【正文】 105W0101。根據(jù)計算的動力部件、機床裝料高度、夾具輪廓尺寸、中間底座尺寸以及多軸箱的輪廓尺寸繪制機床尺寸聯(lián)系總圖，見附圖ZH1105W0103。 由于固定式鉆模板的尺寸較大，應(yīng)選用鑄件材料，時效處理，以保證其穩(wěn)定性。活動式鉆模板不如固定式鉆模板精度高。按鉆模板在夾具體上的聯(lián)接方式可分為固定式鉆模板和活動式鉆模板兩種。由于固定鉆套加工孔時的位置精度較高，所以本設(shè)計采用固定鉆套。它在鉆模中的作用是保證工件上加工孔的位置精度，引導(dǎo)刀具并防止加工是偏移，提高刀具剛性，防止加工時振動。對夾具體的一般要求：足夠的剛度和強度；較輕的重量；安裝要穩(wěn)定；保證裝卸工件方便；工藝性要好；便于清除切屑和贓物； 切屑和贓物是否容易清理，不僅影響生產(chǎn)效率，同時也影響夾具使用的可靠性。在它上面要安裝定位元件、夾緊裝置、刀具引導(dǎo)件以及其它各種裝置和元件。根據(jù)待加工面的位置情況，需要在左右后三個面上進(jìn)行鉆孔，估計夾具與工件的總重量大于100N，鉆孔的直徑大，而且鉆削扭矩大不能采用手扶住加工的方法，所以采用固定式鉆模。由ZH1105W的結(jié)構(gòu)圖可分析出：工件的左側(cè)面的剛性最好。夾緊力的作用點應(yīng)處在夾具定位支承所在的位置上。,故所選擇的液壓缸完全滿足要求?？紤]到ZH1105W機體是鑄鐵件，使夾緊力分散，應(yīng)采用多點夾緊。 夾緊點的數(shù)目及位置在確定夾緊力作用點的數(shù)目時，應(yīng)遵從的原則是：對剛性較差的工件，夾緊力的數(shù)目應(yīng)增多，力求避免單點集中夾緊，以圖減小工件的夾緊變形；但夾緊點愈多，夾緊機構(gòu)愈復(fù)雜，夾緊的可靠性愈差。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需要的夾緊力數(shù)值。 (38)式中， ——基本安全系數(shù) ——加工狀態(tài)系數(shù)——刀具鈍化系數(shù)——切削特點系數(shù)根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]選取 確定夾緊力夾緊力大小的計算是個很復(fù)雜的問題，一般只能作粗略的估算。摩擦系數(shù)主要取決于工件和支承件，壓板之間的接觸形式：?1——工件和支承件之間的摩擦系數(shù)；?2——工件和壓板之間的摩擦系數(shù)；查表得 ?1=， ?2=在加工過程中，由于工藝的不同，工件材質(zhì)和加工余量的不同以及刀具鈍化等因素的影響，欲準(zhǔn)確地確定所需夾緊力是很困難的。夾緊力作用點和方向的選擇，通常應(yīng)與工件定位基準(zhǔn)的選擇同時考慮，因此這兩個參數(shù)在制定機床工藝方案時已確定，這里僅作重點敘述的是確定夾緊力的大小的問題。由于油液的不可壓縮性，能傳遞較大的壓力，一般工作壓力可達(dá)pa,比氣壓大10多倍，因此，在產(chǎn)生同樣作用力的情況下，油缸直徑可以小許多倍，使夾具結(jié)構(gòu)更為緊湊。為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過早報廢，在分析計算工件加工精度時需留出一定精度儲備量，因此將上式改為： ≤－ → =－ （37）當(dāng)≥0時夾具能滿足加工要求，根據(jù)以上=－==≥0 所以夾具完全可以滿足加工要求?！= （35） 保證加工精度工件在夾具中加工時，總加工誤差∑Δ為上述各項誤差之和。一般取ΔE=e. 