【導讀】確定組合機床的配置形式和結構方案。各種機器、儀器和工具等技術設備與裝備。機床上經過幾道甚至幾十道切削加工工藝才能完成。在一般機械制造廠中，機床所擔負的加工工作量，約占。制造的經濟性，進而決定著國民經濟的發(fā)展水平。會目前所達到的高度物質文明將是不可想象的。然而，一個現(xiàn)代化的機械制造業(yè)必須要有一。對國民經濟發(fā)展起著重大作用。和機床技術水平的提高，使本國國民經濟的發(fā)展建立在堅實可靠的基礎上。社會生產的發(fā)展和科學技術的進步而漸趨完善。最原始的機床是木制的，所有運。際上并不是一種完整的機器?，F(xiàn)代意義上的用于加工金屬機械零件的機床，是在。18世紀中葉才開始發(fā)展起來的。當時，歐美一些工業(yè)最發(fā)達的國家，開始了從

　　

【正文】 = 齒形系數(shù) YFα 由圖 YFα 1= YFα 2= 應力修正系數(shù) YSα 由圖 YSα 1= YSα 2= 彎曲疲勞極限σ Flim 由圖 σ Flim=380MPa 彎曲最小安全系數(shù) SFmin 由表 SFmin= 應力循環(huán)系數(shù) NL NL1=60γ n5th= 108 NL2=60γ n1th = 108 彎曲壽命系數(shù) YN 由圖 YN1= YN2= 尺寸系數(shù) Yx 由圖 Yx= 許用彎曲應力 [σ F] [σ F1] =min11limFXNFS YY? =380 = [σ F2]=min21limFXNF S YY? =380 1 = 27 驗算 σ f1=mbdkT552YFα 1 YSα 1Yε =26037 ???? =[σ f1] σ f2=σ f11122????SFSF YY YY = ?? =[σ f2] 傳動無嚴重過載，故不做靜強度校核。 3 夾具設計 機床夾具設計在組合機床設計中占有重要的地位。它的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度。 本夾具主要是用來鉆底面四個Φ 17 通孔， 整個需要加工的孔的位置尺寸用機床和夾具就能直接保證。因此，在本道工序加工時，主要應考慮如何保證垂直度要求的前題下，提高勞動生產率，降低勞動強度。 為了很好利用工廠實際設備和提高生產率，設計專用夾具進行加工。 機 床夾具的概述 機床夾具的組成 (1)定位元件和定位裝置 用于確定工件正確位置的元件或裝置，如 V 形塊，定位銷，凡是夾具都有定位元件，它是實現(xiàn)夾具基本功能的元件。 (2)夾緊元件和夾緊裝置 用于固定工件以獲得的正確位置的元件或裝置。工件在夾具定位之后引進加工之前必須將工件夾緊，使其在加工時在切削力的作用下不離開已獲得的定位，有時同一個元件既能定位，也具有夾緊的雙重功效。 (3)導向元件 確定刀具的位置并引導刀具的元件，它也可以供鉆鏜類夾具在機床上安裝時做基準找正用。 (4)夾具體 夾具體也稱為 夾具本體，用于將各種元件，裝置連于一體，并通過它將整個夾具安裝在機床上，一般采用鑄鐵制造，它是保證夾具的剛度和改善夾具動力學特性的重要部分。如果夾具體的剛性不好，加工時將要引起較大的變形和震動，產生較大的加工誤差。 28 機床夾具的類型 機床夾具的種類很多，形狀千差萬別，為了設計和制造方便，一般按某一屬性進行分類，如按所使用的機床分：車床夾具，銑床夾具，鏜床夾具，磨床夾具和鉆床夾具。 上下定位面為前期加工平面，且前期已有加工定位銷控 件的設計 工件在夾具中的定位就是要確定工件與夾具定位元件的相對位置，并通過到向元件或對刀裝置來保證工件與刀具之間的相對位置，從而滿足加工精度的要求，工件在夾具中的定位一定要通過定位元件，并以六點定位原理分析所限制工件的自由度。本夾具采用了一面兩銷定位從而實現(xiàn)完全定位，采用手動聯(lián)動銷。 工件在切削過程中會受到切削力、慣性力等作用，因此必須夾緊以保證定位，典型的夾緊裝置是由夾緊元件、中間傳力機構和動力源裝置所組成。