【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 或需要設(shè)置徑向結(jié)構(gòu)尺寸較大的導(dǎo)向裝置時(shí)，相鄰主軸必須按嚴(yán)格比例繪制，以便檢查相鄰主軸、刀具、輔具、導(dǎo)向等是否干涉。 (3)主軸應(yīng)用多軸箱端面畫(huà)起。刀具通過(guò)加工終了位置，標(biāo)準(zhǔn)的通用結(jié)構(gòu)只畫(huà)外輪廓，并須加注規(guī)格代號(hào)。對(duì)一些專用結(jié)構(gòu)須剖視，并標(biāo)注尺寸、精度及配合。 長(zhǎng) 春 工 業(yè) 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 9 選擇刀具、工具、導(dǎo)向裝置 并標(biāo)注相關(guān)的位置及尺寸 根據(jù)氣缸蓋的材料和加工尺寸精度、表面粗糙度、切屑的排除及生產(chǎn)率要求等因素選擇。 刀具的選擇 選擇刀具要考慮工件加工尺寸精度、表面粗糙度、切屑的排除及生產(chǎn)率要求等因素。一般孔加工刀具（鉆、擴(kuò)、鉸等），其直徑選擇應(yīng)與加工部位尺寸，精度相適應(yīng)，其長(zhǎng)度要保證加工終了時(shí)，刀具螺旋槽尾端與導(dǎo)向套外端面有一定距離（一般為 mm50~30 ）。根據(jù)本次設(shè)計(jì)所要加工零件的特點(diǎn)，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2 卷 表 — 6 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的直徑系列 由選取麻花鉆類型為 長(zhǎng)錐柄麻花鉆： 圖（ 1） d=Φ 9mm L=197mm l1=116mm 由表 — 11 由錐柄麻花鉆莫氏錐柄號(hào)的劃分可知麻花鉆的莫氏錐柄號(hào)為 1，由《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》表 3— 22 可知： D/d=30/20 的主軸外伸尺寸 L=115mm。 導(dǎo)向裝置的選擇 在組合機(jī)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(dǎo)向。因此，正確的選擇導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，確定導(dǎo)向類型、參數(shù)、精度，不但是繪制加工示意圖必須解決的問(wèn)題，也是設(shè)計(jì)組合機(jī)床不可忽視的重要內(nèi)容。 導(dǎo)向通常分為兩類：一類是刀 具導(dǎo)向部分與夾具導(dǎo)套之間既有相對(duì)移動(dòng)又有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的第一類導(dǎo)向，或稱固定式導(dǎo)向，此類導(dǎo)向的允許線速度為 v＜ 20m/min。另一類是刀具導(dǎo)向部分與夾具導(dǎo)套之間只有相對(duì)移動(dòng)而無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的第二類導(dǎo)向，或稱旋 轉(zhuǎn)式導(dǎo)向。詞類導(dǎo)向的允許線速度為 v＞ 20m/min。其相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)部分通常以各種型式 設(shè)置在刀桿上則稱內(nèi)滾式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向；若相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)部分設(shè)置在夾具上則稱外滾式旋轉(zhuǎn)導(dǎo) 向。 通常依據(jù)刀具導(dǎo)向部分直徑 d 和刀具轉(zhuǎn)速 n折算出導(dǎo)向的線速度 v 再結(jié)合加工部位尺寸精度、工藝方法及刀具的具體工作條件來(lái)選擇導(dǎo)向類型、dnv m / min1000??長(zhǎng) 春 工 業(yè) 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 10 型式 和結(jié)構(gòu)。導(dǎo)向數(shù)量應(yīng)根據(jù)工件形狀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、刀具剛性、加工精度及具體 加工情況決定。導(dǎo)向的主要參數(shù)包括：導(dǎo)套的直徑及公差配合，導(dǎo)套的長(zhǎng)度、導(dǎo)套離工件端面的距離等。圖（ 2）和圖（ 3）分別表示出導(dǎo)向布置簡(jiǎn)圖，具體尺寸配合可參見(jiàn)加工示意圖。 （ 1）選擇導(dǎo)向裝置 通常依據(jù)刀具導(dǎo)向部分直徑 d和刀具轉(zhuǎn)速 n折算出導(dǎo)向的線速度 v，再結(jié)合加工部分尺寸精度工藝方法及刀具具體條件來(lái)選擇導(dǎo)向類型、形式結(jié)構(gòu)。 由于 v＝ 14m/min 故選用第一類導(dǎo)向，即固定式導(dǎo)向。 （ 2）選擇導(dǎo)向數(shù)量和參數(shù) 導(dǎo)向數(shù)量應(yīng)根據(jù)工件形狀，內(nèi)部結(jié)構(gòu)，刀具 剛度，加工精度，具體加工情況 圖（ 2） 圖（ 3） 決定。本次設(shè)計(jì)任務(wù)是鉆Φ 9盲孔，所以選擇單個(gè)導(dǎo)向加工即可滿足要求。 導(dǎo)向的主要參數(shù)包括：導(dǎo)向套的直徑及公差配合。導(dǎo)套的長(zhǎng)度、導(dǎo)套離工件端面的距離等。 由教材《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》表 3— 17和表 3— 18 得 導(dǎo)向長(zhǎng)度： L1=30mm ；導(dǎo)向至工件端面的距離： L2=9mm ；導(dǎo)套直徑： d=Φ 9G7 ； 配合： D=Φ 18 H7/g6 ；中間套與可換套的配合： D1=22H7/js6 可參考加工示意圖 選定的主軸類型尺寸外伸長(zhǎng)度和選擇接桿 （ 1）主軸類型 主軸形式主要取決于進(jìn)給拉力和主軸 — 刀具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的需要，主軸尺寸規(guī)格應(yīng)長(zhǎng) 春 工 業(yè) 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 11 根據(jù)選定的切削用量計(jì)算出切削轉(zhuǎn)矩 M 由教材《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》表 3— 19 查得，主軸外伸部分尺寸： 初定主軸直徑 d=Φ 20mm 由表 3— 22 查得主軸外伸部分尺寸： D/d1=30/20 L=115mm （ 2）接桿的選擇 選擇接桿主要決于其參數(shù)，應(yīng)根據(jù)刀具尾部結(jié)構(gòu)和主軸外伸部分的內(nèi)孔直徑 d1而定。因此選取錐號(hào)為 1 號(hào)，主軸外伸部分的內(nèi)孔直徑 d1=20mm,所 以由表 3— 23 選擇桿號(hào)為 2 號(hào)，類型為 A,取總長(zhǎng) L=260mm。 主軸箱端面至工件端面之間的軸間距離是加工示意圖上最重要的聯(lián)系尺寸，為了縮短刀具懸伸長(zhǎng)度與工作行程長(zhǎng)度，要求這一距離越短越好。 確定動(dòng)力部件的工作循環(huán) 工作循環(huán)是指加工時(shí)動(dòng)力部件從原始位置的動(dòng)作過(guò)程。包括快速進(jìn)給、工作進(jìn)給、快速退刀等動(dòng)作。 (1)工作進(jìn)給長(zhǎng)度的確定 工作長(zhǎng)度 l 工 等于工件加工部位長(zhǎng)度 l （ 多軸加工時(shí)應(yīng)按最長(zhǎng)計(jì)算）與刀具切入長(zhǎng)度 l 1和切出長(zhǎng)度 l 2之和。 切入長(zhǎng)度 l 1根據(jù)本工件端面誤差情況分析選取 l 1 14mm? ； 因?yàn)楸緳C(jī)床是專用鉆孔機(jī)床，切出長(zhǎng)度2 9( 3 8 ) 5 833dl ? ? ? ? ? ? l 工 l? 1 l? 2 1 4 8 1 8 4 0l mm? ? ? ? ? 具體如下 22圖所示： 圖 22 長(zhǎng) 春 工 業(yè) 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 12 (2)快退長(zhǎng)度的確定 快速退刀長(zhǎng)度等于快進(jìn)和工進(jìn)長(zhǎng)度之和?？焱碎L(zhǎng)度必須保證刀具在鉆孔完畢 后，必須回到初始位置，而不影響工件裝卸；快速進(jìn)給是指動(dòng)力部件把主軸連同刀具以原始位置送入到工作位置，其長(zhǎng)度按具體情況而定。 所以 快退長(zhǎng)度 ? 快進(jìn)長(zhǎng)度 ? 工進(jìn)長(zhǎng)度 ? 120 40 160mm?? (3)動(dòng)力部件的總行程長(zhǎng)度 動(dòng)力部件的總行程除應(yīng)保證要求的工作循環(huán)和工作行程外，還要考慮裝卸和調(diào)整刀具方便，即考慮前后備量。前備量是指因刀具磨損或補(bǔ)償制造安裝誤差，動(dòng)力部件尚可向前調(diào)節(jié)的距離。所以根據(jù)加工要求選擇前備量為 mm20 ；后備量是指刀具從接桿或接桿連同刀具一起從主軸孔中所需的軸向距離。所以根據(jù)加工要求選擇后備為 mm110 。 ? l 總 l? 快退 l? 前 l? 后 mm25011020200 ???? 