齒輪箱工藝及鉆8-φ13孔、工裝及專機設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 一、 零件分析 1零件的作用 2零件的工藝分析 由零件圖可知， 其材料為 材料具有較高的強度、耐磨性、耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力、要求耐磨的零件。 該零件的主要加工面為 N 面、 A 面、 B 面、 R 面和 2- 70 2- 91 和680K 的孔 。 N 面是作為定位基準， 2- 70 2- 91 的尺寸精 度、兩孔距尺寸精度為 。影響齒輪的嚙合與傳動 ，從而減少了齒輪的工作壽命。因此 ， 在加工它們時，最好能在一次裝夾下 將兩孔同時加工出來。 680K 孔的尺寸精度 ，與 B 面的平行度 A 面相對于 R 面的平行度 400 294孔與 680K 孔的同軸度為 此，在加工是三 孔一定要在相同的條件下加工。這樣才能提高精度符合精度要求。 由參考文獻 中有關(guān)面 和孔加工的經(jīng)濟精度及機床能達到的位置精度可知，上述要求是可以達到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 二、毛坯制造方 法的選擇與毛坯設(shè)計 根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件。 又由任務(wù)書已知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 20000件 /年?？芍渖a(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。毛坯的制造方法選用 砂型機器造型。又由于箱體的內(nèi)腔及 400 2942- 70 2- 91 等孔均需鑄出。 故還應(yīng)安放型心。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時效。 由參考文獻 表 種鑄 件的尺寸公差等級 810 級，加工余量等級 取 10 級， G 級。 毛坯的技術(shù)要求： 1 鑄件應(yīng)符合 6431積式壓縮機灰鐵鑄件技術(shù)條件的要求。 2鑄件不應(yīng)有砂眼、裂紋、夾沙、氣孔疏松等。影響強度和 使用的鑄件鑄造缺陷存在。 3鑄件的硬度 170241 4未注鑄造圓角為 10。 5鑄件應(yīng)進行時效處理。 6不加工表面涂防銹漆 。 參考文獻 表 查表法確定各表面的總加工余量如表 2示。 表 2加工表面的 總余量 加工表面 基本尺寸 （ 加工余量等級 加工余量數(shù)值 (說 明 397 G 6 底面，單側(cè)加工（取上行數(shù)據(jù)） 110 G 4 側(cè)面，單側(cè)加工（取上行數(shù)據(jù)） 230 G 5 側(cè)面，單側(cè)加工（取上行數(shù)據(jù)） 113 G 4 側(cè)面，單側(cè)加工（取上行數(shù)據(jù)） 194 194 G 4 雙側(cè)加工 由 參考文獻 表 得鑄件主要尺寸的公差，如表 2示 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 表 2主要毛坯尺寸及公差 （ 主要面尺寸 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差 面尺寸 397 6 403 面尺寸 110 4 114 面尺寸 230 5 235 4 A 面尺寸 113 4 117 194 194 4 202 4 三、工藝規(guī)程設(shè)計 1定位基準的選擇 粗基準的選擇：考慮到以下幾點要求，選擇箱體零件的不需加工的面作為粗基準 （即齒輪箱體的頂面）。第一，在保證各加工面均有加工余量的前提下，使重要加工孔的加工余量盡量均勻；第二，裝入箱體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)零件（如齒輪）與箱體內(nèi)壁有足夠的空隙；第三，要保證定位準確、夾緊可靠 ；第四，粗基準不得重復(fù)使用。 精基準的選擇： 齒輪箱的 N 面和 2- 20 的孔即是定位基準，又是設(shè)計基準 ，用它們作為精基準，能使加工遵守“基準重合”的原則， 實現(xiàn)箱體零件“一面兩孔”的典型定位方式；其余各面和孔的加工也能用它定位， 這樣使工藝路線遵守了“基準統(tǒng)一”的原則。此外， N 面的面積較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單、可靠、操作方面。 最先進行機械加工的表面是 N 面，這是可用的定位夾緊方案如下： 以齒輪箱的上表面作為粗基準，來粗銑 N 面，齒輪箱的上表面作為定位基準，限制了三個自由度，分別是 一個移動兩個轉(zhuǎn)動，這是不完全定位，對于粗銑 N 面來說已經(jīng)完成定位。使用夾具夾緊，這種方案適合于大批大量的生產(chǎn)類型。 床工藝方案的擬訂 擬訂專用機床工藝方案的一般步驟如下。 析、研究加工要求和現(xiàn)場工藝 在制定組合機床工藝方案時，首先要分析、研究被加工零件，如被加工零件的用途及其結(jié)構(gòu)特點，加工部位及其精度、表面粗糙度、技術(shù)要求及生產(chǎn)綱買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 領(lǐng)。