加工方法誤差ΔG因機床精度，刀具精度，刀具與機床的位置精度，工藝系統(tǒng)受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差，因該項誤差影響因素很多，又不便于計算，所以常根據(jù)經(jīng)驗為它留出工件公差的。本工序中麻花鉆是采用模板進(jìn)行導(dǎo)向，鉆孔時導(dǎo)向誤差計算公式為： （34） 即得導(dǎo)向誤差mm c. 夾具在機床上的安裝誤差ΔA因為夾具在機床上的安裝不精確而造成的加工誤差，稱為夾具的安裝誤差。② 第二類誤差第二類誤差是定位元件對夾具三基準(zhǔn)面的尺寸誤差及位置度所產(chǎn)生的那一部分定位誤差。① 第一類誤差第一類誤差是指工件在夾具上定位時所產(chǎn)生的那部分定位誤差基準(zhǔn)不重合誤差是由于定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的那部分定位誤差。 影響加工精度的因素用夾具裝夾工件進(jìn)行機械加工時，其工藝系統(tǒng)中影響工件加工精度的因素很多，與夾具有關(guān)的因素有：定位誤差ΔP、對刀誤差ΔT、夾具在機床上的安裝誤差ΔA和夾具誤差ΔE，在機械加工工藝系統(tǒng)中，影響加工精度的其它因素綜合稱為加工方法誤差ΔG。如圖所示: 圖31 定位原理圖 誤差分析 一批工件依次在夾具中進(jìn)行定位時，由于工序基準(zhǔn)的變動對加工表面尺寸所造成的極限值之差稱為定位誤差。長定位銷約束了x向的轉(zhuǎn)動1個自由度。 定位原理及其實現(xiàn)根據(jù)被加工零件的結(jié)構(gòu)特征，選擇定位基準(zhǔn)，實現(xiàn)六點定位原理,即以工件的右側(cè)面為定位基準(zhǔn)面，約束了z向的轉(zhuǎn)動；x向的移動；y向的轉(zhuǎn)動3個自由度。由參考文獻(xiàn)[1]公式 （220）則 第3章 夾具設(shè)計夾具是組合機床的重要組成部分，是根據(jù)機床的工藝和結(jié)構(gòu)方案的具體要求而專門設(shè)計的。~。 （219）式中 、——分別為刀具第Ⅰ，第Ⅱ工作進(jìn)給長度，單位為mm； 、——分別為刀具第Ⅰ，第Ⅱ工作進(jìn)給速度，單位為mm/min； ——當(dāng)加工沉孔、止口、锪窩、光整表面時，滑臺在死擋鐵上的停留時間，通常指刀具在加工終了時無進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)5~10轉(zhuǎn)所需的時間，單位為min； ——分別為動力部件快進(jìn)、快退行程長度，單位為mm； ——動力部件快速行程速度。由公式得： 實際生產(chǎn)率是指所設(shè)計的機床每小時實際可生產(chǎn)的零件數(shù)量。它與全年工時總數(shù)有關(guān)，一般情況下，單班制取2350h，兩班制取4600h。 機床生產(chǎn)率計算卡根據(jù)選定的機床工作循環(huán)所要求的工作行程長度、切削用量、動力部件的快速及工進(jìn)速度等，就可以計算機床的生產(chǎn)率并生產(chǎn)率計算卡，用以反映機床的加工過程、完成每一個動作所需的時間、切削用量、機床生產(chǎn)率及機床負(fù)荷率等，計算公式參照參考文獻(xiàn)[1]。 裝料高度為950mm；離定位基準(zhǔn)的高度為68mm；950+68=1018mm，mm，所以 ， 。臺面寬度250mm，臺面長度500mm，行程250mm， 最大進(jìn)給力8000N， 工進(jìn)速度32～800mm/min, 快速移動速度12m/min。加工終了時。