【文章內(nèi)容簡介】 字頭部分表示的是它的類型和驅(qū)動方式，是用漢語拼音大寫字母來進(jìn)行表示的。 通用部件的組成： 1） 動力滑臺 它的構(gòu)成比較簡單是由滑鞍、 滑座和驅(qū)動裝置 構(gòu) 成 的，同時也是在加工運動中擔(dān)當(dāng)驅(qū)動件的重要部分。 2 主軸部件 它又常稱作 工藝切削頭或單軸頭， 另外還有的就是刀具配裝在其 端部， 在其的 尾部 還存在 傳動裝置 的布設(shè) 。 因 主軸件 在一般情況下均采用耐變形結(jié)構(gòu)故無需安裝導(dǎo)向裝置就可以達(dá)到很好的加工工藝性。 3 主運動驅(qū)動裝置 此 裝置 可劃分為 2 類： 其 一是 工作時與 主軸箱 匹配 的動力箱； 其二是參與與 通用主軸 相 配 合 的 驅(qū) 傳動 配 置。 13 4） 工作臺 它 的功能是將待加工零件的位置變動 。按運動方式可分為多工位移動工作臺和分度回轉(zhuǎn)工作臺；按傳動 方式 可分為液壓傳動、機械傳動及氣壓傳動等。 5） 支承部件 它是專 用和 通 用 的優(yōu)化形式 。 通用部件的選用 擇 的 基本 方法和原則 最基礎(chǔ)的 選 配 的 方式 ： 所謂最基礎(chǔ)的方法是依 據(jù)機器的出廠參數(shù)來進(jìn)行的。具體要求 如下： 1）切削 的 功率應(yīng) 能夠 滿足加工所需 要 的計算功率。 2）多軸箱與動力箱 的 尺寸應(yīng)匹配 和 適應(yīng)。 3）應(yīng) 能夠 滿足加工精度的要求。 4） 在選擇匹配的通用件時應(yīng)優(yōu)先考慮相近 匹配 性 關(guān)系。 1） 選擇 動力部件 的 規(guī)格。 2） 選擇 動力部件 的 品種。 14 第 4 章 組合機床總體設(shè)計 對 組合機床 的規(guī)劃 首先要 對 零件 進(jìn)行 分析， 確 定 出合理加工路線 ， 再在此基礎(chǔ)上 繪 畫出 “三圖一卡”。以下 即為 設(shè)計組合機床的過程 . 組合機床方案設(shè)計 組合機床 主要 是針對被加工零件的特 點，按高度集中的原則 來進(jìn)行 設(shè)計的高效專機。 在 設(shè)計前，首先 要考慮待加工零件所要求的質(zhì)量、精度和技術(shù)。 解決 用該機床來對 零件 切削時經(jīng)濟(jì)上 是否 最優(yōu) 的 困擾 。 擬定方案階段 此過程 包括 有確定零件的 工藝 路線和機器的購置形式 ， 這些工作完成后 進(jìn)行圖紙的 完整 設(shè)計。 技術(shù)設(shè)計階段 以擬定方案階段和 機床聯(lián)系尺寸圖 及 加工示意圖 為基礎(chǔ)， 繪 畫 主軸箱、夾 緊件 等的裝配圖。 工作設(shè)計階段 繪 畫相關(guān) 圖紙， 規(guī)劃組合 機床 的使用 說明書。 具體 過程 參考 下列 15 的論述 。 零件分析 氣缸體的功用 和結(jié)構(gòu)特點 發(fā)動機上的基礎(chǔ) 部 件 就是 缸體， 它的構(gòu)造比較難懂 ， 反而 精度 也相對較 高， 造成的結(jié)果是 工藝路線 較 長。 氣缸體的 主要 功用是： 1）在發(fā)動機上起支撐作用，主要是支撐其上的運動件 ， 還有 保證連桿 ， 活塞，曲軸等運動部件的位置。 2） 缸體上的出氣蓋， 油 道 及水 道 可 以保證發(fā)動機 的正常 換氣，潤滑和 冷卻的需要。 