【正文】 定程度上對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計也起著重要的作用。為減輕工人的勞動強度，留有進(jìn)一步提高生產(chǎn)率的可能，該曲軸在工藝設(shè)計上采用了組合機床流水線加工的方式。定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。 為保證各軸頸的同軸度要求，在基準(zhǔn)選擇時采用基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則，即粗、精加工各主軸頸時都采用頂尖孔作為定位基準(zhǔn)。若有兩個或兩個以上連桿軸頸，還要多選一個基準(zhǔn)作為加工連桿軸頸的角度定位面，通常是在曲柄上銑出兩個小平面作為輔助基準(zhǔn)。在加工連桿軸頸時選擇主軸頸定位，加工主軸頸時則選擇頂尖孔定位。工藝路線的擬定一般需要做兩個方面的工作：一是根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)確定加工工序和工藝內(nèi)容，根據(jù)工序的集中和分散程度劃分工藝；二是選擇工藝基準(zhǔn)，即主要選擇定位基準(zhǔn)和檢驗基準(zhǔn)。除此之外，還應(yīng)盡量考慮經(jīng)濟精度以便使生產(chǎn)成本盡量下降，根據(jù)以上原則，擬定的工藝路線如下。斜孔120 檢驗125 軸頸部高頻淬火130 修整中心孔140 粗磨主軸頸150 銑鍵槽160 磨錐面1：10165 粗磨連桿軸頸170 精磨主軸頸175 精磨連桿軸頸180 車退刀槽190 車螺紋M42200 拋光主軸頸及連桿軸頸210 檢驗，探傷，退磁，清理油孔5. 毛坯機械加工余量及工序尺寸確定 （1）毛坯機械加工余量確定 因曲軸形狀較為復(fù)雜且生產(chǎn)批量大，故毛坯選用鑄件，造型方法為砂型機器造型。表21零件圓柱面加工余量基本尺寸／mm 加工余量／mm 附注基本尺寸／mm 加工余量／mm 附注 φ130 φ70 R96 φ65 3．O 雙側(cè) 雙側(cè) 單側(cè) 雙側(cè) φ50 φ25 G1／2” 雙側(cè) 雙側(cè) 雙側(cè)表22零件各端面加工余量 基本尺寸／mm加工余量／mm 附注 基本尺寸／mm加工余量／mm 附注305(兩外端而)281(φ70左側(cè)面)(φ70右側(cè)面) 5．O 單側(cè) 單側(cè) 單側(cè)40(厚度為29的扇形面內(nèi)側(cè))192(厚度為29的扇形面外側(cè)) 單側(cè) 單側(cè)圖22曲軸毛坯圖（2）主要切削用量的確定查《組合機床設(shè)計手冊》得硬質(zhì)合金端銑刀的銑削用量，如表2—3所示。查《組合機床設(shè)計手冊》得高速鋼鉆頭加工鑄鐵件的切削用量，見表24。查中心鉆刀具尺寸得： mm?？梢园醋詈侠淼墓に囘^程進(jìn)行加工，也可以同時以幾個方面采用多把刀具對工件進(jìn)行加工，它是實行工序集中的最佳途徑，是提高生產(chǎn)率的有效設(shè)備。該工序采用雙面銑和鉆的方法同時對兩個端面進(jìn)行加工。2. 銑端面打中心孔組合機床配置型式的選擇(1)通用部件 1)動力部件 用于傳遞動力，實現(xiàn)工作運動的通用部件。它為刀具提供主運動和進(jìn)給運動，是組合機床及自動線的主要通用部件。機床各部件之間的相對位置精度、機床的剛度等主要依靠它來保證。4)輔助部件 輔助部件有定位、夾緊、潤滑、冷卻、排屑以及自動線清洗機等。用大型通用部件組成的機床成為大型組合機床，用小型通用部件組成的成為小型組合機床。單工位組合機床通常是用于加工一個或兩個工件，特別適用于大中型箱體的加工，根據(jù)配置動力部件的數(shù)量，這類機床可以從單面或同時從幾個方面對工件進(jìn)行加工。臥式機床在配置時候可將銑削頭安裝在專用臥式床身或滑臺上，而被加工零件放在移動工作臺上，以組成銑削頭固定的臥式組合機床；也可以將銑削頭安裝在水平配置的滑臺上，而被加工零件放在固定夾具上，以組成銑削頭移動的臥式組合機床。3. 