【文章內容簡介】 ) 動力部件的選用 選用動力部件主要是確定動力部件的品種和規(guī)格。 1) 動力部件品種的確定 在設計組合機床時，究競選用哪種動力部件，應當根據具體的加工要求、機床的配置型式、制造及使用條件等確定。對于完成主運動的動力部件，如鉆削頭、銑削頭、鏜削頭等，通常是根據加工工藝要求和配置型式等確定。例如：設計一臺鏗孔加工的立式組合機床時，宜選用捏削頭并配以尾置式的主傳動裝置；對于完成進給運動的動力部件，如液壓滑臺、機械滑臺，通常是根據進給速度的穩(wěn)定性、進給量的可調性、工作循環(huán)等要求來確 定。還要注意用戶所在地區(qū)氣溫條件及用戶使用的方便性。例如：設計的組合機床要求進給速度穩(wěn)定、工作循環(huán)不太復雜、進給量又不需要無級調速時，一般可選用機械滑臺；不太炎熱的地區(qū)可選用液壓滑臺；對自動線或流水線各臺機床一般選用同一傳動方式的滑臺，以便設計制造和使用維護；批量不大的多品種柔性化生產，應考慮選用數控滑臺。 2) 動力部件規(guī)格的確定 影響動力部件規(guī)格的因素有功率、進給力、進給速度、最大行程及多軸箱外形尺寸等。在確定動力部件規(guī)格時，一般先進行功率和進給力計算，再根據選用動力部件的原則。綜合地、全面地考慮其它 因素來確定其規(guī)格。必須強調的是最后所確定的動力部件的規(guī)格，應全部滿足原則中的各項要求。當遇到動力部件的功率或進給力不能滿足要求，但又相差不太大時，不要輕易地選用大一規(guī)格的動力部件，而應適當調整切削用量或改變工藝方法，如將同一面部分通孔順序鉆削，刮削端面改為車端面等，但必須以不影響加工精度和生產率要求為前提。 (2) 其它通用部件的確定 對于支承部件如側底座、立柱等通用部件，可選與動力滑臺規(guī)格相配套的相應規(guī)格。 上海工程技術大學畢業(yè)設計 ZXH54 型銑槽機床身部件設計 17 對于輸送部件可按所需工作臺的運動形式、工作臺臺面尺寸 (根據估算或夾具草圖 )、工位數、驅動方式及定位 精度等來選用。通常根據運動形式及驅動方式等要求，確定輸送部件的品種；根據所需工作臺臺面的大小、工位數及行程等要求，確定輸送部件的規(guī)格。 選擇通用部件時，還應根據加工精度要求、制造成本等確定通用部件的精度等級。 3 組合機床總體設計 主要技術指標 1） .被加工零件材料： 45鋼。 2） .銑 削寬度≤ 7毫米 ,銑 削深度 ≤ 8毫米，銑削長度≤ 130毫米，針床長度36～ 54英寸。 3） .分度范圍： 3～ 18N，分度精度： 槽距 誤差 ≤ 毫米，槽距累積誤差為任意 300毫米內≤ 毫米。 4） .工作進刀速度≤ 300毫米 /分，快退速度≤ 4000毫米 /分 。 組合機床的設計步驟 組合機床一般都是根據和用戶簽訂的設計、制造合同進行設計的。合同中規(guī)定了具體的加工對象 (工件 )、加工內容、加工精度、生產率要求、交貨日期及價格等主要的設計原始數據。在設計過程中，應盡量做到采用先進的工藝方案和合理的機床結構方案；正確選擇組合機床通用部件及機床布局型式；要十分注意保證加工精度和生產效率的措施以及操作使用方便性，力爭設計出技術上先進、經濟上合理和工作可靠的組合機床。組合機床設計的步驟大致如下。 調查 研究 調查研究的主要內容包括以下幾個方面： 1)認真閱讀被加工零件圖樣，研究其尺寸、形狀、材料、硬度、重量、加工部位的結構及加工精度和表面粗糙度要求等內容。通過對產品裝配圖樣和有上海工程技術大學畢業(yè)設計 ZXH54 型銑槽機床身部件設計 18 關工藝資料的分析，充分認識被加工零件在產品中的地位和作用。同時必須深入到用戶現(xiàn)場，對用戶原來生產所采用的加工設備、刀具、切削用量、定位基準、夾緊部位和加工質量及精度檢驗方法、裝卸方法及裝卸時間、加工時問等作全面的調查研究。 2)深入到組合機床使用和制造單位，全面細致地調查使用單位車間的面積、機床的布置、毛坯和在制品流向、工人的技術水 平、刀具制造能力、設備維修能力、動力和起重設備等條件以及制造單位的技術能力、生產經驗和設備狀況等條件。 