【文章內容簡介】 后刀具需要退出工件，其長度等于工進長度，即30mm.（4）快速退回長度的確定 本工序的快退的長度為120mm。（5）動力部件總行程的確定 動力部件的總行程除了滿足工作循環(huán)向前和向后所需的行程外，還需考慮刀具的磨損或補償制造、安裝誤差，動力部件能夠向前調節(jié)的距離（即前備量）和刀具裝卸以及刀具從接桿中或連同接桿一起從主軸孔中取出時，動力部件所需后退的距離（刀具退離夾具導套外端面的距離應大于接桿插入主軸孔內或刀具插入接桿孔內的長度，即后備量）。因此，動力部件的總行程為快退行程、工退與前后備量之和。在本次設計的前備量為30mm，后備量為220mm，得出，動力部件的總行程為400mm。死擋鐵停留，選用壓力繼電器。 工作臺的確定 因BH=500500,又因為兩工作臺間的距離為280mm，查《簡明手冊》表544，選用多工位移動工作臺1AYU50Ⅱ。其聯(lián)系尺寸為：臺面寬500mm，臺面長500mm，行程1000mm 初步確定裝料高度裝料高度一般指工件安裝基面至地面的垂直距離。在確定機床裝料高度時，首先要考慮工人操作的方便性，對于流水線要考慮車間運送工件的滾道高度；對于自動線要考慮中間底座的足夠高度，以便允許內腔通過隨行夾具返回系統(tǒng)或冷卻排屑系統(tǒng)。其次是機床內部結構尺寸限制和剛度要求。裝料高度范圍是 850—1060mm，根據(jù)實際加工條件確定裝料高度H=1000mm。第四章 繪制“三圖一卡” 繪制被加工零件工序圖（1）作用：被加工零件工序圖是根據(jù)制訂的工藝方案，表示所設計的組合機床上完成的工藝內容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術要求，加工用的定位基準，夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和在本機床加工前的加工余量，毛坯或半成品情況的圖樣。除了設計研制合同外，它是專用機床設計的具體依據(jù)，也是制造、使用、調整和檢驗機床精度的重要文件。被加工零件工序圖是在被加工零件圖基礎上，突出本機床或自動線的加工內容，并作必要的說明而繪制的。（2）內容：① 被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本工序機床設計有關部位結構形狀和尺寸。② 本工序所使用的定位基準，夾壓部位以及夾緊方向。③ 本工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度和形位公差等技術要求以及對上道工序的技術要求。④ 注明被加工零件的名稱、編號、材料、硬度以及加工部位的余量。（3）技術要求① 本機床加工前應保證：除方框內尺寸的所有尺寸； 兩定位銷為8級精度。② 本機床應保證：，并按最大實體原則要求；保證方框內尺寸。 繪制被加工零件加工示意圖（1）作用：加工示意圖是在工藝方案和機床總體方案初步確定的基礎上繪制的。它是表達工藝方案具體內容的機床工藝方案圖。它是設計刀具、輔具、夾具、多軸箱和液壓、電氣系統(tǒng)以及選擇動力部件，繪制機床總聯(lián)系尺寸圖的主要依據(jù)；它是對機床總體布局和性能的原始要求；它也是調整機床和刀具所必需的重要技屬文件。 （2）內容① 機床的加工方法，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 主軸結構類型、尺寸及外伸長度。④刀具類型、數(shù)量和結構尺寸。⑤ 接桿（包括鏜桿）、浮動卡頭、導向裝置攻螺紋靠模裝置等結構尺寸。⑥ 刀具、導向套間的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式及配合尺寸等（3）加工示意圖的繪制① 刀具的選擇原則首選標準刀具，為提高工序集中程度或滿足精度要求，可以采用復合刀具；選擇刀具應考慮工件材質加工精度，表面粗糙度，排屑及生產率等工藝要求。本道工序選擇：標準細柄機用柄絲錐M12作為刀具； M12： L=89mm l=29mm。② 導向機構的選擇：導向裝置的作用是：保證刀具相對工件的正確位置；保證各刀具相互間的正確位置；提高刀具系統(tǒng)的支承剛性。選擇導向機構為攻螺紋靠模機構。攻螺紋靠模裝置用于同一方向純攻螺紋工序。由攻螺紋多軸箱和攻螺紋靠模頭組成。靠模螺母和靠模螺桿是經(jīng)過磨制并精細研配的，因而螺孔加工精度較高?？