【文章內(nèi)容簡介】 9 、21孔（）倒角：選取切削速度v=15m/min,進給量f=，前公式 得： r/min用同上公式求的： N Nmm KW鉆114（）孔：選取切削速度v=15m/min,進給量f=，前公式 得： r/min用同上公式求的： N Nmm KW116孔（）倒角：選取切削速度v=16m/min,進給量f=，前公式 得： r/min用同上公式求的： N Nmm KW 刀具結(jié)構(gòu)的選擇 根據(jù)工藝要求及加工精度的不同，組合機床采用的刀具有:簡單刀具、復(fù)合刀具及特種刀具。選擇刀具結(jié)構(gòu)應(yīng)注意以下凡個問題: （1）只要條件允許，為使工件可靠、結(jié)構(gòu)簡單、刃磨容易，應(yīng)盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)刀具或簡單刀具。（2） 選擇刀具結(jié)構(gòu)時，還必須認真分析被加工零件材料特點。基于以上問題和對被加工零件的分析，本設(shè)計中，鉆孔和倒角刀具均選用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼錐柄麻花鉆，擴孔時選用硬質(zhì)合金刀具。根據(jù)公式： （26）可得： mm/min式中：n—主軸轉(zhuǎn)速（r/min） f—主軸進給量（mm/r） Vf—滑臺每分鐘進給量（mm/min）3 “三圖一卡”的設(shè)計 加工零件工序圖 被加工零件工序圖的作用和要求被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示在一臺機床上或一條自動生產(chǎn)線完成的工藝內(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、硬度和在機床加工前毛坯情況的圖紙。它是在原有的工件圖基礎(chǔ)上，以突出本機床或自動線加工內(nèi)容，加上必要的說明繪制的。它是組合機床設(shè)計的主要依據(jù)，也是制造使用時調(diào)整機床、檢查精度的重要技術(shù)文件。被加工零件工序圖包括以下內(nèi)容: (1)在圖上應(yīng)表示出被加工零件的形狀，尤其是要設(shè)置中間導(dǎo)向時，應(yīng)表示工件內(nèi)部分的布置和尺寸，以便檢查工件裝進夾具是否相碰，以及刀具通過的可能性。 (2)在圖上應(yīng)表示出加工用基準(zhǔn)、夾緊部位及夾壓方向。以便依次進行夾具的定位支撐、限位、夾緊、導(dǎo)向裝置的設(shè)計。 (3)在圖上應(yīng)表示出加工表面的尺寸、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蟆? (4)圖上還應(yīng)有必要的文字說明。如被加工零件的名稱、編號、 材料、硬度、重量及被加工部位的余量等等。 繪制被加工零件工序圖的注意事項 (1)為了是被加工零件工序圖清晰明了，一般要突出本機床的加工內(nèi)容，繪制時，應(yīng)按一定的比例，選擇足夠的視圖及剖視，突出加工部位用粗實線表示，并把零件輪廓及機床、夾具設(shè)計有關(guān)的部位用細實線表示清楚。凡本道工序保證的尺寸、角度等，均打上方框；定位基準(zhǔn)符號為，加壓位置符號用 表示，夾緊方向符號用。 (2)本機床加工部位的位置尺寸應(yīng)由定位基準(zhǔn)注起，有的定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不一致應(yīng)換算成為對稱公差尺寸。有時也可以將工件的某一孔的位置尺寸從定位基面標(biāo)注，其余各孔的位置尺寸以次孔為基準(zhǔn)進行標(biāo)注，以免由于尺寸尺寸鏈的影響，而不能保證要求的精度。 (3)應(yīng)注明零件加工對機床提出的某些特殊要求。如對多層壁同軸線等直孔加工，若要求孔表面不留退刀痕跡，則圖紙上應(yīng)注明要求“機床主軸定位，工件讓刀”。 