【正文】 mm 的螺栓孔 。 ⑤ “一面兩孔” 易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化定位，并有利于防止切 屑 落入基面。 ③ “一面兩孔”定位方法可以作為粗加工到精加工的全部工序的基準(zhǔn)，使整個(gè)工藝過(guò)程實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一。 畢 業(yè)設(shè)計(jì) 5 圖 22箱體零件的“一面兩孔”定位 采用 “一面兩孔”定位方式，① 可以簡(jiǎn)便地消除工件的六個(gè)自由度，使工件獲得穩(wěn)定可靠的定位?！耙幻鎯煽住?是這類(lèi)零件在組合機(jī)床上加工中時(shí)常用的典型定位方法。 1． 箱體零件工藝基面的選擇： 箱體零件是 機(jī)械制造業(yè)中加工工序多，工 作量大，精度要求高的關(guān)鍵零件。 一．工藝基面的分析 選擇工藝基面和夾緊部件式制定工藝方案的極其重要的問(wèn)題。 ，其 毛坯或半成品必須 達(dá) 到 零件圖的要求，否則，會(huì)造成工件在機(jī)床夾具上定位和夾緊不可靠，甚至造成刀具損壞，或者不能保證 要求的加工精度。 零件的生產(chǎn)批量為： 30000 件 /年。當(dāng)毛坯孔余量很大或鑄造質(zhì)量較差，有大毛刺時(shí)，有時(shí)則安排粗 加工 工序，對(duì)幾個(gè) 同心孔常用粗?jǐn)U的加工方法。一般說(shuō)來(lái)，孔的中心線與定位基面平行且需由一面 或幾面加工的箱體零件宜采用臥式機(jī)床；對(duì)于箱體零件，采用單工位機(jī)床加工比較適宜。首先分析 工件的精度和技術(shù)要求，加工 4－ M10 的 箱體 螺釘孔的精度要求一般 只是保證圓周分布即可。工藝方案制定的正確與否，將決定機(jī)床能否達(dá)到“重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、效率高、質(zhì)量好”的要求。 畢 業(yè)設(shè)計(jì) 3 圖 21雙面組合機(jī)床 畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 167。 5． 合理地選擇切削用量。 3． 合理地選擇組合機(jī)床的通用部件。 組合機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： 1． 采用先進(jìn)的加工工藝，制定最佳的工藝方案。 實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的液壓傳動(dòng)裝置設(shè)置在底座內(nèi)。 專(zhuān)能組合機(jī)床一般都是由單軸動(dòng)力頭組成，這種機(jī)床是由安裝在支承部件上的一個(gè)或兩個(gè)多能動(dòng)力頭組成 。又稱(chēng)為“專(zhuān)能組合機(jī)床”。 第二章 組合機(jī) 床總體設(shè)計(jì) 組合機(jī)床的設(shè)計(jì)，目前有兩種情況，一是根據(jù)具體加工對(duì)象的具體情況進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)，是最普遍的做法。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)按設(shè)計(jì)程序作必要計(jì)算和驗(yàn)算等工作，并對(duì)第二、第三階段中初定的數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)等作相應(yīng)的調(diào)整或修改。 在設(shè)計(jì)聯(lián)系尺寸圖過(guò)程中，不僅要根據(jù)動(dòng)力計(jì)算和功能要求選擇各通用部件，往往還應(yīng)對(duì)機(jī)床關(guān)鍵的專(zhuān)用部件 結(jié)構(gòu) 方案有所考慮。 對(duì)同一加工內(nèi)容，有各種不同的工藝方案和機(jī)床配置方案，在最后決定采用那種方案時(shí)， 必須 對(duì)各種可行的方案作全面分析比較，并考慮使用單位及制造單位等諸方面因素，綜合評(píng)價(jià)，選擇最佳方案或較為合理的方案。 二 . 擬定總體設(shè)計(jì)方案 總體方案的設(shè)計(jì)主要包括制定工藝方案、確定機(jī)床配置型式、制定影響機(jī)床總體布局和技術(shù)性能的主要部件的結(jié)構(gòu)方案。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)盡量做到采用先進(jìn)的工藝方案；正確選擇組合機(jī)床通用部件及機(jī)床布局型式；要十分注意保證加工精度和生產(chǎn)效率以及操作使用方便性，力爭(zhēng)設(shè)計(jì)出技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理和工作可靠的組合 機(jī)床。 