【文章內(nèi)容簡介】 度。 6. 組合機床的通用部件可以組織專門 的 工廠集中生產(chǎn) ， 這樣 就 可以采用專用高效設(shè)備進行加工，有利于提高通用部件的性能，降低 其 制造成本。 組合機床雖然有很多優(yōu)點，但也還 是 有 以下 缺點： 1．組合機床的可變性 比 萬能機床低，重新改裝時有 10~20%的零件不能重復使用，而且 在 改裝時 ， 勞動量比較大。 2．組合機床的通用部件不是為 了 某一種機床 刻意 設(shè)計的，而是具有較廣的適應(yīng)性。這樣就使組合機床的結(jié)構(gòu) 比 專用機床稍微復雜些。 組合機床的組成和分類 組合機床 的通用部件分大型和小型兩大類。 大型通用部件是指電機功率 為 ~30 千瓦的動力部件及其配套部件 ， 這類動力部件多為箱體移動的結(jié)構(gòu)形式。 小型通用部件是指電機功率 為 ~ 千瓦的動力部件及其配套部件 ， 這類動力部件多為套筒移動的結(jié)構(gòu)形式。 用大型通用部件組成的機床 被 稱為大型組合機床， 而 用小型通用部件組成的機床 就被稱為小型組合機床。 組合機床除 了 分為大型和小型 之 外，按配置形式又 可以 分為單工位和多工位機床兩大類。單工位機床 又可以分為 單面、雙面、三面和四面幾種，多工位機床則有移動工作臺式、回轉(zhuǎn)工作臺式、中央立柱 式和回轉(zhuǎn)鼓輪式等配置型式。 單工位組合機床通常是用于加工一個或兩個工件，特別適用于 對 大中型箱體件 進行 加工。 根據(jù)該變速箱是典型箱體零件，且被加工孔的位置處于箱體兩側(cè)，應(yīng)采用單工位的雙面機床，又 因為 被加工孔的中心線與定 位 基準平行，而且被加工工件的長度較長，因此本次設(shè)計采用的就是這類機床中的臥式雙面組合鏜床。 多工位組合機床 是 按工件能夠變 位 來配置的，工件的變位 分為 手動和機動 兩種 方式。這類機床工序集中程度高，如回轉(zhuǎn)多工位機床的輔助時間和機動時間相重合，生產(chǎn)效率高，適用于大批量生產(chǎn)、需要多部位加工的中小 型 零件。 通用部件的分類及簡介 1. 動力部件 動力部件是通用部件中最基本的部件，第一種動力部件包括動力箱和完成各種專能工藝的切削頭，如銑削頭，鏜削頭等 ； 第二種是傳遞進給運動的部件，包括有液壓滑臺和機械滑臺 ； 第三種是轉(zhuǎn)塔動力部件，包括多軸轉(zhuǎn)塔頭和單軸轉(zhuǎn)塔頭。 2. 輸送部件 要用作夾具和工件的移動和轉(zhuǎn)位，如移動工作臺 、 回轉(zhuǎn)工作臺 、 回轉(zhuǎn)鼓輪 等 。 3. 支撐部件 它 是組合機床的基礎(chǔ)部件，包括中間底座、側(cè)底座、立柱、立柱底座等。 全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 4. 控制部件 控制部件是控制組合機床按規(guī) 定程序運動的一些部件，包括電器元件、液壓元件及操作臺。 5. 輔助部件 包括液壓與潤滑裝置、氣動或液壓夾具裝置和機械板等。 組合機床的工藝范圍及發(fā)展方向 在組合機床上可以完成鉆孔、擴孔、鉸孔、攻絲、鏜孔、鏜孔車斷面、車削等工序，還可以進行尺寸檢驗 和 簡單的裝配工序。往往一臺 組合 機床就能同時完成上述工序。但就大多數(shù)組合機床來說，目前主要 是 用來完成鉆孔、擴孔、鉸孔、攻絲、鏜孔及銑削等工序。完成這些工序，在工廠常常 是 用大量的立鉆、鏜床、萬能銑床，占用很大的廠房面積和很多 的人工 。而采用組合機床，由 于 其 采用多軸多面加工，就能大大地縮小占地面積，成倍甚至 幾十倍 地 提高勞動生產(chǎn) 效率 。 