【正文】 根據(jù)組合機(jī)床的配置形式，可將其分為具有固定夾具的單工位組合機(jī)床，具有移動(dòng)夾具的多工位組合機(jī)床和轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床三類。 按照夾具和工件的運(yùn)輸方式不同，多工位組合機(jī)床 可分為移動(dòng)工作臺式，回轉(zhuǎn)工作臺式，中央立拄式和鼓輪式四種。 1． 3． 4 組合機(jī)床的特點(diǎn) 組合機(jī)床具有下列優(yōu)點(diǎn) : 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第 3 頁 共 29 頁 第一，組合機(jī)床的通用部件和通用零件是經(jīng)過精心設(shè)計(jì)和長期生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)的，因 此工作穩(wěn)定可靠 ； 第二，設(shè)計(jì)時(shí)，對于通用零、部件主要是選用，不必重新設(shè)計(jì)，所以設(shè)計(jì)周期短； 第三，組合機(jī)床的通用零、部件是成批生產(chǎn)的，并且可以預(yù)先制造出來。 第二章 零件的工藝分析 第 4 頁 共 29 頁 第二章 零件的工藝分析 零件的功用 變速器換檔桿殼 是殼體零件， 是裝在變速器上的一個(gè)重要零件。該零件的主要功用是用于保護(hù)換檔桿部分的零件在工作中不受灰塵，溫度等的影響，使其能夠及時(shí)，準(zhǔn)確的換檔，從而保證變速器的正常工作。在殼 體上既有精度較高的孔系和平面需要加工，也有許多精度較低的用于緊固零部件的孔需加工。由零件圖可知，為了保證該零件與其他部件裝配時(shí)的精度要求，因而對殼體零件的加工提出了相應(yīng)的一系列技術(shù)要求，主要包括 保證用于安裝的縱長孔與橫短孔的回轉(zhuǎn)精度，縱長孔與橫短孔的相互位置精度以及該零件的正常工作條件。代入公式得： N = 40000 臺 /年（ 1+3%）（ 1+%） = 4326 件 /年 根據(jù)換檔桿殼的重量知該零件為輕型零件 ,生產(chǎn)類型為大批 量 生 產(chǎn) 。這一牌號的灰口鑄鐵具有：優(yōu)良的鑄造 性能 ； 良好的吸震性 ； 較低的缺口敏感性 ； 良好的切削加工性 ； 生產(chǎn)方便 ； 成品率高 ；成本低等特點(diǎn)。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，所有待加工的孔徑均小于 30 mm，因此，毛坯上無須鑄出預(yù)加工孔，因此采用可兩箱造型。分模兩箱造型操作簡便，應(yīng)用廣泛，適用于生產(chǎn)形狀較為復(fù)雜的鑄件。 分模面 圖 31 分型面 圖 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第 7 頁 共 29 頁 3. 3 制定工藝路線 制定工藝路線的依據(jù) 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，工藝路線的制定應(yīng)當(dāng)使零件上的各尺寸精度，位置精度，表面粗糙度各項(xiàng)技術(shù)要求均能得到保證。采用組合機(jī)床應(yīng)盡量將能夠集中在一起的工序集中在一臺機(jī)床上進(jìn)行加工，力求減少機(jī)床的臺數(shù)，提高組合機(jī)床的利用率，充分顯示組合機(jī)床的優(yōu)越性。 加工順序按：先粗后精，先主后次，先基準(zhǔn)后其它，先面后孔的原則進(jìn)行。定位基準(zhǔn)選擇的正確與否，不僅影響到零件的尺寸精度合互相位置精度，而且對零件各表面間的加工順序也有很大的影響。這類零件一般都有精度高的孔要加工，又常常要在幾次安裝下進(jìn)行。 “一面二孔”的定位方法特點(diǎn) ： ① “一面二孔”的定位方法能簡單的消除工件的六個(gè)自由度，使工件獲得穩(wěn)定的固定位置； ② “一面二孔”的定位方法，有同時(shí)加工五個(gè)面的可能，既能高度集中加工工序，又有利于保證各面上孔的位置精度； ③ “一面二孔”的定位方法，可以作為從粗加工到精加工的基準(zhǔn)，使整個(gè)工藝過程實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一； ④ “一面二孔”的定位方法使夾緊方便，夾緊機(jī)構(gòu)簡單，容易使夾緊力對準(zhǔn)支承，消除夾緊力引起工件變形對加工精度的影響； 第三章 零件的加工工藝規(guī)程的制度 第 8 頁 共 29 頁 對于變速器換檔桿殼這一零件， 本工序采用“一面兩孔”的定位方式，即 該零件的精基準(zhǔn)是 122 96mm 平面 及該平面上 的兩孔， 如圖示 。