【正文】 由于夾具底座的。此外，由于油液具有不可壓縮性，因此液壓夾緊能夠維持的剛性比氣動夾緊等所能維持的剛性高。在組合機(jī)床夾具上，采用液壓夾緊機(jī)構(gòu)較多。為提高生產(chǎn)自動化程度和生產(chǎn)率，本夾具選用液壓夾緊。 （2） 夾緊動力部件的確定動力部件作為夾緊機(jī)構(gòu)的力源，可分為手動夾緊與自動夾緊力源。其中平壓板在組合機(jī)床夾具中應(yīng)用最廣泛，平壓板常用形式有固定式壓板、移動式壓板、旋轉(zhuǎn)式壓板。 ： （1）夾緊元件選擇 組合機(jī)床夾具常用夾緊元件有：螺母、螺釘、螺栓、壓塊、壓板等。 （2）夾緊力的大小要適當(dāng)、可靠，既要使工件在加工過程中不產(chǎn)生移動和振動，又不使工件產(chǎn)生不允許的變形和損傷。(3)夾緊元件 夾緊元件是夾緊裝置的最終執(zhí)行元件，通過它和工件受壓面的直接接觸而完成夾緊動作。通常是指機(jī)構(gòu)夾緊時(shí)所用的氣動、液壓、電動等動力裝置。 夾緊機(jī)構(gòu)在機(jī)械加工過程中，工件將受到切削力、離心力、慣性力等外力的作用。本工序的定位誤差計(jì)算如下:△DW(A)=0，△DW(B)=δD/2, △DW(c)=δD/2式中 △DW(A)——中心孔加工的定位基準(zhǔn)不重合誤差；△Dw(B)，△DW(c) —— 左右兩主軸頸定位基準(zhǔn)φ80的基準(zhǔn)位移誤差；δD ——φ80的尺寸公差，所以要控制該處的毛坯的制造誤差。為滿足工序加工要求，必須使工序中各項(xiàng)加工誤差之總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序誤差，即： △j+△w≤δg (23)式中△j——與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差； △w——與工序中除夾具外其他因素有關(guān)的誤差； δg——工序誤差。在這些因素中，有一項(xiàng)因素與機(jī)床夾具有關(guān)。至此，工件的五個(gè)自由度全部被限制住了，可保證工件加工的準(zhǔn)確性。1處的兩個(gè)端面。即：圓柱面定位。因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能不使切屑落到定位支承系統(tǒng)上。(3) 提高定位支承系統(tǒng)的精度及其元件的耐磨性，以便長期保持夾具的定位精度。當(dāng)受工件結(jié)構(gòu)限制不能實(shí)現(xiàn)時(shí)，也應(yīng)使定位支承元件盡量接近夾緊力的作用線，并使夾緊力的合力中心處于定位支承平面內(nèi)。為了避免產(chǎn)生廢品以及經(jīng)常修理定位支承元件的麻煩，設(shè)計(jì)時(shí)必須注意以下問題：(1) 合理布置定位支承元件，力求使其組成較大的定位支承平面。輔助支承是僅用作增加被加工零件在加工過程中穩(wěn)定性的一種活動式支承元件。 夾具定位支承系統(tǒng)定位支承系統(tǒng)主要由定位支承、輔助支承和一些限位元件組成。組合機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)往往比較復(fù)雜，其總圖必須有足夠的投影和剖視，尺寸標(biāo)注齊全合理，并嚴(yán)格按比例繪制。為了提高質(zhì)量和縮短設(shè)計(jì)制造周期，在擬訂夾具結(jié)構(gòu)方案時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡量采用通用的部件和零件。然后，在工件四周的相應(yīng)位置上簡單表示出夾具的結(jié)構(gòu)。 (2)擬訂夾具結(jié)構(gòu)方案和進(jìn)行必要的計(jì)算 根據(jù)機(jī)床設(shè)計(jì)中確定的工件定位基面、夾壓位置、加工方法和刀具導(dǎo)向方式等，制定夾具的總體方案。 2．組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì)步驟 (1)認(rèn)真研究分析所要設(shè)計(jì)夾具的原始數(shù)據(jù)和要求 因?yàn)樵跀M訂組合機(jī)床的工藝和結(jié)構(gòu)方案時(shí)，對夾具的結(jié)構(gòu)型式和主要性能已提出了原則要求。單工位夾具是指工件在一個(gè)工位上完成加工工序的機(jī)床夾具。而組合機(jī)床夾具則是以部分的通用元件加上專用件組成的專用夾具，它不便于改裝。組合夾具是在萬能機(jī)床上為了完成某一道工序的加工，用一些標(biāo)準(zhǔn)的和通用的元件組裝成的定位夾緊裝置。 (5)組合機(jī)床夾具應(yīng)便于實(shí)現(xiàn)定位和夾緊的自動化，并有動作完成的檢查信號；保證切屑從加工空間自動排除；便于觀察和檢查，以及在不從機(jī)床上拆下夾具的情況下，能夠更換易損件和維護(hù)調(diào)整。同時(shí)，也不應(yīng)使工件產(chǎn)生不容許的變形。正確地解決它們之間的關(guān)系是保證組合機(jī)床工作可靠和使用性能良好的重要條件之一，而且夾具的結(jié)構(gòu)也要按這些部件的具體要求來確定。以下是組合機(jī)床專用夾具的主要特點(diǎn)： (1)一般的機(jī)床夾具是作為機(jī)床的輔助機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的，而組合機(jī)床夾具是機(jī)床的主要組成部分，其設(shè)計(jì)工作是整個(gè)組合機(jī)床設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。 1．組合機(jī)床專用夾具的特點(diǎn) 組合機(jī)床專用夾具和一般夾具所起的作用看起來好像很接近，但其結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要求卻有很顯著的區(qū)別。 專用夾具設(shè)計(jì) 夾具是組合機(jī)床的重要組成部件，是根據(jù)機(jī)床的工藝結(jié)構(gòu)的具體要求而專門設(shè)計(jì)的。至此，組合機(jī)床的各部件尺寸已確定，組合機(jī)床設(shè)計(jì)總圖見圖2—5。 機(jī)床的聯(lián)系尺寸圖主要應(yīng)針對各部件之間的聯(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。特別當(dāng)工件上加工部位對于工件中心線不對稱時(shí)，動力部件對于夾具和中間底座也就不對稱，這時(shí)應(yīng)注明動力頭中心線相對夾具中心線的偏移距離。對于回轉(zhuǎn)工作臺、移動工作臺或回轉(zhuǎn)鼓輪機(jī)床，需要特別注意動力頭退回原位時(shí)，刀具、托架等必須處于夾具移動或回轉(zhuǎn)的最大尺寸范圍以外。此外，在聯(lián)系尺寸圖上還必須明確標(biāo)明運(yùn)動部件的終點(diǎn)和原位狀態(tài)，以及運(yùn)動過程中的情況。根據(jù)所選的動力頭及滑臺的型號規(guī)格，本例確定為664mm。本機(jī)床的中間底座高度設(shè)計(jì)為560mm。對于加工鑄鐵件的機(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l0～15min冷卻泵的流量。本道工序設(shè)計(jì)的組合機(jī)床中間底座長度為1300mm。該型號滑臺的工進(jìn)速度范圍為20－600mm/min,也能滿足銑削工序的要求。本課題選擇銑削進(jìn)給滑臺的型號是1HY32，它的臺面寬度是320mm，與曲軸總長相當(dāng)，最大行程630mm，能滿足圖2－4的工作循環(huán)的長度要求。鉆削頭的選擇方法同上，這里不再贅述。確定切削寬度：確定刀具直徑d和齒數(shù)z：根據(jù)給定條件，得d=100mm,z=8。確定每齒進(jìn)給量：取=，采用對稱銑削。1) 動力部件的選擇 動力部件的選擇是根據(jù)切削時(shí)的受力情況、所需功率和行程確定的。 (3)機(jī)床通用部件的選擇此次設(shè)計(jì)的專用組合機(jī)床所用的通用部件有：二個(gè)銑削動力頭、三個(gè)滑臺、二個(gè)側(cè)底座、二個(gè)墊鐵、一個(gè)中間底座和四臺電動機(jī)。夾具底座的高度應(yīng)視夾具大小而定，既要保證有足夠的剛性，又要考慮工件的裝料高度，為了便于布置定位元件，一般夾具底座的高度不少于240mm。為了補(bǔ)償鑄件的鑄造誤差，它應(yīng)比上述三項(xiàng)尺寸總和稍微大一些，一般大10～20mm。對于高度不大的鏜模架，其厚度可取l50～200mm；當(dāng)鏜模架較高(如鼓輪機(jī)床的鏜模架)，為了保證有足夠的剛度和穩(wěn)定性，其厚度可取250～300mm。在加工示意圖中對工件和鏜模間的距離，以及導(dǎo)套的尺寸，都有了規(guī)定。鼓輪機(jī)床的裝料高度一般取1200～1300mm，本組合機(jī)床的裝料高度設(shè)計(jì)為1000mm。根據(jù)我國具體情況，為便于操作和省力，對于一般臥式組合機(jī)床、流水線和自動線，裝料高度定為850mm。