組合機(jī)床設(shè)計(jì) 步驟 組合機(jī)床一般都是根據(jù)和用戶(hù)簽定的設(shè)計(jì)、制造合同進(jìn)行設(shè)計(jì)的?？?按工件或工序要求，用大量通用部件和少量專(zhuān)用部件靈活組成各種類(lèi)型的組合機(jī)床及自動(dòng)線；機(jī)床易于改裝，產(chǎn)品及工藝變化時(shí)，通用部件一般可以重復(fù)利用。 。因?yàn)橥ㄓ没?、系列化、?biāo)準(zhǔn)化程度高，通用零部件占 7090%，通用部件可組織批量生產(chǎn)進(jìn)行預(yù)制或外購(gòu)。因?yàn)楣ば蚬潭?，可選用成熟的通用部件、精密夾具和自動(dòng)工作循環(huán)來(lái)保證加工精度的一致性。因?yàn)楣ば蚣?，可多面、多工位、多軸、多刀同時(shí)自動(dòng)加工。 它的特點(diǎn)有： 箱 體零件和復(fù)雜的孔面加工。 組合機(jī)床一般采用多軸 ,多刀 ,多工序 ,多面 ,多工位同時(shí)加工 ,是 一種工序集中的高效率機(jī)床 。 半自動(dòng)化的組合機(jī)床 ,工人只要將工件裝夾好 ,按一下按鈕 ,機(jī)床即可自動(dòng)進(jìn)行加工 ,加工一個(gè)循環(huán)停止 。 組合機(jī)床是一種自動(dòng)化或半自動(dòng)化的機(jī)床 。組合機(jī)床的剛度和部件之間的 精 度 保持性，主要由 這些部件保證。 動(dòng)力箱、各種工藝切削頭和動(dòng)力滑臺(tái)是組合機(jī)床完成切削主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件，其中還有可能同時(shí)完成切削主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)動(dòng)力頭。 組合機(jī)床常用的通用部件有：床身（側(cè)底座）、底座（包括中間底座和立柱底座）、立柱、動(dòng)力箱、動(dòng)力滑臺(tái)、各種工藝切削頭等。 組合機(jī)床的通用部件和標(biāo)準(zhǔn)件約占 7080%,這些部件是系列化的 ,可以進(jìn)行成批生產(chǎn) 。畢 業(yè)設(shè)計(jì) 1 第一章 前言 167。 組合機(jī)床 概述 組合機(jī)床是 用 系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的 通用部件 為基礎(chǔ)，配 以少量 專(zhuān)用部件組成的 ,能 加工一種 (或幾種 )零件的一道 (或幾道 )工序的高效率 專(zhuān)用機(jī)床 。 其余 2030%的專(zhuān)用部件是由被加工零件的形 狀 ,輪廓尺寸 ,工藝和工序來(lái)決定 ,如夾具 ,主軸箱 ,刀具和工具等 。對(duì)于一些按順序加工的多工位組合機(jī)床，還具 有移動(dòng)工作臺(tái)或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。 床身、立柱、中間底座等是組合機(jī)床的支承部件，起著機(jī)床的基礎(chǔ)骨架作用。 除了上述主要部件之外，組合機(jī)床還有各種控制部件，主要指揮機(jī)床按順序動(dòng)作，以保證機(jī)床按規(guī)定的程序進(jìn)行工作。 無(wú)論是機(jī)械電氣或液壓電氣控制的都能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán) 。 自動(dòng)化的組合機(jī)床 ,工人只要將工件放到料斗或上料架上 ,機(jī)床即可連續(xù)不斷的進(jìn)行工作 。 加工孔的 組合機(jī)床 ,刀具 是借助鉆模板和鏜模架 來(lái) 導(dǎo)向 ,所以 能 穩(wěn)定的保證產(chǎn)品質(zhì)量 。 。 。 ，便于設(shè)計(jì)、制造和使用維護(hù)，成 本低 。 ，勞動(dòng)強(qiáng)度 低 。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)模塊化、組合化。 167。合同規(guī)定了具體的加工對(duì)象（工件）、加工內(nèi)容、加工精度、生產(chǎn)率要求、交貨日期及價(jià)格等主要的 原始數(shù)據(jù)。組 合 機(jī)床的設(shè)計(jì)步驟大致如下： 一 . 調(diào)查研究 第一章緒論 2 它為組合機(jī)床設(shè)計(jì)提供必要的大量的數(shù)據(jù)、資料，作好充分的、全面的技術(shù)準(zhǔn)備。