【文章內(nèi)容簡介】 1：以頂面為粗基準 ,粗銑底面 2：以底面定位，粗銑頂面 3: 以頂面定位，半精銑底面 4: 鉆對角 2248。11通孔 5: 鉸對角 2248。11通孔 6: 粗銑左右面 江蘇大學京江學院畢業(yè)設(shè)計 6 7: 粗銑前后面 8: 粗鏜 248。76孔 9: 粗鏜 2248。65孔 10: 粗鏜 M37沉頭孔 11: 以底面定位，半精銑頂面 12：精銑左右面 13：精銑前后面 14：以頂面定位，精 銑底面 15：鉆底面另外兩個 248。11通孔 16：鉸底面另外兩個 248。11通孔 17：鉆 8M87H螺紋底孔 18：鉆 8M67H螺紋底孔 19：鉆 6M87H深 15 螺紋底孔 20：攻 8M87H螺紋 21：攻 8M67H螺紋 22：攻 6M87H深 15 螺紋 23：攻 M37螺紋 24：鉆 Z3/8錐孔 25：攻 Z3/8錐孔 26：精鏜 248。76H8孔 27：精鏜 2248。65H7孔 28：去毛刺 29：零件終檢 工作圖設(shè)計 首先，在選定工藝方案并確定機床配置形式、結(jié)構(gòu)方案基礎(chǔ)上，進行方案圖紙的設(shè)計。這些圖子包括：被加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計算卡，統(tǒng)稱“三圖一卡”設(shè)計。并初定出主軸箱輪廓尺寸，才能確定機床各部件間的相互關(guān)系。 然后，整理機床有關(guān)部件與主要零件的設(shè)計計算書，編制各類零件明細表，編寫機床說明書等技術(shù)文件。 最后，對有關(guān)圖紙進行工藝審查和標準化審查。 江蘇大學京江學院畢業(yè)設(shè)計 7 江蘇大學京江學院畢業(yè)設(shè)計 8 第 2 章 汽缸體左右端面鉆孔組合機床的總體設(shè)計 組合機床總體方案的制定 制定加工工藝方案 零件加工工藝將決定組合機床的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、總體布局和夾具結(jié)構(gòu)等。所以，在制定工 藝方案時，必須計算分析被加工零件圖，并深入現(xiàn)場了解零件的形狀、大小、材料、硬度、剛度，加工部位的結(jié)構(gòu)特點加工精度，表面粗糙度，以及定位，夾緊方法，工藝過程，所采用的刀具及切削用量，生產(chǎn)率要求，現(xiàn)場所采用的環(huán)境和條件等等。并收集國內(nèi)外有關(guān)技術(shù)資料，制定出合理的工藝方案。 根據(jù)被加工零件（汽缸體左右端面）的零件圖（圖 ），加工四個螺紋孔的工藝過程如下： （ 1） 加工孔的主要技術(shù)要求。 4個螺紋孔的直徑均為 Φ 8， 孔的位置度公差為 ， 工件材料為 HT200， HB190247， 要求生產(chǎn)綱領(lǐng)為（考慮廢 品及備品率）年產(chǎn)量 4萬件，單班制生產(chǎn)。 （ 2） 工藝分析 加工該螺紋孔時，孔的位置度公差為 ， 根據(jù)組合機床用的工藝方法及能達到的精度，可采用如下的加工方案： 、頂面，然后在其上按照要求加工兩個直徑為 Φ11mm的通孔，進而為加工螺紋孔做下基礎(chǔ) ； 、后面，然后在其上按照要求加工四個直徑為 Φ ； Φ ，其中選擇 Φ 8mm，加工余量為 。 其中右端蓋螺紋孔加工同理可得，在此不在贅 述。 （ 3） 定位基準及夾緊點的選擇 江蘇大學京江學院畢業(yè)設(shè)計 9 加工此零件上的螺紋孔，以底面的兩個長條形板限制 X 、 Y? 和 Z 三個自由度，位于頂面上的長心軸起到了很好的定位作用，限制了 Y 和 Z ，一共限制了 5個自由度 。其中夾具上的整套螺母起到了很好的夾緊作用。這樣就保證了工件在加工過程中完全定位，滿足了要求。 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，由于工件是大批量生產(chǎn)，夾具在本設(shè)計中沒有考慮，因此在設(shè)計時就認為是人工夾緊。 確定組合機床的配置形式及結(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(yīng)保證的加工精度，是制造機床方案的主要依據(jù)。汽缸體螺紋孔的精度要求不高，可采用鉆孔攻絲組合機床。為了加工出表面粗糙度為 的 螺紋 孔，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)，被加工零件圖如圖 。 圖 被加工零件圖 （ 2） 被加工零件的特點 江蘇大學京江學院畢業(yè)設(shè)計 10 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。此汽缸體端蓋的材料是 HT200、硬度HB190～ 24孔的直徑為 Φ 8。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。 一般來說，孔中心線與定位基準面平行且需由一面或幾面加工的箱體宜用臥式機床，立式機床適宜加工定基準面是水平的且被加工孔與基準面垂直的工件，而不適宜加工安裝不方便或高度較大的細長工件。對大型箱體件采用單工位機床加工較適宜，而中小型零件則多采用多工位機床加工。 此零件的加工特點是中心線與定位基準平面是垂直的，并且定位基準面是水平的，工件較小，其孔分布較密集，多軸箱體積較大，所以分一次鉆孔，選擇立式鉆床。 （ 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(shè)計組合機床的重要因素。按設(shè)計要求生產(chǎn)綱領(lǐng)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 根據(jù)使用組合機床對車間布置情況、工序間的聯(lián)系、技術(shù)能力和自然條件等的要求來選擇適合的組合機床。 綜合以上所述：通過對汽缸體端蓋零件的結(jié)構(gòu)特點、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技術(shù)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(shù)性能等方面的考慮，最終決定設(shè)計四軸頭多工位同步立式鉆床。 確定切削用量及刀具選擇 確定加工工序間余量 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，以消除轉(zhuǎn)、定位誤差的影響。 Φ 8mm的孔在鉆孔時，直徑上工序間余量均為 。 