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畢業(yè)設計論文-減速器箱蓋鉆孔加工組合機床設計(編輯修改稿)

2025-07-25 11:30 本頁面
 

【文章內容簡介】 加工對機床提出的某些特殊要求。 加工示意圖 加工示意圖的作用及內容零件加工的工藝方案要通過加工示意圖反應出來,加工示意圖表示被加工零件在機床上的就愛個過程,刀具,輔具的布置狀況以及工件,刀具等機床各部件間的相對位置關系,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計的主要圖紙之一,在總體設計中占據(jù)重要地位。它是刀具,主軸箱,液壓電氣布局和性能的原始要求,同時還是調整機床,刀具及試車的依據(jù),其內容為:(1)應反映機床的加工方法,加工條件及加工過程。(2)根據(jù)加工部位特點及加工要求,決定刀具類型,數(shù)量,結構,尺寸。(3)決定主軸的結構類型,規(guī)格尺寸及外伸長度(4) 選擇標準或設計專用的接桿,浮動卡頭,導向裝置,鉆孔靠模裝置,刀架托桿等,并決定它們的結構,參數(shù)及尺寸。(5)表明主軸,接桿(卡頭),夾具(導向)與工件之間的聯(lián)系尺寸,配合及精度。(6)根據(jù)機床要求的生產率及刀具,材料特點等,合理確定并標注各主軸的切削用量。(7) 決定機床動力部件的工作行程及工作循環(huán)。 注意事項(1) 加工示意圖的繪制順序是:先按比列用細實線繪制工件加工部位和局部結構的展開圖。加工表明用粗實線畫。為簡化設計,相同加工部位的加工是以(指對同一規(guī)格的孔加工,所用刀具,導向,主軸,接桿等的規(guī)格尺寸,精度相同),允許只表示其中之一,亦同一主軸箱上結構尺寸相同的主軸可只畫一根,但必須在表明軸號(與工件孔號相對應),當軸數(shù)較多時,可采用縮小比列,用細實線畫出工件加工部位簡圖(向視圖)并標注孔號,以便設計和調整機床。(2) 一般情況下,在加工示意圖上,主軸分布可不按真實距離繪制。當被加工孔間距很小或需設置徑向結構尺寸較大的導向裝置,相鄰主軸必須嚴格按比列繪制,以便檢查相鄰主軸,刀具,輔具,導向等是否干涉。(3) 主軸應從主軸箱端面畫起。刀具畫加工終了位置(鉆孔加工則應畫開始位置),標準的通用機構只畫外輪廓,并必須加工規(guī)格代號。對以些專用結構(如導向,刀桿托架,專用接桿及浮動卡頭等)。為顯示其結構而必須剖視,并標準尺寸,精度及配合。 選擇刀具結構根據(jù)工藝要求及加工精度不同,組合機床采用的刀具有:一般簡單刀具(標準刀具),復合刀具及特種刀具。選擇時要注意以下主要問題:(1) 只要條件允許,為使工作可靠,結構簡單,刃磨容易,應盡量選擇標準刀具(如標準麻花鉆,鉸刀等)和簡單刀具。采用此類刀具的缺點是加工一個零件所需的工位數(shù)或機床臺數(shù)多。(2) 為使提高工序集中程度或保證加工精度,可采用先后加工或同時加工兩個以上表面的復合刀具。(3) 選用鏜刀和鉸刀的原則,組合機床對不同直徑孔的精加工,鉸削和鏜削皆可應用。但由于鉸刀直徑不易制成大直徑的,所以主要用于直徑40mm以內(個別情況下也有制成100mm以內的鉸刀)孔的精加工。由于回轉工作臺及鼓輪式機床加工時易產生振動,在這類機床上采用鏜刀鏜孔常會造成工件孔不圓,此時若采用鉸刀鉸孔則易得到穩(wěn)定的加工精度,鉸刀的裝卸、調整方便,耐用度也高。由于鏜刀制造簡單,刃磨方便,所以在加工尺寸及位置精度較高的同心孔系時,只要鏜桿剛性較好且容易對刀,應優(yōu)先考慮用鏜刀鏜孔。組合機床上大多采用裝在鏜桿上的硬質合金刀頭(塊)進行鏜孔。鏜桿直徑和鏜刀頭截面尺寸一般可根據(jù)鏜孔直徑按表選取。(4) 選擇刀具結構時,還必須認真分析被加工零件材料的特點,如加工硬度較高的鑄鐵和鋼件時,為提高刀具耐用度,減少換刀時間,宜采用多刃鉸刀或多刃鏜刀頭加工以解決斷屑及排屑問題。(5) 一般情況下,由于鉸孔的進給量大,同時,在主軸數(shù)較多時采用鉸刀可節(jié)省較多的對刀、調整等輔助時間,因此,在生產率要求較高的精加工場合,應采用鉸刀鉸削而不是采用鏜刀鏜削。