【正文】 （ 32） 式中 KrF—— 主偏角改變時切削力的修正系數(shù)，其值為 ； 20 KγoF—— 前角改變時切削力的修正系數(shù)，其值為 ； KλF—— 刃傾角改變時切削力的修正系數(shù)，其值為 ； KmF—— 鋼的強(qiáng)度和硬度改變時切削力的修正系數(shù)。 （ 3）確定切削轉(zhuǎn)矩、軸向切削力和切削功率 確定切削轉(zhuǎn)矩、軸向切削力和切削功率是為了分別確定主軸及其他傳動件尺寸、選擇滑臺及設(shè)計夾具、選擇主電動機(jī)（一般是選擇動力箱的驅(qū)動電動機(jī)）提供依據(jù)。 表 鏜孔的切削用量 工序 刀具材料 鋼 V（米∕分） f（毫米∕轉(zhuǎn)） 粗鏜 高速鋼 15~30 ~ 硬質(zhì)合金 50~70 ~ 半精鏜 高速鋼 15~50 ~ 硬質(zhì)合金 95~135 ~ 精鏜 硬質(zhì)合金 100~150 ~ 由上表選擇切削用量 /f mm r? ， 70 / minvm? 。因此，組合機(jī)床切削用量一般比通用機(jī)床的單刀加工要低 30%以上。 e) 選擇切削用量時 ,還必須考慮所選動力滑臺的性能 ,尤其是 當(dāng)采用液壓動力滑臺時 ,所選擇的每分鐘進(jìn)給量一般比動力滑臺可實現(xiàn)的最小進(jìn)給量大 50%.否則 ,會由于溫度和其他原 因?qū)е逻M(jìn)給量不穩(wěn)定 ,影響加工精度 ,甚至造成機(jī)床不能正常工作。 d) 切削用量選擇有利于多軸箱設(shè)計 。 對于普通刀具 ,應(yīng)采取不使刀具耐用度降低的某一極限值 ,這樣可減少切削功率 。 假如確實需要 ,可按多數(shù)刀具選用一個統(tǒng)一的每分鐘進(jìn)給量 ,對少數(shù)刀具采用附加 (增、減速 )機(jī)構(gòu)，使之按各自需要的合理進(jìn)給量工作，以達(dá)到合理使用刀具的目的 . b) 復(fù)合刀具切削用量的選擇 ,應(yīng)考慮刀具的使用壽命 ,進(jìn)給量通常按復(fù)合刀具最小直徑選擇 ,切削速度按復(fù)合刀具的最大直徑選擇 . c) 選擇切削用量時 ,應(yīng)注意零件生產(chǎn)批量的影響 。 2) 確定切削用量應(yīng)注意的問題 a) 盡量做到合理利用所有刀具 ,充分發(fā)揮其性能 .由于連接于動力部件的多軸箱上 同時工作的刀具種類不同且直徑大小不等，因此其切削用量選擇也各有 特點，如鉆孔要求切削速度高而每轉(zhuǎn)進(jìn)給量小，而同一多軸箱上的刀具每分鐘進(jìn)給量是同樣的 ,要使每把刀具均能有合適的切削用量使困難的 .一般情況下 ,可先按各類刀具選擇較為合理的主軸轉(zhuǎn)速和每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 ,然后進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整 ,使各個刀具的每分鐘進(jìn)給量相同，皆等于動力滑臺的每分鐘進(jìn)給量 。 b) 組合機(jī)床多軸箱上所有刀具共用一個進(jìn)給系統(tǒng) ,通常為標(biāo)準(zhǔn)動力滑臺 。 側(cè)后角 3176。 ，軸向前角 10176。 副偏角 15176。 普通單刃鏜刀 BxH 選取 10x10 mm ， L選取 35 mm 。 90176。 側(cè)后角 主偏角 副偏角 2176。 5176。 0176。 17 表 普通單刃鏜刀 表 刀具參數(shù) 刀具的 硬度 HB 背前角 側(cè)前角 徑向后角 100~350 3176。因此硬質(zhì)合金的切削性能比高速鋼高得多，刀具耐用度可以提高幾倍到幾十倍，在耐用度相同的情況下，切削速度可以提高 4~10 倍 [11]。主軸4 、4 39。主軸2 、2 39。 、439。、2 39。在8000~1000℃ 時 能進(jìn)行切削。 目前比較常用的刀具材料為高速鋼和硬質(zhì)合金兩類。沒有一種刀具材料能具備所有性能的最佳指標(biāo)，而是各有所長。刀具材料的選用應(yīng)立足于本國資源，注意經(jīng)濟(jì)效果，力求價格低廉。刀具材料的傳熱系數(shù)大 ，有利于將切削區(qū)的熱量傳出，降低切削溫度。材料的強(qiáng)度和韌性通常用抗彎強(qiáng)度和沖擊值表示。