【導(dǎo)讀】掘進機是用于開鑿平直地下巷道的機器。式掘進機和護盾式掘進機。價格一般在上億元人民幣。行走機構(gòu)、工作機構(gòu)、裝運機構(gòu)和轉(zhuǎn)載機構(gòu)組成。有安全、高效和成巷質(zhì)量好等優(yōu)點，但造價大，構(gòu)造復(fù)雜，19世紀中葉，西方的文明陶醉于鐵路的修建。在地圖上畫滿彎曲的路線。然而，人類的夢想一次又一次被大。但這意味著巨大的支出。隧道工程的工作面之小，大部分。表現(xiàn)確實讓人心寒。他在1845年得到撒丁國王的。許可修建一條連接法國和意大利的鐵路。毛瑟在國際采礦業(yè)具。毛瑟的“片山機”1846年在。他龐大而復(fù)雜，體積超過一。機器建成后，來自各地的參觀者絡(luò)繹不絕，視其為歷史的。看起來“片山機”早晚會。但持懷疑態(tài)度的人也沒有被說服。毛瑟的“片山機”雖然沒有經(jīng)過實踐檢驗，但卻是公。TBM共13臺，均有所進步，但都不能算成功。技術(shù)條件的限制，掘進機的開發(fā)處于停滯狀態(tài)。但由于設(shè)計存在難以克服的滾刀問題，TBM. 決了第一臺TBM的刀其問題，獲得了成功。本盡可能降到最低。

　　

【正文】 精車 Φ160孔內(nèi)端面 箱體中間孔軸線、大底面和蟹爪孔軸線 350 車TY17066g 螺紋 箱體中間孔軸線、大底面和蟹爪孔軸線 車 TY17066g 螺紋 箱體中間孔軸線、大底面和蟹爪孔軸線 360 焊接 焊接 370 終檢、入庫 終檢、入庫 加工工藝路線方案的論證： （ 1） 方案 Ⅰ 在 120 工序中按排人工時效處理。消除或減小機械加工殘余應(yīng)力，防止變形及開裂。穩(wěn)定組織以穩(wěn)定零件形狀及尺寸。 （ 2） 方案 Ⅱ 雖然符合工序集中原則，但它損傷了加工的表面，使加工表面的質(zhì)量降低。 （ 3） 方案 Ⅰ 符合粗精加工分開原則。 由以上分析：方案 Ⅰ 為合理、經(jīng)濟的加工工藝路線方案。 擬定工藝路線的出發(fā)點是是零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到保證。工藝路線的擬定一般需要做兩個方面的工作：一是根據(jù) 生產(chǎn)綱領(lǐng)確定加工工序和工藝內(nèi)容，依序工序的集中和分散程度來劃分工藝：二是選擇工藝基準，即主要選擇定位基準和檢驗基準。 在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮萬能機床、組合機床和專業(yè)夾具，并盡量采用工序集中的原則，通過減少工件安裝的次數(shù)來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)盡量考慮經(jīng)濟精度以便使生產(chǎn)成本下降。 根據(jù)以上原則，擬定的工藝路線如下： 10 鑄坯（鑄造） 20 熱處理（正火處理 179～ 209HB) 30 涂底漆（飛邊、披縫、型砂清理處理，箱體內(nèi)表面不加工面涂紅色防銹漆。外表面不加工面涂黃色防 銹漆） 40 粗銑大底面 50 粗銑四周臺階面 陽泉學(xué)院 ———— 畢業(yè)設(shè)計說明書 14 60 粗銑輸出軸孔端平面及蟹爪孔端面 70 粗銑輸入軸支撐座兩側(cè)面 80 粗切內(nèi)環(huán)槽 90 粗車外圓 ? 426 端面、孔 ? 410 內(nèi)圓面及其內(nèi)端面、孔 ? 170 外端面并倒角 530176。 95 粗車輸入端面及其 TY170 外 圓 100 粗鏜輸入軸孔 110 粗鏜孔 ? 150 并倒角 220176。，粗鏜孔 ? 170、 ? 