【文章內(nèi)容簡介】 面上允許有深達(dá)加工余量三分之二范圍以內(nèi)的鑄造缺陷。超出上述范圍的鑄造缺陷可根據(jù)鑄鐵件焊補(bǔ)工藝規(guī)程進(jìn)行焊補(bǔ)。 鑄件表面 涂以醇酸底漆。 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì) 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)，就是針對具體的被加工零件，在先定的工藝和結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、圖紙繪制。這些圖紙包括被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床尺寸聯(lián)系圖和產(chǎn)率計(jì)算卡。 被加工零件工序圖 被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，在一臺機(jī)床上或一條自動線上完成的工藝內(nèi)容。加工部分的尺寸及精度、技術(shù)要求。加工用定位基準(zhǔn)，夾具部位及被加工零件的材料、硬度和在本機(jī)床加工前毛坯情況的圖紙。它是在原有的工件圖的基礎(chǔ)上，以突出機(jī)床或自動線的加工內(nèi)容，加上必要的說明繪 制的。它是機(jī)床設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也是制造和使用時調(diào)整機(jī)床，檢查精度的重要條件。被加工零件工序圖包括如下內(nèi)容： a. 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)表示出內(nèi)部箱的位置和尺寸，以檢查工件進(jìn)夾具是否相碰，以及也具通過時的可能性。 b. 在圖上應(yīng)表示出加工基面和夾壓的方向及位置以便以此進(jìn)行夾具的支承和夾壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)； 9 c. 在圖上應(yīng)該表示被加工零件表面尺寸，精度，光潔度，位置尺寸及精度和技術(shù)條件（包括對上道工序的要求及本床的保證部分） d. 為了使被加工零件工序圖清晰明了，能突出機(jī)床的加工內(nèi)容，繪制時，對本機(jī)床加 工部位使用粗實(shí)線表示，定位基面用符號￣ V￣ ,表示 ,夾壓位置用符號⊕表示。 通過調(diào)查，我們得知銑削東方紅 — 75 拖拉機(jī)的工序?yàn)橐韵拢? a、 銑四個定位平面 加工面 圖一 銑四個定位平面的工序簡圖 b、銑前后平面 c、銑上平面 d、粗鏜孔并鉆孔 e、粗鏜孔 f、在三個平面上鉆孔 g、倒角 h、鉸孔及锪沉孔 i、三面攻螺紋 j、鉆孔及攻螺紋 k、鉆孔攻螺紋锪球面 l、锪內(nèi)平面 m、去毛刺、刻線打號 n、檢驗(yàn) 10 o、清洗吹凈 我以下將要對第一道工序銑四個定位平面中 的組合機(jī)床及其夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)。 加工示意圖 零件加工的工藝方案通過加工示意圖反映出來，加工示意圖是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的重要圖紙之一，在機(jī)床總體設(shè)計(jì)中占重要地位，它表示被加工零件在機(jī)床上的加工過程、刀具、輔具的布置狀況以及其夾具、刀具等機(jī)床各個部件的相對位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程等，它也是設(shè)計(jì)夾具，主軸箱及選擇刀具動力部件的主要依據(jù)，同時也是調(diào)整機(jī)床刀具的依據(jù)。 其內(nèi)容為： a．反映機(jī)床的加工方法，加工條件及加工過程。 b．根據(jù)加工部位特點(diǎn)及加工要求，決定刀具類型、數(shù)量、結(jié)構(gòu)、尺寸（直徑和長度）， c．決定 主軸的結(jié)構(gòu)類型，規(guī)格尺寸及外伸長度。 d．選擇標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)專用的接桿，浮動卡頭，導(dǎo)向裝置。 e．決定機(jī)床動力部件的工作行程及工作循環(huán)。 