【文章內(nèi)容簡介】 臺工作原理是滑板在床身上做縱向運(yùn)動，因其絲杠傳動，再加上變速箱的作用?？色@得快慢等多種運(yùn)行速度。 機(jī)械滑臺用以實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動，可臥式也可立式使用，在機(jī)械滑臺上安裝動力箱（裝上多軸箱）鉆削頭、鏜削頭、銑削頭、鏜孔車端面頭等各種部件，用以完成鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、锪窩、刮端面、倒角、車端面、銑削及攻絲等工序，亦可在其上安裝工件組成輸送運(yùn)動實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)。 主軸部件主軸部件又稱單軸頭或工藝切削頭，其端部安裝刀具，尾部連接傳動裝置，即可進(jìn)行切削。如進(jìn)行銑削、鏜削、鉆削及攻螺紋等單軸加工工序。每種主軸部件均采用剛性主軸結(jié)構(gòu)。在加工時(shí)，刀具一般不要導(dǎo)向裝置，加工精度主要由主軸部件本身及滑臺的精度來保證。主軸部件與相應(yīng)規(guī)格的主運(yùn)動傳動裝置配套使用。主軸部件配上傳動裝置安裝在動力滑臺上。 主運(yùn)動驅(qū)動裝置主運(yùn)動驅(qū)動裝置主要有兩大類:一類與通用主軸配套使用的主運(yùn)動傳動裝置另一類為與多軸箱相配的動力箱。1NG系列傳動裝置聯(lián)系尺寸圖JB355783標(biāo)準(zhǔn)。NG系列主運(yùn)動傳動裝置1. 傳動裝置的用途及配置型式1NG系列傳動裝置是通用主軸部件必不可少的配套部件,它是使刀具作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的驅(qū)動裝置。1NG系列傳動裝置是根據(jù)“跨系列通用”原則設(shè)計(jì)的“跨系列傳動裝置”，即每一種傳動裝置均可與同規(guī)格的五個(gè)系列的六種主軸部件(系指銑削頭、鏜削頭與鏜孔端面頭、鉆削頭、攻螺紋頭和可調(diào)鉆孔與攻螺紋頭等六種)配套使用。動力箱是將電機(jī)的動力傳遞給多軸箱、并使刀具做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的動力部件。它與多軸箱配套使用。根據(jù)配套電機(jī)的型號不同，同一規(guī)格的多軸箱又分為多種型式。各種臺是多工位組合機(jī)床的輸送部件，它用來將被加工工件從一個(gè)工位轉(zhuǎn)換到另一各工位。工作臺按運(yùn)動方式的不同分為分度回轉(zhuǎn)工作臺和多工位移動工作臺；按傳動方式的不同分為機(jī)械傳動、液壓傳動和氣壓傳動等多種類型。1． 液壓回轉(zhuǎn)工作臺的用途液壓回轉(zhuǎn)工作臺是用于安裝多個(gè)夾具和工件，繞垂直軸線分度回轉(zhuǎn)間隙輸送工件的輸送部件，它用來配置回轉(zhuǎn)工作臺式多工位組合機(jī)床。在回轉(zhuǎn)工作臺的臺面上安裝與工位數(shù)數(shù)量相同的裝夾工件的夾具，依靠工作臺的分度回轉(zhuǎn)，將被加工工件進(jìn)行換位采用回轉(zhuǎn)工作臺的組合機(jī)床可以完成多種加工工序。中小型零件可在該機(jī)床上完成全部加工工序，一臺機(jī)床相當(dāng)于一條圓形自動線，機(jī)床的生產(chǎn)率高，占地面積小，其結(jié)構(gòu)比自動線簡單。因此回轉(zhuǎn)工作臺是組成高效多工位組合機(jī)床的重要部件。2．多工位移動工作臺多工位移動工作臺是用于安裝夾具和工件，并將其直線送到預(yù)定工位的輸送部件。實(shí)際上就是滑臺，它不僅具有按要求位置移動和準(zhǔn)確定位的功能，并在準(zhǔn)確定位后能將工作臺牢固夾緊，以防止因切削力的作用使工作臺的位置發(fā)生變化，而還具有普通滑臺的移動功能，但其進(jìn)給力略低于同規(guī)格的滑臺。因此，這種滑臺主要用于移送工件并更換工件的加工位置，也可用于完成進(jìn)給運(yùn)動。 支承部件組合機(jī)床的支承部件往往是通用和專用兩部分的組合。例如：臥式機(jī)床的床身由通用的側(cè)底座和專用的中間底座組合而成；立式機(jī)床的床身則由立柱及立柱底座組合而成。