深入現(xiàn)場調(diào)查分析零件的加工工藝方法，定位和夾緊方式，所采用的設(shè)備、刀具及切削用量，生產(chǎn)率情況及工作條件等方面的現(xiàn)行工藝資料，以便制定出切合實際的合理工藝方案。 本設(shè)計所加工的是 用于壓縮機中的齒輪箱 ，屬于箱體類零件，其結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜，加工不是很困難。我所加工的是 一 個側(cè)面 上的 8 個直徑 為 13通孔 屬于普通級別，生產(chǎn)綱領(lǐng)是 2 萬件 /年， 單 班制，屬于大批大量生產(chǎn)。因此可以采用組合機床來進行生產(chǎn)。考慮到大批大量生產(chǎn)，應(yīng)設(shè)計專用鉆夾具來完成，因為是工業(yè)生產(chǎn)，要求操作簡單迅速，故采用較簡單的手動夾緊方式。 位基準和夾壓部位的選擇 正確選擇定位基準和夾緊部位時保證加工精度的重要條件。 本設(shè)計采用一面兩孔的定位方案來保證此 鉆孔 ，則 選擇 20 的孔和其所在的上頂面平面 作為定位基準。它們又是設(shè)計基準，用他們做定位基準，能使加工遵循“基準重合”的原則， 保證工藝基準和設(shè)計基準的重合。 實現(xiàn)箱體零件 “一面兩孔”的典型定位方式。 夾緊位置選擇在有足夠的夾緊力下箱體產(chǎn)生變形最小的部位 。 響工藝方案的主要因素 (1) 加工的工序內(nèi)容和加工精度 :我所 加工的是鉆孔和攻絲，其沒有具體的公差要求，綜合考慮只有位置公差的影響。這是制定機床工藝方案的主要依據(jù)。 (2) 被加工零件的特點 工件材料及硬度 : 材料 硬度 170241工部位的構(gòu)造形狀 : 8 個直徑為 13通孔 。 工件的剛性 :滿足要求。 零件的生產(chǎn)批量 : 生產(chǎn)綱領(lǐng)是 2 萬件 /年， 單 班制。 使用廠 后方車間的制造能力：可以勝任。 削用量的確定 在組合機床工藝方案確定過程中，工藝方法和關(guān)鍵工序的切削用量選擇十分重要。切削用量選擇是否合理，對組合機床的加工精度、生產(chǎn)率、刀具耐用度、機床的結(jié)構(gòu)型式即工作可靠性均有較大的影響。 合機床切削用量選擇的特點、方法及注意問題 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 1、組合機床切削用量選擇的特點 (1) 組合機床常采用多刀多刃同時切削，為盡量減少換刀時間的消耗，保證機床的生產(chǎn)率及經(jīng)濟效果，選用的切削用量應(yīng)比通用機床單刀加工時低 30%左右。 (2)、組合機床通常用動力滑臺來帶動刀具進給 。因此，同一滑臺帶動的多軸箱上所有刀具（除絲錐外）的每分鐘進給量相同，即等于滑臺的工進速度。 合機床切削用量選擇方法及應(yīng)注意的問題 目前常用查表法，參照生產(chǎn)現(xiàn)場同類工藝，必要時經(jīng)工藝試驗確定切削用量。組合機床加工孔、平面及螺紋的常用切削用量都要查一般的手冊。確定切削用量時用注意以下問題。 1）應(yīng)盡量做到合理使用所有刀具，充分發(fā)揮其使用性能。 2）復(fù)合刀具切削用量選擇應(yīng)考慮刀具的使用受命。 3）多軸鏜孔主軸刀頭均需定向快速進退時（刀頭處于同一角度位置進入或退出工件孔），各鏜軸轉(zhuǎn)速應(yīng)相等或成整數(shù)倍 。 4）選擇切削用量時要注意既要保證生產(chǎn)批量要求，又要保證刀具一定的耐用度。 5）確定切削用量時，還需考慮所選動力滑臺的性能。 3制定工藝路線 根據(jù)各表面加工要求和各種加工方法能達到的精度要求， 確定各表面的加工方法如下： N 面：粗銑 精銑 ； A 面、 R 面、 Q 面： 粗銑 精銑； 2- 702- 184、 294 400 80 ： 粗鏜 精鏜； 凸臺面：粗銑；螺紋孔：鉆孔 攻螺紋。 根據(jù)先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則，將 A 面、 Q 面、 R 面和 2- 702- 184、 294 400 80的粗加工放在前面，精加工放在后面，每一階段中又首先加工 N 面，然后在鏜孔； A 面、 Q 面、 R 面上的 孔或螺紋孔在次要的表面上加工。 工藝路線如下： 序 工 序 內(nèi) 容 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 號 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 鑄造 時效 涂底漆 粗銑 N 面 鉆 2- 20 孔到 2- 19 粗銑 A 面和 R 面 粗鏜 2- 70 沉孔 91 深 5 粗鏜 2- 184 孔 孔口倒角 粗鏜 294 粗鏜 400 粗鏜 80 精銑 N 面 鉸 2- 20 的孔 鉆 紋底孔 反面锪平 30 鉆 紋底孔 精銑 A 面和 R 面 精鏜 2- 70 精鏜 2- 184 孔 精鏜 294 精鏜 400 精鏜 80 鉆 14- 13 孔 反面锪平 22 鉆 2- 13 孔 反面沉 孔 22 深 20 鉆 24紋底孔深 24 粗銑 Q 面和 B 面 及 P 面 粗銑凸臺面 精銑 Q 面和 B 面 及 P 面 鉆 12紋底孔深 14 攻螺紋 12 12 攻螺紋 攻螺紋 螺紋 24 20 檢驗 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 220 入庫 4加工工序的設(shè)計 工序 120： 鉆 7- 13 孔 反面锪平 22 鉆 13 孔 反面沉孔 22 深 20 8- 13 的孔一次鉆出，故其鉆削余量為 Z= 213 =- 13 的孔的位置度要求均由鉆模板保證。 