定的向后移動的 余 地， 為 方便裝卸刀具 ， 這是取 40mm,所以滑臺總行程應大于工作行程，前備量，后備量之和 。 即：行程 L＞ 156+20+40=236mm， 取 L＝ 250mm。 綜合上述條 件 ， 確定液壓攀枝花學院畢業(yè)設計論文 19 動力滑臺型號 HY25IA。 （ 2）由下式估 動力箱的選用 動力箱主要依據(jù)多軸所需的電動機功率來選用，在多軸箱沒有設計之前， 主P 可 算 主P ＝ 切P ／η ＝ 4 ／ ＝ 式中：η —— 多軸箱傳動效率，加工黑色金屬時η＝ ～ ； 有色金屬時η＝ ～ ，本系統(tǒng)加工 HT2140 JB30762，取 η＝ ． 動力箱的電動機功率應大于計算功率，并結合主軸要求的轉速大小選擇 。 因此，選用電動機型號為 Y100L— 6B5 的 1TD25IA 型動力箱 ， 動力箱輸出軸至箱底面高度為 125mm。 主要技術參數(shù)如下表： 主電機傳動型號 轉速范圍（ r/min） 主電機功率（ kw ） 配套主軸部件型號 電機轉速 輸出轉速 Y100L6B5 1430 706 1TA3 1TA32M、 1TZ32~1TG32 （ 3） Y 軸液壓滑臺的選用 工件質量計算 V=420 240 10＋ (2 160＋ 2 340) 10 30 = 103m3 m = ρ v= 103 103 = 磨擦系數(shù)： f=～ 取 f= F=f N== 10= 配套支承部件的選用 立柱 1CL25 型，立柱底座 1CD25 確定裝料高度 裝料高度指工件安裝基面至機床底面的垂直距離 ， 在現(xiàn)階段設計組合機床時，裝料高度可視具體情 況在 H＝ 580～ 1060mm 之間選取 ， 本系統(tǒng)取裝料高度為 976mm。 中間底座輪廓尺寸 中間底座的輪廓尺寸要滿足 Y 軸滑臺在其上面聯(lián)接安裝的需要，又考慮到與立柱底座相連接 。 因此，中間底座 采 用側底座 1CC32。 確定多軸箱輪廓尺寸 攀枝花學院畢業(yè)設計論文 20 本機床配置的多軸箱總厚度為 301mm，寬度和高度按標準尺寸中選取。計算時，多軸箱的寬度 B 和高度 H 可確定 為 ： B=500 H=500 根據(jù)上述計算值，按主軸箱輪廓尺寸系列標準，最后確定主軸箱輪廓尺寸 B H=500X500mm。 生產(chǎn)率計算卡 生產(chǎn)率計算卡是反映所設 計機床的工作循環(huán)過程、動作時間、切削用量、生產(chǎn)率、負荷率等技術文件，通過生產(chǎn)率計算卡，可以分析擬定的方案是否滿足用戶對生產(chǎn)率及負荷率的要求。計算如下： 切削時間 ： T 切 = L/vf+t 停 = 2 26/＋ 2 15/478 = min 式中： T 切 —— 機加工時間（ min） L—— 工進行程長度（ mm） vf—— 刀具進給量（ mm/min） t 停 —— 死擋鐵停留時間。一般 為在動力部件進給停止狀態(tài)下，刀具旋轉 5～ 15 r 所需要時間。這里取 15r 輔助時間 T 輔 = fkvLL 43? +t 移 +t 裝 = （ 150＋ 176） 2/12021++ = 式中： L L4 —— 分別為動力部件快進、快退長度（ mm） vfk —— 快速移動速度（ mm/min） t 移 —— 工作臺移動時間（ min） ,一般為 ～ ,取 min t 裝 —— 裝卸工件時間（ min）一般為 ～ ,取 機床生產(chǎn)率 Q1 = 60/T 單 = 60/（ T 切 +T 輔 ） =60/（ +） = 件 /h 機床負荷率按下式計算 η = Q1/Q 100% = Q1tk/A 100% = 1950/60000 100% =70% 式中： Q—— 機床的理想生產(chǎn)率（件 /h） 攀枝花學院畢業(yè)設計論文 21 A—— 年生產(chǎn)綱領（件） tk—— 年工作時間，單班制工作時間 tk =1950h 表 2－ 5 生產(chǎn)率計算卡 被加工 零件 圖號 1601A093 毛坯種類 鑄件 名稱 離合器壓盤 毛坯重量 材 料 HT2140 JB29762 硬度 HB170241 工序名稱 鉆 壓盤 連接孔 工序號 工時 /min 序號 工步 名稱 工作行程 /mm 切速 /（ m min1） 進給量 /（ mm r1） 進給量 /（ mm min1） 工進時間 輔助時間 1 按裝工件 2 工件定位夾緊 3 Z 軸 快 下 150 12021 4 Z 軸 工進 26 32 5 Z 軸暫 停 6 Z 軸 快 上 176 120