磕＝Y構簡單，制造成本低，并能在一個攻螺紋裝置上方便的攻制不同規(guī)格的螺紋，而且可各自選用合理的切削用量。（4）主軸、接桿結構確定主軸類型主要依據(jù)工藝方法和刀桿與主軸聯(lián)接結構進行確定。主軸軸頸及軸端尺寸主要取決于進給抗力和主軸——刀具系統(tǒng)結構。① 主軸直徑查表35，42由螺紋直徑M12可得D/d1=40/20, 主軸直徑25mm，攻絲靠模機構規(guī)格代號3，主軸外伸尺寸L=120mm。② 接桿的選擇除剛性主軸外，專用機床主軸與刀具間常用接桿連接，因多軸箱各主軸的外伸長度和刀具長度都為定值，為保證多軸箱上各刀具能同時到達加工終了位置，須采用軸向可調整的接桿來調整各軸的軸向長度，以滿足同時加工完成各孔的要求。（5） 切削用量的選擇組合機床上攻螺紋，是主軸系統(tǒng)帶動絲錐實現(xiàn)主運動和進給運動，即螺紋每轉一轉的同時，絲錐向前進給一個螺距P絲，當絲錐攻入螺孔1～2個扣之后，絲錐便自行引進，主運動和進給運動之間嚴格的相對運動關系由自身保證。所以主軸進給速度 V(mm/min)為： V＝nf （4－2）n－ 轉速m/minf－ 每轉進給量mm/minV＝200＝350mm/min 機床聯(lián)系尺寸圖的繪制（1） 機床聯(lián)系尺寸圖的作用① 機床聯(lián)系尺寸圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據(jù)，并按初步選定的主要通用部件的總體結構而繪制的。它是用來表示機床的配置形式，主要構成及各部件安裝位置，相互聯(lián)系，運動關系和操作方位的總體布局圖。它用以檢驗各部件相對位置及尺寸聯(lián)系能否滿足加工要求和通用部件選擇是否合適。④ 它為多主軸箱。夾具等專用部件設計提供重要依據(jù)。⑤ 它可以看成是機床總體外觀簡圖，由其輪廓尺寸，占地面積，操作方式等可以檢驗是否適應用戶現(xiàn)場使用環(huán)境。（2）機床聯(lián)系尺寸圖的作用① 機床聯(lián)系尺寸圖表示了機床的結構形式。② 機床聯(lián)系尺寸圖表示了所選動力部件，配套部件型號及規(guī)格。③ 機床聯(lián)系尺寸圖反映部件間的動態(tài)和靜態(tài)的聯(lián)系尺寸。④ 機床聯(lián)系尺寸圖反映專用部件的外形尺寸。⑤ 機床聯(lián)系尺寸圖反映主要動力的型號，功率，轉速。⑥ 機床聯(lián)系尺寸圖反映總行程。⑦ 機床聯(lián)系尺寸圖表示部件的分組及編號。 專用機床生產率計算卡的編制 生產率的計算根據(jù)加工示意圖所確定的工作循環(huán)及切削用量等，就可以計算機床生產率并編制生產率計算卡。生產率計算卡是反映機床生產節(jié)拍或實際生產率和切削用量、動作時間、生產綱領及負荷率等關系的技術文件。它是用戶驗收機床生產效率的重要依據(jù)。（1）理想生產率Q理想生產率是指完成年生產綱領A（包括廢品率）所要求的機床生產率。 Q=A/T （4－4）Q─ 理想生產率 A─ 年生產綱領 T─ 全年工時總數(shù)一般情況下，單班制T取2350h,兩班制取4600h，A=59000。本設計取為單班制T＝2350h。計算得出 Q=（2）實際生產率實際生產率Q1是指所設計機床每小時實際可生產的零件數(shù)量。 即 Q1=60/T單 T單=t切 T單—生產一個零件所需時間（min） T單=t切+t輔=（L1／V+t停）+（L快進+L快退）/VF r +t移+t裝 （4－5）L1 — 刀具工作進給長度（mm）V— 刀具工作進給速度 (mm/min)t停 — 滑臺在死擋鐵上停留時間，通常指刀具在加工終了時無進給狀態(tài)下旋 轉510轉所需時間 (min)L快進，L快退— 動力頭快進和快退行程長度 (mm)VFr— 動力部件快進行程速度，用機械動力部件時取56m/min，用液壓動力部件時取310m/min (m/min)t移—工作臺進行一次工位轉換時間， (min)t裝— 工件裝卸時間， (min) 本設計是和組合鉆床作為同一道工序，工件不拆卸用移動滑臺來轉換工位。故計算生產率計算卡需考慮兩者的情況。① 鉆孔用時取L1=70mm, V =117mm/min, t停=1s=, L快進=110mm, L快退=180mm,VFr =10m/min, t移=, t裝=T=② 攻絲用時取L1＝30mm，V＝350mm/min，t停 ＝, L快進 =120mm, L快退 = 120mm VFr=10mm/min。 