參考文獻 表 擇 硬質(zhì)合金 鉆頭，加工材料 鉆 8- 13孔的進給量 f=r。 參考文獻 表 最小二乘法 計算 得： 鉆 8- 13 孔的切削速度v=s=此算出轉(zhuǎn)速為： m 54m 按機床實際轉(zhuǎn)速取 n=630r/實際的切削速度為： m 000 6301314.3 參考 文獻 表 6： f 10 9740 求出鉆 8- 13 孔的 M，如下： NF f 8 3 42 1 8 3 4( 5時間定 額的計算 計算工序 120 的時間定額 （ 1） 機動時間。參考文獻 表 鉆孔的計算公式； fn j 21 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 2121 rc 412 l ， 鉆盲孔時 02 l 鉆 8- 13 孔時 ： o 182131 l =35取 2 將以上數(shù)據(jù)及前面已選定的 f 及 n 代入公式，得 m 锪孔時間： 211 l 將以上數(shù)據(jù)及前面已選定的 f 及 n 代入公式，得 m i 沉孔時間 jq 機動時間 m i （ 2） 輔助時間。參考文獻 表 定如表 2示。 表 2助時間 操作內(nèi)容 每次需用時間 鉆 8- 13 锪 7- 13 反面沉孔 22 主軸變速 變速進給量 裝卸套筒工具 卡尺測量 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 開停車 主軸運轉(zhuǎn) 清除鐵屑 工步的輔助時間為：鉆 8- 13的時間 7- 13的時間 面沉孔 22 孔的時間 動時間 (.0裝卸工件的時間 參考文獻 表 5以 ，輔助時間 m 8 5 （ 3） 作業(yè)時間。 m （ 4） 布置工作地時間 參考文獻 取 3% m 4 0 （ 5） 休息與生理需要時間 參考文獻 取 3% m i T （ 6） 準備與終結(jié)時間 參考文獻 表 7） 單間時間 m i （ 8） 單件計算時間 m i 6 四、夾具設(shè)計 夾具是在機床上加工零件時使用的一種工藝裝備，其主要功用時實現(xiàn)工件的定 位和夾緊，使得工件加工時相對機床、刀具有正確地位置，以保證工件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的要求。 夾具通常由定位元件或裝置、夾緊元件或裝置、夾具體、對刀和導(dǎo)引元件、分度元件或裝置、動力元件或裝置以及其他元件或裝置（如定位鍵及有關(guān)零部件）等組成。 夾具設(shè)計時常用的零部件已有國家標準或部頒標準。 1) 保證工件的加工精度 夾具采用合理的定位、夾緊方案，選擇合適的買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 定位、夾緊元件，確定合適的尺寸、形位公差，保證工件的加工精度要求。 2) 提高勞動生產(chǎn)率 夾具設(shè)計合理，能 縮短 輔助時間，提高生產(chǎn)率。 3) 良好的加工使用性 夾具結(jié)構(gòu)簡單、合理，便于加工、裝配、檢驗、維修。使用簡便、安全、可靠，減輕勞動強度。 4) 經(jīng)濟性好 夾具元件標準化程度高，成本低廉，根據(jù)生產(chǎn)批量設(shè)計不同復(fù)雜程度的夾具，提高生產(chǎn)中的經(jīng)濟效益。 研分析 1）工件生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型分析； 2）工件加工工藝方案分析，工件結(jié)構(gòu)、精度特點分析； 3）機床設(shè)計情況分析； 4）夾具操作要求分析； 5）成本分析； 定夾具設(shè)計方案 1）確定工件定位方式，選擇定位元件； 2）確定工件夾緊方式； 3）確定對刀或?qū)б?式； 4）確定其他裝置架構(gòu)方式； 5）確定夾具總體結(jié)構(gòu)，協(xié)調(diào)各裝置； 案審查 1）必要的加工精度計算、分析； 2）必要的夾緊力計算、分析； 3）必要的零部件強度及剛度計算、分析； 4）方案優(yōu)化； 5）給指導(dǎo)老師 審查； 制夾具裝配圖 1）按制圖標準繪圖；工件用雙點劃線繪制，工件視作透明體；依次繪出定位、夾緊機構(gòu)及其他裝置； 2）標注必要的尺寸、公差和技術(shù)要求； 3）編制夾具明細欄及標題欄； 制夾具零件圖 夾具中非標準零件均要畫，并按夾具總圖要求確定零件的尺寸、公差及技術(shù)要求。 對于 夾具 的 設(shè)計我們 首先還是要對工件圖紙、工藝文件、生產(chǎn)綱領(lǐng)、制造與使用夾具的情況進行研究和分析。 夾具外形穩(wěn)重均勻有足夠的剛性，制造精度高，能持久地保證被加工零件的精度要求。 夾具采用一面兩銷的定位方式。面是零件圖上的 N 面，孔是 N 面上直徑買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 為 20兩孔。