在已知生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批量的指導(dǎo)思想下，既要獲得高的生產(chǎn)效率，又要保證零件所必須的技術(shù)要求。為了減小工件的安裝次數(shù)，提高生產(chǎn)率，保證加工面之間的相互位置精度要求。所需加工的兩個(gè)平面在一臺機(jī)床上，一個(gè)工序內(nèi)加工成功。在機(jī)械加工中，加工孔的方法有鉆孔，擴(kuò)孔，鏜孔，拉孔和磨孔等，根據(jù)加工零件的工藝特點(diǎn)確定各加工孔的方法為： 4￠ 孔，加工方法：鉆 — 鉸 6M8孔，加工方法：鉆 — 鉸 縱長孔￠ 20D9 為主的同軸孔系，加工方法：鉆 — 擴(kuò) — 鉸 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第 9 頁 共 29 頁 橫短孔￠ 20D9 為主的同軸孔系，加工方法：鉆 — 擴(kuò) — 鉸 其余 各孔的加工方案為：組合鉆 在這次設(shè)計(jì)中，我設(shè)計(jì)的是縱長孔（￠ 20D9 為主的同軸孔系）加工的組合機(jī)床。 60 鉆，擴(kuò)，鉸孔等 4 個(gè)工步，①鉆￠ 19 孔 ②鉆￠ 孔 ③鉸￠ 20D9 孔 ④擴(kuò)￠ 21，￠ 24H11 孔（注①②③分別調(diào)頭加工） 70 鉆￠ 19孔等六個(gè)工步，①鉆￠ 19 孔 ②擴(kuò)￠ 孔 ③鉸￠ 20D9 孔 ④鉆￠ 31孔 ⑤擴(kuò)￠ 孔，孔底 160176。 ② 鉸 2￠ 孔 60 縱長孔鉆，擴(kuò)， 鉸孔 二 工步 ①鉆￠ 19 孔 擴(kuò)￠ 孔（右） 鉆￠ 19孔 擴(kuò)￠ 擴(kuò)￠ 21，￠ 24H11孔（左） ②鉸￠ 20D9 孔 （雙邊） 70 橫短孔鉆，擴(kuò)，鉸孔二工步 ①鉆￠ 19 孔 擴(kuò)￠ 孔 擴(kuò)￠ 21，￠ 24H11 孔（右） 鉆￠ 19 孔，￠ 孔 孔底 160176。即把工序集中成若干工序，每個(gè)工序中包括盡可能多的工步，由于方案二采用的是組合機(jī)床，因而具有以下特點(diǎn)： ① 將每道工序中的多道工步縮減到最低限度，從而提高生產(chǎn)率； ② 減少了設(shè)備數(shù)目，從而減少了操作人員和生產(chǎn)占地面積； ③ 減少了工件的安裝次數(shù)，不僅有利于提高生產(chǎn)率，又因在一次裝夾下加工許多表面，從而易于保證這些加工面的相互位置精度要求。 3） 刀具選擇 : 方案二加工時(shí) 采用的是復(fù)合刀具。減少實(shí)際生產(chǎn)占地面積，減輕 工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少工件的安裝誤差。本設(shè)計(jì)采用查表法和經(jīng)驗(yàn)法相結(jié)合 選取加工余量。工序尺寸及其公差的確定與工第三章 零件的加工工藝規(guī)程的制度 第 12 頁 共 29 頁 序加工余量的大小，工序尺寸的標(biāo)注以及定位基準(zhǔn)的 選擇和變換有著密切的聯(lián)系。 3. 5 工藝裝備的選擇 一 ．機(jī)床設(shè)備的選擇 機(jī)床的選擇，既要保證加工質(zhì)量，又要經(jīng)濟(jì)合理。組合機(jī)床是按系列化，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)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(jì)的專用部件組成的專用機(jī)床。 三 . 刀具的選擇 一般采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必須時(shí)可采用各種高生產(chǎn) 率的復(fù)合刀具及其它一些專用刀具。 四 . 量具的選擇 量具的精度必須與加工精度相適應(yīng)。 3. 6 切削用量和時(shí)間定額的選擇 60 工序：加工縱長孔（兩工位） 加工條件：工件材料 HT150，時(shí)效 加工要求：第一工位 —— 左邊鉆￠ 19 mm，￠ mm，￠ 21mm，￠ 24H11mm 的階梯孔 右邊鉆￠ 19 mm孔，并擴(kuò)至￠ mm 第二工位 —— 左邊鉸￠ 20D9mm 孔，孔深 44 mm 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第 13 頁 共 29 頁 右邊鉸￠ 20D9mm 孔，孔深 25 mm，并保證兩孔同軸度為￠ 刀具：高速鋼四階錐柄復(fù)合鉆刀，鉆擴(kuò)復(fù)合刀具，高速鋼鉸刀共四把 刀具材料： W18Cr4V 切削用量的選擇 