【正文】 tivity in the volume production, must have to reduce the process period and the noncutting time, moreover causes the noncutting time and the process period superposition as far as possible, causes each attire to clamp many outside work pieces simultaneously to carry on the multiknife processing, implements the working procedure high degree of concentration, thus widely uses the aggregate machinetool and from generatrix .Key word: Aggregate machinetool, headstock, cutting第一章 組合機(jī)床設(shè)計(jì)概述第一節(jié) 組合機(jī)床及其特點(diǎn) 組合機(jī)床使用系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件和少量的專用部件組成的多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時(shí)加工的高校專用機(jī)床，其生產(chǎn)率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍，可進(jìn)行鉆、鏜、鉸、攻絲、車削、銑削等切削加工。 一般的組合機(jī)床主要有六部分通用部件及兩部分專用部件組成。組合機(jī)床的專用部件往往也是由大量的通用零件和標(biāo)準(zhǔn)件組成。立式組合機(jī)床（動(dòng)力箱垂直安裝）。復(fù)合式組合機(jī)床（動(dòng)力箱具有上述兩種以上的安裝狀態(tài)）。 由組合機(jī)床組成可以明顯地了解其特點(diǎn)，與通用機(jī)床及其它的專用機(jī)床比較，具有如下特點(diǎn)：要用于加工箱體類零件和雜件的平面和孔。因?yàn)楣ば蚣?，可多面、多軸、多刀同時(shí)自動(dòng)加工。因?yàn)楣ば蚬潭?，可選用成熟的通用部件、精密夾具合作的工作循環(huán)來保證加工精度的一致性。因?yàn)橥ㄓ没?、系列化、?biāo)準(zhǔn)化程度高，而且通用部件可組織批量生產(chǎn)。配置靈活。機(jī)床易于改裝，產(chǎn)品或工藝變化時(shí)，通用部件一般還可以重復(fù)利用。平面加工包括銑平面、锪（刮）平面、車端面；孔加工包括鉆、闊、鉸、鏜孔以及倒角、切槽、攻螺紋、锪沉孔、滾壓孔等。此外，還可以完成焊接、熱處理、自動(dòng)裝配和建材、清洗和零件分類及打印等非切削工作。組合機(jī)床最適宜加工各種大中型箱體類零件，如氣缸蓋、氣缸體、變速箱體、電機(jī)座及儀表殼等零件，也可以用來完成軸套類、輪盤類、叉架類和蓋板類零件的部分或全部工序的加工。加工有色金屬時(shí)，采用精密夾具，經(jīng)過3~4次加工，精度可以穩(wěn)定地達(dá)H6級，表面粗糙度可達(dá)。當(dāng)分別從兩面對同一軸線上的孔進(jìn)行單軸加工時(shí)，在有中間精密導(dǎo)向裝置條件下，其同軸度亦可保證在。⒋孔的位置精度孔的位置精度與夾具、機(jī)床的型式和精度有很大的關(guān)系。在多工位機(jī)床上，由于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)會(huì)回轉(zhuǎn)鼓輪存在定位誤差，則加工精度不高。㈡、平面加工在組合機(jī)床及其自動(dòng)線上常用銑削、刮削、車削（端面）和拉削等方法加工平面。當(dāng)加工大型的箱體類工件時(shí)，一般采用銑削頭固定、工件安裝在工作臺(tái)上移動(dòng)的布局型式。在加工中小型工件時(shí)，通常將銑削頭組成鼓輪式組合銑床或立式連續(xù)回轉(zhuǎn)臺(tái)式組合銑床，這類機(jī)床生產(chǎn)效率高，加工精度較低。到定位基面的距離（一般在500毫米以內(nèi)）。條件良好時(shí)，～。在確定設(shè)計(jì)組合機(jī)床前，應(yīng)該進(jìn)行具體的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。若采用普通機(jī)床加工需反復(fù)進(jìn)行，加工耗時(shí)較多，且不容易保證孔與孔間的位置精度。這樣可以保證孔與孔之間的位置精度，且加工所需的時(shí)間大大縮短。綜上所述，對于在變速箱箱體上雙面鉆孔采用組合機(jī)床，可以取得良好的經(jīng)濟(jì)性。