110 及 ? 160，粗鏜孔 ? 152 及其內(nèi)端面 120 熱處理（人工時效處理） 130 半精銑大底面 140 辦精銑四周臺階面 150 辦精銑輸出軸孔端面及蟹爪孔端面 160 半精銑輸入軸支撐座兩側(cè)面 170 半精切環(huán)槽 180 半精車外園 ? 426 端面、孔 ? 410 內(nèi)園面和內(nèi)端面 190 半精鏜輸入軸孔 ? 130 和 ? 120 200 精鏜輸入軸孔 ? 130 和 ? 120 210 半精鏜孔 ? 150 及其內(nèi)端面，半精鏜孔 φ170和孔 φ110 220 精鏜孔 ? 150、孔 ? 170 和孔 110 230 粗車輸入軸內(nèi)退刀槽 240 輸入軸內(nèi)攻 M1352 螺紋 250 鉆大底面上 19? 38 孔、圓形分布 9M12 螺紋底孔、鉆 2M16 底孔及油孔 260 攻 9M1 2M16 的螺紋 270 鉆 7M1 大底面上矩形分布的 9M12 底孔并倒角，鉆 4M16 底孔 280 攻 4M1 7M1 9M12 的螺紋 290 锪大底面上兩特殊孔 ? 40 300 大底面上一特殊孔上攻 M22 的螺紋 310 鉆 ? 6 孔、擴輸入軸內(nèi)孔 ? 20 320 鉆 ? 10 長軸孔 330 鉆 ? 5 孔 340 車 9M12 倒角 45 度 350 半精銑 φ160孔內(nèi)端面 360 車 TY—17066g 螺紋 370 焊接 陽泉學(xué)院 ———— 畢業(yè)設(shè)計說明書 15 380 終檢 毛坯機械加工余量及工序尺寸確定 毛坯機械加工余量確定 因箱體類零件形狀較為復(fù)雜且生產(chǎn)批量大，故毛坯選用鑄件造型方法為金屬模機械砂型鑄。查《金屬機械加工工藝人員手冊》可得： 尺寸公差等級 CT8～ 10，取 CT8；加工余量等級 MA G 表 2 加工表面總余量 加工表面 基本尺寸 /mm 加工余量等級MA 加工余量數(shù)值/mm 備注 輸入軸端面TY170 外圓面 ? 170 G G 單側(cè)價格 雙側(cè)加工 工序尺寸確定 為了保證零件圖上某平面的精度和粗糙度值，需要從其毛坯表面上切去全部多余的金屬層，這一金屬層的總厚度稱為該表面的加工總余量。每一工序所切除的金屬層厚度稱為工序余量。 工序間 加工余量的選擇原則如下： ① 采用最小的加工余量，以縮短加工時間，并降低零件的制造費用。 ② 工余量應(yīng)能保證得到圖紙上所規(guī)定的表面粗糙度及精度。 ③ 定加工余量時應(yīng)考慮到零件熱處理時引起的變形，否則可能產(chǎn)生廢品。 決 ④ 加工余量時應(yīng)考慮到所采用的加工方法和設(shè)備，以及加工過程中零件可能發(fā)生的變形。 ⑤ 定零件加工余量時應(yīng)考慮到被加工零件的大小。零件越大，則加工余量也越大。 表 3 零件加工工序尺寸表 加工表面 工序余量 /mm 工序尺寸及公差/mm 表面粗糙度 /mm 粗加工 粗加工 粗加工 輸入軸端面 TY170 外圓面 單側(cè) 雙側(cè) ? ? 170176。? 主要切削用量的確定 切削用量不僅是機床調(diào)整與控制的必備參數(shù)，而且其大小選擇的合理與否，對加工質(zhì)量、加工效率以及生產(chǎn)成本等均有重要影響。 選擇切削用量時候的考慮的 因素 ① 切削加工生產(chǎn)率 在切削加工中，材料切除率于切削用量三要素（切削速度，進給量，背吃刀量）均保持線性關(guān)系，其中任意參數(shù)增大，都可使生產(chǎn)率提高。但由于刀具壽命的制約，當任一參數(shù)增大時，其他兩參數(shù)必須減小。