【文章內(nèi)容簡介】 2　方案的選擇與論證本課題所要加工的工件為1110活塞銷孔，其毛坯為鑄件，材料為鋁合金。其加工工藝要求如表1所示。表1 加工工藝要求銷孔直徑尺寸銷孔直徑尺寸公差銷孔直徑尺寸公差等級圓度平行度36mmIT5銷孔軸線直線度銷孔軸線對于裙部軸線的垂直度銷孔軸線對裙部軸線的對稱度銷孔表面粗糙度Ra100:　方案的確定目前情況下，活塞銷孔精鏜床常采用如下方案。方案選用通用部件鏜削頭、液壓滑臺、側(cè)底座，配以專用夾具等基礎(chǔ)部件組成單面臥式組合鏜床，鏜桿與主軸采用剛性連接；方案選用通用部件液壓滑臺、側(cè)底座，配以專用剛性鏜削頭、專用夾具等基礎(chǔ)部件組成單面臥式組合鏜床，鏜桿與主軸采用剛性連接；方案選用通用部件液壓滑臺、側(cè)底座，配以主軸箱、專用夾具等基礎(chǔ)部件組成單面臥式組合鏜床，鏜桿與主軸采用浮動卡頭連接。 方案的分析與選擇方案1中的鏜削頭結(jié)構(gòu)緊湊，通用性強(qiáng)，但是它的精度只能達(dá)到7級，而活塞銷孔的加工要求是5級，不能滿足要求。方案2中的剛性鏜削頭，剛度高，承載能力大，有利于保證機(jī)床的工作精度，鏜桿和主軸采用剛性連接，不用鏜套，使夾具的結(jié)構(gòu)更緊湊，但是通用性不強(qiáng)。方案3中采用浮動鏜刀，需要前后導(dǎo)向鏜桿加工，增加了機(jī)床的復(fù)雜性，且鏜套易磨損，影響機(jī)床精度。綜上所述，我選用方案2。3　外觀圖的設(shè)計外觀圖又叫機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，它是用來表示機(jī)床的配置形式、機(jī)床各部件之間相對位置關(guān)系和運動關(guān)系的總體布局圖[9]。它是進(jìn)行主軸箱、夾具等專用部件設(shè)計的重要依據(jù)。1110活塞銷孔精鏜床外觀圖的設(shè)計主要包括機(jī)床的配置和布局、動力部件的選用、主要聯(lián)系尺寸及工作行程的確定等?！C(jī)床布局形式的確定 由于活塞銷孔是活塞與連桿結(jié)合的裝配基準(zhǔn)，又是活塞主要部位加工用的定位基準(zhǔn)，活塞的加工精度在很大程度上取決于其定位銷孔的精度，因此活塞銷孔的加工一直是關(guān)鍵工序。機(jī)床的結(jié)構(gòu)布局形式有立式、臥式等，立式機(jī)床在加工中易產(chǎn)生振動，影響定位銷孔的加工精度，臥式機(jī)床重心低，可以減小加工的振動，有利于提高定位銷孔的加工精度，因此在本次設(shè)計中我選用了臥式布局形式，其布局如圖1所示。 圖1 機(jī)床布局 1電動機(jī)；2主軸箱；3鏜削頭；4滑臺；5側(cè)底座；6中間底座；7夾具　動力部件的選擇首先要確定切削用量。合理選擇切削用量是保證生產(chǎn)線加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要因素之一，同時也是計算切削力、切削功率和加工時間的必要數(shù)據(jù)，是設(shè)計機(jī)床、夾具、刀具的依據(jù)。根據(jù)工件的材料鋁合金及加工要求，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》知刀具材料為金剛石，背吃刀量mm。由《機(jī)械加工工藝師手冊》確定切削用量如表2所示。表2 切削用量/ (m/min)/(mm/r)mm300　鏜削頭的確定首先對主電動機(jī)進(jìn)行選擇。由《機(jī)械加工工藝師手冊》知主切削力為N 式（31） 式中修正系數(shù)。切削功率 式（32） 當(dāng)機(jī)床結(jié)構(gòu)未確定時，主電動機(jī)功率可用下式粗略估算： Kw 式（33）主運動為回轉(zhuǎn)運動時，通常,。查表得[4]，電動機(jī)選用。它的技術(shù)參數(shù)如下：，轉(zhuǎn)速為710r/min。常用的鏜削頭有 TA系列和1TA系列，本設(shè)計選用1TA系列鏜削頭。—83（等效于國際標(biāo)準(zhǔn)ISO3590—1976）在TA系列的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來的。本系列鏜削頭與滑臺配套組成組合鏜床，可進(jìn)行單軸粗精鏜孔。根據(jù)所選用的電動機(jī)的功率和活塞銷孔的加工質(zhì)量要求選擇精密級的，同時由于此機(jī)床是單面、單軸臥式的鏜床，要盡量保證結(jié)構(gòu)緊湊，因此選用1TA25M型號的就夠用。由于齒輪傳動有如下特點：效率高、機(jī)構(gòu)緊湊、工作可靠、壽命長 、傳動比穩(wěn)定等，因此選擇齒輪傳動即1NGb型。其主要聯(lián)系尺寸如表3和圖2所示。表3 鏜削頭的主要聯(lián)系尺寸 (單位 mm)型號傳動裝置1IT25M1NGb252001702263201251554010023652921310012 圖2 鏜削頭但1TA25M鏜削頭的加工精度為7級，達(dá)不到課題中活塞銷孔的5級精度加工要求。因此在采用1TA25M的外形、尺寸和電動機(jī)的基礎(chǔ)上設(shè)計出能達(dá)到加工要求的專用剛性鏜削頭。 　