機(jī)械驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力部件具有性能穩(wěn)定，工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。動(dòng)力部件采用鑲鋼導(dǎo)軌（英度可達(dá)HEC58~60）、滾珠絲杠、靜壓導(dǎo)軌、靜壓軸承、遲形皮帶等較新的結(jié)構(gòu)。由于提高了部件的精度和動(dòng)、靜態(tài)性能，因而使被加工的工件精度明顯提高，表面粗糙度減小。在某些中批量生產(chǎn)的企業(yè)中，如機(jī)床、閥門行業(yè)中、其關(guān)鍵工序采用組合機(jī)床。發(fā)展具有可調(diào)、快調(diào)、裝配靈活、適應(yīng)多品種加工特點(diǎn)的組合機(jī)床十分迫切。帶轉(zhuǎn)塔式主軸箱的組合機(jī)床，由于轉(zhuǎn)塔不能制造的太大，安裝的主軸箱數(shù)量有限，因此只適應(yīng)工序不多，形狀不太復(fù)雜的零件加工。一般情況下，采用先進(jìn)刀具的工時(shí)為原工時(shí)的。四、發(fā)展自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)組合機(jī)床的自動(dòng)檢測通常作為一個(gè)工位出現(xiàn)。檢查方法分為主動(dòng)檢查與被動(dòng)檢查。被動(dòng)檢查則是發(fā)現(xiàn)不合格的工件時(shí)發(fā)現(xiàn)停機(jī)信號(hào)。由于電子元件迅速發(fā)展，集成控制器、微機(jī)處理的應(yīng)用，使自動(dòng)檢測技術(shù)更加可靠。自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展可以把被加工零件的實(shí)際尺寸控制在比規(guī)定公差更小的范圍之內(nèi)。實(shí)際表明，采用分組裝配法提高產(chǎn)品的精度要比用單純提高設(shè)備精度更為經(jīng)濟(jì)。第二章 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 組合機(jī)床是用已經(jīng)系列化，標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件和少量專用部件組成的多軸，多刀，多工序，多面或多工位同時(shí)加工的高效專用機(jī)床。 設(shè)計(jì)組合機(jī)床首先要分析零件，制定工藝規(guī)程，根據(jù)所加工的工序繪制“三圖一卡”設(shè)計(jì)出本工序加工的多軸箱。第一節(jié) 組合機(jī)床的方案設(shè)計(jì)組合機(jī)床是針對被加工零件的特點(diǎn)及工藝要求，按高度集中工序的原則設(shè)計(jì)的一種高效率的專用機(jī)床。一、擬定方案階段擬定方案階段包括制定工藝方案，確定機(jī)床的配置型式機(jī)結(jié)構(gòu)方案，最后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行圖紙的設(shè)計(jì)。三、工作設(shè)計(jì)階段繪制有關(guān)圖紙，編制機(jī)床說明書。第二節(jié) 零件分析一、 氣缸體的功用和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)缸體是發(fā)動(dòng)機(jī)上的主要基礎(chǔ)零件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工精度要求高，加工工藝路線長。氣缸體的功用是：支撐發(fā)動(dòng)機(jī)上的運(yùn)動(dòng)件，并保證活塞，連桿，曲軸等各運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件的準(zhǔn)確位置缸體上加工的出氣蓋，水道，油道，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)換氣，冷卻和潤滑的需要。由此可見，以滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的功能要求，就必須使其個(gè)表面之間有非常準(zhǔn)確的相互位置精度和運(yùn)動(dòng)關(guān)系。二、 基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)粗基準(zhǔn)選擇原則，要保證主要加工表面的余量均勻及保證將來運(yùn)動(dòng)件（連桿，曲軸等）與氣缸體各表面之間具有必要的間隙。