第一工位：左邊 —— 切削深度，單邊余量 Z1= 19/2= Z2= （ )/2= Z3= （ )/2= Z4= （ 2421)/2= 切削速度 ,查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)表》 27,可知 v=20 m/min 主軸轉(zhuǎn)速 n = 1000v/π d = 1000 20/ 24= 256 r/min 進(jìn)給量 ,查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)表》 27,可知 f= mm/r 每分鐘進(jìn)給量 fv =f n= 265= 106 mm/min 右邊 —— 切削深度，單邊余量 Z1= 19/2= Z2= （ )/2= 切削速度 ,查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)表》 27,可知 v=18 m/min 主軸轉(zhuǎn)速 n = 1000v/π d = 1000 18/ = 290 r/min 進(jìn)給量 ,查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)表》 27,可知 f= mm/r 每分鐘進(jìn)給量 fv =f n= 290 = 87 mm/min 第二共位：左邊 —— 切削深度，單邊余量 Z = （ ） /2= mm 切削速度 ,查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)表》 214,可知 v=6 m/min 主軸轉(zhuǎn)速 n = 1000v/ π d 第三章 零件的加工工藝規(guī)程的制度 第 14 頁 共 29 頁 = 1000 6/ 20= r/min 進(jìn)給量 ,查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)表》 214,可知 f= mm/r 每分鐘進(jìn)給量 fv =f n= = 105 mm/min 右邊 —— 切削深度，單邊余量 Z1= ()/2= 切削速度 ,查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)表》 214,可知 v=5 m/min 主軸轉(zhuǎn)速 n = 1000v/ π d = 1000 5/ 20= r/min 進(jìn)給量 ,查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)表》 214,可知 f= 每分鐘進(jìn)給量 fv =f n= = 88 mm/min 時(shí)間定額的確定 第一工 位 :左邊 : L1 切入長度 =10 mm； L2切出長度 =15mm； L3 加工長度 =88 mm fv =106 mm/min t 機(jī) =（ L1+L2+L3） /fv = （ 10+15+88） /106= min 右邊 : L1切入長度 =10 mm； L2切出長度 =15mm； L3加工長度 =50 mm fv = 87 mm/min t 機(jī) =（ L1+L2+L3） / fv = （ 10+15+50） /87= 第二工 位 :左邊 : L1切入長度 =10 mm； L2切出長度 =15mm； L3加工長度 =44 mm fv = 105 mm/min t 機(jī) =（ L1+L2+L3） / fv = （ 10+15+44） /105= min 右邊 : L1切入長度 =10 mm； L2切出長度 =15mm； L3加工長度 =25 mm fv = 88mm/min t 機(jī) =（ L1+L2+L3） / fv = （ 10+15+25） /88= 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第 15 頁 共 29 頁 第四章 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 概述 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)主要是通過工件分析等掌握機(jī)床設(shè)計(jì)依據(jù)，畫出詳細(xì)的加工零件工序圖；通過工藝分析，畫出加工示意圖；然后進(jìn)行總體布局，畫出機(jī)床尺 寸聯(lián)系圖。零件加工工藝方案將決定組合機(jī)床的加工質(zhì)量，生產(chǎn)率，總體布局和夾具結(jié)構(gòu)等。 2）確定組合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案。但還要考慮下列因素的影響：加工精度的影響；工件結(jié)構(gòu)狀況的影響