工作臺進(jìn)給方向快進(jìn)370工進(jìn)快進(jìn)50工進(jìn)快退740 圖二 機(jī)床加工示意圖 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖的繪制 機(jī)床聯(lián)系尺寸是決定各部件的輪廓尺寸及相互間聯(lián)系關(guān)系的，是開展各專用部件設(shè)計(jì)和確定機(jī)床最大占地面積的指導(dǎo)圖紙。以檢查各部件相對位置及尺寸聯(lián)系是否滿足加工要求，通用部件的選擇是否合理，并進(jìn)一步開展主軸箱，夾具等專用部件，零件的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。組合機(jī)床是由一些通用部件和專用部件組成的。為了使設(shè)計(jì)的組合機(jī)床既能夠滿足預(yù)期的性能要求，又能做到配置上勻稱合理，符合多快好省的精神，必須對所設(shè)計(jì)的組合機(jī)床各個部件之間的關(guān)系進(jìn)行全面的分析研究。這是通過繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖來達(dá)到的。 11 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖是在被加工零件工序圖與加工示意圖繪制之后，根據(jù)初步選定的主要的通用部件（動力部件及配套的滑座，床身或立柱等），以及確定的專用部件的結(jié)構(gòu)原理而繪制的。 繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖應(yīng)考慮的主要問題 機(jī)床裝料高度的確定 在確定機(jī)床裝料高度時，要考慮車間運(yùn)送工件的滾道的高度，工件最底孔的位置主軸 箱最底主軸高度和通用部件高度的尺寸的限制。根據(jù)我國具體情況，為便于操作和省力，對于本 臥式雙面組合銑床，裝料高度為 850 毫米。 夾具輪廓尺寸的確定 夾具是用來定位和加緊工件的，所以工件的輪廓尺寸和性質(zhì)是確定夾具輪廓尺寸的依據(jù)在加工示意圖中對工件和銑刀都有了規(guī)定。 在掌握了工件寬度，工件和夾具距離和夾具本體厚度后，即可確定夾具底座的總長尺寸。夾具底座的高度應(yīng)視夾具的大小而定，即要保證有足夠的剛性，又要考慮工件裝料高度。為了便于布置定位元件，一般夾具底座高度不小于 240 毫米。 中間底座輪廓尺寸的確定。 中間底座的輪廓尺寸要滿足夾具在其上安裝連接的需要。其長度方向尺寸要根據(jù)所選動力部件（滑臺和滑座）及其配套部件（側(cè)底座）的位置關(guān)系，照顧各個部件聯(lián)系尺寸的合理性來確定。非常重要的是，一定要保證在加工終了位置時，工件端面至主軸箱端面的距離不少于加工示意圖上要求的距離。同時，要考慮動力部件處于加工終了位置時，主軸箱與夾具外輪廓間應(yīng)有便于機(jī)床維修的距離。以及便于切屑及冷卻液回收，中間底座周邊須有足夠?qū)挾鹊臏箱?。尺?a要足夠。通常，當(dāng)機(jī)床不采用冷卻液時， a尺寸最小可取為 10~15毫米，當(dāng)機(jī)床采用冷卻液時，要考慮中間底 座周邊應(yīng)有一定寬度的回收泠卻液及排屑溝槽， a 尺寸一般不少余 70~100 毫米。對于一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的組合機(jī)床，為調(diào)整，維修和對刀方便， a 尺寸還須根據(jù)具體情況加大。中間底座輪廓尺寸的長度方向尺寸可按下式確定： L=(L 左1 +L 右1 +2L2 +L3)－ 2（ l1 + l2 +l3 ） 式中： L1 —— 加工終了位置，主軸箱端面至工件端面 )－ 的距離， L2 —— 主軸箱厚度， L3—— 工件沿機(jī)床長度方向的尺寸， l1 —— 機(jī)床長度方向上，主軸箱動力滑臺的重合長度， l2 —— 加 工終了位置，滑臺前端面至滑座前端面前的距離， l3 —— 滑座前端面至冊底座前端面的距離， 如果計(jì)算出的中間底座長度 L 值不能滿足 A 和 a 尺寸的要求，可采取改變加工終了位置時主軸12 端面到工件端面的距離 L1 尺寸進(jìn)行調(diào)節(jié)，此時須同時修改加工示意圖，以達(dá)到 L 和 a 尺寸加大，或者減少 l2尺寸，但必須保證滑臺有足夠的前備量 15~20 毫米。 動力滑臺的選用 滑臺在滑座導(dǎo)軌上移動，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動?