因此在制定切削用量時，是三要素獲得最佳組合，此時的生產(chǎn)率才是最合理的。 陽泉學(xué)院 ———— 畢業(yè)設(shè)計說明書 16 ② 刀具壽命 T 切削用量三要素對刀具壽命 T 的影響的大小，按順序為切削速度、進給量、背吃刀量。因此，從保證合理的刀具壽命出發(fā)，在確定切削用量時，應(yīng)先采用盡可能大的背吃刀量，然后在選用大的進給量 F，最后根據(jù)確定的刀具壽命求出切削速度 CV ③ 加工表面粗糙度 精加工時，進給量將增大加工表面粗糙度值。因此，他是精加工時抑制生產(chǎn)率提高的主要因素。 在多刀切削或使用組合刀具切削時，應(yīng)按各把刀具允許的切削用量中最低的參數(shù)，作為調(diào)整機床的參數(shù)。對自動線加工，各工委加工工序的切削用量，要按生產(chǎn)節(jié)拍進行平衡。 圖 2 加工部位毛坯圖 粗車 TY170 外圓及其端面切削用量的定制 ① 背吃刀量的選擇 背吃刀量根據(jù)加工余量 確定。精加工時，盡量一次走刀切除全部余量，在中等功率機床上，背吃刀量可達 8～ 10mm；半精加工時，背吃刀量可取 ～ 2mm；精加工時，背吃刀量可取 ～ 。由于是多刀切削，道具布置形式如圖 3 圖 3 刀具布置加工示意圖 陽泉學(xué)院 ———— 畢業(yè)設(shè)計說明書 17 車削端面，由 1 號和 2 號刀完成，根據(jù)加工余量選定 1 號刀的背吃刀量PA =。3 號刀的背吃刀量 PA =。 ② 進給量 f 的選擇 粗加工時，進給量的選取主要考慮刀桿，刀片，工件以及機床進給等的強度、剛度限制。根據(jù)硬質(zhì)合金車刀車削外圓及其端面的進給量的選擇范圍，根據(jù)背吃刀量以及工件的加工直徑選定車外圓面的進給量 f=1mm/r。車端面的進給量 f=1mm/r。 ③ 切削速度 Vc 的選擇，可根據(jù)已選定的背吃刀量 ap、進給量 f 和刀具壽命 T，并利用公式算出切削速度 本設(shè)計根據(jù)車削加工的 切削速度的參考數(shù)值表初步選擇 Vc=90m/min。 計算主軸轉(zhuǎn)速 n= = 1000 170?? =168r/min 式中 n—主軸轉(zhuǎn)速， r/min。Vc—切削速度， m/min。Dw—工件未加工前的直徑， mm。選取實際主軸轉(zhuǎn)速為 n=168r/min，故實際的切削速度為 Vc= 1000wdn? = 170 1601000??= r/min ④ 切削力 Fc 的計算 切削力的大小計算有理論公式和實驗公式，這里使用實驗公式進行計算。實驗公式分為兩類：一類是用指數(shù)公式計算，另一類是按單位切削力進行計算。在金屬切削中廣泛應(yīng)用指數(shù)公式計算切削力。 切削力的指數(shù)計算公式和計算結(jié)果為： Fc=cFC fcxpa nFccV cFK=2705 1 ? =6360N 式中 Fc——切削力， N； cFC，cFx，cFy，cFn，cFK—修正系數(shù)及個影響指數(shù)。 ⑤ 校驗機床功率 本次設(shè)計采用的是組合機床，動力頭選用的是 TC50A 型 鏜孔車端面頭，其技術(shù)性能有：主軸轉(zhuǎn)速范圍 63～ 500r/min。電機額定功率 11KW；刀盤滑板最大行程 100mm。 主運動消耗的切削功率 Pc= 36010ccFv? = 6360 1000?? =9Kw 式中： Pc——切削功率， kW； Fc——切削力， N； Vc——切削速度， m/min。 機床電機功率 Pc= CP?= = 式中： Pe——機床電機功率， Kw； Pc——切削功率， Kw； η——機床傳動效率，一般為 ～ 由于機床電機實際功率（ ）小于機床電機額定功率（ 11KW） ,所以該切削用量的選擇符合實際生產(chǎn)要求。 