【正文】 高等教育出版社， 1999 [3]東北重型機(jī)械學(xué)院 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》上海科學(xué)技術(shù)出版社， 1984 [4]大連組合機(jī)床 研究所。上?？?學(xué)技術(shù)出版社， 1994 [2]大連理工大學(xué)工程畫教研室。 24 參考文獻(xiàn) [1]叢鳳廷，遲建山。在這里 感謝我的導(dǎo)師 ，還有 其 他老師給我在設(shè)計(jì)方面給予的幫助。這種獨(dú)立解決問題的能力對(duì)我的將來是很重要的。 培養(yǎng)了自己綜合的、靈活的運(yùn)用的發(fā)揮所學(xué) 知識(shí) 的能力。 通過本次 畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)會(huì)把 大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際工作中的方法。 近一學(xué)期畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，給我最深的感受就是我的設(shè)計(jì)思維得到了很大的鍛煉與提高。我的設(shè)計(jì)題目是 —— 支架鉆孔組合機(jī)床設(shè)計(jì)。 （ 2）削邊銷所產(chǎn)生的定位誤差 在 x 方向的最大定位誤差： max???x = 式中 max? —— 削邊銷與其配合的工件定位孔間的最大間隙 在 y 方向的最大定位誤差： 0??y 定位誤差在允許誤差范圍內(nèi)，可以滿足加工要求。 ???? ? 夾具用液壓缸 T5029 型液壓缸可提供最大夾緊力 26313N，滿足加工要求 ，故本夾具可安全可靠工作 。 在計(jì)算夾緊力時(shí)，將夾具和工件看作一個(gè)剛性系統(tǒng)，以切削力的作用點(diǎn)、方向和大小處于最不利于夾緊時(shí)的狀況，根據(jù)切削力、夾緊力（大工件還應(yīng)考慮重力，運(yùn)動(dòng)速度較大時(shí)應(yīng)考慮慣性力），以及夾緊機(jī)構(gòu)具體尺寸，列出工件的靜平衡方程式，求出理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)，作為實(shí)際所需要的夾緊力。 22 夾緊力大小需要準(zhǔn)確的場(chǎng)合，一般可經(jīng)過實(shí)驗(yàn)來確定。 c夾緊力的作用點(diǎn)和支承點(diǎn)盡可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的剛度和抗振性。 a夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)與支承點(diǎn)“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”對(duì)應(yīng)，或在支承點(diǎn)確定的區(qū)域內(nèi)，以免破壞定位或造成較大的夾緊變形。 b夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。 本設(shè)計(jì)夾緊力較大，故采用液壓夾緊，它操作簡(jiǎn)便，動(dòng)作迅速，維持剛性較高。 (4)夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習(xí)慣。 (2)工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)。這樣定 位夾緊方案可以保證基準(zhǔn)重合，定位誤差小，且裝卸工件方便，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。 b工件的定位表面和定位元件在尺寸、形狀、位置精度已很高時(shí)，過定位不僅對(duì)定位精度影響不大，而且有利于提高剛度。若把銷 21 改用長(zhǎng)銷， 就產(chǎn)生了過定位。理論上講，工件的六個(gè)自由度可用至少六個(gè)支承點(diǎn)加以限制，前提是這六個(gè)支承點(diǎn)在空間按一定的規(guī)律分布，并保持與工件的定位基面相接觸。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壓裝置。 (e)組合機(jī)床夾具應(yīng)便于實(shí)現(xiàn)定位和夾壓的自動(dòng)化，并有動(dòng)作完成的檢查信號(hào)；保證切屑從加工空間自動(dòng)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)，也不是工件產(chǎn)生不容許的變形。 (c)由于組合機(jī)床常常是多刀、多面和多工序同時(shí)加工，會(huì)產(chǎn)生很大的切削力和振動(dòng)。正確地解決它們之間的關(guān)系，是保證組合機(jī)床的工作可靠和使用性能良好的重要條件之一。 (a)一般的組合機(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)的重要部分之一。 組合機(jī)床夾具和一般夾具所起的作用看起來好象很接近，但其結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要求卻有著很顯著的甚至是根本的區(qū)別。