【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 4mm,R=6mm,m=5mm,h=10mm,h1=12 mm,l=36 mm,f=2 mm,T=8 mm,C=2 mm,a0=45mm 鏜刀截面 BB=88(mmXmm) 主軸直徑 d=25(mm) 由式 d=B 4√(M/100) 查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》 p59 表 315 得 ,取系 B=。 夾具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算 原動(dòng)力計(jì)算 年生產(chǎn)率 30萬(wàn)件，一年 365天，每天 8小時(shí)工作，所以有 300000/365/8=60件每小時(shí)。由功率要求，查表選： 為保證加緊可靠，實(shí)際所需夾緊力數(shù)值為： Wk=WK 式中 Wk 為實(shí)際所需夾緊力（ N） W 為在一定條件下，由靜力平衡算出的理論夾緊力（ N） K 為安全系數(shù)。 查表 121:k0=， k1=， k2=， k3=， k4=， k5=， k6=； 安全系數(shù) k=k0k1k2k3k4k5k6得 根據(jù)規(guī)定，選取 。 . 削力為 F=392=392=17N 切削力矩為 Mp=1716=272Nmm 切削功率為 FV= ∵ Me=Wk【 r`tgρ1+rztg(α+ρ`2)】 /η0() 由表 1224 中，初選螺紋公稱直徑為 10(mm)的螺栓，查得其許用夾緊力為 3924(N )，加在螺母上的夾緊扭矩為 () ∴ Me=【 0+(1186。57`+9186。50`)】 /=() ∵ M10 的許用夾緊力 =3924＞ (N ) ∴M10 的螺栓滿足強(qiáng)度要求。 彈性?shī)A盤(pán)的設(shè)計(jì) 由機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)表 134 彈性盤(pán)自定心夾具的設(shè)計(jì)與計(jì)算 d=Dg（ mm） = D==151mm H== r1== r 2== h== 2c=WknH3k1/（ h3105） = 2s=2c+ p= Wk=KMp/(Nr )= 10. 薄壁盤(pán) 所需推 力 Q=4 πkcs103k3/(r2Hln （ r2/r1)) ，其中kc=1012 由表 137 的 k3=. 。 支架和底座設(shè)計(jì) 鏜模支架和底座均為鏜模主要零件。支架和底座要求剛性要好，變形要小。支架和底座典型結(jié)構(gòu)和尺寸見(jiàn)機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)，表 32。 . 圖 33 支架 表 32 支座尺寸表 圖 34 底座 底座厚度尺寸 H 與長(zhǎng)度尺寸之比為 H/l=1/5,筋厚一般取 1520mm，底座的壁厚 20mm 找正基面的平面度為 。底座為 45 號(hào)鋼，鑄造后時(shí)效處理，上表面采用鏜削，然后是 磨削，上裝支架等工具。 鏜套及襯套選用 型式 H B L S1,S2… a b c d e h k l 1 按工件中心高定 1/23/5H 1/31/2H 按工件中心據(jù)定 10 20 1525 3040 35 2030 2030 35 按鏜套標(biāo)準(zhǔn)定 D=35mm，上偏差 +，下偏差 0.， D=45mm，上偏差 ，下偏差 ，H=35mm ，l=6mm,D1=56mm,D2=54mm,h=15mm,m=23mm,m1=28mm,r=2,r1=33mm,r2=m,r3=11mm,r4=2mm,t= mm,a=1 mm,b=3 mm,c=1 mm,c1=2 mm 配用螺釘M10，使用過(guò)渡配合裝在鏜桿支架上，作用是，保證鏜桿的剛度， 確保鏜削時(shí)，鏜桿的中心和所加工的活塞孔在一條直線上，使之滿足加工的要求，另外也可以減少加工中的震動(dòng)，避免加工中造成的不必要的傷害等，保證機(jī)床和人身安全。 襯套選?。? ： 20 按 GB69965 ：滲碳深度 ， HRC5864. 的公差帶為 H6, 上偏差 +，下偏差為 0， l=， d=32H6 上偏差 +，下偏差 =35mm,D=38mm,c=而定，采用過(guò)渡配合，一方面方便拆裝，另外也便于保證同軸度，確保加工 的精確性。