機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖的繪制 機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖清楚地表明了機(jī)床的型式和布局，規(guī)定各部件的輪廓尺寸及相互間的裝配關(guān)系和運(yùn)動(dòng)關(guān)系，以檢驗(yàn)機(jī)床各部件相對(duì)位置及尺寸聯(lián)系是否滿足加工要求，通用 部件的選擇是否合理，并為進(jìn)一步開(kāi)展主軸箱、夾具等設(shè)計(jì)提供依據(jù)。聯(lián)系尺寸圖也可看成是簡(jiǎn)化的機(jī)床總圖。它表示機(jī)床的配置型式及總體布局。 聯(lián)系尺寸圖的主要內(nèi)容如下： )1( 以適當(dāng)數(shù)量的視圖按同一比例畫(huà)出機(jī)床各主要組成部件的外形輪廓及相關(guān)位置，表明機(jī)床的配置型式及總體布局、主視圖的選擇應(yīng)與機(jī)床實(shí)際加工狀態(tài)一致。 )2( 圖上應(yīng)盡量減少不必要的線條及尺寸。但反映各部件的聯(lián)系尺寸、專用部件的主要輪廓尺寸、運(yùn)動(dòng)部件的極限位置及行程尺寸，必 須完整齊全。至于各部件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)不必畫(huà)出，留在具體設(shè)計(jì)部件時(shí)完成。 )3( 為便于開(kāi)展部件設(shè)計(jì)，聯(lián)系尺寸圖上應(yīng)標(biāo)注通用部件的規(guī)格代號(hào)，電動(dòng)機(jī)型號(hào)、功率及轉(zhuǎn)速，并注明機(jī)床部件的分組情況及總行程。 動(dòng)力部件的選擇 組合機(jī)床的動(dòng)力部件是配置組合機(jī)床的基礎(chǔ)。組合機(jī)床動(dòng)力部件包括實(shí)現(xiàn)刀具主軸旋轉(zhuǎn)的主運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力箱，各種工藝切削頭及實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力滑臺(tái)，具體選擇如下： (1)選擇動(dòng)力箱 N N N??動(dòng) 進(jìn)主 （ N進(jìn) 進(jìn)給功率 ） 由《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》 24P 表 )152( ? 選擇動(dòng)力箱為 32ITD II。電動(dòng)機(jī)型號(hào)210025L 4Y ? ，功率 ?電 ，電機(jī)轉(zhuǎn)速為 1430 minr ，動(dòng)力箱輸出軸轉(zhuǎn)速720 minr ；動(dòng)力箱與動(dòng)力滑臺(tái)結(jié)合面尺寸：多軸箱的厚度為 325mm 、高度為 長(zhǎng) 春 工 業(yè) 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 13 500mm 、寬度為 500mm 。動(dòng)力箱輸出軸距箱底面高度為 125mm 。 (2)選擇動(dòng)力滑臺(tái) 計(jì)算得出 ??F 8022N 查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》 16P 頁(yè)表 )42( ? ，可知 1HY321型滑臺(tái)總行程為 400mm ，其具體性能如下： 臺(tái) 面寬 320mm ，臺(tái)面長(zhǎng) 630mm ，行程長(zhǎng) 400mm ，滑座長(zhǎng) mm790 ，允許最大進(jìn) 給 力為 12500FN?進(jìn) ， 快 速行 程速 度 為 10 minm ， 工進(jìn) 速度 范圍 為20 ~ 650 minmm 。 本次設(shè)計(jì)的組合機(jī)床選用雙矩形導(dǎo)軌，采用雙矩形導(dǎo)軌的外側(cè)面導(dǎo)向，用斜鑲條調(diào)整導(dǎo)軌間隙，平壓板將滑鞍與滑座脫離， 此種導(dǎo)軌制造工藝簡(jiǎn)單，導(dǎo)向剛度好，經(jīng)過(guò)改進(jìn)設(shè)計(jì)后的各種滑臺(tái)，淘汰了山形導(dǎo)軌。 （ 3）配套通用部件 側(cè)底座 1 321CC 、其高度 mmH 560? 、寬度為 520B mm? 、長(zhǎng)度 1180L mm? 繪制聯(lián)系尺寸圖應(yīng)考慮的主要問(wèn)題 繪制聯(lián)系尺寸圖，一般是在已畫(huà)出被加工零件工序圖、加工示意圖，并初選動(dòng)力部件及與其配套的通用部件之后進(jìn)行的。對(duì)于機(jī)床的某重要尺寸也應(yīng)在畫(huà)聯(lián)系尺寸圖之前的方案設(shè)計(jì)階段初步確 定，如機(jī)床的裝料高度 H，多軸箱輪廓尺寸及夾具輪廓尺寸等。尤其對(duì)于加工精度要求較高，比較復(fù)雜的組合機(jī)床，往往需要預(yù)先畫(huà)出夾具方案的詳細(xì)草圖以確定其主要輪廓尺寸。 