夾緊元件是執(zhí)行夾緊的最終元件，是直接與零件接觸來完成夾緊的。中間傳 力機構是傳傳遞動力源裝置的力到夾緊元件來完成夾緊，它可以改變夾緊力的大小、方向和使夾緊具有自鎖性能。動力裝置是產生夾緊力的動力源，所產生的力稱為原始力。 夾緊裝置在夾緊過程中有一定的要求： (1)夾緊裝置應保證工件定位，而不能破壞工件的定位。 (2)夾緊力的大小應能保證工件在加工時的位置不變，同時又不能使工件產生變形。 (3)夾緊力的方向應和切削力方向相應，使夾緊力減小。 (4)夾緊裝置的動作應迅速、方便、安全。 (5)夾緊裝置的結構應簡單、合理、制造方便。 由于該道工序是鉆 φ 17 孔 且屬于大批量生產。設計采 用聯(lián)動手動加緊機構，采用夾板加緊 （ 1）剛性好 該夾具在高轉速、大吃刀的情況下不會產生振動，整個機構不存在剛性不足、偏載和偏心現(xiàn)象。 （ 2）應用范圍廣 此夾具更換不同直徑的壓板可以加工不同直徑的同類產品，通用性好。 29 （ 3）裝夾方便 能實現(xiàn)快速裝夾，減少工人工作量。 夾具體的設計是整個夾具的基礎零件，定位元件、夾緊裝置、連接元件、導向元件或對刀裝置等都要求裝在它上面，因此夾具體是一個復雜而又重要的零件，而且必須滿足一定的要求： 1）夾具體要有足夠的剛度，承受夾緊 力及加工時的切削力，一般夾具體為鑄件，但也可是焊接件。 2）夾具體一般應考慮搬運的吊裝問題，以方便夾具的安裝對于小規(guī)模當然可以不考慮吊裝，但也應該考慮搬運的問題。 3）夾具體上應考慮排屑和清理切屑方便。 4）夾具體的結構尺寸應考慮夾具體的穩(wěn)定性，夾具底面可以做的稍大些。 5）由于夾具體一般都比較復雜，故要考慮結構工藝性，對加工和安裝都應該合理、方便。則該夾具體的基本要求為： 1060? 590。 夾具精度分析計算 夾具精度計算是一個非常重要的環(huán)節(jié)，它是檢驗夾具 是否合乎零件加工要求。利用夾具在機床上加工工件時，機床、夾具、工件、刀具等形成一個封閉的加工系統(tǒng)，它們之間相互聯(lián)系，最后形成工件和刀具之間的正確位置關系，從而保證工序尺寸的要求。這些聯(lián)系環(huán)節(jié)中的任何誤差，都將以加工誤差的形式直接影響工件的加工精度，這些誤差主要有： 1）因工件在夾具中定位不準確，使工件的原始基準偏離規(guī)定位置而產生工件定位誤差Δ dw。 2）因夾具在機床上安裝不準確，使夾具的安裝面偏離規(guī)定位置而產生夾具安裝誤差Δ a。 3）因刀具相對夾具位置不準確，或刀具與導向、對刀元件之間的配合間隙引起的導向或 對刀誤差Δ t。 4）因機床精度、刀具制造精度和磨損，加工調整、加工變形等因素引起的與加工方法有關的加工方法誤差Δ g。 為了使夾具能加工出合格的工件，上述各項誤差的總和應不超過工序尺寸（或位置要求）的公差Δ k。即 Δ dw+Δ a+Δ t+Δ g〈Δ k 30 上式稱為誤差計算不等式，其中各項誤差都是在工序尺寸方向上的分量，如果工序尺寸（包括位置精度要求）不止一個，則只有在每個工序尺寸的誤差計算不等式都能滿足要求時，所設計的夾具才能保證加工要求。 對夾 具而言， 1） 工件在夾具中的定位誤差在前面已經分析。即Δ dw=。 2） 夾具的安裝誤差Δ a，夾具的安裝誤差是夾具在機床上安裝時，因夾具的安裝面偏離了規(guī)定的位置，從而使原始基準發(fā)生移動而在工序尺寸產生的偏差，采用定位鍵進行定位，則安裝誤差Δ a=。 3） 刀具位置誤差Δ t 的確定，刀具位置誤差是刀具相對于夾具位置不準確引起的誤差，或刀具與導向、對刀元件間的配合間隙引起的導向或對刀誤差，這項誤差又稱刀具調整誤差，則Δ t=。 4） 加工方法誤差Δ g，因為加工方法誤差具有很大的偶然性，很難進行精確的計算 ，因此常?。?1/3~1/2）Δ k 作為加工方法和精度儲備之用，則Δ g==。 所以 ,按概率法相加得 6 m 1 5 m . 2222 ????? 