組合機(jī)床聯(lián)系尺寸圖是在被加工零件工序圖與加工示意圖繪制之后，根據(jù)初步選定的主要通用部件，以及確定的專用部件的結(jié)構(gòu)原理而繪制的。 組合機(jī)床是由一些通用部件和專用部件組成的。其中，銑端面時(shí)，S＝0．3mm／z，n＝250mm／r；打中心孔時(shí)，S＝0．2mm／z，n＝125mm／r。只要方便工件的裝卸，行程盡量縮短，以利于提高生產(chǎn)效率。工作進(jìn)給長度確定：銑端面：L＝工件直徑（52mm）＋銑刀直徑（100mm）；鉆中心孔：L＝15．5mm。銑端面打中心孔時(shí)，裝工件的滑臺工作循環(huán)為：原位－快進(jìn)－工進(jìn)（銑削）－快進(jìn)－止檔鐵（停，打中心孔）－快退－原位。 3)切削用量 本工序的切削用量在前面已經(jīng)敘述過，也可參見工藝卡片上的相應(yīng)內(nèi)容。根據(jù)本工序特點(diǎn)，應(yīng)選用硬質(zhì)合金端銑刀和高速鋼麻花鉆。 7)決定機(jī)床動力部件的工作行程及工作循環(huán)。 5)標(biāo)明主軸及接桿、夾具與工件之間的聯(lián)系尺寸、配合及精度。 3)決定主軸的結(jié)構(gòu)類型、規(guī)格尺寸及外伸長度。 加工示意圖包括以下內(nèi)容： 1)反映機(jī)床的加工方法、加工條件及加工過程。最后，選擇切削用量及附加必要說明。在軸數(shù)多時(shí)，必須在孔旁標(biāo)上號碼，以便于設(shè)計(jì)和調(diào)整機(jī)床。加工示意圖要反映機(jī)床的加工過程和加工方法，并決定浮動夾頭或接桿的尺寸，鏜桿長度，主軸、刀具、導(dǎo)向與工件間的聯(lián)系尺寸等，根據(jù)機(jī)床要求的生產(chǎn)率及刀具特點(diǎn)，合理地選擇切削用量，決定加工過程的工作循環(huán)。3)注明零件加工對機(jī)床提出的某些特殊要求。如圖2－3所示。4) 必要的說明文字，為被加工零件編號、名稱、材料、硬度、重量及加工部位的余量等。2) 加工用定位基準(zhǔn)、加壓部位及加壓方向，以便依此進(jìn)行夾具的定位支承(包括輔助定位支承)、限位、夾緊、導(dǎo)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。它不能用用戶提供的產(chǎn)品圖紙代替，必須在原零件圖的基礎(chǔ)上突出機(jī)床或自動線的加工內(nèi)容，加上必要的說明而繪制的，它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也是制造、使用和調(diào)整機(jī)床，檢查精度等級的重要技術(shù)文件。由于本道工序需要先銑再鉆，所以本次設(shè)計(jì)的組合機(jī)床配置時(shí)可將工件安裝在滑臺上，銑削頭安裝在固定的底座上，鉆削頭安裝在滑臺上，這樣可以順利的完成銑端面打中心孔的工序內(nèi)容。以下是這類機(jī)床的主要配置型式：1) 臥式單面組合機(jī)床 2) 立式單工位組合機(jī)床3) 臥式雙面組合機(jī)床4) 復(fù)合式雙面組合機(jī)床5) 臥式三面組合機(jī)床 6) 復(fù)合式三面組合機(jī)床7) 臥式四面組合機(jī)床8) 復(fù)合式四面組合機(jī)床本次設(shè)計(jì)的組合機(jī)床為臥式機(jī)床。大型組合機(jī)床的配置型式，主要有單工位組合機(jī)床和多工位組合機(jī)床兩大類。 (2)組合機(jī)床配置型式組合機(jī)床有大型和小型兩種，大、小型組合機(jī)床雖有其共性但又都有其特殊性，無論是使用范圍、配置型式、通用部件和驅(qū)動方式都各有特點(diǎn)。 3)輸送部件 輸送部件具有定位和夾緊裝置，用于裝夾工件并運(yùn)送到預(yù)定工位的通用部件(如回轉(zhuǎn)工作臺、移動工作臺和回轉(zhuǎn)鼓輪等)，定位精度高。 2)支承部件 支承部件是用于安裝動力部件、輸送部件等的通用部件(如側(cè)底座、中間底座、立柱、立柱底座、支架等)，它是組合機(jī)床的基礎(chǔ)部件。如動力滑臺、動力箱、各種動力頭等。該零件總體輪廓尺寸較小，屬于小型零件加工，零件的定位夾緊元件也不會太大，設(shè)計(jì)時(shí)考慮到諸多因素后，決定選用臥式雙面銑削和鉆削組合機(jī)床。 本專題“銑端面打中心孔組合機(jī)床設(shè)計(jì)”是針對s19505006曲軸左右兩個(gè)端面加工工序進(jìn)行設(shè)計(jì)的，工藝要求在工序20中完成銑端面和打中心孔。 銑端面打中心孔組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)1. 