長(zhǎng)時(shí)間使用后，如果磨損等，可以根據(jù)需要更換。 扳手和螺栓的選用 螺栓選用 M16 的， 45 號(hào)鋼，使用 4 個(gè)，在彈性?shī)A具的四周均勻分布，普通螺栓，六角頭。螺栓長(zhǎng)度為 50mm，螺栓連接時(shí)，采用鉸削加工，配合時(shí)為過(guò)渡配合，作用力為剪切力和翻轉(zhuǎn)扭矩。 當(dāng)用扳手扳動(dòng) M10螺栓上的六角螺母時(shí)，查表 1225 得，柄長(zhǎng)度 L=120(mm),作用力為 45（ N） ∴ 用 M16 的螺栓，并用扳手長(zhǎng)度 L=120(mm)的扳手的方案符合要求。 機(jī)床的液壓系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì) 機(jī)床液壓滑臺(tái)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 工進(jìn)長(zhǎng) 度的確定： 工進(jìn)長(zhǎng)度 = 切入長(zhǎng)度 + 加工 孔長(zhǎng)度 +切出長(zhǎng)度 ，取切入長(zhǎng)度為7(mm)，加工孔長(zhǎng)度為 102(mm)， 切出長(zhǎng)度取 8(mm)。 ∴ 工進(jìn)長(zhǎng)度=7+102+8=117(mm)，快進(jìn)長(zhǎng)度，初定為 170(mm)。 快退長(zhǎng)度 =快進(jìn)長(zhǎng)度 +工進(jìn)長(zhǎng)度 =283+117=220(mm)， ∵ 滑臺(tái)式后帶 “A”表示滑座導(dǎo)軌為鑄鐵導(dǎo)軌。又 ∵ 球墨鑄鐵的密度為 7300kg/m3 ， ∴ 可根據(jù)滑座的外形尺寸和密度來(lái)估算其重力。 估算液壓滑臺(tái)的重力 N1=400200807300109=(N)估算主軸箱和動(dòng)力 源的重 N2=2004723887300109=2400(N )，即運(yùn)動(dòng)部件的重力 N= N1 +N2=800(N) ，取 N=2020(N)。 液壓滑臺(tái)液壓缸所受的外負(fù)載 F 包括三種類型： Fω 工作負(fù)載 Fω =3100(N) Fa運(yùn)動(dòng)部件速度變化時(shí)的慣性負(fù)載 Fa=G⊿v/g X⊿ t 一般取 ⊿t= （ s），F(xiàn)a=202012/(N) ， Ff導(dǎo)軌摩擦阻力負(fù)載，啟動(dòng)時(shí)為靜摩擦阻力，啟動(dòng)后為動(dòng)摩擦阻力 Ff=fG 在本設(shè)計(jì)中取靜摩擦系數(shù)為 ，動(dòng)摩擦 系數(shù)為。 ∴ Ffs=2020=360(N) Ffa=2020=200(N) ∴ 工作循環(huán)各階段的外負(fù)載為： 啟動(dòng)加速： F= Ffs +Fa = 360+=(N) 工進(jìn)： F= Ffa+ Fω =200+3100=3300(N) 快進(jìn)： F= Ffa=200(N) 快退： F= Ffa=200(N) 液壓滑臺(tái)系統(tǒng)工作原理 考慮到該機(jī)床在工作進(jìn)給時(shí)負(fù)載較大，速度較低。而在快進(jìn)，快退時(shí)負(fù)載較小，速度較高。從節(jié)省能量，減少發(fā)熱考慮，泵源系統(tǒng)宜選用變量泵供油。現(xiàn)采用限壓 式變量葉片泵。 在中小型專用機(jī)床的液壓系統(tǒng)中，進(jìn)給速度的控制一般采用節(jié)流閥或調(diào)速閥。根據(jù)鏜削類專用機(jī)床的特點(diǎn)，決定采用限壓式變量泵和調(diào)速閥組成的容積節(jié)流調(diào)速。這種調(diào)速回路具有效率高、發(fā)熱少和速度剛性好的特點(diǎn)。 本系統(tǒng)采用行程閥切換的速度換接回路，它的特點(diǎn)是可提高系統(tǒng)的換接平穩(wěn)性。 1）快進(jìn) 按下啟動(dòng)按鈕，電磁鐵 1YA 通電吸合控制油路有泵 16 經(jīng)電磁先導(dǎo)閥 13 的左位，單向閥 11，進(jìn)入液動(dòng)閥 14 的左端油腔，液動(dòng)閥 14左位接入系統(tǒng)。