【正文】 孔與基面相垂直的工件。一般來說，臥式機(jī)床多用于加工孔中心線與定位 基準(zhǔn)面平行，又需要由一面或是幾面同時加工的箱體 。但由于生產(chǎn)率要求很高，就不得不采用多工位的方案，使裝卸時間和機(jī)動時間相重合。 （ 2）機(jī)床生產(chǎn)率的影響 機(jī)床要求的生產(chǎn)率對機(jī)床配置形式結(jié)構(gòu)方案有很大影響，它是決定采單工位機(jī) 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 床，多工位機(jī)床或自動線，還是按中小批生產(chǎn)所需組合機(jī)床的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計的重要因素。因此，在最后決定機(jī)床配置形式結(jié)構(gòu)方案時，必須注意下面一些問題。他們對機(jī)床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，通用化程度，結(jié)構(gòu)工藝性能，重新調(diào)整的可能性以及經(jīng)濟(jì)效果，還有維修 操作是否方便等，都具有不同的影響。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 機(jī)床配置形式概述 機(jī)床的配置形式通常根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，加工要求，生產(chǎn)率和工藝過程方案等就可以確定。 令 PE = h ,按圖 1 計算的直線段長度為 L = 2 22rh? = 2 ? = 兩者之差Δ L = L′ L = – = ,符合零件圖紙的要求。 橢圓方程： 222(1 )xR ?? + 222(1 )yR ??=1 圓的方程： 2x + 2y = 2r 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 聯(lián)立解之得 4 個交點(diǎn) ,其中第一象限的交點(diǎn) I 的坐標(biāo)值為 1y =12?? 2 2 2(1 ) Rr? ??? （ 7） 1x = 22ry? (8) 由 ? ?? 變換為 ? ?? ,工件倒圓直徑的基本尺寸 d = ,半徑基本尺寸 r = ,將 R =65mm , λ = 718 2 , r = (7) 和 (8) 得 1y = , 1x = 近似直線段的長度 L′ = 2 1x = 2 179。 一個橢圓曲線與圓有 4 個交點(diǎn) ,相鄰兩點(diǎn)在 x 方向上的距離為近似直線段的長度。 3z 分度圓直徑 3D = 130mm。 將 E 點(diǎn) θ = 90176。 。由零件簡圖 1 的方頭邊長 ? = 177。 圖 13 D3 的設(shè)計計算 圖 所示的 E 點(diǎn)與 F 點(diǎn)的 y 坐標(biāo)值之差為計算直線度誤差的初始值。設(shè)計適當(dāng)?shù)男行禽?3Z 的分度圓半徑 ,可以控制用橢圓曲線代替直線所引起的直線度誤差 ,滿足加工一般方頭的精度要求。同理可以證明 ,和 a 點(diǎn)對稱于中心 O 點(diǎn)的另一刀尖的運(yùn)動軌跡也是一個橢圓。證明如下 :設(shè)齒輪 3Z 的分度圓半徑為 OA =R , O 點(diǎn)為齒輪 3Z 的分度圓中心 ,刀尖在分度圓內(nèi)定點(diǎn) a 處 ,且 Oa/ OA = λ 。 工件加工原理 車方機(jī)床由車頭行星輪系機(jī)構(gòu)產(chǎn)生刀尖的橢圓曲線軌跡。 ① 零件材料為 45 號鋼，零件工作中受力不很大，可以 在車削之后做淬火處理，以提高起剛度強(qiáng)度，延長使用壽命。機(jī)床工作時 ,裝兩把車刀的車頭主軸由單獨(dú)電機(jī)驅(qū)動作回轉(zhuǎn)主運(yùn)動 ,同時車頭由側(cè)底座上的液壓滑臺帶動作進(jìn)給運(yùn)動。 選擇典型工件進(jìn)行分析： 如圖 11 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 圖 11 加工 拖拉機(jī)操縱軸 方頭 (見圖 11) ，原工序?yàn)樵谝鸭庸ち?? ?? 外圓后 ,用銑床銑削方頭 ,由于需要分度轉(zhuǎn)位 ,輔助工時較長。 工件是機(jī)床的工作對象，是機(jī)床總體方案設(shè)計的依據(jù)。如果確定零件可以利用組合機(jī)床加工，那么，為使加工過程順利進(jìn)行并達(dá)到要求的生產(chǎn)率，必須在掌握大量的零件加工工藝資料基礎(chǔ)上，全面考慮影響制定零件丁藝方案、機(jī)床配置型式、結(jié)構(gòu)方案的各種因素反應(yīng)注意的問題。 此次畢業(yè)設(shè)計所設(shè)計的機(jī)床為一臺專用組合機(jī)床， 組合機(jī)床是針對被加工零件的特點(diǎn)及工藝要求，按高度集中工序原則設(shè)計的一種高效率專用機(jī)床。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 機(jī)床總體布局設(shè)計的一般步驟是，首先根據(jù)工藝分析分配機(jī)床部件的運(yùn)動，選擇傳動形式和支承形式；然后安排操作部位，并擬定在布局上改善機(jī)床性能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的措施。 （ 4）經(jīng)濟(jì)效果好，如節(jié)省材料、減少機(jī)床占地面積等。 （ 2）保證機(jī)床具有與所要求的加工精度相適應(yīng)的剛度和抗振性。 機(jī)床的總體布局 機(jī)床的總體布局是指確定機(jī)床的組成部件，以及各個部件和操縱、控制機(jī)構(gòu)在整臺機(jī)床中的配置。對于不同類型的機(jī)床，擬定總體方案的側(cè)重點(diǎn)也是不同的。最后，繪制機(jī)床的總聯(lián)系尺寸圖，以表達(dá)所采用的總體布局，規(guī)定聯(lián)系尺寸，并確定主要技術(shù)參數(shù)。 （ 2）工藝分析 包括確定機(jī)床上的工藝方法、運(yùn)動等。因此，在擬定總體方案的過程中，必須綜合地考慮，使所定方案技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效果好。即在調(diào)查和分析的基礎(chǔ)上，提出所設(shè)計機(jī)床的工藝方法、運(yùn)動和布局、傳動和控制、 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 結(jié)構(gòu)和性能等的初步方案。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 設(shè)計任務(wù) 設(shè)計任務(wù)：臥式單工位雙面車方組合機(jī)車 工件名稱：小型拖拉機(jī)操縱軸 生產(chǎn)批量：中批生產(chǎn) 材料： 45 鋼 產(chǎn)品圖如下 機(jī)床總體設(shè)計的依據(jù) 概述 機(jī)床設(shè)計，是設(shè)計人員根據(jù)使用部門的要求和制造部門的可能，運(yùn)用有關(guān)的科學(xué)技術(shù)知識，所進(jìn)行的創(chuàng)造性勞動。 設(shè)計時還應(yīng)該注意使機(jī)床體積小，重量輕，占地面積小，外形美觀以及注意防止環(huán)境污染，如減少噪音，防止漏油等等。 (5）操作安全方便和工作可靠。 （ 3）生產(chǎn)率。大致 包括以下內(nèi)容：機(jī)床可完成的工序種類，加工零件的類型、材料和尺寸范圍，毛坯的種類等。 車方 機(jī)床 只是眾多機(jī)床類型中的一種，其設(shè)計也應(yīng)符合一般機(jī)床的設(shè)計準(zhǔn)則，即 ： （ 1）工藝可行性。一次裝夾 ,一個工步完成了 4 個平面的切削 。 在機(jī)床中間底座上裝有固定夾具 ,用于安裝工件。它專門用于加工一種工件或一種工件的 一定工序，機(jī)床的輔助部件部分地實(shí)現(xiàn) 了自動化，大大的提高了生產(chǎn)率。 我們的設(shè)計題目是：臥式單工位雙面車方組合機(jī)床。通過畢業(yè)設(shè)計使學(xué)生獲得綜合訓(xùn)練，有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力，鞏固和提高所學(xué)知識，全面提高畢業(yè)生的素質(zhì)，使之能較快的適合工程實(shí)踐，對培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際工作能力具有十分重要的作用。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 單工位雙面臥式車方組合機(jī)床的整體設(shè)計 前 言 為期四年的大學(xué)生活即將結(jié)束，最后一項(xiàng)重要任務(wù)就是畢業(yè)設(shè)計。 畢業(yè)設(shè)計是工科專業(yè)學(xué)校教學(xué)計劃的一個重要組成部分，是教學(xué)環(huán)節(jié)的繼續(xù)深化和檢驗(yàn)，其實(shí)踐性和綜合性是其它教學(xué)環(huán)節(jié)所不能代替的。 通過這一環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，提高了以下能力： 綜合運(yùn)用所學(xué)知識和技能，獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力； 綜合運(yùn)用基本技能 ，包括繪圖、計算機(jī)應(yīng)用、翻譯、查閱及閱讀文獻(xiàn)等等的能力； 調(diào)動實(shí)驗(yàn)研究的積極性，技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和組織協(xié)作工作的能力，學(xué)習(xí)撰寫科技論文和技術(shù)報告，正確運(yùn)用國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)語言闡述理論和技術(shù)問題的能力； 學(xué)會收集加工各種信息的能力，以及獲取新知識的能力； 培養(yǎng)創(chuàng)新意識和嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)作風(fēng)。我們知道，組合機(jī)床是用按系列化標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的通用部件和按被加工零件的形狀及加工工藝要求設(shè)計的專用部件組成的專用機(jī)床。 而 車方機(jī)床，就是用曲率半徑很大的橢圓短半軸曲線代替直線切削 方形 工件 。機(jī)床工作時 ,裝兩把車刀的車頭主軸由單獨(dú)電機(jī)驅(qū)動作回轉(zhuǎn)主運(yùn)動 , 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 同時車頭由側(cè)底座上的液壓滑臺帶動作進(jìn)給運(yùn)動。 