夾具輪廓尺寸的確定 夾具輪廓尺寸的確定主要是指夾具底座和長(zhǎng) ? 寬 ? 高，根據(jù)工件的尺寸、形狀、具體結(jié)構(gòu)及考慮布置下保證加工要求的定位、限位、夾緊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向系統(tǒng)及與其它部件的聯(lián)系尺寸最后確定。關(guān)于夾具的詳細(xì)資料將在夾具的具體方案設(shè)計(jì)中體現(xiàn)出來(lái)。 機(jī)床的裝料高度 機(jī)床的裝料高度是指機(jī)床上工件的定位基準(zhǔn)面到地面的垂直距離。設(shè)計(jì)組合機(jī)床時(shí)裝料高度 H應(yīng)考慮的主要因素是：應(yīng)與車間運(yùn)送工件的滾道相適應(yīng)，工件最低孔位置，主軸最低高度和選用通用部件、中間底座、夾具等高度限制。由于本次設(shè)計(jì)受四個(gè)孔的位置影響。即四個(gè)孔的中心線，裝料高度選取了 965H mm? 。此時(shí)工人操作時(shí)可加腳踏板以便操作者裝卸工件和調(diào)整機(jī)床、刀具方便。 中間底座輪廓尺寸 中間底座輪廓尺寸要滿足夾具在其上面安裝過(guò)程的需要，所選長(zhǎng)度方向尺寸要依據(jù)動(dòng)力部件 (滑臺(tái) 和滑座以及其配套部件側(cè)底座 )的位置關(guān)系。照顧各部件聯(lián)系尺寸的合理性來(lái)確定。非常重要的一定要保證加工終了位置時(shí)，工件端面至主軸箱端面的距離不小于加工示意圖的要求。本次設(shè)計(jì)這一距離為 800mm ，同時(shí)考慮動(dòng)力部件處于加工終了位置時(shí)，主軸箱與夾具外輪廓間應(yīng)有利于機(jī)床調(diào)整和維修的距離，為了便于切屑和冷卻液回收。 長(zhǎng) 春 工 業(yè) 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 14 由 31 2 1 2 32 ( ) 2 ( )2LL L L l l l? ? ? ? ? ?可確定中間底座長(zhǎng)度 L 1L 為加工終了時(shí)主軸箱端面到工件端面的距 離 2L 為多軸箱厚度 3L 為沿機(jī)床長(zhǎng)度方向工件的尺寸 1l 為機(jī)床方向上，多軸箱與滑臺(tái)的重合長(zhǎng)度 2l 為加工終了位置，滑臺(tái)前端面至滑座前端面的距離 3l 為滑座前端面至側(cè)底座端面的距離 所以 31 2 1 2 32 ( ) 2 ( )2LL L L l l l? ? ? ? ? ? 382 ( 3 8 6 3 2 5 ) 2 ( 2 3 0 4 0 7 0 ) 7 5 82 mm? ? ? ? ? ? ? ? ? 為提高中間底座的通用性，應(yīng)選取優(yōu)先數(shù)列的數(shù)，因此，取 L=800mm 綜上 所述： 中間底座長(zhǎng) 800mm ， 高 mm560 。 中間底座輪廓尺寸為 800 520 560?? 可參考機(jī)床聯(lián)系圖 主軸箱輪廓尺寸的確定 繪制主軸箱時(shí)，著重確定的尺寸就是主軸箱的寬度 B和高度 H及最底主軸高度 1h 。具體內(nèi)容可按以下公式確定 。 bbB ?? 12 11 bhhH ??? 式中： 1h —— 最低主軸高度 h —— 工件在高度方向上相距最遠(yuǎn)的兩孔距離 1b —— 最邊緣主軸中心距外箱壁的距離 b —— 工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離 12 2 90 276 456B b b m m? ? ? ? ? ? 11 2 7 6 1 1 5 9 0 4 8 1H h h b m m? ? ? ? ? ? ? 據(jù)《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》選取主軸箱輪廓尺寸為： 500 500BH? ? ? 編制生產(chǎn)率計(jì)算卡 根據(jù)選定的機(jī)床工作循環(huán)所要求的工作行程長(zhǎng)度、切削用量、動(dòng)力部件的快速及工進(jìn)速度等，就可以計(jì)算機(jī)床的生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計(jì)算卡，用以反映機(jī)床的加工過(guò)程、完成每一動(dòng)作所需要的時(shí)間、切削用量、機(jī)床生產(chǎn)率及機(jī)床負(fù)荷率等。 1Q 指完成年生產(chǎn)率綱領(lǐng) A(包括各種品及廢品率在內(nèi) )所要求的機(jī)床生產(chǎn)率。它 與全年工時(shí)總數(shù) K 有關(guān)，兩班制生產(chǎn) hK 1750取 ，則 長(zhǎng) 春 工 業(yè) 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 15 1 50000 2 1 .3 ( )2350AQ hK? ? ? 件 Q