3)研究分析合同要求，查閱、搜集和分析國內外有關的技術資料，吸取先進的科學技術成就。對于滿足合同要求的難點擬采用的新技術、新工藝應要求進行必要的試驗，以取得可靠的設計依據。 總之，通過調查研究應為組合機床總體設計提供必要的大量的數據、資料，作好充分的、全面的技術準備。 總體方案設計 總體方案的設計主要包括制定工藝方案 (確定零件在組合機床上完成的工藝內容及加工方法，選擇定位基準和夾緊部位，決定工 步和刀具種類及其結構形式，選擇切削用量等 )、確定機床配置形式、制訂影響機床總體布局和技術性能的主要部件的結構方案?？傮w方案的擬定是設計組合機床最關鍵的一步。方案制定得正確與否，將直接影響機床能否達到合同要求，保證加工精度和生產率，并且結構簡單、成本較低和使用方便。 對于同一加工內容，有各種不同的工藝方案和機床配置方案，在最后決定采用哪種方案時，必須對各種可行的方案作全面分析比較，并考慮使用單位和制造單位等諸方面因素，綜合評價，選擇最佳方案或較為合理的方案。 總體方案設計的具體工作是編制“三圖一卡”，即繪制被 加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸圖，編制生產率計算卡。 在設計聯(lián)系尺寸圖過程中，不僅要根據動力計算和功能要求選擇各通用部上海工程技術大學畢業(yè)設計 ZXH54 型銑槽機床身部件設計 19 件，往往還應對機床關鍵的專用部件結構方案有所考慮。例如影響加工精度的較復雜的夾具要畫出草圖，以確定可行的結構及其主要輪廓尺寸；多軸箱是另一個重要專用部件，也應根據加工孔系的分布范圍確定其輪廓尺寸。根據上述確定的通用部件和專用部件結構及加工示意圖，即可繪制機床總體布局聯(lián)系尺寸圖。 技術設計 技術設計就是根據總體設計已經確定的“三圖一卡”，設計機床各專用部件正式總圖，如設計 夾具、多軸箱等裝配圖以及根據運動部件有關參數和機床循環(huán)要求，設計液壓和電氣控制原理圖。設計過程中，應按設計程序作必要的計算和驗算等工作，并對第二、三階段中初定的數據、結構等作相應的調整或修改。 工作設計 當技術設計通過審查 (有時還須請用戶審查 )后即可開展工作設計，即繪制各個專用部件的施工圖樣、編制各部件零件明細表。 “三圖一卡” 被加工零件工序圖 被加工零件工序圖是根據制訂的工藝方案，表示所設計的組合機床 (或自動線 )上完成的工藝內容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術要求， 加工用的定位基準、夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和在本機床加工前加工余量、毛坯或半成品情況的圖樣。除了設計研制合同外，它是組合機床設計的具體依據，也是制造、使用、調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基礎上，突出本機床或自動線的加工內容，并作必要的說明而繪制的。其主要內容包括： 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計有關部位結構形狀和尺寸。 當需要設置中間導向時，則應把設置中間導向臨近的工件內部肋、壁布置上海工程技術大學畢業(yè)設計 ZXH54 型銑槽機床身部件設計 20 及有關結構形狀和尺寸表示清楚，以便檢查工件、夾具、刀具之間是 否相互干涉。 2)本工序所選用的定位基準、夾壓部位及夾緊方向。以便據此進行夾具的支承、定位、夾緊和導向等機構設計。 3)本工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技術要求以及對上道工序的技術要求。 4)注明被加工零件的名稱、編號、材料、硬度以及加工部位的余量。 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上繪制的。是表達工藝方案具體內容的機床工藝方案圖。它是設計刀具、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；是對機床總體布局和性 能的原始要求；也是調整機床和刀具所必需的重要技術文件。 