【文章內(nèi)容簡介】 機床的要求,然后檢索有關(guān)資料。其中包括情報、預(yù)測、實驗研究成果、發(fā)展趨勢、新技術(shù)應(yīng)用以及相應(yīng)的圖紙資料等。甚至還可以通過網(wǎng)絡(luò)檢索技術(shù)查閱先進國家的有關(guān)資料和專利等。通過對上述資料的分析研究,擬訂適當(dāng)?shù)姆桨?以保證機床的質(zhì)量和提高生產(chǎn)率,使用戶有較好的經(jīng)濟效益。 擬定方案 通?？梢詳M定出幾個方案進行分析比較。每個方案包括的內(nèi)容有:工藝分析、主要技術(shù)參數(shù)、總布局、傳動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、控制操作系統(tǒng)、電系統(tǒng)、主要部件的結(jié)構(gòu)草圖、實驗結(jié)果及技術(shù)經(jīng)濟分析等。 在制定方案時應(yīng)注意以下幾個方面: (1)當(dāng)使用和制造出現(xiàn)矛盾時,應(yīng)先滿足使用要求,其次才是盡可能便于制造。要盡量用先進的工藝和創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)。 (2)設(shè)計必須以生產(chǎn)實踐和科學(xué)實驗為依據(jù),凡是未經(jīng)實踐考驗的方案,必須經(jīng)過實驗證明可靠后才能用于設(shè)計。 (3)繼承與創(chuàng)造相結(jié)合,盡量采用先進工藝,迅速提高生產(chǎn)力,為實現(xiàn)四個現(xiàn)代化服務(wù)。注意吸取前人和國外的先進經(jīng)驗,并在此基礎(chǔ)上有所創(chuàng)造和發(fā)展。 工作圖設(shè)計 首先,在選定工藝方案并確定機床配置形式、結(jié)構(gòu)方案基礎(chǔ)上,進行方案圖紙的設(shè)計。這些圖紙包括:被加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計算卡,統(tǒng)稱“三圖一卡”設(shè)計。并初定出主軸箱輪廓尺寸,才能確定機床各部件間的相互關(guān)系。 本課題重點是對多軸箱的研究設(shè)計,需要完成多軸箱結(jié)構(gòu)設(shè)計,傳動方案的制定設(shè)計,多軸箱主要零件設(shè)計等。 然后,整理機床有關(guān)部件與主要零件的設(shè)計計算書和編寫組合機床多軸箱的設(shè)計說明書。 最后,對有關(guān)圖紙進行工藝審查和標(biāo)準(zhǔn)化審查第2章 組合機床總體設(shè)計 工藝分析是設(shè)計組合機床最重要的一步,必須認(rèn)真分析被加工零件的工藝過程。深入現(xiàn)場全面了解被加工零件的結(jié)構(gòu)特點,加工部位,夾緊方式,工藝方法和加工過程所用的刀具,切削用量及生產(chǎn)率等。 零件名稱:噴油泵體。 該零件外形較復(fù)雜。本工序所要加工孔的數(shù)量較少,而且大部分是在相同位置處的相同形狀的孔,都是直徑5mm的孔,且孔深也同為20mm。各孔沒有尺寸精度要求,。因此,直接鉆孔即可滿足次精度要求。 該零件材料為HT200,其硬度為170220HB其質(zhì)量為15kg。尺寸、(a) (b) 零件圖 加工時,采用一面兩銷的定位方式限制六個自由度實現(xiàn)完全定位。即一面(上端面),限制了3個自由度,沿Z移動、繞X轉(zhuǎn)動、繞Y轉(zhuǎn)動。一個圓柱銷,限制沿X、Y移動。一個菱形銷,限制繞Z轉(zhuǎn)動的。并以頂面夾壓。 根據(jù)以上工藝特點選用單工位的雙面臥式組合鉆床進行加工。這樣不僅提高了加工效率,而且多個孔一次走刀即加工成形,能夠較好的保證其位置精度。此外,在組合機床上加工零件時,由于采用專用夾具、刀具和導(dǎo)向裝置等,加工質(zhì)量靠工藝裝備保證,對操作工人水平要求也不高。 本工序加工所需刀具為鉆頭。選擇刀具首先是選擇刀具材料,對于鉆頭來說,常見材料有高速鋼和硬質(zhì)合金兩種。高速鋼鉆頭主要用于切削硬度在250280HBS的部分結(jié)構(gòu)鋼和鑄鐵。硬質(zhì)合金鉆頭則主要用于加工硬度較高的鋼件。被加工零件的材料為灰鑄鐵,硬度為170220HBS。所以,選用高速鋼鉆頭。同時查《組合機床設(shè)計簡明手冊》表611選擇切削用量并計算主軸轉(zhuǎn)速進給速度, 刀具類型:φ5mm麻花鉆 切削速度:9m/min 進給量: 主軸轉(zhuǎn)速:573r/min 進給速度: 切削力、切削扭矩、切削功率的確定 根據(jù)選定的切削用量,確定切削力,作為選擇動力部件(滑臺)及夾具設(shè)計的依據(jù)。確定切削扭矩,用以確定主軸及其他傳動件(齒輪、傳動軸等)的尺寸。確定切削功率,用以選擇主傳動電機功率。 參照《組合機床設(shè)計手冊》p134表620組合機床切削用量計算圖中推薦的切削力、轉(zhuǎn)矩及功率公式工序內(nèi)容 刀具材料 切削力FN 切削轉(zhuǎn)矩TN*mm 切削功率Pkw 備注鉆孔 灰鑄鐵 PTV/9740∏D 切削力:式中 切削扭矩 切削功率 鉆擴鉸的切削力,切削轉(zhuǎn)矩和切削功率數(shù)據(jù)工序內(nèi)容 直徑Dmm 切削力FN 切削轉(zhuǎn)矩TN*mm 切削功率Pkw鉆孔 5 ??