【正文】 ? ? ? ??切 削 P 切削 = 基于三維的柴油機氣缸蓋組合鉆床總體及夾具設(shè)計 12 則 1 .5 9 81 .9 9 7 5 k W0 .8P ??多 軸 箱 P=\=054 右主軸箱：1 1 6 0 . 1 1 4 0 . 3 5 6 3 . 1 8 4 k WniP P i?? ? ? ? ? ??切 削 P 切削 =*4= 則 3 . 1 8 43 . 9 8 k W0 . 8P ??多 軸 箱 P 多軸箱 =\= 根據(jù)液壓滑臺的配 套要求，滑臺額定功率應(yīng)大于電機功率的原則，查 [1] ～115 表 538 得出動力箱及電動機的型號 表 25 動力箱及電動機的型號選擇 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) 左主軸箱 1TD25 Y132S4 1440 720 右主軸箱 1TD25 Y132S4 1440 720 后主軸箱 1TD25 Y132S4 1440 720 側(cè)底座 1CC401，其高度 H=560mm，寬度 B=600mm，長度 L=1350mm。 由切削用量計算得到的各主軸的切削功率的總和 P切 削 ，根據(jù) [1] 頁公式 ?切削多軸箱 PP ? （ 29） 式中 , P切 削 — 消耗于各主軸的切削功率的總和（ kW） ； ?— 多軸箱的傳動效率 ,加工黑色金屬時取 ～ ，加工有色金屬時取～ ；主軸數(shù)多、傳動復(fù)雜時取小值，反之取大值。 考慮到所需的進給力、最小進給速度、切削功率、行程、主軸箱輪廓尺寸等因素，為了保證工作的穩(wěn)定性，由 文獻 [1] 表 51，左、右兩面的液壓滑臺均選用1HY40IA型。前者一般多用于帶導(dǎo)向刀具進行加工的機床及其他粗加工機床，后者主要用于不帶 導(dǎo)向的剛性主軸加工及其它精加工機床。則 左主軸箱 ?F 右主軸箱 NF ???多軸箱 后主軸箱 NF ???多軸箱 實際上 ,為克服滑臺移動引起的摩擦阻力，動力滑臺的進給力應(yīng)大于 F多 軸 箱。 由此，根據(jù)已定的工藝方案和機床配置形式并結(jié)合使用及修理等因素，確定機床為臥式雙面單工位液壓傳動組合機床，液壓滑臺實現(xiàn)工作進 給運動，選用配套的動力箱驅(qū)動主軸箱鉆孔主軸。但采用液壓滑臺也有其弊端，如：進給量由于載荷的變化和溫度的影響而不夠穩(wěn)定；液壓系統(tǒng)漏油影響工作環(huán)境，浪費能源；調(diào)整維修比較麻煩。 .1選擇動力部件 本組合機床采用的是液壓滑臺。 機床聯(lián)系尺寸圖 機床聯(lián)系尺寸圖是用來表示機床的配置型式、主要構(gòu)成及各部件安裝位置、相互聯(lián)系、運動關(guān)系和操作方位的總體布局。 動力部件的總行程為快退行程與前后備量之和。 快速退回長度等于快速 進給和工作進給長度之和。兩個面上鉆孔時的工作進給長度見下表： 表 24 工作進給長度 L 1L d 左主軸箱 22 8 右主軸箱 19 8 后主軸箱 19 8 快速進給是指動力部件把刀具送到工作進給位置。切入長度一般為 5～ 10mm，根據(jù)工件端面的誤差情況確定。 主軸軸徑 d=38mm時，主軸外伸尺寸為： L=115mm；接桿莫氏圓錐號為 2。 由公式可得： 軸 1～ 4 d=30 mm 軸 5～ 6 d=30 mm 軸 7 d=38 mm 查 [1] 表 36 可得到主軸外伸尺寸及接桿莫氏圓錐號。故本課題中的主軸均為滾珠軸承長主軸。 對于加工Φ 孔，選擇的導(dǎo)套尺寸為： D=18 mm， D1=25 mm， D2=30 mm，L=25 mm， 對于加工Φ 孔，選擇的導(dǎo)套尺寸為： D=18mm， D1=25 mm， D2=30 mm，L=25 mm， 對于加工Φ 孔，選擇的導(dǎo)套尺寸為： D=30 mm， D1=40 mm， D2=50 mm，L=35 mm， 、尺寸、外伸尺寸 在該課題中，主軸用于鉆孔，選用滾珠軸承主軸。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。孔Φ ；孔Φ 選擇刀具Φ ；孔Φ 選擇刀具Φ 。鉆孔刀具其直徑應(yīng)與加工終了時刀具螺紋螺旋槽后端和導(dǎo)向套外端有一定的距離。因而正確選擇刀具是一個相當(dāng)重要的工作。 在編制加工示意圖的過程中，首先是對刀具進行選擇。零件加工的工藝方案要通過加工示意圖反映出來。 ↓夾緊點 定位基面 加工示意圖 加工示意圖是在工藝方案和機床總體方案初步確定的基礎(chǔ)上繪制的。 名稱及編號 ： 氣缸蓋 ZH1105 材料及硬度： HT250 HB190— 240 重量 12Kg。 三圖一卡 設(shè)計 被加工零件工序圖 被加工零件工序圖是根據(jù)制定的工藝方案，表示所設(shè)計的組合機床（或自動線）上完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用的定位基準、夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和在本機床加工前加工余量、毛坯或半成品情況的圖樣。 