【正文】 系，并考慮動(dòng)力頭的向前備量等因素，就可以確定中間底座長(zhǎng)度尺寸，本道工序設(shè)計(jì)的組合機(jī)床中間底座長(zhǎng)度為1250mm。在確定中間底座高度尺寸時(shí)，應(yīng)考慮鐵屑的儲(chǔ)存及排除，電氣接線盒的安排，以及冷卻液的儲(chǔ)存，其容量應(yīng)不小于3～5min冷卻泵的流量，對(duì)于鑄鐵件的機(jī)床，為了使冷卻液有足夠的沉淀時(shí)間，容量還應(yīng)大一些，有時(shí)取10～15min冷卻泵流量。本機(jī)床的中間底座高度設(shè)計(jì)為630mm，中間底座如圖8所示。 圖8 中間底座簡(jiǎn)圖 ④側(cè)底座的確定 側(cè)底座是臥式組合機(jī)床用于安裝動(dòng)力滑臺(tái)的支承部件，也稱為臥式床身。側(cè)底座的長(zhǎng)度由動(dòng)力滑臺(tái)的長(zhǎng)度來(lái)確定，為了適應(yīng)機(jī)床的一定裝料高度，對(duì)于不同的被加工零件的機(jī)床，在側(cè)底座和滑臺(tái)之間可以增加調(diào)整墊。根據(jù)滑臺(tái)的型號(hào)，選擇的側(cè)底座的型號(hào)為：側(cè)底座560540 JB1525—75，如圖9所示。 圖9 側(cè)底座簡(jiǎn)圖本組合機(jī)床總圖如圖10所示，主要應(yīng)針對(duì)各部件之間的聯(lián)系尺寸進(jìn)行標(biāo)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(yīng)嚴(yán)格按同一比例繪制。 圖10 車外圓及其端面組合機(jī)床總圖 工件定位的實(shí)質(zhì)，就是要使工件在夾具中占有某個(gè)正確的位置。這一確定的位置可以通過(guò)定位支承限制相應(yīng)的自由度來(lái)獲得。一個(gè)物體在空間直角坐標(biāo)系中具有六個(gè)自由度。即沿三個(gè)相互垂直的坐標(biāo)軸的移動(dòng)自由度，以及圍繞這三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。工件的六個(gè)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(wú)需限制時(shí)，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(shí)稱為不完全定位。應(yīng)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(lái)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(diǎn)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(gè)自由度；采用圓柱定位芯子在箱體中間孔定位，限制兩個(gè)自由度；同時(shí)采用一個(gè)菱形銷在蟹爪孔處定位，限制一個(gè)自由度；至此工件的六個(gè)自由度全被限制了?？杀ＷC工件加工的準(zhǔn)確性。 ①平面定位元件 工件以平面在夾具中定位時(shí)，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(biāo)準(zhǔn)支撐板A型，如圖11，限制三個(gè)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(gè)或三個(gè)螺釘固定在本體上。這種支承板的缺點(diǎn)是螺釘頭處的凹坑容易聚集細(xì)小的切屑，不易清除。支承板應(yīng)盡可能做成狹而短，同時(shí)應(yīng)有足夠的剛度，使淬火時(shí)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(dòng)趨勢(shì)時(shí)，應(yīng)增加圓錐銷或?qū)⒅С邪迩度電A具體槽內(nèi)。采用兩個(gè)以上支承板定位時(shí)，裝配后應(yīng)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(zhǔn)為孔的情況。工件以圓柱孔定位時(shí)，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(dú)的零件，并與本體相連。 本設(shè)計(jì)孔定位選用的定位銷（限制兩個(gè)自由度）和菱形銷（限制一個(gè)自由度）配合使用。 一批工件分別在夾具中定位時(shí)，各個(gè)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(zhǔn)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(zhǔn)不重合誤差 由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合而引起的工序基準(zhǔn)相對(duì)于定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，用△B表示。 = －= 式中——工件外圓的直徑公差。（2）準(zhǔn)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(huì)引起定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上有位置變動(dòng)，其最大位置變動(dòng)量稱為基準(zhǔn)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(jì)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(shè)計(jì)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(jì)算。定位誤差是工件加工誤差的一部分，在計(jì)算定位誤差的時(shí)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(jì)算方法所得的結(jié)果相同。