我設(shè)計是考慮到是工業(yè)生產(chǎn)， 而工件的加工生產(chǎn)綱領(lǐng)為 2萬件 /年，再綜合考慮生產(chǎn)成本問題采用簡單有效的夾緊方式也是減低生產(chǎn)成本的一個方面，這也使工廠產(chǎn)品更具有競爭力一些 。 故采用的是手動夾緊方式。操作和維護都是很方便。 最后的工作就是繪制夾具總裝配圖；標注各部 分主要尺寸、公差配合和技術(shù)要求。零件明細表要注明夾具名稱、編號、序號、零件名稱及材料和數(shù)量 設(shè)計的夾具為第 120 道工序 鉆 8- 13 孔、锪孔 7- 22 深 2、反面沉孔 22 深 20 的夾具。 按照基準重合的原則并考慮到目前只有 N 面加工過， 為了避免重復(fù)使用 基準，應(yīng)以 N 面定位。 工件以 N 面在夾具上定位，限制了三個自由度，在 N 面上有兩個直徑為20 的孔，所以，用“一面兩孔”定位。 方 案 以 N 面定位基準，限制了三個自由度，和 N 面上有兩孔組成完全定位，利用壓板夾緊 P 面 。 使用手動夾緊，使夾具簡單，操作方便。 算夾緊力 參考文獻 第 83 頁，因夾具的夾緊力與切削力的方向相垂直， 并 且切削力 的作用線不通過 圓 銷的中心，所以工件在切削力的作用下就有可能繞圓銷中心產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的趨勢，而夾緊力就是為了防止工件轉(zhuǎn)動的。實際上菱形銷也允許承受部分切削力（ 1P ） 。于是，平衡方程為： j 121 所以 )( 211則實際的夾緊力為： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 )()(211式中 L 切削合力 P 至圓銷中心的距離； l 定位銷之中心距； R 夾緊合力中心至圓銷中心的距離； 1P 菱形銷允許承受的部分切削力 ， 1 擠 ，精加工時不允許受力，即 1P =0； 其中 b 菱形銷的寬度； h 菱形銷與孔的接觸長度； 擠 許用擠壓力，取工件與菱形銷中的較小者。 )( )(211 )( 其中： )(5 0 47 0 )( R= l=449(五、組合機床簡介 機床的組成 組合機床是根據(jù)工件加工需要，以大量通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件組成的一種高效專用機床。 組合機床通用部件按功能可分為動力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件五類。動力部件是為組合機床提供主運動和進給運動的部件。主要有動力箱、切削頭和動力滑臺。支承部件是用以安裝動力滑臺、帶有進給機構(gòu)的切削頭或夾具等的部件，有側(cè)底座、中間底座、支架、可調(diào)支架、立柱和立柱底座等。輸送部件是用以輸送工件或主軸箱至加工工位的部件，主要有分度回轉(zhuǎn)工作臺、 環(huán)形分度回轉(zhuǎn)工作臺、分度鼓輪和往復(fù)移動工作臺等?？刂撇考怯靡钥刂茩C床的自動工作循環(huán)的部件，有液壓站、電氣柜和操縱臺等。輔買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 助部件有潤滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。 1)、主要用于棱體類零件和雜件的孔面加工。 2)、生產(chǎn)率高。因為工序集中，可多面、多工位、多軸、多刀同時自動加工。 3)、加工精度穩(wěn)定。因為工序固定，可選用成熟的通用零件、精密夾具和自動工作循環(huán)來保證加工精度的一致性。 4)、研制周期短，便于設(shè)計、制造和使用維護，成本低。因為通用化、系列化、標準化程度高，通用零件占 70% 90%，通用件可組織批量生產(chǎn)進行預(yù)制或外購。 5)、自動化程度高，勞動強度低。 6)、配置靈活。因為結(jié)構(gòu)模塊化、組合化。可按工件或工序要求，用大量通用部件和少量專用部件靈活組成各種類型的組合機床或生產(chǎn)線；機床易于改裝；產(chǎn)品或工藝變化時，通用部件一般還可以重復(fù)利用。 組合機床加工時，工件一般不旋轉(zhuǎn)，由刀具的旋轉(zhuǎn)運動和刀具與工件的相對進給運動進行平面加工和孔加工兩大類工序。平面加工包括銑平面、锪（刮）平面、車端面等；孔加工包括鉆、擴、鉸、鏜孔以及倒角、切槽、攻螺紋、锪沉孔、滾壓孔等。隨著綜合 自動化的發(fā)展，其工藝范圍正擴大到車外圓、行星銑削、拉削、推削、磨削、珩磨及拋光、沖壓等工序。此外，還可以完成焊接、熱處理、自動裝配和檢測、清洗和零件分類及打印等非切削工藝。 組合機床的通用件部件分大型和小型兩大類。所以大型組合機床和小型組合機床在結(jié)構(gòu)和配置型式有較大的差別。 大型組合機床的配置型式多種多樣， 根據(jù)配置型式，組合機床可分為單工位和多工位兩大類。其中單工位組合機床按被加工面的數(shù)量又有單面、雙面、三面和四面 4 種，通常只能對各個加工部位同時進行一次加工；多工位組合機床則有回轉(zhuǎn)工 作臺式、往復(fù)工作臺式、中長立柱式和回轉(zhuǎn)鼓輪式 4 種，能對加工部位進行多次加工。 小型組合機床的配置型式可分為單工位和多工位兩大類等。