【導(dǎo)讀】本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計）是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。對本論文（設(shè)計）的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中作了明確說明并表。有權(quán)將論文（設(shè)計）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)。計）進入學(xué)校圖書館被查閱。保密的論文（設(shè)計）在解密后適用本規(guī)定。文正文字數(shù)不少于萬字。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫。軸箱、液壓電氣裝置設(shè)計及通用部件選擇主要原始資料，它是調(diào)整機床、刀具及試車依據(jù)。的選擇是否合適，并為進一步開展主軸箱③夾具等專用部件，零件的設(shè)計提供依據(jù)。對生產(chǎn)率計算卡，它用來反映機床的加工過程，完成這一動作所需要的時間，切削用量，機床生產(chǎn)率及機床負荷率。到要求的轉(zhuǎn)速，機床主軸箱選用400×400，用中間傳動軸帶動主軸傳動。量完成0號圖5張，設(shè)計說明書一份。

　　

【正文】 精度和選用較緊的配合，在檢驗機床的總精度時，不是逐次的全部檢查每個部位上主軸與導(dǎo)套間的不同軸度，而是適當(dāng)?shù)剡x取兩個孔位距離較遠的導(dǎo)套作為檢查部位，因此在設(shè)計 17 時應(yīng)注意相應(yīng)位置的部位選用導(dǎo)套，使中間套的長度與其孔位之比 L∕ D≥ 3，以便使該孔 可靠地插入檢驗棒，作為機床總裝時檢查主軸與導(dǎo)套間的不同軸度時使用。 夾緊裝置的確定 （ 1）夾緊裝置的組成 本設(shè)計中夾緊裝置采用機械夾緊裝置，由動力源裝置、中間傳力機構(gòu)、夾緊元件三部分組 成。其組成部分的相互關(guān)系， 如圖 3— 1方框圖所示： 圖 3― 1 夾緊裝置組成的方框圖 （ 2）夾緊裝置設(shè)計的基本要求 夾緊過程中，不改變工件定位后占據(jù)的正確位置。 夾緊力的大小要可靠和適當(dāng)，既要保證工件在整個加工過程中位置穩(wěn)定不變，振動小，又要使工件不產(chǎn)生于過大的夾緊變形。 夾緊裝置的自動化和復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，在保證生產(chǎn)率的前提下，其結(jié)構(gòu)要力求簡單，以便于制造和維修。 夾緊裝置的操作應(yīng)當(dāng)方便、安全、省力。 （ 3） 夾緊裝置的選擇 通常應(yīng)用的機械夾緊裝置有氣壓裝置和液壓裝置兩種，各有其優(yōu)越性，要根據(jù)實際情況來選擇哪種裝置。 第一種：氣壓裝置 18 氣壓裝置以壓縮空氣為力源，應(yīng)用比較廣泛，與液壓相比有以下優(yōu)點： ① 動作迅速，反應(yīng)快。氣壓為 ，氣缸活塞速度為 1~10m∕ s，夾具每小時可連續(xù)松夾上千次。 ② 工作壓力低。傳動結(jié)構(gòu)簡單，對裝置所用材料及制造精度要求不高，制造成本低。 ③ 空氣粘度小，在管路中得損失較少，便于集中供應(yīng)和遠距離輸送，易于集中操縱或程序控制等。 ④ 空氣可就地取材，容易保持清潔，管路不易堵塞，也不會污染環(huán)境，具有維護簡單，使用安全、可靠、方便等特點。 主要缺點是空氣壓縮性大，夾具的剛度和穩(wěn)定性較差；在產(chǎn)生相同原始作用的條件下，因工作壓力低，其動力裝置的結(jié)構(gòu)尺寸大。此外，還有較大的排氣噪聲 。 第二種：液壓裝置 液壓裝置的特點是： ① 液壓油油壓高、傳動力大，在產(chǎn)生同樣原始作用力的情況下，液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸比氣壓小了許多。 ② 液壓油的不可壓縮性可使夾具剛度高、工作平穩(wěn)、可靠。 ③ 液壓傳動噪聲小，勞動條件比氣壓的好；但是油壓高容易漏油，要求液壓元件的材質(zhì)和制造精度高，故夾具成本高。 通過對以上兩種機械夾緊裝置優(yōu)缺點的比較，結(jié)合加工工件的精度要求、工人的勞動強度和環(huán)境要求、企業(yè)的實際情況，本設(shè)計中夾緊裝置采用氣壓夾緊裝置。 夾緊力的確定 ⒈ 夾緊力確定的基本原則 （ 1）夾緊力的方向 ① 夾緊力的方向應(yīng)有助于定位穩(wěn)定，且主夾緊力應(yīng)朝向主要定位基面； ② 夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力； ③ 夾 緊力的方向應(yīng)是剛度較高的方向。 （ 2）夾緊力的作用點 ① 夾緊力的作用點應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)； ② 夾緊力的作用點應(yīng)選在工件剛度較高的部位。 ⒉ 夾緊方案 19 根據(jù)以上要求及原則，工件屬于箱體類零件，夾緊力的方向應(yīng)垂直于最重要的定位基面 — 底面，并將工件壓向該面，而不宜與其它面進行夾緊。由于工件為薄壁件，易受力變形，故采用多點同時壓向工件，均勻分布壓緊力，起到減少受力變形的效果。夾緊力為液壓缸驅(qū)動。用推桿將壓力傳遞致壓板，然后由壓板將壓力分散到工件壓緊表面，從 而將工件壓緊。 ⒊ 夾緊力的預(yù)算 根據(jù)工件所受切削力、夾緊力的作用情況，找出加工過程中對夾緊最不利的狀態(tài)來確定夾緊力。 根據(jù)文獻 [3]查得切削力 Q 的計算公式如下： Q=210)( ff pPK ?? （ 31） 式中： K— 安全系數(shù)； P— 切削力； p0 — 定位銷上允許承受的一部分切削力； 1f — 壓板和工件表面間的摩擦系數(shù)； 2f — 工件和定位支承塊間的摩擦系數(shù)； 根據(jù)文獻 [3]查得安全系數(shù) K按下式計算 K=K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 （ 32） 式中： K0 ~ K6 為各種因素的安全系數(shù)，查文獻 [3]表 31 和表 32； K0 ：考慮工件材料及加工余量均勻性的基本安全系數(shù)，取 K0 =； K1 ：加工性 質(zhì)，取 K1 =； K2 ：刀具鈍化程度，取 K2 =； K3 ：切削特點，取 K3 =； K4 ：夾緊力的穩(wěn)定性，取 K4 =； K5 ：夾緊時的位置， K5 =； K6 ：僅有力矩使工件回轉(zhuǎn)時工件與支承面的接觸情況，取 K6 =。 K=K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 = 20 = 查文獻 [3]表 334 摩擦系數(shù) 1f 、 2f 均為 該方案定位原理：選底面為定位基準(zhǔn)面，用定位塊與底面接觸，同時 用兩個活動手柄旋緊螺釘定位，上面使用寬頭移動壓板進行機械夾緊。 夾緊裝置的其他結(jié)構(gòu)設(shè)計 鏜模支架和底座均為鏜模主要零件，支架供安裝鏜套和承受切削力的作用。鏜模底座 承受包括工件、鏜桿、鏜套、鏜模支架、定位元件和夾緊裝置等在內(nèi)的全部重量以及加工過程中的切削力。因此，支架和支座的剛性要好，變形要小。主要方式如下： 1) 在底座上用螺釘緊固 為是支架有較好的剛性，取支架裝配基面寬度沿孔軸線方向尺寸為 160mm，以保證不小于 H 的二分之一； 2) 支架的厚度取 25mm 3) 為保證底座有較好的剛性，底座厚度尺寸選為 120mm，以保 LH =51 ： 71 ； 4) 為增強剛性， 底座應(yīng)采 取筋條， 筋條取為 100100? 2mm 底座厚度取 為 25mm，筋條取為 20mm； 5) 底座上的找正基面的平行度為 。 