【文章內(nèi)容簡介】 跳躍進(jìn)給、死擋鐵停留等特殊要求。 LI的確定 組合機(jī)床上有第一工作進(jìn)給和第二工作進(jìn)給之分。前者用于鉆、擴(kuò)、鉸和鏜孔等工序；后者常用于鉆或擴(kuò)孔后需要進(jìn)行锪平面、倒大角等工序。工作進(jìn)給長度 LI，應(yīng)等于加工部位長度 L（多軸加工時(shí)按最長孔決定）與刀具切入長度 L1和切出長度 L2之和，即 LI=L+L1+L2 切入長度一般為 5～ 10mm，取 L1=10mm。 根據(jù)端面的誤差情況確定。切出長度查表 37 有 ： L2=1/3d+（ 3～ 8） =+（ 3～ 8） =～ ， 取 L2=6mm 則： LI= L+L1+L2=10+20+6=36mm 快速引進(jìn)是指動(dòng)力部件把刀具送到工作進(jìn)給位置，其長度按具體情況確定，考慮到安裝工件的必要尺寸取 L 快進(jìn) =264mm。 長度的確定 快速退回的長度等于快進(jìn)長度和工進(jìn)進(jìn)給長度之和。一般在固定式夾具鉆孔或擴(kuò)孔的機(jī)床上，動(dòng)力部件快速退回的行程，只要把所有刀具都退回導(dǎo)套內(nèi)，不影響工作的裝卸就行了。但對于夾具需要回轉(zhuǎn)或移動(dòng)的機(jī)床，動(dòng)力部件快速退回行程必須把刀具、托架、活動(dòng)鉆模板及定位銷都退離到夾具運(yùn)動(dòng)可能碰到的范圍之外 ,L 快退 =36+264=300mm。 動(dòng)力部件的總行程除了滿足工作循環(huán)向前和向后所需的行程外 ,還要考慮因刀具磨損或補(bǔ)償制造、安裝誤差 ,動(dòng)力部件能夠向前調(diào)節(jié)的距離(即前備量 )和刀具裝卸以 及從接桿中或接桿連同刀具一起從主軸孔中取出時(shí) ,動(dòng)力部件需后退的距離 (刀具退離夾具導(dǎo)套外端面的距離應(yīng)大于接桿插入主軸孔內(nèi)或刀具插入接桿孔內(nèi)的長度 ,即后備量 )。因此 ,動(dòng)力部件的總行程為快退行程與前后備量之和。 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的作用與內(nèi)容 機(jī)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(jù)，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(jié)構(gòu)而繪制的。是用來表示機(jī)床的配置型式、主要構(gòu)成及各部件安裝位置、相互聯(lián)系、運(yùn)動(dòng)關(guān)系和操作方式的總體布局。用以檢驗(yàn)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(shè)計(jì)提供重要依據(jù)；它可以看成是機(jī)床總體外觀圖。由其輪廓尺寸、占地面積、操作方式等可以檢驗(yàn)是否適應(yīng)用戶現(xiàn)場使用環(huán)境。 繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖之前應(yīng)確定的主要內(nèi)容 （ 1）選擇動(dòng)力部件 動(dòng)力部件的選擇主要是確定動(dòng)力箱（或各種工藝切削頭）和動(dòng)力滑臺。動(dòng) 力箱規(guī)格要與滑臺匹配，其驅(qū)動(dòng)功率主要依據(jù)多軸箱所需傳遞的切削功率來選用。在不需要精確計(jì)算多軸箱功率或多軸箱尚未設(shè)計(jì)出來之前，可按下列簡化公式進(jìn)行估算： P 多軸箱 =P 切削 /η 式中 P 切削 —— 消耗于各主軸的切削功率的總和，單位為 KW；計(jì)算公式查表 620 計(jì)算。 η —— 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 ～ ；取 η 為 。 則： P 多軸箱 =P 切削 /η =2/ = 查表 79 1TD321TD50 動(dòng)力箱性能 ，多軸箱選用 1TD40Ⅲ 型動(dòng)力箱，其內(nèi)部電動(dòng)機(jī)型 號為 Y132M4，電動(dòng)機(jī)功率為 ，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 960r min1。驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速為480r min1。 （ 2） 確定機(jī)床裝料高度 H 裝料高度一般是指工件安裝基面至地面的垂直距離。在確定機(jī)床裝料高度時(shí)，首先要考慮工人操作的方便性；對于流水線要考慮車間運(yùn)送工件的滾道高度；對于自動(dòng)線要考慮中間底座的足夠高度，以便允許內(nèi)腔通過隨行夾具返回系統(tǒng)或泠卻排屑系統(tǒng)。