【導(dǎo)讀】研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用或參考的內(nèi)容外，本論文不含。對本文的研究做出重。要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)注。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。生在學(xué)習(xí)期間所完成的學(xué)位論文的知識產(chǎn)權(quán)歸XXX所擁有。或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。在設(shè)計(jì)之初,我們應(yīng)對箱體的各個(gè)零件進(jìn)行整體工藝分析從而進(jìn)行設(shè)計(jì)。因此,制定兩種關(guān)于上述結(jié)構(gòu)的工藝方法,并且擇優(yōu)選擇?？v觀整體技術(shù)要求,共有。幾個(gè)關(guān)鍵量需要我們注意。只有我們確定了這么多工序的相關(guān)時(shí)間的有關(guān)定額,才能繪制該零件的工序卡。仔細(xì)分析之后,基于該箱體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),有關(guān)方案的相關(guān)尺寸以及有關(guān)精。確保設(shè)計(jì)合理無誤后,在專門進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。其中包括三張圖和一張卡。

　　

【正文】 15mm: 1000 6 .0 3n 1 0 0 0 3 8 4D 3 . 1 4 1 5cv ??? ? ? ?? r/min 4 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì) 組合機(jī)床方案的制定 制定工藝方案 零件加工工藝將決定組合機(jī)床的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、總 體布局和夾具結(jié)構(gòu)等。所以，在制定工藝方案時(shí)，必須計(jì)算分析被加工零件圖，并深入現(xiàn)場了解零件的形狀、大小、材料、硬度、剛度，加工部位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)加工精度，表面粗糙度，以及定位，夾緊方法，工藝過程，所采用的刀具及切削用量，生產(chǎn)率要求，現(xiàn)場所采用的環(huán)境和條件等等。并收集國內(nèi)外有關(guān)技術(shù)資料，制定出合理的工藝方案。 根據(jù)被加工零件（ S1105 柴油機(jī)箱體）的零件圖（圖 ） (1) 加工孔的主要技術(shù)要求。 孔的位置度公差為 。 工件材料為 HT200， HB170241HBS 要求生產(chǎn)綱領(lǐng)為（考慮廢品及備品率）年 產(chǎn)量 2萬件，單班制生產(chǎn) (2) 工藝分析 加工該孔時(shí)，孔的位置度公差為 。 根據(jù)組合機(jī)床的工藝方法及能達(dá)到的精度，可采用如下的加工方案： 一次性加工通孔。 (3) 定位基準(zhǔn)及夾緊點(diǎn)的選擇 加工此零件上的孔，以上表面限制三個(gè)自由度和右端面限制 三 個(gè)自由度，位于中間的孔通過螺桿起到了很好的夾緊作用。 在保證加工精度的情況下，提高生產(chǎn)效率減輕工人勞動量，由于工件是大批量生產(chǎn)，因此在設(shè)計(jì)時(shí)就認(rèn)為是人工夾緊。 確定組合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案 (1)被加工零件的加工精度 XXX 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 22 一個(gè)零件放在機(jī)床上加工 到下車床完成需要滿足很多要求 ,不是簡單的粗糙的加工一下就能草草收工的。所以我們必須選擇合適的數(shù)據(jù)才采納 ,這里我們是幫 S1105 柴油機(jī)箱體進(jìn)行加工 ,所以回去查表可知一些基本數(shù)據(jù) :,這樣的話就可以放心大膽的加工了 ,因?yàn)檫@個(gè)粗糙度還是比較低的 ,所以我們只需要防止被夾具夾變形就可以了 ,所以在加工的時(shí)候只需要注意夾具的安裝以及使用就好 ,這樣之后就能大大降低該加工是失敗性。為此我們通常都是要進(jìn)行把齒輪后置安裝動力裝置 ,當(dāng)然這種還是需要使用液體壓強(qiáng)來驅(qū)動的 ,否則是束手無策的。