【文章內(nèi)容簡介】 0x t作 所以 t單 =t作 （ 1+100x ） 式中 x=36。 因為第 50、 55序的加工是本次設(shè)計的重點，因此計算這兩序的工序單件時間，其它工序單件時間的計算類比此例即可在這不再一一計算。單件工時就是完成工件加工所需要的所有工序工時的累加。 第 50、 55 序可以一次裝夾同時加工。 鉆上座蓋 4162。 21 ? 時： 鉆頭轉(zhuǎn)速 n=303r/min 進給量 f=則 t基 =Lnf= 41303 = 輔助時間 t輔 現(xiàn)場測得大約為 1 分鐘。 t單 =t作 （ 1+100x ） =（ 1+ 5100 ） = 取 x=5 河南科技大學畢業(yè) 設(shè)計（ 論文 ） 10 與鉆 4M20 螺紋孔至尺寸 162。： 鉆頭轉(zhuǎn)速 n=328r/min 進給量 f=則 t基 =Lnf= 38328 = 輔助時間 t輔 現(xiàn)場測得大約為 1 分鐘。 t單 =t作 （ 1+100x ） =（ 1+ 5100 ） = 取 x=5 取較大的，因此 第 50、 55 序的 t單 =。 河南科技大學畢業(yè) 設(shè)計（ 論文 ） 11 第 3 章 機床總體設(shè)計 機床總體 設(shè)計就是針對具體的被加工零件，在選定的工藝和結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上，進行方案圖紙的設(shè)計。具體工作是編制“三圖一卡”，即繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸圖、繪制生產(chǎn)率計算卡。 167。 工序圖 被加工零件工序圖是根據(jù)制定的工藝方案，表示所設(shè)計的組合機床上完成的 工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用的定位基準、夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和本機床加工前加工余量、毛坯或半成品情況的圖樣。除了設(shè)計研制合同外，它是組合機床設(shè)計的具體依據(jù)，也是制造、使用、調(diào)整和檢驗機床 精度的重要文件。被加工零件工序圖是在被加工零件圖基礎(chǔ)上，突出本機床或自動線的加工內(nèi)容，并作必要的說明而繪制的 。其主要內(nèi)容包括： 1）被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本工序機床設(shè)計有關(guān) 部位結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。 2） 本工序的所選用的定位基準、夾壓部位以及夾緊方向。 3）本工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技術(shù) 要求以及對上道工序的技術(shù)要求。 4）注明被加工零件的名稱、編號、材料、硬度以及加工部位的余 量。本次設(shè)計的工序圖詳見加工工序圖。 167。 加工示意圖 加 工示意圖是工藝方案和機床總體方案初步確定的基礎(chǔ)上繪制的 ，是表達工藝方案具體內(nèi)容的機床工藝方案圖。它是設(shè)計刀具、輔具、夾具、多軸箱和液壓、電器系統(tǒng)以及選擇動力部件、繪制機床總聯(lián)系尺寸圖和主要依據(jù)；河南科技大學畢業(yè) 設(shè)計（ 論文 ） 12 是對機床總體布局和性能的原始要求；也是調(diào)整機床和刀具所必需的重要技術(shù)文件。 加工示意圖應(yīng)表達的內(nèi)容有：機床的加工方法，切削用量，工作 循 環(huán) 和工作行程；工件、刀具及導向、托架及多軸箱之間的相對位置及其聯(lián)系尺寸； 主軸結(jié)構(gòu)類型、尺寸及外伸長度；刀具類型、數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸；接桿、浮動卡頭、導向裝置、攻螺紋靠模裝置等結(jié)構(gòu)尺寸；刀 具、導向套間的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式及配合尺寸等。 此次設(shè)計的加工示意圖如圖 41 所示： 圖 41 加工示意圖 167。 動力部件的確定（動力箱） 河南科技大學畢業(yè) 設(shè)計（ 論文 ） 13 動力部件 的選擇主要確定動 力箱（ 各種工藝切 削頭）和動 力滑臺 。 由 多軸箱P = P ?