加工示意圖應表達和標注的內容有：機床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程；工件、刀具及導向、托架及多軸箱之間的相對位置及其聯(lián)系尺寸；主軸結構類型、尺寸及外伸長度；刀具類型、數量和結構尺寸 (直徑和長度 )；接桿 (包括鏜桿 )、浮動卡頭、導向裝置、攻螺紋靠模裝置等結構尺寸；刀具、導向套間的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式及配合尺寸等。 機床聯(lián)系尺寸總圖 機床聯(lián)系尺寸總圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據，并按初步選定的主要通用部件以及確 定的專用部件的總體結構而繪制的。是用來表示機床的配置型式、主要構成及各部件安裝位置、相互聯(lián)系、運動關系和操作方位的總體布局圖。用以檢驗各部件相對位置及尺寸聯(lián)系能否滿足加工要求和通用部件選擇是否合適；它為多軸箱、夾具等專用部件設計提供重要依據；它可以看成是機床總體外觀簡圖。由其輪廓尺寸、占地面積、操作方式等可以檢驗是否適應用戶現(xiàn)場使用環(huán)境。 上海工程技術大學畢業(yè)設計 ZXH54 型銑槽機床身部件設計 21 機床聯(lián)系尺寸總圖表示的內容： （ 1).表明機床的配置型式和總布局。以適當數量的視圖 (一般至少兩個視圖，主視圖應選擇機床實際加工狀態(tài) )，用同一比例畫出各主要部件的外廓形狀和 相關位置。表明機床基本型式 (臥式、立式或復合式、單面或多面加工、單工位或多工位 )及操作者位置等。 (2).完整齊全地反映各部件問的主要裝配關系和聯(lián)系尺寸、專用部件的主要輪廓尺寸、運動部件的運動極限位置及各滑臺工作循環(huán)總的工作行程和前后行程備量尺寸。 3)標注主要通用部件的規(guī)格代號和電動機的型號、功率及轉速，并標出機床分組編號及組件名稱，全部組件應包括機床全部通用及專用零部件，不得遺漏。 機床生產率計算卡 根據加工示意圖所確定的工作循環(huán)及切削思量等，就可以計算機床生產率并編制生產率計算卡。生產率 計算卡是反映機床生產節(jié)拍或實際生產率和切削用量、動作時間、生產綱領及負荷率等關系的技術文件。它是用戶驗收機床生產效率的重要依據。 組合機床設計方案 ZXH54針板銑槽機是專門用于 長方形針床鋼板 成型加工的銑床，根據產品的加工特性，生產效率，擬定以下幾種方案： 方案一 ： 采用臥式床身，機械動力滑臺，單工位式組合機床；每個工件使用一把刀具。 上海工程技術大學畢業(yè)設計 ZXH54 型銑槽機床身部件設計 22 圖 加工方案一 方案二 ： 采用立式床身，液壓動力滑臺，多工位式組合機床；每個工件使用一把刀具，由下至上逆銑。 圖 加工方案二 方案三 ： 采用立式 床身，液壓動力滑臺，多工位式組合機床；每個工件使上海工程技術大學畢業(yè)設計 ZXH54 型銑槽機床身部件設計 23 用多把組合刀具，由上至下逆銑。 圖 加工方案三 下面對這三種方案分析說明： (1).臥式床身與立式床身相比較，臥式床身占地面積較大，適用于大型零件的加工；立式床身占地面積較小，主要用于中小型零件的加工。因為零件為長方形鋼板 ，所以應選立式床身機構。 (2).單工位與多工位相比較，單工位機床可同時加工一個或兩個工件，其加工精度較高，但生產率較低，適用于大、中型箱體類零件的加工；多工位機床可同時加工一個或幾個零件，其加工精度比單工位機床低，但生產率高， 因此，多用于大批量生產中，它特別適于中小型零件的加工。 (3).機械動力滑臺與液壓動力滑臺比較： 1).進給穩(wěn)定性。機械滑臺可以比較容易地得到較小的進給量，且一般也不會因承受的載荷發(fā)生變化而引起進給量的變化，在電源電壓比較穩(wěn)定的情況下，可以認為機械滑臺的進給量是桓定不變的。液壓滑臺的進給量則往往不夠穩(wěn)定，特別是當承受的載荷或溫度發(fā)生變化時