【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 表 61 612高速鉆頭切削用量及深孔鉆削切削用量遞減表：由 d6～ 12， HBS 在 200～ 241 HBS，選擇 v=10～18m/min, f=(～ )mm/r?？咨顬椋?15～ 20） d、 f=(～ )mm/r,取。則： 50 6 2 5 / m in0 .0 8fvnrf? ? ? 1 3 .7 / m in1000dnvm??? ； j) 鉆 8 Φ ，深 18mm，查 [1]由 d＞ 6～ 12， HBS 在 200～ 241 HBS，選擇v=10～ 18m/min, f=(～ )mm/r。取 500 / minnr? ，根據(jù)公式： 100dnv ?? 得： / minvm? 查 [1] 第 131 頁(yè)表 612 根 據(jù) 孔 深 確 定 / minvm? /f mm r? 500 / minnr? 50 / m infv nf m m?? ； 計(jì)算切削力、切削扭矩及切削功率 根據(jù) [1]第 134 頁(yè)表 620中公式 0. 8 0. 626F Df HB? （ 22） 1. 9 0. 8 0. 610T D f HB? （ 23） 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 9 9740TvP D?? （ 24） 式中， F— 切削力（ N）； T— 切削轉(zhuǎn)矩（ N㎜）； P— 切削功率（ kW）； v— 切削速度（ m/min）； f— 進(jìn)給量（ mm/r）； D— 加工（或鉆頭）直徑（ mm）； HB— 布氏硬度， ? ?m a x m a x m i n13H B H B H B H B? ? ? 在本設(shè)計(jì)中， max 240HB ? ， min 190HB ? ， 得 HB=。 由以上公式可得： 左面 單根 22～ 26 軸 F= T= mm P= 27～ 30軸 F=899N T= mm P= 31 軸 F= T= mm P= 32 軸 F= T= mm P= 右面 單根 1～ 4 軸 F= T= mm P= 5～ 20 軸 F= T= mm P= 21 軸 F= T=1440N mm P= 后面 單根 33～ 34 軸 F=899N T= mm P= 43 軸 F= T= mm P= 35～ 42軸 F= T= mm P= 總的切削功率：即求各面上所有軸的切削功率之和 左面 Pw= 右面 Pw= 后面 Pw= 選擇刀具結(jié)構(gòu) 根據(jù)工件材質(zhì)、加工精度、表面粗糙度、排屑及生產(chǎn)率等要求采用錐柄麻花鉆頭，鉆頭材料高速鋼，刀柄材料 40Cr。加工Φ 的孔采用Φ 的刀具，加工Φ 7 的孔采用Φ 7G7 的刀具，加工Φ 的孔采用Φ 的刀具，加工Φ 13的孔采用Φ 13G7 的刀具，加工 φ 的孔采用φ 的刀具，加工φ 的孔采用φ 的刀具。導(dǎo)向裝置設(shè)置在機(jī)床夾具上，鉆摸板不能隨夾具的鉆模架一起移動(dòng)，所以選用的導(dǎo)向裝置是固定式導(dǎo)向。 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) — “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，表示所設(shè)計(jì)的組合機(jī)床（或自動(dòng)線）上完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工 基于三維的柴油機(jī)氣缸體三面鉆削組合機(jī)床總體及后 主軸箱設(shè)計(jì) 10 用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和在本機(jī)床加工前加工余量、毛坯或半成品情況的圖樣。除了設(shè)計(jì)研制合同外，它是組合機(jī)床設(shè) 計(jì)的具體依據(jù)，也是制造、使用、調(diào)整和檢驗(yàn)機(jī)床精度的重要文件。工序圖見附錄 [1] 加工示意圖 加工示意圖是在工藝方案和機(jī)床總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。零件加工的工藝方案要通過(guò)加工示意圖反映出來(lái)。加工示意圖表示被加工零件在機(jī)床上的加工過(guò)程，刀具、輔具的布置狀況以及工件、夾具、刀具等機(jī)床各部件間的相對(duì)位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等。加工示意圖見附錄 [2] A. 刀具的選擇 刀具直徑的選擇應(yīng)與加工部位尺寸、精度相適應(yīng)。加工Φ 的孔采用Φ 的錐 柄麻花鉆，加工Φ 7的孔采用Φ 7G7 的錐柄麻花鉆，加工Φ 用Φ 的錐柄麻花鉆，加工Φ 13的孔采用Φ 13G7 的錐柄麻花鉆，加工φ 的孔采用φ 的錐柄麻花鉆，加工φ 的孔采用φ 的錐柄麻花鉆。