【正文】 零件的精度明顯提高,表面粗糙度減小。 第3章 組合機(jī)床工藝方案及配置方式的確定 組合機(jī)床工藝方案的確定1. 箱體類零件工藝基準(zhǔn)面的選擇 箱體類零件工藝基準(zhǔn)面的選擇原則： 　1) 選擇的定位基準(zhǔn)面應(yīng)確保工件穩(wěn)定定位，定位面應(yīng)盡量大一些。 　2)定位基準(zhǔn)面的選擇應(yīng)考慮到夾緊的方便,夾具結(jié)構(gòu)簡單。4)考慮裝卸工件的方便。零件有精度高的孔系要加工，既可以采用一面兩孔的定位方法,也可以采用三個(gè)平面定位的方法。而在三面定位的定位方式下，采用的是平面定位，定位面積比較大，在裝卸工件的過程中，定位面發(fā)生的磨損相對于大面積的平面來說比較小，而且比較均勻。 綜合考慮以上因素,決定: 　三面定位中, D180N柴油機(jī)箱體零件圖上俯視圖前表面為主定位面,限制工件的三個(gè)自由度；右表面為次定位面,限制工件兩個(gè)自由度；正視圖頂平面限制工件一個(gè)自由度。 力求使夾壓部位靠近箱體的壁或筋,減少夾壓后變形。 =np : 絲錐每分鐘自行引進(jìn)量() n : 絲錐每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)() p : 絲錐螺紋螺距,p=1mm為了保證絲錐穩(wěn)定可靠地攻入工件和不干擾絲錐的自行引進(jìn),要求主軸系統(tǒng)向前進(jìn)給與絲錐的自行引進(jìn)完全同步。實(shí)際上,無論哪一種攻螺紋主軸都難于達(dá)到這一點(diǎn)。 確定組合機(jī)床工藝方案時(shí)應(yīng)注意的問題1. 攻絲工序要盡量放在最后進(jìn)行。2. 孔間中心距離的限制在確定組合機(jī)床加工工藝時(shí),要考慮可以同時(shí)加工的最小孔間中心距?，F(xiàn)在,被加工的柴油機(jī)箱體上的螺紋孔中心的間距是50mm。 1. 確定切削用量時(shí)應(yīng)注意的問題1). 切削用量的選擇應(yīng)盡可能達(dá)到合理地利用所用的刀具,充分發(fā)揮其性能。 在大批大量生產(chǎn)中,組合機(jī)床要求很高的生產(chǎn)效率,自然地切削用量就應(yīng)該大一些，本設(shè)計(jì)的組合機(jī)床就是這種情況。 組合機(jī)床配置形式的選擇組合機(jī)床有大型和小型兩種，本設(shè)計(jì)的是大型組合機(jī)床。根據(jù)被加工零件的特點(diǎn),選用臥式單工位組合機(jī)床就可以滿足零件加工的需要。第四章 三圖一卡的設(shè)計(jì) 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì),就是針對零件,在選定的工藝和結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上,進(jìn)行組合機(jī)床總體方案圖樣文件設(shè)計(jì)。 被加工零件工序圖1. 被加工零件工序圖的內(nèi)容 被加工零件工序圖是根據(jù)制訂的工藝方案,表示所設(shè)計(jì)的機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容,加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求,加工用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和本機(jī)床加工前余量的圖樣。 2). 本工序所選用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位以及夾緊方向。 4). 注明被加工零件的名稱、編號、材料、硬度以及加工部位的余量。本加工工序加工部位用粗實(shí)線表示,其余部位用細(xì)實(shí)線表示。當(dāng)本工序有特殊要求時(shí)必須注明。 加工示意圖 加工示意圖是反映零件加工的工藝方案,表示了加工零件在機(jī)床上加工過程,刀具、輔具的布置情況以及工件、夾具刀具等機(jī)床各部件間的相對位置關(guān)系,機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等。