【正文】 系，并考慮動力頭的向前備量等因素，就可以確定中間底座長度尺寸，本道工序設計的組合機床中間底座長度為1250mm。在確定中間底座高度尺寸時，應考慮鐵屑的儲存及排除，電氣接線盒的安排，以及冷卻液的儲存，其容量應不小于3～5min冷卻泵的流量，對于鑄鐵件的機床，為了使冷卻液有足夠的沉淀時間，容量還應大一些，有時取10～15min冷卻泵流量。本機床的中間底座高度設計為630mm，中間底座如圖8所示。 圖8 中間底座簡圖 ④側(cè)底座的確定 側(cè)底座是臥式組合機床用于安裝動力滑臺的支承部件，也稱為臥式床身。側(cè)底座的長度由動力滑臺的長度來確定，為了適應機床的一定裝料高度，對于不同的被加工零件的機床，在側(cè)底座和滑臺之間可以增加調(diào)整墊。根據(jù)滑臺的型號，選擇的側(cè)底座的型號為：側(cè)底座560540 JB1525—75，如圖9所示。 圖9 側(cè)底座簡圖本組合機床總圖如圖10所示，主要應針對各部件之間的聯(lián)系尺寸進行標注，各部件只畫出必要的輪廓形狀即可，盡量減少不必要的線條和尺寸。各部件應嚴格按同一比例繪制。 圖10 車外圓及其端面組合機床總圖 工件定位的實質(zhì)，就是要使工件在夾具中占有某個正確的位置。這一確定的位置可以通過定位支承限制相應的自由度來獲得。一個物體在空間直角坐標系中具有六個自由度。即沿三個相互垂直的坐標軸的移動自由度，以及圍繞這三個坐標軸的轉(zhuǎn)動自由度。工件的六個自由度全部被限制而在空間占有完全確定的唯一位置，稱為完全定位。如果根據(jù)該工序加工要求只需限制部分自由度，而其他自由度無需限制時，工件雖然不占有確定的唯一位置，但不影響該工序的加工要求，此時稱為不完全定位。應該采用完全定位還是不完全定位，主要由該工序的加工要求來決定。 箱體零件加工常用的定位方式為“一面兩孔”定位。本道工序是加工箱體輸入軸端部分外圓和輸入軸端面；根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點和加工部位確定其定位方案：“一面兩孔”定位，即采用四塊支承板在大底面定位，限制三個自由度；采用圓柱定位芯子在箱體中間孔定位，限制兩個自由度；同時采用一個菱形銷在蟹爪孔處定位，限制一個自由度；至此工件的六個自由度全被限制了?？杀ＷC工件加工的準確性。 ①平面定位元件 工件以平面在夾具中定位時，定位元件有很多選擇，如：夾具的本體、固定支承銷、固定支承板、可調(diào)支承和自由支承等。 零件以大底面定位，選用的定位元件為標準支撐板A型，如圖11，限制三個自由度。 圖11定位支承板 支承板常用裝于以鑄鐵制造的或者其他不耐磨損的夾具體上。支承板用兩個或三個螺釘固定在本體上。這種支承板的缺點是螺釘頭處的凹坑容易聚集細小的切屑，不易清除。支承板應盡可能做成狹而短，同時應有足夠的剛度，使淬火時不至翹曲。 支承板用緊定螺釘固定在夾具體上。若受力較大或支承板有移動趨勢時，應增加圓錐銷或?qū)⒅С邪迩度電A具體槽內(nèi)。采用兩個以上支承板定位時，裝配后應磨平工作表面，以保證等高性。 ②孔定位元件 工件以圓柱孔定位，即指工件的定位基準為孔的情況。工件以圓柱孔定位時，夾具上常用的定位元件是芯軸和定位銷。這種定位件可以直接做在夾具本體上，或者做成單獨的零件，并與本體相連。 本設計孔定位選用的定位銷（限制兩個自由度）和菱形銷（限制一個自由度）配合使用。 一批工件分別在夾具中定位時，各個工件所占據(jù)的位置并不完全一致。由于工件在夾具中定位不準確引起的加工誤差，稱為定位誤差，用表示。 ①定位誤差產(chǎn)生的原因（1）基準不重合誤差 由于工序基準與定位基準不重合而引起的工序基準相對于定位基準在加工尺寸方向上的最大位置變動量，稱為基準不重合誤差，用△B表示。 = －= 式中——工件外圓的直徑公差。（2）準位移誤差。由于定位副的制造公差及最小配合間隙的影響，會引起定位基準在加工尺寸方向上有位置變動，其最大位置變動量稱為基準位移誤差，用△Y表示。 = 式中—工件內(nèi)孔的直徑誤差；——定位芯軸的直徑公差。 ②定位誤差的計算 如果采用試切法加工，一般不需要考慮定位誤差，但本次設計的零件是大批量生產(chǎn)，采用調(diào)整法加工，所以需要做定位誤差的分析與計算。定位誤差是工件加工誤差的一部分，在計算定位誤差的時刻采用幾何法，也可采用微分法。幾何法又有合成法和極限位置法兩種。但不同的計算方法所得的結(jié)果相同。本次設計采用幾何法中的合成法來計算定位誤差，由基準不重合△B和基準位移誤差△Y組合而得，即定位誤差△D為 =+=本設計中定位圓柱銷與孔168的配合為168mm，菱形銷與孔108的配合為108，兩孔中心線的距離為L=由于設計的定位基準與工序基準重合，所以基準不重合誤差△B為△B=0由于工序尺寸的方向與兩定位銷之間存在一夾角α，所以基準位移誤差為圓柱銷與定位孔之間的最大間隙再乘以cosα,本次設計的夾具中α=71176。，故基準位移誤差為△Y=X1maxcosα=(+)cos71176。=因此，其定位誤差為==由計算結(jié)果可知，加工尺寸的定位誤差小于其加工誤差的1/3，所以能滿足加工要求。工件在夾具中除了定位以外，由于加工過程中會受到切削力、離心力、慣性力及重力等外力作用，為了防止工件因此發(fā)生運動而破壞定位時獲得正確位置，工件在夾具中還需要夾緊。夾具上實現(xiàn)夾緊的夾緊機構(gòu)是否正確合理，對于保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、減輕工人勞動強度有很大的影響。工件的夾緊應滿足以下基本要求。 （1）夾緊時不能破壞工件定位時所活動的正確位置。 （2）夾緊應可靠和適當。既要保證加工過程中工件不能發(fā)生松動和振動，又不允許工件產(chǎn)生不適當?shù)淖冃魏捅砻鎿p傷。 （3）夾緊操作應方便、省力、安全。 （4）夾緊機構(gòu)應有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，盡量使用標準件。根據(jù)本零件的結(jié)構(gòu)尺寸和本道工序的加工要求，選用的夾緊元件為六角厚螺母和開口銷。本設計使用的夾緊機構(gòu)為快速螺旋夾緊機構(gòu)，如圖12所示。帶有開口墊圈的螺母夾緊，螺母外徑小于工件孔徑。稍松螺母，取下開口墊圈，工件即可穿過螺母取出。圖12 夾緊裝置示意簡圖 確定夾緊力就是要確定夾緊力的方向、大小和作用點。它必須結(jié)合工件的結(jié)構(gòu)特點和加工要求、定位元件的結(jié)構(gòu)和布置方式、切削條件和切削力大小等具體情況來進行。 （1）夾緊力方向的確定01 夾緊力的方向應有利于工件的定位，而不能破壞定位。為此一般要求主夾緊力應垂直指向第一定位基準面。02 夾緊力的方向應盡量與工件剛度大的方向一致，以減小工件變形。03 間進來的方向應盡可能與切削力、工件重力方向一致，以減小所需的夾緊力。 （2）夾緊力作用點的選擇01 夾緊力作用點應正對支承元件所形成的穩(wěn)定受力區(qū)域，以保證工件已確定的位置不變。02 夾緊力作用點應處于工件剛性較好的部位，以減小工件的夾緊變形。