【文章內(nèi)容簡介】 度。 6. 組合機(jī)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(jìn)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(jī)床雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但也還 是 有 以下 缺點(diǎn)： 1．組合機(jī)床的可變性 比 萬能機(jī)床低，重新改裝時(shí)有 10~20%的零件不能重復(fù)使用，而且 在 改裝時(shí) ， 勞動(dòng)量比較大。 2．組合機(jī)床的通用部件不是為 了 某一種機(jī)床 刻意 設(shè)計(jì)的，而是具有較廣的適應(yīng)性。這樣就使組合機(jī)床的結(jié)構(gòu) 比 專用機(jī)床稍微復(fù)雜些。 組合機(jī)床的組成和分類 組合機(jī)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(jī)功率 為 ~30 千瓦的動(dòng)力部件及其配套部件 ， 這類動(dòng)力部件多為箱體移動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式。 小型通用部件是指電機(jī)功率 為 ~ 千瓦的動(dòng)力部件及其配套部件 ， 這類動(dòng)力部件多為套筒移動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式。 用大型通用部件組成的機(jī)床 被 稱為大型組合機(jī)床， 而 用小型通用部件組成的機(jī)床 就被稱為小型組合機(jī)床。 組合機(jī)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(jī)床兩大類。單工位機(jī)床 又可以分為 單面、雙面、三面和四面幾種，多工位機(jī)床則有移動(dòng)工作臺(tái)式、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)式、中央立柱 式和回轉(zhuǎn)鼓輪式等配置型式。 單工位組合機(jī)床通常是用于加工一個(gè)或兩個(gè)工件，特別適用于 對(duì) 大中型箱體件 進(jìn)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(jī)床，又 因?yàn)?被加工孔的中心線與定 位 基準(zhǔn)平行，而且被加工工件的長度較長，因此本次設(shè)計(jì)采用的就是這類機(jī)床中的臥式雙面組合鏜床。 多工位組合機(jī)床 是 按工件能夠變 位 來配置的，工件的變位 分為 手動(dòng)和機(jī)動(dòng) 兩種 方式。這類機(jī)床工序集中程度高，如回轉(zhuǎn)多工位機(jī)床的輔助時(shí)間和機(jī)動(dòng)時(shí)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(dòng)力部件 動(dòng)力部件是通用部件中最基本的部件，第一種動(dòng)力部件包括動(dòng)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(jìn)給運(yùn)動(dòng)的部件，包括有液壓滑臺(tái)和機(jī)械滑臺(tái) ； 第三種是轉(zhuǎn)塔動(dòng)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(dòng)和轉(zhuǎn)位，如移動(dòng)工作臺(tái) 、 回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 、 回轉(zhuǎn)鼓輪 等 。 3. 支撐部件 它 是組合機(jī)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(jì)（圖紙）請(qǐng)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(jī)床按規(guī) 定程序運(yùn)動(dòng)的一些部件，包括電器元件、液壓元件及操作臺(tái)。 5. 輔助部件 包括液壓與潤滑裝置、氣動(dòng)或液壓夾具裝置和機(jī)械板等。 組合機(jī)床的工藝范圍及發(fā)展方向 在組合機(jī)床上可以完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、攻絲、鏜孔、鏜孔車斷面、車削等工序，還可以進(jìn)行尺寸檢驗(yàn) 和 簡單的裝配工序。往往一臺(tái) 組合 機(jī)床就能同時(shí)完成上述工序。但就大多數(shù)組合機(jī)床來說，目前主要 是 用來完成鉆孔、擴(kuò)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(jī)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(dòng)生產(chǎn) 效率 。 近幾年來 由于 組合機(jī)床在汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)、電機(jī)、儀器儀表、自行車、閥門、礦山機(jī)械、冶金、航空、紡織機(jī)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(jì)，組合機(jī)床及其自動(dòng)線將獲得更加迅速的發(fā)展。其發(fā)展方向?yàn)?[1]： 1. 提高生產(chǎn)率 目前組合機(jī)床及其自動(dòng)線的生產(chǎn)效率不斷提高，循環(huán)時(shí)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(jī)床布局，增加同時(shí)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(shí)間等。為了減少自動(dòng)線的停車損失，提高自動(dòng)線的柔性，采用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)線的管理。 2. 擴(kuò)大工藝范圍 現(xiàn)在組合機(jī)床及其自動(dòng)線一般已不是完成一個(gè)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(kuò)孔、攻絲、鏜孔外，現(xiàn)在已擴(kuò)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(dòng)裝配、清洗、試驗(yàn)等）工序。 3. 提高加工精度 現(xiàn)在在組合機(jī)床及其自動(dòng)線上納入了很多精加工工序， 如進(jìn)行 1 級(jí)孔的精鏜，保證孔的加 工位置精度在 毫米。為了使自動(dòng)線能穩(wěn)定地保證加工精度，已廣泛采用自動(dòng)測(cè)量和刀具自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)，做到調(diào)刀不停車。 4. 提高自動(dòng)化程度 重點(diǎn)是解決工件夾壓自動(dòng)化和裝卸自動(dòng)化。 1） 提高組合機(jī)床及其自動(dòng)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(jìn)幾年來發(fā)展了可調(diào)的多工序多刀具的組合機(jī)床及其自動(dòng)線，它們大多采用數(shù)字程序控制。 2） 創(chuàng)造超小型組合機(jī)床 這種組合機(jī)床多由超小型氣動(dòng)液壓動(dòng)力頭配置而成，體積小，效率高，并能達(dá)到高的加工精度。 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 3） 發(fā)展專能組合機(jī)床及自動(dòng)線 這種機(jī)床不需要每次按具體加工隊(duì)形進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，而是可以作為通用品種進(jìn)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(duì)象的高校機(jī)床。 今后，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，組合機(jī)床技術(shù)將獲得更廣泛、更快的發(fā)展。 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 2 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 組合機(jī)床的設(shè)計(jì)，目前基本上有兩種情況 [2]： 第 一，是根據(jù)具體加工對(duì)象的具體情況進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)，這是當(dāng)前最普遍的做法。 