組合機(jī)床結(jié)構(gòu)方案的確定 組合機(jī)床是按系列化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的通用部件和按被加工零件的形狀及加工工藝要求設(shè)計(jì)的專用部件組成的專用機(jī)床，組合機(jī)床是按具體加工對象專門設(shè)計(jì)的。表24 高速鋼鉆頭加工鑄鐵件的切削用量加工直徑d（mm）160～200HB200～241HB300～400HBV(m/min)S轉(zhuǎn)（mm/r）V(m/min)S轉(zhuǎn)（mm/r）V(m/min)S轉(zhuǎn)（mm/r）22～5016～24～10～l8～5～l2～初選v=6．28 m／min，S轉(zhuǎn)= mm／r。表23硬質(zhì)合金端銑刀的銑削用量 加工材料 工序名稱 銑削深度(mm)銑削速度v（m/min）每齒走刀量s(mm／齒)鑄 鐵粗 銑2～550～80～精 銑～180～130～初選V＝ m／min，S齒＝0．3mm／齒，銑削深度為5mm。查《機(jī)械加工工藝手冊》，綜合得出鑄件機(jī)械加工余量見表2—表22，曲軸毛坯圖見圖22。 10 鑄造 15 正火 20 銑兩端面（保證總長），打中心孔30 粗車扇形面外圓及側(cè)面40 粗車長軸端外圓及側(cè)面45 粗車錐面l：1050 粗車短軸端外圓及側(cè)面60 精車長軸端外圓及側(cè)面70 精車短軸端外圓及側(cè)面80 銑扇形側(cè)面？90 銑連桿軸頸？100 鉆φl9孔，擴(kuò)孔φ25，攻2G1/2螺紋110 鉆斜油孔φ6115 鉆連桿軸頸30。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能機(jī)床、組合機(jī)床和專用夾具，并盡量采用工序集中的原則，減少安裝的次數(shù)來提高生產(chǎn)率。 4. 工藝路線的擬定 擬定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到保證。根據(jù)本曲軸的特點(diǎn)，連桿軸頸只有一個(gè)，因此不存在與主軸頸的角度問題。對于連桿軸頸的加工，為保證連桿軸頸軸線與主軸頸的軸線之間的平行，在基準(zhǔn)選擇時(shí)應(yīng)采用定位基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)重合的原則，即粗、精加工連桿軸頸時(shí)都采用兩個(gè)主軸頸作為定位基準(zhǔn)。 曲軸和一般軸類零件的主要區(qū)別是：一般軸的全部軸頸都位于同一軸線上，而曲軸的主軸頸雖然也位于同一軸線上，但是其連桿軸頸不與主軸頸同軸，而是離開一定距離而彼此平行。 3. 定位基準(zhǔn)的選擇 工件在機(jī)床上用夾具進(jìn)行夾緊加工時(shí)，用來決定工件相對于刀具位置的工件表面上的點(diǎn)、線、面稱為定位基準(zhǔn)。 由于本零件是大批量生產(chǎn)，零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N為15000件／年，它的主要工藝特征是廣泛采用專用機(jī)床、專用夾具及專用刀具、量具，機(jī)床按工藝路線排列組織流水生產(chǎn)。 劃分生產(chǎn)類型時(shí)，既要根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，同時(shí)還要考慮零件的體積、質(zhì)量等因素。本零件選用的造型方法為砂型機(jī)器造型。鑄件毛坯的形狀可以相當(dāng)復(fù)雜，尺寸可以相當(dāng)大，且吸振性能好，但鑄件的力學(xué)性能較差。 毛坯種類的確定是與零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、材料的力學(xué)性能和零件的生產(chǎn)類型直接相關(guān)的，另外還和毛坯車間的具體生產(chǎn)條件相關(guān)。 1. 材料及毛坯 S195－05006曲軸材料為球墨鑄鐵(QT60一2)。 (6)特殊限制條件，如：工廠設(shè)備和用具條件。 (4)零件制造的精度，包括尺寸公差、形位公差以及零件圖上所指定的要求。 (2)制造零件所用的坯料或型材的形狀、尺寸和精度。應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體條件采用其中最完善和最經(jīng)濟(jì)的一種方案。 工藝規(guī)程的制訂 零件加工的工藝規(guī)程就是一系列不同工序的綜合。 (8)