3）可以 提供 在 發(fā)動機 上安裝 完整動力裝置所 要求 的各種輔助 裝置 的安裝基準(zhǔn)面。 因此 ， 只當(dāng)各個待加工面上有確定的運行關(guān)系時才能滿足發(fā)動機的功能要求。 基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇 在對此基準(zhǔn)進(jìn)行選擇時 ， 必須 要保證加工余量和工作過程中各部件的相對位置不發(fā)生碰撞保留足夠的間隙。 精基準(zhǔn)的選擇 在對此基準(zhǔn)進(jìn)行選擇時，必須保證加工結(jié)束后零件能夠達(dá)到設(shè)計 16 前的要求。 加工階段的劃分 1．基準(zhǔn)加工 在 最先進(jìn)行的 工序中 就得把所需 基準(zhǔn) 先制造 出來，即 所謂的 “基準(zhǔn)先行” 原則 。 2．平面加工 對于平面的加工 按照先 加工 面后 加工 孔的原則將各 個 平面 依次加工出來。 3．主要孔的粗加工 1） 若先對那些主要孔進(jìn)行粗加工就可以提前暴露工件上的某些缺陷： 2） 在 粗加工 過程 中 會 切去大部分 的 余量，內(nèi)應(yīng)力 在此過程中就會 重新分布， 工件 便 有 足夠 長時間 來 充分變形， 這樣可以保證 精加工 的 加工精度。 3） 粗加工 過程 中切削力 也相對較 大， 因此 夾緊力也 較 大，粗加工 若放在前面 就 可以 大大 減少 因 夾緊變形 而 對精加工 造成的 影響。 4．主要孔的精加工 此工序包括對 主軸軸承座孔和套孔 的 半精鏜 和 精鏜； 當(dāng) 軸承蓋 完成 裝配后， 即開始 進(jìn)行半精鏜 、 精鏜 以 及研磨主軸軸承座孔。這些 都是 加工 氣缸體的關(guān)鍵 工 序。 17 第 5 章 繪制“三圖一卡” 三圖一卡 的 內(nèi)容 是 :加工 工序圖 ,加工示意圖 ， 機床聯(lián)系尺寸圖和編制 其 生產(chǎn)率計算卡。 此次設(shè)計的工序是對組合機床兩側(cè)面孔的加工。 加工工序圖 被加工零件工序圖的作用和要求 工序圖 的實質(zhì)就是加工該零件的 工序 方法 ,具體就是指要在該機床上完成的工序的內(nèi)容，囊括待 加工部位的 所有參數(shù)要求 ,以及切削中需要的 定位基準(zhǔn) ,所要 夾壓 的 部位 及所需 的材料 。 被加工零件工序圖的內(nèi)容 所需待加工 零件的主要 外形 和形狀尺寸 等信息 。 加工 本工序所選 選 用的夾緊部位 ， 定位基準(zhǔn)及夾緊 的 方向。 加工表面的表面粗糙度 ,尺寸 ,形位公差等級 ,精度 ,技術(shù)要求以對上一步 工序的技術(shù)要求。 18 加工示意圖 被加工零件示 意圖的作用 該 圖 的繪制 是 建立 在機 器 總 規(guī)劃 的基礎(chǔ)上 完成 的。 它能夠表達(dá) 機床 實際加工 工藝 的方式 。 同時也做為加工刀具設(shè)計的基礎(chǔ) ?？偱浜铣叽鐖D 可以清晰地表達(dá) 機床 的 性能 和 布 設(shè)的基礎(chǔ) ， 同時也是 重要技術(shù)文件。 被加工零件示意圖的內(nèi)容 組合 機床的切削用量、加工方法、工作行程 和 工作循環(huán)。 主軸 的 尺寸 、 結(jié)構(gòu)類型及外伸長度。 加工部位結(jié)構(gòu)尺寸、精度及分布情況。 加工余量、工件名稱、材料、切削液及 其 是否需讓刀等。 