畢業(yè)論文--插齒機(jī)工作臺(tái)底座加工工藝及機(jī)床設(shè)計(jì)

I 插齒機(jī)工作臺(tái)底座加工工藝及機(jī)床設(shè)計(jì) 摘 要 ： 本設(shè)計(jì)主要是關(guān)于插齒機(jī)工作臺(tái)底座加工工藝及三面復(fù)合式鉆組合機(jī)床的設(shè)計(jì)，排出該零件的加工工藝，并對(duì)鉆孔工序設(shè)計(jì)組合機(jī)床，通過(guò)組合機(jī)床的設(shè)計(jì)，達(dá)到一次性鉆出多個(gè)孔的目的，從而保證零件的加工精度，提高生產(chǎn)效率，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的是 插齒機(jī)工作臺(tái)底座 三面復(fù)合式鉆組合機(jī)床的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的加工零件是 插齒機(jī)工作臺(tái)底座 。主要設(shè)計(jì)的是三圖一卡及多軸箱。首先進(jìn)行組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)，然后根據(jù)根據(jù)工件的材料及硬度選擇刀具 、 導(dǎo)向結(jié)構(gòu) 、 切削用量，計(jì)算切削力 、 切削轉(zhuǎn)矩及切削 功率，并以此選擇主軸軸頸及外伸尺寸，動(dòng)力部件，液壓滑臺(tái)，并繪制加工示意圖和尺寸聯(lián)系圖。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行多軸箱的設(shè)計(jì)，多 軸箱是組合機(jī)床的主要部件之一，按專用要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，由通用零件組成，其主要作用是根據(jù)被加工零件的要求，安排各主軸位置并將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)由電機(jī)或動(dòng)力部件傳給各主軸，使之得到要求的轉(zhuǎn)速。專用主軸箱根據(jù)加工零件特點(diǎn)，及其加工工藝要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，由大量的專用零件組成。設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖；確定主軸結(jié)構(gòu)；確定軸頸及齒輪模數(shù)；擬定傳動(dòng)系統(tǒng)；計(jì)算主軸、傳動(dòng)軸坐標(biāo)；繪制坐標(biāo)檢查圖；繪制多軸箱總圖、 零件圖。 本次設(shè)計(jì)完成了插齒機(jī)工作臺(tái)底座的加工工藝及復(fù)合式鉆組合機(jī)床 的三圖一卡及上多軸箱的設(shè)計(jì)，完成了上多軸箱的主軸的位置計(jì)算，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。 關(guān)鍵詞 ： 加工工藝 ;組合機(jī)床 ;傳動(dòng)系統(tǒng) ;上 多軸箱 ;三圖一卡 ABTRACT ： This design is mainly about the gear shaping machine workbench base processing technology and the design of the three sides compound drill c ombination machine tools, discharge machining process, the drilling holes and the design of modular machine tool, by combining the design of the machine tool, reach the purpose of the disposable drill II multiple holes, so as to ensure the processing precision of parts, improve the production efficiency, reduce the labor intensity of workers. This graduation design is the gear shaping machine workbench base on three sides by compound drill combination machine tools design, design of machining parts are gear shaping machine workbench base. Figure 1 is the main design of three CARDS and spindle box. Overall design of modular machine tool is first, and then choose according to according to the workpiece material and hardness of the cutting tool, the structure of the guide, cutting dosage, calculation of cutting force, cutting torque and the cutting power, and to choose the main shaft journal and overhanging size, power components, hydraulic sliding table, and map processing schematic diagram and the size to contact. On this basis for the design of spindle box, is one of the main components of modular machine tool spindle box, according to the special requirements for design, is composed of general parts, its main function