【文章內(nèi)容簡介】 在保證加工精度的情況下，提高生產(chǎn)效率減輕工人勞動量，而工件也是大批量生產(chǎn)，由于夾具在本設計中沒有考慮，因此在設計時就認為人工夾緊。 確定組合機床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案 (1)被加工零件的加工精度 被加工零件需要在組合機床上完成的加工工序及應保證的加工精度，是制造機床方案 的主要依據(jù)。氣缸體 的加工孔的精度要求不高，可采用鉆孔組合機床， 工件各孔間的位置精度為 ,它的位置精度要求不是很高，安排加工時可以在下一個安裝工位上對所有孔進行最終精加工。為了加工出表面粗糙度為 。采取提高機床原始制造精度和工件定位基準精度并減少夾壓變形等措施就可以了。為此，機床通常采用尾置式齒輪動力裝置，進給采用液壓系統(tǒng)，人工夾緊。 (2) 被加工零件的特點 這主要指零件的材料、硬度加工部位的結(jié)構(gòu)形狀，工件剛度定位基準面的特點，它們對機床工藝方案制度有著重要的影響。此氣缸體的材料是HT200、 硬度 HB190~24孔在頂面呈不規(guī)則分布，孔的直徑為Φ 7。采用多孔同步加工，零件的剛度足夠，工件受力不大，振動，及發(fā)熱變形對工件影響可以不計。 (3) 零件的生產(chǎn)批量 零件的生產(chǎn)批量是決定采用單工位、多工位、自動線或按中小批量生產(chǎn)特點設計組合機床的重要因素。按設計要求生產(chǎn)綱領為年生產(chǎn)量為 4萬件，從工件外形及輪廓尺寸，為了減少加工時間，采用多軸頭，為了減少機床臺數(shù)，此工序盡量在一臺機床上完成，以提高利用率。 (4) 機床使用條件 使用組合機床對對車間布置情況、工序間的聯(lián)系、使用廠的技術能力和自然條件等一定的要求。在根據(jù)使用戶實際情況來選擇什么樣的組合機床。 綜合以上所述：通過對缸體零件的結(jié)構(gòu)特點、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技術要求、定位、夾緊方式、工藝方法，并定出影響機床的總體布局和技術性能等方面的考慮，最終決定設計六軸頭多工位同步組合機床。 確定切削用量及選擇刀具 確定工序間余量 為使加工過程順利進行并穩(wěn)定的保證加工精度，必須合理地確定工序余量。生產(chǎn)中常用查表給出的組合機床對孔加工的工序余量，由于在本鉆床上鉆孔后重新安裝或在其他多工位機床上加工下道工序，應適當 加大余量，以消除轉(zhuǎn)、定位誤差的影響。直接加工Φ 7的孔， 直徑上工序間余量～ 1mm。 選擇切削用量 確定了在組合機床上完成的工藝內(nèi)容了，就可以著手選擇切削用量了。因為所設計的組合機床為多軸同步加工在大多數(shù)情況下，所選切削用量，根據(jù)經(jīng)驗比一般通用機床單刀加工低 30%左右．多軸主軸箱上所有刀具共用一個進給系統(tǒng)，通常為標準動力滑臺，工作時，要求所有刀具的每分鐘進給量相同，且等于動力滑臺的每分鐘進給量（ mm/min）應是適合有刀具的平均值。因此，同一主軸箱上的刀具主軸可設計成不同轉(zhuǎn)速和不同的每轉(zhuǎn)進給 量（ mm/r）與其適應。以滿足不同直徑的加需要，即： 1n 178。 1f =2n 178。 2f =? = in 178。 if = fv 式中： 1n 、 2n 、 ? in —— 各主軸轉(zhuǎn)速（ r/min） 1f 、 2f 、 ? if —— 各主軸進給量 （ mm/r） fv —— 動力滑臺每分鐘進給量（ mm/min） 由于氣缸體頂面孔的加工精度、工件材料、工作條件、技術要求都是相同的。按照經(jīng)濟地選擇滿足加工要求的原則，采用查表的方法查得： M8螺紋底孔的 鉆頭直徑 D=7mm,鑄鐵 HB190～ 24進給量 f=、切削速度 v=11m/min。 確定切削力、切削扭矩、切削功率 根據(jù)選定的切削用量（主要指切削速度 v及進給量 f）確定切削力，作為選擇動力部件（滑臺）及夾具設計的依據(jù)；確定切削扭矩， 用以確定主軸及其它傳動件（齒輪，傳動軸等）的尺寸；確定切削功率，用以選擇主傳動電動（一般指動力箱）功率，通過查表計算如下： 布氏硬度： HB =HBmax－ 31 (HBmax－ HBmin) =247－ 31 (247－ 190) =228 切削力： F =26D =26179。 7179。 179。 = 切削扭矩： T =10 =10179。 179。 179。 =178。 mm 切削功率： P = D9740Tv ? = 179。 10/(9740 179。179。 7) = 式中 ： HB—— 布氏硬度 F—— 切削力 （ N） D—— 鉆頭直徑（ mm） f—— 每轉(zhuǎn)進給量（ mm/r） T—— 切削扭矩 (N178。 mm) V—— 切削速度 （ m/min） P—— 切削功率 (kw) 選擇刀具結(jié)構(gòu) 氣缸體的布氏硬度在 HB190~247，孔徑 D為 7mm，刀具的材料選擇高速鋼鉆頭，為了使工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、刃磨簡單，選擇標準 Φ 7的麻花鉆?？准庸さ毒叩拈L度應保證加工終了時刀具螺旋槽尾端與導向套之間有30~50mm的距離，以便排出切屑和刀具磨損后有一定的向前的調(diào)整量。 鉆孔組合機床總設計“三圖一卡”的編制 前面對六軸頭多工位同步鉆床工藝方案及配置型式、結(jié)構(gòu)方案確定的有關問題，它是鉆床總體設計的重要內(nèi)容。