此種組合結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是加工和裝配工藝性好；安裝和運(yùn)輸較方便，其缺點(diǎn)是削弱了床身的整體剛性。中間底座其頂面安裝夾具輸送部件，側(cè)面可與側(cè)底座或立柱底座相連接，并通過端面鍵或定位銷定位。根據(jù)機(jī)床的配置形式不同，中間側(cè)底座有多種形式，如雙面臥式組合機(jī)床的中間底座，兩側(cè)面都安裝側(cè)底座；三面臥式組合機(jī)床的中間側(cè)底座為三面安裝側(cè)底座；立式回轉(zhuǎn)工作臺組合機(jī)床，除安裝立柱外，還需安裝回轉(zhuǎn)工作臺?？傊?，中間側(cè)底座的結(jié)構(gòu)，尺寸需根據(jù)工件的大小、形式以及組合機(jī)床的配置形式等來確定。因此，中間底座一般按專用部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，但為了不致使組合機(jī)床的外廓尺寸過分繁多，中間側(cè)底座的主要尺寸應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。3 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)機(jī)床總體設(shè)計(jì)包括工藝方案的確定，動力部件的選擇，確定機(jī)床的裝載高度，確定機(jī)床中間底座的尺寸，選擇多軸箱箱體輪廓尺寸，制訂生產(chǎn)力計(jì)算卡等幾個(gè)方面。 工藝方案的確定工藝方案的擬定是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一步，很大程度上決定了組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)配置和使用性能。組合鏜床用于粗鏜汽車變速箱前后端面軸承孔，并且要達(dá)到其加工精度。為了滿足其加工精度的要求，我們首先要對加工的零件做工藝方案的分析，制定組合機(jī)床工藝方案。 變速箱箱體及工藝特點(diǎn)變速箱是汽車的基礎(chǔ)零件之一，它把變速箱中的軸和齒輪等有關(guān)零件和機(jī)構(gòu)聯(lián)接為一整體，使這些零件和機(jī)構(gòu)保持正確的相對位置，以便其上各個(gè)機(jī)構(gòu)和零件能正確、協(xié)調(diào)一致地工作。變速箱體的加工質(zhì)量直接影響變速器的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響汽車的使用性能和壽命。一、主要技術(shù)要點(diǎn)變速箱體屬平面型（非回轉(zhuǎn)體型）薄壁殼體零件，尺寸較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其前后端面軸承孔的主要技術(shù)要求如下：孔的尺寸精度及幾何形狀精度前后端面軸承孔是用來安裝滾動軸承的，其孔徑公差精度等級為IT7。端面對孔中心線的全跳動及圓跳動變速箱體的前端面是變速箱的安裝基準(zhǔn)，變速箱的輸出軸與發(fā)動機(jī)輸出軸聯(lián)接，因此，對端面的要求較高。后端面僅安裝軸套蓋。 要加工表面的粗糙度變速箱體前后端面軸承孔表面粗糙度為Ra 。 變速箱體的材料和毛坯該變速箱體的材料為HT200。工件硬度：HB 170—220 HB。 工件生產(chǎn)方式一、工藝基面的分析采用“一面兩孔”定位方法，選擇頂面G面為工藝基面。夾緊面則為底面。二、加工工藝的分析切削深度：5mm加工精度：IT7 級工作行程：100mm加工長度：16mm切削轉(zhuǎn)速：見加工工序圖刀具選擇：復(fù)合鏜刀復(fù)合鏜刀的刀片和刀體上均加工有齒紋，刀具磨損后可卸下刀片跳齒安裝于刀體上，再進(jìn)行刃磨，因而刀具壽命長。 機(jī)床配置形式的選擇粗鏜汽車變速箱體前后端面軸承孔，因此采用兩面同時(shí)加工，如果機(jī)床采用立式結(jié)構(gòu)，則機(jī)床豎直方向的尺寸很大，這樣會給機(jī)床的安裝、調(diào)整和維修帶來不便，故采用臥式結(jié)構(gòu)。其機(jī)床示意圖如下：圖31：機(jī)床示意圖 被加工零件加工工序圖的繪制被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示在一臺機(jī)床上或一條自動線上完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸及精度、技術(shù)要求、加工用定位基準(zhǔn)。