近幾年來 由于 組合機床在汽車、拖拉機、柴油機、電機、儀器儀表、自行車、閥門、礦山機械、冶金、航空、紡織機械及軍工等部門已獲得廣泛的使用，一些中小批量生產(chǎn)部門也開始推廣使用。在光輝的二十一世紀，組合機床及其自動線將獲得更加迅速的發(fā)展。其發(fā)展方向為 [1]： 1. 提高生產(chǎn)率 目前組合機床及其自動線的生產(chǎn)效率不斷提高，循環(huán)時間一般是 1~2 分鐘，有的是10~30 秒。提高生產(chǎn)率的主要方法是改善機床布局，增加同時工作的刀具， 減少加工余量，提高切削用量，提高工作可靠性以及縮短輔助時間等。為了減少自動線的停車損失，提高自動線的柔性，采用電子計算機進行自動線的管理。 2. 擴大工藝范圍 現(xiàn)在組合機床及其自動線一般已不是完成一個工件的某幾道工序，而常常是用于完成工件的全部加工工序。除完成平面銑削、鉆孔、擴孔、攻絲、鏜孔外，現(xiàn)在已擴展到能完成車削、仿行車削、磨削、精鏜以及非切削加工（如檢查、自動裝配、清洗、試驗等）工序。 3. 提高加工精度 現(xiàn)在在組合機床及其自動線上納入了很多精加工工序， 如進行 1 級孔的精鏜，保證孔的加 工位置精度在 毫米。為了使自動線能穩(wěn)定地保證加工精度，已廣泛采用自動測量和刀具自動補償技術(shù)，做到調(diào)刀不停車。 4. 提高自動化程度 重點是解決工件夾壓自動化和裝卸自動化。 1） 提高組合機床及其自動線的可調(diào)性 為了提高中小批生產(chǎn)的一些箱體件的生產(chǎn)效率，進幾年來發(fā)展了可調(diào)的多工序多刀具的組合機床及其自動線，它們大多采用數(shù)字程序控制。 2） 創(chuàng)造超小型組合機床 這種組合機床多由超小型氣動液壓動力頭配置而成，體積小，效率高，并能達到高的加工精度。 全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 3） 發(fā)展專能組合機床及自動線 這種機床不需要每次按具體加工隊形進行專門設(shè)計，而是可以作為通用品種進行成批生產(chǎn)，用戶根據(jù)自己加工產(chǎn)品的需要，配上刀具及工藝裝備，即可組成加工一定對象的高校機床。 今后，隨著科學技術(shù)的不斷進步，組合機床技術(shù)將獲得更廣泛、更快的發(fā)展。 全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 2 組合機床總體設(shè)計 組合機床的設(shè)計，目前基本上有兩種情況 [2]： 第 一，是根據(jù)具體加工對象的具體情況進行專門的設(shè)計，這是當前最普遍的做法。 第 二， 是 隨著組合機床在我國機 械行業(yè)的廣泛使用，廣大工人總結(jié)自己生產(chǎn)和使用組合機床的經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)組合機床不僅在其組成部件方面有共性，可設(shè)計成通用部件，而且一些行業(yè)在完成一定工業(yè)范圍的組合機床是 具有很大 相似 度 的，有可能設(shè)計為通用的組合機床，這種機床 被 稱為 “專能組合機床 ”。這種專能組合機床不需要每次按具體加工對象進行專門 的 設(shè)計和生產(chǎn)，可以設(shè)計為通用 配件 ，組織成批生產(chǎn)，然后按被加工零件的具體需要，配以簡單的夾具及刀具，即可組成加工一定 要求 對象的高效設(shè)備。 