【正文】 場調(diào)研時(shí)的主要設(shè)備是完成拖拉機(jī)傳動軸生產(chǎn)加工的銑兩端面的組合機(jī)床，由料架和兩銑削頭組成，采用臥式雙面單工位結(jié)構(gòu)，料架固定，銑削頭由雙電機(jī)滾珠絲杠驅(qū)動在軌道上移動。 根據(jù)現(xiàn)場工人介紹中心孔加工是在車床進(jìn)行的需要多次定夾緊和掉頭加工，裝夾定位不方便，并且耗時(shí)。如果要完成上述要求設(shè)計(jì)的組合機(jī)床可以是工件移動，也可以是銑頭移動。因?yàn)?，銑頭固定時(shí)，銑頭在工件的不同位置上，機(jī)床剛度變化小。液壓滑臺容易實(shí)現(xiàn)快速啟動，制動和頻繁換向，采用電液聯(lián)合的行程控制，可以實(shí)現(xiàn)滑臺的快進(jìn)，工進(jìn)，快退等動作。同時(shí)由于在鉆孔加工過程中存在快進(jìn)，工進(jìn)，快退等，料架夾緊等，采用液壓驅(qū)動較為容易實(shí)現(xiàn)。 對于齒輪杠桿夾緊機(jī)構(gòu)來說，它的工作原理是：當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動時(shí)，兩齒條同時(shí)向外或向里運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)工件的夾緊或松開。對于V型塊螺旋自動定心機(jī)構(gòu)來說，它的工作原理是：利用等螺距的左右絲杠帶動兩個(gè)滑座等速移動來夾緊或松開工件。由于A方案的V型塊是垂直布置的，導(dǎo)致了它的垂直方向的定位誤差較小，但是水平方向的定位誤差較大。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)要求的是水平方向的定位誤差較小，因而，采用B方案。為了貫徹執(zhí)行上述原則，在確定主機(jī)傳動方式的過程中，必須反復(fù)研究各種傳動方式的優(yōu)缺點(diǎn)和使用場合，通過分析對比，選出最合理的方案。只有在主機(jī)的傳動方案決定采用液壓傳動之后，液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)才會被提出來。 (2）主機(jī)的工作循環(huán)，液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動方式（移動，轉(zhuǎn)動或擺動）及其工作范圍。 (4）對液壓系統(tǒng)工作性能（如工作平穩(wěn)性，轉(zhuǎn)換精度等），工作效率，自動化程度等方面的要求。 （6）液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境和工作條件，如周圍介質(zhì)，環(huán)境溫度，濕度，塵埃情況，外界沖擊震動等。 組合機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)依據(jù) 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)是電器設(shè)備設(shè)計(jì)任務(wù)書，電氣人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)前要深入了解任務(wù)書的要求，并特別注意以下問題： （1）詳細(xì)了解機(jī)床的工作循環(huán)及其互鎖要求； （2）熟悉組合機(jī)床或自動線的各通用及專用部件的動作過程及其對電氣控制系統(tǒng)的要求； （3）了解機(jī)床及自動線中各輔助設(shè)備的工作情況； （4）對液壓系統(tǒng)要有一定的了解，同時(shí)要掌握電磁閥的性質(zhì)，有關(guān)數(shù)據(jù)及電磁鐵， 壓力繼電器等液壓元件的接通表。然后制定電氣控制方案，進(jìn)行設(shè)計(jì)。所謂“準(zhǔn)確性”是指要求每一個(gè)控制信號，只能代表一個(gè)明確的概念，不允許有一個(gè)以上的解釋。所謂主令信號的單一性是指主令信號只能在一特定的條件下，對某一特定裝置（部件）起作用。 (2)必須注意互鎖的嚴(yán)密性。因此，互鎖條件對電氣控制系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)來說關(guān)系極大。2切削用量的選擇和切削力的計(jì)算 加工工件的選取 45鋼是軸類零件的常用材料，它價(jià)格便宜經(jīng)過調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬火后表面硬度可達(dá)45～52HRC 。