【正文】 27 鉆套高度 H，排屑間隙 h ........................................................................................ 28 鉆套標(biāo)記 .................................................................................................................. 28 襯套 ................................................................................................................................... 29 10 夾具體設(shè)計(jì) ............................................................................................................................. 30 夾具體設(shè)計(jì)的基本要求 ................................................................................................. 30 夾具體毛坯結(jié)構(gòu)的選擇 ................................................................................................. 30 夾具體的排屑結(jié)構(gòu) ......................................................................................................... 30 夾具體的吊裝裝置的設(shè)計(jì) ............................................................................................. 30 結(jié) 論 ............................................................................................................................................. 32 參 考 文 獻(xiàn) ................................................................................................................................. 33 致 謝 ............................................................................................................................................. 34 附 錄 ............................................................................................................................................. 35 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 1 1 前言 幾年的大學(xué)生活就要結(jié)束了，我們即將走上工作崗位。而且，在機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造工藝學(xué)等課程的學(xué)習(xí)中都進(jìn)行了課程設(shè)計(jì)。我們還做過大量的實(shí)驗(yàn)。在這些堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)下，為了綜合各科知識(shí)，達(dá)到熟練應(yīng)用，我們有必要在這最后一學(xué)期進(jìn)行一次更高難度的設(shè)計(jì)工作。 我這次設(shè)計(jì)的課題是 臥式雙面十軸鉆組合機(jī)床設(shè)計(jì) ，我希望通過這次設(shè)計(jì)，使我能清楚的了解組合機(jī)床及組合機(jī)床的設(shè)計(jì)過程。 組合機(jī)床是隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，由萬(wàn)能機(jī)床和專用機(jī)床發(fā)展而來(lái)的。原有的萬(wàn)能機(jī)床和專用機(jī)床由于自身?xiàng)l件的限制以遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)要求。 當(dāng)然，組合機(jī)床也有自身的缺點(diǎn)如改裝是勞動(dòng)量較大，且有一部分零件不能重復(fù)利用，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 本次設(shè)計(jì)包括：選擇合理的定位方案、定位基準(zhǔn)、定位誤差的分析計(jì)算、工序公差的計(jì)算、定位銷高度的計(jì)算、定位元件材料及機(jī)械性能的選用、對(duì)刀或引導(dǎo)方式的確定、 鉆套類型的選擇、 鉆套高度和鉆套與工件之間的距離的計(jì)算、鉆 模的鉆孔精度的計(jì)算 、 活動(dòng)鉆模板的設(shè)計(jì) 、夾緊裝置的設(shè)計(jì)、夾緊力的作用點(diǎn)和方向、夾緊力的分析和計(jì)算、鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力的原動(dòng)力的計(jì)算、夾緊元件及傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)、確定夾具其他組成部分的結(jié)構(gòu)形式、確定夾具體的形式和夾具的總體結(jié)構(gòu)、 夾具體毛坯結(jié)構(gòu)的選擇、夾具體的排屑結(jié)構(gòu)、夾具體結(jié)構(gòu)尺寸的確定、夾具體的吊裝裝置的設(shè)計(jì) 等。 