零件圖分析 對零件圖進行分析可以熟悉產(chǎn)品的性能及用途 、 工作條件 等 ，從而 成為 各項 技術(shù)要求制定的依據(jù)，找出主要的技術(shù)要求和關(guān)鍵技術(shù)問題。 這次設(shè)計要加工的零件是變速箱箱體。 零件的結(jié)構(gòu)特點及功用 變速箱是汽車、拖拉機 等 傳動系統(tǒng)的主要部件，而變速箱箱體是變速箱的主要零件 ，它的主要作用是支承各種傳動軸，是典型的箱體類零件。 如圖所示為汽車變速箱體零件圖，前端面上 Φ110H7/Φ100H7 同軸孔為 輸入、輸出軸軸孔 ,Ф62/Ф90 同軸孔為中間軸軸孔 ,后端面上 Φ30孔為倒擋齒輪軸軸孔。 圖 變速箱零件圖 全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 變速箱的主要技術(shù)要求 軸承孔是用來安裝軸 承的 ,所以其尺寸誤差和幾何形狀誤差會使軸承與孔的配合不良 ,軸承孔的尺寸公差等級為 IT7,軸承孔的幾何形狀精度除作特殊規(guī)定外 ,一般都在尺寸公差范圍內(nèi)。 變速箱上軸承孔的中心線間的平行度與齒輪傳動精度及齒寬等因素有關(guān) ,其誤差大小直接影響齒輪嚙合質(zhì)量和變速箱的正常工作 ,太大時會出現(xiàn)噪音 ,沖擊振動以及齒輪壽命下降 等現(xiàn)象 ,變速箱體的孔的中心線平行度公差等到級為 IT6IT7。 變速箱體上軸承孔的中心距公差由齒輪傳動中心距標準公差所決定 ,公差大小會引起齒輪側(cè)隙過大或做無側(cè)隙的嚙合 ,甚至會 出現(xiàn) 咬死 現(xiàn)象 。 同一軸線上各孔的同軸度誤差及軸承孔中心線對所在面的垂直度誤差 ,會 使軸與軸承裝到箱體上產(chǎn)生歪斜 ,使軸產(chǎn)生軸向竄動和徑向跳動 ,使輸出軸上的齒輪與后橋內(nèi)的驅(qū)動齒輪不能很好的嚙合 ,同時也使溫度升高 ,加劇軸承的磨損 ,變速箱體上孔與面的垂直度公差等級一般取 IT8。 變速箱體上主要表面的粗糙度 :軸承孔及變速桿為 Ra=，上、前、后平面為Ra=。 變速箱的體的材料和毛坯 由于箱體結(jié)構(gòu)復雜 ,故通常采用鑄鐵鑄造 .變速箱體材料為 HT200,其上主要支承孔在鑄造時鑄出。 組合機床工藝方案的制定 制定組合機床工藝方案是設(shè)計組合機床最重要的步驟之一。工藝方案制定的正確與否 、合理與否 ，將決定機床能否達到 “重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、效率高、質(zhì)量好 ”的要求 [3]。 為了使機床方案制定的合理、先進，必須密切聯(lián)系實際，總結(jié)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，全面了解被加工零件的加工情況和影響機床方案制定的因素。 影響機床工藝方案制定的主要因素有： 1) 加工的工序和加工精度的要求 被加工零件需要在組合機床上完成的工序和加工精度，是制定機床工藝方案的主要依據(jù)。制定工藝方案時，首先需要全面分 析工件的加工精度及技術(shù)要求，了解現(xiàn)場加工工藝及保證精度的有效措施。圖示變速箱加工的工序是對雙面共 6 個孔的加工，精度要求兩對孔公共軸線的不同軸度小于 ，軸線與軸線間的平行度不低于 。 2） 被加工零件的特點 如被加工零件的材料及硬度、加工部位的結(jié)構(gòu)形式、工件的剛性、工藝基面等，對于機床工藝方案的制定都有重要的影響。該變速箱是典型箱體類零件，材料 HT200。在加工雙面孔之前，工件需經(jīng)過銑工藝基準面、銑端面、加工定位孔等。