切削 可求， （ 切削p —— 消 耗于各 主軸的切削 功率總和，單位 kw） (η —— 多軸箱的傳動功率，加工黑色金屬時取 ～ ，加工有色金屬取 ～ ；主軸數(shù)多時、傳動復(fù)雜時 取小值，反之取大值。 ) 根據(jù)加工要求以及主軸箱所需動力計算結(jié)果，主軸箱所需動力為P=,由《組合機床設(shè)計簡明手冊》表 72 知，主軸箱選用 1000 630 型通用多軸箱 ； 根據(jù) 表 53 540，選擇 動力箱為： 1TD50 型動力箱； 電機型號為： Y160M6, 功率為 P=。 輸出軸轉(zhuǎn)速為： n=485r/min. 液壓滑臺為： 1HY50 型液壓滑臺 167。 機床聯(lián)系尺寸圖 機床聯(lián)系尺寸總圖是以被加工零件 工序圖和加工示意圖為依據(jù)， 并按初步選定的主要通用部件以及確定的專用部件的總體結(jié)構(gòu)而繪制成的。是用來表示機床的配置型式、主要構(gòu)成以及各部件安裝位置、相互聯(lián)系、運動關(guān)系和操作方位的總體布局圖。用以檢驗各部件相對位置及尺寸聯(lián)系能否滿足加工要求和通用部件選擇是否合適；它為多軸箱、夾具等專用部件設(shè)計提供重要依據(jù)；它可以看成是機床總體外觀簡圖。由其輪廓尺寸、占地面積、操作方式等 可以檢驗是否適應(yīng)用戶現(xiàn)場使用環(huán)境。 機床聯(lián)系尺寸總圖表示的內(nèi)容有： 1）表 明機床的配置型式和總布局。 2）完整齊全地反映各部間的主要裝配關(guān)系和聯(lián)系尺寸、運動部件 的運動極限位置及各滑臺工作循環(huán)總的工作行程和前后行程備量尺寸。 3）標注主要通用部件的規(guī)格代號和電動機的型號、功率及轉(zhuǎn)速， 河南科技大學畢業(yè) 設(shè)計（ 論文 ） 14 4）標明機床驗收標準及安裝規(guī)程。 料高度的確定 在確定機 床裝料高度時，要 考慮車間運送工件 的滾道高度，工件最低孔的位置 ，主軸箱最低主軸 高度和通用部件高 度尺寸的限制。根據(jù)我國具體情況，為方便于操作和省力，對于一般立 式組合機床，流水線和 自動線，裝料高度 定位 1060，實際設(shè) 計時常取 850～ 1 060之間選取 。 本 次 設(shè)計 中， 底座高度為 5 60mm， 回轉(zhuǎn)工作 臺高度為 250mm,夾 具底座高度為 40mm ，故 裝料高度 為 850mm，見 《機床設(shè)計手冊 》） 。 確定夾 具輪廓尺寸 主要確定 夾具底座的長、寬 、高尺寸，工件的 輪廓尺寸和形狀是確定夾 具底座輪廓尺寸的 基本依據(jù)。 本 次 設(shè)計 中根據(jù)加工示意圖 中已確定的工件與 導向間距 離、導向套的尺 寸以及 夾具底座高 度尺寸，考慮到要 有足夠的剛度，并 考慮機床的裝料高度、中間底座高度、排屑的方便性和便于設(shè)置定位、夾緊機構(gòu) 。本 次 設(shè)計中 夾具 總高度為 210mm， 長 度 為 250mm。 立柱及 側(cè) 底座的確定 根據(jù)主軸 箱、動力箱、裝料 高度及加工行程要 求，由 《組 合機床設(shè)計簡明手冊》表 54 可選 立柱： 1CL50 型； 側(cè)底座： 1CD501 型 本次設(shè)計 機床聯(lián)系尺寸總圖如圖 42 所示： 河南科技大學畢業(yè) 設(shè)計（ 論文 ） 15 圖 42 機床聯(lián)系尺寸總圖 167。 機床生產(chǎn)率的計算 根據(jù) 加工 示意圖所確定的工 作循環(huán)及切削用量 等，就可以 計算機床生產(chǎn)率 。它是反映機床生 產(chǎn)節(jié)拍或?qū)嶋H生產(chǎn) 率和切削用量、動作時間 、生產(chǎn)綱領(lǐng)及負荷 率等關(guān)系的重要依 據(jù)。 1）機床理想生產(chǎn)率 Q 理想生產(chǎn)率 Q （單位為件 /h）是指 完成生產(chǎn)綱領(lǐng) A（包括備品及廢品率）所要求的機床生產(chǎn)率。它與全年工時總數(shù) kt 有關(guān)，一般情況下，單班制 kt 取2350h，兩班制 kt 取 4600h，則 : Q = kAt 河南科技大學畢業(yè) 設(shè)計（ 論文 ） 16 2）機床實際生產(chǎn)率 1Q 實際生產(chǎn)率 1Q （單位為件 /h）是指 所設(shè)計機床每小時實際可生產(chǎn)的零件數(shù)。即： 1 60Q T? 單 3）機床負 荷率 ?負 當 1Q Q 時，機床負荷率為二者之比。即 ?