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 本次設(shè)計的是單工位、 單 面、臥式的大型組合機床。 組合機床一般都是根據(jù)和用戶簽定的設(shè)計、制造合同進行設(shè)計的。我所做的課題就是這樣的。 1) 調(diào)查研究主要是對加工圖樣研究和工廠實際情況的調(diào)查研究； 2) 總體方案設(shè)計，就是編制“三圖一卡”； 3) 技術(shù)設(shè)計 就是設(shè)計機床各專用部件正式總圖，如設(shè)計夾具，多軸箱等； 4) 工作設(shè)計即繪制各個專用部件的施工圖樣、編制各部件零件明細表 。 六、組合機床的總體設(shè)計 工藝方案的擬定是組合機床設(shè)計的關(guān)鍵一步。因為工藝方案在很大程度上決定了組合機床的結(jié)構(gòu)配置和使用性能。因此，應(yīng)根據(jù)工件的加工要求和特點，按一定的原則，結(jié)合組合機床常用工藝方法，充分考慮各種影響因素，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟分析后擬定出先進、合理、經(jīng)濟、可靠的工藝方案。 定組合機床工藝方案的基本原則 1)、粗細加工分開原則 粗加工時的切削負荷較大，切削產(chǎn)生的熱變形。較大夾緊壓力引起的工件變形以及切削振動等，對精加工工序十分不利，影響加工尺寸精 度和表面粗糙度。因此，在擬定工件一個連續(xù)的多工序工藝過程時，應(yīng)選擇粗精加工工序分開的原則。 2)、工序集中原則 工序集中時近代機械加工主要發(fā)展方向之一。組合機床正是基于這一原則發(fā)展而來的，即運用多刀（相同或不同刀具）集中在一臺機床上完成一個或幾個共建的不同表面的復(fù)雜工藝過程，從而有效地提高生產(chǎn)率。因此，擬定工藝方案時，在保證工件質(zhì)量和操作維修方面的前提下，應(yīng)適當(dāng)提高工序集中程度，以便減少機床臺數(shù)、占地面積和節(jié)省人力，取得理想的效果。但是，工序過于集中會使機床結(jié)構(gòu)臺復(fù)雜，增加機床設(shè)計和制造難度，機床使用調(diào)整不 便，甚至影響機床是使用性能。如刀具數(shù)過多，停機率增加，反而會影響機床生產(chǎn)率，切削負載過大，當(dāng)工件剛性不足而產(chǎn)生變形會影響工件質(zhì)量。因此須全面分析多方因素，合理決定工序集中程度。考慮的一般原則有如下兩個方面：一是適買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 當(dāng)考慮相同類型工序的集中；二是有相對位置精度要求的工序應(yīng)集中加工。 1)、按一般原則擬定工藝方案時的一些限制 (1)孔間中心距的限制：根據(jù)切削扭矩計算要求，主軸軸頸和軸承外徑有一最小許用尺寸；對于螺紋孔加工還要考慮相應(yīng)攻螺紋靠模的徑向尺寸限制；對于鏜孔，要考慮浮 動卡頭和導(dǎo)向尺寸或剛性主軸機構(gòu)尺寸限制。所以近距離孔能否在同一多軸箱上同一工位進行加工，要受各類主軸允許的最小中心距限制。 (2)工件結(jié)構(gòu)工藝性不好的限制：有些工件結(jié)構(gòu)工藝性不好，如箱體多層壁上的同軸線的孔徑中間大兩頭小時，則進刀困難。又如多層壁同軸孔，為便于布置中間導(dǎo)向裝置，孔中心離箱體側(cè)壁間距離也應(yīng)足夠。 2、 其他應(yīng)注意的問題 (1) 精鏜孔時用注意孔表面是否允許留有退刀刀痕。 這對機床的工作循環(huán)、多軸箱和夾具結(jié)構(gòu)都有影響。如果允許螺旋形刀痕時，刀具可不停轉(zhuǎn)退刀；若只允許直線形刀痕時，刀具必須停轉(zhuǎn)后退刀； 如不準留有刀痕時，刀具必須先停轉(zhuǎn)、定位并使刀具或工件讓刀后方可退刀。當(dāng)生產(chǎn)率許可時，刀具可按工進速度退回，這樣既不留刀痕， 又利于提高加工精度。 (2) 對互相結(jié)合的量殼體零件，均應(yīng)分別從 截獲 面加工聯(lián)接孔。 這樣能更好的保證聯(lián)結(jié)孔的位置精度，便于裝配。 (3) 鉆階梯孔時，應(yīng)先鉆大孔后鉆小孔。 這樣可縮短鉆小孔的長度，提高生產(chǎn)率和減少小鉆頭鉆孔時折斷的事故。 (4) 平面一般采用銑削加工。 但空口端面常對孔有垂直度要求而加工尺寸較小時，常用鉆锪或擴锪復(fù)合刀具加工；加工尺寸較大時常采用鏜孔車端面的方法，一次加工出孔和 端面。工件內(nèi)端面可用徑向走刀的方法加工。 (5) 在制定加工一個工件的幾臺成套機床或流水線的工藝方案時，應(yīng)盡可能使精加工集中在所有粗加工之后，以減少內(nèi)應(yīng)力變形影響，有利于保證加工精度。 攻螺紋工序應(yīng)盡量放在最后進行，以減少油膩污垢對基面的影響。 七 、 組合機床總體設(shè)計 三圖一卡 組合機床的“三圖一卡”，就是針對具體零件，在選定的工藝和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進行組合機床總體方案圖樣文件設(shè)計。其內(nèi)容包括： 加工零件工序圖、買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸總圖和編制生產(chǎn)率計算卡等。 1. 