工件 需 加工部位 的 向視圖，并在圖上 標(biāo)注 孔號。 選擇刀具、導(dǎo)向及有關(guān)計算 一 ）選擇刀具 刀具 的 選擇應(yīng) 當(dāng) 考慮工件加工精度、材質(zhì)、排泄、表面粗糙度及生產(chǎn)率 的 要求。 再加工過程中 應(yīng)盡量選 則 標(biāo)準(zhǔn)刀具。 本 次加工的內(nèi)容是 鉆 2 個φ 30 和 1 個φ 20 的通孔。 所用 材料為特種合金鑄鐵，硬度 約 210241HBS。精度 10μ m。初選刀具 材料 為硬質(zhì)合金擴孔鉆。 依據(jù)資料 《組合機床設(shè)計簡明手冊》 P47 表 27 19 初選 則 切削用量： 加工直徑 d=20mm 切削速度 v= 進(jìn)給量 f= 即 主軸轉(zhuǎn)速 1 0 0 0 1 0 0 0 1 8 . 8 4 3 0 0 / m in3 . 1 4 2 0vnrD? ?? ? ?? ( 2 ) 加工直徑 d=30mm 切削速度 v= 進(jìn)給量 f= 即 主軸轉(zhuǎn)速 1 0 0 0 1 0 0 0 2 2 . 6 0 8 2 4 0 / m in3 . 1 4 3 0vnrD? ?? ? ?? 因在 同一主 動 軸箱上 的 軸的 行進(jìn)速度 是 一樣 的， 與滑臺的速度 fv完全一致 ， 也 即 mf = fv 。 得 mf =300 =66mm/min （二）選擇導(dǎo)向套 組合機床 導(dǎo)向套類型通 可 分為兩類 。一種是 導(dǎo)套 與加工 刀具 引 導(dǎo)部分間只 存在 移動而 不存在 轉(zhuǎn)動 的 旋轉(zhuǎn)式 ；其二 是固定式， 此類型與旋轉(zhuǎn)式的不同之處在于他們之間也存在轉(zhuǎn)動。當(dāng) 轉(zhuǎn)動 工作時的 速 率低于 二十米每分鐘 時， 應(yīng)盡量選 用 第一類 ； 相反選用第二類 。 對于 導(dǎo)向套 個數(shù)選擇問題方面需視具體情況來進(jìn)行考慮。單個導(dǎo)向套適用于簡單的零件的前期加工，而雙向?qū)讋t適用于待加工零件的中后期加工，另外它還有做輔助刀桿的作用。 在本 次 設(shè)計中， 選用一個單 一的固定導(dǎo)向式，長度選擇 40 毫米。（三）確定導(dǎo)向套離工件端面的距離 20 這個距離的推薦距離通常 按 h=(～ )d 來選取。 加工鋼件時選 取大 值，而 加工鑄鐵時 選 取小 值 。 綜合考慮各方面的因素，這個距離的最佳選擇量為 h=30mm。 （四）確定主軸類型、尺寸、外伸長度 在機床主軸的設(shè)計中， 主軸 的 軸徑尺寸應(yīng) 由 選定的切削用量計算切削轉(zhuǎn)矩 T 得出。 0. 83 0. 68 0. 79 0. 611 1 853 1 1392 T D f t H BT k g m m N mT k g m m N m??? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 查 閱上述資料 表 34 初 選 主軸 直徑 441411010 910 5d B Td B T mmd B T mm????? 為 便于生產(chǎn) 和 管理， 可以考慮 適當(dāng)簡化規(guī)格。 （ 五 ） 確定 工作行程長度 工作 的 進(jìn)給長度 l工 進(jìn) 這個長度實際上是指在加工過程中 刀具切入長 加上 切出長 再加上待 加工部位的長 的 和，切出長 的推薦量選擇5 ? ；切入長 的理論推薦量是以端面誤差確定的，通常情況下選五到十毫米。 