三圖一卡 被加工零件工序圖 被加工零件工序圖是根據(jù)制定的工藝方案,表示設(shè)計的組合機床所完成的工藝內(nèi)容,加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求,加工用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和在機床加工前加工余量、毛坯或半成品情況的圖樣。除了設(shè)計研制合同外,它是組合機床設(shè)計的具體依據(jù),也是制造、使用、調(diào)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的基礎(chǔ)上,突出本機床或自動線的加工內(nèi)容,并作必要的說明而繪制的。其主要內(nèi)容包括: 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(shè)計有關(guān)部位結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。尤其是當(dāng)需要設(shè)置中間導(dǎo)向套時,應(yīng)表示出零件內(nèi)部的肋、壁布置及有關(guān)結(jié)構(gòu)的形狀及尺寸。以便檢查工件、夾具、刀具是否發(fā)生干涉。 2)加工用定位基準(zhǔn)、夾壓部位及夾壓方向。以便依此進行夾具的定位支承(包括輔助定位支承)、限位、夾緊、導(dǎo)向系統(tǒng)的設(shè)計。 3)本道工序加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形狀位置尺寸精度及技術(shù)要求,還包括本道工序?qū)η暗拦ば蛱岢龅囊?主要指定位基準(zhǔn))。 4)必要的文字說明。如被加工零件編號、名稱、材料、硬度、重量及加工部位的余量等。 為了使被加工零件工序圖清晰明了,一定要突出本機床的加工內(nèi)容。繪制時,應(yīng)按一定比例,選擇足夠的視圖及剖視圖,突出加工部位(用粗實線),并把零件輪廓及與機床、夾具設(shè)計有關(guān)的部位(用細(xì)實線)表示清楚。凡本道工序保證的尺寸、角度等,均應(yīng)在尺寸數(shù)值下方畫粗實線標(biāo)記。加工用定位基準(zhǔn)、機械夾壓位置及方向、輔助支承均須使用規(guī)定的符號表示出來。 加工部位的位置尺寸應(yīng)由定位基準(zhǔn)注起。為便于加工及檢查,尺寸應(yīng)采用直角坐標(biāo)系標(biāo)注,而不采用極坐標(biāo)系。但有時因所選定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合,則需對加工部位要求的位置尺寸精度進行分析換算。此外,應(yīng)將零件圖上的不對稱位置尺寸公差應(yīng)換算成對稱尺寸公差,其公差數(shù)值的決定要考慮兩方面,一是要能達到產(chǎn)品圖紙要求的精度,二是采用組合機床能夠加工出來。 加工示意圖 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(chǔ)上繪制的。是表達工藝方案具體內(nèi)容的機床工藝方案圖。它是設(shè)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)。是對機床總體布局和性能的原始要求。也是調(diào)整機床和刀具所必需的重要技術(shù)文件。 加工示意圖應(yīng)表達和標(biāo)注的內(nèi)容有: (1)機床的加工方法,切削用量,工作循環(huán)和工作進程。 (2)工件、刀具及導(dǎo)向、托架及多軸箱之間的相對位置尺寸聯(lián)系。 (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(直徑和長度)。 (5)接桿、浮動卡頭、導(dǎo)向裝置、攻螺紋靠模裝置等尺寸結(jié)構(gòu)。 (6)刀具、導(dǎo)向套間的配合,刀具、接桿、主軸之間的連接方式及配合尺寸。 2選擇刀具、導(dǎo)向及有關(guān)計算 (1)刀具的選擇 噴油泵體的材料為HT200,孔徑D為5mm,刀具的材料選擇刀具的材料選擇高速鋼鉆頭,為了使工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、刃磨簡單,選擇φ5的錐柄麻花鉆,莫氏錐度1?？准庸さ毒叩拈L度應(yīng)保證加工終了時刀具螺旋槽尾端與導(dǎo)向套之間有30~50mm的距離,以便排出切屑和刀具磨損后有一定的向前的調(diào)整量。 (2)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇 組合機床加工孔時,除采用剛性主軸加工方案外,零件上的孔的位置進度主要是靠刀具的導(dǎo)向裝置來保證的。因此,正確選擇導(dǎo)向結(jié)構(gòu)和確定導(dǎo)向類型、參數(shù)、精度,是設(shè)計組合機床的重要內(nèi)容,也是繪制加工示意圖時必須解決的問題。 由于要加工的孔徑較小且其線速度(切削速度)20m/min,因此,選用固定式導(dǎo)向裝置。 (3)確定主軸類型、尺寸、外伸長度