【正文】 mm PW 工件螺距 單位 mm 總的切削扭矩 單位 N mm 由已知條件得 D 12mmPW 125mm 2 切削力的計(jì)算 13 14 F 單根軸的切削力 單位 N F 總的切削力 單位 N 3 切削功率的計(jì)算 15 16 v 切削速度 單位 mmin P 單根軸的切削功 單位 KW 兩根軸的切削功率 單位 KW 查表得 v 4～ 6mmin 在這里取 v 5mmin 4 主軸直徑的選擇 17 查表取得取 d 25mm 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇 組合機(jī)床加工孔時(shí)除采用剛性主軸加工方案外零件上孔的位置精度主要是靠刀具的導(dǎo)向裝置來保證的因此正確選擇導(dǎo)向結(jié)構(gòu)和確定導(dǎo)向類型 參數(shù)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)必須解決的問題導(dǎo)向裝置的作用是保證刀具相對(duì)于工件的正確位置保證刀具相互間的正確位置提高刀具系統(tǒng)的支撐剛性 導(dǎo)向裝置分為固定式導(dǎo)向和旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向兩大類固定式導(dǎo)向適宜于小孔加工導(dǎo)向表面旋轉(zhuǎn)線速度 V 20mmin 故本次設(shè)計(jì)選用固定式導(dǎo)向結(jié)構(gòu) 接桿浮動(dòng)卡頭 在組合機(jī)床上攻螺紋時(shí)根據(jù)工件加工部位分布情況和工藝要求常有攻螺紋動(dòng)力頭攻螺紋攻螺紋靠模裝置攻螺紋和活動(dòng)攻螺紋模板攻螺紋三種方法 1 攻螺紋動(dòng)力頭利用絲杠進(jìn)給結(jié)構(gòu)復(fù)雜精度低一般低于 7H 2 用活動(dòng)攻螺紋末板攻螺紋 可同時(shí)完成鉆孔等工序 3 攻螺紋靠模裝置用于同一方向純攻螺紋工序加工精度高并能在一個(gè)攻螺紋裝置上方便地攻制不同規(guī)格的螺紋 經(jīng)過以上的比較在結(jié)合連桿攻絲的具體要求選用 T0281 攻螺紋靠模裝置靠模裝置有兩類第Ⅰ類常用于純攻螺紋工序所以選用第一類攻螺紋靠模裝置攻螺紋卡頭和接桿攻螺紋靠模裝置配套使用 圖 1－ 4 T0281 攻絲靠模裝置 14 通用部件的選擇 機(jī)床配置型式 機(jī)床的配置型式在很大程度上取決于被加工零件的大小形狀及加工部位等因素臥式機(jī)床多用于加工孔中心線與定位基準(zhǔn)面平行的情況而立式機(jī)床 則適用于加工定位基面是水平的而加工的孔與基面相垂直的工件 本次設(shè)計(jì)的是連桿攻絲專用機(jī)床其被加工孔中心線與定位基準(zhǔn)面是相互平行的所以采用臥式機(jī)床配置型式采用這種型式的機(jī)床配置大大減少了夾具設(shè)計(jì)的難度工件裝夾也很方便減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度 多軸箱的設(shè)計(jì) 多軸箱是組合機(jī)床的重要部件它是根據(jù)加工示意圖所確定的工件加工孔的數(shù)量和位置切削用量和主軸類型設(shè)計(jì)的傳遞各主軸運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件其動(dòng)力來源于通用的動(dòng)力箱與動(dòng)力箱一起安裝在進(jìn)給滑臺(tái)上可完成加工工序 多軸箱的標(biāo)準(zhǔn)厚度為 180 mm 用于臥式多軸箱的前蓋厚度為 55 mm 基 型后蓋的厚度為 90mm 變形后蓋的厚度為 50 mm100 mm 和 125 mm 三種根據(jù)多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)安排和動(dòng)力部件的連接情況本設(shè)計(jì)選用基型后蓋因此確定多軸箱的尺寸主要就是確定多軸箱的寬度 B 和高度 H 及最低主軸高度 h 根據(jù)資料查得多軸箱寬度 