is according to the requirement of the processed parts, arrange . This design to complete the processing technology of gear shaping machine workbench base and compound drill combination machine tools of three figure on a card and the design of the spindle box, finished on the position of the spindle spindle box computing, has reached the design requirements. Key words: process, the modular machine tool, transmission system, the spindle box, three figure one card 目 錄 III 前 言 . 1 第一章 插齒機(jī)工作臺(tái)底座加工工藝規(guī)程 . 2 1.1 零件的分析 . 2 1.2 箱體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) . 3 1.3 箱體的材料、毛坯及熱處理 . 4 1.3.1 毛坯種類的確定 . 4 1.3.2 毛坯的形狀及尺寸的確定 . 4 1.3.3毛坯的材料熱處理 . 4 1.3.4 確定毛坯的制造形式 . 5 1.4 確定工藝路線 . 5 1.5 確定切削用量 . 5 第二章 組合機(jī)床的概述 . 15 2.1 組合機(jī)床的組成及其特點(diǎn) . 15 2.2 組合機(jī)床的工藝范圍及配置形式 . 16 2.2.1 組合機(jī)床的工藝范圍 . 16 2.2.2 組合機(jī)床的配置形式 . 17 2.3 組合機(jī)床的加工精度 . 17 2.4 組合機(jī)床的設(shè)計(jì)步驟 . 17 2.4.1 調(diào)查研究 . 17 2.4.2 總體設(shè)計(jì)方案 . 18 2.4.3 技術(shù)設(shè)計(jì) . 18 第 三章 組合機(jī)床通用部件及其選用 . 18 3.1 通用部件的分類 . 19 3.2 常用通用部件 . 19 3.2.1 動(dòng)力滑臺(tái) . 19 3.2.2 動(dòng)力箱 . 19 3.2.3 工藝切削頭 . 19 3.2.4 工作臺(tái) . 20 3.2.5 支承部件 . 20 3.3 通用部件選用的方法和原則 . 20 IV 第四章 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) . 21 4.1 工藝方案的擬定 . 21 4.1.1 確定組合機(jī)床工藝方案的基本原則 . 21 4.1.2 確定組合機(jī)床工藝方案應(yīng)注意的問(wèn)題 . 22 4.1.3 組合機(jī)床工藝方案的擬定 . 22 4.2 切削用量的確定及其計(jì)算 . 23 4.2.1 組合機(jī)床切削用量的選擇特點(diǎn) . 23 4.2.2 切削用量的選擇方法和注意的問(wèn)題 . 24 4.2.3 確定切削用量、力、切削功率及刀具耐用度 . 25 2 切削力、扭矩和功率的計(jì)算 . 28 4.3 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) “三圖一卡” . 31 4.3.1 被加工零件工序圖 . 31 4.3.2 加工示意圖 . 33 4.3.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 . 39 4.3.4 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 . 43 第五章 組合機(jī)床上部多軸箱設(shè)計(jì) . 43 5.1 主軸箱原始依據(jù)設(shè)計(jì)圖 . 43 5.2 主軸結(jié)構(gòu)形式的選擇及動(dòng)力計(jì)算 . 44 5.2.1 主軸結(jié)構(gòu)形式的選擇 . 44 5.2.2 主軸直徑和齒輪模數(shù)的初步確定 . 44 5.2.3 主軸箱的動(dòng)力計(jì)算 . 45 5.3 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 45 5.3.1 傳動(dòng)系統(tǒng)的一般要求 . 45 5.3.2 主軸分布類型及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 46 5.3.3 主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 . 48 5.3.4 主軸箱的變速和操作 . 49 5.3.5 潤(rùn)滑油泵安排 . 49 5.4 主軸箱坐標(biāo)計(jì)算 . 49 5.4.1.驗(yàn)算中心距誤差 . 50 5.4.2.繪制坐標(biāo)檢查圖 . 51 5.4.3.繪制多軸箱總圖及零件圖 . 53 V 5.4.4 多軸箱零件設(shè)計(jì) . 54 致 謝 . 55 參 考 文 獻(xiàn) . 56 1 前 言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是完成工程師基本訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)，也是學(xué)生在校學(xué)習(xí)階段的最后一個(gè)重要教育環(huán)節(jié)，其目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)和基礎(chǔ)理論知識(shí)，獨(dú)立解決本專業(yè)一般工程技術(shù)問(wèn)題的能力，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想和工作作風(fēng)。 