被加工零件工序圖 被 加工零件工序圖的作用與內(nèi)容 被加工零件工序圖是根據(jù)制定的工藝方案，表示所設(shè)計的組合機床 完 成的工藝內(nèi)容， 加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用的定位基準 、夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和在本機床加工前加工余量、毛坯或半成品情況的圖樣。除了設(shè)計研制合同外，它是組合機床設(shè)計的具體依據(jù)，也是制造、使用、調(diào)整和檢驗機床精度的重要文件。被加工零件工序圖是在被加工零件圖的基礎(chǔ)上，突出本機床的加工內(nèi)容 ，并作必要的說明而繪制的。其內(nèi)容包括： 1)工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本工序機床設(shè)計有關(guān)部位 結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。當(dāng)需要設(shè)置中間導(dǎo)向時，則應(yīng)把設(shè)置中間導(dǎo)向臨近的工件內(nèi)部肋、壁布置及有關(guān)結(jié)構(gòu)形狀和尺寸表示清楚，以便檢查工件、夾具、刀具之間是否相互干涉 。 2)本工序所選的定位基準、夾壓部位及夾緊方向。以便據(jù)此進行夾具的支承、定位、夾緊和導(dǎo)向等機構(gòu)設(shè)計。 3 本工序加工表面的尺寸、精度、表粗糙度、形位公差等技術(shù)要求以及對上道工序的技術(shù)要求。 4 注明被加工零件的名稱、編號、 材料、硬度以及加工部位的余量。 加工零件工序圖的規(guī)定幾注意事項 (1) 繪制被加工零件工序圖的規(guī)定 為使繪制被加工零件工序圖表達清晰明了，突出本工序的內(nèi)容，繪制時規(guī)定：應(yīng)按一定的比例，繪制足夠的視圖以剖面；本工序加工部位用粗實線表示 ，保證的加工部位尺寸及位置尺寸數(shù)值下面畫“ ”粗實線，如被加工零件工序圖中的 13 ，其余部位用細實線表示；定位符號用“ ”，并用下標數(shù)表明消除自由度數(shù)量 （如 ） ，夾壓位置符號用“ ”。 (2) 繪制被加工零件工序圖的注意事項 a)本工序加工部位的位置尺寸應(yīng)與定位基準直接發(fā)生關(guān)系。 b)對工件毛坯應(yīng)有要求，對孔的加工余量要認真分析。 c)有特殊要 求時必須注明。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 1 加工示意圖的作用與內(nèi)容 加工示意圖是在工藝方案和機床總體方案初步確定的基礎(chǔ)上繪制的。是表達工藝方案具體內(nèi)容的機床工藝方案圖。它是設(shè)計刀具、輔具、夾具、多軸箱和液壓、電氣系統(tǒng)以及選擇動力部件、繪制機床總尺寸聯(lián)系圖的主要依據(jù)；是對機床總體布局和性能的原始要求；也是調(diào)整機床 和刀具所必需的重要技術(shù)文件。 加工示意圖應(yīng)表達和標注的內(nèi)容有：機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； 刀具類型、數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸（直徑和長度）；接桿、浮動卡頭、導(dǎo)向裝置、攻螺紋靠模裝置等結(jié)構(gòu)尺寸；刀具、導(dǎo)向套之間的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式及配合尺寸等。 加工示意圖 應(yīng)繪制成展開圖。按比例用細實線畫出工件外形。加工部位、加工表面畫粗實線。必須是工件和加工方位與機床布局相吻合。為簡化設(shè)計，同一多軸箱上結(jié)構(gòu)尺寸完全相同的主軸（即指加工表面，所用刀具及導(dǎo)向，主軸及接桿等規(guī)格尺寸、精度完全相同時） 只畫一根， 但必須在主軸上標注與工件孔號相對應(yīng)的軸號 。一般主軸的分布不受真實距離的 限制。當(dāng)主軸彼此間很近或需設(shè)置結(jié)構(gòu)尺寸較大的裝置時，必須以實際中心距嚴格按比例畫，以便檢查相鄰主軸 、 刀具 、 輔具 、 導(dǎo)向等是否相互干涉。主軸應(yīng)從多軸箱端面畫起；刀具畫加工終了位置。采用標準通用結(jié)構(gòu)只畫外輪廓，但須加注規(guī)格代號； 對一些專用結(jié)構(gòu)，如專用的刀具、導(dǎo)向、刀桿托架、專用接桿或浮動卡頭等，需用剖視圖表示其結(jié)構(gòu)，并標注尺寸、配合及精度。 當(dāng)軸數(shù)較多時，加工示意圖必須用細實線畫出工件加工部位分布情況簡圖（向視圖），并在孔旁表明相應(yīng)號碼，以便于設(shè)計和調(diào)整機床。多面多工位機床的加工示意圖一定要分工位，按每個工位的加工 內(nèi)容順序進行繪制。并應(yīng)畫出工件在工作臺上的示意圖，以便清楚的看出工件及在不同工位與相應(yīng)多軸箱主軸的相應(yīng)位置。 向及有關(guān)計算 (1)刀具的選擇 選擇刀具應(yīng)考慮工件的材質(zhì)、加工精度、表面粗糙度、排屑及生產(chǎn)率等要求。