汽缸體上鑄件，有鑄造誤差，表面粗糙不平，如果直接用所選的粗基準(zhǔn)定位加工大平面（即后續(xù)工序的定位精基準(zhǔn)），即產(chǎn)生的切削力大，所需夾緊力也大，易使工件變形。所以在加工中采用面積較小距離較遠(yuǎn)的幾個(gè)凸臺(tái)作為過度基準(zhǔn)，即首先以粗基準(zhǔn)定位加工出過度基準(zhǔn)然后用過度基準(zhǔn)加工出精基準(zhǔn)來。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是：1）地面面積大，工件安裝可靠，平穩(wěn)，能簡單可靠的約束工件的六個(gè)自由度2）后續(xù)工序基本上均以一面兩孔定位，符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，減少了由于基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換帶來的加工誤差。3）由于基準(zhǔn)統(tǒng)一，可以簡化夾具的設(shè)計(jì)和制造周期，使用維修方便，成本降低，減少了工件的翻轉(zhuǎn)次數(shù)，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)線加工。2．平面加工 按照先面后孔的原則將各平面加工出來?？梢员M早暴露工件上的缺陷：粗加工中切去大部分余量后，內(nèi)應(yīng)力重新分布，使工件有較長時(shí)間充分變形，使進(jìn)精加工能得到比較穩(wěn)定的加工精度。 次要工序加工：例如螺紋孔，油孔，倒角等，在各階段中穿插進(jìn)行。這些是氣缸體加工的關(guān)鍵程序。第二節(jié) 468Q發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體加工工藝過程 468Q發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體加工工藝過程工序號(hào)工序名稱：內(nèi)容及要求定位方式設(shè)備5銑后側(cè)面四個(gè)凸臺(tái)面以主軸軸承座孔和氣缸孔為粗基準(zhǔn)銑床10粗銑頂面和底面以后側(cè)面和主軸軸承座孔為定位基準(zhǔn)銑床15精銑頂面和底面以后側(cè)面和主軸軸承座孔為定位基準(zhǔn)銑床20在底面鉆、鉸定位孔以頂面和汽缸孔為定位基準(zhǔn)鉆床25粗、精銑左右兩端面一面兩銷定位(底面和兩個(gè)定位孔)銑床30粗鏜主軸孔一面兩銷定位鏜床35粗鏜缸孔一面兩銷定位鏜床40銑前側(cè)面凸臺(tái)一面兩銷定位銑床45銑主軸軸承座端面和軸瓦固定槽一面兩銷定位銑床50擴(kuò)、鉸兩側(cè)面鑄造工藝孔一面兩銷定位雙面組合機(jī)床55鉆、鉸頂面工藝孔一面兩銷定位鉆床60鉆頂面和左右兩端面的孔一面兩銷定位鉆床65鉆、鉸頂面工藝孔一面兩銷定位鉆床70鉆頂面和左右兩端面的孔一面兩銷定位鉆床75鉆前后側(cè)面的孔一面兩銷定位雙面組合鉆床80攻頂面和左右端面的螺紋孔一面兩銷定位專用三面攻絲機(jī)85攻前后兩側(cè)面的螺紋孔一面兩銷定位攻絲機(jī)90鉆前側(cè)面的油標(biāo)尺孔一面兩銷定位鉆床95銑主軸軸承座的分開面一面兩銷定位（頂面和兩個(gè)定位孔）銑床100鉆兩端面的水平油道,在底面鉆孔與油道孔相通一面兩銷定位鉆床105鉆底面12φ6一面兩銷定位組合鉆床110鉆底面固定曲軸軸承座的十個(gè)螺栓孔一面兩銷定位鉆床115鉆潤滑支油道孔一面兩銷定位鉆床120鉆五個(gè)曲軸軸承座的斜油孔一面兩銷定位專用機(jī)床125攻底面的螺紋孔一面兩銷定位攻絲機(jī)130攻固定曲軸軸承蓋的十個(gè)螺栓孔一面兩銷定位攻絲機(jī)135精鏜4個(gè)缸孔一面兩銷定位鏜床140吹凈零件在輥道上145去毛刺,消除切削應(yīng)力,倒角,準(zhǔn)備移交檢驗(yàn)在輥道上150檢驗(yàn)155合蓋后半精鏜五個(gè)曲軸軸承孔一面兩銷定位（底面和兩個(gè)定位孔）鏜床160精鏜五個(gè)曲軸軸承孔一面兩銷定位鏜床165磨四個(gè)汽缸孔一面兩銷定位磨機(jī)170清洗并吹凈零件清洗機(jī)175清洗所有油道孔180移交前檢驗(yàn)準(zhǔn)備在輥道上185檢驗(yàn)190清洗并吹凈缸體合并第三章 繪制“三圖一卡”繪制組合機(jī)床”三圖一卡”,就是針對具體零件,在選定的工藝和結(jié)構(gòu)法案的基礎(chǔ)上,進(jìn)行組合機(jī)床總體法案圖樣文件設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)工序是第80道工序鉆兩側(cè)面的孔。二、被加工零件工序圖的內(nèi)容：被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸及本工作設(shè)計(jì)有關(guān)部位結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。