21 4. 組合機床總體 設(shè)計 組合機床的設(shè)計步驟 組合機床一般都根據(jù)合用戶簽訂的設(shè)計、制造合同進行設(shè)計的。合同中規(guī)定了具體的加工對象、加工內(nèi)容、加工精度、生產(chǎn)率要求、交貨日期及價格等主要的設(shè)計原始數(shù)據(jù)。在設(shè)計過程中，應(yīng)盡量做到采用先進的工藝方案；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(chǎn)效率的措施以及操作使用方便性，力爭設(shè)計出技術(shù)上先進、經(jīng)濟上合理和工作可靠的組合機床。組合機床設(shè)計的步驟大致如下。 調(diào)查研究 調(diào)查研究的主要內(nèi)容包括以下幾個方面： ，研究其尺寸、 形狀、材料、硬度、重量、加工部位的結(jié)構(gòu)及加工精度和表面粗糙度要求等內(nèi)容。 ，全面細致的調(diào)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(shù)水平、刀具制造能力、設(shè)備維修能力、動力和起重設(shè)備等條件以及制造單位的技術(shù)能力、生產(chǎn)經(jīng)驗和設(shè)備狀況等條件。 ，查閱、搜集和分析國內(nèi)外有關(guān)的技術(shù)資料，吸取先進的科學(xué)技術(shù)成就。對于滿足合同以前的難點擬采用的新技術(shù)、新工藝應(yīng)要求進行必要的試驗，以取得可靠地設(shè)計依據(jù)。 總之，通過調(diào)查研究應(yīng)為組合機床總體設(shè)計提供必要的大 量的數(shù)據(jù)、資料，做好充分準(zhǔn)備的、全面的技術(shù)準(zhǔn)備。 總體方案設(shè)計 總體方案的設(shè)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(nèi)容及加工方法，選擇定位基準(zhǔn)和夾緊部位，決定工步和刀具種類及其結(jié)構(gòu)形式，選擇切削用量等）確定機床配置形式、制定影響機床總體布局和技術(shù)性能的主要部件的結(jié)構(gòu)方案?？傮w方案 22 的擬定是設(shè)計組合機床最關(guān)鍵的一步。方案制定的正確與否，將直接影響機床能否達到合同要求，保證加工精度和生產(chǎn)率，并且結(jié)構(gòu)簡單、成本較低和使用方便。對同一加工內(nèi)容，有各種不同的加工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(shè)計的具體工作是編制 “三圖一卡 ”。即繪制加工零件工序圖、加工示意圖 、 機床聯(lián)系尺寸圖，編制生產(chǎn)率計算卡。 技術(shù)設(shè)計 技術(shù)設(shè)計就是根據(jù)總體設(shè)計已經(jīng)確定的 “三圖一卡 ”，設(shè)計機床各專用部件正式總圖，如設(shè)計夾具、多軸箱等裝配圖以及根據(jù)運動部件有關(guān)參數(shù)和機床循環(huán)要求，設(shè)計液壓和電氣控制原理。設(shè)計過程中，應(yīng)按設(shè)計程序作必要的計算和驗算等工作，并對第二、第三階段中初 定的數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)等做相應(yīng)的調(diào)整或修改。 工作設(shè)計 當(dāng)技術(shù)設(shè)計經(jīng)過審查（有時還必須請用戶審查）后即可展開工作設(shè)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。 工藝方案的擬定 工藝方案的擬定是組合機床設(shè)計的關(guān)鍵一步。因為工藝方案在很大程度上決定了組合 機床的結(jié)構(gòu)配置和使用性能。