【正文】 齒輪的確定及動力計算 49 主軸形式和直徑、齒輪模數(shù)的確定 49 多軸箱所需動力計算 50 多軸箱的傳動設計 50 對多軸箱傳動系統(tǒng)的一般要求 50 擬定多軸箱傳動系統(tǒng)的基本方法 51 多軸箱坐標計算、繪制坐標檢查圖 55 選擇加工基準坐標系 XOY，計算主軸驅動軸坐標 55 計算傳動軸坐標 56 繪制坐標檢測圖 56 繪制多軸箱總圖及零件圖 57 多軸箱總圖設計 57 多軸箱零件圖設計 58 8 結 論 59 致 謝 60 參考文獻 61 9 1 緒 論 本次設計 的課題是氣缸蓋零件 雙面粗鏜組合機床設計。改變了以往繁瑣的加工工藝過程，大大的節(jié)約了加工時間，提高了勞動生產(chǎn)率，從而使產(chǎn)品的合格率上升，增加產(chǎn)量，適應市場競爭的需要，提高經(jīng)濟效益。夾具部分的設計，首先，在完成對組合機床的總體設計并繪制出 “ 三圖一卡”的基礎上，繪制夾具設計的裝配圖；夾具設計是組合機床設計中重要部分，夾具設計的合理與否，直接影響到被加工零件的加工精度等參數(shù)。 整個設計過程是艱辛的，在設計過程中必須考慮各個方面的問題。 首先，要有豐富的實踐經(jīng)驗 。因此，在設計工作開始前，指導老師特地帶我們到蘭州手扶拖拉機廠 、 蘭州機床廠進行了實地參觀考察，與企業(yè)工程技術人員共同討論，積累了一些寶貴的實踐經(jīng)驗。整個設計過程不僅涉及到以前所學的知識，還涉及到一些新的概念，這就要求我們一邊溫習以前的知識，一邊還要學習新的知識，可以說，整個設計過程是我們不斷復習和學習的過程。 在設計過程中，由于組合機床大部分是由標準零件構成的，另外一些非標準件盡量適應工廠的生產(chǎn)條件，使加工和維修方便，大大減少了設計工作量。組合機床一般采用多軸 、 多刀 、 多工序 、 多面或多工位同時加工的方法，生產(chǎn)效率比通用機床高幾倍至幾十倍。因此，組合機床兼有低成本和高效率的優(yōu)點，在大批 、 10 大量生產(chǎn)中得到廣泛應用，并可用來組成自動生產(chǎn)線。加工時，工件一般不旋轉，由刀具的旋轉運動和刀具與工件的相對進給運動來實現(xiàn)鉆孔 、 擴孔 、 鉸孔 、 鏜孔 、 銑削端面 、 切削平面 、 切削內外螺紋以及加工圓和端面等。在專用機床中某些部件因重復使用 ，逐步發(fā)展成為通用部件，因而產(chǎn)生了組合機床。 組合機床的設計，目前基本上有兩種方式：其一，是根據(jù)具體加工對象的特征進行專門設計，這是當前最普遍的做法。這種組合機床不需要每次按具體加工對象進行專門設計和 生產(chǎn)，而是設計成通用品種，組織成批生產(chǎn)，然后按被加工零件的具體需要，配以簡單的夾具及刀具，即可組成加工一定對象的高效率設備。 組合機床未來的發(fā)展將更多的采用調速電動機和滾珠絲杠等傳動，以簡化結構 、 縮短生產(chǎn)節(jié)拍；采用數(shù)字控制系統(tǒng)和主軸箱 、 夾具自動更換系統(tǒng)，以提高工藝可調性；以及納入柔性制造系統(tǒng)等。缸蓋必須保證這些裝置保持正確的相對位置，并且能夠協(xié)調的工作。 技術要求 敦煌 —12 型 195 柴油機 氣缸蓋 零件的技術要求如下： (1) 未注明鑄造圓角的半徑為 3～ 5mm； (2) 鑄造斜度不大于 2176。 〈 2〉 在 4 個∮ 18 和 2 個∮ 17D 孔內氣孔直徑不大于 2mm,深度不大于 1mm,每個孔內數(shù)量多于 2 個。 (9) 燃燒室表面，氣門座錐面，噴油器安裝孔∮ ∮ 25D6 及其座面均不允許有氣 1 孔及縮松； (10) 水孔位置偏移不大于 。倒角至螺紋外徑； (13) 去尖角毛刺； (14) 成品需經(jīng)水壓試驗，在 5 ㎏ /C ㎡ 壓力歷時 2分鐘不允許有滲漏現(xiàn)象； (15) 氣缸蓋不加工表面涂防銹底漆； (16) 材料允許增加合金元素：銅 — 1%， 鉻 — %； (17) 燃燒室 鋃塊壓入氣缸蓋后，鑲塊底平面應高出缸蓋底平面 0— 。 （ 2）制造零件所用的坯料或型材的形狀 ,尺寸和精度。 （ 4）零件制造精度 ,包括尺寸公差 ,形位公差以及零件圖上所指定的要求。 （ 6）特殊限制條件 ,如 :工廠設備和用具條件。 工藝 規(guī)程設計 1. 確定毛坯的制造形式 零件材料為 HT20— 40。由于零件年產(chǎn)量為 3000 件，已達到大批量生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸較大，故可采用鑄造。 2. 基面選擇 基面 的選擇是工藝規(guī)程設計中得重要工作之一。否則就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。因此選后面為主要定位基面，以限制3 個 自由度；再用兩個支承釘定位左面的臺階，以限制 2 個自由度；再用一個定位塊定位底面， 消除 1 個自由度，達到完全定位。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。工藝路線的制定一般需要兩個方面的工作：一是根據(jù)生產(chǎn)綱領確定加工工序和工藝內容，依據(jù)工序的集中和分散程度來劃分工藝；二是選擇工藝基準，即主要選擇定位基準和檢驗基準。除此之外，還應盡量考慮經(jīng)濟精度以便使生產(chǎn)成本 盡量下降。這里的主要問題是，所選擇零件表面的加工方案，必須能穩(wěn)定而可靠地保證零件達到圖紙要求，并在生產(chǎn)率和加工成本方面是最經(jīng)濟合理的。如：淬火鋼用磨削的方法加工；而有色金屬則磨削困難，一般用金剛鏜或精密車削的方法進行精加工。在小批量生產(chǎn)中可采用通用機床。應該充分利用現(xiàn)有設備，挖掘企業(yè)潛力，發(fā)揮工人群眾的積極性和創(chuàng)造性。 此外，選擇加工方法還應該考慮一些其他因素，例如，工件的形狀和質量以及加工方法所能達到的表面物理機械性能等。劃分工序時有兩個不同的原則，即工序的集中和工序的分散。最大限度的集中是在一個工序內完成工件所有表面的加工。工序分散可以是所需要的設備和工藝裝備結構簡單、調整容易、操作簡單，但專用性強。例如在單件小批生產(chǎn)中，一般采用通用設備和工藝裝備，盡可能在一臺機床上完成較多的表面加工，尤其是對重型零件的加工，為減少裝夾和往返搬運的次數(shù)，多采用工序集中的原則。在成批生產(chǎn)中，盡可能采用效率高的通用機床（如六角機床）和專用機床，使工序集中。 根據(jù)上述原則，作為精基準的表面應安排在工藝過程開始時加工。要求高的主要表面的精加工一般安排在最后進行，這樣可避免已加工表面在運輸過程中碰傷，有利于保證加工精度。 4 6. 制定工藝路線 該箱體零件材料為 HT250，金屬模機器造型，切削加工之前進行時效處理，以消除鑄件內 應力。選用三面組合臥式鏜床 ； 工序 070： 精鏜左﹑前﹑后面各孔并倒角。選用 Z535 立式鉆床； 工序 100：鉆底面各孔并倒角。選用 Z535 立式鉆床； 工序 120：鉆左面各孔并倒角。選用 Z535 立式鉆床； 工序 140：鉆后面各孔并倒角。選用割槽機； 工序 160：頂﹑底﹑前面螺孔攻絲。選用三面攻絲機； 工序 180：檢驗； 工序 190：終檢； 工序 200：入庫。 5 ? ? baaaab tRTZ ?? ?????? 2? ? baaaab tRTZ ?? ??????6 機械加工余量，工序尺寸和毛坯尺寸的確定 “ 柴油機氣缸蓋”零件材料為 HT250，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可采用金屬模機器造型鑄造毛坯。從毛坯到成品的整個工藝過程中所需要切除的全部金屬層稱為總余量。