液動(dòng)閥 14 右端回油經(jīng)過(guò) 節(jié)流器和閥 13 回油箱。閥14 處于左位。主油路從泵 16—單向閥 15—液動(dòng)閥 14 左位 —行程閥 9（常態(tài)） —液壓缸左腔。回油路從液壓缸的右腔 —閥 14 的左位 —單向閥 3—閥 9—液壓缸的左腔。 2）工進(jìn) 壓下行程閥 9，則油路不能通過(guò)而只能通過(guò)調(diào)速閥 6，此時(shí)系統(tǒng)的壓力升高，壓力的升高使順序控制閥 2 打開(kāi)而且也會(huì)另限量葉片泵的流量減少，直到與經(jīng)過(guò)調(diào)速閥 6 流量相同為止。液壓的有杠腔的油液則通過(guò)液動(dòng)閥 14，經(jīng)順序閥 2 和背壓閥 1 回油路。（兩側(cè)的壓力差使單向閥 3 關(guān)閉） 3）死檔鐵停留： 滑臺(tái)工進(jìn)終了，滑臺(tái)體前端頂上固定在滑座體上的死檔 鐵，滑臺(tái)不能前進(jìn)，而而油路系統(tǒng)還在供油，迫使油缸大腔油壓升高，壓力繼電器 5 發(fā)出信號(hào)，使 2YA 通電， 1YA 斷電，實(shí)現(xiàn)滑臺(tái)快退。壓力繼電器 7 延時(shí)的過(guò)程就是滑臺(tái)在死擋鐵停留的時(shí)間。 4）滑臺(tái)快退及原位停止： 2YA 的通電使閥 14 接入系統(tǒng)，進(jìn)油路有泵 16—閥 15—液動(dòng)閥 14右路 —液壓缸右腔?；赜停阂簤焊椎淖笄?—單向閥 7—閥 14 右位 —回油缸。由于此時(shí)空載，系統(tǒng)的壓力很低，泵輸出的流量最大，滑臺(tái)快退。 當(dāng)滑臺(tái)快退到原位時(shí)，檔塊壓下原位的行程開(kāi)關(guān)，使電磁鐵都斷電，閥 13和 14 都處于中位，滑臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)。泵通過(guò)閥 14 的中位卸 荷。 定位液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 由液壓系統(tǒng)的溢流閥設(shè)定定位時(shí)的液壓缸作用力， N=5N。 Ff=Fg, 在本設(shè)計(jì)中取靜摩擦系數(shù)為 ，動(dòng)摩擦系數(shù)為 。 ∴ Ffs=10=(N) Ffa=10=1(N) 圖 35 液壓缸 端蓋要求：材料 35，技術(shù)條件；去尖角 145,熱處理，調(diào)質(zhì) HRC30—35，發(fā)藍(lán)，活塞要求 45Cr，技術(shù)條件熱處理，淬火發(fā)藍(lán)，使用 M12 的螺釘將端蓋與缸體連接，其中有彈簧保證活塞桿能順利的返回，比較方 便進(jìn)行定位作用，活塞桿連接定位銷，保證同軸要求，缸體要求與上述相同。 工作原理為是，當(dāng)快進(jìn)時(shí)液壓缸的伸出段將定位銷推入到一定的位置，保證了零件在夾具體上的位置精度，當(dāng)加緊完成后，液壓缸自動(dòng)的將定位銷從遠(yuǎn)位置縮回，準(zhǔn)備下一次的定位工作。 在彈性?shī)A具盤(pán)下的液壓定位裝置如下圖所示，它有溢流閥保證液壓力在定位時(shí)的恒定，以防止推力過(guò)大，將彈性家具盤(pán)頂壞，確保了工作的連續(xù)進(jìn)行和安全可靠，液壓缸將斜面推到固定的位置，斜快推動(dòng)頂桿，將夾具盤(pán)推變形，零件可以安全的放入，然后可以進(jìn)行所需的加工過(guò)程。 整個(gè)過(guò)程有快進(jìn)快退，和定壓 過(guò)程，快退時(shí)，斜快自動(dòng)沿槽型的面退回，準(zhǔn)備下一次的定位工作。液壓設(shè)備由手動(dòng)控制，方便可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用的空間較小，在不加工時(shí)液壓系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)到不伸長(zhǎng)的狀態(tài)，可以使家具體不會(huì)因變形而降低加緊的誤差。 