；_上可以安裝各種功用的單軸工藝頭 或安裝動力箱和主軸箱?；_的主要參數(shù)規(guī)定為臺面寬度尺寸。組合機(jī)床各種通用部件的品種，規(guī)格及其配套關(guān)系也滑臺寬度尺寸為標(biāo)準(zhǔn)，其理由是： a、直接反映滑臺上安裝工藝切削頭的能力，在安裝主軸箱時，可以反映出被加工零件加工位置的分布面積等。 b、滑臺臺面寬是一個主要結(jié)合尺寸，結(jié)合面尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化能使組合機(jī)床外型協(xié)調(diào)。 c、滑臺臺面寬作為通用部件配套標(biāo)準(zhǔn)，使機(jī)床受力合理，提高機(jī)床的剛度。 對于本機(jī)床 快速進(jìn)給工作行程80快速進(jìn)給工作行程240快速退回 圖三 工件進(jìn)給運(yùn)動 工作行程長度 =快速快退回 =快速引 進(jìn) +工作進(jìn)給 740=740=370+80+50+240 所確定的動力部件總行程應(yīng)小于所選滑臺的最大行程 動力部件用以實(shí)現(xiàn)切削刀具的旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給運(yùn)動（動力頭）或只用于進(jìn)給運(yùn)動（動力滑臺）是組合機(jī)床最主要的通用部件。設(shè)計(jì)一臺機(jī)床，選用何種動力部件，應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的加工工藝，機(jī)床形式，使用條件，生產(chǎn)條件等來確定。選用合適的動力部件，能夠使機(jī)床具有先進(jìn)的工藝水平和技術(shù)水平，以及良好的經(jīng)濟(jì)效果。 13 電動機(jī)功率的確定 每一種規(guī)格動力頭（機(jī)械或液壓動力頭）都有一定的功率范圍，根據(jù)所選切削用量計(jì)算的切削功率及進(jìn)給功 率之需要，并適當(dāng)考慮提高切削用量的可能性（一般按 30%考慮），選用相應(yīng)規(guī)格的動力頭?？砂聪铝泄竭M(jìn)行計(jì)算： 動N ? 進(jìn)切 NN ?(千瓦 ) 式中： 動N —— 動力頭電機(jī)功率； 切N —— 切削功率，按各刀選用的切削用量，從“組合機(jī)床切削力及功率計(jì)算圖”中求出； 進(jìn)N —— 進(jìn)給功率。對于液壓動力頭就是進(jìn)給油泵所消耗的功率，一般為 — 2千瓦； ? —— 傳動效率，當(dāng)主軸箱主軸少于 15根時， ? =，主軸多于 15根時， ? = 進(jìn)給力的選擇 每一型號動力頭都有其最大允許的進(jìn)給力。選用時計(jì)算的切削進(jìn)給力必須稍小于動力頭允許的最大進(jìn)給力，并注意各主軸切削力的中心應(yīng)處在動力頭接合面范圍內(nèi)，力求使其處在動力頭接合面的下方，為此應(yīng) 將重負(fù)荷的粗加工工序安排在主軸箱的下部。 當(dāng)遇到動力頭的功率和進(jìn)給力不能滿足要求，而又相差不多時，不應(yīng)輕易選用大一號動力頭，這時可采取下列措施： （ a） 降低所需進(jìn)給力和功率。在生產(chǎn)率允許的條件下，適當(dāng)降低切削用量，或?qū)⒉糠职才艦轫樞蛳群蠹庸?，即將同一動力頭上的刀具前后錯開，在同一循環(huán)中先加工一些通孔后，再加工另一部分孔，以降低所需進(jìn)給力和功率。有時還可以 改變加工方法，如將負(fù)荷重的端面刮削端面改為徑向車端面等。 （ b） 對于液壓動力頭可采用油泵單獨(dú)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，既增加一個電動機(jī)，轉(zhuǎn)用于進(jìn)給油泵的驅(qū)動，使動力頭電動機(jī)的全部功率 用于切削加工。 （ c） 對于短時間工作的工序，可在超負(fù)荷下工作，但超負(fù)荷不得大于 25﹪。 每種規(guī)格的動力滑臺都有其最大進(jìn)給力 P進(jìn) 的限制。選用時，可根據(jù)確定的切削用量計(jì)算出各主軸向切削合力 ?P ，以 ?P ﹤ P進(jìn) 來確定動力滑臺的型號和規(guī)格。 進(jìn)給速度的選擇 每一種型號動力頭有快速行程速度及最小進(jìn)給量的規(guī)定。