在我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的時(shí)代，我國(guó)機(jī)床設(shè)計(jì)的水平與國(guó)外先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)水平的距離有了明顯的縮小，我國(guó)組合機(jī)床工業(yè)已經(jīng)取得了很大的成就，組合機(jī)床的 產(chǎn)量迅速的增長(zhǎng)，質(zhì)量不斷的提高，新產(chǎn)品不斷的涌現(xiàn)，組合機(jī)床及其自動(dòng)線在機(jī)械制造業(yè)中正獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 組合機(jī)床是有許多的預(yù)制的通用部件及少量的專用部件組成的，它能從多面、工位、多軸對(duì)一個(gè)或幾個(gè)工件的同時(shí)進(jìn)行加工，和一般的萬(wàn)能機(jī)床相比，具有設(shè)計(jì)制造周期短、成本低、自動(dòng)化程度高、加工效率高、加工質(zhì)量穩(wěn)定、減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)。在機(jī)械制造工業(yè)中，裝備新企業(yè)或者對(duì)老企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造，采用組合機(jī)床及其自動(dòng)線，是發(fā)展生產(chǎn)、提高質(zhì)量的有效途徑之一。 目前，國(guó)內(nèi)外許多行業(yè)，其中特別是汽車行業(yè)，仍然大量使用組合機(jī)床。 正是它的許多與普通機(jī)床相比較顯優(yōu)越的特點(diǎn)，以及與數(shù)控機(jī)床相比，更適用于大批量、流水線生產(chǎn)的特點(diǎn)，才得到各種行業(yè)的廣泛適用。也正是如此，各行業(yè)都在加大對(duì)組合機(jī)床的研究、改進(jìn)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，以提高生產(chǎn)水平，提高生產(chǎn)率，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。 因此，要對(duì)組合機(jī)床的設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷的學(xué)習(xí)和探索，本畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)組合機(jī)床的設(shè)計(jì)，借鑒了先進(jìn)的組合機(jī)床設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，又對(duì)組合機(jī)床的設(shè)計(jì)做出了自己獨(dú)特的設(shè)計(jì)方案，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)使自己對(duì)所學(xué)知識(shí)得到了鞏固和扎實(shí)，在設(shè)計(jì)中學(xué)到了機(jī)床設(shè)計(jì)的一些經(jīng)驗(yàn)和方法，特別是對(duì)組合機(jī)床的設(shè)計(jì)得到了更深入的了解。 由于水平有限，本設(shè)計(jì)中謬誤之處在所難免，我誠(chéng)懇的希望大家能夠提出寶貴的意見(jiàn) 2 第一章 插齒機(jī)工作臺(tái)底座加工工藝規(guī)程 1.1 零件的分析 旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)底座主要用來(lái)安裝蝸桿和蝸輪，以及旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)主軸，對(duì)于重要安裝位置都有嚴(yán)格的形狀和位置公差要求。其中蝸輪中心線與底面有垂直度要求，蝸桿中心線與底面有平行度要求，軸承安裝孔有圓度要求，安裝軸承端蓋的法蘭對(duì)中心線有端面跳動(dòng)公差要求等等。 對(duì)于一般箱體設(shè)計(jì)而言，軸承支承孔的尺寸精度、形狀精度、表面粗糙度要求。位置精度，包括孔系軸線之間的距離尺寸精度和平行度，同一軸線上 各孔的同軸度，以及孔端面對(duì)孔軸線的垂直度、孔軸線對(duì)安裝面的平行度或垂直度等。 此外，為滿足箱體加工中的定位需要及箱體與機(jī)器總裝要求，箱體的裝配基準(zhǔn)面與加工中的定位基準(zhǔn)面應(yīng)有一定的平面度和表面粗糙度要求；各支承孔與裝配基準(zhǔn)面之間應(yīng)有一定距離尺寸精度的要求。 零件的材料為 HT220，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，減震性能 良好。 傳動(dòng)箱體 需要加工表面以及加工表面的位置要求?，F(xiàn)分析如下 主要加工面： 3 1）銑上下平面保證尺寸 235mm 2）銑側(cè)面保證表面粗糙度 3.2 3）鏜 160， 140， 70， 260 各孔至所要求尺寸，并保證各位誤差要求 4）鉆孔攻絲底平面各孔 1.2 箱體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 箱體是機(jī)器和部件的基礎(chǔ)零件 ,由它將機(jī)器和部件中許多零件連接成一個(gè)整體 ,并使之保持正確的相互位置 ,彼此能協(xié)調(diào)地運(yùn)動(dòng) .常見(jiàn)的箱體零件有 :各種形式的機(jī)床主軸箱 .減速箱和變速箱等 . 各種箱體類零件由于功用不同 ,形狀結(jié)構(gòu)差別較大 ,但結(jié)構(gòu)上也存在著相同的特點(diǎn) : (1)尺寸較大 箱體通常是機(jī)器中最大的零件之一 ,它是其他零件的母體 ,如大型減速箱體長(zhǎng)達(dá) 56m,寬 34m,重 5060 噸 ,正因?yàn)樗且粋€(gè)母體 ,所以它是機(jī)器整體 的最大零件 . (2)形狀復(fù)雜 其復(fù)雜程度取決于安裝在箱體上的零件的數(shù)量及在空間的相互位置 ,為確保零件的載荷與作用力 ,盡量縮小體積 .有時(shí)為了減少機(jī)械加工量或減輕零件的重量 ,而又要保證足夠的剛度 ,常在鑄造時(shí)減小壁的厚度 ,再在必要的地方加筋板 .凸臺(tái) .