其次是機(jī)床內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸限制和剛性要求。如工件最底孔位置 h多軸箱允許的最底主軸高度 h1 和通用部件、中間底座及夾具底座基本尺寸的限制等?？紤]上 述剛度、結(jié)構(gòu)功能和使用要求等因素，新國家標(biāo)準(zhǔn)裝料高度為 1060mm，與國際標(biāo)準(zhǔn) ISO 一致。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)常在 850～ 1060mm之間選取。本課題取裝料高度為 H=。 （ 3） 確定夾具輪廓尺寸 主要確定底座的長、寬、高尺寸。工件的輪廓尺寸和形狀是確定夾具底座輪廓尺寸的基本依據(jù)。具體要考慮布置工件的定位、限位、夾緊機(jī)構(gòu)、刀具導(dǎo)向裝置以及夾具底座排屑和安裝等方面的空間和面積需要。 加工示意圖中已確定了一個(gè)或幾個(gè)加工方向的工件與導(dǎo)向間距離以及導(dǎo)向套的尺寸。這里主要是合理確定設(shè)置導(dǎo)向的鉆模架體尺寸，可 初步確定它在加工方向的尺寸一般不小于導(dǎo)向長度，取 L 長 503mm,至于寬度尺寸可據(jù)導(dǎo)向分布尺寸及工件限位元件安置需要確定，取 L 寬 480mm，工件夾緊高度 L=,夾具底座的高度尺寸，一方面要保證其有足夠的剛度，同時(shí)要考慮機(jī)床的裝料高度、中間底座的剛度、排屑的方便性和便于設(shè)置定位、夾緊機(jī)構(gòu)，一般不小于 240mm。本課題高度為 240mm。對于較復(fù)雜的夾具，繪制聯(lián)系尺寸總圖之前應(yīng)繪制夾具夾具結(jié)構(gòu)草圖，以便于確定夾具的主要參數(shù)、基本結(jié)構(gòu)方案及其外形控制尺寸。 （ 4） 確定中間底座尺寸 中間底座的輪廓 尺寸，在長寬方向應(yīng)滿足夾具的安裝需要。它在加工方向的尺寸，實(shí)際已由加工示意圖所確定，圖中已規(guī)定了機(jī)床在加工終了時(shí)工件端面至多軸箱前端面的距離。由此，根據(jù)選定的動(dòng)力箱、滑臺、側(cè)底座等標(biāo)準(zhǔn)的位置關(guān)系，并考慮滑臺的前備量，通過尺寸鏈就可以計(jì)算確定中間底座加工方向的尺寸（本課題選前備量為 30mm，計(jì)算長度為 740mm）。算出長度通常應(yīng)圓整，并按 R20 優(yōu)選 數(shù)系選用。應(yīng)注意，考慮到毛坯誤差和裝配偏移，中間底座支承夾具底座的空余邊緣尺寸。當(dāng)機(jī)床不用泠卻液時(shí)不要小于 10～ 15mm；使用冷卻液時(shí)不小于 70～ 100mm。還須注 意：當(dāng)加工終了時(shí)，多軸箱與夾具體輪廓間應(yīng)有足夠的距離，以便于調(diào)整和維修，并應(yīng)有一定的前備量。 確定中間底座的高度方向尺寸時(shí)，應(yīng)注意機(jī)床的剛性要求、冷卻排屑系統(tǒng)要求以及側(cè)底座連接尺寸要求。裝料高度和夾具底座高度確定后，中間底座高度就已確定，本課題中高度為 560mm。 （ 5）確定多軸箱輪廓尺寸 標(biāo)準(zhǔn)通用鉆、鏜類多軸箱的厚度是一定的、臥式為 325mm，立式為 340mm。因此，確定多軸箱尺寸，主要是確定多軸箱的寬度 B 和高度 H 及最底主軸高度 h1。見圖多軸箱寬度 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，單位為 mm； b1—— 最邊緣主軸中心至箱體外壁距離，單位為 mm； h—— 工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離，單位為 mm； h1—— 最底主軸高度，單位為 mm。 b 和 h 為已知尺寸，從加工工序圖中查得： b=， h=192mm。 為保證多軸箱內(nèi)有足夠安排齒輪的空間，推薦 b170～ 100mm。取 b1=100mm，多軸箱最底主軸高 度 h1 必須考慮與工件最低孔位置 h機(jī)床裝料高度 H、滑臺總高 h側(cè)底座高度 h4 等尺寸之間的關(guān)系而確定。推薦 h185～ 140mm，取 h1=108mm。 H、 B的計(jì)算如下： B= b+2b1=+2*100= H= h+h1+b1=192+108+100=400mm 查表 540 1TD251TD80 動(dòng)力箱與多軸箱、滑臺的聯(lián)系尺寸 及表 73 多軸箱體規(guī)格尺寸及動(dòng)力箱法蘭尺寸，考慮到兩者間的安裝連接，應(yīng)該選用 B*H=630mm*500mm的多軸箱。 