如下圖所示 圖 S1105柴油機(jī)箱體 (2) 被加工零件的特點(diǎn) 當(dāng)然這里主要是指關(guān)于被加工零件的材質(zhì)和剛度。它們被加工的地方的樣子以及其硬度面的定位基準(zhǔn)是非常難找的。而其對于整體組合機(jī)床的加工很重要 ,非常重要。這種重要性可以說是致命的。如果一點(diǎn)點(diǎn)不注意可能整個(gè)零件就冒著被廢棄的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)然 ,這里由于是采用多個(gè)部位一起加工 ,并且他的硬度足夠 ,并且鉆床的精確度較低 ,所以對于整體的加工簡直微乎其微。所以不用刻意去考慮 ,可以直接忽略。 從整體上說 ,一個(gè)孔有很多的要素。當(dāng)然最重要的還是它的中心線 ,因?yàn)橹挥幸粋€(gè)孔的中心線能夠確定了 ,那么這 個(gè)孔它就能完全定下來位置了。那么這里來說 ,孔的中心線應(yīng)該與基準(zhǔn)面平行才能確定孔應(yīng)該被加工的位置。故此 ,就應(yīng)該去考慮機(jī)床的類型了。而這里顯然應(yīng)該用臥著的機(jī)床。否則就會造成加工的困難。當(dāng)然 ,越是復(fù)雜體型龐大的零件就是應(yīng)該用加工功能比較單一的機(jī)床才好 ,而其他的則是可以用大規(guī)模生產(chǎn)機(jī)床較為合適。 這里我們需要加工的零件的部位不是很特別 ,也是一個(gè)比較簡單的加工步驟就能解決XXX 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 23 的問題。通過簡單的分析就能看出來 ,這里的中軸線都會重合 ,并且定位的那個(gè)相關(guān)基準(zhǔn)面是比較水平的 ,而且孔很多 ,而我所設(shè)計(jì)的多軸箱很大 ,占地面積多 ,體積龐 大 ,所以是應(yīng)該用立著的組合鉆床來加工。 (3) 零件的生產(chǎn)批量 零件的生產(chǎn)單位不是用數(shù)字來表現(xiàn)形式的。當(dāng)一個(gè)零件是專門加工成型的 ,我們稱之為單工位。而如果是一個(gè)零件大規(guī)模成批量生產(chǎn)的我們就叫做是多工位加工。有些零件是在純自動化生產(chǎn)線上生產(chǎn)加工出來的 ,我們就稱這些為自動線生產(chǎn)。而如果是從年產(chǎn)量來看 ,當(dāng)超過一定的數(shù)量的時(shí)候 ,我們可以使用添兵減灶 ,爭取擴(kuò)大利潤降低成本。 (4) 機(jī)床使用條件 當(dāng)我們乍一接觸機(jī)床的時(shí)候 ,第一件事情肯定是對這個(gè)組合機(jī)床進(jìn)行一個(gè)充分的了解和調(diào)查。這里就包括一些操作指南 ,以及注 意事項(xiàng) ,還有就是對于機(jī)床的操作環(huán)境又一個(gè)大致的了解。還得對被加工零件的工序做一個(gè)大致的考察 ,并且適當(dāng)推算其加工過程來選擇合適的組合機(jī)床。 根據(jù)深入的調(diào)查和具體的分析的結(jié)果 ,我們可以看出 ,關(guān)于這次對于 S1105 柴油機(jī)箱體零件的加工我們應(yīng)該關(guān)注幾個(gè)技術(shù)要點(diǎn)。包括其構(gòu)造特征 ,被加工的具體地方 ,對于具體部位的長度與大小要求 ,表面毛糙度等這幾個(gè)方面。當(dāng)然我們并不能說這就是全部了 ,還有一些其他不為人知的意外因素 ,估量之后我覺得最終使用四個(gè)軸帶動的很多方面同時(shí)加工的組合鉆床來加工這個(gè)柴油機(jī)。 確定切削用量及選擇 刀具 確定工序間余量 上述那些加工只是前戲 ,真正的考驗(yàn)還是需要確定余量。因?yàn)槿绻荒艽_定該加工余量 ,那么我們就無法保證最后加工出來的產(chǎn)品是否合格 ,甚至還是廢品 ,白白造成巨大的損失。在現(xiàn)實(shí)生活著 ,我們經(jīng)常通過查國標(biāo)來確定一些補(bǔ)償來消除誤差。這里我們余量取 . 選擇切削用量 確定了在組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容了，就可以著手選擇切削用量了。因?yàn)樗O(shè)計(jì)的組合機(jī)床為多軸同步加工在大多數(shù)情況下 ，所選切削用量，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)比一般通用機(jī)床單刀加工低 30%左右．