負 =1 組合機床負荷率一般為 — ，自動線負荷率為 — 典型的鉆、鏜、攻螺紋類組合機床可查閱《組合機床設(shè)計簡明手冊》 P52 頁 表 38 組合機床允許最 大負荷率。 根據(jù) 上述公式計算本次設(shè)計的機床生產(chǎn)率： 零件年產(chǎn)量為 150000 件，兩班制，則 Q = kAt = 1500004600 = 件 /h 1 60Q T? 單 ? = 件 /h ?負 =1 = = 符合組合機床負荷率 （ — ） 的要求。 河南科技大學畢業(yè) 設(shè)計（ 論文 ） 17 第 4 章 主軸箱設(shè)計 167。 主軸箱設(shè)計的原始依據(jù) 多軸箱是組合機床的重要專用部件。它是根據(jù)加工示意圖所確定的工件的加工孔的數(shù)量和位置、切削用量和主軸類型設(shè)計的傳遞各主軸運動的動力部件。其動力來自通用的動力箱，與動力箱一起安裝于進給滑臺，可完成鉆、擴、鉸、鏜孔等工序。 多軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖 是根據(jù)“三圖一卡”繪制的。其主要內(nèi)容及注意事 項如下： 1）根據(jù)機床聯(lián)系尺寸圖，繪制多軸箱外形圖，并標注輪廓尺寸及 動力箱驅(qū)動軸的相對位置尺寸。 2）根據(jù)聯(lián)系尺寸圖和加工示意圖，標注所有主軸位置尺寸及工件 與主軸、主軸與驅(qū)動軸的相關(guān)位置尺寸。在繪制主軸位置時，要特別的注意：主軸和被加工零件在機床上是面對面安放的，因此，多軸箱主視圖上的水平方向尺寸與零件工序圖上的水平方向尺寸正好相反；其次，多軸箱上的坐標尺寸基準和零件工序圖上的基準經(jīng)常不重合，應(yīng)根據(jù)多軸箱與加工零件的相對位置找出統(tǒng)一基準，并標出其相對位置關(guān)系尺寸，然后根據(jù)零件工序圖各孔位置尺寸，算出多軸 箱上各主軸坐標值。 3）根據(jù)加工示意圖標注各主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向主軸逆時針轉(zhuǎn)向（面對主軸看）可不標，只注順時針轉(zhuǎn)向。 4）列表標明各主軸的工序內(nèi)容、切削用量及主軸外伸尺寸等。 5）標明動力部件型號及其性能參數(shù)等。 圖 51 為立式鉆孔組合機床多軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖： 河南科技大學畢業(yè) 設(shè)計（ 論文 ） 18 圖 51 多軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖 注：被加工零件名稱：拖拉機后掛犁左支架。材料及硬度：鑄鋼， 156217HBS。 表 51 主軸外伸尺寸及切削 用量 : 軸 號 主軸外伸尺寸 切削用量 D(mm) L(mm) 工序內(nèi)容 n )min( 1??r )min( 1??mv )( 1??rmmf 4 50/36 115 鉆 孔 303 20 8 38/26 115 鉆 孔 328 18 167。 主軸的型式與直徑的確定 167。 主軸型式的確定 通用 鉆削類主軸按支承方式可分為三種： 1）滾錐軸承主軸：前 后支承均為圓錐滾子軸承。這種支承可承受 河南科技大學畢業(yè) 設(shè)計（ 論文 ） 19 較大的徑向力，且結(jié)構(gòu)簡單、裝配調(diào)整方便，廣泛用于擴、鏜、鉸孔 和攻螺紋等加工；當主軸進退兩個方向都有軸向切削力時常用此結(jié) 構(gòu)。 2） 滾珠軸承主軸：前支承為推力球軸承和向心球軸承、后支承 向 心球軸承或圓錐滾子軸承。因推力軸承設(shè)置在前端，能承受單方向的 軸向力，適用于鉆孔主軸。 3）滾針軸承主軸：前后支承均為無內(nèi)環(huán)滾針軸承和推力球軸承。 當主軸間距較小時采用。 主軸的型式和直徑，主要取決于工藝方法、刀具主軸聯(lián)接結(jié)構(gòu)、刀具的進給抗力和切削轉(zhuǎn)矩。本次設(shè)計 均 選用單列 圓錐滾子軸承主軸。 （詳見主軸箱裝配圖）。 167。 主軸直徑的確定 主軸直徑按加工示意圖所示主軸類型及外伸尺寸可初步確定， 傳動軸的直徑也可參考主軸直徑大小初步選定。 1）鉆 4 個 162。21 孔時： v=20m/min。 f=。 n=303r/min。 由加工要求知， HB=217. 根據(jù)計算公式： M= 則： M = 217 ≈ 3132 公斤 毫米， 根據(jù)《組合機床設(shè)計》表 510 可查， d=30mm, 主軸外伸直徑為： 50/36