零件加工工序圖 (1) 零件加工工序圖的作用和要求 被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案來表示在一臺機床上或一條自動線上完成的工藝內(nèi)容，是包括加工部位尺寸精度、表面粗糙度及技術(shù)要求、加工用定位基準(zhǔn)、加壓部位以及被加工零件材料的硬度和本道工序加工前毛坯或半成品情況的圖紙。(2) 零件加工工序圖的內(nèi)容1)在圖上應(yīng)標(biāo)出被加工零件的形狀、輪廓尺寸及本機床設(shè)計有關(guān)的部位的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸，尤其是當(dāng)需要設(shè)置中間導(dǎo)向套時，應(yīng)表示出零件內(nèi)部的筋、壁布置及有關(guān)結(jié)構(gòu)的形狀及尺寸，以便檢查工具、夾具、刀具是否發(fā)生干涉。3) 本道工序加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形狀、位置尺寸精度及技術(shù)要求，還包括本道工序?qū)η暗拦ば蛱岢龅囊蟆? (3) 繪制零件加工工序圖注意事項1) 為了使被加工零件工序圖清晰明了，一定要突出本機床的加工內(nèi)容，繪制時要采用合適的比例，選擇足夠數(shù)量的視圖及剖視圖,突出加工部位(用粗實線)，并把零件輪廓及與機床、夾具有關(guān)的部位用細(xì)實線表示清楚，凡與本道工序要保證的尺寸、角度等有關(guān)的部位均用粗實線表示清楚。 圖23 曲軸銑端面打中心孔工序簡圖2)加工部位的位置尺寸應(yīng)從定位基準(zhǔn)注起，為便于加工及檢查尺寸，應(yīng)采用直角坐標(biāo)系標(biāo)注，而不采用極坐標(biāo)系，但有時因選擇定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)的不重合，則需將加工部位要求的位置尺寸公差換成對稱尺寸公差，其公差數(shù)值的決定要考慮兩方面：一是要能達(dá)到產(chǎn)品圖紙要求的精度；二是采用組合機床能夠加工出來。4. 零件加工示意圖(1)加工示意圖的作用和內(nèi)容 加工示意圖是組合機床設(shè)計的主要圖紙之一，在總體設(shè)計中占據(jù)重要地位，它是刀具、輔具、夾具、主軸箱、液壓電氣裝置設(shè)計及通用部件選擇的主要原始資料，也是整臺組合機床布局和性能的原始要求，同時還是調(diào)整機床、刀具及試切的依據(jù)。加工示意圖還要繪制出工件加工部位的圖形。加工示意圖還要考慮一些特殊要求，決定動力頭的工作循環(huán)及行程。 繪制多工位機床的加工示意圖時，一定要分出工位，按每工位的加工內(nèi)容順序進(jìn)行繪制，同時還要畫出工件在回轉(zhuǎn)工作臺或鼓輪上的位置示意圖，以便能清楚地看出工件及主軸的排列位置。 2)根據(jù)加工部位特點及加工要求，決定刀具類型、數(shù)量、結(jié)構(gòu)、尺寸(直徑和長度)，包括鏜削加工時決定鏜桿的直徑和長度，鉆、擴加工時決定鉆、擴桿的直徑和長度等。 4)選擇標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計專用的接桿、浮動卡頭、導(dǎo)向裝置，并決定它們結(jié)構(gòu)、參數(shù)及尺寸。 6)根據(jù)機床要求的生產(chǎn)率及刀具、材料特點等，合理確定并標(biāo)注各主軸的切削用量。 (2) 加工示意圖的編制 1)刀具的選擇 選擇刀具時可考慮工件加工尺寸精度、表面粗糙度、切屑的排除及生產(chǎn)率要求等因素。 2)工序余量 查《組合機床設(shè)計手冊》得： 端面加工余量為4～5 mm，選擇4．5 mm； 孔加工余量為l．5～2．O mm，選擇1．5 mm。 4)動力頭工作循環(huán)及行程確定 動力頭工作循環(huán)一般包括快進(jìn)、工作進(jìn)給、快退等動作。鉆削頭滑臺的工作循環(huán)為：快進(jìn)－工進(jìn)－止檔鐵（停）－快退?？