(6) 工藝上又特殊要求時,如孔的加工表面不允許留下加工痕跡,則要用具有讓刀動作的鏜刀鏜削。(7) 在組合機床上,為了某種特殊目的(如精止口),需選用和設計特殊刀具時,可參考組合機床設計的有關資料。 初定主軸類型,尺寸主軸型式主要取決于進給抗力和主軸-刀具系統(tǒng)結構上的需要,主軸尺寸規(guī)定應根據(jù)選定的切削用量計算出切削扭矩M,查組合機床設計手冊表510初定直徑d,由510得: 加工鑄鐵 式中 d主軸直徑(mm) M扭矩() D螺紋直徑(mm) t螺距(mm) =899kg/mm 經(jīng)過查表取直徑d=20mm注:考慮到磨損系數(shù),—3倍 ,在綜合考慮加工精度和具體工作條件,根據(jù)表5—11決定軸的外伸長度。 加工示意圖上的重要尺寸主軸端面至工件端面之間的軸向距離是加工示意圖上最重要的聯(lián)系尺寸。 確定動力部件的工作循環(huán)及工作行程動力部件的工作循環(huán)是指:加工時動力部件從原始位置開始到加工終了位置又返回到原始位置的動作過程。一般包括快速進給,工作進給,快速退回等動作。有時還有中間停止,多次往復進給,跳躍進給,死擋停留等特殊要求,這是根據(jù)具體的加工工藝需要確定的,鉆孔過程的工作循環(huán)見圖431.(1)快速退回長度等于快速引進與工作進給長度之和(2)動力部件總行程長度,動力部件的總行程除應保證要求的工作循環(huán)工作行程(快速引進+工作進給=快速退回)外,還要考慮裝卸和調整刀具方便,即考慮前后備量,因此動力部件總行程為快退行程長度與前后備量之和。依次作為選擇標準動力滑臺或設計專用動力部件的依據(jù)(1)加工示意圖應與機床實際加工狀態(tài)一致(2)尺寸完整,尤其是從主軸箱端面到刀具的軸向尺寸應齊全,以備檢查行程和調整機床使用。(3)對多面多工位機床,還應按各工位加工內容,用縮小比列畫出加工部位示意圖并標注孔號。(4)加工示意圖上應有表示加工過程的工作循環(huán)圖及各行程長度。圖41 鉆孔過程工作循環(huán)圖 機床聯(lián)系尺寸圖 聯(lián)系尺寸圖的作用及內容一般來說,組合機床是由標準的通用部件動力滑臺,動力箱,各種工藝切削頭,側底座。立柱,立柱底盤及中間底座加工專用部件主軸箱,刀具輔系統(tǒng),液電,冷卻,潤滑,排屑系統(tǒng)組合裝配而成。聯(lián)系尺寸圖用來表示機床各組成部件的相互裝配關系和運動關系,以檢查機床各部件相對位置及尺寸聯(lián)系是否滿意加工要求;通用部件的選擇是否合適,且聯(lián)系尺寸圖也可看成是簡化的機床總圖,它表示機床的配置型式及總體布局。聯(lián)系尺寸圖的總體內容如下:(1)以適當數(shù)量的視圖(一般為主,左,右視圖)按同一比列畫出機床各主要組成部件的外形輪廓及相關的位置,表明機床的配置型式及總體布局,主視圖的選擇應與機床實際加工狀態(tài)一致。(2)圖上應盡量減少不必要的線條及尺寸。(3)為方便開展部件設計,聯(lián)系尺寸圖上應標注通用部件的規(guī)格代號,電動機型號,功率及轉速,并標明機床部件分組情況及總行程。 選擇動力部件組合機床的動力部件是配置組合機床的基礎,它主要包括用以實現(xiàn)刀具主軸旋轉主運動的動力箱,各種工藝切削頭用以實現(xiàn)進給運動的動力滑臺。影響動力部件選擇的主要因素為:1. 切削功率根據(jù)各刀具主軸的切削用量,計算出主切削功率,再考慮傳動效率或空載功率損耗及載荷負載功率損耗。作為選擇組合機床主傳動動力箱規(guī)格的依據(jù)。如前面計算:加工M10孔的功率P=,共有6根。 ,型號為Y90S6型。2. 進給力每種規(guī)格的動力滑臺有其最大進給力P的限制,所以在此選擇HY25IB型液壓滑臺。3. 進給速度每種規(guī)格的動力滑臺都有規(guī)定的快速行程速度及最小進給量限制。HY25IB型液壓滑臺的快速進給速度V=12m/min,而設計時選擇的快速行程速度小于V規(guī),該動力滑臺額定的最小進給量為32mm/min,小于所選切削用量每分鐘工作進給速度。4. 行程設計時,所確定的動力部件總行程理應小于所選擇動力滑臺的最大行程250mm。5. 