由公式（210）得：mm，再由參考文獻(xiàn)[1]表36查取d=25mm, 主軸外徑為φ40mm，內(nèi)徑為Φ28mm，主軸的外伸尺寸為75mmD. 確定鏜桿直徑，參考參考文獻(xiàn)[12],鏜刀方截面直徑為1010E. 浮動卡頭的選擇根據(jù)軸外徑Φ40mm，內(nèi)徑Φ28mm，由參考文獻(xiàn)[1]圖82選擇浮動卡頭Dp=Tr283，根據(jù)鏜孔形式為單導(dǎo)向懸臂孔，采用較為普遍的內(nèi)滾式單導(dǎo)向懸臂鏜孔，根據(jù)卡頭內(nèi)徑尺寸d=，=Φ53mmF. 導(dǎo)向裝置的選擇由參考文獻(xiàn)[3]表34查得導(dǎo)套的總長度：l1=106～159mm，導(dǎo)套口至工件的距離20～50mm，取導(dǎo)套的長為150mm，選取導(dǎo)套口至工件的距離為50mmG. 工作循環(huán)及行程的確定由于該動力箱只粗加工Φ45H8及倒角，切入長度一般為510mm，取L1=8mm，L2=510mm,取L2=8mm,切出長度由參考文獻(xiàn)[1]表37查得，加工長度L根據(jù)零件圖可知Φ45H8孔深13mm，算出工作進(jìn)給L工=8+13+8=29 mm快退長度的確定：一般選固定式夾具或鉆孔或擴孔機床上，動力頭快速退回行程只要將所有的刀具都退回至導(dǎo)套內(nèi)，不影響工件裝卸即可，l快退=50+13+8=71mm, l快進(jìn)=508=42mmH. 刀桿長度的選擇假設(shè)刀具加工終了位置時導(dǎo)套口與滑套口對齊。這種軸承可承受較大的徑向和軸向力，且結(jié)構(gòu)簡單、裝配調(diào)整方便，廣泛用于擴、鏜、鉸孔和攻螺紋等加工。 A. 切削用量的選擇由參考文獻(xiàn)[1]表615 查得用高速綱刀具粗鏜鑄鐵的切削用量：v=20～25m/min，f轉(zhuǎn)=～,則選取v=20mm/min, f轉(zhuǎn)=, 由此出鏜刀的轉(zhuǎn)速：由公式（21）得：r/min，圓整為n=150r/min,由公式（22）得：則實際切削速度m/min，由公式（23）得：工進(jìn)速度vf=nf=150=60mm/minB. 切削力，切削轉(zhuǎn)矩，切削功率的選擇Fz==1= N （213）Fx=== N （214）T===10757 N所以， 。因為滑臺與底座的型號都已經(jīng)選擇，所以側(cè)底座的高度為已知值：650mm，滑臺滑座總高：280mm；滑座與側(cè)底座的調(diào)整墊厚度一般取5mm。h工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離，h=209mm。 b工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)兩孔距離，b=（由圖可知）。 圖26故快退行程為鉆套口至工進(jìn)行程末端的距離：圖27 刀具行程示意圖快進(jìn)距離： H. 滑臺及底座的選擇由已知工進(jìn)每根輸出軸的切削力F=則6根軸總的切削力又因為1TD25IA型動力箱滑鞍長度L=500mm,由參考文獻(xiàn)[1]表51選擇1HY25Ⅱ型滑臺及它的側(cè)底座選擇ICC251查表53可得：臺面寬度250mm，臺面長度500mm，行程400mm， 最大進(jìn)給力8000N， 工進(jìn)速度32~800mm/min, 快速移動速度12m/min。加工時加工部位長度L(多軸加工時按最長孔計算)L=16mm.為滿足排屑要求，鉆套必須與工件之間保留一點距離，根據(jù)麻花鉆直徑φ5，由參考文獻(xiàn)[3]表34得導(dǎo)套口至工件尺寸,（參考鉆鋼）及綜合考慮裝卸工件的空間要求 取，又根據(jù)鉆套用導(dǎo)套的長度確定鉆模架的厚度為12mm。 