(2) 決定刀具類型、數(shù)量、結(jié)構(gòu)、尺寸： 絲錐采用長柄機(jī)用絲錐，數(shù)量12根。取主軸直徑d=15mm，驗(yàn)算如下： 由d=B 得M= （其中可查取B=） ∴ M= 又 W 則 查得45鋼的=31 ∴ 符合(4) 選擇標(biāo)準(zhǔn)的浮動卡頭、導(dǎo)向裝置、攻絲靠模裝置,并決定它們的結(jié)構(gòu)、參數(shù)及尺寸： 攻絲卡頭采用通用的大型組合機(jī)床用攻絲卡頭1T063703。(5) 標(biāo)明主軸、攻絲卡頭、夾具與工件間的聯(lián)系尺寸、配合及精度。對于機(jī)床的某些重要尺寸也應(yīng)在畫聯(lián)系尺寸圖之前的方案設(shè)計(jì)階段初步確定，如機(jī)床的裝料高度，主軸箱輪廓尺寸及夾具輪廓尺寸等。所以，總體設(shè)計(jì)更確切地說是包括夾具方案草圖在內(nèi)的設(shè)計(jì)。這里所要確定的夾具輪廓尺寸主要是指夾具底座的長寬高。對精加工機(jī)床，不應(yīng)過分追求尺寸小，一定要確保夾具具有足夠的剛性。2）.機(jī)床裝料高度H 的確定 裝料高度是指機(jī)床上工件的定位基準(zhǔn)面到地面的垂直距離。為提高通用部件及支承部件的剛度并考慮自動線設(shè)計(jì)時(shí)中間底座內(nèi)要安裝夾具輸送、冷卻排屑裝置，新頒布的組合機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)推薦裝料高度H=1060毫米，與國際標(biāo)準(zhǔn)一致。因?yàn)橹鬏S箱最低主軸必須和工件最低孔同心。對于1CC401側(cè)底座，=560mm。 ： 滑臺總高（mm）。： 主軸箱體最低面與滑臺頂面的間隙。根據(jù)主軸箱總裝配圖，=170 mm。 由加工示意圖可知，=20mm。本機(jī)床裝料高度H=。其長度方向尺寸要根據(jù)所選動力部件及其配套部件的位置關(guān)系，照顧各部件聯(lián)系尺寸的合理性來確定。同時(shí)，要考慮動力部件處于加工終了位置時(shí)，主軸箱與夾具外輪廓間應(yīng)有便于機(jī)床調(diào)整、維修的距離。初定出中間底座的長寬高尺寸后，應(yīng)優(yōu)先在通用部件標(biāo)準(zhǔn)中選用尺寸與之相近的標(biāo)準(zhǔn)中間底座以簡化設(shè)計(jì)。4）.主軸箱輪廓尺寸的確定 繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖時(shí)，著重要確定的尺寸是主軸箱的寬度B和高度H及最低主軸高度。已知b=216mm。 h—— 工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（毫米）。——最低主軸高度（毫米）。取=100mm。對于臥式機(jī)床，要保證潤滑油不致從主軸襯套處泄漏外，一般取 ＞85～140毫米。 B=216+2100=416mm。 按照通用的主軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)，最后確定主軸箱體的輪廓尺寸為BH=500500毫米。再根據(jù)主軸箱最低主軸高度位置尺寸172毫米及主軸箱輪廓尺寸長寬厚=500500570毫米畫出左主軸箱外廓。在機(jī)床長度方向上，通常動力箱后端面應(yīng)與滑臺后端面平齊安裝?；惭b在液壓滑臺上。為便于機(jī)床的調(diào)整和維修，滑座與側(cè)底座之間需加5毫米厚的調(diào)整墊。 動力部件的工作循環(huán)是指：加工時(shí)動力部件從原始位置開始運(yùn)動到加工終了位置又返回到原始位置的動作過程。 有時(shí)還有中間停止、多次往復(fù)進(jìn)給、跳躍進(jìn)給、死檔鐵停留等特殊要求，這是根據(jù)具體的加工工藝需要確定的。攻進(jìn)長度應(yīng)等于工件加工部位長度L=14 與刀具切入長度 和切出長度L2之和。設(shè)計(jì)中取=8mm。 （2） 快速退回長度等于快速引進(jìn)與工作進(jìn)給長度之和 快速引進(jìn)是指動力部件把主軸箱連同刀具從原始位置送進(jìn)到工件進(jìn)給開始位置，其長度按加工具體情況確定。(3) 動力部件總行程長度 動力部件的總行程除應(yīng)保證要求的工作循環(huán)外，還要考慮裝卸和調(diào)整刀具方便，即考慮前、后備量。后備量是指考慮刀具從接桿中或接桿連同刀具一起從主軸孔中取出所需要的軸向距離。因此，動力部件的總行程為快退行程長度與前后備量為選擇標(biāo)準(zhǔn)動力滑臺或設(shè)計(jì)專用動力部件的依據(jù)。任務(wù)書上要求完成年生產(chǎn)綱領(lǐng)5萬臺以上。理想生產(chǎn)率與全年工時(shí)總數(shù)K有關(guān)。 = =2） 實(shí)際生產(chǎn)率指所設(shè)計(jì)機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可以生產(chǎn)的零件數(shù)量。根據(jù)加工示意圖，=切入長度+攻絲長度=8+14=22mm。根據(jù)加工示意圖==304mm/min ——當(dāng)加工沉孔、止口、倒角、光整表面時(shí)，動力滑臺在死擋鐵上的停留時(shí)間，通常指刀具在加工終了時(shí)無進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)5～10轉(zhuǎn)所需時(shí)間（分）。故=0。根據(jù)機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，=280mm。采用機(jī)械動力部件取5～6米/分；液壓動力部件取3～10米/分。 ——直線移動或回轉(zhuǎn)工作臺進(jìn)行一次工位轉(zhuǎn)換的時(shí)間?！?，取=。3） 機(jī)床負(fù)荷率當(dāng)時(shí)，計(jì)算負(fù)荷率： ==。 組合機(jī)床夾具看起來和一般夾具的作用很相近,但其結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要求卻有很顯著甚至是根本的區(qū)別。 一般的機(jī)床夾具是作為機(jī)床的輔助結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的,而組合機(jī)床的夾具是組合機(jī)床的主要組成部分,其設(shè)計(jì)工作是整個(gè)組合機(jī)床設(shè)計(jì)的重要部分之一。組合機(jī)床夾具是保證加工精度的關(guān)鍵部件,其設(shè)計(jì)制造和調(diào)整都有嚴(yán)格的要求。 按結(jié)構(gòu)特點(diǎn),組合機(jī)床夾具分為單工位和多工位夾具兩大類。 組合機(jī)床夾具的總體設(shè)計(jì) (1) 認(rèn)真研究分析所要設(shè)計(jì)的夾具的原始數(shù)據(jù)和要求,被加工零件的特點(diǎn),工藝安排和加工方法,機(jī)床特點(diǎn)等。 (2) 擬訂夾具結(jié)構(gòu)方案和進(jìn)行必要的計(jì)算 根據(jù)機(jī)床設(shè)計(jì)中確定的工件定位基面、夾壓位置、加工方法等,制定夾具的總體方案。最后進(jìn)行夾壓力計(jì)算和必要的強(qiáng)度計(jì)算。 (3) 組合機(jī)床夾具的總圖和零件設(shè)計(jì) 在已確定的夾具結(jié)構(gòu)方案基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)夾具總圖和零件圖。一、定位方式的選擇 采用三面定位。該面采用了三條定位支承板，消除了工件的三個(gè)自由度，選擇的定位支承板應(yīng)盡可能狹而長，同時(shí)應(yīng)有足夠的剛度。它用3個(gè)螺釘固定在夾具體上,螺釘?shù)囊?guī)格是:M1040。 次定位面選在夾具的右部。它消除了工件的兩個(gè)自由度。 定位支承板和支承塊緊固在夾具本體的鑄造凸臺上。 考慮到工件裝卸的方便，最后一個(gè)定位面選擇在夾具體的后壁上。 