滑臺的選擇通常，根據(jù)滑臺的驅(qū)動方式、所需進(jìn)給力、進(jìn)給速度、最大行程和加工精度等因素來選用合適的滑臺。 由于鏜削頭用了1IT25M的尺寸參數(shù)，一般滑臺和鏜削頭要配套使用，也要選擇“1”字開頭25型的標(biāo)準(zhǔn)件?；_驅(qū)動方式的確定滑臺的驅(qū)動方式分為液壓驅(qū)動和機(jī)械驅(qū)動。機(jī)械滑臺只能有級調(diào)速，變速比較麻煩，一般沒有可靠的過載保護(hù)，快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)，轉(zhuǎn)換位置精度較低。而液壓滑臺在相當(dāng)大的范圍內(nèi)進(jìn)給量可以實現(xiàn)無級調(diào)速，可以獲得較大的進(jìn)給力，零件磨損小，使用壽命長，過載保護(hù)簡單可靠，由行程調(diào)速閥來控制滑臺的快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)，轉(zhuǎn)換精度高，工作可靠。鑒于此，本設(shè)計選用液壓滑臺。符合要求的液壓滑臺有1HY系列和1HYT系列的。（等效ISO25621873）標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)設(shè)計的具有國際八十年代先進(jìn)水平的新型產(chǎn)品。它可與1HJT系列機(jī)械滑臺、NC1HJT系列交流伺服數(shù)控機(jī)械滑臺跨系列通用。其結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、剛性好、精度高、性能可靠、外型美觀、配置靈活、通用發(fā)化程度高、用途廣泛等。因此，選用1HYT25型的液壓滑臺?；_精度和導(dǎo)軌形式的選擇1HYT系列滑臺分為普通、精密（M）、高精密（G）三種精度等級，根據(jù)活塞銷孔的加工精度要求，我選用了1HYT25G型的液壓滑臺[10]。滑臺導(dǎo)軌的形式選為一山形導(dǎo)軌和一矩形導(dǎo)軌，依靠山型導(dǎo)軌的兩傾斜面進(jìn)行導(dǎo)向。這種導(dǎo)軌的導(dǎo)向性好，剛度高，制造方便，適用于臥式組合機(jī)床[4]。另外型式中帶A的為鑄鐵導(dǎo)軌，帶B的為鑲鋼導(dǎo)軌。鑲鋼導(dǎo)軌是將淬硬的碳素鋼或合金鋼導(dǎo)軌，分段地鑲裝在鑄鐵或鋼制的床身上，具有較高的耐磨性。所以選擇1HYT25G –B型的?；_行程的選擇滑臺的行程除保證足夠的工作行程外，還應(yīng)留有前備量和后備量。前備量的作用是使鏜削頭有一定的向前移動的余地，以彌補(bǔ)機(jī)床的制造誤差以及刀具磨損后能向前調(diào)整，前備量一般大于10~20mm，本滑臺的前備量是20mm。后備量的作用是使鏜削頭有一定的向后移動的余地，以方便裝卸刀具，后備量一般不小于40~50mm，或不少于刀具尾柄插刀具接桿錐孔內(nèi)的長度。所以滑臺總行程應(yīng)大于工作行程、前備量、后備量之和。由于設(shè)計中活塞銷孔的長度為104mm，因此液壓滑臺的行程選用I型mm的即可。綜上所述，我選用了1HYT25GIB型的液壓滑臺。其主要聯(lián)系尺寸如表4和圖3所示。表4 液壓滑臺主要聯(lián)系尺寸 （單位mm）型號型式C1HYT25GIB25050025079012530025080M12 圖3 液壓滑臺它的主要技術(shù)參數(shù)如表5所示。表5 液壓滑臺主要技術(shù)參數(shù)臺面寬度臺面長度行程最大推進(jìn)力工作進(jìn)給速度快行程速度250mm500mm250mm8000N32~800mm/min12m/min最大推進(jìn)力、工作進(jìn)給速度的校核進(jìn)給力 kNkN 式（34）所以,最大推進(jìn)力符合要求。進(jìn)給速度因此工進(jìn)速度也符合要求。側(cè)底座與滑臺是配套使用的，選用 1CC25MI型號的?！≈饕?lián)系尺寸的選擇　裝料高度的選擇裝料高度指工件安裝基面至機(jī)床底面的垂直距離。組合機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)中，推薦裝料高度為1060mm，但根據(jù)具體情況，如車間運送工件的滾道高度、多軸箱最低主軸高度等因素，在mm范圍內(nèi)選取[11]。本設(shè)計取裝料高度為907mm?！A具輪廓尺寸的選擇工件的尺寸和形狀是確定夾具體底座尺寸的基本依據(jù)。確定夾具底座長度尺寸時應(yīng)考慮工件的定位、夾緊裝置的需求空間，并應(yīng)滿足排屑和安裝的需求。夾具體底座高度應(yīng)根據(jù)裝料高度、夾具大小和中間底座高度而定，并充分考慮中間底座剛度，以便于布置定位機(jī)構(gòu)和設(shè)置夾緊機(jī)構(gòu)，便于排屑為原則。在滿足以上要求的情況下使夾具體整體結(jié)構(gòu)盡量要緊湊。綜合以上考慮，本設(shè)計中夾具體底座的寬度、長度尺寸分別選為270mm和500mm?！≈虚g底座輪廓尺寸的確定中間底座的輪廓尺寸要滿足夾具在其上面聯(lián)接安裝的需要。中間底座的尺寸根據(jù)所選動力部件（鏜削頭、滑臺