它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的最關(guān)鍵的一步。 總體設(shè)計(jì)的具體工作是編制 “三 圖 一 卡 ”，即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(jì)算卡。 三 . 技術(shù)設(shè)計(jì) 技術(shù)設(shè)計(jì)就是根據(jù)總體設(shè)計(jì)已確定的“三 圖 一 卡 ” ，設(shè)計(jì)機(jī)床專(zhuān)用部件正式總圖。 四 . 工作設(shè)計(jì) 當(dāng)設(shè)計(jì) 通 過(guò)審核后可開(kāi)展工作設(shè)計(jì)，即繪制各個(gè)專(zhuān)用部件的施工圖樣、繪制各部件零件明細(xì)表。二是，隨著組合機(jī)床在我國(guó)機(jī)械行業(yè)的廣泛使用，工人們總結(jié)自己生產(chǎn)和使用組合機(jī)床的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)成為通用的組合機(jī)床。這種專(zhuān)能組合機(jī)床就不需要每次按具體加工對(duì)象進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，而是 通過(guò)設(shè)計(jì)為通用品種，組織成批生產(chǎn)，然后按加工零件的具體要求，配以簡(jiǎn)單的夾具和刀具，就組成加工一定對(duì)象的高效設(shè)備。動(dòng)力頭能夠?qū)崿F(xiàn)快進(jìn) —— 工進(jìn) —— 快退的工作循環(huán)。機(jī)床留有安裝夾具的位置；配上專(zhuān)用夾具及刀具，即可用于箱體、支承座等工件的加工。 2． 合適地確定機(jī)床工序集中程度。 4． 選擇恰當(dāng)?shù)慕M合機(jī)床的配置型式。 6． 設(shè)計(jì)高效率的夾具、工具、刀具及主軸箱等。 21 工藝方案的 擬定 制定組合機(jī)床工藝方案式設(shè)計(jì)組合計(jì)最重 要的步驟之一。影響機(jī)床工藝方案的主要因素有： ： 被加工零件需要在組合機(jī)床上完成的加工工序及應(yīng)保證的加工精度，是制定機(jī)床方案的主要依據(jù)。 ： 被加工零件的特點(diǎn)在很大程度上決定了機(jī)床 采取的配置型式。 必須重視工件在組合機(jī)床加工前以完成的工序以及毛坯孔的質(zhì)量。工件有無(wú) 適應(yīng)的工藝基面也是影響工藝方案制定的重要因素。屬于 大 批量生產(chǎn)，要求減少 機(jī)床的臺(tái)數(shù)，此時(shí)將工序盡量集中在一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)床上加工，以提高機(jī)床利用率。如果在組合機(jī)床上加工后，還要轉(zhuǎn)到其他機(jī)床上加工，而工件沒(méi)有預(yù)先加工出保證精度的有關(guān)定為基面，那么組合機(jī)床應(yīng)考慮為下一道工序加工出定位基面。工藝基面的選擇的正確，將能實(shí)現(xiàn)最大限度的工序集中，從而保證加工精度。這類(lèi)工件一般都有精度較高的軸承孔要加工，但這里只對(duì)軸承 孔 圓周 分布 的 四 孔進(jìn)行加工。圖 2－ 3 所示是“一面兩孔”的定位方法示意圖。 ② 有同時(shí)加工五個(gè)面的可能，既能高度集中工序，又有利于提高各 面上孔的位置精度。 ④ 還可以?shī)A緊方便，夾緊機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易使夾緊力對(duì)準(zhǔn)支承，消除夾緊力引起工件變形對(duì)加工精度的影響。 為了保證箱體零件的加工精度及技術(shù)要求，不能選擇零件上直徑太小的孔作為定位銷(xiāo)孔，因?yàn)槎ㄎ讳N(xiāo)孔 過(guò)小 ，易受力變形，甚至因裝卸工件碰撞而破壞定位。 2． 確定機(jī)床配置型式及 結(jié)構(gòu)方案： 根據(jù)被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工要求、工藝過(guò)程方案及生產(chǎn)率等，可大體上確定采取哪種基本型式的組合機(jī)床。不同配置方案對(duì)機(jī)床的復(fù)雜程度、通用化程度 、結(jié)構(gòu)工藝性、加工精度、機(jī)床重新調(diào)整可能性及經(jīng)濟(jì)性效果等等，都具有不同 程度的影響。利用多軸箱同時(shí)從兩個(gè) 方向?qū)ぜM(jìn)行加工。 鉆孔的位置精度 —— 孔與孔的相關(guān)位置尺寸精度，采用固定式導(dǎo)向能達(dá)到 177。 。