【正文】 21 年 6 月 2 目 錄 第一章 緒論 ??????? ?? ?? ??? ?? ?????? ? ???? ?? ? 4 組合機(jī)床的概論 ?????????? ?????? ?? ??? ??? ?? 4 組合機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 ??????? ?? ????????? ? ?? 4 機(jī)床設(shè)計的目的、內(nèi)容、要求 ???????? ??? ? ?? ???? ?? 5 設(shè)計的目的 ???????? ??? ?????? ? ?? ? ?????? 5 設(shè)計內(nèi)容 ????????????????? ?? ??? ? ????? 5 設(shè)計要求 ????????????????????? ? ?? ? ??? 6 機(jī)床的設(shè)計步驟 ????????????????????? ? ???? 6 調(diào)查研究 ????????????????????? ? ???? ? ? 6 擬定方案 ????????????????????? ? ???? ? ? 6 工作圖設(shè)計 ????????????????????? ? ????? 7 第二章 零件分析 零件的結(jié)構(gòu)特點及其技術(shù)要求 ????????? ??? ????? ?? 7 零件結(jié)構(gòu)特點 ???????????????????? ?????? 7 技術(shù)要求 ???????????????????? ???????? 8 零件的生產(chǎn)批量及其機(jī)床的使用 ???????? ? ?? ??? ? ???? 9 零件的生產(chǎn)批量 ???????? ??? ??????? ???? ??? 9 機(jī)床的使用條件 ????????????????????????? 9 零件工藝方案 ?? ????????????????????????? 9 生產(chǎn)工藝方案 ?????????????????????????? 9 第三章 組合機(jī)床的總體設(shè)計 ???????? ???????????? ? 10 組合機(jī)床方案的制定 ???????? ???????? ??? ??? ?? 10 制定工藝方案 ???????????? ????? ????? ???? 10 確定組合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案 ???????????????? 11 確定切削用量及選擇刀具 ???????????????? ????? 12 3 確定工序間余量 ???????????????????????? 12 選擇切削用量 ????????????????????????? 12 確定切削力、切削扭矩、切削功率 ???????????????? 12 選擇刀具結(jié)構(gòu) ????????????????????????? 13 鉆孔組合機(jī)床總設(shè)計“三圖一卡”的編制 ?????????????? 14 被加工零件工序圖 ??????????????????????? 15 加工示意圖 ?? ???????????????????????? 16 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 ???????????????????????? 19 生產(chǎn)率計算卡 ????????????????????????? 21 多軸箱的設(shè)計 ????????????????????????? 23 繪制多軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖 ?????????????????? 23 多軸箱的傳動設(shè) 計 ?????????????????????? 24 繪制傳動系統(tǒng)圖 ???????????????? ??????? 26 傳動零件的校核 ??????????????????????? 26 第四章 夾具設(shè)計 ?????? ????? ? ??? ??????? ???? 31 機(jī)床夾具的概述 ??????????????????????? 31 機(jī)床夾具的組成 ??????????????????????? 31 機(jī)床夾具的類型 ??????????????????????? 31 ??????????????????? 31 ?????? ????????????????? 32 ????????????????????????? 32 ??????????????????????? 33 夾具操作的簡要說明 ?????????????????????? 