凸邊等結(jié)構(gòu)來(lái)滿足工藝與力的要求 . (3)精度要求 有若干個(gè)尺寸精度和相互位置精度要求很高的平面和孔，這些平面和孔的加工質(zhì)量將直接影響機(jī)器的裝配精度，使用性能和使用壽命。 (4)有許多緊固螺釘定位箱孔 這些孔雖然沒(méi)有什么特殊要求。但由于分分布在大型零件上， 4 有時(shí)給加工帶 來(lái)很大的困難。 由于箱體有以上共特點(diǎn)，故機(jī)械加工勞動(dòng)量相當(dāng)大，困難也相當(dāng)大，例如減速箱體在鏜孔時(shí)，要如何保證位置度問(wèn)題，都是加工過(guò)程較困難的問(wèn)題。 1.3 箱體的材料、毛坯及熱處理 1.3.1 毛坯種類的確定 常用毛坯種類有：鑄件、鍛件、焊件、沖壓件。各種型材和工程塑料件等在確定毛坯時(shí)，一般要綜合考慮以下幾個(gè)因素 （ 1）依據(jù)零件的材料及機(jī)械性能要求確定毛坯。例如，零件材料為鑄鐵，須用鑄造毛坯；強(qiáng)度要求高而形狀不太復(fù)雜的鋼制品零件一般采用鍛件。 （ 2）依據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸確定毛坯，例如結(jié)構(gòu)比較 的零件采用鑄件比鍛件合理；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的零件宜選用型材，鍛件；大型軸類零件一般都采用鍛件。 （ 3）據(jù)生產(chǎn)類型確定毛坯。大批大量生產(chǎn)中，應(yīng)選用制造精度與生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法。例如模鍛、壓力鑄造等。單件小批生產(chǎn)則采用設(shè)備簡(jiǎn)單甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型鑄造。 （ 4）確定毛坯時(shí)既要考慮毛坯車間現(xiàn)有生產(chǎn)能力又要充分注意采用新工藝、新技術(shù)、新材料的可能性。 本主軸箱體是大批量的生產(chǎn)，材料為 HT2040 用鑄造成型。 1.3.2 毛坯的形狀及尺寸的確定 毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上（對(duì)于外型 尺寸）或減去（對(duì)內(nèi)腔尺寸）加工余量。毛坯的形狀盡可能與零件相適應(yīng)。在確定，毛坯的形狀時(shí)，為了方便加工，有時(shí)還要考慮下列問(wèn)題 （ 1）為了裝夾穩(wěn)定、加工方便，對(duì)于形狀不易裝夾穩(wěn)固或不易加工的零件要考慮增加工藝搭子。 （ 2）為了提高機(jī)械加工的生產(chǎn)率，有些小零件可以作成一坯多件。 （ 3）有些形狀比較特殊，單純加工比較困難的零件可以考慮將兩個(gè)甚至數(shù)個(gè)合制成一個(gè)毛坯。例如連桿與連桿蓋在一起模鍛，待加工到一定程度再切割分開(kāi)。 在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利 用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問(wèn)題但要保證零件的使用性能。 在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。 1.3.3毛坯的材料熱處理 5 長(zhǎng)期使用經(jīng)驗(yàn)證明，由于灰口鑄鐵有一系列的技術(shù)上（如耐磨性好，有一定程度的吸震能力、良好的鑄造性能等）和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點(diǎn)，通常箱體材料采用灰口鑄鐵。最常用的是 HT2040， HT2547，當(dāng)載荷較大時(shí)，采用 HT3054， HT3561 高強(qiáng) 鑄鐵。 箱體的毛坯大部分采用整體鑄鐵件或鑄鋼件。當(dāng)零件尺寸和重量很大無(wú)法采用整體鑄件（受鑄造能力的限制）時(shí)，可以采用焊接結(jié)構(gòu)件，它是由多塊金屬經(jīng)粗加工后用焊接的方法連成一整體毛坯。焊接結(jié)構(gòu)有鑄 焊、鑄 煅 焊、煅 焊等。采用焊接結(jié)構(gòu)可以用小的鑄造設(shè)備制造出大型毛坯，解決鑄造生產(chǎn)能力不足的問(wèn)題。焊前對(duì)各種組合件進(jìn)行粗加工，可以部分地減輕大型機(jī)床的負(fù)荷。 毛坯未進(jìn)入機(jī)械加工車間之前，為不消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力，對(duì)毛坯應(yīng)進(jìn)行人工實(shí)效處理，對(duì)某些大型的毛坯和易變形的零件粗加工后要再進(jìn)行時(shí)效處理。 毛坯鑄造時(shí)，應(yīng)防止沙眼、 氣孔、縮孔、非金屬夾雜物等缺陷出現(xiàn)。特別是主要加工面要求更高。重要的箱體毛坯還應(yīng)該達(dá)到規(guī)定的化學(xué)成分和機(jī)械性能要求。 1.3.4 確定毛坯的制造形式 零件的材料 HT250。由于年產(chǎn)量達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸較大，鑄造表面質(zhì)量的要求高，故可采用鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的，適合大批生產(chǎn)的金屬模鑄造。便于鑄造和加工工藝過(guò)程，而且還可以提高生產(chǎn)率。 