用計算法可確定出最合理 的加工余量，既節(jié)省金屬，又保證了加工質量。 （ 2）查表法 工廠中廣泛應用這種方法，表格是以工廠的生產(chǎn)實踐和試驗研究所積累的數(shù)據(jù)為基礎，并結合具體加工情況加以修正后制定的，如《金屬機械加工工藝人員手冊》。為保證不出廢品，余量往往偏大。手工造型（木模），根據(jù)鑄鐵件機械加工余量等級選擇 JB284580，選定加工余量等級為 8 級，頂面和側面的加工余量為 。 毛坯長 198mm。 6． 3 主要孔洞加工的工序尺寸及加工余量 本工件需要加工的孔主要是集中在上平面的孔以及上下平面的通孔。要求達到孔徑精度為 IT8，表面粗糙度 Ra為 。小批量生產(chǎn)，不需要過于復雜的機械設備，僅用最常見的通用機床和刀具，就可以達到目的。在每一類機床中，又按工藝范圍、布局型式和結構性能分為若干組，每一組又分為若干個系列。 按照機床的工作精度，可分為普通精度機床、精密機床和高精度機床。 按照機床主要器官的數(shù)目，可分為單軸、多軸、單刀、多刀機床等。 立式銑床 X53K 主要技術參數(shù)如下 X53K 主要技術參數(shù)工作臺面尺寸 400 1600mm 主軸馬達 11KW 主軸孔錐度 7： 24主軸轉速 18 級； 301500rpm 工作臺轉速種數(shù) :18 級電氣設備總容量 : 隨 機 附 件１．銑床心軸 ５．扳手工具２．端銑刀心軸 ６．機油油槍３．端銑刀心軸扳手 ７．地腳螺絲４．銑床拉緊螺絲 ８．機床墊鐵說明：該機床適合于使用各種棒形銑刀 ,圓形銑刀 ,角度銑刀來銑削平面、斜面、溝槽等。適合模具特殊鋼加工、礦山設備、產(chǎn)業(yè)設備等重型大型機械加工。切削深度 ap=3mm。分 2次加工完成，工步一切削深度為 1mm，工步二切削深度為 1mm，均為精銑，ap=2mm。 確定進給量 f： 選定機床為 X53K，選用銑刀為鑲齒面銑刀，通過查表得 f=2mm/r 參考有關手冊，確定 V=2mm/s，即 120mm/min 1 0 0 0 v 1 0 0 0 1 2 0n s 1 7 0 ( r /m in )d w 3 . 1 4 2 2 5? ?? ? ?? 上平面精銑 工件材料：灰鑄鐵 HT250 加工要求：銑缸蓋上平面，達到 IT8 經(jīng)濟精度 機床：立式銑床 X53K 11 刀具：采用高速鋼鑲齒套式面銑刀（ GB112985） 刀具型號規(guī)格同上 量具：游標卡尺，檢驗樣塊 毛坯被粗加工后下平面加工余量剩下 2mm，后續(xù)有磨削工序安排，因此本工序需要的切 削量為 。 7． 4 工序三： 兩側面銑削 加工條件： 工件材料：灰鑄鐵 HT250 加工要求：銑缸蓋兩側面，達到 IT10 經(jīng)濟精度 機床：立式銑床 X53K 刀具：采用高速鋼鑲齒套式面銑刀（ GB112985） 刀具型號規(guī)格同上。 工序 四 ：磨上平面 工件材料：灰鑄鐵 HT250 加工要求：磨缸蓋上平面，達到 IT7 經(jīng)濟精度 機床：立軸平面磨床 M7232B 刀具：砂輪（外徑 x 寬 x 內徑） =300x40x75 量具： 游標卡尺 工序六：鉆鉸上平面的孔 工件材料：灰鑄鐵 HT250 加工要求 ：鉆鉸 2 Φ 18mm 孔 鉆孔：Φ 15mm， ap=80mm 機床：立式鉆床 Z5125A 刀具：直柄麻花鉆Φ 15mm（ GB613785） 鉆通孔Φ 16mm，直徑留 2mm 鉸孔的加工余量 加工要求 ： 鉆鉸 Φ 孔 鉆孔： Φ 4mm， ap=9mm 機床：立式鉆床 Z5125A 刀具：直柄麻花鉆Φ 4mm（ GB613785） 鉆盲孔 Φ 4mm， 深度為 6， 直徑留 鉸孔的加工余量 加工要求 ： 鉆鉸 2 Φ 16mm 孔 鉆孔：Φ 15mm， ap=80mm 機床：立式鉆床 Z5125A 刀具：直柄麻花鉆Φ 15mm（ GB613785） 量具：游標卡尺 鉆通孔Φ 15mm，直徑