主軸箱輪廓尺寸 為使加工過程中動力部件有良好的穩(wěn)定性,動力滑臺上能安裝多大輪廓尺寸的主軸箱是有一定限制的,選擇500x500的主軸箱。在此選擇“矩—山“型 聯(lián)系尺寸圖應考慮的主要問題1. 機床裝料高度H裝料高度是機床上下件的定位基準到地面的垂直距離。新頒布的組合機床標準推薦裝量高度H=1060mm,與國際標準(ISO)一致。設計組合機床時,裝料高度可視具體情況在H=850~1060mm之間選取,本機床裝料高度取900mm。2. 中間底座聯(lián)系尺寸720x560mm3. 主軸箱輪廓尺寸被加工零件以點劃線,主軸箱輪廓尺寸用粗實線表示。主軸箱高度B,高度H的大小主要與被加工零件孔的分布位置又關,可按下式確定: B=b+2b1,H=h+h1+b1式中:b—工件在寬度方向相距最遠的兩孔距離,單位mm; b1—最邊緣主軸中心至箱體外壁距離,單位mm; h—工件在高度方向相距最遠的兩孔距離,單位mm; h1—最低主軸高度,單位mm式中:b=167mm,h=196mm b1=70100mm之間,所以B=b+2b1=367+2b1167+2X70 取B=320mm,因為: h1++h3+h4+h墊=H+h2 , 所以h1=H+h2(+h3+h4+h墊= 取h1=137mm所以: H=h1+h+b1=(137+196+b1)393mm,故選定尺寸H=400mm,主軸箱的尺寸選定系列為BxH=320x400 聯(lián)系尺寸圖的畫法與步驟(1) 畫主視圖,主視圖的圖形布置應與實際機床工作位置一致,并選擇適當比列。先用點劃線或細實線畫出被加工零件的長x高輪廓。以工件兩端面及工件最低孔中心線分別為長度與高度方向的基準,根據(jù)已確定的機床各組成部件輪廓尺寸及主要相關尺寸按下列順序進行:以工件任意端面為基準,根據(jù)前面已經(jīng)確定的工件端面至主軸箱前端面的最小距離確定機床相應面的軸向位置;在根據(jù)主軸箱最低主軸高度位置尺寸h1及主軸箱輪廓尺寸BxHxL1畫出相應主軸箱外輪廓。(2) 畫左視圖,重點是底座輪廓尺寸的決定比較靈活。既要照顧到與其它部件聯(lián)系尺寸的合理性,又要盡量使機床布局勻稱,節(jié)省材料。(3) 聯(lián)系尺寸圖應注明的狀態(tài)與尺寸:1)完整,恰當?shù)貥俗C床各主要部件的輪廓尺寸及相聯(lián)系尺寸,應使機床在長,寬,高三個方向的尺寸鏈封閉。2)應表示清楚運動部件的原位,終點狀態(tài)及運動過程情況以確定機床最大輪廓尺寸。 3)應注明工件,夾具,動力部件,中間底座,對稱中心線間的位置關系。 4)應注明電動機的型號,功率,轉速及所選標準通用部件的型號規(guī)格和其主要輪廓尺寸,并對組成機床的所以部件分組編號,作為部件設計的原始依據(jù)。 在機床各組成設計完成之后,以聯(lián)系尺寸圖為基礎進行細化,增加必要的電氣,液壓控制裝置,潤滑,冷卻,排屑裝置等,并加注技術要求等文字說明,使成為機床總圖。 機床生產率計算卡根據(jù)選定的機床工件循環(huán)所要求的工作行程長度,切削用量,動力部件的快速及工進速度等,就可以計算機床的生產率并繪制生產率計算卡,用以反應機床的加工過程,完成每一個動作所需的時間,切削用量,機床生產率機床負荷率等。指完成年生產綱領A(包括備品及廢品率在內)所要求的機床生產率,它與全年工作總數(shù)K有關。兩班制K取4600hQ=A/K(件/h) 實際生產率Q1指實際設計機床每小時可以生產的零件數(shù)量。按下列公式計算: Q1=60/T單(件/h) (41) T單=t切+t輔(min) (42)式中 T單――單位工時。t機和t輔可按下列公式確定:t切= + (43) t輔=(L快進 + L快退)/(v快 + t移 + t裝卸)式中 L1,L2——分別為刀具第一工作進給和第二工作進給的行程長度(mm);vf1,vf2——分別為刀具第一工作進給和第二工作進給的每分鐘進給量(mm/min) t?!敿庸こ量讜r動力頭在死擋鐵上停留時間,也就是考慮刀具在終點無進給狀態(tài)下旋轉510轉所需的時間(min);L快進,L快退——
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