因此，應(yīng)根據(jù)工件的加工要求和特點，按一定的原則、組合機床常用工藝方法、充分考慮各種影響因素，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟分析后擬定出先進、合理、經(jīng)濟、可靠的工藝方案。 確定組合機床工藝方案的基本原則及注意問題 確定組合機床工藝方案的基礎(chǔ)原則 ① 粗精加工分開原則 ② 工序集中原則 確定組合機床工藝方案應(yīng)注意的問題 ① 按一般原則擬訂工藝方案時的一些限制 A 孔間中心距地限制 B 工件結(jié)構(gòu)工藝性不好的限制 ② 其它注意的問題 23 A 經(jīng)鏜孔時應(yīng)該注意孔表面是否允許留有退刀刀痕。這對機床的工作循環(huán)、多軸箱和夾具結(jié)構(gòu)都有影響。如果允許螺旋形刀痕時，刀具可不停轉(zhuǎn)退刀；若只允許有直線形刀痕時，刀具必須停轉(zhuǎn)后退刀；如不準(zhǔn)留有刀痕時，刀具必須先停轉(zhuǎn)、定位并使刀具或工件讓刀后方方可退刀。當(dāng)產(chǎn)生率許可時，到具可按工進速度退回 ，這樣既不留刀痕，有利于提高價工精度。 B 對互相結(jié)合的兩殼體零件，均應(yīng)分別從結(jié)合面加工聯(lián)接孔。這樣能更好地保證聯(lián)接 孔位置精度，便于裝配。 C 鉆階梯孔時，應(yīng)先鉆大孔后鉆小孔。這樣可縮短孔的廠度，提高生產(chǎn)率和減少小鉆頭時折斷的事故。 D 平面一般采用銑削加工。但孔口端面常對孔有垂直度要求而加工尺寸較小時，采用鉆锪或擴锪復(fù)合刀具加工；加工尺寸較大時常采用鏜孔車端面的方法，一次加工出孔和端面。工件內(nèi)端面可用徑向走刀的方法加工。 E 在制訂加工一個工件的幾臺成套機床或流水線的工藝方案時，應(yīng)盡可能使精加工集中在 所有粗加工之后，以減少內(nèi)應(yīng)力變形影響，有利于保證加工精度。攻螺紋工序應(yīng)盡量放在最后進行，以減少油膩污垢對基面的影響。 組合機床工藝方案的擬訂 擬訂組合機床工藝方案的一般步驟如下： 1. 分析、研究加工要求和現(xiàn)場工藝 在制訂組合機床工藝方案時，首先要分析、研究被加工零件，如被加工零件的用途及其結(jié)構(gòu)特點，加工部位及其精度、表面粗糙度、技術(shù)要求及生產(chǎn)綱領(lǐng)。 組合機床一般為工序集中地多刀加工，不但切削負荷大，而且工件受力方向變化。因此，正確選擇定位基準(zhǔn)和加壓部位是保證加工精度的重 要條件。 ① 加工的工序內(nèi)容和加工精度 這是制訂機床工藝方案的主要依據(jù)。顯然，面加工和孔加工、不同尺寸的平面和孔徑加工及不同的加工精度要求，直接影響著工藝方案的選擇（銑、鏜鉆、鉸等）和工步及工藝路線的確定。 ② 被加工零件的特點 如工件的材料及硬度、加工部位的結(jié)構(gòu)形狀、工件剛性、定位基準(zhǔn)面的特點等，對組合機床工藝方案的擬訂都有著重要影響。 24 為可靠地保證加工質(zhì)量，必須合理確定工序間余量。組合機床孔加工采用工序間余量參見表 31，其他工藝方法的工序間余量可參考有關(guān) 工藝設(shè)計資料。 表 31 孔加工常用工序間余量 (mm) 加工工序 加工孔徑 工序特點 直徑上工序間余量 鉆孔 216。10～ 216。20 鉆孔后擴孔 ～ 粗孔后精孔 ～ 216。20～ 216。50 鉆孔后擴孔 ～ 粗擴后精擴 ～ 鉸孔 216。10～ 216。20 — ～ 216。20～ 216。30 ～ 216。30～ 216。50 ～ 216。50～ 216。80 ～ 216。80～ 216。100 ～ 半精鏜 216。20～ 216。80 — ～ 216。80～ 216。150 ～ 精鏜 ～ 216。30 — ～ 216。30～ 216。130 ～ ＞ 216。20 ～ 確定工序間余量應(yīng)注意以下問題： ① 粗鏜是應(yīng)該考慮工件的冷硬層、鑄造里皮和孔偏心，加