由于 多 軸箱結(jié)構(gòu)和導(dǎo)向的需要，以保證必須的加工精度和工作可靠性的要求，組合機(jī)床鉆孔時(shí)對(duì)于通用的 多 軸箱；其主軸間的最小中心距為 24mm（若采用專(zhuān)用結(jié)構(gòu)則可更 小些），這樣，主軸能夠在鑄鐵上鉆直徑為￠ 10mm 以下的孔了。在一個(gè)動(dòng)力部件上配置多軸 箱加工多孔來(lái)集中工序。 二．加工工藝分析 隨著組合機(jī)床在機(jī)械加工中的廣泛使用，組合機(jī)床的工藝范圍也是日益擴(kuò)大。組合機(jī)床上鉆孔多數(shù)是采用標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆。為了提高鉆孔孔徑及位置精度，要減小導(dǎo)向 套 和鉆頭間的間隙，嚴(yán)格控制鉆頭切削刃的 跳動(dòng) ，使導(dǎo)向 套 適當(dāng)靠近被加工零件以及嚴(yán)格要求主軸與導(dǎo)向 套 之間的 同軸 度。 22 組合機(jī)床切削用量的選擇 組合機(jī)床的正常工作與合理地選用切削用量，即確定合理的切削速度和工作進(jìn)給量，有很大關(guān)系。本組合機(jī)床采用多刀加工，而且是多把鉆頭同時(shí)工作。 一． 確定工序余量 為了使加工過(guò)程順利進(jìn)行并穩(wěn)定保證加工精度，必須合理地確 定工序間的余量。 二． 選擇切削用量 確定 了在組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容后，就可以著手選取切削用量了。由于組合機(jī)床上幾把刀具同時(shí)工作，為了使機(jī)床正常工作，而達(dá)到較高的生產(chǎn)率，所 選取的切削用量比一般 通用 機(jī)床單刀加工要 低 一些。無(wú)論何時(shí) 采用 降低切削用量的方法來(lái)改善加工情況是不正確的。根據(jù)現(xiàn)有機(jī)床的使用情況來(lái)看，多軸加工組合機(jī)床一般比 通用 機(jī)床的切削用量低 30％ 左右。 （ 2） 復(fù)合刀具切削用量的選擇，應(yīng)考慮刀具的使用壽命。 （ 4） 切削用量的選擇要有利于 多 軸箱的設(shè)計(jì)。 3． 組合機(jī)床鉆削 切削用量的選擇： 根據(jù)工件材料、工作條件、技術(shù)要求進(jìn)行分析，按照經(jīng)濟(jì)地滿(mǎn)足加工要求的原則，畢 業(yè)設(shè)計(jì) 7 合理地選擇切削用量。工作時(shí)，要求所有刀具 每 分鐘進(jìn)給量相同 ，且等于動(dòng)力滑臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量。 通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐及試驗(yàn)研究成果，高速鋼鉆頭在灰鑄鐵材料上鉆孔的 軸向 切削力 F、切削扭矩 T、切削功率 P、刀具耐用度的計(jì)算公式 如下 ： （由《組合機(jī)床簡(jiǎn)明手冊(cè)》表620 組合機(jī)床切削用量計(jì)算圖中推薦的切削力、轉(zhuǎn)矩、功率公式得出） F=26D HBf ???????? 21 T= 10D HBf ???????? 22 P= DTv?9740 ???????? 23 式中： F—— 切削軸向力（牛）； 畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 D—— 鉆頭直徑（毫米）； f—— 每轉(zhuǎn) 進(jìn)給量（毫米 /轉(zhuǎn)）； T—— 切削扭矩（牛 .毫米）； P—— 切削功率（千瓦）； v—— 切削速度（米 /分） ； HB—— 布氏硬度為 217 根據(jù)箱體零件圖，要加工的部分是 4－ M10 的螺紋孔，孔的深度是 18mm，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 “普通螺紋基本尺寸（ GB/9681）” P212 李洪主編，?。? D= 根據(jù)刀具直徑和工件、刀具材料， v=(10－ 18)m/min, f=(－ )mm/r 。 2－ 3 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) “三 圖 一卡” 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)，就是針對(duì)具體的被加工零件，在選定的工藝和 結(jié)構(gòu) 方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行方案圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。 被加 工零件工序圖 被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，