繪制柴油機機體工序圖 根據(jù)以上所述分析確定零件的加工工序圖，對零件進行總體分析,繪制出柴油機機體兩端面孔加工工序圖如圖3l所示。圖31 柴油機機體兩端面孔加工工序圖 被加工零件加工示意圖 加工示意圖的作用加工示意圖是組合機床設(shè)計的重要圖紙之一，在機床總設(shè)計中占有重要位置。它是設(shè)計刀具、夾具、主軸箱以及選擇動力部件的主要資料，同時也是調(diào)整機床和刀具的依據(jù)。 加工示意圖，要反映機床的加工過程和加工方法，并決定接桿的尺寸，鉆桿長度，刀具種類數(shù)量，刀具長度及加工尺寸，主軸尺寸及伸出長度，主軸、刀具、導(dǎo)向與工件的聯(lián)系尺寸等。 加工示意圖應(yīng)繪制成展開圖，其繪制順序是，首先按比例繪制工件的外形及加工部位的展開圖。特別是注意那些距離很近的孔嚴(yán)格按比例相鄰繪制，以便清晰地看見相鄰刀具、導(dǎo)向及工具、主軸等是否相撞。然后，根據(jù)工件加工要求幾次選定的加工方法繪制刀具，并確定導(dǎo)向形式、位置及尺寸，選定主軸和接桿。從這些刀具中找出影響其聯(lián)系尺寸的關(guān)鍵刀具，按其中最長的一根刀具，從主軸箱到工件之間的最小距離來確定全部刀具，導(dǎo)向及工件之間的尺寸聯(lián)系。 加工示意圖還要繪制出工件加工部位的圖形。在軸數(shù)多時，必須在空旁邊標(biāo)上號碼，以便設(shè)計和調(diào)整機床。 加工示意圖的畫法及注意事項 (1)加工示意圖的繪制順序 先按比例用細實線繪出工件的加工部位和局部結(jié)構(gòu)的展開圖。加工表面用粗實線。以簡化設(shè)計，相同加工部位的加工示意圖(指對同二規(guī)格的孔加工，所用的的刀具、導(dǎo)向、主軸、接桿等規(guī)格的尺寸、精度完全相同)，允許只表示其中之一，亦即同一多軸箱上結(jié)構(gòu)尺寸相同的主軸只畫一根。但必須在主軸上標(biāo)注軸號(與工件的孔號相對應(yīng))。 (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(dāng)被加工件的孔間距很小或需設(shè)置徑向結(jié)構(gòu)尺寸較大的導(dǎo)向裝置時，相臨主軸必須按嚴(yán)格比例繪制，并檢查相互是否干涉。 (3)主軸應(yīng)從多軸箱端面畫起，至刀具加工終了位置。標(biāo)準(zhǔn)的通用結(jié)構(gòu)只畫外形輪廓，并必須加注規(guī)格代號。對一些專用結(jié)構(gòu)，為顯示其結(jié)構(gòu)而必須剖視，并標(biāo)注尺寸、精度及配合。 選擇刀具、工具、導(dǎo)向裝置并標(biāo)注其相關(guān)位置及精度尺寸 刀具的選擇[3]刀具的選擇，要考慮工件加工尺寸精度、表面粗糙度、切削的排除及生產(chǎn)率要求等因素，本設(shè)計是鉆孔，倒角和擴孔。 鉆孔、倒孔時，采用標(biāo)準(zhǔn)的高速鋼錐柄麻花鉆。擴孔時，所采用得刀具的鉆頭直徑和刀具長度如下表31：表31 刀具的鉆頭直徑和刀具長度孔號鉆頭直徑（mm） 刀具長度（mm）29168114156334152121211016811618225623024210在組合機床上加工孔，除用“剛性主軸”的方案除外，工件的尺寸、位置精度主要取決于夾具導(dǎo)向。導(dǎo)向裝置的作用是：保證刀具相對于工件的正確位置；保證各刀具相互間得正確位置；提高道具系統(tǒng)得支撐剛性。因此，正確的選擇導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，確定導(dǎo)向類型、參數(shù)、精度，不但是繪制加工示意圖必須解決的問題，也是設(shè)計組合機床不可忽視的內(nèi)容。選擇導(dǎo)向類型、型式和結(jié)構(gòu) 導(dǎo)向通常分為兩類:一類是刀具導(dǎo)向部分與夾具導(dǎo)套之間具有相對移動又有相對轉(zhuǎn)動的第一類導(dǎo)向，或稱固定導(dǎo)向。