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 加工零件 圖號 毛坯種類 灰鑄鐵 名稱 車床主軸箱箱體 毛坯重量 38Kg 材料 HT300 硬度 HB242 工序名稱 鉆螺紋底孔 工序號 序號 工步名稱 零件個(gè)數(shù) 加工直徑/mm 加工長度 工作行程/mm 切削速度 每分鐘轉(zhuǎn)速 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 每分鐘進(jìn)給量 工時(shí) /min 機(jī)動(dòng)時(shí)間 輔助時(shí)間 共計(jì) 1 裝入工件 1 2 定位、 46 夾緊 3 快進(jìn) 264 8000 4 工進(jìn) ￠ 7 20 36 18 468 5 停留 6 快退 300 8000 7 松開工件 46 8 卸下工件 備注 本機(jī)床裝卸工件時(shí)間取為 單件總工時(shí) 實(shí)際生產(chǎn)率 （件 /h） 要求生產(chǎn)率 15～ 30（件 /h） 3．組合機(jī)床多軸箱設(shè)計(jì) 多軸箱的組成 大型通用多軸箱由通用零件如箱體、主軸、傳動(dòng)軸、齒輪和附加機(jī)構(gòu)等組成，其基本結(jié)構(gòu)見多軸箱設(shè)計(jì)總圖。圖中箱體、前蓋、后蓋、上蓋、側(cè)蓋等為箱體類零件；主軸、傳動(dòng)軸、手柄軸、傳動(dòng)齒輪、動(dòng)力箱或電動(dòng)機(jī)齒輪等為傳動(dòng)類零件；葉片泵、分油器、注油標(biāo)、排油塞、和防油套等為潤滑及防油元件。在多軸箱內(nèi)腔，安排 3 排 24mm 寬的齒輪；箱體后壁與后蓋之間安排 24mm寬的齒輪。后蓋的厚度為 90mm，多軸箱的標(biāo)準(zhǔn)厚度為 180mm。 多軸箱的通用箱體類零件配套表見表 74，選用 DZ27型多軸箱；箱體材料為 HT300，前、后、側(cè)蓋等材料為 HT200。多軸箱體基本尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)（ ）規(guī)定， 9種名義尺寸用相應(yīng)滑臺的滑鞍寬度表示，多軸箱寬度和高度是根據(jù)配套滑臺的規(guī)格按規(guī)定的系列尺寸（表 71）選擇；多軸箱后蓋與動(dòng)力箱法蘭尺寸如表 72 所示，其結(jié)合面上連接螺紋孔、定位銷孔及其位置與動(dòng)力箱聯(lián)系尺寸相適應(yīng)（參閱表 540）；通 用多軸箱體結(jié)構(gòu)尺寸及螺孔位置見表 73。 多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)表： 軸 主軸外伸尺寸 切 削 用 量 號 D/d L 工序內(nèi)容 n（ r*min1） v（ m*min1） f（ mm*r1） 6 32/20 115 鉆 M8 螺紋內(nèi)底孔 480 18 通用鉆削主軸 該工件加工 底孔間距較小，決定了主軸宜采用滾針軸承主軸，前后支承均無內(nèi)環(huán)滾針軸承和推力球軸承，其型號為 dT072441。 通用傳動(dòng)軸 通用傳動(dòng)軸按用途和支承形式分為圖 45 所示六種，表 44 所示為通用傳動(dòng)軸的系列參數(shù)六種傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)，配套零件及聯(lián)系尺寸，其型號為 dT073341 通用齒輪和套 多軸箱用通用齒輪有：傳動(dòng)齒輪、動(dòng)力箱齒輪和電動(dòng)機(jī)齒輪三種（見表 45），其結(jié)構(gòu)型式、尺寸參數(shù)及制造裝配要求見表 721～ 表 723。多軸箱用套和防油套綜合表參閱表 72表 725。 主軸型式和 直徑、齒輪模數(shù)的確定 主軸的型式和直徑，主要取決于工藝方法、刀具主軸聯(lián)接結(jié)構(gòu)、刀具的進(jìn)給抗力和切削轉(zhuǎn)矩。主軸直徑按加工示意圖所示主軸類型及外伸尺寸可初步確定。傳動(dòng)軸直徑也可以參考主軸直徑大小初步選定。齒輪模數(shù) m（單位為 mm）一般用類比法確定，也可按公式估算，即 m≥ （ 30～ 32）（ P/zn） 1/3 式中 P—— 齒輪所傳遞的功率，單位為 KW ； z—— 一對嚙合齒輪的小齒輪齒數(shù)； n—— 小齒輪的轉(zhuǎn)速，單位為 r/min。 多軸箱中的齒輪模數(shù)常用 、 、 4 幾種，為便于生產(chǎn)，同一多 軸箱中的模數(shù)最好不要多于兩種。 多軸箱的動(dòng)力計(jì)算 多軸箱的動(dòng)力計(jì)算包括多軸箱所需要的功率和進(jìn)給力兩項(xiàng)。傳動(dòng)系統(tǒng)確定后，多軸箱所需功率 P 多軸箱 按下列公式計(jì)算： P 多軸箱 =P 切削 +P 空轉(zhuǎn) +P 損失 =??ni P1 切削+??ni P1 空轉(zhuǎn)+??ni P1 損失 式中 P 切削 —— 切削功率，單位為 KW； P 空轉(zhuǎn) —— 空轉(zhuǎn)功率，單位 KW； P 損失 —— 與負(fù)荷成正比的功率損失，單位為 KW。 每根 主軸的切削功率，由選定的切削用量按公式計(jì)算或查圖表獲得；每根軸的空轉(zhuǎn)功率按表 46 確定；每根軸上的功率損失，一般可取所傳遞功率的