支撐釘 B20x10 GB223680 材料：T8 熱處理：～，淬火60～64HRC。（2）、夾緊動力 夾緊動力可以來自于機(jī)械機(jī)構(gòu)、或者液壓缸或者氣壓缸等。氣壓夾緊的優(yōu)點(diǎn)是夾緊動作迅速，但是其體積龐大，不便于減小夾具的體積。而且液壓缸體積小，易于減小夾具的體積。（3）、攻絲時(shí)工件所受力分析 攻絲時(shí),工件在絲錐的軸向方向上所受的軸向力很小,一般的情況下可以忽略不計(jì)。（4）、必要的夾緊力計(jì)算和液壓缸的選用。 對于支承板安裝后又磨平，工件接觸表面為加工過的表面的情況，查手冊得推薦值：f=～，取f=。：加工狀態(tài)吸系數(shù)。： 刀具鈍化系數(shù)。取=。斷續(xù)切削取=：夾緊力穩(wěn)定系數(shù)。：僅在有力矩企圖使工件回轉(zhuǎn)時(shí)才應(yīng)考慮支承面接觸情況。 K=== 2. 必要的夾緊力計(jì)算 =KfW W：工件的重力。W=400N。3． 液壓缸的選用 選用了通用的T5016Ⅰ型前法蘭式液壓缸，行程30mm，缸徑D=65mm。油液工作壓力25㎏/，有效的工作壓力是20㎏/。說明選用合理。（5） 夾緊力方向及夾緊力作用點(diǎn)的確定1．夾緊力方向的確定。b— 夾緊力的方向應(yīng)與工件剛性高方向相一致c— 夾緊力的方向應(yīng)盡量與切削力和重力方向一致，有利于減小夾緊力 綜合考慮到以上各原則，確定夾緊力方向豎直向下。2)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)作用在工件剛度高的部位。4)夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形。但是，接桿并不能直接把夾緊力作用在被加工的零件上。這樣做的好處是擴(kuò)大了工件的受力面積，工件上受力均勻，提高了加工過程中工件的穩(wěn)定性，易于保證工件加工的精度要求。四 夾具本體的設(shè)計(jì) 夾具本體的設(shè)計(jì)一般要求有:1) 足夠的剛度和強(qiáng)度 2) 較輕的重量3) 安裝要穩(wěn)定4) 保證工件裝卸方便5) 工藝性要好6) 便于清理切屑和贓物7) 保證使用安全 夾具本體最常用的制造方式為鑄造。 鑄鐵為最常用的材料,它價(jià)格便宜,抗振性能好,塑性很小,再使用過程中,可以保持較高的精度。 材料為HT200。 夾具的制造多為單件生產(chǎn)，其結(jié)構(gòu)工藝性的好壞，對夾具制造的精度、生產(chǎn)周期等有著很大的影響。在設(shè)計(jì)夾具本體的過程中,考慮到的鑄造工藝性問題有:1) 注意拔模斜度一般為2~3度 2) 合理布置加強(qiáng)筋,增加夾具本體的剛度 3) 夾具本體的幾何形狀的選擇應(yīng)便于加工 4) 本體的構(gòu)形應(yīng)考慮裝配的可能性和方便性 夾具本體零件的構(gòu)造，對裝配工作的影響很大，合理選擇夾具本體的結(jié)構(gòu)形狀，會給夾具的裝配工作帶來很大的方便。 考慮到鑄造工藝性，夾具機(jī)構(gòu)的兩個(gè)支承架與夾具體分開鑄造，然后用螺釘和圓錐銷裝配起來。 夾具總圖的繪制 當(dāng)選定結(jié)構(gòu)后，即可繪制夾具總圖。（用假想的線畫出）（2） 夾具結(jié)構(gòu)的投影圖和必要的剖面圖。（4） 有關(guān)制造、使用、調(diào)整等方面的特殊條件和說明，以及聯(lián)用的圖號。 繪制總圖的程序和要求（1）、未開始動手之前，先初步考慮一下結(jié)構(gòu)的布置，按照預(yù)想的結(jié)構(gòu)大小選取幅面，以能畫下全部的總圖為原則。（3）、按照所處的加工位置，畫出零件的輪廓圖。有了工件的輪廓，就可以直觀地看出是否會發(fā)生干涉問題。（5）、 按照所考慮的夾緊方案，畫出夾緊裝置。（7）、 查看圖面是否已經(jīng)把結(jié)構(gòu)全部表明，即夾具上的每種零件都能在總圖上看得清楚，與其他零件的裝配情況也能表示明白。（9）、注出總圖上的主要尺寸和技術(shù)條件。 夾具總圖上的主要尺寸和技術(shù)條件 確定夾具總