本次設(shè)計(jì)采用幾何法中的合成法來(lái)計(jì)算定位誤差，由基準(zhǔn)不重合△B和基準(zhǔn)位移誤差△Y組合而得，即定位誤差△D為 =+=本設(shè)計(jì)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(zhǎng)=由于設(shè)計(jì)的定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，所以基準(zhǔn)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(zhǔn)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(shè)計(jì)的夾具中α=71176。，故基準(zhǔn)位移誤差為△Y=X1maxcosα=(+)cos71176。=因此，其定位誤差為==由計(jì)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(guò)程中會(huì)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(yùn)動(dòng)而破壞定位時(shí)獲得正確位置，工件在夾具中還需要夾緊。夾具上實(shí)現(xiàn)夾緊的夾緊機(jī)構(gòu)是否正確合理，對(duì)于保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度有很大的影響。工件的夾緊應(yīng)滿足以下基本要求。 （1）夾緊時(shí)不能破壞工件定位時(shí)所活動(dòng)的正確位置。 （2）夾緊應(yīng)可靠和適當(dāng)。既要保證加工過(guò)程中工件不能發(fā)生松動(dòng)和振動(dòng)，又不允許工件產(chǎn)生不適當(dāng)?shù)淖冃魏捅砻鎿p傷。 （3）夾緊操作應(yīng)方便、省力、安全。 （4）夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，盡量使用標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)使用的夾緊機(jī)構(gòu)為快速螺旋夾緊機(jī)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(guò)螺母取出。圖12 夾緊裝置示意簡(jiǎn)圖 確定夾緊力就是要確定夾緊力的方向、大小和作用點(diǎn)。它必須結(jié)合工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(lái)進(jìn)行。 （1）夾緊力方向的確定01 夾緊力的方向應(yīng)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(yīng)垂直指向第一定位基準(zhǔn)面。02 夾緊力的方向應(yīng)盡量與工件剛度大的方向一致，以減小工件變形。03 間進(jìn)來(lái)的方向應(yīng)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(diǎn)的選擇01 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)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(diǎn)應(yīng)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(diǎn)和支承點(diǎn)應(yīng)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(diǎn)應(yīng)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(jì)算 夾緊力的計(jì)算是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，一般只能做粗略計(jì)算。為簡(jiǎn)化受力模型，如圖所示，可推導(dǎo)出公式==[+＇）]=[＇+＇）]式中 ——單個(gè)螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力，N；——實(shí)際所需的夾緊力，N；——螺旋機(jī)構(gòu)的效率，~；——?jiǎng)恿?，Nmm；＇螺桿與工件間的當(dāng)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(dāng)量摩擦角。查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》得：＇=，=0176。，=，=1176。16′，＇=9176。50′。取扳手長(zhǎng)度L=350mm，作用力Q=200N，即原動(dòng)力=QL=70=70000，則：==夾具裝配圖如圖15（4）夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 在組合機(jī)床上加工掘進(jìn)機(jī)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(zhǔn)，在定位支承板、圓柱銷和菱形銷上實(shí)現(xiàn)完全定位。采用手動(dòng)快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡(jiǎn)單，夾緊可靠。結(jié) 論 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，是我對(duì)書本的知識(shí)作進(jìn)一步的了解和學(xué)習(xí)，對(duì)資料的查詢與合理的應(yīng)用做了更深的了解，本次進(jìn)行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過(guò)程的分析、夾具與組合機(jī)床的設(shè)計(jì)與分析，對(duì)我們大學(xué)所學(xué)的課程進(jìn)行了實(shí)際的應(yīng)用與綜合的學(xué)習(xí)。