B. 確定主軸、尺寸、外伸尺寸 在該課題中，主軸用于鉆孔，選用滾珠軸承支承。又因?yàn)楦?dòng)卡頭與刀具剛性連接，所以該主軸屬于長(zhǎng)主軸。故本課題中的主軸均為滾珠軸承長(zhǎng)主軸。 根據(jù)由選定的切削用量計(jì)算得到的切削轉(zhuǎn)矩 T，由 [1]P43 公式 10dT? (27) 式中， d— 軸的直徑（㎜）； T— 軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩（ N m）； B— 系數(shù)，本課題中主軸為非剛性主軸，取 B=。 由公式可得： 左主軸箱： 軸 1 d= ㎜ 右主軸箱： 軸 2 d= ㎜ 后主軸箱： 軸 3 d= ㎜ 根據(jù)主軸類型及初定的主軸軸徑，查 [1]第 44頁(yè)表 36可得到主軸外伸尺寸及接桿莫氏圓錐號(hào)。 主軸軸徑 d= ㎜時(shí)，主軸外伸尺寸為： 2/ 32 / 20Dd? ,L=115 ㎜；接桿莫氏圓錐號(hào)為 號(hào)。 主軸軸徑 d= ㎜時(shí)，主軸外伸尺寸為： 2/ 32 / 20Dd? ,L=115 ㎜；接桿莫氏圓錐號(hào)為 號(hào)。 主軸軸徑 d= ㎜時(shí)，主軸外伸尺寸為： 2/ 25 /16Dd? ,L=85 ㎜；接桿莫氏圓錐號(hào)為１號(hào)。 C. 動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 11 a) 工作進(jìn)給長(zhǎng)度 L工 的確定 工作進(jìn)給長(zhǎng)度 L工 ，應(yīng)等于加工部位長(zhǎng)度（多軸加工時(shí)按最長(zhǎng)孔計(jì)算）與刀具切入長(zhǎng)度 1L 和切出長(zhǎng)度 2L 之和。 即： 12L L L L? ? ?工 (28) 式中切入長(zhǎng)度 1L 一般為 5～ 10㎜，根據(jù)工件端面的誤差情況確定。 查 [1] P46 表 37 切出長(zhǎng)度的確定得鉆孔時(shí) 2 1 (3 83Ld??～ ） (29) 三個(gè)面上鉆孔時(shí)的工作進(jìn)給長(zhǎng)度見下表： 表 21 工作進(jìn)給長(zhǎng)度 L 1L d 2L 工L 左主軸箱 22 8 0 30 右主軸箱 66 6 0 72 后主軸箱 115 5 7 5 125 b）進(jìn)給長(zhǎng)度的確定 快速進(jìn)給是指動(dòng)力部件把刀具送到工作進(jìn)給位置。初步選定左右后三個(gè)個(gè)主軸箱上刀具的快速進(jìn)給長(zhǎng)度分別為 70 ㎜和 78 ㎜和 75mm。 c）快速退回長(zhǎng)度的確定 快速退回長(zhǎng)度等于快速進(jìn)給和工作進(jìn)給長(zhǎng)度之和。由已確定的快速進(jìn)給和工作進(jìn)給長(zhǎng)度可知，左右后三面快速退回長(zhǎng)度分別為 100 ㎜和 150mm 和 200mm。 d）動(dòng)力部件總行程的確定 動(dòng)力部件的總行程為快退行程與前后備量之和。左面的前備量取 100㎜，后備量取 40 ㎜，則總行程為 240 ㎜；右面前備量取 100 ㎜，后備量取 40 ㎜，則總行程為 290 ㎜；后面前備量取 100 ㎜，后備量取 40 ㎜，則總行程為 340 ㎜。 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 A．動(dòng)力滑臺(tái)的選擇 a）動(dòng)力滑臺(tái)形式的選擇 本組合機(jī)床采用的是液壓滑臺(tái) 。與機(jī)械滑臺(tái)相比較，液壓滑臺(tái)具有如下優(yōu)點(diǎn)：在相當(dāng)大的范圍內(nèi)進(jìn)給量可以無(wú)級(jí)調(diào)速；可以獲得較大的進(jìn)給力；由于液壓驅(qū)動(dòng)，零件磨損小，使用壽命長(zhǎng)；工藝上要求多次進(jìn)給時(shí)，通過(guò)液壓換向閥，很容易實(shí)現(xiàn)；過(guò)載保護(hù)簡(jiǎn)單可靠；由行程調(diào)速閥來(lái)控制滑臺(tái)的快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)，轉(zhuǎn)換精度高，工作可靠。但采用液壓滑臺(tái)也有其弊端，如：進(jìn)給量由于載荷的變化和溫度的影響而不夠穩(wěn)定；液壓系統(tǒng)漏油影響工作環(huán)境，浪費(fèi)能源；調(diào)整維修比較麻煩。本課題的加工對(duì)象是氣缸體左面 12 個(gè)孔和右面上的 31 個(gè)孔，位置精度和尺寸精度要求較高，因此采用液壓滑臺(tái)。 