江蘇大學京江學院畢業(yè)設(shè)計 11 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(shè)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(yīng)是適合應(yīng)有刀具的平均值。因此，同一主軸箱上的刀具主軸可設(shè)計成同轉(zhuǎn)速和同的每轉(zhuǎn)進給量（ mm/r）與其適應(yīng)。以滿足直徑的加需要，即： 1 1 2 2 ... i i fn f n f n f v? ? ? ? （ ） 式中： n1 、 n2 、 ? ni —— 各主軸轉(zhuǎn)速（ r/min） ； 12, ,... if f f —— 各主軸進給量（ mm/r）； vf —— 動力滑臺每分鐘進給量（ mm/min）。 由于 汽缸體端面 鉆孔的加工精度、工件材料、工作條件、技術(shù)要求等，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：孔鉆頭直徑 D=7mm，進給量f=、切削速度 v=10m/min。 確定切削力、切削力矩及切削功率 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）；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： 切削力： F =26D （ ） =26 7 = N 切削扭矩： T =10 （ ） =10 = mm 切削功率： P = /9740Tv D? （ ） = 10/(9740 7) 江蘇大學京江學院畢業(yè)設(shè)計 12 = 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 (N mm)； V—— 切削速度 （ m/min）； P—— 切削功率 (kw)。 汽缸體端蓋的布氏硬度在 HB190247，孔徑 D 為 7mm 刀具的材料選擇高速鋼鉆頭（ W18Cr4V） ，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。孔加工刀具的長度應(yīng)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。 本章小結(jié) 本章主要對組合機床作了總體設(shè)計，主要包括組合機床方案的制定（制定工藝方案、確定組合機床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案）；切削用量的計算及刀具的選擇（確定工序間余量、選擇切削用量、確定切削力、切削力矩及切削功率以及刀具結(jié)構(gòu)的選擇）。通過以上設(shè)計，進而為組合機床的設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。 江蘇大學京江學院畢業(yè)設(shè)計 13 第 3 章 端面鉆孔組合機床總設(shè)計“三圖一卡”的編制 總 體設(shè)計方案的圖紙表達形式 —— “三圖一卡”設(shè)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 加工零件工序圖的繪制 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，表示一臺組合機床或自動生產(chǎn)線完成的工藝內(nèi)容，加工部位尺寸、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半成品情況的圖紙。它不能用用戶提供的產(chǎn)品圖紙代替，而須在原零件圖基礎(chǔ)上，突出本機床或自動線的加工內(nèi)容，加上必要的說明而繪制的。它是組合機床設(shè)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(shù)文件。如圖 為汽缸體左端面 鉆孔組合機床 的被加工零件工序 圖，圖上主要內(nèi)容包括： 江蘇大學京江學院畢業(yè)設(shè)計 14 圖 零件加工工序圖 （ 1） 被加工零件的形狀和輪廓尺寸及與本機床設(shè)計有關(guān)的部位的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸。尤其是當須要設(shè)置中間導向套時，應(yīng)表示出零件內(nèi)部的肋、壁布置及有關(guān)結(jié)構(gòu)的形狀及尺寸，一遍檢查工件、夾具、刀具是否發(fā)生干涉。 （ 2）本工序所選定的定位基準、夾緊部位及夾緊方向。以便依次進行夾具的定位支承、限位、夾緊、導向裝置的設(shè)計。 （ 3）本道工序加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形狀位置尺寸精度及技術(shù)要求，還包括本道工序?qū)η暗拦ば蛱岢龅囊蟆? （ 4）必要的文字說明，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，一定要突出本機床的加工內(nèi)容。繪制時，應(yīng)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），并把零件輪江蘇大學京江學院畢業(yè)設(shè)計 15 廓及與機床、夾具設(shè)計有關(guān)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(yīng)在尺寸數(shù)值下方用粗實線標記。 （ 2）加工部位的位置尺寸應(yīng)由定位基準注起，為便于加工及檢查，尺寸應(yīng)采用直角坐標系標注，而不采用極坐標系。但有時因所選定位基準與設(shè)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。 （ 3）應(yīng)注明零件加工對機床提出的某些特殊要求。如對多層壁同軸線等直直徑孔加工，若要求孔表面不留退刀痕跡，則圖紙上應(yīng)標明要求“機床主軸定位，工件讓刀”。 加工示意圖的繪制 加工示意圖的作用和內(nèi)容 零件加工的工藝方案要 通過加工示意圖反映出來。加工示意圖表示被加工零件在機床上的加工過程，刀具、輔具的布置狀況以及工件、夾具、刀具等機床各部件的相對位置關(guān)系，機床的工作行程及工作循環(huán)等。因此，加工示意圖是組合機床設(shè)計的主要圖紙之一，在總體設(shè)計中占據(jù)重要地位。它是刀具、輔具、夾具、多軸箱、電氣和液壓系統(tǒng)設(shè)計及通用部件選擇的主要原始資料，也是整臺組合機床布局形式和性能的原始要求，同時還是調(diào)整機床、刀具及試車的必需重要文件。圖 為汽缸體端面鉆孔的加工示意圖。