【導(dǎo)讀】得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計（論文）中特別加以標注引用，集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。來源于工廠生產(chǎn)實際?；牟椒サ募涌?，在進行工件加工時，要求考慮使用專用機床和夾具。組合機床和組合機床自動線是一種專用高效自動化技術(shù)裝備,目前,某企業(yè)因生產(chǎn)發(fā)展需要，擬開發(fā)梳棉機箱體結(jié)合件鉆孔組合。實例作為課題具有實際意義。①設(shè)計原始參數(shù)：零件工序圖一張；生產(chǎn)綱領(lǐng)：2萬/年；單班制；③編制設(shè)計說明書一份；④完成英文技術(shù)資料翻譯8000~10000字符；具，組成的半自動或自動專用機床。加工的方式，生產(chǎn)效率比通用機床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標準化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計和制造周期。因此，組合機床兼有低成本和高效率的優(yōu)。點，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動生產(chǎn)線。造工藝和制造設(shè)備與梳棉機的關(guān)系。出合理的液壓系統(tǒng)圖。液壓元件的規(guī)格依據(jù)對系統(tǒng)主要參數(shù)的計算從而確定；在設(shè)計組合。及專用部件的設(shè)計計算。

　　

【正文】 工時（ min） 機動 時間 輔助 時間 共計 一 左動力頭 1 裝卸工件 1 鉆通孔 10 10 12 732 73 二 右動力頭 鉆盲孔 15 15 12 732 73 滑臺快進 100 滑臺快退 160 備注 裝卸工件時間取決于操作者熟練程度，本機床設(shè)計時取 累計 單件工時 機床生產(chǎn)率 /h 機床負荷率 85％ 無錫太湖學院學士學位論文 18 5 液壓系統(tǒng)設(shè)計 液壓壓緊系統(tǒng)設(shè)計 作 Ft 與 Vt 圖 (1) 計算壓緊力 鉆鑄鐵孔時鑄件受到軸向切 削力和扭矩作用，查看《機床專用夾具手冊》 P34: 根據(jù)公式： KpSDF ???? 公式中符號的意義： D—— 鉆頭直徑 S—— 每轉(zhuǎn)進給量 pK —— 修正系數(shù) 已知 D= S=190190????????=1 得 M=900Nmm F= 進行受力分析： 兩組鉆頭同時工作時，因為兩組鉆頭對稱分布軸向力相互抵消。而此工件的扭矩作用的結(jié)果并不產(chǎn)生軸向力，因此工件總體受力較小。 隨著行程增加，工進 10mm 處，右側(cè)鉆頭開始空轉(zhuǎn)，即對工件無進給力作用，左側(cè)繼續(xù)工進，產(chǎn)生力和力矩作用，力的大小如圖 所示： 圖 鉆頭受力分析 左圖可視做某一時刻徑向力的作用情況， 因此： mmNdF ???? 9002c2 即主切削力為 173N。假如只考慮向上的力的作用，那么三根主軸的合力： NFF 519c3合 ?? 查閱《機床夾具設(shè)計設(shè)計手冊》 P354 表 2332，考慮到更為安全的夾緊狀態(tài)，選用雙向作用法蘭式小型液壓缸： 工作行程： l=40mm 推力： F=1448N 活塞直徑： D=60mm[15] 梳棉機箱體結(jié)合件鉆孔專機設(shè)計 19 (2) 計算夾緊和松開時間 夾緊和松開時液壓缸速度 smmv / ? ； smmv / ? 夾緊時間 ： svlt 1040311 ???? ?, 松開時間 ： svlt 1040322 ???? ? (3) 根據(jù)上述數(shù)據(jù)繪液壓缸 Ft 與 Vt 圖，如圖 所示： (a) (b) 圖 確定液壓系統(tǒng)參數(shù) (1) 初選液壓缸工作壓力 由工況分析中可知，夾緊階段壓力最大，所以，液壓缸的工作壓力按此負載力計算，根據(jù)液壓缸與負載的關(guān)系，選 1P = (2) 液壓缸尺寸 液壓缸取標準直徑 D=60mm 擬定液壓系統(tǒng)圖 (1) 選擇液壓回路 1) 調(diào)速方式：由工況可知該液壓系統(tǒng)功率小，工作負載變化小，采用單向閥和二位四通閥。 