經過計算則這個定位方式是可行的，滿足夾具精度要求，整個夾具設計合理。 夾具操作的簡要說明 如前所述，在設計夾具時，應該請注意在保證加工要求的前題下，盡量提高勞動生產率。 為此，根據本夾具的特點，應采用手動夾緊較為方便。所以基本的操作為： 將工件置于夾具體上后由擋塊初定位，轉動手動浮動銷手柄，待定位后擰緊加緊螺母即 可。 31 4 結論 本課題開發(fā)研制的鉆孔組合機床，用于加工減速箱體底面四個孔。在開發(fā)過程中，針對加工過程中存在的難點進行了攻關。在鉆床的設計上采取了一系列的措施，保證了被加工孔的加工精度。主要完成了以下工作： 對減速箱體底面四個孔的加工工藝進行了分析研究，明確了四個孔加工的技術要求和工藝要點。 恰當?shù)剡x擇了機床的切削參數(shù)，動力頭及液壓滑臺驅動機構的結構參數(shù)。 采用 Z 軸液壓滑臺驅動動力頭和多軸箱實現(xiàn)進給， Y 軸驅動工件實現(xiàn)工位運動。制定了 Y、 Z 軸液壓滑臺的進給工作循環(huán)。經分析證明可以 滿足工藝要求。 設計了穩(wěn)定可靠的多軸箱和鉆模板，從而保證了被加工孔的精度要求。 根據通用、經濟的原則，選擇了刀具，滿足了工藝的需要。 設計的鉆孔組合機床，保證了加工孔的生產質量，提高工效 3 倍以上，加工成本大幅下降。 本項工作還有許多值得完善的地方，例如：裝夾、定位由人工完成，效率較低；自動化程度有待提高等問題。這些問題通過改進設計、完善工藝、現(xiàn)場的不斷實踐、總結，必將會得到進步的提高。 32 參考文獻 [1] 徐旭東、周菊琪主編 《現(xiàn)代組合機床技術及其發(fā)展》 中國機 械工程 .1995 年第 6 卷第 3期 [2] 佟璞瑋主編 《組合機床行業(yè)概況及今后發(fā)展對策》、《組合機床與自動化加工技術》 1996年第 8期 [3] 許曉腸主編 《專用機床設備設計》 重慶大學出版社， 2021 [4] 金振華主編 《組合機床及其調整與應用》 機械工業(yè)出版社， 1990 [5] 李慶余、張佳主編 《機械裝備設計》 機械工業(yè)出版社， 2021 [6] 顧維邦主編 《金屬切削機床概論》 機械工業(yè)出版社， 2021 [7] 戴曙主編 《金屬切削機床設計》 機械工業(yè)出版社， 1993 [8] 華東紡織工學 院、哈爾濱工業(yè)大學、天津大學主編 《機床設計圖冊》 上?？茖W技術出版社， 1984 [9] 徐景輝等編 《機床裝配》 四川人民出版社， 1982 [10] 儲凱、許斌等主編 《機械工程材料》 重慶大學出版社， 2021 [11] 邱宣懷主編 《機械設計》 高等教育出版社， 2021 [12] 吳宗澤主編 《機械設計實用手冊》 化學工業(yè)出版社， 2021 [13] 龔桂主編 《機械設計課程設計指導書》 高等教育出版社， 1990 [14] 張利平主編 《液壓站設計與應用》 海軍出版社， 2021 [15] 章 宏甲、黃誼主編 《液壓傳動》 機械工業(yè)出版社， 2021 [16] 左健民主編 《液壓與氣壓傳動》 機械工業(yè)出版社， 2021 33 致 謝 本次畢業(yè)設計涉及的全部內容是在指導老師周吳搏的悉心指導下完成的。感謝吳老師給我提供了良好的課題條件，讓我從這次設計中得到了很好的鍛煉。同時也為我講解了不少難題，在此特別感謝。吳老師淵博的學識、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、平易近人的作風和認真負責的工作態(tài)度讓我們受益非淺。從吳老師處我們學到了許多的專業(yè)知識和相關的設計方法。在此，謹向恩師表示最真誠的感謝。感謝他在百 忙中給予我們的指導。 最后還要感謝的，也是最應該感謝的是學院，學院讓我們有這么好的學習條件。通過四年的學習，讓我們成為有用之才；也是學院給我們了這次畢業(yè)設計機會，讓我們在走上工作崗位之前好好的鍛煉一下自己。