【正文】 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。對(duì)定位基面的平行度可以保證在 毫米以內(nèi)，到定位基面的距離（一般在 500 毫米以內(nèi)）尺寸公差可以保證在 毫米以內(nèi)。條件良好時(shí)，精度可以保證在 ～ 毫米以內(nèi)。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(duì)于在發(fā)動(dòng)機(jī)缸 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（硬 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 1/2~1/4 。 四、發(fā)展自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù) 組合機(jī)床的自動(dòng)檢測(cè)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(cè)技術(shù)更加可靠。自動(dòng)監(jiān)測(cè)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)。 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 8 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(duì)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(zhǎng)。 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(rùn)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)作為過渡基準(zhǔn)，即首先以粗基準(zhǔn)定位加工出過度基準(zhǔn)然后用過渡 基準(zhǔn)加工出精基準(zhǔn)來。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是： 1）底 面面積大，工件安裝可靠，平穩(wěn)，能簡(jiǎn)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(jiǎn)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。 可以盡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(zhǎng)時(shí)間充分變形，使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。 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 11 第二節(jié) 發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體加工工藝過程 表 21 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)面各 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 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 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 10φ 6 一面兩銷定位 組合鉆床 110 鉆底面固定曲軸軸承座的八個(gè)螺栓孔 一面兩銷定位 鉆床 115 鉆潤(rùn)滑支油道孔 一面兩銷定位 鉆床 120 鉆四 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八 個(gè)螺栓孔 一面兩銷定位 攻絲機(jī) 135 精鏜 三 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 合蓋后半精鏜四 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 精鏜四 個(gè)曲軸軸承孔 一面兩銷定位 鏜床 165 磨三 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 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 13 第三章 繪制“三圖一卡” 繪制組合機(jī)床 ” 三圖一卡 ” ,就是針對(duì)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 110 道工序 鉆底面固定曲軸軸承座的八 個(gè)螺栓孔 。 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(jí) ,技術(shù)要求以及對(duì)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(duì)各孔要求的 位置精度進(jìn)行分析和換算，即把不對(duì)稱公差的尺寸換算成對(duì)稱公差尺寸。 對(duì)孔的加工余量要認(rèn)真分析，在鏜階梯孔時(shí)，其大直徑孔的 單邊余量應(yīng)小于 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 14 相鄰兩孔半徑之差，以便 鏜刀能通過。 對(duì)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(duì)位置及其聯(lián)系尺寸、主軸結(jié)構(gòu)類型、尺寸及外伸長(zhǎng)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。 由《組合機(jī)床設(shè)計(jì)參考圖冊(cè)》中高速鋼鉆鑄鐵時(shí)求 T、 M、 P、 N 的計(jì)算圖 表 32 T、 M、 P、 N的計(jì)算圖 S（ mm/r） T(N/m) P(kg) D() 87 D1(20) M(min) N(kW) V(10) ∞ V(11) ∞ V(12) 18000 V(13) 14000 V(14) 9500 V(15) 7211 V(16) 4000 根據(jù)各個(gè)切削用量之間的關(guān)系，可以計(jì)算出各個(gè)主軸的轉(zhuǎn)速范圍，其公式dvn ?/? 其中： v為切削速度 (mm/min) d為所鉆孔的直徑 （ mm） 所以： n =10000/(*) ～ 18000/(*)=～ 綜上所述，整理表格有表 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 16 表 33 切削參數(shù)范圍 ? 切削速度 v(m/min) 10～ 18 進(jìn)給量 f (mm/r) ～ 轉(zhuǎn)速 n (r/min) 362～ 651 工作臺(tái)進(jìn)給速 M=nf, ? 其進(jìn)給速度的范圍為： M=(362*) ～ (651*)=～ 考慮到最終的設(shè)計(jì)有 5%的誤差，故取 ? 的轉(zhuǎn)速為 n=400,f=。確定各部軸向 聯(lián)系尺寸，最后確定主軸箱端面的位置。所以取 913mm 導(dǎo)向件取可換式，查資料《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》取 33mm。 ?????414107 . 3 3 . 0 1 3 1 0d B M d 取 20mm 驗(yàn)證軸徑 ?? []PTW 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 17 ?? ? ??331 . 5 1 0 0 . 9 3 7 5 5 . 50 . 2 2 0PTW 所加工孔的內(nèi)外徑分別為 16 和 25 懸伸長(zhǎng)度為 85mm. 根據(jù)選擇的鉆頭柄部的莫氏錐號(hào)和主軸前端孔內(nèi)徑選擇合適的接桿。一般包括快速引進(jìn)、工件進(jìn)給和快速退回等動(dòng)作。工作進(jìn)給是指動(dòng)力部件把刀具送到加工完成位置，長(zhǎng)度等于加工部位長(zhǎng)度與刀具切入長(zhǎng)度之和。 應(yīng)有足夠的說明，如被加工零件的圖號(hào)、材料、硬度、加工余量、工件是否有讓刀運(yùn)動(dòng)，以及是否采用冷卻。 相鄰兩孔中心距小的主軸，須在展開圖上按照比例畫出，以便檢查主軸、接桿、導(dǎo)向及浮動(dòng)頭是否相碰。 太原理工大學(xué)陽(yáng)泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 19 六、加工示意圖簡(jiǎn)圖 圖 34 加工示意圖 第三節(jié) 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 一、 被加工零件 聯(lián)系尺寸 圖的作用 : 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據(jù)。 可用來表示機(jī)床的配置型式、主要構(gòu)成及各部件安裝位置、相互聯(lián)系運(yùn)動(dòng)關(guān)系能否滿足加工要求和通用部件選擇是否合適 。 二、被加工零件 聯(lián)系尺寸 圖的內(nèi)容： 表明機(jī)床的配置型式與總布局。 完整齊全的反應(yīng)各部件間的主要裝配關(guān)系和聯(lián)系尺寸，專用部件的主要聯(lián)系尺寸、運(yùn)動(dòng)部件的機(jī)械極限位置幾、及各滑臺(tái)工作循環(huán)總的工作行程和前后行程備量尺寸。 標(biāo)明機(jī)床驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及安裝規(guī)程。 由加工示意圖得： D= 軸向力 f=87kg 切削功率 N= 最大進(jìn)給量 F= 8f=700kg 總切削功率 P=8N= 多軸箱的功率 8 1 .1 1 .3 7 50 .8NP kW? ? ?總 由《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》得： 左右多軸箱選 1TD25Ⅰ A型動(dòng)力箱 驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速， n=520r/min。 選 1HY25Ⅱ型滑臺(tái)，最大行程 40