1.4 確定工藝路線 工 序 號(hào) 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 機(jī)床 刀具 1 熱 人工時(shí)效 2 龍門(mén)銑 以 165 孔定位，銑 235 上面，留量為 3 X2102A YG6 3 鉆擴(kuò)鉸 以 235 上面及外形定位，壓緊： 1，鉆 8x 17 孔 2，擴(kuò)與主軸孔同一軸線上的 2x 17 孔 3，鉸與主軸孔同一軸線上的 2x 17 孔，至 2x 17H7，作為工藝孔 6 4 龍門(mén) 銑 以 235 上面及外形定位，壓緊：銑 235 下面至尺寸 X2102A YG6 5 龍門(mén) 銑 1， 以 235 下面及兩工藝孔 定 位 ，壓緊： X2102A YG6 1） 側(cè)刀架 銑 500 左面 留量 1.5 銑 平 Ra3.2 面 留 量 3，刀具修整方框，尺 寸見(jiàn) 1 2， 側(cè)刀架 銑 500 右面 留量 1.5， 銑 平 Ra3.2 面 留 量 3，刀具修整方框，尺寸見(jiàn) 4 3， 銑 665 兩面 至尺寸， 620+3 左面做 留量 2 6 立車 以 235 下面及兩工藝孔 定 位 ，壓緊： CM512A YG6 車 260 錐孔 1:20 至 250 直孔 車 165 留量 2 車 155 下面 留量 2 7 鏜 以 235 下面及兩工藝孔 定 位，壓緊： T68 YG8 1， 鏜 70H6 至 尺寸 65， 鏜軸承蓋凸臺(tái) 端面留量 1.5mm 2， 工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng) 180 ，鏜 140x 80 至 135x 75, 鏜孔深 12mm 至 11mm 8 熱 人工時(shí) 效 7 9 表面 處理 1， 拋丸， 2， 清 沙， 3， 非加工面涂 機(jī)床防銹底漆 10 龍門(mén) 銑 1，以 235 下面及兩工藝孔 定位，壓緊：銑 235 上面至要求 XK2120B YG6 2，以 235 下面及兩工藝孔 定位，壓緊： 1） 銑 620+3 左面做 留量 2 2） 銑 500 兩 側(cè)面至要求 3） 精銑 左面 與 235下面 垂直 度 在 0.05 4） 銑 平視圖中 兩 Ra3.2 面至要求 5）銑平視圖中 Ra3.2 面至要求 11 數(shù)控立車 以 235 下面及兩工藝孔 定位，壓緊： SVT160 YG3 1， 車 315 深 15 至 尺寸 2， 車 165H6 及 上端面至要求， 車 D-D 視圖中 175x10 槽 至要求 車 1:20 錐 孔留量 0.2-0.3 車 B-B 視圖中 260x10 至 要求 。 3， 車 1:20 錐孔 上端面 R3 深 1.5 環(huán) 形 油槽 至尺寸 120 鉆 以 235 下面及兩工藝孔 定位，壓緊： 組合 機(jī)床 麻花鉆 1， A-A 中 8xM10 處 用中心 鉆 點(diǎn)窩 ； 鉆攻 中 4xM6 至 要求，孔口 倒角1x45 2， 反锪 A-A 中 6x 17x 36， 反锪 4x 17x 26 至 要求 ； 8 3， 鉆 8.7（通 ） ， 攻 Z1/8（ A-A， C-C） ; 鉆 14.8 深 50 攻 Z3/8 至要求 ； 4， 鉆，锪 22.5x 32， 并攻 M24x1.5 至 要求 （見(jiàn)、 M-M 圖及 ， F-F 圖）； 鉆、 攻 2xM24x1.5 至 要求（ 見(jiàn) A-A） 5，鉆 2x 8.7 至 要求， 鉆 16 孔 與 A-A 圖 中 Z1/8 通 6， 鉆、 攻中 8xM10 深 30 至 要求，孔口倒角 1x45 13 鉗 1， 將 主軸套蝸輪 與 蝸桿 組裝在一起 ； 裝配前 去除 端面上加工 螺孔 產(chǎn)生的高點(diǎn)，并清洗干凈 2， 與 旋轉(zhuǎn)臺(tái)主軸 配刮 1:20 錐孔 及上端面至要求 14 鏜 1，以 235 下面及兩工藝孔 定位，壓緊： TPX611B YG6X 鏜 2x 70H6 孔 留量 1.0-1.2， 并锪 3 下端留量 0.5 2，以 235 下面及兩工藝孔 定位，壓緊： 鏜 140 深 12， 80 至 要求 15 坐標(biāo) 鏜 以 235 下面及兩工藝孔 定位，壓緊： DIXI175 YG3X 精鏜 70H6 至要求 精鏜蝸桿軸承蓋凸臺(tái) 面至要求 9 1.5 確定切削 用量 工序 2：粗 箱體上 平面 工件材料： HT250，鑄造。 機(jī)床： X2102A 龍門(mén)銑床。 刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤(pán)銑刀（面銑刀），材料： 6YG ， 250D mm ，齒數(shù) 22Z ，此為細(xì)齒銑刀。 16 加工 中心 1， 以 235 下面及兩工藝孔 定位，壓緊： EC-1600 麻花鉆 鉆 、攻 1 圖 中 6xM6 螺紋孔至 要求， 鉆 、攻 1 圖 中 4xM6 螺紋孔至 要求， 鉆 、攻 1 圖 中 8xM6 螺紋孔至 要求， 鉆 8.7 通孔，各 孔口倒 鈍 2， 工作臺(tái)轉(zhuǎn) 90 ，找正 70H6 內(nèi)孔 中心： 鉆、攻 6xM8 螺紋孔 至要 求 ，各孔口倒鈍 3， 工作臺(tái)又轉(zhuǎn) 90： 鉆、攻 4 視圖 中 6xM6、 8xM6 螺紋 孔至要求， 各 孔口倒鈍 4， 工作臺(tái)轉(zhuǎn) 90 ： 鉆、攻 A-A 左上端處 4xM8 至 要求，孔口 倒角 1x45 17 鉗 1，清除 各腔 內(nèi) 鐵屑，清洗劃線留下的 大白粉 ； 2， 防銹 10 銑削深度pa： 5pa mm每齒進(jìn)給量fa：根據(jù)參考文獻(xiàn)，取 0 .1 2 /fa m m Z銑削速度 V ：參照參考文取 1.33 /V m s 。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1000Vnd式中 V 銑削速度； d 刀具直徑。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 3 3 6 0 1 0 1 / m i n3 . 1 4 2 5 0Vnrd 取 100 / m innr 實(shí)際銑削速度 v ： 3 . 1 4 2 5 0 3 0 0 1 . 3 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 工序 4：粗 箱體下 平面 工件材料： HT250，鑄造。 機(jī)床： X2102A 龍門(mén)銑床。 刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤(pán)銑刀（面銑刀），材料： 6YG ， 250D mm ，齒數(shù) 22Z ，此為細(xì)齒銑刀。 銑削深度pa： 5pa mm每齒進(jìn)給量fa：根據(jù)參考文獻(xiàn)，取 0 .1 2 /fa m m Z銑削速度 V ：參照參考文取 1.33 /V m s 。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1000Vnd式中 V 銑削速度； d 刀具直徑。