【文章內容簡介】 采用多軸加工的組合機床的切削用量和切削速度要低一些。根據現(xiàn)有組合機床使用情況，多軸加工的切削用量比通用機床單刀加工的切削用量約30%左右。1. 切削用量：用直徑D=12mm的高速鋼鉆頭鉆20mm深的孔，根據刀具直徑和工件，刀具材料，查閱 《組合機床設計簡明手冊》（以下簡稱 《簡明手冊》） P130表611 鉆孔切削用量得：加工鑄鐵材料切削速度為：v=16～24m/min；加工鑄鐵材料進給量為：f=～ mm/r；查閱 《簡明手冊》 ：v=18m/min，f=；由公式：v=πd n／1000得:主軸轉速n=。查閱 《簡明手冊》 P134表620 鉆孔切削力F，切削轉矩T，切削功率P計算公式如下： 式（21）T=10 式（22） 式（23） 式中：F—切削軸向力（N）；D—鉆頭直徑（mm）； f—每轉進給量（mm／r）；T—切削轉矩（）； P—切削功率（KW）；v—切削速度（m／min）； HB—零件的布氏硬度值，通常給出一個范圍。對于公式（21）~（23）取最大值，硬度HB 157 ~ 236。由公式21得：總軸向力：由公式23得： == 查[簡明手冊]表539：本機床左右多軸箱均采用1TD32Ⅱ型動力箱（=1430r/min。電動機選Y100L—4型，功率為3KW）。2. 滑臺每分鐘進給量的計算由《簡明手冊》 式中：n—主軸轉速（r／min）f—主軸進給量（mm／r）—滑臺每分鐘進給量（mm／min）3. 主軸直徑的確定由《簡明手冊》表34 軸能承受的扭矩計算： 式(24) 可算出本設計中攻螺紋主軸的大致直徑式中：d——主軸直徑（mm） T——轉矩（Nm） B——系數，B與扭矩角[φ]有關，當為剛性主軸時，B=。 加工鑄鐵時T=10D，由于本設計中D=12mm，f=，HB=178,所以轉矩T=，主軸直徑d=21mm 查[簡明手冊]表34?。褐鬏S直徑d=25mm。 第3章 組合鉆床總體設計組合機床總體設計，就是針對具體的被加工零件，在選定的工藝和結構方案的基礎上，進行方案圖紙設計。這些圖紙包括：被加工零件工序圖，加工示意圖，機床聯(lián)系尺寸圖。被加工零件工序圖是根據制定的工藝方案，表示所設計的組合機床上完成的工藝內容，加工部位的尺寸，精度，表面粗糙度及技術要求，加工用的定位基準，加緊部位以及被加工零件材料，硬度和在本機床加工前的加工余量等情況的圖樣，是組合機床設計的具體依據，也是制造使用時調整機床，檢查精度的重要技術文件。零件工序圖應包括下列內容：1． 在圖紙上應表示出被加工零件的形狀和輪廓尺寸及與本機床設計有關的部位的結構形狀及尺寸。尤其是當需要設置中間導向套時，應表示出零件內部的肋、壁布置及有關結構的形狀及尺寸，以便檢查工件，夾具，刀具是否發(fā)生干涉。2． 在圖上應表示出加工用定位基準，夾緊部位及夾壓方向，以便依次進行定位支撐，限位，夾緊，導向裝置的設計。3． 在圖上應表示出加工表面的尺寸，精度，表面粗糙度，形狀位置尺寸精度及技術要求（包括對上道工序的要求及本機床保證的部分）。4． 圖中還應注明被加工零件的名稱，編號，硬度，材料，重量以及被加工部位的余量等。 繪制被加工零件工序圖的注意事項：（1） 為了使被加工零件工序圖清晰明了，一定要突出該機床的加工內容。繪制時，應按一定比例，選擇足夠視圖及剖視，突出加工部位（用粗實線），并把零件輪廓及與機床，夾具設計有關的部位（用細實線）表示清楚。凡本道工序保證的尺寸，角度等均應在尺寸數值下方畫粗實線標記，另外還要用專門符號表示出加工用定位基準夾壓位置，方向以及輔助支撐。（2） 加工部位的位置尺寸應由定位基準注起。為方便加工及檢查，尺寸應采用直角坐標系標注，而不采用極坐標系標注。（3） 應注明零件加工對機床提出的某些特殊要求。被加工零件工序圖如31圖所示圖31 減速器底座加工工序圖 加工示意圖 加工示意圖的畫法及注意事項加工示意圖是表達工藝方案具體內容的機床工藝方案圖。是設計刀具，輔具，夾具，多軸箱和液壓，電氣系統(tǒng)以及選擇動力部件，繪制機床總聯(lián)系尺寸圖的主要依據。在繪制加工示意圖時應注意：加工示意圖繪制成展開圖。按比例用細實線畫出工件外形。加工部位、加工表面畫粗實線。必須使工件和加工方位與機床布局相吻合。為簡化設計,同一多軸箱上結構尺寸完全相同的主軸只畫一根,但必須在主軸上標注與工件孔號相對應的軸號。一般主軸的分布不受真實距離的限制。當主軸彼此間很近或需設置結構尺寸較大的導向裝置時,必須以實際中心距嚴格按比例畫,以便檢查相鄰主軸、刀具、輔具、導向等是否相互干涉。主軸應從多軸箱端面畫起；刀具畫加工終了位置。采用標準通用結構時只畫外輪廓,但須加注規(guī)格代號。加工示意圖的繪制為夾具力的計算和夾具體各部分尺寸的確定提供了基礎。，工具，導向裝置并標注其相關位置及尺寸1． 