另一類是刀具或刀桿本身在導(dǎo)套內(nèi)既有相對轉(zhuǎn)動，又有相對移動得第二類導(dǎo)向，或稱旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向。通常依據(jù)刀具導(dǎo)向部分直徑d和刀具轉(zhuǎn)速n折合算出導(dǎo)向的線速度(v=∏dn/1000m/min)在結(jié)合加工部位尺寸精度、工藝方法及刀具的具體工作條件來選擇導(dǎo)向類型、型式和結(jié)構(gòu)。確定導(dǎo)向數(shù)量、選擇導(dǎo)向參數(shù)導(dǎo)向參數(shù)應(yīng)根據(jù)工件形狀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、刀具韌性、加工精度具體加工情況確定。一般加工小孔時采用固定式導(dǎo)套，當(dāng)導(dǎo)向直徑較大，轉(zhuǎn)速較高時時，應(yīng)選用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向。本設(shè)計2 孔采用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向的“外滾式”導(dǎo)向，除了2孔之外其他的孔加工全采用固定式采用固定導(dǎo)向，采用可換鉆套與襯套連接，襯套與鉆摸板連接。導(dǎo)向的主要參數(shù)包括:導(dǎo)套的直徑及公差配合，導(dǎo)向的長度、導(dǎo)套離工件端面的距離等。本設(shè)計中所選的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表22[6]：表32 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)參數(shù)孔號導(dǎo)套類型導(dǎo)套長度（mm）導(dǎo)套距端面距離（mm）29固定式3510114固定式3010334固定式4515121固定式3510116固定式55102旋轉(zhuǎn)外滾式1002024固定式6520 確定主軸類型、尺寸、外伸出長度和選擇接桿主軸形式主要取決于進給抗力和主軸刀具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的需要。主軸尺寸規(guī)格應(yīng)根據(jù)選定的切削用量計算出切削轉(zhuǎn)矩T，再綜合考慮加工精度和具體工作條件，由下式確定【5】。 （31） （32）式中： d軸的直徑（mm）； T軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩（Nmm）； WP 軸的扭轉(zhuǎn)截面模數(shù)（m3）.實心軸得； 許用剪切應(yīng)力（Pa）=31 MPa B系數(shù)。當(dāng)材料剪切彈性模數(shù)G= GPa時，B的值如表33：表33 系數(shù)1/41/21B主軸為剛性主軸，材料為45號鋼,取=1/4(),則系數(shù)B=，則由（31）和（32）初算主軸直徑如下：29孔： mm m3 MPa 主軸的直徑取整，取為d=20 mm。 用同上公式算得各加工孔主軸直徑如下：114 孔： d=20 mm334孔： d=25 mm121 孔： d=20 mm116 孔： d=25 mm2 孔： d=50 mm24 孔： d=35 mm 本設(shè)計所選的主軸和接桿尺寸型號如表34[4][5]：表34 主軸和接桿尺寸型號孔號主軸外伸直徑（D/d1）mm主軸外伸長度mm接桿型號2930/201153275 T 06354111430/201152290 T 06354133438/261158225 T 06354112130/201153255 T 06354111638/261158240 T 063541280/60135專做2450/3611512250 T 063541 確定動力部件的工作循環(huán)行程 動力部件的工作循環(huán)是指:加工是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。