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 11 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 3 3 6 0 1 0 1 / m i n3 . 1 4 2 5 0Vnrd 取 100 / m innr 實(shí)際銑削速度 v ： 3 . 1 4 2 5 0 3 0 0 1 . 3 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 工序 5：粗 箱體四個(gè)側(cè) 平面 工件材料： HT250，鑄造。 機(jī)床： X2102A 龍門(mén)銑床。 刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤(pán)銑刀（面銑刀），材料： 6YG ， 250D mm ，齒數(shù) 22Z ，此為細(xì)齒銑刀。 銑削深度pa： 5pa mm每齒進(jìn)給量fa：根據(jù)參考文獻(xiàn)，取 0 .1 2 /fa m m Z銑削速度 V ：參照參考文取 1.33 /V m s 。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1000Vnd式中 V 銑削速度； d 刀具直徑。 機(jī)床主軸 轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 3 3 6 0 1 0 1 / m i n3 . 1 4 2 5 0Vnrd 取 100 / m innr 實(shí)際銑削速度 v ： 3 . 1 4 2 5 0 3 0 0 1 . 3 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 工序 6：立車 165， 260 孔 工件材料： HT250，鑄造 機(jī)床： CM512A 立式車床 12 刀具材料： 6YG 切削深度pa： 3pa mm進(jìn)給量fa：根據(jù)參考文獻(xiàn)，取 0.4fa mm切削速度 V ：參照參考文取1.02 /V m s 。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1000Vnd式中 V 切削速度； d 刀具直徑。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 0 2 6 0 7 5 / m i n3 . 1 4 2 6 0Vnrd 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 0 2 6 0 1 2 0 / m i n3 . 1 4 1 6 5Vd 工序 7：粗鏜 70, 140 的孔 機(jī)床：臥式鏜床 68T 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： 8YT 切削深度pa： 3.0pa mm，毛坯孔徑0 59d mm。 進(jìn)給量 f ：根據(jù)參考文獻(xiàn) ,刀桿伸出長(zhǎng)度取 mm200 ，切削深度為fa=3.0mm。因此確定進(jìn)給量 0.8 /f mm r 切削速度 V ：參照參考文獻(xiàn) ,取 44 / m inVm 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n 1 0 0 0 1 0 0 0 4 4 2 0 0 / m i n3 . 1 4 7 0Vnrd 13 1 0 0 0 1 0 0 0 4 4 1 2 0 / m i n3 . 1 4 1 4 0Vnrd 工序 10：精銑 箱體各個(gè) 平面 工件材料： HT250，鑄造。 機(jī)床： XK2120B 龍門(mén)銑床。 刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤(pán)銑刀（面銑刀），材料： 6YG ， 250D mm ，齒數(shù) 22Z ，此為細(xì)齒銑刀。 銑削深度pa： 0.5pa mm每齒進(jìn)給量fa：根據(jù)參考文獻(xiàn)，取 0 . 1 0 /fa m m Z銑削速度 V ：參照參考文取1.96 /V m s 。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1000Vnd式中 V 銑削速度； d 刀具直徑。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 9 6 6 0 1 5 0 / m i n3 . 1 4 2 5 0Vnrd 工序 11：精立車 315, 175x10 槽 , 165， 260 孔 工件材料： HT250，鑄造 機(jī)床： SVT160 數(shù)控立式車床 刀具材料： 3YG 切削深度pa： 3pa mm進(jìn)給量fa：根據(jù)參考文獻(xiàn)，取 0.5fa mm切削速度 V ：參照參考文取 1.02 /V m s 。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1000Vnd式中 V 切削速度； 14 d 刀具直徑。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 6 5 6 0 1 0 0 / m i n3 . 1 4 3 1 5Vnrd 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 6 5 6 0 1 8 0 / m i n3 . 1 4 1 7 5Vd 工序 14：精鏜 70, 140 的孔 機(jī)床：臥式鏜床 611TPX B 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： 6YT X 切削深度pa： 0.5pa mm進(jìn)給量 f ：根據(jù)參考文獻(xiàn) ,刀桿伸出長(zhǎng)度取 mm200 ，切削深度為fa=0.5mm。因此確定進(jìn)給量 0 .1 5 /f m m r 切削速度 V ：參照參考文獻(xiàn) ,取 71 / m inVm 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n 1 0 0 0 1 0 0 0 7 1 3 2 0 / m i n3 . 