下面就以鉆床加工缸體總體設計的另一個問題，既總體設計方案的圖紙表達形式 —— “三圖一卡”設計，其內(nèi)容包 括： 繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸圖、編制生產(chǎn)率卡。 被加工零件工序圖 被加工零件工序圖的作用及內(nèi)容 被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示一臺組合機床完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術要求，加工用的定位基準、夾具部位及被加工零件的材料、硬度、重量和在本道工序加工前毛坯或成品狀況的圖紙，它不能用用戶提供的圖紙代替，而是在原零件圖基礎上，突出本機床的加工的內(nèi)容，加上必要的說明繪制成的。它是組合機床設計的主要依據(jù)，也是制造、使用、檢驗和調(diào)整機床的 重要技術文件。離合器壓盤用 鉆孔組合機床 的被加工零件工序圖如圖 1所示。 圖上主要內(nèi)容： (1)被加工零件的形狀，主要外廓尺寸和本機床要加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形位精度等技術要求，以及對上道工序的技術要求等。 (2)本工序所選定的定位基準、夾緊部位及夾緊方向。 (3)加工時如需要中間向?qū)?，應表示出工件與中間向?qū)в嘘P部位結(jié)構(gòu)和尺寸，以便檢查工件、夾具、刀具之間是否相互干涉。 (4)被加工零件的名稱、編號、材料、硬度及被加工部位的加上余量等。 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，一定要圖出被本機床的加工內(nèi)容。繪制時，應按一定的比例，選擇足夠的視圖及剖視圖，突出加工部位（用粗實線），并把零件輪廓及與機床、夾具設計有關部位（用細實線）表清楚，凡本道工序保證的尺寸、角度等，均應在尺寸數(shù)值下方面用粗實線標記。如圖 B1 中 4－Φ 11 加工用定位基準，機械夾壓位置及方向，輔助支承均須用規(guī)定的符號表示出來。 1911 9 7 177。0 . 2 327612847 76 F G268 2 177。0 . 1 7 56 Φ 6 . 7 深1 5A AAA156176。205312191 圖 B1 被加工零件工序圖 附注 ： ： 氣缸體 ； ：灰鑄鐵 HT200 HB190~247； (2)加工部位的位置尺寸應由定位基準注起，為便于加工及檢查，尺寸應采用直角坐標系標出，而不采用極坐標，但有時因所選定位基準與設計基準不重合，則須對加工部位要求位置尺寸精度進行分析換算。 加工示意圖 加工示意圖的作用和內(nèi)容 加工示意圖是被加工零件工藝方案在圖樣上的反映，表示被加工零件在機床上的加工過程，刀具的布置以及工件、夾具、刀具的相對位置關系，機床的工作行程及工作循環(huán)等，是刀具、夾具、多軸箱、電氣和液壓系統(tǒng)設計選擇動力部件的主要依據(jù)，是整臺組合機床布局形式的原始要求， 也是調(diào)整機床和刀具所必需的重要文件。圖 B2 為缸體上頂面鉆孔組合機床加工示意圖。 在圖上應標注的內(nèi)容： (1)機床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程。 (2)工件、夾具、刀具及多軸箱端面之間的距離等。 (3)主軸的結(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、導向裝置的結(jié)構(gòu)尺寸；刀具與導向置的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式，刀具應按加工終了位置繪制。 鉆=500/=10/=/=50/T 06 35 0 1錐柄長麻花鉆快退69快進42工進27 圖 B2 加工示意圖 繪制加工示意圖之前的有關計算 (1)刀具的選擇 刀具選 擇考慮加工尺寸精度、表面粗糙度、切削的排除及生產(chǎn)率要求等因素。刀具的選擇前已述及，此處就不在追述了。 (2)導向套的選擇 在組合機床上加工孔，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向。因此正確選擇導向裝置的類型，合理確定其尺寸、精度，是設計組合機床的重要內(nèi)容，也是繪制加工示意圖時必須解決的內(nèi)容。 選擇導向類型 根據(jù)刀具導向部分直徑和刀具導向的線速度，選擇固定式導向。 導向套的參數(shù) 根據(jù)刀具的直徑選擇固定導向裝置，如圖 B3所示： 圖 B3 固定導向裝置 固定導向裝置的標準尺寸如下表： 表 B1 固定導向裝置的標準尺 d D D1 D2 L l1 m R d1 d2 l0 7 12 18 22 25 28 8 10 M6 16 10 固定裝置的配合如下表： 表 B2 固定裝置的配合 導向 類別 工藝 方法 D D D1 刀具導向 部分外徑 固定 導向 鉆孔 G7（或 F8） 67gH 7k6H g6 固定導向裝置的布置如圖 B4 所示 導向裝置的布置如表 2－ 3 所示： 表 B3 導向裝置的參數(shù) (mm) 尺寸 項目 l1 l2 l3 與直徑 d的關系 (1～ )d 加工鑄鐵 d d/3+(3～ 8) 計算值 20 7 5 圖 4. 固定導向裝置的布置 (3)初定主軸類型、尺寸、外伸長度 因為軸的材料為 40Cr，剪切彈性模量 G=,剛性主軸取ψ＝ 1／ 4（ 0）／ m,所以 B取 ,根據(jù)剛性條件計算主軸的直徑為： d? B4T =179。 = 式中： d—— 軸 直徑（ mm） T—— 軸所承受的轉(zhuǎn)矩（ N178。 mm） B—— 系數(shù) 本設計中Φ 7 主軸直徑取 d=20mm,主軸外伸長度為： L=115mm， D/1d 為