第 二， 是 隨著組合機(jī)床在我國機(jī) 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(jī)床的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)組合機(jī)床不僅在其組成部件方面有共性，可設(shè)計(jì)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(jī)床是 具有很大 相似 度 的，有可能設(shè)計(jì)為通用的組合機(jī)床，這種機(jī)床 被 稱為 “專能組合機(jī)床 ”。這種專能組合機(jī)床不需要每次按具體加工對(duì)象進(jìn)行專門 的 設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，可以設(shè)計(jì)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(duì)象的高效設(shè)備。 零件圖分析 對(duì)零件圖進(jìn)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(xiàng) 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(jì)要加工的零件是變速箱箱體。 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功用 變速箱是汽車、拖拉機(jī) 等 傳動(dòng)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(dòng)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(jì)（圖紙）請(qǐng)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(huì)使軸承與孔的配合不良 ,軸承孔的尺寸公差等級(jí)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(dòng)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(shí)會(huì)出現(xiàn)噪音 ,沖擊振動(dòng)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(jí)為 IT6IT7。 變速箱體上軸承孔的中心距公差由齒輪傳動(dòng)中心距標(biāo)準(zhǔn)公差所決定 ,公差大小會(huì)引起齒輪側(cè)隙過大或做無側(cè)隙的嚙合 ,甚至?xí)?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(duì)所在面的垂直度誤差 ,會(huì) 使軸與軸承裝到箱體上產(chǎn)生歪斜 ,使軸產(chǎn)生軸向竄動(dòng)和徑向跳動(dòng) ,使輸出軸上的齒輪與后橋內(nèi)的驅(qū)動(dòng)齒輪不能很好的嚙合 ,同時(shí)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(jí)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(fù)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(shí)鑄出。 組合機(jī)床工藝方案的制定 制定組合機(jī)床工藝方案是設(shè)計(jì)組合機(jī)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(jī)床能否達(dá)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(jī)床方案制定的合理、先進(jìn)，必須密切聯(lián)系實(shí)際，總結(jié)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，全面了解被加工零件的加工情況和影響機(jī)床方案制定的因素。 影響機(jī)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(jī)床上完成的工序和加工精度，是制定機(jī)床工藝方案的主要依據(jù)。制定工藝方案時(shí)，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(chǎng)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(duì)雙面共 6 個(gè)孔的加工，精度要求兩對(duì)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(diǎn) 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(duì)于機(jī)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(zhǔn)面、銑端面、加工定位孔等。因工件有無適當(dāng)?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(duì)機(jī)床工藝方案的制定也有影響。對(duì)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(jī)全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 床上進(jìn)行。這樣，機(jī)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(shí)現(xiàn)最大限度的工序集中，從而減少機(jī)床臺(tái)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(diǎn)及箱體零件在組合機(jī)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(diǎn) [3]： “一面兩銷 ”的定位方法很簡便的消除工件的六個(gè)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(shí)加工五個(gè)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(zhǔn)，使整個(gè)工藝過程實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一。 3. “一面兩銷 ”的定位方法使夾緊方便，夾緊機(jī)構(gòu)簡單。容易使夾緊力對(duì)準(zhǔn)支承，消除夾緊力引起工件變形對(duì)加工精度的影響。 4. “一面兩銷 ”的定位方法易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 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(shí)要相應(yīng)的決定夾壓位置。因?yàn)樗鼘?duì)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(shí)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(jī)床是按集中工序組成的。常常是多軸、多面同時(shí)加工，切削負(fù)荷重。為了使工件在加工過程中不產(chǎn)生位移和振動(dòng)，必須將工件牢固的夾住，并具有足夠的夾壓剛度。 2. 夾壓點(diǎn)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(duì)剛性差的工件，力求使夾壓點(diǎn)對(duì)著定位支承點(diǎn)。 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(rèn)真地分析被加工零件加工工藝的需要和組合機(jī)床完成工藝的可能，正確的確定組合機(jī)床的加工方案。 當(dāng)被加工孔直徑在 φ40mm 以上時(shí)，組合機(jī)床上多采用鏜削方法加工。但當(dāng)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(jī)床上鏜孔可達(dá) IT6~IT7 級(jí)精度，表面粗糙度在 左右，孔間的位置精度可達(dá)~ , 若用一根鏜桿鏜削幾層同心孔系時(shí)，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(shí)，孔的不同軸度可以達(dá)到~。 組合機(jī)床鏜孔分別采用導(dǎo)向加工和不導(dǎo)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(dǎo)向加工。該變速箱鏜組合機(jī)床就是采用的導(dǎo)向加工，同時(shí)考慮到粗鏜孔的過程中，切削量大，震動(dòng)影響大，勢(shì)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(dǎo)向或浮動(dòng)卡頭，以提高和保證加工質(zhì)量。 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)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(jìn)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(jī)床上進(jìn)行孔加工及制訂工藝方案