34 結(jié)論 ?????????? ????????? ???????????? ? 34 參考文獻(xiàn) ?????????? ???? ? ?????? ? ??? ? ???? 35 致謝 ?? ?????????? ???????????????? ???? 36 4 1 緒論 組 合機(jī)床的概論 組合機(jī)床是以系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件為基礎(chǔ)，配以少量的專用部件組成的專用機(jī) 床。它適宜于在大批、大量生產(chǎn)中對一種或幾種類似零件的一道或幾道工序進(jìn)行加工。組合機(jī)床廣泛應(yīng)用于大批量生產(chǎn)的行業(yè)，如；汽車、拖拉機(jī)、電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、閥門、縫紉機(jī)等制造業(yè)。至今，它已成為現(xiàn)代制 造工程（尤其是箱體零件加工）的關(guān)鍵設(shè)備之一。 現(xiàn)代制造工程從各個角度對組合機(jī)床提出了愈來愈高的要求，而組合機(jī)床也在不斷吸取新技術(shù)成果而完善和發(fā)展。過去只用于汽車工業(yè)高速化的機(jī)種（每分鐘 萬轉(zhuǎn)以上的機(jī)種），現(xiàn)在已成為必備的機(jī)械產(chǎn)品要件。以電腦輔助生產(chǎn)（ CAM）系統(tǒng)的發(fā)展帶動數(shù)控控制器的功能越來越多。同時 ，由于產(chǎn)品競爭激烈，產(chǎn)品生命周期縮短，模具的快速加工已成為縮短產(chǎn)品開發(fā)時間所必須具備的條件。 (4) 系統(tǒng)化：機(jī)床已逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)化產(chǎn)品。 (5) 復(fù)合化：產(chǎn)品外觀曲線的復(fù)雜化致使模具加工技術(shù)必須不斷升級，機(jī)床五軸加工、六軸加工已日益普及，機(jī)床加工的復(fù)合化已是不可避免的發(fā)展趨勢。機(jī)床工業(yè)與一個國家的工業(yè)競爭力、制造業(yè)發(fā)展水平緊密相關(guān)，本國的機(jī)床工業(yè)水平越高，工業(yè)和制造業(yè)競爭力越強。研究機(jī)床工業(yè)的特點，有助于我們了解機(jī)床工業(yè)的特殊規(guī)律，從而找到適合我國國情的機(jī)床工業(yè)發(fā)展之路。所以對機(jī)床的研究設(shè)計意義是極其重大的。 設(shè)計內(nèi)容 (1)運動設(shè)計 根據(jù)給定的被加工零件，確定機(jī)床的切削用量，通過分析比較擬定傳動方案和傳動系統(tǒng)圖，確定傳動副的傳動比及齒輪的齒數(shù)，并計算主軸的實際轉(zhuǎn)速與標(biāo)準(zhǔn)的相對誤差。完成裝配草圖后，要驗算傳動軸的直徑，齒輪模數(shù)否在允許范 6 圍內(nèi)。 (3)結(jié)構(gòu)設(shè)計 進(jìn)行主運動傳動軸系、變速機(jī)構(gòu)、主軸主件、箱體、潤滑與密封等的布置和機(jī)構(gòu)設(shè)計。 (4)編寫設(shè)計說明書 設(shè)計要求 評價機(jī)床性能的優(yōu)劣，主要是根據(jù)技術(shù) — 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來判定的。機(jī)床設(shè)計的技術(shù) — 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)可以從滿足性能要求、經(jīng)濟(jì)效益和人機(jī)關(guān)系等方面進(jìn)行分析。其中包括情報、預(yù)測、實驗研究成果、發(fā)展趨勢、新技術(shù)應(yīng)用以及相應(yīng)的圖紙資料等。通過對上述資料的分析研究，擬訂適當(dāng)?shù)姆桨?，以保證機(jī)床的質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，使用戶有較好的經(jīng)濟(jì)效益。每個方案包括的內(nèi)容有：工藝分析、主要技術(shù)參數(shù)、總布局、傳動系統(tǒng) 主要部件的結(jié)構(gòu)草圖 等。要盡量用先進(jìn)的工藝和創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)； （ 2） 設(shè)計必須以生產(chǎn)實踐和科學(xué)實驗為依據(jù)，凡是未經(jīng)實踐考驗的方案，必須經(jīng)過實驗證明可靠后才能用于設(shè)計； （ 3） 繼承與創(chuàng)造相結(jié)合，盡量采用先進(jìn)工藝，迅速提高生產(chǎn)力，為實現(xiàn)四個現(xiàn)代化服務(wù)。 