選擇 Φ 的鉆頭進行計算： 822313140 08 ???????? ??T=14328min 根據(jù)計算，所得刀具耐用度滿足 要求。 由以上公式可得： A 右側(cè) 面上 4 個孔的切削用量的選擇 鉆 4 M10 鉆至 4 Φ ，深 19 由公式（ 23）得： HBDfF ? =26 = N 由公式（ 24）得： HBfDM ? =10 = Nmm 由公式（ 25）得： DTvP ?? ?9740 7 = 142843 .4 ?? ? = kW 面上 2 個孔的切削用量的選擇 鉆 2 M10 鉆至 2 Φ ，深 19 由公式（ 23）得： HBDfF ? =26 = 由公式（ 24）得： HBfDM ? =10 = Nmm 由公式（ 25）得：DTvP ?? ?9740 = ?? ? = kW C. 左側(cè) 面上一個 孔的切削用量的選擇 鉆 G3/8放置螺塞底孔至φ 通孔 由公式（ 23）得： HBDfF ? =26 = N 由公式（ 24）得： HBfDM ? =10 = Nmm 由公式（ 25）得： 9740TvP D?? ? = 40 452. 2 ?? ? = kW 表 23加工各個孔的切削力、切削轉(zhuǎn)矩及切削功率 孔徑 F (N) M (Nmm) P (kW) 刀具耐用度的計算 基于三維的柴油機氣缸蓋組合鉆床總體及夾具設(shè)計 8 確定刀具耐用度，用以驗證選用量或刀具是否合理，刀具的耐用度至少大于 4個小時。 A 右側(cè) 面上 4 個孔的切削用量的選擇 4 M10 鉆至 4 Φ ，深 19， l=19mm 由 d＞ 6～ 12， 硬度大于 190～ 240HBS，選擇 v=10～ 18m/min, f ＞ ～ ,又 d=,初選 n=533r/min, f =,則由 （ 22） 得： v=π 533/1000=14m/min 面上 2 個孔的切削用量的選擇 2 M10 鉆至 2 Φ ，深 19， l=19mm 由 d＞ 6～ 12，硬度大于 190～ 240HBS，選擇 v=10～ 18m/min, f ＞ ～ , 又 d=, 初選 n=536r/min, f =,則由 （ 22） 得： v=π 536/1000=基于三維的柴油機氣缸蓋組合鉆床總體及夾具設(shè)計 6 面上一個 孔 的切削用量的選擇 鉆 G3/8放置螺塞底孔 至φ 通孔 由 d＞ 12～ 22，硬度大于 190～ 240HBS，選擇 v=10～ 18m/min, f ＞ ～ , 又 d=, 初選 n=335r/min, f =,則由 （ 22） 得： v=π 335/1000=16m/min 表 22 加工各個孔的 進給量，工進速度及切削速度 孔徑 切削用量 v (m/min) 14 16 f (mm/r) n (r/min) 533 536 335 計算切削力、切削扭矩及切削功率 根據(jù) 文獻 [1] 表 620 中公式 HBDfF ? (23) HBfDT ? (24) DTvP ?9740? (25) 式中， F —— 切削力（ N）； T —— 切削轉(zhuǎn)矩（ Nmm）； P —— 切削功率（ kW）； v —— 切削速度（ m/min）； f —— 進給量（ mm/r）； D —— 加工（或鉆頭）直徑（ mm）； HB —— 布氏硬度 。組合機床多軸箱上所以的刀具共用一個進給系統(tǒng)，通常為標(biāo)準動力滑 臺。降低切削速度主要是為了提高刀具壽命，并使加工較深孔時鉆頭的壽命與加工其他淺孔時鉆頭的壽命比較接近。降低進給量的目的是為了減小軸向切削力，以避免鉆頭折段。 確定切削用量及選擇刀具 5 選擇切削用量 對于 7 個被加工孔，采用查表法選擇切削用量，從 文獻 [1] 表 611 中選取。 由于柴油機 氣缸蓋底面有兩個孔，再通過底面這個平面就可限制氣缸蓋六個自由度。 ，能高度集中工序。 、夾緊，并有利于防止切削落于定位基面上。 c.“一面雙孔”可作為零件從粗加工到精加工全部工序的定位基準，使零件整個工藝過程基準統(tǒng)一，從而減少由基準轉(zhuǎn)換帶來的累積誤差，有利于保證零件的加工精度。 A. “一面雙孔”的定位方法 它的特點是： ，使工件獲得穩(wěn)定可靠定位。 定位基準的選擇 被加工零件為 ZH1105 柴油機 氣缸蓋屬箱體類零件，本工序加工為三 面同時鉆螺紋底孔，加工工序集中、精 度要求高。其缺點是機床重心高，振動大。立式組合機床床身由滑座、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，機床重 心較低，有利于減小振動。 機床的配置型式主要有臥式和立式兩種。利用多軸箱同時從幾個方面對工件進行加工。 各種形式的單工位組合機床，具有固定式夾具，通?？砂惭b一個工件，特別適用于大、中型箱體類零件的加工。既要考慮能實現(xiàn)工藝方案，以確保零件的精度、技術(shù)要求及生產(chǎn)率，又要考慮機床操作方便可靠，易于維修，且潤滑、冷卻、排屑情況良好。 以上倒角均 C1， Ra 。 右 面上 4個孔： 4 M10－ 7H 螺紋底孔至φ ，深 19mm， Ra ，各孔位置度公差為φ 。 本道工序：鉆 右 面、左面 、后面 的孔，由本設(shè)備“ ZH1105 氣缸蓋三 面鉆組合機床”完成，因此，本設(shè)備的主要功能是完成柴油機 氣缸蓋 右面、左面、后面 三 個面