其中工件夾緊部分由夾緊轉(zhuǎn)動油缸變速器，帶有左右螺旋的絲杠及滑座等組成；料架橫移進(jìn)給部分由進(jìn)給油缸，滑座和滑臺體三個(gè)部分組成。料架橫移進(jìn)給部分則仿于液壓滑臺，液壓缸固定在滑座上。 夾具的設(shè)計(jì)及計(jì)算 夾具的外觀設(shè)計(jì)及尺寸確定 圖31夾具示意圖 由已知的原始數(shù)據(jù)，所加工的工件直徑在內(nèi)，則根據(jù)公式，V型塊基面到定位圓心的距離 V型塊的開口尺寸 常用V型塊的工作角度為、三種。通式 由于夾持工件的尺寸變化引起的定位誤差 雙V型塊定位時(shí)的誤差： 當(dāng)分別夾持最大直徑 和最小直徑 時(shí)： 其中 故， 取 采用左右螺旋自動定心裝置定位的夾緊行程為： 夾具夾緊力的計(jì)算工件以V型塊定位并夾緊，為防止工件在切削轉(zhuǎn)矩T（NM）的作用下打滑而轉(zhuǎn)動所需夾緊力： 為防止工件在軸向力P的作用下打滑而軸向移動所需的夾緊力為： 式中：——工件與型塊間圓周方向的摩擦系數(shù) ——工件與型塊間圓周方向的摩擦系數(shù)切削轉(zhuǎn)矩銑削 其中,——安全系數(shù)， ——V型塊開口角度， ——工件的半徑， ——摩擦系數(shù)， 則： 則 夾具的螺旋絲杠的設(shè)計(jì) （1)材料的選擇 45鋼[15]調(diào)質(zhì)處理,硬度,最大抗拉強(qiáng)度,屈服極限 ,彎曲疲勞極限，剪切疲勞極限 (2)傳動方式采用滑動螺旋傳動，并采用梯形螺紋。 其中 (3)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩 取 (4)螺母基本尺寸及壓強(qiáng) 螺母高度 取 旋合圈數(shù) 基本牙型高度 耐磨性 滿足條件。 螺桿彎曲強(qiáng)度 取 顯然，螺桿滿足條件。 （8）螺桿穩(wěn)定性 柔度 式中：u——長度系數(shù)，兩端鉸支，u=1 ——危險(xiǎn)截面的慣性半徑， ——螺桿的最大工作長度, 臨界載荷 (9)行程計(jì)算 其中 在本夾緊裝置中，由V型塊的設(shè)計(jì)尺寸與工件的基本尺寸確定單個(gè)V型塊的夾緊行 程及滑座的行程 取夾緊行程 ，則驅(qū)動它的螺桿轉(zhuǎn)角 夾具變速器的設(shè)計(jì) 變速器傳動比分配夾緊元件的驅(qū)動源為單葉片擺動油缸，擺角為270176。 4幾何尺寸計(jì)算 1)計(jì)算分度圓直徑 2）計(jì)算中心距 3）計(jì)算齒輪寬度 旋轉(zhuǎn)油缸的設(shè)計(jì)計(jì)算夾持工件的是雙V型塊自動定心左右螺旋，為防止工件在軸向滑動和在切削力的作用下轉(zhuǎn)動，所需的夾緊力為，夾具驅(qū)動轉(zhuǎn)矩為采用單葉片擺動液壓油缸，擺角為，輸出轉(zhuǎn)矩為，根據(jù)主機(jī)類型和負(fù)載工況取其排量 根據(jù)擺動油缸的力學(xué)模型簡化 M=其中， 取葉片長度估算 取油缸內(nèi)徑為60mm，則設(shè)計(jì)的單葉片擺動作用液壓油缸的基本參數(shù)：工作壓力 油缸內(nèi)徑轉(zhuǎn)軸直徑 葉片長度擺動角度 排量 4 液壓動力滑臺的設(shè)計(jì) 動力滑臺部分 滑臺運(yùn)動及參數(shù)選取采用 “快進(jìn)——工進(jìn)——快進(jìn)——停留——快退——停止” 的工作循環(huán)銑削軸徑 刀具直徑 齒數(shù) 切削深度 主軸轉(zhuǎn)速 進(jìn)給量 快進(jìn)行程 工進(jìn)行程 往復(fù)運(yùn)動加速、減速時(shí)間不希望超過，快進(jìn)、快退采用平導(dǎo)軌，靜摩檫系數(shù)為 ，動摩檫系數(shù)為 滑臺工作負(fù)載分析（1）工作負(fù)載 （2）慣性負(fù)載 （3）阻力負(fù)載 靜摩檫力 動摩檫力 液壓缸參數(shù)的確定 圖41液壓缸受力圖滑臺進(jìn)給系統(tǒng)的執(zhí)行元件的工作壓力可以按以下兩種方式選?。罕?1按載荷選擇工作壓力載荷機(jī)（KN）＜55～1010～2020～3030～50＞50工作壓力（MPa）＜～11～～33～44～5≥5 表42各種機(jī)械常用的系統(tǒng)工作壓力機(jī)械類型磨床組合機(jī)床龍門刨床拉床農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓機(jī)工作壓力（MPa）～23～52～88～1010～1820～32組合機(jī)床的動力滑臺液壓系統(tǒng)的最大負(fù)載為16800N，選取，選液壓缸為單桿式，在快進(jìn)時(shí)作差動連接 差動 時(shí)，銑削時(shí)，采用出口節(jié)流調(diào)速，故液壓缸回油路必須具有背壓。