7 工作圖設(shè)計 首先，在選定工藝方案并確定機(jī)床配置形式、結(jié)構(gòu)方案基礎(chǔ)上，進(jìn)行方案圖紙的設(shè)計。并初定出主軸箱輪廓尺寸，才能確定機(jī)床各部件間的相互關(guān)系。 然后，整理機(jī)床有關(guān)部件與主要零件的設(shè)計計算書，編制各類零件明細(xì)表，編寫機(jī)床說明書等技術(shù)文件。 2 零件分析 零件的結(jié)構(gòu)特點及其技術(shù)要求 零件 分析 設(shè)計中所給定的閥腔是普通油閥中的閥腔，從零件圖上分析，大體作用為：通過閥腔 做為油的分油岔口，將液壓油輸送到閥體，其中φ 100mm 的內(nèi)孔與閥體結(jié)合，φ 100mm 的內(nèi)孔有φ 110mm 的凹槽 ，用于墊密封膠圈，閥腔底部孔φ 65mm 外圓有寬 73mm 深 的凹槽與閥座配合，用于墊密封橡膠圈，保證密封性，防止漏油。該零件的結(jié)構(gòu)要求合理，符合工藝要求。φ 100H8mm 孔、φ 65mm 孔、φ 76mm 孔通過銑削加工可以達(dá)到所需技術(shù)要求，與φ 76mm 孔端面有平行度要求，加工精度要求較高。分布，其徑向設(shè)計基準(zhǔn)為φ 110H11mm 孔的軸線，軸向設(shè)計基準(zhǔn)是φ 100mmH8 孔外圓的左端面， 2φ 20mm 孔分布于φ 100mmH8 孔兩側(cè)，加工要求在閥腔的對稱中心線上。 零件的材料為 QT45010，力學(xué)性能σ b≤ 450，硬度： 160～ 210HBS，基本組織碳素體，能承受沖擊、振動。 9 . 零件的生產(chǎn)批量及其機(jī)床的使用 零件的生產(chǎn)批量 本次課題要求，零件的生產(chǎn)批量以年產(chǎn) 15萬件計。所以，在制定工藝方案時，必須計算分析被加工零件圖，并深入現(xiàn)場了解零件的形狀、大小、材料、硬度、剛度，加工部位的結(jié)構(gòu)特點加工精度，表面粗糙度，以及定位，夾緊方法，工藝過程，所采用的刀具及切削用量，生產(chǎn)率要求，現(xiàn)場所采用的環(huán)境和條件等等。 根據(jù)被加工被零件的零件圖，加工 10 個頂面 M12螺紋孔的工藝過程。 加工 10 個 M12 孔。 一次性加工孔，孔徑為 Φ ,然后攻絲 M12。 在保證加工精度的情況下，提高生產(chǎn)效率減輕工人勞動量，而工件也是大批量生產(chǎn)，夾具的具體設(shè)計見裝配圖。 (1)被加工零件的加工精度 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，是制造機(jī)床 方案的主要依據(jù)。為了加工出表面粗糙度為 的孔。 (2) 被加工零件的特點 這主要指零件的材料、硬度加工部位的結(jié)構(gòu)形狀，工件剛度定位基準(zhǔn)面的特點， 它們對機(jī)床工藝方案制度有著重要的影響。采用多孔同步加工，零件的剛度足夠，工件受力不大，振動，及發(fā)熱變形對工件影響可以不計。對大型工件采用單工位機(jī)床加工較適宜，而中小型零件則多采用多工位機(jī)床加工?？椎姆植挤秶欠侵本€形狀，工件比較長，只能一次鉆完，多軸箱體積較大，因而適合選擇立式單工位鉆床。按設(shè)計要求生產(chǎn)綱領(lǐng)為年生產(chǎn)量為 2萬件，從工件外形及輪廓尺寸，為了減少加工時間，采用多軸頭，為了減少機(jī)床臺數(shù)，此工序盡量在一臺機(jī)床上完成，以提高利用率。在根據(jù)使用戶實際情況來選擇 什么樣的組合機(jī)床。 確定切削用量及選擇刀具 確定工序間余量 為使加工過程順利進(jìn)行并穩(wěn)定的保證加工精度，必須合理地確定工序余量。但 箱 體頂面上10M12mm 的螺紋孔為最后一道工序，不會影響到其他工序的加工， M12 的底孔為￠ ，孔徑較小，因此可以一次性鉆孔到位，然后攻絲。因為所設(shè)計的組合機(jī)床為多軸同步加工在大多數(shù)情況下，所選切削用量，根據(jù)經(jīng)驗比一般通用機(jī)床單刀加工要低 30%左右．多軸主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，工作時，要求所有刀具的每分鐘進(jìn)給量相同，且等于動力滑臺的每分鐘進(jìn)給量（ mm/min）應(yīng)是適合有刀具的平均值。以滿足不同 直徑的加需要，即： n1 f2=? = ni按照經(jīng)濟(jì)地選擇滿足加工要求的原則，采用查表的方法查得：鉆頭直徑 D=, QT45010 HB160～2進(jìn)給量 f=、切削速度 v=16m/min. 確定切削力、切削扭矩、切削功率 根據(jù)選定的切