【正文】 與作用點： ................................... 8 案的確定 .................................................... 9 .............................................. 9 武漢理工大學畢業(yè)論文 （設計） 第 頁 VIII ......................................................... 9 .................................................... 9 .................................... 9 ： ......................................... 10 .......................................................... 10 ................................................... 10 ........................................... 10 ..................................................... 12 ............................................................ 12 ................................................................ 12 ............................................. 13 、齒輪的確定及動力運算 ........................................... 14 ...................................................... 16 、對多軸箱傳動系統的一般要求 ..................................... 16 、擬定多軸箱傳動的基本方法 ....................................... 16 系統的設計計算： ............................................. 18 ............................................................ 19 .............................................................. 24 .................................................................... 25 ................................................................ 25 武漢理工大學畢業(yè)論文 （設計） 第 頁 IX 摘要 應用組合機床加工大批量零件，快捷高效，生產效率高 ,是機械加工的發(fā)展方向。 組合機床的設計主要分為組合機床工藝方 案的制定 ，總體設計，夾具設計，多軸箱的設計?？傮w設計 開始繪制 設計 圖紙 ，有 被加工零件工序圖，加工示意圖，機床尺寸聯系圖。多軸箱的設計則選用了較多通用部件， 闡述了 動力計算， 齒輪 和 軸的確定及校核 ， 在此過程中 投入了大量的運算。 在組合機床這類專用機床中，回轉式多工位組合機床和自動線占有很重要的地位。 組合機床的廣泛使用避免了采用并列的雙工位或設置雙線的，即對決定自動線節(jié)拍的，工序時間最長的加工工序要通過并聯兩個相同的加工工位，如果限制工序較多時要通過采用兩條相同的自動線來平衡自動線系統的加工節(jié)拍。 （ 2）組合機床的發(fā)展促進了我國工業(yè)的自動化程度的日益完善，同時帶來技術和裝備上的革新。 （ 4）組合機床上的標準零件和通用部件占全部機床零件總量的 70%80%，設計周期短，易于改裝和維修。 國內外研究現狀 我國組合機床自動線技術也取得了長足進步，自動線在加工精度、生產效率、利用率、柔性化和綜合自動化等方面的巨大進步，標志著組合機床自動線技術發(fā)展達到的高水平。另外， 在國外，近十年來，許多汽車制造廠商都在推行并行政策，并有不少組合機床制造廠與汽車廠密切合作應用這一方法來加速專用裝備的設計制造。 本論文的主要內容 武漢理工大學畢業(yè)論文 （設計） 第 頁 2 本次 任務是設 計 擴“萬向節(jié)滑動叉” Φ 43mm 及Φ 55mm 兩孔 組合機床 。 該文從工藝方案擬定， 組合機床總體設計， 組合機床夾具 設計，多軸箱設計 四個方面對組合機床的設計作了詳細的闡述。工藝方案制定的正確與否，將決定機床能否達到“重量輕 、體積小、結構簡單、使用方便、效率高、質量好”的要求。 萬向節(jié)滑動叉的工藝技術分析 零件技術參數 萬向節(jié)滑動叉的零件圖如圖 11所示： 圖 21 主要技術參數如下： 外圓 ： Ф 60及 Ф 62 的外圓粗糙度為 Rz200，沒有跳動等形位公差要求。 螺紋孔 ： 武漢理工大學畢業(yè)論文 （設計） 第 頁 3 M8 ,它與 Ф 39 孔的同軸度為 ， 對稱度為 。 207～ 241HBS R3 本次設計的任 務為擴 Ф 43 及 Ф 55， 其中 Ф 43 孔的表面粗糙度為 Rz50,位置度公差為上偏差 +，下偏差為 0。 定位分析、基準選取及制定工藝路線 選擇工藝基面和夾壓部位是制定工藝方案的極其重要問題。 選擇工藝基面的原則有：（ a）應當盡量選用設計基面作為在組合機床上加工用的定位基面。（ c）選擇基面時要保證在一次安裝下，能對盡可能多的面進行加工。（ e）選擇定位基面應考慮夾緊方便，夾具結構簡單。 