陽泉學(xué)院 ———— 畢業(yè)設(shè)計說明書 18 TY170 外圓及其端面組合機床的總體設(shè)計 組合機床結(jié)構(gòu)方案的確定 組合機床是根據(jù)工件加工需要以獨立的系列化、標準化設(shè)計的通用部件為基礎(chǔ)，配以部分專用部件組成的專用機床。它適用 于大批量和大量生產(chǎn)企業(yè)，多用于加工量大的大、中型箱體和箱體類工件，完成鉆孔、擴孔、鉸孔、加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺、在孔內(nèi)鏜各種形狀槽，以及銑銑平面和成形面等。組合機床是用總的電氣控制系統(tǒng)將各個部件的工作連成一個統(tǒng)一的循環(huán)。各個部件都設(shè)計成獨立存在的，可以按合理的規(guī)格尺寸系列，實現(xiàn)高度的系列化、標準化和通用化。組合機床是按自動循環(huán)工作的。通常工件在加工中是不動的，由刀具作主運動和進給運動，則可保證最大的工藝可能性。這種機床可以同時使用多把刀具，并同時在幾個方面對工件進行加工，達到較高的工序集中程度，保 證獲得使高的勞動生產(chǎn)率。組合機床的特點如下。 ① 主要用于加工箱體類零件的平面和孔 ② 生產(chǎn)率高，因為工序集中，可多面、多工位、多軸、多刀同時自動加工。 ③ 加工精度穩(wěn)定，因為工序集中固定，可選用成熟的通用部件、精密夾具和自動工作循環(huán)來保證加工精度的一致性 ④ 周期短，便于設(shè)計、制造和使用維護，成本低。因此，通用化、系列 化、標準化程度高，可組織批量生產(chǎn)。 ⑤ 自動化程度高，勞動強度低。 ⑥ 配置靈活。因為結(jié)構(gòu)模塊化。組合化，可按工件或工序要求用大量通用部件和少量專用部件靈活組成各類組合機床及自動線，產(chǎn)品或工藝變化時通用部件一般還可重復(fù)利用。 車外圓及其端面組合機床配置形式的選擇 組合機床配置 本專題 “車外圓及其端面組合機床設(shè)計 ”是針對掘進機箱體輸入軸端面 TY170 外圓及其端面進行設(shè)計的，工藝要求在工序中要完成輸入軸端 TY170 外圓及其端面 的加工。 該工序直接使用鏜孔車端面動力頭對要加工部位直接進行加工 。該零件總體輪廓尺寸較大，屬于大型零件加工，零件的定位加緊元件也比較大。 根據(jù)以上內(nèi)容選擇采用大型組合機床，組合機床布置形式為：臥式單面鏜孔車端面組合機床。如圖 4 陽泉學(xué)院 ———— 畢業(yè)設(shè)計說明書 19 圖 4 臥式單面組合機床 機床加工精度 固定式夾具組合機床的加工精度高。對于精加工機床的夾具，其公差一般選取被加工零件公差的 1/，由于其他因素也不能過低，該機床加工時能達到如下的精度。 ① 位置精度 采用固定導(dǎo)向位置精度一般能達到 ? 。當嚴格要求主軸與導(dǎo)向的不同軸度時，應(yīng)減少鉆頭與導(dǎo)套之間的間隙，導(dǎo)向靠近工件等，位置精度可達到 ? 。 ② 鉸孔位置精度 采用固定精密導(dǎo)向時，空間距和孔的軸線與基面的位置精度可達 ? ～ 。 ③ 同軸度及軸線間平行度 若由一面鏜孔，鏜桿采用前后或多層精密導(dǎo)向，同軸度可達到 ～ 。若由兩面鏜孔而且是單軸，便與調(diào)整主軸位置精度時，同軸度可達到 ～ 。但從兩面多軸加工時，孔的同軸度一般為 陽泉學(xué)院 ———— 畢業(yè)設(shè)計說明書 20 被加工零件工序圖 本零件的加工工序圖如下： 3 圖 5 TY170 外圓及其端面加工工序圖 車外圓及其端面