刀具硬度應(yīng)高于工件材料的硬度，常溫硬度一般須在 60HRC以上。為了適應(yīng)如此繁重的切削負(fù)荷和惡劣的工作條件，刀具材料應(yīng) 具備以下 幾方面性能。 刀具在切削過程中，和工件直接接觸的切削部分要承受極大的切削力，尤其是切削刃及緊鄰的前、后刀面，長期處在切削高溫環(huán)境中工作。 孔加工刀具的長度應(yīng)保證，加工終了時刀具螺旋槽尾端與導(dǎo)向套之間有 30~50mm 的距離，以便于排出切屑和刀具磨損后有一定的向前調(diào)整量。只要條件允許，應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)刀具。 繪制加工示意圖之前的有關(guān)計算 加工示意圖繪制之前，應(yīng)進(jìn)行刀具、導(dǎo)向裝置的選擇以及切削用量、轉(zhuǎn)矩、進(jìn)給力、功率和有關(guān)聯(lián)系尺寸的計算。 ③ 主軸的結(jié)構(gòu)類型、尺寸及外伸長度；刀具類型、數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸；接桿（包括鏜桿）、浮動卡頭、導(dǎo)向裝置、攻螺紋靠模裝置的結(jié)構(gòu)尺寸；刀具與導(dǎo)向裝置的配合，刀具、接桿、主軸之間的聯(lián)接方式。 ② 工件、夾具、刀具及多軸箱之間的相對位置及其聯(lián)系尺寸。加工示意圖是刀具、夾具、多軸箱、電氣和液壓系統(tǒng)設(shè)計選擇動力部件的主要依據(jù)，是整臺組合機(jī)床布局形式的原始要求，也是調(diào)整機(jī)床和刀具所必需的重要技術(shù)文件。 ４）對 簡單的零件 ，可直接在零件圖上作必要的說明，而不必另行繪制被加工零件工序圖，如銑削組合機(jī)床和單軸 鏜孔組合機(jī)床 等 。 177。當(dāng)定位基準(zhǔn)與 設(shè)計基準(zhǔn)不重合時，要進(jìn)行換算。 ２） 加工部位的位置尺寸應(yīng)由定位基準(zhǔn)算起。 13 繪制被加工零件工序圖的一些規(guī)定 １） 工序的加工部位用粗實線繪制，其余部位用 細(xì)實線繪制。 ③ 加工時如需要中間向?qū)?，?yīng)表示出工件與中間向?qū)чg有關(guān)部位的結(jié)構(gòu)和尺寸，以便檢查工件、夾具、刀具之間是否相互干涉。 被加工零件工序圖上應(yīng)標(biāo)注的內(nèi)容 ① 加工零件的形狀、主要輪廓尺寸和本機(jī)床要加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形位精度等技術(shù)要求，以及對上道工序的技術(shù)要求等。 被加工零件工序圖是 根據(jù)選定的工藝方案，表明零件形狀、尺寸、硬度以及在所設(shè)計的組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容和所采用的定位基準(zhǔn)、夾壓點的圖樣。還要考慮一些特殊要求（如工件抬起、主軸定位、危險區(qū)），決定動力頭的工作循環(huán)及行程。 加工示意圖要繪制出工件加工部位的圖形。它要反應(yīng)機(jī)床加工過程和加工方法，并決定浮動夾頭或接桿的尺寸，鏜桿工作間的聯(lián)系尺寸等。 被加工零件工序圖 加工示意圖是組合機(jī)床設(shè)計的重要圖紙之一，在機(jī)床總體設(shè)計中占有重要地位。 12 3 “三圖一卡”的編制 編制“三圖一卡”的工作 內(nèi)容包括：繪制 被 加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 ，編制生產(chǎn)率計算卡 。 此外，由于此次加工的工件托輥長度較大， 從裝夾的角度來看，臥式平放比較方便，也減輕了工人的勞動強(qiáng)度。其缺點是機(jī)床重心高，振動大。 臥式機(jī)床大多數(shù)用來加工孔中心線與定位基準(zhǔn)面平行又需要由一面或幾面同時加工的零件，一些在立式機(jī)床上安裝不方便或者受到高度限制的細(xì)長工件也宜采用臥式機(jī)床加工， 立式組合機(jī)床床身由滑座、立柱及立柱底座 組成。其優(yōu)點是加工和裝配工藝性好，無漏油現(xiàn)象；同時，安裝、調(diào)試與運輸也都比較方便； 而且，機(jī)床重心較低，有利于減小振動。