由于本道工序 的前一道工序已經粗車了 Ф 60 及 Ф 62外圓， 因而可以選取它們作為定位基面，但 Ф 60 外圓長度太短，不具備夾壓穩(wěn)固的條件，不能作為定位基面， 而 Ф 62 外圓長度就足夠夾壓了。當采用 V形塊定位時，對工件定位園的公差應有要求，同時 V形塊的角度亦應做的大一些，一般為90176。 ，以提高定位精度。 加工 中間孔除繞中心軸線的轉動自由度不需要限制外，其余五個自由度都需被限制。 萬向節(jié)滑動叉的中間孔徑為 Ф 41，從 Ф 41加工到 Ф 43 單邊加工余量只有 1mm，完全可以 一次擴完。 組合機床切削用量的選擇 組合機床的正常工作與合理地選用切削用量有很大關系。 《組合機床設計》表 213 是用高速鋼擴孔鉆加工時的切削 用量。 當用硬質合金擴孔鉆加工鑄鐵 件時 速度 v=30～ 45 米 /分。 在確定切削用量時應注意如下幾個問題：（ 1） 要盡可能達到合理的利用所有刀具，充分發(fā)揮其性能。 組合機床配置型式的選擇 組合機床有大型和小型兩種，大型組合機床主要有單工位組合機床和多工位組合機床兩大類。 另外在立式機床加工時，切削易落入下導向，影響機床加工精度，并加速導向的磨損，于是采用臥式單面組合機床 。動力箱及多軸箱放置在液壓滑臺上隨液壓滑臺一起滑動。這些圖紙包括：被加工零件工序圖，加工 示意圖，生產率計算卡片 ，機床聯系尺寸圖等。其主要內容包括如下： 被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本機床設計有關部位結構形狀和尺寸。 本工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技術要求以及上道工序的技術要求。 擴 Ф 43 及 Ф 55 孔的工序圖如下： 武漢理工大學畢業(yè)論文 （設計） 第 頁 5 圖 31 繪制被加工零件工序圖的注意事項 1）本工序加工部位的位置尺寸應與定位基準直接發(fā)生關系。 3）當本工序有特殊要求時必須注明。是表達工藝方案具體內容的機床工藝方案圖。 加工示意圖，要反映機床的加工過程和加工方法，并決定浮動夾頭或接桿的尺寸，鏜桿 長度，刀具種類及數量，刀具長度及加工尺寸，主軸尺寸及伸出長度，主軸、刀具、導向 與工件間的聯系尺寸等。 （ 2）導向結構的選擇 選用固定式導套，其在夾具上時固定不動的，由于 擴孔鉆在鋼件上擴孔，導套在加工武漢理工大學畢業(yè)論文 （設計） 第 頁 6 過程中受切屑的沖擊，故采用 壓板壓緊的方式壓緊導套。根據選用原則選取特長可調接桿。其內容包括：主軸轉速、相應刀具的切削速度、每轉進給量。 工作進給長度 L工 的確定 =+L L L L?工 12=155mm L工 ：工作進給長度 L1 ：切入長度 L ：加工長度 L2 ：切出長度 2）快速引進長度的確定：快速引進是指動力部件把刀具送到工作進給位置，其長度由具體情況確定。 3）快速退回長度的確定：快速退回長度是快速引進長度和工作進給長度之和。 4）動力部件總行程的確定：動力部件總行程為快退行程和前后 備量之和。 圖 32 加工示意圖 武漢理工大學畢業(yè)論文 （設計） 第 頁 7 機床聯系尺寸圖 機床聯系尺寸圖作用和內容： 機床聯系尺寸圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據，并按初步選定的主要通用部件以及確定專用部件的總體結構而繪制的。 機床聯系尺寸總圖表示的內容： 1）表示機床的配置形式和總布局。 3）標注主要通用部件的規(guī)格代號和電動機型號、功率及轉速，并標出機床分組編號及組件名稱，全部組件應包括機床全部通用及專用零部件。 繪制機床尺寸聯系總圖之前應確定的內容： （ 1）選擇動力部件 動力部件的選擇主要是確定動力箱和動力滑臺。動 力箱規(guī)格與滑臺要匹配 ，其驅動功率主要依據是根據多軸箱所傳遞的 功率來選用。電動機選Y132M4 型，功率為 ） 根據選定的切削用量，計算總的進給力，根據所需的最小進給速度、工作行程、結合多軸箱輪廓尺寸，考慮工作穩(wěn)定性，選用 1HY25 型液壓滑臺，以及相配套的側底座（ 1CC251型）。考慮上述剛度結構功能和使用要求等因素選取計算： 側底座高度： 560mm 滑臺高度： 250mm 據相關計算得 H= （ 3） 確定夾具輪廓尺寸 參照夾具設計。他在加工方向上的尺寸，實際已由加工示意圖確定。 （ 5）確定多軸箱輪 廓尺寸 標準通用鉆類多軸箱厚度是一定的， 臥式 為 325mm。 圖 33 機床聯系尺寸圖 “ 萬向節(jié)滑動叉 ” 擴 Ф 43 孔組合機床夾具設計分析 基本定位原理分析： 這里討論 6 點定位中， 6個自由度的消除，以便找出較合適的定位夾緊方案．一個物體在空間可以有 6個獨立的運動，即沿 X、 y、 Z軸的平移運動，分別記為 X Y Z1；繞X、 Y、 Z 軸的轉動，記為 x 、 y 、 z ，習慣上，把上述 6個獨立運動稱作 6個自由度．如果采 用一定的約束措施，消除物體的 6個自由度，則物體被完全定位． 夾緊力“兩要素”，方向與作用點： 夾緊力方向應朝向定位元件，并使所需的夾緊力最小．確定夾緊力作用點的位置時應不破壞定位．夾緊力作用點的位置應盡可能靠近加工部位，以減小切削力繞夾緊力作用點的力矩，防止工件在加工過程中產生轉動或震動．應保證夾緊變形不影響加工精度．夾緊力作用點數目應使工件在整個接觸面上受力均勻，接觸變形小． 武漢理工大學畢業(yè)論文 （設計） 第 頁 9 定位 夾 緊方 案的確定 如圖 21所示，該零件為一軸類零件，采用一個長 V形塊進行定位，以保證穩(wěn)固牢靠，V形塊的角度則取 為 90176。 該長 V形塊限制四個自由度，此外在軸向加一定位銷擋住側面，從而使所有的自由度均被限制了 。 刀具選擇及切削用量的選取 刀具選擇 影響刀具選擇的因素有：工件的加工 精度、光潔度、加工尺寸、臺階孔加工、切削排除以及生產效率 等。刀具材料為硬質合金。根據現有組合機床使用情況，多軸加工的切削用量比通用機床單刀加工的切削用量約 30%左右。 導向裝置大致分為兩類：第一類導向裝置和第