1 4 7 0Vnrd 1 0 0 0 1 0 0 0 7 1 1 2 0 / m i n3 . 1 4 1 4 0Vnrd 工序 16：坐標(biāo)鏜 70 孔 機(jī)床：臥式鏜床 175DIXI 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： 3YT X 切削深度pa： 0.05pa mm 15 進(jìn)給量 f ：根據(jù)參考文獻(xiàn) ,刀桿伸出長(zhǎng)度取 mm200 ，切削深度為Fa=0.05mm。因此確定進(jìn)給量 0 .1 0 /f m m r 切削速度 V ：參照參考文獻(xiàn) ,取 88 / m inVm 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n 1 0 0 0 1 0 0 0 8 8 4 0 0 / m i n3 . 1 4 7 0Vnrd 第二章 組合機(jī)床的概述 2.1 組合機(jī)床的組成及其特點(diǎn) 組合機(jī)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(jī)床。它能夠?qū)ぜM(jìn)行多刀、多軸、多面、多工位同時(shí)加 工。在組合機(jī)床上可以完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、攻絲、車削、銑削、磨削及滾壓等工序，隨著組合機(jī)床技術(shù)的發(fā)展，它能完成的工藝范圍日益擴(kuò)大。在組合機(jī)床自動(dòng)線上可以完成一些非切削 ，例如：打印、清洗、熱處理、簡(jiǎn)單的裝配、試驗(yàn)和在線自動(dòng)檢查等工序。 組合機(jī)床的組成一般為：立柱、墊鐵、立柱底座、中間底座、滑臺(tái)、動(dòng)力箱、多軸箱、夾具、刀具、液壓裝置等，各個(gè)部件都是具有一定獨(dú)立功能的部件，并且大都是已經(jīng)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的通用部件，這些通用部件都有合理的規(guī)格尺寸系列，有適用的技術(shù)參數(shù)和完善的配套關(guān)系。通常夾具、中間底 座和多軸箱是根據(jù)工件的尺寸形狀和工藝要求設(shè)計(jì)的專用部件，但其中的絕大多數(shù)零件如定位夾壓元件、傳動(dòng)件等也都是標(biāo)準(zhǔn)件和通用件。 通用部件是組合機(jī)床的基礎(chǔ)。用來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床切削和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的通用部件，如單軸工藝切削頭（即鏜削頭、鉆削頭、銑削頭等）、傳 16 動(dòng)裝置（驅(qū)動(dòng)切削頭）、動(dòng)力箱（驅(qū)動(dòng)多軸箱）、進(jìn)給滑臺(tái)（機(jī)械或液壓滑臺(tái)）等為動(dòng)力部件。用以安裝動(dòng)力部件的通用部件如側(cè)底座、立柱、立柱底座等稱為支承部件。 組合機(jī)床具有如下特點(diǎn)： （ 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?yàn)楣ば蚣校啥嗝?、多工位、多軸、多 刀同時(shí)自動(dòng)加工。 （ 3）加工精度穩(wěn)定。因?yàn)楣ば蚬潭?，可選用成熟的通用部件、精密夾具和自動(dòng)工作循環(huán)來(lái)保證加工精度的一致性。 （ 4）研制周期短，便于設(shè)計(jì)、制造和使用維護(hù)，成本低。因?yàn)橥ㄓ没⑾盗谢?、?biāo)準(zhǔn)化程度高，通用零部件占 70%90%，通用件可組織批量生產(chǎn)進(jìn)行預(yù)制或外購(gòu)。 2.2 組合機(jī)床的工藝范圍及配置形式 2.2.1 組合機(jī)床的工藝范圍 目前，組合機(jī)床主要用于平面加工和孔加工兩類工序。平面加工包括銑平面、锪（刮）平面、車端面；孔加工包括鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔以及倒腳、切槽、攻螺紋、锪沉孔、滾壓孔等。隨著綜合自 動(dòng)化的發(fā)展，其工藝范圍正擴(kuò)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。 組合機(jī)床在汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)、電機(jī)、儀器儀表、軍工及縫紉機(jī)、自行車等輕工行業(yè)大批大量生產(chǎn)中已獲得廣泛的應(yīng)用；一些中小批量生產(chǎn)的企業(yè)，如機(jī)床、機(jī)車、工程機(jī)械等制造業(yè)中也已推廣應(yīng)。組合機(jī)床最適宜于加工各種大中型箱體類零件，如氣缸蓋、氣缸體等零件，也可用來(lái)完成軸套類、輪盤(pán)類、叉架類和蓋板類零件的部分或全部工序的加工。 17 2.2.2 組合機(jī)床的配置形式 組合機(jī)床的通用部件分大型和小型兩大類。用大型通用部件組成的機(jī)床稱為大 型組合機(jī)床。用小型通用部件組成的機(jī)床稱為小型組合機(jī)床。大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床在結(jié)構(gòu)和配置型式等方面又較大的差別。大型組合機(jī)床的配置型式可分為兩類： 1. 具有固定式夾具的單工位組合機(jī)床 這類組合機(jī)床夾具和工作臺(tái)都固定不動(dòng)。動(dòng)力滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，滑臺(tái)上的動(dòng)力箱實(shí)現(xiàn)切削住運(yùn)動(dòng)。根據(jù)動(dòng)力箱和主軸箱的安置方式不同，這類機(jī)床的配置型式有： （ 1）臥式組合機(jī)床（動(dòng)力箱水平安裝）； （ 2）立式組合機(jī)床（動(dòng)力箱垂直安裝）； （ 3）傾斜式組合機(jī)床（動(dòng)力箱傾斜安裝）； （ 4）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) ）。 