爝M(jìn)、快退的長度確定：視工件的形狀，夾具的結(jié)構(gòu)不同而不同。銑端面打中心孔加工示意圖如圖2—4所示。 圖2—4 銑端面打中心孔加工示意圖5. 組合機床聯(lián)系尺寸圖的繪制 機床聯(lián)系尺寸圖是決定各部件的輪廓尺寸及相互間聯(lián)系關(guān)系的，是開展各專用部件設(shè)計和確定機床最大占地面積的指導(dǎo)圖紙。為了使所設(shè)計的組合機床既能滿足預(yù)期的性能要求，又能做到配置上勻稱合理，符合多快好省的精神，必須對所設(shè)計的組合機床各個部件之間的關(guān)系進(jìn)行全面的分析研究。 (1) 機床裝料高度的確定 確定機床裝料高度需要考慮車間運送工件的滾道高度、工件最低孔的位置、主軸箱最低主軸高度和通用部件高度尺寸的限制。對于加工中小工件的自動線，考慮自動排屑，特別是一些要從機床垂直下方返回隨行夾具的自動線，裝料高度可采用1000mm。 (2) 夾具外形輪廓尺寸的確定 夾具是用于定位和夾緊工件的，所以工件的輪廓尺寸和形狀是確定夾具輪廓尺寸的依據(jù)。所以確定長度尺寸時，主要在于合理地選取鏜模架的厚度。 在掌握了工件寬度、工件和鏜模架問的距離和鏜模架的厚度尺寸后，即可確定夾具底座的總長尺寸。 夾具底座高度確定。 對于非框形夾具，在繪制聯(lián)系尺寸圖時，應(yīng)事先繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖，確定夾具的主要技術(shù)特性、基本結(jié)構(gòu)原則及其外形控制尺寸。根據(jù)設(shè)計要求，本組合機床通用部件選取見表2—5。銑削動力頭的功率計算如下：背吃刀量－在一次走刀內(nèi)切完，取 =5mm。確定銑削速度ν：根據(jù)切削情況，查表可取 ν= 40 m/min。刀具轉(zhuǎn)速n：銑削進(jìn)給速度f：f＝af*z*n=*8*128=204mm/min (工進(jìn)速度)切削力：硬質(zhì)合金端面銑刀，Ф100mm，Z=8，則 （式中各指數(shù)為查表值）切削功率P: P=F*v/60000=5259*40/60000= Kw根據(jù)計算結(jié)果，可選銑削動力頭型號為1TX32，電機功率為4Kw。液壓滑臺的選擇主要根據(jù)切削阻力和行程來確定。該型號滑臺的液壓缸直徑為φ63mm， 最大推力可達(dá)12500N，大于切削阻力。2)中間底座尺寸的確定 在加工示意圖中，已確定了中間底座上裝的是1HY32型液壓滑臺，寬度B＝320mm，長度L＝1300mm，高度H＝280mm，根據(jù)選定的動力部件及其配套部件(滑座、床身等)的位置關(guān)系，并考慮動力頭的前備量等因素，就可以確定中間底座長度尺寸。 在確定中間底座高度尺寸時，應(yīng)考慮切屑的貯存及排除、電氣接線盒的安排以及冷卻液的貯存，其容量應(yīng)不小于3～5min冷卻泵的流量。當(dāng)裝料高度取1040mm時，床身和中間底座之間結(jié)合面的高度，無論哪一型號的床身都是統(tǒng)一的，定為540mm，所以中間底座的高度一般總是大于540mm。3) 側(cè)底座尺寸的確定中間底座的高度是由裝料高度和所選動力頭及滑臺的型號規(guī)格有關(guān)。 以上介紹了繪制機床聯(lián)系尺寸圖時應(yīng)考慮的問題和主要聯(lián)系尺寸的確定。如對于動力頭必須標(biāo)明其退回的最遠(yuǎn)狀態(tài)，以便確定機床的最大輪廓尺寸。 在機床聯(lián)系尺寸圖上應(yīng)標(biāo)明工件、夾具及動力頭的中心線之間的關(guān)系。聯(lián)系尺寸圖繪制后，在進(jìn)行機床各部件的具體設(shè)計過程中，可能發(fā)現(xiàn)某些尺寸定得不合理，甚至不能實現(xiàn)，則可按需要返回來修改聯(lián)系尺寸圖，加以調(diào)整。各部件應(yīng)嚴(yán)格按同一比例繪制。安裝時首先將側(cè)底座和中間底座的螺栓孔與銷孔連接好，再布置好方位，然后按照滑臺底下的螺栓孔與側(cè)底座上面孔將其連接好，最后安裝動力銑削頭和鉆削頭。