多軸主軸箱上所有刀具共用一個(gè)進(jìn)給系統(tǒng)，通常為標(biāo)準(zhǔn)動力滑臺，工作時(shí)，要求所有刀具的每分鐘進(jìn)給量相同，且等于動力滑臺的每分鐘進(jìn)給量（ mm/min）應(yīng)是適合有刀具的平均值。因此，同一主軸箱上的刀具主軸可設(shè)計(jì)成同轉(zhuǎn)速和同的每轉(zhuǎn) 進(jìn)給量（ mm/r）與其適應(yīng)。以滿足直徑的加需要，即： vffnfnfn ii ==== ...2211 式（ ） XXX 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 24 式中： n1 、 n2 、 ? ni —— 各主軸轉(zhuǎn)速（ r/min） 12, ,... if f f —— 各主軸進(jìn)給量（ mm/r） vf —— 動力滑臺每分鐘進(jìn)給量（ mm/min） 由于 S1105 柴油機(jī)箱體鉆孔的加工精度、工件材料、工作條件、技術(shù)要求等，按照經(jīng)濟(jì)地選擇滿足加工要求的原則，采用查表的方法查得：孔鉆頭直徑 D=18mm，進(jìn)給量f=、切削速度 v=18m/min 確定切削力、切削扭矩、切削功率 根據(jù)選定的切削用量（主要指切削速度 v 及進(jìn)給量 f）確定切削力，作為選擇動力部件（滑臺）；確定切削扭矩，用以確定主軸及其它傳動件（齒輪，傳動軸等）的尺寸；確定切削功率，用以選擇主傳動電動（一般指動力箱）功率，通過查表計(jì)算如下： 切削力： F =26D 式（ ） =2618 = 切削扭矩： T =10 式（ ） =10 =9979Nmm 切削功率： P = /9740Tv D? 式（ ） =997918/(974018) = 式中 ： HB—— 布氏硬度 F—— 切削力 （ N） D—— 鉆頭直徑 （ mm） f—— 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 （ mm/r） T—— 切削扭矩 (Nmm) V—— 切削速度 （ m/min） P—— 切削功率 (kw) 選擇刀具結(jié)構(gòu) S1105 柴油機(jī)箱體的布氏硬度在 HB170241，孔徑 D 刀具的材料選擇高速鋼鉆頭（ W18Cr4V），為了使工作可 靠、結(jié)構(gòu)簡單、刃磨簡單，選擇標(biāo)準(zhǔn)Φ 18mm 的麻花鉆?？准庸さ毒叩拈L度應(yīng)保證加工終了時(shí)刀具螺旋槽尾端與導(dǎo)向套之間有 30～ 50mm 的距離，以便排XXX 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 25 出切屑和刀具磨損后有一定的向前的調(diào)整量。 鉆孔組合機(jī)床總設(shè)計(jì)“三圖一卡”的編制 總 體設(shè)計(jì)方案的圖紙表達(dá)形式 —— “三圖一卡”設(shè)計(jì)，其內(nèi)容包括： 繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖、編制生產(chǎn)率卡。 被加工零件工序圖 被加工零件工序圖的作用及內(nèi)容 被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示一臺組合機(jī)床完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精 度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用的定位基準(zhǔn)、夾具部位及被加工零件的材料、硬度等狀況的圖紙。它是在原零件圖基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床的加工的內(nèi)容，加上必要的說明繪制成的，是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也是制造、使用、檢驗(yàn)和調(diào)整機(jī)床的重要技術(shù)文件。 S1105 柴油機(jī)箱體 鉆孔組合機(jī)床 的被加工零件工序圖如 所示。 圖上主要內(nèi)容： （ 1）被加工零件的形狀，主要外廓尺寸和本機(jī)床要加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形位精度等技術(shù)要求，以及對上道工序的技術(shù)要求等。 （ 2）本工序所選定的定位基準(zhǔn)、夾緊部位及夾緊方向。 （ 3）被加工零件 的名稱、編號、材料、硬度及被加工部位的加上余量等。 