圖26 可調(diào)接桿示意圖G. 動力部件工作循環(huán)及行程的確定切入長度一般為510mm， 取=8mm。圖25 通用導(dǎo)套示意圖F. 接桿的選擇為了獲得終了時多軸箱前端面到工件端面之間所需要的最小距離，應(yīng)盡量減少接桿的長度。由公式（29）：則多軸箱的功率： ， 所以 由參考文獻(xiàn)[1]表539選取動力箱得出動力箱及電動機的型號: 表22 左側(cè)動力箱、電動機型號動力箱型號電動機型號電動機功率(Kw)電動機轉(zhuǎn)速(r/min)輸出軸轉(zhuǎn)速(r/min)L3(mm)左主軸箱1TD25IAY100L6940520 325D. 確定主軸類型，尺寸，外伸長度根據(jù)主軸轉(zhuǎn)矩T= 由公式（210）：=選取d=15mm， 由表36查得主軸直徑=15mm， 主軸外徑D=25mm,內(nèi)徑d1=16mm, 主軸外伸尺寸L=85mm, 接桿莫氏圓錐號1。由公式（22）得：實際切削速度由公式（23）得：工進(jìn)速度由公式（24）得：工進(jìn)時間 其中h為6φ5的深度。A. 切削用量的選擇根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]查表611高速鋼鉆頭切削用量，加工材料鑄鐵，孔徑d=1～6mm，切削速度10～18m/min，進(jìn)給量f=～。所以 ， 。因為滑臺與底座的型號都已經(jīng)選擇，所以側(cè)底座的高度為已知值：560mm，滑臺滑座總高：280mm；滑座與側(cè)底座的調(diào)整墊厚度一般取5mm。h工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離，h=277mm。 （212）b工件在寬度方向 相距最遠(yuǎn)兩孔距離，b=340mm。I. 多軸箱輪廓尺寸的設(shè)計確定機床的裝料高度，新頒國家標(biāo)準(zhǔn)裝料高度為1060mm，實際設(shè)計時常在850～1060mm之間選取，選取裝料高度為950mm。由于液壓驅(qū)動，零件損失小，使用壽命長，但調(diào)速維修比較麻煩。選擇刀具：根據(jù)鉆套至工進(jìn)行程末端的距離，鉆套長度,由參考文獻(xiàn)[12]表31查得選擇：矩形柄麻花鉆,(切削長度部分145mm)?？焱碎L度的確定:一般在固定式夾具鉆孔或擴孔的機床上動力頭快速退回的行程只要把所有的刀具都退回至導(dǎo)套內(nèi),不影響工件裝卸即可。 （211）加工時加工部位長度L(多軸加工時按最長孔計算)L=78mm.為排屑要求鉆套必須與工件之間保留一點的距離，根據(jù)麻花鉆直徑φ9，由參考文獻(xiàn)[3]表34得導(dǎo)套口至工件尺寸,（參考鉆鋼） 取，又根據(jù)鉆套用導(dǎo)套的長度確定鉆模架的厚度為16mm。圖23 可調(diào)接桿示意圖G. 動力部件工作循環(huán)及行程的確定切入長度一般為510mm， 取=7mm。為了獲得終了時多軸箱前端面到工件端面之間所需要的最小距離，應(yīng)盡量減少接桿的長度。 圖22 通用導(dǎo)套示意圖 F. 接桿的選擇在鉆、擴、鉸孔及倒角等加工小孔時，通常都采用接桿（剛性接桿）。導(dǎo)向裝置的作用是：保證刀具相對工件的正確位置；保證刀具相互間的正確位置；提高刀具系統(tǒng)的支承剛性。根據(jù)主軸轉(zhuǎn)矩T= 由參考文獻(xiàn)[1]查表34可知，B= （210）=選取d=20mm， 由表36查得