一般來說， 機(jī)床的配置型式主要有臥式和立式兩種。例如，使用單位的氣候炎熱，車間溫度過高，使用液壓傳動機(jī)床不夠穩(wěn)定，則宜采用機(jī)械傳動的結(jié)構(gòu)形式；使用單位 的 刃磨刀具 、 維修 、 調(diào)整能力以及車間布置的情況 ，都 將影響組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)方案。而在選擇多工位組合機(jī)床時，還要考慮 工位數(shù)不超過 3個，并 能滿足生產(chǎn)率的要求 時，應(yīng)選用移動工作臺組合機(jī)床； 工位數(shù)超過 ４ 個時 ， 才選用回轉(zhuǎn)工作臺或鼓輪式組合機(jī)床。 3． 生產(chǎn)率的影響 生產(chǎn)率往往是決定采用單工位組合機(jī)床 、 多工位組合機(jī)床還是組合機(jī)床自動線的 重要因素。 2． 工件結(jié)構(gòu)狀況的影響 工件的形狀 、 大小和加工部位的結(jié)構(gòu)特點，對機(jī)床的結(jié)構(gòu)方案也有一定 的影響。 1．加工精度的影響 工件的加工精度要求， 往往影響組合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案。 圖 組合機(jī)床 10 確定組合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案 通常，在確定工藝方案的同時，也就大體上確定了組合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案。 3) 傾斜式組合機(jī)床 傾斜式組合機(jī)床的動力部件傾斜布置，沿傾斜方向進(jìn)給 。 2) 立式組合機(jī)床 立式組合機(jī)床的刀具垂直布置，動力部件沿垂直方向進(jìn)給 。 1) 臥式組合機(jī)床 臥式組合機(jī)床的刀具水平布置，動力部件沿水平方向進(jìn)給 。 根據(jù)大型組合機(jī)床的配置形式，可將組合機(jī)床分為有固定夾具的組合機(jī)床、具有移動夾具的多工位組合機(jī)床和轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床三類 。 5) 輔助部件 輔助部件包括用于實現(xiàn)自動夾緊工作的液壓或氣動裝置、機(jī)械扳手、冷卻和潤滑裝置、排屑裝置以及上下料的機(jī)械手等 。 3) 輸送部件 輸送部件用于帶動夾具和工件的移動和轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)工位的變換，因此，要求有較高的定位精度 .輸送部件主要有移動工作臺和回轉(zhuǎn)工作臺 。 2) 支承部件 支承部件是 組合機(jī)床的基礎(chǔ)部件，它包括側(cè)底座、立柱、立柱底座和中間底座等，用于支承和安裝各種部件 。 組合機(jī)床的組成 、 類型 組合機(jī)床主要由滑臺、鏜削頭、夾具、多軸箱、動力箱、立柱、立柱底座、中間底座、以及控制部件和輔助部件等組成 .其中夾具和多軸箱是按加工對象設(shè)計的專用部件，其余為通用部件 。所以用組合機(jī)床來加工托輥完全可達(dá)到所需要的加工精度。 ~ ㎜；采用特殊結(jié)構(gòu)，單軸進(jìn)給，加工到終點擋塊頂在工件的表面上，一般可以達(dá)到~ ㎜，有時能保證在 ~ ㎜以內(nèi)。 ㎜。 ~ ㎜；螺孔的位置精度可以達(dá)到177。鉆孔的位置精度一般可以達(dá)到177。其他加工方法可以達(dá)到177。采用固定式夾具精鏜孔時可以達(dá)到 ㎜，個別的可 達(dá)177。 下面介紹一下組合機(jī)床所能達(dá)到的加工精度 1 孔的同軸度 當(dāng)用一把刀桿從一邊進(jìn)行精加工時，在 1000 毫米以內(nèi)長度上的幾個孔的不同軸度可以保證在 ~ 毫米以內(nèi)；當(dāng)從兩邊對同一軸線上的幾個孔進(jìn)行加工時，其不同軸度可以保證在 ~ 毫米以內(nèi)，個別情況下有達(dá)到 毫米的。這次的加工工件毛坯為 Q235 無縫鋼管，選擇外圓柱表面為工藝基面，采用雙短 V形塊定位，既能滿足粗精基準(zhǔn)的不同定位，也可滿足不同管體長度的調(diào)節(jié)。