繪制被加工零件工序圖的注意事項(xiàng) （ 1）為了使被加工零件工序圖清晰明了，一定要圖出被本機(jī)床的加工內(nèi)容。繪制時(shí)，應(yīng)按一定的比例，選擇足夠的視圖及剖位視圖，突出加工部位（用粗實(shí)線），并把零件輪廓及與機(jī)床、夾具設(shè)計(jì)有關(guān) 粗實(shí)線標(biāo)記 。如圖 中定位基準(zhǔn)，機(jī)械夾壓位置及方向，輔助支承均須用規(guī)定的符號部（用細(xì)實(shí)線）表清楚， 凡本道工序保證的尺寸、角度等，均應(yīng)在尺寸數(shù)值下方面用 表示出來。 XXX 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 26 圖 工序圖 （ 2）加工部位的位置尺寸應(yīng)由定位基準(zhǔn)注起，為便于加工及檢查，有時(shí)因所選定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，則須對加工部位要求位置尺寸精度進(jìn)行分析換算。 加工示意圖 加工示意圖的作用和內(nèi)容 加工示意圖是被加工零件工藝方案在圖樣上的反映，表示被 加工零件在機(jī)床上的加工過程，刀具的布置以及工件、夾具、刀具的相對位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等，是刀具、夾具、多軸箱、電氣和液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇動力部件的主要依據(jù)，是整臺組合機(jī)床布局形式的原始要求，也是調(diào)整機(jī)床和刀具所必需的重要文件。圖 為 S1105 柴油機(jī)箱體鉆孔的加工示意圖 圖 XXX 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 27 在圖上應(yīng)標(biāo)注的內(nèi)容： （ 1）機(jī)床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程。 （ 2）工件、夾具、刀具及多軸箱端面之間的距離等。 （ 3）主軸的結(jié)構(gòu)類型，尺寸及外伸長度；刀具類型，數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸、接桿、導(dǎo)向裝置的結(jié)構(gòu)尺寸；刀具與導(dǎo)向置的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式，刀具應(yīng)按加工終了位置繪制。 繪制加工示意圖之前的有關(guān)計(jì)算 （ 1）刀具的選擇 刀具選擇考慮加工尺寸精度、表面粗糙度、切削的排除及生產(chǎn)率要求 等因素。刀具的選擇前已述及，此處就不在追述了。 （ 2）導(dǎo)向套的選擇 在組合機(jī)床上加工孔，除用剛性主軸的方案外，工件的尺寸、位置精度主要取決于夾具導(dǎo)向。因此正確選擇導(dǎo)向裝置的類型，合理確定其尺寸、精度，是設(shè)計(jì)組合機(jī)床的重要內(nèi)容，也是繪制加工示意圖時(shí)必須解決的內(nèi)容。 1）選擇導(dǎo)向類型 根據(jù)刀具導(dǎo)向部分直徑和刀具導(dǎo)向的線速度 v=18m/min， 選擇固定式導(dǎo)向。 2）導(dǎo)向套的參數(shù) 根據(jù)刀具的直徑選擇固定導(dǎo)向裝置 固定導(dǎo)向裝置的標(biāo)準(zhǔn)尺寸如下表： 表 固定導(dǎo)向裝置的標(biāo)準(zhǔn)尺 d d1 D D1 D2 l l1 l2 l3 l4 L5 8 8 22 30 34 150 40 18 12 17 46 固定裝置的配合如下表： 表 固定裝置的配合 導(dǎo)向 類別 工藝 方法 D D D1 刀具導(dǎo)向 部分外徑 固定 導(dǎo)向 鉆孔 G7（或 F8） H7/g6 H7/n6 g6 固定導(dǎo)向裝置的布置如圖 所示 XXX 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 28 圖 固定導(dǎo)向裝置的布置 （ 3）初定主軸類型、尺寸、外伸長度 因?yàn)檩S的材料為 40Cr，剪切彈性模量 G=,剛性主軸取ψ＝ 1／ 4（ 0）／ m,所以B取 ， 根據(jù)剛性條件計(jì)算主軸的直徑為： d≥B4T 式（ ） 式中： d—— 軸直徑（ mm）（ ） T—— 軸所承受的轉(zhuǎn)矩（ N mm） B—— 系數(shù)