夾壓部位、以及被加工零件的材料、硬度和在本機(jī)床加工前毛坯情況的圖紙。被加工零件工序圖應(yīng)包含以下內(nèi)容：1 ）在圖紙上應(yīng)該表現(xiàn)出加工零件的形狀，尤其是要設(shè)置中間導(dǎo)向時(shí)，應(yīng)表示出工件內(nèi)部筋的布置和尺寸，以便檢查工件裝進(jìn)夾具是否相碰，以及刀具通過的可能性；2 ）在圖紙上應(yīng)該表示出加工用基面和夾壓的方向和位置，以便依此進(jìn)行夾具的支承、定位及夾壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；3） 在圖紙上應(yīng)表示出加工表面的尺寸、精度、光潔度、位置尺寸及精度和技術(shù)要求；4 ）圖中還應(yīng)該注明被加工零件的名稱、編號、材料、硬度以及被加工部位的余量。圖42：被加工零件工序圖 被加工零件加工示意圖的繪制加工示意圖是在工藝方案和機(jī)床總體方案初步確定的基礎(chǔ)上繪制的，是表達(dá)工藝方案具體內(nèi)容的機(jī)床工藝方案圖。它包括的內(nèi)容有：1） 機(jī)床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程；2） 工件、刀具及導(dǎo)向、托架及多軸箱之間的相對位置及其聯(lián)系尺寸；3） 主軸結(jié)構(gòu)類型、尺寸及外伸長度；4） 刀具類型、數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸；5） 鏜桿、浮動卡頭及導(dǎo)向裝置等結(jié)構(gòu)尺寸；6） 打偶、接桿、主軸之間的連接方式及配合尺寸等。 刀具選擇正確的選擇刀具結(jié)構(gòu)，對保證組合機(jī)床正常工作極為重要。組合機(jī)床大多采用裝在鏜桿上的硬質(zhì)合金鏜刀頭進(jìn)行鏜孔。鏜桿直徑和鏜刀頭截面尺寸一般可根據(jù)鏜孔直徑選取。 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇設(shè)計(jì)鏜模時(shí)，除了定位、夾緊裝置外，主要考慮與鏜刀密切相關(guān)的刀具導(dǎo)向裝置的合理選用（鏜套、鏜桿）。鏜套用于引導(dǎo)鏜桿。鏜套的結(jié)構(gòu)形式和精度直接影響被加工孔的精度。常用的鏜套有以下兩類。一、 固定式鏜套在鏜孔過程中不隨鏜桿轉(zhuǎn)動的鏜套。標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的固定式鏜套，與快換鉆套結(jié)構(gòu)相似。如圖所示：圖33：固定式鏜套A型不帶油杯和油槽，鏜桿上開油槽；B 型則帶油杯和油槽，使鏜桿和鏜套之間能充分潤滑這類鏜套結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸??；制造簡單；位置精度高；但鏜套易于磨損。二、 回轉(zhuǎn)式鏜套，如下圖所示：圖34：回轉(zhuǎn)式鏜套在鏜孔過程中鏜套隨鏜桿一起轉(zhuǎn)動，鏜桿與鏜套之間只有相對移動而無相對轉(zhuǎn)動，減少鏜套磨損，不會因摩擦發(fā)熱出現(xiàn)“卡死”現(xiàn)象。這類鏜套適用于高速鏜孔。圖為滑動軸承外滾式回轉(zhuǎn)鏜套，鏜套1 可在滑動軸承2 內(nèi)回轉(zhuǎn)，鏜模支架3 上設(shè)置油杯，經(jīng)油孔將潤滑油送到回轉(zhuǎn)副，使其充分潤滑。鏜套中間開有鍵槽，鏜桿上的鍵通過鍵槽帶動鏜套回轉(zhuǎn)。這種鏜套的徑向尺寸較小，適用于孔中心距較小的孔系加工，且轉(zhuǎn)精度高，減振性好，承載能力大，但需要充分潤滑。常用于精加工。當(dāng)高速鏜孔或鏜桿直徑較大、線速度超過20 米/分時(shí)，一般采用回轉(zhuǎn)鏜套。根據(jù)回轉(zhuǎn)部分安裝的位置不同，可分為“內(nèi)滾式”和“外滾式”兩種。內(nèi)滾式鏜套是把回轉(zhuǎn)部分安裝在鏜桿上，并且成為整個(gè)鏜桿的一部分。外滾式鏜套是將回轉(zhuǎn)部分安裝在導(dǎo)向支架上。