具體內(nèi)容如下表所示 19 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡被加工 零件 圖號(hào) 毛坯種類 鑄件 名稱 支架 毛坯重量 材料 HT150 硬度 HB150~200 工序名稱 鉆孔 工序號(hào) 序號(hào) 工步名稱 被加工零件數(shù)（個(gè)） 加工直徑（ mm） 加工長(zhǎng)度（ mm） 工作行程（ mm） 切削速度m/min 每分鐘轉(zhuǎn)速r/min 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 mm/r 每分鐘進(jìn)給量mm/min 工時(shí)（ min） 機(jī)動(dòng)時(shí)間 輔助時(shí)間 共計(jì) 1 裝入工件 1 2 工件定位、夾緊 3 左動(dòng)力部件快進(jìn) 80 5000 4 左動(dòng)力部件工進(jìn) Φ10 21 40 20 637 96 5 死擋鐵停留 6 動(dòng)力部件快退 120 5000 7 松開工件 8 卸下工件 備 注 本機(jī)床裝卸工件時(shí)間取為 單件總工時(shí) 機(jī)床實(shí)際生產(chǎn)率 Q 機(jī)床理想生產(chǎn)率 Q1 負(fù)荷率 % 20 3 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)床的工藝和結(jié)構(gòu)方案的具體要求而專門設(shè)計(jì)的。 ??? 負(fù)? 根據(jù)組合機(jī)床的使用經(jīng)驗(yàn)，適宜機(jī)床負(fù)荷率為 負(fù)? ~? ，設(shè)計(jì)時(shí)，可按機(jī)床復(fù)雜程度參照《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》表 325 確定。 如果計(jì)算出的機(jī)床實(shí)際生產(chǎn)率不能滿足理想生產(chǎn)率要求，即 ?1 ，則必須重新 選擇切削用量或修改機(jī)床設(shè)計(jì)方案。采用機(jī)械動(dòng)力部件取 )min(8~6 m ；液壓動(dòng)力部件取 )min(12~4 m ； 移t —— 直線移動(dòng)或回轉(zhuǎn)工作工作臺(tái)進(jìn)行一次工位轉(zhuǎn)換時(shí)間，一般可取 ； 裝卸t —— 工件裝卸 (包括定位、 夾壓及清除鐵屑等 )時(shí)間，它取決于工 件 重量大小、裝卸是否方便及工人的熟練程度。它與 全年工時(shí)總數(shù) K 有關(guān)， 一般情況下， 單班班制生產(chǎn) hK 2350取 ，兩班制生產(chǎn) hK 4600取 ，則 : ? ?hKAQ ??? Q 指實(shí)際設(shè)計(jì)機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可以生產(chǎn)的零件數(shù)量。 根據(jù)選定的機(jī)床工作循環(huán)所要求的工作行程長(zhǎng)度、切削用量、動(dòng)力部件的快速及工進(jìn)速度等，就可以計(jì)算機(jī)床的生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計(jì)算卡，生產(chǎn)率計(jì)算卡用以反映機(jī)床的加工過程、完成每一動(dòng)作所需要的時(shí)間、切削用量、機(jī)床生產(chǎn)率及機(jī)床負(fù)荷率等。 所以： ??????? )( 47321 hhhHhh +904－（ +250+5+560） =119mm 若取 b1=100mm, 則可求出多軸箱輪廓尺寸為： B =b+2b1=132+2 100=332mm； H=h+h1+b1=132+119+100=348mm。對(duì)于臥式組合機(jī)床， h1 要保證潤(rùn)滑油不致從主軸稱套處泄露箱外，通常推薦：851＞h ~140mm。 多軸箱的寬度 B、高度 H 的大小主要與被加工零件孔的分布位置有關(guān)，可按下式確定： 多軸箱寬度 B=b+2b1 高度 H=h+h1+b1 式中： b —— 工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離； b1—— 最邊緣主軸中心距箱體外壁的距離； h —— 工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離； h1—— 最低主軸高度。 選取機(jī)床裝料高度 H 應(yīng)考慮的主要因素是：應(yīng)與車間里運(yùn)送工件的滾道高度相適應(yīng)，工件的最低孔位置，多軸箱最低主軸高度和選用通用部件、中間底座、夾具等部件高度尺寸的限制 等，綜合上述因素，本機(jī)床裝料高度取 H=904mm。 H 裝料高度是指機(jī)床上工件的定位基準(zhǔn)面到地面的垂直距離。這里所要確定的夾具輪廓尺寸主要是指夾具底座的長(zhǎng) ?寬 ?高，這些尺寸的確定，除了首先必須考慮工件的形狀、輪廓尺寸、具體 結(jié)構(gòu)外，還須考慮能夠布置下保證加工要求的定位、限位、夾緊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向系統(tǒng)（導(dǎo)向套），并要考慮夾具底座與機(jī)床其它部件（如中間底座）連接、固定所需要的尺寸。 （ 3） 配套通用部件 側(cè)底座 1CC251，其高度 H=560mm，寬度 B1=450mm，長(zhǎng)度 L=900mm?？煲苿?dòng)速度為 12m/min。 (1)動(dòng)力箱的選擇 由電機(jī)功率 KWN ?