B高度 H的大小主要與連桿要加工的螺紋孔分布有關(guān)可按下式計(jì)算 18 19 式中 b 工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離單 位 mm b1 最邊緣主軸中心至箱體外壁距離 70～ 100 單位 mm h 工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離 單位 mm h1 最低主軸高度 85～ 140 單位 mm 由連桿零件圖樣可知 由上述公式可得 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)取 在選擇攻絲電動(dòng)機(jī)時(shí)除需考慮所需功率大小的因素外還要注意轉(zhuǎn)速和制動(dòng)方面的要求由于攻絲主軸的轉(zhuǎn)速一般都比較低為了便于設(shè)計(jì)及簡化傳動(dòng)系統(tǒng)通常采用同步轉(zhuǎn)速為 n 1000rmin 的電機(jī) 攻絲主軸箱一般都要采取制動(dòng)以保證絲錐迅速而準(zhǔn)確地停在預(yù)定的位置上多軸箱所需動(dòng)力的計(jì)算 110 式中切削功率 單位 Kw 空轉(zhuǎn)功率 單位 Kw 與負(fù)荷成正比的功率損失單位 Kw 每根主軸的切削功率由選定的切削用量按公式計(jì)算或查圖表獲得每根軸的空轉(zhuǎn)功率查圖表可獲得每根軸上損失的功率一般可取所傳遞功率的 1 首先以單個(gè)刀具的切削功率計(jì)算 由上面的計(jì)算可得 在確定攻絲電機(jī)功率時(shí)應(yīng)考慮絲錐鈍化的影響一般按計(jì)算功率的 15～ 25 倍選取在這里取 25 倍 查資料可得選擇型號(hào)為 Y100LS同步轉(zhuǎn)速為 1000rmin額定功率為 15Kw的三相異步電動(dòng)機(jī)因此多軸箱型號(hào)為 1T071111規(guī)格 B H 400 400mm其配套的動(dòng)力箱規(guī)格型號(hào)為 1TD25 表 1－ 1 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 同步轉(zhuǎn)速 額定功率 多軸箱型號(hào) 規(guī)格 動(dòng)力箱型號(hào) Y100LS 1000rmin 15Kw 1T071111 400x400mm 1TD25 第二章 夾具設(shè)計(jì) 由機(jī)械制造工藝系統(tǒng)的組成機(jī)床工件刀具和夾具可以看出夾具在機(jī)械加工中占有很重要的地位尤其在成批生產(chǎn)時(shí)更是大量的采用機(jī)床夾具它們是機(jī)床和工件之間的聯(lián)結(jié)裝置使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具獲得正確的位置機(jī)床夾具的 好壞直接影響工件加工表面的位置精度所以機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是裝備設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重要的工作是加工過程最活躍的因素之一正確設(shè)計(jì)和合理使用機(jī)床夾具對(duì)保證機(jī)械加工質(zhì)量提高生產(chǎn)率擴(kuò)大機(jī)床使用范圍及降低成本都有重要意義 21 機(jī)床夾具在加工中的作用 對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)為了保證加工要求首先要使工件相對(duì)于刀具及機(jī)床有正確的位置并使這個(gè)位置在加工過程中不因外力的影響而變得主要有以下幾點(diǎn)作用 1 能穩(wěn)定地保證工件的加工精度 2 能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 3 能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍 4 能降低成本 22 機(jī)床夾具的分類 機(jī)床夾具的種類很 多可以從不同的角度對(duì)夾具進(jìn)行分類常用的分類方法有以下幾種 1 按夾具的使用特點(diǎn)分類 1 通用夾具 已經(jīng)標(biāo)注化的可加工一定范圍內(nèi)不同工件的夾具稱通用夾具 2 專用夾具 專為某一工件的某道工序設(shè)計(jì)制造的夾具稱專用夾具專用夾具般在批量生產(chǎn)中使用 3 組合夾具 采用標(biāo)準(zhǔn)的組合夾具元件部件專為某一工件的某道工序組裝的夾具稱組合夾具 4 可調(diào)夾具 夾具的某些元件可調(diào)整可更換以適應(yīng)多種工件加工的夾具稱可調(diào)夾具它還可以分為通用可調(diào)夾具和組成可調(diào)夾具兩類 5 拼裝夾具 用專門的標(biāo)注化系列化的拼裝夾具零件拼裝而成都夾具 稱為拼裝夾具它具有組合夾具精度高效能高結(jié)構(gòu)緊湊它的基礎(chǔ)板和夾緊部件中常帶有小的液壓缸此類夾具個(gè)辦法適合在數(shù)控機(jī)床上使用 2 按使用機(jī)床來分類 夾具按使用機(jī)床可分車床夾具銑床夾具鉆車夾具 鏜床夾具 齒輪車床夾具 數(shù)控機(jī)床夾具 自動(dòng)機(jī)床夾具 自動(dòng)線隨行夾具以及其他機(jī)床夾具等 3 按夾緊的動(dòng)力源分類 夾緊的動(dòng)力源可分為手動(dòng)夾具氣動(dòng)夾具液壓夾具 氣液增力夾具 電磁夾具以及真空夾具等 23 機(jī)床夾具的組成 機(jī)床夾具的種類和結(jié)構(gòu)雖然繁多但它們的組成均可概括為下面幾個(gè)部分 1 定位裝置 2 夾緊裝置 3 導(dǎo)向裝置或?qū)Φ? 4 連接元件 5 夾具體 6 其他裝置或元件 24 夾具的選材 根據(jù)零件圖的加工條件可以知道夾具可以由鑄造成型選用 HT200 鑄造夾具體的優(yōu)點(diǎn)是工藝行好可鑄出各種復(fù)雜形狀具有較好的抗壓強(qiáng)度但生產(chǎn)周期長需進(jìn)行時(shí)效處理以消除內(nèi)應(yīng)力 25 夾具體的熱處理 由于本夾具體屬于復(fù)雜型夾具熱處理主要采用時(shí)效或退火處理 26 問題的提出 本夾具主要是加工柴油機(jī)連桿大端面兩個(gè)螺紋孔為了保證他的位置精度和提高生產(chǎn)率特制了一套專用夾具孔 的軸線與分合面有垂直度的要求孔與螺紋孔有圓度要求公差為 020 27 確定夾具體的結(jié)構(gòu) 件的定位方案 方案 1 以機(jī)床為立式時(shí)的定位方式安裝攻絲力是由上向下由于工件重力的存在從而使夾緊力的緊系統(tǒng)更加復(fù)雜定位基準(zhǔn)也不好選擇夾具體設(shè)計(jì)較為復(fù)雜 方案 2 以機(jī)床為臥式的組合機(jī)床時(shí)的定位方式安裝攻絲力是水平的工件以已加工的大端面和小端面定位加緊力與攻絲力都在一個(gè)水平面上方向相反夾具體易制造工件安裝平穩(wěn) 對(duì)上述兩種方案的對(duì)比總結(jié)可以得出方案 2 是比較合理的定位方案夾緊力和攻絲力都在水 平面上方向相反以平面和兩個(gè)端面定位夾具體的側(cè)面與工件近體足以保證孔的垂直度的要求夾具體易鑄造 準(zhǔn)的選擇 1 零件分析 連桿是柴油機(jī)的主要傳動(dòng)構(gòu)件之一其作用是把活塞和曲軸連接起來使活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以輸出動(dòng)力工作時(shí)連桿承受大小方向?yàn)橹芷谛宰兓膭?dòng)載荷在做工沖程中燃?xì)鈮毫υ谶B桿軸線上的分力 S 產(chǎn)生壓縮應(yīng)力在進(jìn)氣沖程上止點(diǎn)活塞組和連桿本身的慣性力在橫斷面內(nèi)造成拉伸應(yīng)力燃?xì)鈮毫υ谒椒较虻姆至σ鹂v向彎曲應(yīng)力擺動(dòng)時(shí)的橫向慣性力造成橫向彎曲應(yīng)力而且交變應(yīng)力值在很寬的范