由于本人所學(xué)知識(shí)有限，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，對(duì)組合機(jī)床的了解還很膚淺，在此次設(shè)計(jì)中不免會(huì)遇到許多問題和困難，希望指導(dǎo)老師能給予悉心輔導(dǎo)和耐心幫助，使我能從老師那里學(xué)到更 多的書本上所沒有的知識(shí)，對(duì)組合機(jī)床有更深入的了解，對(duì)所學(xué)專業(yè)有更充分的認(rèn)識(shí)，并能以優(yōu)異的成績(jī)順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。其作用是正確確定工件與刀具之間的相對(duì)位置，并將工件牢固地夾緊。 機(jī)床夾具的分類 機(jī)床夾具的種類和形式很多，可以按照不同的方法進(jìn)行分類 .若根據(jù)夾具的使用特點(diǎn)來(lái)劃分 ,則有通用夾 具、專用夾具、組合夾具、通用可調(diào)整夾具和組成夾具等。 若按夾具夾緊動(dòng)力源的不同來(lái)劃分，則有手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動(dòng)夾具、電磁夾具和真空夾具等。 (2)夾緊裝置 夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢、保證工件在定位 是所占據(jù)的位置、在加工過程中不應(yīng)受外力 (切削力、重力、慣性力等 )作用而產(chǎn)生位移 ,同時(shí)可減輕或防止振動(dòng)。 (3)對(duì)刀、引導(dǎo)裝置 對(duì)刀、引導(dǎo)裝置的作用是確定刀具進(jìn)行加工 .常用的對(duì)刀、引導(dǎo)元件對(duì)刀塊、鉆套等 . (4)夾具體 夾具體是用于連接夾具上所有的元件和裝置 ,使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件 ,它還用來(lái)與機(jī)床的有關(guān)部位連接 ,以確定夾具在機(jī)床上的位置 . 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 3 加工工件 工件的用途 該工件為汽車后制動(dòng)室左 .右支架。 工件簡(jiǎn)圖見圖 31。 由機(jī)械工程材料手冊(cè)查得 硬度為 HBS179。 工件的工藝分析 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 4 該工件的主要加工面為兩個(gè)端面。右端面上要鉆1個(gè)φ 孔， 2 個(gè)φ 18 個(gè)孔。定位元件包括支承釘、支承板、形塊、定位銷等。在夾具裝夾時(shí)，定位基準(zhǔn)即是工件上直接與夾具上的定位元件相接觸點(diǎn)、線、面。因此，選擇合理的定位基準(zhǔn)，對(duì)工件的加工及夾具的結(jié)構(gòu)都是非常重要的。（ 2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則：即在加工過程中，盡可能采用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。（ 4）互為基準(zhǔn)原則：即為了使加工面間有教高的位置精度，又為了使其加工余量小而均勻，可采用反復(fù)加工、互為基準(zhǔn)的原則。 B：粗基準(zhǔn)的選擇：（ 1）為了保證加工表面與非加工表面之間的位置要求，應(yīng)選非加工面作為粗基準(zhǔn)。（ 3）粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，在同一尺寸方向上（即同一自由度方向上），通常只允許用一次。 工件主要加工面為兩個(gè)端面。只要保證了 A,B 表面與孔軸線的位置度，就可以加工出滿足要求的孔。因?yàn)?A 面、 D 面需加工，因此，夾緊裝置不宜放在 A 面、 D 面兩位置上，以免鉆加工時(shí)，刀具的懸伸量過大，對(duì)加工精度產(chǎn)生不必要的影響。這種定位方式可以完全限制工件的自由度，保證定位準(zhǔn)確。 依據(jù)工件加工時(shí)的六點(diǎn)定位基本原理及以上定位方案及定位基準(zhǔn)的分析可知：為加工A面、 D 面上 的孔系，為保證其工藝要求必須嚴(yán)格限制 X? 、 Y? 、 Z? 、 X? 、 Y? 、 Z? 。這樣工件的六個(gè)自由度就完全限制了。 由 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，以機(jī)床有關(guān)的加工誤差 見式 ()。 為了給加工中其他誤差因素能占有更大一些比例。 定位誤差是指用夾具裝夾加工工件時(shí)，由于定位不準(zhǔn)確引起工件某加工精度參數(shù)（尺寸、位置）的誤差，稱為該加工精度參數(shù)的定位誤差。 一孔一平面作定位基準(zhǔn)時(shí)的定位誤差有任意邊接觸的定位誤差和固定邊接觸的定位誤差。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 6 圖 41 工件的定位簡(jiǎn)圖 定位誤差的分析計(jì)算 經(jīng)分析可知：定位誤差是由于精基準(zhǔn)平面 E 和 B 內(nèi)孔面引起的，與粗基準(zhǔn)工件結(jié)構(gòu)外形無(wú)關(guān)。 孔的極限尺寸 ? ?? ?? 。 由一面一定心軸誤差任意邊接觸的計(jì)算公式見式 ()。 所以： ??WD =+ = 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 7 定位誤差分析見圖 42。在 X軸上的工序公差 Δ = mm。