2) 液壓泵形式的選擇：根據(jù)工況要求選用變量葉片泵適宜。 鉆削進給液壓系統(tǒng)設(shè)計 作 Ft 與 Vt 圖 (1) 計算切削力 鉆鑄鐵孔時，其軸向力的切削力 根據(jù)公式： KSDM ???? KpSDF ???? 無錫太湖學院學士學位論文 20 公式中符號的意義： D—— 鉆頭直徑 S—— 每轉(zhuǎn)進給量 pK —— 修正系數(shù) 已知 D= S=190190????????=1 得 M= F= NFF 1 0 3 ???? (1) 計算摩擦阻力 靜摩擦阻力： NGfF s 9 8 9 0 0s ???? 動摩擦阻力： NGfF dd 4 9 9 0 0 ???? (2) 計算慣性阻力： Ntg vGF i 9 0 0 ?????? (3)計算工進速度 工進速度按加工φ 的切削用量計算，即： smmsnv / 3112 ?????? (4) 根據(jù)以上分析計算各工況負載 如表 41 NF/0 表 51 液壓缸負載的計算 工 況 計算公式 液壓缸負載 F/N 液壓缸驅(qū)動力NF/0 啟 動 加 速 快 進 工 進 反向啟動 加 速 快 退 制 動 GfF s? tvgGGfF d ???? GfF d? GfFF d?? c GfF s? tvgGGfF d ???? GfF d? tvgGGfF d ???? 980 740 490 1526 980 740 490 240 1090 825 545 1695 1090 825 545 270 其中，取液壓缸機械效率 ?cm? (5) 計算快進、工進和快退時間 梳棉機箱體結(jié)合件鉆孔專機設(shè)計 21 快進： svL 1033t3111 ???? ? 工進： svLt 1015 33222 ????? ?? 快退： (6) 根據(jù)上述數(shù)據(jù)描繪液壓缸 Ft 與 Vt 圖，如圖 所示： (a) (b) 圖 確定液壓系統(tǒng)參數(shù) (1)初選液壓缸工作壓力 由工況分析中可 知，工進階段的負載力最大，所以，液壓缸的工作壓力按此負載力計算，根據(jù)液壓缸與負載的關(guān)系，選 PaP 51 104 ?? 。本機床是鉆孔組合機床，為防止鉆通時發(fā)生前沖現(xiàn)象，液壓缸回油腔應(yīng)有背壓，設(shè)背壓 PaP 52 ?? ，為使快進，快退速度相等，選用 21 2 AA ? 的差動液壓缸，假定快進、快退的回油壓力損失為 ???P (2) 計算液壓缸尺寸 由式 ? ? FAPAP CM ?? ?2211 得： ? ? 245211 1 5 2 62mPPFAcm??????????????? ?? ? 液壓缸直徑： cmAD 1 ?????? 取標準直徑： D=70mm 擬定液壓系統(tǒng)圖 (1) 選擇液壓回路 1) 調(diào)速方式：由工況圖知，該液壓系統(tǒng)功率小，工作負載變化小 ，可用進油路節(jié)流調(diào)t t F/N t2 V mm/s v1 t1 t2 t1 t3 1526 t3 無錫太湖學院學士學位論文 22 速，為防止鉆通孔時的前沖現(xiàn)象，在回油路上加背壓閥。 2) 液壓泵形式的選擇：通過工況分析選用變量葉片泵比較適宜。 3) 速度換接方式：因鉆孔工序?qū)ξ恢镁燃肮ぷ髌椒€(wěn)性要求不高，可選用行程調(diào)速閥 和電磁換向閥。 (2) 組成系統(tǒng) 如圖 所示： 圖 液壓系統(tǒng)圖 選擇液壓元件 (1) 選擇液壓泵和電動機 1) 確定液壓泵的工作壓力：前面已確定液壓缸的最大工作壓力為 Pa5104? ，選取進油管路壓力損失 5PP ??? ，其調(diào)整壓力比系統(tǒng)最大壓力大 Pa5105? ，所以泵的工作壓力 MPaPB ?? 。 2) 液壓泵的流量： 由圖 46 可知，快進時的流量最大，其值為 26L/min，工進時最小，為 ,根據(jù)《液壓技術(shù)》公式 920，取 ?K ，則： 梳棉機箱體結(jié)合件鉆孔專機設(shè)計 23 min/ Lq B ??? 3) 選取電動機： P= (2) 選擇其他元件 表 52 液壓元件選擇表 (3) 確定管道尺寸（略） (4) 確定油箱容量 油箱容量可按經(jīng)驗公式估算，取 ? ? LqV 21636675 ????? 