電 查 《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》 表 2— 14（ 1TD121TD25 動(dòng)力箱性能）選擇動(dòng)力箱為 1TD25— IA，電動(dòng)機(jī)型號(hào)選為 Y100L— 6，功率 P 電 =，電機(jī)轉(zhuǎn)速 n 電=940r/min,動(dòng)力箱輸出軸轉(zhuǎn)速為 520r/min； 動(dòng)力箱與 動(dòng)力滑臺(tái)結(jié) 合面尺寸 ：長(zhǎng) 320mm，寬 250mm；動(dòng)力箱與多軸箱結(jié)合面尺寸：寬 250mm,高 250mm； 動(dòng)力箱輸出軸距箱底面高度為 125mm?？筛鶕?jù)加工精度要求，經(jīng)濟(jì)合理地選用動(dòng)力滑臺(tái)。設(shè)計(jì)時(shí)可查組合機(jī)床通用部件相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的推薦值。設(shè)計(jì)時(shí)，所確定的動(dòng)力部件總行程應(yīng)小于所選用動(dòng)力滑臺(tái)的最大行程。 (4)行程 選用動(dòng)力滑臺(tái)時(shí)，必須考慮其允許最大行程。所選擇的快速行程速度應(yīng)小于動(dòng)力滑臺(tái)規(guī)定的快速行程速度。選用時(shí)，可根據(jù)確定的切削用量計(jì)算出各主軸的軸向切削合力 ?F ，以 ?F 進(jìn)F 來確定動(dòng) 力滑臺(tái)的型號(hào)和規(guī)格。因此動(dòng)力箱輸出軸轉(zhuǎn)速也有高低兩種，應(yīng)根據(jù)多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，并使多軸箱傳動(dòng)鏈和設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單來選用。 動(dòng)力部件的選擇 組合機(jī)床動(dòng)力部件包括實(shí)現(xiàn)刀具主軸旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力箱，各種工藝切削頭及實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力滑臺(tái)。至于各部件 的詳細(xì)結(jié)構(gòu)不必畫出，留在具體設(shè)計(jì)部件時(shí)完成。 (2)圖上應(yīng)盡量減少不必要線條及尺寸。 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖用來表示機(jī)床組成部件的相互裝配關(guān)系和運(yùn)動(dòng)關(guān)系，以檢驗(yàn)機(jī)床各部件相 對(duì)位置及尺寸聯(lián)系是否滿足加工要求，通用部件的選擇是否合理，并為進(jìn)一步開展主軸箱，夾具等設(shè)計(jì)提供依據(jù)，聯(lián)系尺寸圖也可看成是簡(jiǎn)化的機(jī)床總圖，它表示機(jī)床的配置形式及總體布局。圖上應(yīng)標(biāo)注各主軸的切削用量及必要說明。 其它應(yīng)該注意的問題 (1)加工示意圖應(yīng) 與機(jī)床實(shí)際加工狀態(tài)一致 。這里后備量為 30mm。后備量是指考慮刀具從接桿中或接桿連同刀具一起從主軸孔中取出 14 所需要的軸向距離。 前備量是指因刀具磨損或補(bǔ)償制造、安裝誤差，動(dòng)力部件尚可向前調(diào)節(jié)的距離。假如刀具剛性較好，且能夠滿足生產(chǎn)率要求，那么為使動(dòng)力滑臺(tái)導(dǎo)軌在全長(zhǎng)行程上均勻磨損，也可使快退行程長(zhǎng)度加 大?？焖僖M(jìn)是指動(dòng)力部件把多軸箱連同刀具從原始位置送進(jìn)到工作進(jìn)給開始位置，其長(zhǎng)度按加工具體情況確定。 所以， 工件加工部位長(zhǎng)度 L1=21mm 刀具切入長(zhǎng)度 L2=9mm 13 本工件加工為 通 孔，切出長(zhǎng)度 L3=10mm 所以： L= L1 +L2+L3=21+9+10=40mm。切出長(zhǎng)度在采用一般簡(jiǎn)單刀具時(shí)可參考推薦值選取。有時(shí)還有中間停止、多次往復(fù)進(jìn)給、跳躍進(jìn)給、死擋鐵停留等特殊要求，這是根據(jù)具體的加工工藝需要確定的。 動(dòng)力部件的工作循環(huán)是指：加工時(shí)動(dòng)力部件從原始位置開始運(yùn)動(dòng)到加工終了位置又返回到原始位置的動(dòng)作過程。 主軸箱端面至工件端面之間的軸間距離是加工示意圖上最重要的聯(lián)系尺寸，為了縮短刀具懸伸長(zhǎng)度與工作行程長(zhǎng)度，要求這一距離越短越好。 由教材《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》表 3— 17和表 3— 18 得 12 導(dǎo)向長(zhǎng)度： L1=36mm 導(dǎo)向至工件端面的 距離： L2=10mm 導(dǎo)套直徑： d=Φ 10 配合： D=Φ 22H7/n6 中間套與可換套的配合： D1=Φ 15H7/g6 （ 1）主軸類型 主軸形式主要取決于進(jìn)給拉力和主軸 — 刀具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的需要，主軸尺寸規(guī)格應(yīng)根據(jù)選定的切削用量計(jì)算出切削轉(zhuǎn)矩 M 由教材《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》表 3— 19查得，主軸外伸部分尺寸： 初