快速退回長度 當(dāng) 夾具需要移動 和 回轉(zhuǎn) 時 ， 這個 長度必須保證將 托架、 刀 具、定位銷 和 活動鉆模板等 在加工過程中可能碰到的距離 內(nèi)，并且不能影響工件的裝卸。經(jīng)查閱， 快速退回長度 選 取60mm。 快速引進(jìn)長度 這個裝置即所謂的驅(qū) 動件 將加工 刀具 迅速指引 到 21 工作 開始 的位置， 此次 設(shè)計中應(yīng) 為迅速 退 回的 長度減去 工作進(jìn)給 長度， 選 為 28mm. （七）、其它應(yīng)注意的問題 該 圖 應(yīng)力求簡練，尺寸的標(biāo)注要明確、清晰、完整。 對于被 加工部位的示意圖，需要 根據(jù)工件的具體情況來選擇放大和縮小 工件各面的形狀和孔的位置， 同時 標(biāo)注孔號。 對于主軸上的 兩孔 ，若中心距較小，則必 須檢查接桿、主軸、導(dǎo)向及浮動頭是否 會發(fā)生 相碰。 加工示意圖 必須 是按照加工 結(jié) 束的 狀態(tài) 進(jìn)行 繪制。 加工示意圖簡圖 圖 機床聯(lián)系尺寸圖 被加工零件聯(lián)系尺寸圖的作用 該 圖 的依據(jù) 是 待 加工 工件的 加工示意圖 和待加工工件的加工 工序圖。 22 該 圖 的依據(jù)是 選定的 重要的 通用部件 和 主用部件的 整 體結(jié)構(gòu)。 該 圖可表 達(dá)出 機床的 重要 構(gòu)成 、裝 配型式 和 各 個 部件 的 安 設(shè) 位置、互相運動 的 關(guān)系能 不能 滿足 對工件處理的 要求 和常 用部件 的挑 選是否 恰當(dāng) 。 該圖也為 多軸箱、夾具 等專用部件 的 設(shè)計 提供了 依據(jù)， 也可以視其為 機床 整 體外 視 圖。 被加工零件聯(lián)系尺寸圖的內(nèi)容 該 圖 可以 表明機床的總布局 和 配置型式。 根據(jù)適當(dāng)?shù)?視圖，用 相同的 比例畫主要部件的 相關(guān)信息 ，表明 機床加工過程中的 操作位置等。 該 圖 可以清楚的反應(yīng) 各 重要 部件間的 關(guān) 聯(lián)尺寸 與 裝配 聯(lián) 系 、 運動構(gòu) 件的極限位 、 專用部件的 重 要 關(guān) 聯(lián)尺寸、 以 及各 個 滑臺 的 工作 往返總行程 以及 前行程 與后行程的 備 留量 。 該 圖 可以對常 用部件的 參數(shù) 和電機的 參數(shù)進(jìn)行注明 ， 還可以 標(biāo) 明機 器的類別 編號及 構(gòu) 件名稱。 該可以注 明機床 的 驗收 規(guī)范和 安 置 規(guī)程 等具體 信息 。 動力部件的選擇 該部分 主要 就 是 要 確定動力箱和動力滑臺。 由加工示意圖得： D= 軸向力： 23 m a x m a x m in121()3 2 2H B H B H B H BMF k gDMF k gD? ? ????? 切削功率 120 .2 6 230600 .3 4 33060Tvp K WDTvp K WD?????? 總軸向力 122 2 5 .5 9 2 2 7 .8 4 8 1 .2 7F F F k g? ? ? ? ? ?總 總切削功率 12 0 .2 6 2 2 0 .4 3 0 .9 4 9P P P KW? ?