一般包括快速引進、工作進給、快速退回等動作，有時還有中間停止、多次反復(fù)進給、跳躍進給、死擋鐵停留等特殊要求，這是根據(jù)具體情況確定的。 工作行程長度的確定工作進給長度Lⅹ，應(yīng)等于工件加工部位長度L與刀具切入長度L1和切出長度L2之和，見圖32所示。圖32 工作行程長度切入長度L1，應(yīng)根據(jù)工件端面誤差情況在510mm間選擇；切出長度L2，在采用一般刀具時，可按推薦值選取[5]。在本設(shè)計第一步加工取切入長度為5mm，取切出長度為10mm，而加工部位長度為35mm，則確定工作進給長度為50mm，為了滿足退刀及換刀的要求確定快進長度為115mm。再第二步加工，因考慮到所有刀具要同時停止工作，故取切入長度為20mm，取切出長度為10mm，快進長度為80mm，則快退長度為280mm。根據(jù)數(shù)據(jù)畫出工作循環(huán)圖，如圖33所示。 前后備量長度 動力部件總行程長度應(yīng)保證要求的工作循環(huán)工作行程外，還要考慮裝卸和調(diào)整刀具方便，即考慮前后備量。 前備量是指因刀具磨損或補償制造、安裝誤差，動力部件尚可向前調(diào)節(jié)的距離，將設(shè)計的前備量定為20mm。后備量是指寬闊了刀具從接桿或接桿連同刀具一起從主軸孔中取出所需要的軸向距離。理想情況是保證刀具退離夾具導(dǎo)向外端面的距離大于接桿插入主軸孔的長度。根據(jù)上述條件取后備量為80mm。圖33 工作循環(huán)因此，動力部件的總行程長度為快退行程長度與前后備量之和。依此作為選擇動力滑臺或設(shè)計動力部件的依據(jù)。根據(jù)前面所選的刀具及導(dǎo)向裝置工作行程等繪制出零件的加工示意圖:如圖34所示。圖34 加工示意圖 機床聯(lián)系尺寸總圖 聯(lián)系尺寸總圖的作用及內(nèi)容 一般來說，組合機床是由標(biāo)準(zhǔn)的通用部件—動力滑臺、動力箱、各種工藝切削頭、側(cè)底座、立柱、立柱底座、及中間底座加上專用部件—多軸箱、刀、輔助系統(tǒng)，夾具，液、電、冷卻、潤滑、排屑系統(tǒng)組合裝配而成。聯(lián)系尺寸圖來表示機床各組成部件的相互裝配聯(lián)系和運動關(guān)系，以檢驗機床各個部分相對位置及尺寸聯(lián)系是否滿足加工要求。通用部件的選擇是否合理。并為進一步開展多軸箱、夾具等專用部件、零件的設(shè)計提供依據(jù)。聯(lián)系尺寸圖也可以看成是簡化的機械總圖，他表示機床的配置型式及總體布局。聯(lián)系尺寸圖的主要內(nèi)容如下： (1)以適當(dāng)數(shù)量的視圖(一般為主、左視圖)按同一比例畫出機床各主要組成部件的外形輪廓及相關(guān)位置，表明機床的配置型式及總體布局、主視圖的選擇應(yīng)與機床實際加工狀況一致。 (2)圖中應(yīng)盡量減少不必要的線條及尺寸。但反映各部分的聯(lián)系尺寸、專用部件的輪廓尺寸、運動部件的極限位置及行程尺寸，必須完整齊全。至于各部分的詳細結(jié)構(gòu)不畫出，留在具體設(shè)計部件時完成。 (3)為便于開展部件設(shè)計，聯(lián)系尺寸圖上應(yīng)表注通用部件的規(guī)格代號，電動機型號、功率及轉(zhuǎn)速，并注明機床部件的分組情況及總行程。 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(chǔ)。它主要包括用以實現(xiàn)刀具主軸旋轉(zhuǎn)主運動的動力箱、各個工藝切削用頭及實現(xiàn)進給運動的動力滑臺。動力部件用以實現(xiàn)切削刀具的旋轉(zhuǎn)和進給運動或只用于進給運動，是組