。 [8] 序號 型號 名稱 數(shù)量 公稱流量（ L/min） 公稱壓力（ Mpa） 經(jīng)過閥的最大流 量 (L/min) 1 22C100BH 二位二通行程閥 1 100 26 2 1100BH 單向閥 1 100 26 3 HED8OP 壓力繼電器 1 4 Q6B 調(diào)速閥 1 6 5 35DY100B 三位五通電液換向閥 1 100 26 6 管道 1 7 XY25B 順序閥 1 25 8 B10B 背壓閥 1 10 1 9 YBXAN 變量泵 1 32/ 10 XU40*100 過濾器 1 11 油箱 1 12 22D63B 二位二通電磁閥 1 69 26 13 1100B 單向閥 1 100 26 14 RCG06*22 減壓閥 1 100 17 15 163B 單向閥 1 63 17 16 24D63B 二位四通電磁閥 1 63 17 17 T5016 液壓缸 1 18 液壓缸 2 無錫太湖學院學士學位論文 24 6 多軸箱 —— 右主軸箱設(shè)計 多軸箱是組合機床的重要專用部件。他是根據(jù)加工示意圖所確定的工件加工孔數(shù)和位置、切削用量和主軸類 型設(shè)計的傳動各主軸運動的動力部件。其動力來自通用的動力箱，與動力箱一起安裝于進給滑臺，可完成鉆、擴、鉸、鏜孔等加工工序。 多軸箱一般具有多根主軸同時對一列孔進行加工。但也有單獨的，用于鏜孔居多。 多軸箱的通用箱體材料為 HT200，前、后、側(cè)蓋等材料為 HT150。多軸箱體基本尺寸系列標準（ —— 83）規(guī)定， 9 種名義尺寸用相應(yīng)滑臺的滑鞍寬度表示。目前，多軸設(shè)計有一般設(shè)計法和電子計算機輔助設(shè)計法兩種。 [12] 繪制多軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖 多軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖是根據(jù)“三圖一卡”繪制的。 其主要內(nèi)容及注意事項如下： 圖 主軸位置關(guān)系尺寸圖 (1) 根據(jù)機床聯(lián)系尺寸圖，繪制多軸箱外形圖，并標注輪廓尺寸及動力箱驅(qū)動軸的相對位置尺寸。 (2) 根據(jù)聯(lián)系尺寸圖和加工示意圖，標注所有主軸位置尺寸及工件與主軸、主軸與驅(qū)動軸的相關(guān)位置尺寸。 (3) 根據(jù)加工示意圖標注各主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向主軸逆時針轉(zhuǎn)向。 (4) 列表標明各主軸的工序內(nèi)容、切削用量及主軸外伸尺寸 (5) 標明動力件型號及其性能參數(shù) 表 61 主軸外伸尺寸及切削用量 軸號 主軸外伸尺寸（ mm） 切 削 用 量 備注 D/d L 工序內(nèi)容 n(r/min) v(m/min) f(mm/r) 1 30/20 115 鉆φ 孔 732 13 2 30/20 115 鉆φ 孔 732 13 3 32/25 115 鉆φ 孔 732 13 梳棉機箱體結(jié)合件鉆孔專機設(shè)計 25 注： 1) 被加工零件編號及名稱： ZFA21136007 箱體結(jié)合件。材料及硬度，鑄鐵， 200HBS 2) 動力部件 1TD25A， 1HY25， N=， n=1420 圖 多軸箱設(shè)計原始數(shù)據(jù)圖 主軸、齒輪的確定及動力運算 (1)主軸型式和直徑 主軸的型式和直徑，主要取決與工藝方法、刀具主軸聯(lián)接機構(gòu)、刀具的進給抗力和切削轉(zhuǎn)矩。主軸間距較小時常選用滾針軸承主軸。設(shè)計時，最好不要用直徑 15mm的主軸和滾針主軸，因為滾針軸承精度低、裝配工藝性和結(jié)構(gòu)鋼度都較差，既不便于制造又不便于維修。 首先，由切削用量，查《機床夾具手冊》 P34 表 127 由計算公式計算扭矩： KSDM ???? D—— 鉆頭直徑 S—— 每轉(zhuǎn)進給量 已知 D= S= 得 M= 從表 510 可選擇軸徑 d=12mm，根據(jù)《組合機床設(shè)計簡明手冊》 P56 表 41 選主軸直