只要條件允許，應(yīng)盡量選擇標準刀具。本到工序為 一次買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 鉆 直徑為 13 8 個深為 35通孔， 由參考文獻 表 質(zhì)合金 錐 柄麻花鉆。 孔加工刀具（鉆、擴、鉸等）的直徑與加工部位尺寸、精度相適應(yīng)，其長度應(yīng)保證加工終了時刀具螺旋槽尾端離導(dǎo)向套外端面 3050便利于排屑和刀具磨損后有一定的向前調(diào)整量。刀具錐柄插入接桿內(nèi)長度，在繪制加工示意圖時應(yīng)注意從刀具總長度中減去。 (2)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇 組合機床加工孔時， 除采用剛性主軸加工外，零件上孔的位置精度是主要刀具的導(dǎo)向裝置來保證的。 本到工序鉆孔就采用非剛性主軸。鉆孔類組合機床通常用固定式導(dǎo)向，其結(jié)構(gòu) 、尺寸規(guī)格、布置和配合選擇見參考文獻 表 88 (3)確定主軸類型、尺寸、外伸長度 根據(jù)轉(zhuǎn)矩，確定主軸直徑， 主軸轉(zhuǎn)矩 T=N*由 參考文獻 表 3， 4 10 ，由于主軸是非剛性，所以，取 ， B= 代入公式得， )( 8 3 4 表 3，取 d=25(由表 3， D/d=40/28(主軸外伸尺寸 L=115(接桿莫氏圓錐號取 1。 (4)選擇接桿 本到工序的連接是非剛性主軸剛性連接。接桿已經(jīng)標準化。選擇 時，其直徑可根據(jù)刀具尾部的莫氏錐號和主軸頭部內(nèi)孔直徑選取，其長度先按加工部位在外壁、加工空深最淺、孔徑又最大的主軸選取，通常先按最小長度選取，由此選用其它接桿， 以使多軸箱端面到工件端面的距離為最小。由參考文獻 表 8選得接桿。 (5)標注聯(lián)系尺寸 首先從同一多軸箱上所有刀具中找出影響聯(lián)系尺寸的關(guān)鍵刀具，使其接桿最短，以獲得加工終了時 多軸箱前端面到工件端面之間所需的最小距離，并據(jù)此決定全部刀具、接桿、導(dǎo)向托架及工件之間的聯(lián)系尺寸。主軸端部必須標注外徑和孔徑（ D/d）、外伸長 度 L；刀具結(jié)構(gòu)尺寸須標注直徑和長度；導(dǎo)向結(jié)構(gòu)尺寸須標注直徑、長度、配合；工件到夾具之間的尺寸須標注工件離導(dǎo)套端面的距離 ；還必須標注托架與夾具之間的尺寸、工件本身以及加工部位的尺寸和精度等。 多軸箱端面到工件端面之間的距離是加工示意圖上最重要的尺寸。為使所設(shè)計的機床結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)盡量縮小這一距離。這一距離取決于兩方面：一是多軸箱上刀具、接桿、主軸等結(jié)構(gòu)和互相聯(lián)系所需的最小軸向尺寸；二是機床總布局 所要求的聯(lián)系尺寸。這兩方面是相互制約的。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 (6)標注切削用量 各主軸的切削用量應(yīng)標注在相應(yīng)主軸后短。其內(nèi)容包括：主軸 轉(zhuǎn)速 n、相應(yīng)刀具的切削速度 v、每轉(zhuǎn)進給量 0f 和每分鐘進給量 同一多軸箱各主軸的每分鐘進給量是相等的，等于動力滑臺的工進速度 即fM 。在 本 到 工 序 中 ： n=630r/v= , 252mm/ (7)動力部件工作循環(huán)及行程的確定 動力部件工作循環(huán) 是指加工時，動力部件從原始位置開始運動到加工終了位置，又返回到原位置的動作過程。一般包括快速引進 、工作進給和快速退等動作。有時還有中間停止、多次往復(fù)進給、跳躍進給、死擋鐵停留等特殊要求。 1)工作進給長度 確定 組合機床有第一工作進給和第二工作進給之分。前者用于 鉆、擴、鉸和鏜孔等工序；后者常用于鉆或擴孔之后需要進行锪平面、倒大角等工序。 工作進給長度 應(yīng)等于加工部位長度 L（多軸加工時按長孔計算）與刀具切入長度 1L 和切出長度 2L 之和。即 21 g ，切入長度一般為 510根據(jù)工件端面的誤差情況確定。切出長度由參考文獻 表 3得。 )(3)83(3/2 ，取 2L =8( 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，其長度按具體情況確定。在加工雙層或多層壁孔徑相 同的同軸孔系時，可以采用跳躍進給加工，即在加工玩第一層壁后， 動力部件再次快速引進到位，在加工第二層孔壁，以縮短循環(huán)時間。 3)快速退回長度的確定 快速退回的長度等于快速引進和工作進給長度之和 。一般在固定式夾具鉆孔或擴孔的機床上，動力部件快速退回的行程，只要把所有的刀具都退至導(dǎo)套內(nèi)，不影響工件的裝卸就行了。但對于夾具需要回轉(zhuǎn)或移動的機床，動力部件快速退回的行程必須把刀具、托架、活動鉆模板及定位銷都退離到夾具 運動可能碰到的范圍之外。 4)動力部件總行程的確定 動力部件的總行程除了滿足工作循環(huán)向前 和向后所需的行程外，還要考慮因刀具磨損或補償制造、安裝誤差，動力部件能夠向前調(diào)節(jié)的距離（即前備量）和刀具裝卸以及刀具從接桿中或接桿連同刀具一起從主軸孔中取出時，動力部件需后退的距離（刀具退離夾具導(dǎo)套外端面的距離應(yīng)大于 接桿插入主軸孔內(nèi)或刀具插入接桿內(nèi)的長度，即后備量）。