本工序加工表面的尺寸,精度,表面粗糙度,形位公差等級,技術(shù)要求以及對上道工序的技術(shù)要求。三、編制被加工零件工序圖的注意事項(xiàng):本機(jī)床加工部分的位置尺寸由定位基面標(biāo)起，尤其在本機(jī)床加工，所選用的定位基面與設(shè)計(jì)基面不一致時(shí)，還必須對各孔要求的位置精度進(jìn)行分析和換算，即把不對稱公差的尺寸換算成對稱公差尺寸。對孔的加工余量要認(rèn)真分析，在鏜階梯孔時(shí)，其大直徑孔德單邊余量應(yīng)小于相鄰兩孔半徑之差，以便鏜刀能通過。對精鏜機(jī)床必須注明是否允許有刀痕，以及允許退刀痕的形狀。第二節(jié) 加工示意圖一、被加工零件示意圖的作用：加工示意圖是在工藝方案和機(jī)床總方案初步確定的基礎(chǔ)上繪制的。它是設(shè)計(jì)刀具夾具多軸箱和液壓、電氣系統(tǒng)以及選擇動(dòng)力部件。二、被加工零件示意圖的內(nèi)容：機(jī)床的加工方法、切削用量、工作循環(huán)和工作行程、工件、刀具及導(dǎo)向、托架及多軸箱之間的相對位置及其聯(lián)系尺寸、主軸結(jié)構(gòu)類型、尺寸及外伸長度。刀具、導(dǎo)向套間的配合,刀具、接桿主軸之間的連接方式及配合尺寸等。工件材料為：特種合金鑄鐵，硬度210HB。所選刀具為高速鋼鉆頭。ns== mm/min故選fm= mm/min 則v=15 mm/min(二)加工示意圖繪制過程:找出其中最深的孔，以其加工終了位置開始，依次畫出刀具、導(dǎo)向、接桿和主軸。 導(dǎo)向套離工件端面距離一般按加工孔徑的（）倍取值。 從以上確定的值基礎(chǔ)上，選取鉆頭的標(biāo)準(zhǔn)長度 根據(jù)主軸的傳動(dòng)扭矩確定主軸的內(nèi)外徑及懸長度。以下為選擇的各部件：主軸 刀具接桿四、確定動(dòng)力部件的工作循環(huán)及工作行程動(dòng)力工件的工作循環(huán)是指加工時(shí)，動(dòng)力部件從原始位置開始運(yùn)動(dòng)到加工終了位置，又返回到原位的動(dòng)作過程?？焖僖M(jìn)是指動(dòng)力部件把刀具送到工件進(jìn)給位置。 五、其它應(yīng)注意的問題加工示意圖上應(yīng)有足夠的聯(lián)系尺寸，并標(biāo)注恰當(dāng)，如主軸端部尺寸、刀具結(jié)構(gòu)尺寸、導(dǎo)向尺寸、工件至夾具的尺寸，工件本身以及加工部件的尺寸等。加工部位的示意圖，需要將工件各面的形狀和加工孔的位置用縮小比例畫出，并標(biāo)注孔號(hào)。加工示意圖是按照加工終了狀態(tài)繪制。按初步選定的主要通用部件以及確定的主用部件的總體結(jié)構(gòu)而繪制的。它為多軸箱、夾具等專用部件設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)，它可以看成是機(jī)床總體外觀簡圖。已適當(dāng)數(shù)量的視圖，用同一比例畫出主要部件的外廓形狀和相關(guān)位置，表明機(jī)床基本型式及操作位置等。標(biāo)注主要通用部件的規(guī)格代號(hào)和電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、功率及轉(zhuǎn)速，并標(biāo)出機(jī)床分組編號(hào)及組件名稱，全部組件包括機(jī)床全部通用及專用零部件。三、動(dòng)力部件的選擇動(dòng)力部件的選擇主要是確定動(dòng)力箱和動(dòng)力滑臺(tái)。 電動(dòng)機(jī)選Y100L14型。據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，裝料高度取H=895mm(二)確定中間底座尺寸中間底座的輪廓尺寸，在長寬方向應(yīng)滿足夾具的安裝需要。臥式為325mm，因此確定多軸箱尺寸，主要是確定多軸箱的寬度B和高度H及最低主軸高度h1。(四)繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖 其中長、寬方向的尺寸鏈要封閉長度方向從工件中心到夾具、多軸箱、滑臺(tái)、再由滑臺(tái)返回到滑臺(tái)前端、側(cè)底座、中間底座、工件中心 封閉：230+113+1217=1194+48+318高度方向從中心底座、夾具底座、支承塊、最低主軸高度到主軸箱、滑臺(tái)、調(diào)整墊、側(cè)底座封閉：560+275+60+40=120+250+5+560五、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖簡圖:第四章 多軸箱——右主軸箱設(shè)計(jì)