由此，根據(jù)已定的 工藝方案和機(jī)床配置形式并結(jié)合使用及修理等因素，確定機(jī)床為臥式雙面單工位液壓傳動(dòng)組合機(jī)床，液壓滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，選用配 基于三維的柴油機(jī)氣缸體三面鉆削組合機(jī)床總體及后 主軸箱設(shè)計(jì) 12 套的動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)主軸箱鉆孔主軸。 b）動(dòng)力滑臺(tái)型號(hào)的選擇 根據(jù)選定的切削用量計(jì)算得到的單根主軸的進(jìn)給力，按 [1] P62 式 1niiPF???多 軸 箱 （ 210） 式中， iF — 各主軸所需的向切削力，單位為 N。則： 左主軸箱 4 89 9 11 10 .5 3 70 8. 62 5 70 8. 62 5 5 8. 24 9. 66FN? ? ? ? ? ? ?多 軸 箱 右主軸箱 66 6. 94 16 70 8. 62 5 4 22 49 .1 7 21 00 0? ? ? ? ? ?多 軸 箱 后主軸箱 2 8 9 9 6 1 9 .3 2 5 8 7 0 8 .6 2 8 0 8 6 .2 8 5? ? ? ? ? ?多 軸 箱 實(shí)際上 ,為克服滑臺(tái)移動(dòng)引起的摩擦阻力，動(dòng)力滑臺(tái)的進(jìn)給力應(yīng)大于 F多 軸 箱。又考慮到所需的最小進(jìn)給速度、切削功率、行程、主軸箱輪廓尺寸等因素，為了保證工作的穩(wěn)定性，由 [1]P91 表 51，左、右、后三面的液壓滑臺(tái)均選用 1HY32IA型。由 [1]P91 表 53知：臺(tái)面寬 B=320mm，臺(tái)面長(zhǎng) L2=630mm,行 程長(zhǎng) 400mm，滑臺(tái)及滑座總高 840mm,滑座長(zhǎng) 630mm，允許最大進(jìn)給力 32020N，快速行程速度10m/min，工進(jìn)速度 20～ 650mm/min。 B．動(dòng)力箱型號(hào)的選擇 由切削用量計(jì)算得到的各主軸的切削功率的總和 P切 削 ，根據(jù) [1]P47 頁(yè)公式 PP?? 切 削多 軸 箱 （ 211）式中 , P切 削 — 消耗于各主軸的切削功率的總和（ Kw） ； ? — 多軸箱的傳動(dòng)效率 ,加工黑色金屬時(shí)取 ～ ，加工有色金屬時(shí)取～ ；主軸數(shù)多、傳動(dòng)復(fù)雜時(shí)取小值，反之取大值。本課題中，被加工零件材料為灰鑄鐵，屬黑色金屬，又主軸數(shù)量較多、傳動(dòng)復(fù)雜，故取 ?? 。 左主軸箱： Kw?切 削 則 1 .1 3 2 1 .4 1 50 .8P K w??多 軸 箱 右主軸箱： Kw?切 削 則 2 .2 7 2 2 .8 40 .8P K w??多 軸 箱 后主軸箱： Kw?切 削 則 0 .9 4 8 1 .1 8 50 .8P K w??多 軸 箱 根據(jù)液壓滑臺(tái)的配套要求，滑臺(tái)額定功率應(yīng)大于電機(jī)功率的原則，查 [1] P114～ 115 表 538 得出動(dòng)力箱及電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 13 表 22 動(dòng)力箱及電動(dòng)機(jī)的型號(hào)選擇 動(dòng)力箱型號(hào) 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 電動(dòng)機(jī)功率(Kw) 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min) 輸 出 軸 轉(zhuǎn) 速(r/min) 左主軸箱 1TD32Ⅰ Y100L14 1430 715 右主軸箱 1TD32Ⅱ Y100L24 1430 715 后主軸箱 1TD32Ⅰ Y100L14 1430 715 C. 確定機(jī)床裝料高度 H 裝料高度是指機(jī)床上工件的定位基準(zhǔn)面到地面的垂直距離。本課題中，工件最低孔位置 2 88h mm? ，主軸箱最低主軸高度 1 160h mm? ，所選滑臺(tái)與滑座總高3 360h mm? ，側(cè)底座高度 4 500h mm? ，夾具底座高度 5 380h mm? ，中間底座高度 6 600h mm? ，綜合以上因素，該組合機(jī)床裝料高度取 H=850 ㎜。 D. 確定主軸箱輪廓尺寸 圖 21 多軸箱輪廓尺寸確定 主要需確定的尺寸是主軸箱的寬度 B 和高度 H 及最低主軸高度 1h 。主軸箱寬度 B、高度 H 的大小主要與被加工零件孔的分布位置有關(guān)，可按下式計(jì)算 ： 12B b b?? （ 212） 11H h h b? ? ?