因工件有無適當?shù)墓に嚮嬉彩枪に嚪桨钢朴喌闹匾蛩亍? 3） 工件的生產(chǎn)方式 被加工零件的生產(chǎn)批量的大小，對機床工藝方案的制定也有影響。對大批量生產(chǎn)的箱體零件，工序安排上，一般趨于分散。而且其粗加工、半精加工及精加工也分別在不同機全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 床上進行。這樣，機床雖然多一些，但由于生產(chǎn)批量很大，從提高生產(chǎn)率、穩(wěn)定地保證加工精度的角度來說仍然是合理的。 工藝基面的分析 選擇工藝基面和夾壓部位是制定工藝方案極其重要的問題。工藝基面選擇的正確，將能實現(xiàn)最大限度的工序集中，從而減少機床臺數(shù)，也是保證加工精度的重要條件。結(jié)合該變速箱的結(jié)構(gòu)特點及箱體零件在組合機床上典 型的定位方式，采用 “一面兩銷 ”定位。 “一面兩銷 ”的定位方法有如下特點 [3]： “一面兩銷 ”的定位方法很簡便的消除工件的六個自由度，使工件獲得 穩(wěn)定的固定位置。 1. “一面兩銷 ”的定位方法，有同時加工五個面的可能。既能高度的集中加工工序，又有利于提高各面上孔的位置精度。 2. “一面兩銷 ”的定位方法可以作為從粗加工到精加工的全部工序加工的基準，使整個工藝過程實現(xiàn)基準統(tǒng)一。 3. “一面兩銷 ”的定位方法使夾緊方便，夾緊機構(gòu)簡單。容易使夾緊力對準支承，消除夾緊力引起工件變形對加工精度的影響。 4. “一面兩銷 ”的定位方法易于實現(xiàn)自動 化定位，并有利于防止切屑落入基面。 在選擇工藝基面的同時要相應(yīng)的決定夾壓位置。因為它對定位的可靠，工件的穩(wěn)定以及保證加工精度都有直接的影響。確定夾壓位置時應(yīng)注意如下的問題： 1. 保證工件夾壓后定位穩(wěn)定。組合機床是按集中工序組成的。常常是多軸、多面同時加工，切削負荷重。為了使工件在加工過程中不產(chǎn)生位移和振動，必須將工件牢固的夾住，并具有足夠的夾壓剛度。 2. 夾壓點應(yīng)避免放在工件加工部位的上方，力求使其靠近箱體的筋或壁，以減少夾壓變形而影響加工精度。 3. 對剛性差的工件，力求使夾壓點對著定位支承點。 加工工藝的 分析 分析被加工零件的工藝，亦是制定工藝方案極其重要的問題，我們要認真地分析被加工零件加工工藝的需要和組合機床完成工藝的可能，正確的確定組合機床的加工方案。 當被加工孔直徑在 φ40mm 以上時，組合機床上多采用鏜削方法加工。但當被加工孔較短，直徑雖在 φ40mm以下，甚至直徑為 φ10mm左右的孔，亦可采用鏜削的方法加工。 組合機床上鏜孔可達 IT6~IT7 級精度，表面粗糙度在 左右，孔間的位置精度可達~ , 若用一根鏜桿鏜削幾層同心孔系時，孔的不同軸度可以保證在~ 范圍內(nèi)，若分別由兩根鏜桿從兩端加工時，孔的不同軸度可以達到~。 組合機床鏜孔分別采用導向加工和不導向的剛性主軸兩種加工。大直徑深孔，多采用剛性主軸加工。一些中等直徑單層或多層孔，一般都采用導向加工。該變速箱鏜組合機床就是采用的導向加工，同時考慮到粗鏜孔的過程中，切削量大，震動影響大，勢必影響鏜孔的位置精度和同軸度，滿足不了零件的技術(shù)要求和加工精度，因此才用 “內(nèi)滾式 ”導向或浮動卡頭，以提高和保證加工質(zhì)量。 全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 加工余量的確定 為了使加工過程能正常地進行，可靠的保證加工精度， 還必須合理的確定工序間的余量。組合機床上進行孔加工及制訂工藝方案