因此，動力部件的總行程為快退行程與前后備量之和。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 (8)其它應(yīng)注意的問題 1)加工示意圖應(yīng)與機床實際加工狀態(tài)一致。表示出工件安裝狀態(tài)及主軸加工方法。 2)圖中尺寸應(yīng)標注完整，尤其是從多軸箱端面至刀尖的軸向尺寸鏈應(yīng)齊全，一邊于檢查行 程或調(diào)整機床。圖中應(yīng)表示出機床動力部件的工作循環(huán)圖及各行程的長度。 3)加工示意圖有必要的說明。如被加工零件的名稱 圖號、材料、硬度、加工余量、毛坯要求、是否加冷卻液及其它特殊的工作要求。 1. 機床聯(lián)系尺寸總圖的作用與內(nèi)容 機床聯(lián)系尺寸總圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據(jù)的，并按初步選定的主要通用部件以及確定的專用部件的總體結(jié)構(gòu)而繪制的。 是用來表示機床的配置型式、主要構(gòu)成及各部件安裝位置、相互聯(lián)系、運動關(guān)系和操作方位的總體布局圖。用以檢驗各部件相對位置及尺寸聯(lián)系能否滿足加工要求和通 用部件的選擇是否合適；它為多軸箱、夾具等專用部件設(shè)計提供重要依據(jù)；它可以看成是機床總體外觀圖。由其輪廓尺寸、占地面積、操作方式等可以檢驗是否適應(yīng)用戶場使用環(huán)境。 機床聯(lián)系尺寸總圖表示的內(nèi)容： 1) 表明機床的配置型式和總布局 以適當(dāng)數(shù)量的視圖（一般至少兩個視圖，主視圖應(yīng)選擇機床實際加工狀態(tài) ） ，用同一比例畫出各主要部件的外廓形狀和相關(guān)位置。表明機床基本型式（臥式、立式或復(fù)合式、單面或多面加工、單工位或多工位 ）及操作者的位置等。 2) 完整齊全的各部件的主要裝配關(guān)系和聯(lián)系尺寸、專用部件 的主要輪廓尺寸、運動部件的運動極限位置及各滑臺工作循環(huán)總的工作行程和前后行程備量尺寸。 3) 標注主要通用部件的規(guī)格代號和電動機的型號、功率及轉(zhuǎn)速，并標出機床分組編號及組件名稱， 全部組件應(yīng)包括機床全部通用及專用零部件，不得遺漏。 4) 標明機床驗收標準及安裝規(guī)程。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 2. 繪制機床聯(lián)系尺寸總圖之前應(yīng)確定主要內(nèi)容 (1) 選擇動力部件 動力部件的選擇主要是確定動力箱（或各種工藝切削頭）和動力滑頭。根據(jù)以定的工藝方案和機床配置型式并結(jié)合使用及修理等因素，確定機床為 臥式單面單工位液壓傳動組合機床，液壓滑臺工作進給 ，選用配套的動力箱驅(qū)動多軸箱鉆孔主軸。 動力箱規(guī)格與滑臺匹配，其驅(qū)動功率主要依據(jù) 多軸箱所需傳遞的切削功率來選用。 在不需要精確計算多軸箱功率或多軸箱尚未設(shè)計出來之前，可按下列簡化公式進行 估算： 式中 消耗于各主軸的切削功率的總和，單位為 多軸箱的傳動功率，加工黑色金屬時取 工有色金屬 主軸數(shù)多、傳動復(fù)雜時取小值、反之取大值。 本工 序中多 軸箱選 1力 驅(qū)動箱 30 rn q ； 所以由上述公式得： )(0 2 4.1 所以，動力機選 ，功率為 11據(jù)切削用量，計算總進給力，并根據(jù)所需的最小進給速度、工作行程、結(jié)合多軸箱輪廓尺寸，考慮工作穩(wěn)定性，選用 1液壓滑臺，以及相配套的側(cè)底座 ，本到工序選 1。 必須注意：當(dāng)某一規(guī)格的動力部件的功率或進給力不能滿足要求時，但又相差不大時，不要輕易選用大一規(guī)格的動力部件，而應(yīng)以不影響加工精度和效率為前提，適 當(dāng)降低關(guān)鍵性刀具的切削用量或?qū)⒌毒咤e開加工，以降低功率和進給力。為保證機床在加工過程中進給的穩(wěn)定性，選擇動力部件還應(yīng)考慮各刀具的合力作用點應(yīng)在多軸箱和動力箱的結(jié)合面內(nèi)，并進可能縮小合力作用線與滑臺 （或絲杠）垂直中心面之間的距離，以減少顛簸力矩 。 (2) 確定機床裝料高度 H 裝料高度一般是指工件安裝基面至地面的垂直距離。在確定機床裝料高度時，首先要考慮人工操作的方便性；對于流水線要考慮車間運送工件的滾道高度； 對于自動線要考慮中間底座的足夠高度，以便買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 23 允許內(nèi)腔通過隨行夾具返回系統(tǒng)或冷卻排屑系統(tǒng) 。其次是機床 內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸限制和剛度要求。如工件最低孔位置 、多軸箱允許的最低主軸的高度和通用部件、中間底座和夾具底座基本尺寸的限制等?？紤]上述剛度結(jié)構(gòu)功能和使用要求等因素，新頒國家標準裝料高度為 1060國際標準 致。實際設(shè)計時常在 8501060間選取。本工序加工用單機使用的機床，工件最低孔徑為129臺高度為 360