t卸= T= T= T+ T=實際生產率 Q1 ＝（3） 機床負荷率η當Q1＞Q時，機床負荷率η為二者之比即η= Q/ Q1，η=％～，～。由此計算得出實際生產率滿足理想生產率的要求。 編寫生產率計算卡編寫生產率計算卡（見附錄）第五章 組合機床攻螺紋多軸箱設計 攻螺紋概述在組合機床上攻螺紋，根據(jù)工件加工部位分布情況和工藝要求，常有攻螺紋動力頭攻螺紋、攻螺紋靠模裝置攻螺紋和活動攻螺紋模板攻螺紋三種方法。攻螺紋動力頭用于同一方向純攻螺紋工序。利用絲杠進給，攻螺紋行程較大，結構復雜，傳動加工螺紋精度較低（一般低于7H級）目前極少應用。攻螺紋靠模裝置用于同一方向純攻螺紋工序。 由攻螺紋主軸箱和攻螺紋靠模頭組成。靠模螺母和靠模螺桿是經(jīng)過磨制并精細研配的，因而螺孔加工精度較高?？磕Ｑb置結構簡單，制造成本低，并能在一個攻螺紋裝置上方便地攻不同規(guī)格的螺紋，且可各自選用合理的切削用量，目前應用很廣泛。若一個主軸箱在完成攻螺紋的同時還要完成鉆孔等工序時，就要采用攻螺紋模板攻螺紋，即只需在主軸箱的前面附加一個專用的活動攻螺紋模板，便可完成攻螺紋工作 繪制多軸箱設計原始依據(jù)圖該圖是根據(jù)“三圖一卡”繪制的。 內容及注意事項（1） .繪制多軸箱外形圖，并標注輪廓尺寸及動力箱驅動軸的相對位置尺寸。（2） 根據(jù)機床聯(lián)系尺寸圖，加工示意圖，標注所有主軸位置尺寸及工件與主軸，主軸與主軸的相關位置尺寸。在繪制主軸位置時，要特別注意：主軸和被加工零件是面對面安放的，因此，多軸箱主視圖上的水平方向與零件工序圖上的水平方向尺寸正好相反；其次，多軸箱上的坐標尺寸基準和零件工序圖上的基準經(jīng)常不重合，應根據(jù)多軸箱與加工零件的相對位置找出同一基準，并標出其相對位置關系尺寸，然后根據(jù)零件分工序圖各孔位置尺寸，算出多軸箱上各主軸坐標值。（3） 根據(jù)加工示意圖標注各主軸轉速（轉向）（4）列表標明各主軸的工序內容，切削用量及主軸外伸尺寸等。（5）標明動力部件型號及其性能參數(shù)圖5－1所示為雙面臥式攻絲組合機床左多軸箱設計原始依據(jù)圖 圖5－1雙面臥式攻絲組合機床多軸箱設計原始依據(jù)圖被加工零件名稱：犁刀變速齒輪箱材料及硬度：鑄鐵HT200 HBS180—220HBS 主軸外伸尺寸及切削用量主軸外伸尺寸及切削用量如表5－1所示表5－1 主軸外伸尺寸及切削用量軸號主軸外伸尺寸切削用量備注D/d（mm）L (mm)工序內容n(r/min)v (m/min)f(mm/r)1─440/20120攻M12螺紋200 主軸齒輪的確定及計算 發(fā) 主軸形式和直徑，齒輪模數(shù)的確定（1） 主軸的形式和直徑，主要取決于工藝方案，刀具主軸連接結構，刀具的進給力和切削轉矩，通常攻絲的主軸有兩種：① 前后支撐均為圓珠滾子軸承主軸。② 前后支撐均為推力球軸承和無內環(huán)滾針軸承的主軸。在本次設計中，考慮到加工方法和零件的具體結構，我們采用支承形式：前后均為圓錐滾子軸承的主軸 ，主軸的外伸長度為120mm的長主軸。徑向力、軸向力由一對圓錐滾子軸承來承擔。 （2） 主軸直徑的確定：根據(jù)有前面計算求得的數(shù)據(jù)：攻M12螺紋時：T=m又考慮到盡量避免選用直徑為15mm的主軸。所以選直徑為25mm的主軸。齒輪模數(shù)的估算可按公式估算，也可用類比法確定。公式估算：即： m （5－1）P— 齒輪所傳遞的功率（kw）Z— 對嚙合齒輪中的小齒輪數(shù)N— 小齒輪的轉速（r/min）由前面已知：P= 。 Z=24（主軸上的小齒輪）。 n=200r/min（主軸轉速）我們應選擇轉速較低，齒數(shù)最小的齒輪估算：m=但是在設計過程中，由于主軸轉速的要求和被加工零件孔的位置在結構上的限制；但是處于對整體方按的考慮，我們選擇主軸上齒輪模數(shù)為3，用提高材質和齒輪熱處理的方法來提高小齒輪的強度。 多軸箱所需動力計算多軸箱動力的計算包括多軸箱所需的功率和進給力兩項傳動系統(tǒng)確定之后，可按下列方法計算：多軸箱所需功率的計算 P多軸箱 = P切削+P空轉+P損失= （5－2）P切削— 切削功率（kw）P空轉— 空轉功率（kw）P損失— 與負荷成正比的功率損失，單位：kw由前面的計算得：切削功率為：攻M12螺紋孔：N切= P切削＝4N切=4＝查表46得：P空轉（用插值法求得）攻M12螺紋孔：N空轉= P空轉 =4 =損失功率：選擇功率損失最大的主軸計算，主軸1，2，3，4每根軸所傳遞的功率相每根軸