同時(shí)也指導(dǎo)了以后在這方面的工作。我從中對(duì)掘進(jìn)機(jī)有了進(jìn)一步的了解，作為當(dāng)代時(shí)下掘進(jìn)機(jī)。其在礦井中扮演了一個(gè)很重要的角色。從而對(duì)掘進(jìn)機(jī)的需求也越來(lái)越高，無(wú)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(shè)計(jì)當(dāng)中，我著重于加工工藝的制定以及夾具相關(guān)方面的研究。其工藝路線的合理性在于，遵循了機(jī)械手冊(cè)及相關(guān)資料的要求，通過(guò)對(duì)比選出了最合理的那一種。夾具的設(shè)計(jì)可以完美進(jìn)行零件的裝夾，夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單有效，與組合機(jī)床相結(jié)合可以大大節(jié)省時(shí)間，組合機(jī)床雖然只是設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的組合圖，但是其可以通過(guò)以后的研究來(lái)完善其相關(guān)結(jié)構(gòu)。在此次設(shè)計(jì)中，我明白了掘進(jìn)機(jī)以后的發(fā)展趨勢(shì)。加強(qiáng)了自己學(xué)以致用的能力，總之，本文是理論結(jié)合實(shí)際的文章。 參考文獻(xiàn)[1] 張龍勛，機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999[2] 王章忠，機(jī)械工程材料。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001[3] 李益民，機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998[4] 吉衛(wèi)喜，機(jī)械制造技術(shù)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001[5] 孫已德，機(jī)床夾緊手冊(cè)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1984[6] 王光斗，王春富，機(jī)床夾緊手冊(cè)。上海：科學(xué)技術(shù)出版社，2000[7] 樂(lè)兌謙，金屬切削刀具。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005[8] 李洪，機(jī)械加工工藝手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990[9] 許曉旸，專用機(jī)床設(shè)備設(shè)計(jì)，重慶：重慶大學(xué)出版社，2003[10] 東北重型機(jī)械學(xué)院，機(jī)床夾緊設(shè)計(jì)手冊(cè)，上海：科學(xué)技術(shù)出版社，1979[11] 馬賢志，機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)。北京，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1994[12]東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長(zhǎng)春汽車廠工人大學(xué)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1980。[13]李慶濤，機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)適用手冊(cè)，銀州：寧夏人民出版社，1991。[14]廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測(cè)量，中國(guó)計(jì)量出版社，200:919。[15]王光斗，王春福，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000。[16]樂(lè)兌謙，金屬切削刀具，機(jī)械工業(yè)出版社，2005。417。[17]Machine Tools 1984。[18]Machine Tools Metalworking John 1973。[19]Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984。 致 謝 伴隨著工作的開始，大學(xué)生活學(xué)習(xí)的即將結(jié)束，我們?cè)趯W(xué)校的畢業(yè)設(shè)計(jì)也已接近尾聲，雖然設(shè)計(jì)做的很辛苦但是我們卻學(xué)習(xí)到了不少新知識(shí)新能力，開闊了視野。從開題到現(xiàn)在，我們一直不是一個(gè)人默默完成，我們的背后有相互幫助的親愛的同學(xué)，有我們敬愛的指導(dǎo)老師。同學(xué)經(jīng)常幫助我解決許多不懂的問(wèn)題，荊忠亮老師也經(jīng)常把我們幾個(gè)叫到辦公室進(jìn)行輔導(dǎo)講解，為我們答疑解惑，給了我們不少幫助，并且從沒有怨言，在此表示深深的感謝和敬意。我們也發(fā)自肺腑的說(shuō)句“荊老師，您辛苦了”在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中本人感受到了老師和同學(xué)的一份份濃濃情意和他們的責(zé)任感，讓我感動(dòng)也值得我去學(xué)習(xí)。正是你們的幫助我才能順利完成設(shè)計(jì)，以致能順利畢業(yè)。我深深感受到了團(tuán)結(jié)的力量。是你們讓我領(lǐng)略到了有一份值得珍惜的情感。同時(shí)也感謝三年來(lái)所有教育過(guò)我們的老師，有了你們的辛勤的播種才有我們今天的良好成績(jī)和美好大學(xué)生活。即將踏出學(xué)習(xí)之際，衷心祝荊忠亮老師及所有老師身體健康，工作順利，天天有好心情！