工件的定位誤差見圖 43。所以，選用臥式雙面鉆組合機(jī)床。結(jié)合本工序得內(nèi)容、加工步驟，以及便于裝卸，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，該組合機(jī)床選用三工位的機(jī)床形式，并設(shè)置了單獨(dú)的夾具和裝卸工位。 多工位組合機(jī)床的 定義 多工位組合機(jī)床是根據(jù)工件加工需要，以大量通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件通過工作臺(tái)回轉(zhuǎn)將裝在工作臺(tái)上的工件送至各工位或主軸箱的回轉(zhuǎn)多次對(duì)工件進(jìn)行加工的一種高效的專用機(jī)床。 組合機(jī)床是隨著生產(chǎn)的發(fā)展，有萬(wàn)能機(jī)床和專用機(jī)床發(fā)展來(lái)的。但隨著生產(chǎn)的發(fā)展，很多企業(yè)的產(chǎn)品產(chǎn)量越來(lái)越大，精度越來(lái)越高，如汽車、拖 拉機(jī)行業(yè)的氣缸體、氣缸蓋、變速箱、后橋等零件，采用萬(wàn)能機(jī)床加工就不能很好的滿足要求。專用機(jī)床的制造就是為了解決這個(gè)矛盾。但專用機(jī)床的最大弱點(diǎn)就是加工工件稍 有一點(diǎn)變動(dòng)，它就用不上了需要另造新的機(jī)床，不能適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)技術(shù)迅速發(fā)展、產(chǎn)品經(jīng)常革新的需要，而且這種機(jī)床設(shè)計(jì)制造周期長(zhǎng)，造價(jià)也高。為此，將機(jī)床上帶動(dòng)刀具對(duì)工件產(chǎn)生切削運(yùn)動(dòng)的部分以及床身、立柱、工作臺(tái)等設(shè)計(jì)制造成通用的獨(dú)立部件，徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 9 稱為“通用部件”。 (1)組合機(jī)床是有大量的通用零、 部件組成，故有重新改裝的優(yōu)越性，其通用零、部件可多次重復(fù)利用。 (3)因?yàn)楣ば蚬潭ǎ蛇x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故精密度穩(wěn)定。 (5)自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低，配置靈活等。 組合機(jī)床的設(shè)計(jì)步驟 (1)調(diào)查研究 ：主要對(duì)加工零件圖樣進(jìn)行分析，對(duì)組合機(jī)床使用和制造單位進(jìn)行深入細(xì)致的了解，查閱、搜集和分析國(guó)內(nèi)外有關(guān)資料以取的可靠的設(shè)計(jì)依據(jù)，通過調(diào)查研究位組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)提供必要的大量的數(shù)據(jù)、資料，做好充分的、全面的技術(shù)準(zhǔn)備?？傮w方案的擬定式設(shè)計(jì)組合機(jī)床的最關(guān)鍵的一步。多工位立式組合鉆床的總體設(shè)計(jì)，組合機(jī)床設(shè)計(jì)主要是“三圖一卡”的繪制，即工序圖、加工示意圖、組合機(jī)床聯(lián)系尺寸圖及編制生產(chǎn)率計(jì)算卡，有關(guān)內(nèi)容可參考組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)部分，在次不再作詳細(xì)的介紹。 (4)技術(shù)設(shè)計(jì)：在技術(shù)設(shè)計(jì)通過后進(jìn)行工作設(shè)計(jì)，即繪制幾個(gè)專用部件的施工圖樣、編制各部件零件明細(xì)表。這與組合機(jī)床的正常工作有很大關(guān)系。 計(jì)算最佳切削用量的工作比較復(fù)雜，要想從理論上來(lái)確定和理適于多刀加工的切削用量，現(xiàn)在還沒有簡(jiǎn)便可靠的方法。 由于 13? 的兩個(gè)孔之間中心距有精度要求為 82 ? ，所以先鉆 3? mm 的孔來(lái)滿足定位要求，再在 3? 孔的基礎(chǔ)上鉆 13? 的孔。 根據(jù)表 可 查出 ： 鉆 3? 的孔時(shí)， f? ～ 。 鉆 13? 的孔時(shí)， f? ～ 。 由于孔深和孔徑之比見式 () olK d? 式 () 式中 l —— 為孔深 毫米 od —— 為孔徑 毫米 當(dāng)鉆 3? 的空時(shí) , 19 7 .62 .5olK d? ? ?, 1 ? 39。 鉆 13? ， ? ， 18? 的孔，機(jī)床用 maxF 分別為 3430N， 4120N， 4900N。39。 39。f f f遠(yuǎn) 小 于 及 ，故所選 f 可用。 表 61 組合機(jī)床左軸箱的切削用量選擇 表 62 組合機(jī)床右軸箱的切削用量選擇 工序內(nèi)容 v(m/min) f(mm/r) 1 鉆φ 15 2 鉆φ 15 3 鉆φ 18的孔 15 4 鉆φ 18的孔 15 5 鉆φ 18的孔 15 6 鉆φ 18的孔 15 切削力的計(jì)算 由機(jī)械加工工藝手冊(cè) 可知 鉆孔切削力的計(jì)算公式見式 ()： F = FFzyF o FC d f K ( N ) 式 () 式中 FC ﹑ FK —— 切削力各項(xiàng)系數(shù) 600FC ? , FK? FZ ﹑ Fy —— 切削力各項(xiàng)指數(shù) ? , ? f —— 切削用量 F—— 切削力 切削轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式見式 () M = MMZ yM o MC d f K ( N ㎜ F —— 切削力 N od —— 鉆頭直徑 mm 左軸箱切削力的計(jì)算 13?鉆 的 孔 切 削 力為 :F 1 ? ? ? ? 0 .76 0 0 1 2 .2 0 .1 5 1 .1? ? ? ? ?