分析本工序應(yīng)采用回轉(zhuǎn)式鏜套較為合理，且采用內(nèi)滾式回轉(zhuǎn)鏜套。如下圖：圖35：內(nèi)滾式回轉(zhuǎn)鏜套 動力頭工作循環(huán)及其行程的確定一、工作進(jìn)給長度的確定切入長度＝5～10 ㎜取 1 L ＝10 ㎜切出長度＝5～10 ㎜取 2 L ＝10 ㎜加工部位長度＝17 ㎜工作進(jìn)給長度＝10＋17＋10＝37 ㎜二、快速引進(jìn)長度的確定快速引進(jìn)長度取43 ㎜。三、快速退回長度的確定快速退回長度＝快速引進(jìn)長度＋工作進(jìn)給長度＝37＋43＝80㎜四、動力部件總行程的確定動力部件的總行程為快退行程與前后備量之和。前備量取50 ㎜；后備量取500 ㎜；總行程＝80＋50＋500＝630㎜ 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖的繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖是決定各部件的輪廓尺寸及相互間聯(lián)系關(guān)系的，是展開各專用部件設(shè)計(jì)和確定機(jī)床最大戰(zhàn)地面積的指導(dǎo)圖紙。機(jī)床聯(lián)系尺寸圖是在被加工零件工序圖、加工示意圖之后，根據(jù)初步選定的主要通用部件(動力部件及其滑座、床身等)，以及確定的專用部件的結(jié)構(gòu)原理而繪制的。機(jī)床尺寸聯(lián)系圖表示的內(nèi)容：1）表明機(jī)床的配置類型和總布局。2）完整齊全的反應(yīng)各部件之間的主要裝配關(guān)系和聯(lián)系尺寸、專用部件的主要輪廓尺寸、運(yùn)動部件的運(yùn)動極限位置及各滑臺工作循環(huán)總的工作行程和前后行程備量尺寸。3）標(biāo)注主要通用部件的規(guī)格代號和發(fā)動機(jī)的型號、功率及轉(zhuǎn)速，并標(biāo)出機(jī)床分組編號及組件名稱。4）標(biāo)明機(jī)床驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及安裝規(guī)程。 選擇動力部件動力部件的選擇主要是確定動力箱和動力滑臺。，滑臺機(jī)械式和液壓式動力滑臺根據(jù)以上計(jì)算和兩種滑臺性能及使用的廣泛性，查閱《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》這里選用1HY40液壓滑臺。1HY40液壓滑臺主要技術(shù)性能如表：表 31型號臺面寬度/mm臺面長度/mm行程/mm最大進(jìn)給力/N工進(jìn)速度/（mm/min）快速移動速度（mm/min）液壓1HY4040080063020000~5008《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》資料，電機(jī)型號及動力箱選擇下面系列：圖36：1TD40系列動力箱表32型號型式電動機(jī)型號電動機(jī)功率（kw）L3(mm)電動機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）輸出軸轉(zhuǎn)速（r/min）1TD40ⅣY132M164359604801TD40ⅤY132M26435960480注：L3 ——電動機(jī)安裝端面至罩殼后面間的軸向長度。 確定機(jī)床裝料高度,首先考慮工人的操作方便性。對于流水線要考慮車間運(yùn)送工件的軌道高度。對于自動線要考慮中間底座的足夠高度,以便允許內(nèi)腔通過隨行夾具返回系統(tǒng)或冷卻排屑系統(tǒng)；其次是機(jī)床內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸限制和剛度要求。如工件最低孔位置、多軸箱允許的最低主軸高度和通用部件、中間底座及夾具底座基本尺寸的限制等?？紤]上述剛度、結(jié)構(gòu)功能和使用要求等因素，新頒布的國家標(biāo)準(zhǔn)裝料高度為1060mm，與國際標(biāo)準(zhǔn)ISO一致。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)在850 毫米到1060mm 之間選取。綜合考慮各種因素，本設(shè)計(jì)機(jī)床裝料高度H