【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 安裝方便，夾緊迅速可靠 2) 結(jié)構(gòu)剛度好 3) 夾具設(shè)計(jì)誤差小最好采用一體結(jié)構(gòu)。[10] (2) 方案確定，：圖 基于以下設(shè)計(jì)原則及定位夾緊情況，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中所使用的組合夾具情況，采用箱式夾具體結(jié)構(gòu)，并采用液壓夾緊機(jī)構(gòu)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 1) 的位置精度好: 于夾具采用箱體式結(jié)構(gòu)，個(gè)面之間的精度要求可通過(guò)后期加工來(lái)保證，可消除分散機(jī)構(gòu)因裝配產(chǎn)生的裝配誤差。 2) 簡(jiǎn)單： 采用這種結(jié)構(gòu)，鉆模板可以直接安裝在箱壁上；液壓壓緊裝置置于頂部，向下壓緊工件，操作方便。 3) 確定：由上述可知，箱體側(cè)壁與工件加工表面之間的距離為4mm，：圖 夾具結(jié)構(gòu)圖箱體壁厚：經(jīng)驗(yàn)值推薦2530mm，由于箱體頂部承受工件壓緊力反作用力，選用26mm壁厚來(lái)保證其強(qiáng)度。兩側(cè)厚度根據(jù)鉆模板類型選取25mm壁厚，被保證其強(qiáng)度要求采用加強(qiáng)肋板結(jié)構(gòu)。 液壓缸的選取詳見第五章。4 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 機(jī)床的總體設(shè)計(jì)就是繪制組合機(jī)床“三圖一卡”，就是針對(duì)具體零件，在選定的工藝和結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行組合機(jī)床總體方案圖樣設(shè)計(jì)。其內(nèi)容包括：繪制加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和繪制生產(chǎn)功率計(jì)算卡等。 被加工零件工序圖 被加工零件工序圖的作用與內(nèi)容被加工零件工序圖是在被加工零件圖基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床或自動(dòng)線的加工內(nèi)容，并作必要說(shuō)明而繪制的。其主要內(nèi)容包括如下： (1) 的形狀和主要輪廓尺寸以及與本機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)部位結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。 (2) 定位基準(zhǔn)、夾緊部位及方向。 (3) 面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技術(shù)要求以及上道工序的技術(shù)要求。 (4) 工零件的名稱、編號(hào)、材料、硬度以及加工部位的余量。[11]. 被加工零件工序圖 繪制被加工零件圖的規(guī)定及注意事項(xiàng) (1) 繪制被加工零件工序圖的規(guī)定 為使被加工零件工序圖表達(dá)清晰明了，突出本工序內(nèi)容，繪制時(shí)規(guī)定；應(yīng)按一定比例，繪制足夠的視圖以剖面；本工序加工部位用粗實(shí)線表示，其余部位用細(xì)實(shí)線表示；定位基準(zhǔn)符號(hào)用，并下標(biāo)數(shù)表明消除自由度量。 (2) 繪制被加工零件工序圖注意事項(xiàng)： 1) 本工序加工部位的位置尺寸應(yīng)與定位基準(zhǔn)直接發(fā)生關(guān)系； 2) 對(duì)工件毛坯應(yīng)有要求，對(duì)孔的加工余量應(yīng)認(rèn)真分析； 3) 當(dāng)本工序有特殊要求時(shí)必須注明。 加工示意圖 加工示意圖的作用和內(nèi)容 加工示意圖是在工藝方案和機(jī)床整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。它是繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖的主要依據(jù)；是對(duì)機(jī)床總體布局和性能的原始要求；也是調(diào)整機(jī)床和刀具所必需的重要技術(shù)文件。[11] 選擇刀具、導(dǎo)向及有關(guān)計(jì)算 (1) 刀具的選擇：工件材料為HT200，鉆孔加工，選用錐柄麻花鉆。 (2) 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇： 夾具選用可換鉆套，軸采用剛性軸來(lái)保證孔的位置精度。 (3) 確定主軸類型、尺寸、外伸長(zhǎng)度（見第五章主軸箱設(shè)計(jì)） (4) 選擇接桿 除剛性主軸外，組合機(jī)床主軸與刀具間常用接桿連接。根據(jù)選用原則選取特長(zhǎng)可調(diào)接桿。 (5) 聯(lián)系尺寸 (6) 標(biāo)注切削用量： 各主軸的切削用量應(yīng)標(biāo)注在相應(yīng)主軸后端。其內(nèi)容包括：主軸轉(zhuǎn)速、相應(yīng)刀具的切削速度、每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。[12] (7) 動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定 動(dòng)力部件的工作循環(huán)是指加工時(shí)，動(dòng)力部件從原始位置開始運(yùn)動(dòng)到終了位置，又返回到原位的動(dòng)作過(guò)程。 1) 長(zhǎng)度的確定 ：工作進(jìn)給長(zhǎng)度 ：切入長(zhǎng)度 ：加工長(zhǎng)度 ：切出長(zhǎng)度 2) 快速引進(jìn)長(zhǎng)度的確定：快速引進(jìn)是指動(dòng)力部件把刀具送到工作進(jìn)給位置，其長(zhǎng)度由具體情況確定。本工序選取快速引進(jìn)長(zhǎng)度為30mm。 3) 快速退回長(zhǎng)度的確定：快速退回長(zhǎng)度是快速引進(jìn)長(zhǎng)度和工作進(jìn)給長(zhǎng)度之和。本工序?yàn)?8mm。 4) 動(dòng)力部件總行程的確定：動(dòng)力部件總行程為快退行程和前后備量之和?？傂谐虨?15mm前備量為30mm，后備量為137mm。圖 加工示意圖 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖作用機(jī)床聯(lián)系尺寸圖是一種總體布局圖用來(lái)表示機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)及各部件安裝的位置、之間相互的關(guān)系，運(yùn)動(dòng)關(guān)系以及配置形式和操作方位，它按照選擇的主要通用部件和確認(rèn)的專用部件的總體結(jié)構(gòu)依據(jù)被加工零件工序圖和加工示意圖繪制而成。[13] 繪制機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖之前應(yīng)確定的內(nèi)容 (1) 選擇動(dòng)力部件 動(dòng)力部件的選擇主要是確定動(dòng)力箱和動(dòng)力滑臺(tái)。根據(jù)已定的工藝方案和機(jī)床配置形式并結(jié)合使用及修理因素，確定機(jī)床為臥式單工位液壓傳動(dòng)組合機(jī)床，選用配套的動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)多軸箱鉆孔。 動(dòng)力箱規(guī)格與滑臺(tái)要匹配，其驅(qū)動(dòng)功率主要依據(jù)是根據(jù)多軸箱所傳遞的且學(xué)功率來(lái)選用。本機(jī)床左右多軸箱均采用TD25B型動(dòng)力箱（=785r/min。電動(dòng)機(jī)選Y100L14型， 根據(jù)選定的切削用量，計(jì)算總的進(jìn)給力，根據(jù)所需的最小進(jìn)給速度、工作行程、結(jié)合多軸箱輪廓尺寸，考慮工作穩(wěn)定性，選用HY25BI 型液壓滑臺(tái)，以及相配套的側(cè)底座（1CC251型）。查《組合機(jī)床簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》P91表51 滑鞍寬度：w=250mm 滑鞍長(zhǎng)度：=500mm 行 程：S=250mm滑座長(zhǎng)度：=790mm高 度：H=250mm工進(jìn)速度：32800mm/min快進(jìn)速度：12m/min (2) 確定機(jī)床裝料高度H 裝料高度是指工件安裝基面至地面的垂直距離?？紤]上述剛度結(jié)構(gòu)功能和使用要求等因素選取計(jì)算： 側(cè)底座高度：560mm 滑臺(tái)高度：250 主軸箱的最低主軸高度為：275mm 工件最低孔中心距底面距離：H=560+250+=[14] (3)確定夾具輪廓尺寸 參照夾具設(shè)計(jì)。 (4) 確定中間底座尺寸 中間底座尺寸在長(zhǎng)度和寬度上滿足夾具的安裝要求。他在加工方向上的尺寸，實(shí)際已由加工示意圖確定。由此根據(jù)選定的動(dòng)力箱、滑臺(tái)、側(cè)底座等標(biāo)準(zhǔn)的位置關(guān)系計(jì)算長(zhǎng)度為974mm,裝料高度和夾具底座高度確定后，中間底座高度已確定為560mm。 (5) 確定多軸箱輪廓尺寸 標(biāo)準(zhǔn)通用鉆類多軸箱厚度是一定的、臥式325mm。因此，確定多軸箱，主要是確定多軸箱的寬度和高度及最低主軸高度。圖 被加工零件輪廓以點(diǎn)化線表示，多軸箱輪廓以粗實(shí)線表示。查《組合機(jī)床簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》，P135表71選取多軸箱體規(guī)格尺寸400*400. 機(jī)床分組為了便于設(shè)計(jì)和組織生產(chǎn)，組合機(jī)床各部件和裝置按不同功能劃分編組。