另外，還應(yīng)注意組合機(jī)床加工時切削力大、工件受力方向經(jīng)常改變的特點，結(jié)合工件、夾緊剛度的因素，慎重地選擇夾緊點。同時應(yīng)注意組合機(jī)床多刀、多面、多工位加工的特性。因此，應(yīng)選擇毛坯上平整、光潔、尺寸較大、沒有澆口、冒口的不加工表面或加工余量小的表面作粗基準(zhǔn)。 ４． 定位基準(zhǔn)及夾緊點的選擇原則 粗基準(zhǔn)的選用要求是：保證能迅速可靠地加工出精基準(zhǔn)；保證各加工表面有足夠的加工余量，并盡量使主要加工表面加工余量均勻；保證各加工表面與不加工表面之間的相互位置精度。例如，單一工序可以相對集中在一臺機(jī)床或同一工位上完成。 ３． 工序集中的原則 為了提高機(jī)床生產(chǎn)率，減少機(jī)床臺數(shù)，要求盡量貫徹工序集中的原則。 １． 選擇合適、可靠的工藝方法 根據(jù)被加工零件的材料，加工部位的尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)特點、加工精度、表 面粗糙度以及生產(chǎn)率要求等等，結(jié)合組合機(jī)床的工藝范圍及所能達(dá)到的加工精度，選擇合適、可靠的工藝方法，以保證機(jī)床有穩(wěn)定的加工質(zhì)量和高 效 的生產(chǎn)率。如條件允許，還應(yīng)廣泛收集國內(nèi)外有關(guān)技術(shù)資料，制定合理的工藝方案。 制定工藝方案的基本原則 零件加工工藝方案將決定組合機(jī)床的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、總體布局和夾具結(jié)構(gòu)等。 ③ 工件的生產(chǎn)方式 被加工零件的 生產(chǎn)批量的大小，對機(jī)床工藝方案的制定也有影響。有時為了減少機(jī)床臺數(shù)，必須采取高度集中工序時，從安排上，也必須把一些工序從時間上錯開加工，以免同時加 工因工件受力變形，發(fā)熱變形以及振動而影響加工精度。加工同樣精度孔，加工鋼件比加工鑄鐵件的工步就多一 些。如果同一軸線上的幾個孔同心度要求較高，則應(yīng)盡 可能考慮從一面進(jìn)行加工。制定工藝方案時，首先需要全面分析工件的加工精度及技術(shù)要求，了解現(xiàn)場加工工藝及保證精度的有效措施。 影響機(jī)床工藝制定的主要因素 加工零件的加工情況和影響機(jī)床方案制定的因素。 圖 托輥零件圖 5 組合機(jī)床工藝方案的制定 機(jī)床工藝方案是設(shè)計 機(jī)床最重要的步驟之一。 4 2 組合機(jī)床總體設(shè)計 組合 機(jī)床總體設(shè)計的內(nèi)容和步驟與普通機(jī)床相同，但由于組合機(jī)床只加工一種或數(shù)種工件的特定工序，工藝范圍窄，主要技術(shù)參數(shù)已知，且工藝方案一旦確定，也就確定了結(jié)構(gòu)布局；因而總體設(shè)計的側(cè)重點不同，主要是通過工件分析等掌握機(jī)床設(shè)計的依據(jù) ，畫出機(jī)床尺寸聯(lián)系圖。在發(fā)展的同時還需進(jìn)一步發(fā)展不同程度的低，中，高檔機(jī)機(jī)電一體化類產(chǎn)品，這有助于滿足不同生產(chǎn)規(guī)模，大中小不同技術(shù)水平的企業(yè)的要求。在工程機(jī)械快速發(fā)展的今天，由于組合機(jī)床所具有的一系列有優(yōu)點，在產(chǎn)品規(guī)模上，品質(zhì)提升上所遭遇的難題，運用組合機(jī)床來進(jìn)行加工都可以得到解決，相信組合機(jī)床在工程機(jī)械領(lǐng)域有著更大的發(fā)展空間。第 21 屆日本國際機(jī)床博覽會上來自世界 10 多個國家和地區(qū)的 500 多家機(jī)床制造商和團(tuán)體展示的最先進(jìn)的機(jī)床設(shè)備中，超高速和超高精度加工技術(shù) 裝備與復(fù)合、多功能、多軸化控制設(shè)備等深受歡迎。組合機(jī)床的分類繁多，有大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床，有單面、雙面、三面、臥式、傾斜式、復(fù)合式