03 夾緊力的作用點和支承點應盡量靠近切削部位，以提高工件切削部位的剛度和抗振性。04夾緊力作用點應盡量使各支承處的變形均勻，以減小加工誤差。 （3）夾緊力大小的計算 夾緊力的計算是一個復雜的問題，一般只能做粗略計算。為簡化受力模型，如圖所示，可推導出公式==[+＇）]=[＇+＇）]式中 ——單個螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力，N；——實際所需的夾緊力，N；——螺旋機構(gòu)的效率，~；——動力矩，Nmm；＇螺桿與工件間的當量摩擦半徑，mm；——螺桿與工件間的摩擦角；——螺紋中徑之半，mm；——螺紋升角；＇——螺旋副當量摩擦角。查《機床夾具設計手冊》得：＇=，=0176。，=，=1176。16′，＇=9176。50′。取扳手長度L=350mm，作用力Q=200N，即原動力=QL=70=70000，則：==夾具裝配圖如圖15（4）夾具設計及操作的簡要說明 在組合機床上加工掘進機箱體輸入軸端面和TY170外圓面。工件以箱體中間軸孔線、大底面和蟹爪孔軸線為定位基準，在定位支承板、圓柱銷和菱形銷上實現(xiàn)完全定位。采用手動快速螺旋夾緊機構(gòu)夾緊工件。該夾緊機構(gòu)操作簡單，夾緊可靠。結(jié) 論 通過本次畢業(yè)設計，是我對書本的知識作進一步的了解和學習，對資料的查詢與合理的應用做了更深的了解，本次進行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析、夾具與組合機床的設計與分析，對我們大學所學的課程進行了實際的應用與綜合的學習。同時也指導了以后在這方面的工作。我從中對掘進機有了進一步的了解，作為當代時下掘進機。其在礦井中扮演了一個很重要的角色。從而對掘進機的需求也越來越高，無論從質(zhì)量上還是加工產(chǎn)量上，我們都必須予以足夠的重視。在本次畢業(yè)設計當中，我著重于加工工藝的制定以及夾具相關方面的研究。其工藝路線的合理性在于，遵循了機械手冊及相關資料的要求，通過對比選出了最合理的那一種。夾具的設計可以完美進行零件的裝夾，夾具設計簡單有效，與組合機床相結(jié)合可以大大節(jié)省時間，組合機床雖然只是設計了一個簡單的組合圖，但是其可以通過以后的研究來完善其相關結(jié)構(gòu)。在此次設計中，我明白了掘進機以后的發(fā)展趨勢。加強了自己學以致用的能力，總之，本文是理論結(jié)合實際的文章。 參考文獻[1] 張龍勛，機械制造工藝學課程設計指導書。北京：機械工業(yè)出版社，1999[2] 王章忠，機械工程材料。北京：機械工業(yè)出版社，2001[3] 李益民，機械制造工藝設計簡明手冊。北京：機械工業(yè)出版社，1998[4] 吉衛(wèi)喜，機械制造技術(shù)。北京：機械工業(yè)出版社，2001[5] 孫已德，機床夾緊手冊。北京：機械工業(yè)出版社，1984[6] 王光斗，王春富，機床夾緊手冊。上海：科學技術(shù)出版社，2000[7] 樂兌謙，金屬切削刀具。北京：機械工業(yè)出版社，2005[8] 李洪，機械加工工藝手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1990[9] 許曉旸，專用機床設備設計，重慶：重慶大學出版社，2003[10] 東北重型機械學院，機床夾緊設計手冊，上海：科學技術(shù)出版社，1979[11] 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