圖 36 液壓系統(tǒng) 液壓系統(tǒng)的 計(jì)算和選擇液壓元件 1）工作壓力 P 的確定： 工作壓力 P 可根據(jù)負(fù)載大小及機(jī)器的類型來(lái)初步確定，現(xiàn)參閱《液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 p10 表 21 取液壓缸工作壓力為 4(Mpa)。 2）計(jì)算液壓缸內(nèi)徑 D 和活塞杠直徑 d： 按 HY20A 液壓滑臺(tái)的參數(shù)定 D/d 為 50/35 按最低工作速度驗(yàn)算液壓缸的最小穩(wěn)定速度。 由式 A ＞ (qm in/vmin)式中 A 為液壓缸節(jié)流腔的有效工作面積， qm in是由產(chǎn)品樣本查得 GE 系列調(diào)速閥 AQF3 E10B 的最小穩(wěn)定流量為50(mL/min)， vmin=4(cm/min)。 ∴ A＞ (qmin/vmin)=50/4=(cm2) 由于調(diào)速閥是安裝在油路上的，故液壓缸節(jié)流腔有效工作面積應(yīng)選液壓缸無(wú)杠腔的實(shí)際面積。 即 A=（ π/4） D2=（ π/4） 52 =(cm2 ) ∵ ＞ ∴ 液壓缸能選到所需流速。 3）計(jì)算在各工作階段液壓缸所需的流量： q 快進(jìn) =（ π/4） d2V 快進(jìn) =（ π/4） ()212=(L/min) q 工進(jìn) =（ π/4） D2 V 工進(jìn) =（ π/4） (5102 )2 1=2 (L/min) q 快退 =（ π/4） (D2－ d2 ) V 快退 =（ π/4） (－ ) =12(L/min) 用定量油泵供油，供油率一般為 Q=8l/min 左右，當(dāng)壓力達(dá)到預(yù)定需求壓力時(shí)，溢流閥就自動(dòng)卸荷。液壓系統(tǒng)計(jì)算 P3= p 選 2Mpa 則 p3=，回油腔作用力 p4=p4F= =104N。 活塞作用力 P=P1+ p2+p3+p5+p6=20+.++ p5+p2=21 N，活塞作用力 p 近似計(jì)算 p=P1/p2=22N，吸油管 d=，壓油管內(nèi)徑 d=，進(jìn)油管的壁厚 h=pd/2=2mm。 油缸計(jì)算 Q=D25V1/40 D=320/、 4=。 本設(shè)計(jì)為中壓系統(tǒng)。液壓油箱有效容量按泵的流量的 5~7 倍來(lái)確定。現(xiàn)選用容量為 160L 的油箱。 V 帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 已知電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y100L24，額定功率為（ 3kW），轉(zhuǎn)速 n1=1420（ r/min），傳動(dòng)比 i=。 確定切削功率 由機(jī)床零件設(shè)計(jì)手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，吳總澤 主 編。根據(jù)切削力 大小知，切削功率為 172516=6800w 查表 48 載荷變動(dòng)小，輕載荷啟動(dòng)，每天工作 8 小時(shí)知， ka=。 由機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)，表 147 知設(shè)計(jì)功率 pd=kap===。選定帶型，由機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)，圖 142， 3 及 144 選取 dd=90A 帶，傳動(dòng)比 i=n1/n2=3，小帶輪基準(zhǔn)直徑 140mm大帶輪基準(zhǔn)直徑 420mm。帶的速度 vmax=25—30m/s。選取 25m/s。 計(jì)算軸間距選取 V 帶 根據(jù) Pca、 n1，由圖 88 確定選用 SPZ 型窄 V 帶型。 軸間距 計(jì)算： A0=（ dd1+dd2） =a02(dd1+dd2) 在 392 和 1200 之間，選取 500mm。所取基準(zhǔn)長(zhǎng)度 ld0=2a0+(dd1+dd2)+（ dd2dd1） =100+280+4500=1000+280+=。 由機(jī)床零件設(shè)計(jì)手冊(cè)，表 143—表 145 鉆去 ld 得 1490mm。 A 型 v帶，由表 141 查得：