2.3 組合機(jī)床的加工精度 二十世紀(jì) 70 年代以來(lái)，隨著可轉(zhuǎn)位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動(dòng)檢測(cè)和刀具自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展，組合機(jī)床的加工精度也有所提高。銑削平面的平面度可達(dá) 0.05 毫米 1000 毫米，表面粗糙度可低達(dá) 2.5 0.63 微米；鏜孔精度可達(dá) IT7 6 級(jí)，孔距精度可達(dá)O.03 O.02 微米。組合機(jī)床上的鉆孔工序大多是擴(kuò)鉸工序前加工底孔及加工螺紋底孔的。在鑄鐵工件上鉆孔精度一般可達(dá) 6 級(jí)，光潔度為 3。鉆孔位置精度一般可達(dá) 0.20 毫米 2.4 組合機(jī)床的設(shè)計(jì)步驟 2.4.1 調(diào)查研究 研究市場(chǎng)和 用戶對(duì)設(shè)計(jì)機(jī)床的要求，然后檢索有關(guān)資料。其中包括情報(bào)、預(yù)測(cè)、實(shí)驗(yàn)研究成果、發(fā)展趨勢(shì)、新技術(shù)應(yīng)用以及相應(yīng)的圖紙資料等。甚至還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)檢索技術(shù)查閱先進(jìn)國(guó)家的有關(guān)資料和專利等。通過(guò)對(duì)上述資料的分析研究，擬訂適當(dāng)?shù)姆桨?，以保證機(jī)床的質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，使用戶有較好的經(jīng)濟(jì)效益。 18 2.4.2 總體設(shè)計(jì)方案 通?？梢詳M定出幾個(gè)方案進(jìn)行分析比較。每個(gè)方案包括的內(nèi)容有：工藝分析、主要技術(shù)參數(shù)、總布局、傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、控制操作系統(tǒng)、電系統(tǒng)、主要部件的結(jié)構(gòu)草圖、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等。 在制定方案時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面 ： （ 1） 當(dāng)使用和制造出現(xiàn)矛盾時(shí)，應(yīng)先滿足使用要求，其次才是盡可能便于制造。要盡量用先進(jìn)的工藝和創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)； （ 2） 設(shè)計(jì)必須以生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，凡是未經(jīng)實(shí)踐考驗(yàn)的方案，必須經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明可靠后才能用于設(shè)計(jì)； （ 3） 繼承與創(chuàng)造相結(jié)合，盡量采用先進(jìn)工藝，迅速提高生產(chǎn)力，為實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化服務(wù)。注意吸取前人和國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上有所創(chuàng)造和發(fā)展。 2.4.3 技術(shù)設(shè)計(jì) 首先，在選定工藝方案并確定機(jī)床配置形式、結(jié)構(gòu)方案基礎(chǔ)上，進(jìn)行方案圖紙的設(shè)計(jì)。這些圖指包括：被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系 尺寸圖和生產(chǎn)率計(jì)算卡，統(tǒng)稱“三圖一卡”設(shè)計(jì)。并初定出主軸箱輪廓尺寸，才能確定機(jī)床各部件間的相互關(guān)系。 其次，是被加工零件的夾具設(shè)計(jì)。包括夾具裝配圖，夾具零件圖等。 然后，整理機(jī)床有關(guān)部件與主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)，編制各類零件明細(xì)表，編寫(xiě)機(jī)床說(shuō)明書(shū)等技術(shù)文件。 最后，對(duì)有關(guān)圖紙進(jìn)行工藝審查和標(biāo)準(zhǔn)化審查最后。 第 三章 組合機(jī)床通用部件及其選用 19 3.1 通用部件的分類 組合機(jī)床的通用部件主要可分為五大類：動(dòng)力部件、輸送部件、支承部件、控制部件和輔助部件。 3.2 常用通用部件 3.2.1 動(dòng)力滑 臺(tái) 動(dòng)力滑臺(tái)是由滑座、滑鞍和驅(qū)動(dòng)裝置等組成，是實(shí)現(xiàn)組合機(jī)床直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件。 動(dòng)力滑臺(tái)的用途：根據(jù)被加工工件的工藝要求，可以在滑臺(tái)上安裝動(dòng)力箱（連接多軸箱）、鉆削頭、鏜削頭、銑削頭和鏜孔車端面頭等各種部件，以完成對(duì)工件的鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、倒角、刮端面、車端面、銑削及攻螺紋等工序。此外滑臺(tái)還可以用作夾具和工件的輸送部件。 滑臺(tái)根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為液壓滑臺(tái)、機(jī)械滑臺(tái)和數(shù)控滑臺(tái)。 3.2.2 動(dòng)力箱 動(dòng)力箱是將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給多軸箱的動(dòng)力部件。動(dòng)力箱安裝在滑臺(tái)或其他進(jìn)給部件的結(jié)合面 上，動(dòng)力箱前端結(jié)合