與一般銑削相比，減少了工件的二次裝夾和調(diào)整分度 的 時間，提高了生產(chǎn)率，減輕了勞動強(qiáng)度 ，降低了 生產(chǎn)成本。指機(jī)床適應(yīng)不同生產(chǎn)的需要。 （ 2）加工精度和表面粗糙度。 （ 4）自動化程度。 （ 6）效率，使用期限和成本等等。 在設(shè)計過程中，遇到了很多困難和問題，一方面我們自己 不斷查閱相關(guān)資料盡力去解決，同時，還得到了許多老師的大力支持，他們有問必答，講解耐心詳細(xì)，誨人不倦， 在此表示衷心的感謝。而機(jī)床設(shè)計的第一步，就是整體方案的確定。 總體方案是部件和零件的設(shè)計依據(jù)，對整個機(jī) 床設(shè)計的影響較大。確定機(jī)床的總體方案，包括下列內(nèi)容： （ 1）調(diào)查研究 包括調(diào)查和分析工件、了解使用要求和制造條件、調(diào)查研究現(xiàn)有同類型機(jī)床等。 （ 3）機(jī)床總體布局 一般包括：分配運(yùn)動、選擇傳動形式和支承形式、安排手柄等操作件的位置、擬定從布局上改善機(jī)床性能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的措施等。 另 外，當(dāng)機(jī)床的傳動和控制較復(fù)雜時，須擬定機(jī)床傳動系統(tǒng)的草圖。通用機(jī)床的工藝比較定型，一般是側(cè)重于機(jī)床的系列化工作、對現(xiàn)有同類型機(jī)床的調(diào)查分析以及新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。 合理的總體布局的基本要求是： （ 1）保證工藝方法所要求的工件和刀具的相對位置和相對運(yùn)動。 （ 3）便于操作、調(diào)整、 修理機(jī)床；便于輸送、裝卸工件、排除切屑。 （ 5）造型美觀。上述步驟之間有著密切聯(lián)系，必要時可互相穿插或并進(jìn)。設(shè)計組合機(jī)床前，首先應(yīng)根據(jù)組合機(jī)床完成工藝的一些限制及組合機(jī)床 各種工藝方法能達(dá)到的加工精度，表面粗糙度及技術(shù)要求、解決零件是否可以利用組合機(jī)床加工以及采用組合機(jī)床加工是否合理的問題。經(jīng)過分析比較，以確定零件在組合機(jī)床上合理可行的加工方法 (包括安排工序及工藝流程，確定工序中的工步數(shù)，選擇加工的定位基難及夾壓方案等 )、確定工序 (或工步 )間加工余量、選擇合適的切削用量、相應(yīng)的刀具 結(jié)構(gòu)、確定機(jī)床配置型式等等，這些便是組合機(jī)床方案制定的主要內(nèi)容。因此，必須明確工件的特點(diǎn)和加工要求，諸如：被加工面的尺寸精度、相互位置精度、表面光潔度以及對生產(chǎn)率的要求等。改為專用臥式組合機(jī)床車削方頭 ,在機(jī)床中間底座上裝有固定夾具 ,用于安裝工件。一次裝夾 ,一個工步完成了 4 個平面的切削 ,提高了生產(chǎn)效率。 ② 此生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，應(yīng)盡量提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，采用專用機(jī)床生產(chǎn) 比較合理 。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 圖 12 車方原理見圖 12 ,齒輪 3Z 與 4Z 的傳動比為 1∶ 2 ,當(dāng)?shù)都獍惭b在比齒輪 3Z 的分度圓小的圓周上時 ,則刀尖的運(yùn)動軌跡為橢圓。當(dāng) 3Z 的分度圓在 4Z 上作純滾動時 ,圓心 O點(diǎn)運(yùn)動到 O′ ,齒輪上 a點(diǎn)運(yùn)動至 a′點(diǎn) ( 坐標(biāo)為 x,y) ,而 Oa = O′ a′ ,由圖 2 可知 : x = Pb + ca′ = PO′ cosθ + O′ a′ cosθ = Rcosθ +Oa cosθ = Rcosθ +λ Rcosθ = R (1 +λ ) cosθ （ 1) y = O′ b O′ c = PO′ sinθ O′ a′ sinθ = Rsinθ Oasinθ =Rsinθ λ Rsinθ = R (1 λ ) sinθ (2) 由式 (1) 得 2COS? = 222 R (1 + ) X ? 由式 (2) 得 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 2sin? = 222 R (1 ) Y ? 則 2X / 2R (1 +λ ) 2 + 2y / 2R (1 λ ) 2 = 2COS? + 2sin? = 1 (3) 式 (3) 為橢圓方程 ,所以 a 點(diǎn)的運(yùn)動軌跡為橢圓。若 λ 接近于 1 時 ,橢圓短半徑處曲率半徑很大 ,接近于直線。 行星輪計算及 原理誤差分析 車方機(jī)床的車頭行星輪系如圖 13 所示。根據(jù)工件精度要求 ,給出初始直線度公差 。 線度公差值 ,我們可以計算出圖 2 中 E點(diǎn)和 F點(diǎn)的坐標(biāo)在 E點(diǎn)，零 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 件的直線度誤差大到最大值則： Ey =2 ? 2= 在 F點(diǎn)，零件的直線度誤