本機(jī)床編組如下： (1) 第10組 左側(cè)床身 (2) 第20組 夾具 (3) 第11組 右側(cè)床身 (4) 第12組 中間底座 (5) 第30組 電氣裝置 (6) 第40組 傳動(dòng)裝置 (7) 第50組 潤(rùn)滑裝置 (8) 第60組 刀具 (9) 第61組 工具 (10) 第71組 左多主軸箱 (11) 72組 右多主軸箱 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖被加工零件圖號(hào)A0毛坯種類鑄件名稱梳棉機(jī)箱體結(jié)合件毛坯重量40Kg材料HT150硬度240HBS工序名稱粗鏜精鏜62，90，52孔工序號(hào)Ⅲ序號(hào)工步名稱被加工零件數(shù)量加工直徑mm 加工長(zhǎng)度mm 工作行程mm切削速度m/min每分鐘轉(zhuǎn)速min/r進(jìn)給量r/mm進(jìn)給速度min/mm 工時(shí)（min）機(jī)動(dòng)時(shí)間輔助時(shí)間共計(jì)一左動(dòng)力頭1裝卸工件1鉆通孔10101273273二右動(dòng)力頭鉆盲孔15151273273滑臺(tái)快進(jìn)100滑臺(tái)快退160備注裝卸工件時(shí)間取決于操作者熟練程度，累計(jì)單件工時(shí)機(jī)床生產(chǎn)率機(jī)床負(fù)荷率85％表51 生產(chǎn)效率卡5 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 液壓壓緊系統(tǒng)設(shè)計(jì) 作Ft與Vt圖 (1) 計(jì)算壓緊力 鉆鑄鐵孔時(shí)鑄件受到軸向切削力和扭矩作用，查看《機(jī)床專用夾具手冊(cè)》P34:根據(jù)公式： 公式中符號(hào)的意義： D——鉆頭直徑 S——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 ——修正系數(shù)已知 D= S=得 M=900Nmm F=進(jìn)行受力分析： 兩組鉆頭同時(shí)工作時(shí)，因?yàn)閮山M鉆頭對(duì)稱分布軸向力相互抵消。而此工件的扭矩作用的結(jié)果并不產(chǎn)生軸向力，因此工件總體受力較小。 隨著行程增加，工進(jìn)10mm處，右側(cè)鉆頭開始空轉(zhuǎn)，即對(duì)工件無(wú)進(jìn)給力作用，左側(cè)繼續(xù)工進(jìn)，產(chǎn)生力和力矩作用，：圖 鉆頭受力分析 左圖可視做某一時(shí)刻徑向力的作用情況， 因此： 即主切削力為173N。假如只考慮向上的力的作用，那么三根主軸的合力：查閱《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)手冊(cè)》P354表2332，考慮到更為安全的夾緊狀態(tài)，選用雙向作用法蘭式小型液壓缸： 工作行程：l=40mm 推力： F=1448N 活塞直徑： D=60mm[15] (2) 計(jì)算夾緊和松開時(shí)間夾緊和松開時(shí)液壓缸速度 ； 夾緊時(shí)間 ： ,松開時(shí)間 ： (3) 根據(jù)上述數(shù)據(jù)繪液壓缸Ft 與Vt圖，：(a) (b)圖 確定液壓系統(tǒng)參數(shù) (1) 初選液壓缸工作壓力 由工況分析中可知，夾緊階段壓力最大，所以，液壓缸的工作壓力按此負(fù)載力計(jì)算，根據(jù)液壓缸與負(fù)載的關(guān)系，選= (2) 液壓缸尺寸 液壓缸取標(biāo)準(zhǔn)直徑 D=60mm 擬定液壓系統(tǒng)圖 (1) 選擇液壓回路 1) 調(diào)速方式：由工況可知該液壓系統(tǒng)功率小，工作負(fù)載變化小，采用單向閥和二位四通閥。 2) 液壓泵形式的選擇：根據(jù)工況要求選用變量葉片泵適宜。 鉆削進(jìn)給液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 作Ft與Vt圖 (1) 計(jì)算切削力 鉆鑄鐵孔時(shí)，其軸向力的切削力根據(jù)公式： 公式中符號(hào)的意義： D——鉆頭直徑 S——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 ——修正系數(shù)已知 D= S=得 M= F= (1) 計(jì)算摩擦阻力 靜摩擦阻力： 動(dòng)摩擦阻力： (2) 計(jì)算慣性阻力： (3)計(jì)算工進(jìn)速度 ，即： (4) 根據(jù)以上分析計(jì)算各工況負(fù)載 如表41 表51 液壓缸負(fù)載的計(jì)算工 況計(jì)算公式液壓缸負(fù)載F/N液壓缸驅(qū)動(dòng)力啟 動(dòng)加 速快 進(jìn)工 進(jìn)反向啟動(dòng)加 速快 退制 動(dòng)9807404901526980740490240109082554516951090825545270其中，取液壓缸機(jī)械效率 (5) 計(jì)算快進(jìn)、工進(jìn)和快退時(shí)間 快進(jìn)： 工進(jìn)： 快退： (6) 根據(jù)上述數(shù)據(jù)描繪液壓缸Ft 與Vt圖，： ttF/Nt2V mm/sv1t