刀具選擇刀具選擇要考慮工件加工尺寸精度，表面粗糙度，切屑的排除及生產率要求等因素。一般孔加工刀具其直徑選擇應與加工部位尺寸，精度相適應，其長度要保證加工終了時，刀具螺旋槽尾端與導向外套端面有一定距離（一般30~50mm）。查《鉆削、擴削、絞削加工》莫氏錐柄麻花鉆的直徑系列由D=12mm選取麻花鉆類型為錐柄麻花鉆，參數如下：L=189mm l=101 mm頂角2φ=度 后角α=度螺旋角β=度 錐度號為2圖32刀具示意圖2． 接桿選擇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3－3 可調連接桿由《簡明手冊》表36知，主軸外伸尺寸L=115mm。查《簡明手冊》表81可得，接桿參數：A型：D=28 mm，1=40mm， =28mm；L1=42mm，L2=51mm。連接桿上的尺寸d與主軸外伸長度的內孔D配合，因此，根據接桿直徑d選擇刀具接桿參數如表3－1所示：表3－1刀具接桿參數表d(h6)d1(h6)d2d3Ll1l3螺母厚度28Tr282莫氏2號28955142123． 導向選擇選用可換鉆套圖34可換鉆套可換鉆套尺寸：導向長度L1=16mm，選取鉆套用A型襯套：導向至工作端面鉆鑄件時14mm。動力部件的工作循環(huán)是指：加工時動力部件從原始位置開始運動到加工終了位置又返回原始位置的動作過程。一般包括快速引進，工作進給，快速退回等動作。有時還有中間停止，多次往復進給，跳躍進給，死擋鐵停留等特殊要求，這是根據具體的加工工藝需要確定的。圖35工作行程示意圖（1） 快速進給長度應等于工件加工部位長度與刀具切入長度和切出長度之和，切入長度應根據工件端面的誤差情況在510mm之間選擇。（2） 快速退回長度等于快速引進與工作進給長度之和。快速進給是指動力部件把多軸箱連同刀具從原始位置送進到工作進給開始位置，其長度尺寸如下：工作進給長度： ：工作進給長度 ：切入長度 ：加工長度 ：切出長度=5+20+5=30mm 切入長度一般為5~10mm，取5mm，切出長度為0。快速引進長度：快速引進是指動力部件把刀具送到工作進給位置，其長度由具體情況確定。本工序選取快速引進長度為75mm。動力部件總行程：動力部件總行程為快退行程和前后備量之和?？傂谐虨?00mm前備量為30mm，后備量為240mm。工作循環(huán)圖如下：圖36工作循環(huán)圖 (1) 加工示意圖上應有足夠的聯(lián)系尺寸，并標注恰當。尤其是從多軸箱端面到刀尖的軸向尺寸應齊全，以備檢查行程和調整機床使用。圖上應標注各主軸的切削用量及必要說明。(2) 加工示意圖應按加工終了狀態(tài)繪制。(3) 加工示意圖上應有表示加工過程的工作循環(huán)圖及各行程長度。加工示意圖如下圖所示：圖37 加工示意圖 機床尺寸聯(lián)系總圖一臺組合機床主要由滑臺、鉆削頭、夾具、多軸箱、動力箱、立柱、立柱底座、中間底座、側底座以及控制部件和輔助部件等組成。其中夾具和多軸箱是按加工對象設計的專用部件，其余均為通用部件，且專用部件中的絕大多數零件（約70%—90%）也是通用零件。加工時，刀具由電動機通過動力箱、多軸箱驅動做旋轉主體運動并通過各自的滑臺帶動做直線進給運動。機床尺寸聯(lián)系總圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據，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構而繪制的。是用來表示機床的配置型式，主要構成級各部件安裝位置，相互聯(lián)系，運動關系和操作方位的總體布局圖。機床尺寸聯(lián)系總圖表示的內容：(1) 表示機床的配置形式和總布局。(2) 完整齊全的反映各部件之間的主要裝配關系和尺寸聯(lián)系、專用部件的主要輪廓尺寸、運動部件的運動極限位置及滑臺工作循環(huán)總的工作行程和前后備量尺寸。(3) 標注主要通用部件的規(guī)格代號和電動機型號、功率及轉速，并標出機床分組編號及組件名稱，全部組件應包括機床全部通用及專用零部件。(4) 標明機床驗收標準及安裝規(guī)程。組合機床的動力部件是配置組合機床的基礎。它主要包括用以實現(xiàn)刀具主軸旋轉主運動的動力箱，各種工藝切削用頭及實現(xiàn)進給運動的動力滑臺。影響動力部件選擇的主要因素為：（1） 切削功率（2） 進給力（3） 進給速度（4） 行程（5） 多軸箱輪廓尺寸（6） 動力滑臺的精度和導軌材料具體動力部件的選擇：1． 選擇動力箱多軸箱的動力計算： 式中——各主軸所需的軸向切削力，單位為N =6F=6=11571N多軸箱所需要的功率計算：多軸箱的動力計算包括多軸箱所需要的功率和進給力兩項。多軸箱所需要的功率計算公式： 式中