它是用于實現(xiàn)對加工零件的準(zhǔn)確定位、夾緊、刀具的導(dǎo)向以及裝卸工件時的限位等作用的。組合機床夾具的結(jié)構(gòu)和性能，對組合機床配置方案的選擇有很大的影響。 (2)組合機床夾具和機床其他部件有著密切的聯(lián)系，如回轉(zhuǎn)或移動工作臺、回轉(zhuǎn)鼓輪、主軸箱、刀具和輔具、鉆模板和托架以及支承部件等。 (3)由于組合機床常常是多刀、多面和多工序同時加工，會產(chǎn)生很大的切削力和振動，因此組合機床夾具必須具有很好的剛性和足夠的夾緊力，以保證在整個加工過程工件不產(chǎn)生任何位移。 (4)組合機床夾具是保證加工精度的關(guān)鍵部件，其設(shè)計、制造和調(diào)整都必須有嚴(yán)格的要求，使其能持久地保持精度。 此外，不要把組合機床夾具和一般的組合夾具混淆起來。用完后可用這些元件重新組裝成新的夾緊裝置。 按結(jié)構(gòu)特點，組合機床夾具分為單工位和多工位夾具兩大類。按被加工零件的結(jié)構(gòu)和加工要求，單工位夾具有固定式的、帶滾道或浮動滾道的、和小車等形式。在具體開展夾具設(shè)計時，必須認(rèn)真分析這些要求并研究影響夾具設(shè)計的所有因素，也就是被加工零件的結(jié)構(gòu)特點、工藝安排和加工方法、機床特點、刀具及其導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)特點和要求等。為此，首先繪制工件的外形，并有必要的投影，其主要投影和工件在機床上的加工位置一致。最后進(jìn)行夾緊力計算和必要的夾具元件的強度計算。(3)組合機床夾具的總圖和零件圖設(shè)計 在已確定的夾具結(jié)構(gòu)方案基礎(chǔ)上，設(shè)計生產(chǎn)用的夾具總圖和零件圖。按照組合機床夾具的主要功能，其結(jié)構(gòu)可以分為三大部分，即定位支承系統(tǒng)、夾緊機構(gòu)和刀具導(dǎo)向裝置。定位支承是指在加工過程中維持被加工零件有一定位置的元件。由于定位支承元件直接與被加工零件接觸，因此其尺寸、結(jié)構(gòu)、精度和布置都直接影響零件的加工精度。最好使夾緊力的位置對準(zhǔn)定位支承元件。(2) 提高剛性，減少定位支承系統(tǒng)的變形。(4) 可靠地排除定位支承部位的切屑,使切屑不堵塞和粘附在定位支承系統(tǒng)上，否則對定位的準(zhǔn)確性和工作可靠性有很大影響。1. 工件定位方案曲軸雖然屬于異形軸，但是它的定位與一般軸類零件基本相同。本道工序是加工305177。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點和加工部位確定其定位方案為：采用兩個V形塊，分別在兩主軸頸處定位，限制四個自由度；用一個定位銷在扇形面處完成軸向定位，限制一個自由度；工件沿軸向轉(zhuǎn)動不影響加工的準(zhǔn)確性，此處自由度可不限制。2. 定位誤差分析 機械加工過程中，產(chǎn)生加工誤差的因素很多。使用夾具時，加工表面的位置誤差與夾具在機床上的位置及工件在夾具中的定位密切相關(guān)?？梢娛褂脢A具加工工件時，應(yīng)盡量減小與夾具有關(guān)的加工誤差，在保證工序加工要求情況下，留給加工過程中其他誤差因素的比例大一些，以便較易控制加工誤差。 △j＝△DW(A) ＋△DW(B) ＋△DW(c) ＝0+δD /2＋δD /2＝δD因為該工序是機加工藝過程的第一道工序，只要鑄件的精度滿足要求即可。為保證在這些外力作用下，工件仍能在夾具中保持由定位元件所確定的加工位置，而不致發(fā)生振動或位移，一般在夾具結(jié)構(gòu)中都必須設(shè)置一定的夾緊裝置，將工件可靠地夾緊。 (1)力源裝置 力源裝置是產(chǎn)生夾緊作用力的裝置。 (2)中間遞力機構(gòu) 中間遞力機構(gòu)是將力源作用力傳遞給夾緊元件，然后由夾緊元件最終完成對工件的夾緊。： （1）在夾緊過程中，工件應(yīng)能保持在既定位置，即在夾緊力的作用下，工件不應(yīng)離開定位支承。 （3）夾緊裝置應(yīng)操作安全、方便、省力。壓板分為平壓板、鉤形壓板、浮動壓板三大