液壓動力頭的進(jìn)給是可以無級調(diào)整的，為了避免由于氣 溫，制造誤差等影響，造成動力頭進(jìn)給速度不穩(wěn)定，不宜選用動力頭技術(shù)性能中規(guī)定的最少進(jìn)給量，實(shí)際的進(jìn)給量應(yīng)大余其 倍。 最大行程的確定 14 選用動力頭時必須考慮其最大允許行程，除滿足機(jī)床工作循環(huán)的要求外還必須保證調(diào)試和裝卸刀具的方便性。 主軸箱最大輪廓尺寸的影響 為了使動力頭在加工過程中有良好的穩(wěn)定性，需要根據(jù)主軸箱的輪廓尺寸選擇相適宜規(guī)格的動力頭，同時要考慮主軸箱聲的刀具分布情況，力求使各刀具的進(jìn)給抗力的合力中心不超過主軸箱和動力頭的結(jié)合面，并使其在垂直方向上盡量接近油缸的中心。 動力滑臺導(dǎo)軌型式 動力滑 臺導(dǎo)軌組合有“矩 矩”和“矩 山”兩種形式。前者一般多用于帶導(dǎo)向引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工的機(jī)床及其他粗加工機(jī)床，后者導(dǎo)向性好，精度高，主要用于不帶導(dǎo)向的剛性主軸加工及其他精加工機(jī)床。本題機(jī)床為粗加工，由“矩 矩”導(dǎo)軌保證。 根據(jù)以上條件選出液壓滑臺 HY50BⅡ臺面長 1630mm,臺面寬 500mm,允許最大進(jìn)給力 P進(jìn) =40000N,快速行程速度為 5m/min，最小進(jìn)給量為 10mm/min。動力箱與主軸箱結(jié)合面尺寸，長 400 mm，高 415 mm，動力箱輸出軸距離箱體后面高 度為 250 mm。液壓泵功率 。 配套通用部件 側(cè)底座 CC50A, 其高度 H=560mm, 寬度 L=400mm, 長度 B=710mm, 中間底座輪廓尺寸：其高度 H=560mm, 寬度 B=710mm, 長度 L=1630mm, 主軸箱輪廓尺寸的確定 標(biāo)準(zhǔn)的通用銑類主軸箱的厚由主軸箱體，前蓋，和后蓋三層尺寸構(gòu)成。主軸箱體厚為 180 毫米，前軸有兩種尺寸規(guī)格，臥式厚為 55 毫米；立式厚為 70毫米，后蓋厚有 90 毫米和 50 毫米兩種尺寸，通常用 90 毫米的后蓋。因此，主軸總厚度臥式主軸箱通常為 325 毫米，立式為 340 毫米。 主軸箱的寬度 B,高度 H 的大小主要與要加工的零件孔的分布有關(guān)，可按下式確定： B=b+2b1 H=h+h1 +b1 式中： b—— 工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離； b1—— 最邊緣主軸中心距箱外壁的距離 ,推薦 b1﹤ 70～ 100； h—— 工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離 ； h1 —— 最底主軸高度， h1 ﹤ 85～ 140。 h1 =h2+H－ (+h3 +h7 +h4 ) h2—— 工件最底孔位置 15 H—— 機(jī)床裝料高度 h3 —— 滑座臺總高度 。 h7 —— 滑座與側(cè)底座之間調(diào)整墊高度 。 h4 —— 側(cè)底座高度 . h1 =h2+H－ (+h3 +h7 +h4 )=10+980－ (+320+5+560)= B=b+2b1=288+100 2=800 H=h+h1 +b1=136++100=310 根據(jù)上述計(jì)算值 ,按主軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn) ,最后確定主軸箱輪廓尺寸為 : B H=800 400mm 傳動裝置的潤滑 采用自動潤滑，主軸箱內(nèi)裝有葉片油泵，將油供應(yīng)到齒輪運(yùn)動和動力箱、滑臺導(dǎo)軌上。 油泵裝置 油箱裝置 TYX1200 機(jī)床的冷卻 由于本機(jī)床加工工件為鑄鐵件，加工時需冷卻。本機(jī)床裝冷卻泵， N泵 =, 將工作液供應(yīng)到工作部件進(jìn)行冷卻以提高表面光潔度，減少功率損耗，其型號定為 T40A, 采用冷卻泵集中連續(xù)潤滑的方式。 2 主軸箱體的設(shè)計(jì) 銑削切削用量的選擇 銑削切削用量的選擇與我們所要求的加工粗糙度及其效率有很大關(guān)系。當(dāng)要求較高的銑削光潔度時，銑削速度應(yīng)高一些，每齒走刀量應(yīng)小一些。若在生產(chǎn)率要求不高，可以取很小的每齒走刀 量，一次銑削 4~5 毫米的余量可以達(dá)到 的粗糙度。這時每齒走刀量一般為 ~ 毫米。 根據(jù)表一，我所要加工的零件材料為鑄