包縫機(jī)機(jī)體鉆孔組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)【全套CAD圖紙+畢業(yè)答辯論文】

目 錄 1 前言 . 1 2 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) . 3 體方案論證 . 3 工對(duì)象工藝性分析 . 3 床配置型式的選擇 . 3 位基準(zhǔn)的選擇 . 4 定切削用量及選擇刀具 . 4 擇切削用量 . 4 算切削力、切削扭矩及切削功率 . 6 具耐用度的計(jì)算 . 10 擇刀具結(jié)構(gòu) . 10 圖一卡設(shè)計(jì) . 10 加工零件工序圖 . 10 工示意圖 . 11 床聯(lián)系尺寸圖 . 12 床生產(chǎn)率計(jì)算卡 . 15 3 組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì) . 17 件的工藝性分析 . 17 具設(shè)計(jì)的基本要求 . 17 具總體結(jié)構(gòu)構(gòu)思 . 17 位方案的確定 . 18 位方案的論證 . 18 位基準(zhǔn)的選擇 . 18 位的實(shí)現(xiàn)方法 . 18 緊方案確定 . 20 . 20 . 21 向裝置的選擇 . 22 . 22 . 23 差分析 . 24 響加工精度的因素 . 24 證加工精度的條件 . 25 具體確定 . 26 4 結(jié)論 . 27 參考文獻(xiàn) . 28 致 謝 . 29 附 錄 . 30 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 1 前言 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的專用機(jī)床。 組合機(jī)床通常是多刀、多面、多工序、多工位加工 ,使用繼電器 - 接觸器控制 ,電氣線路復(fù)雜 ,故障率高 ,操作人員的維修任務(wù)重 ,設(shè)備的使用率低在組合機(jī)床的諸多零件中 ,主軸箱是組合機(jī)床設(shè)計(jì)過程中工作量最大的部件 ,因?yàn)橥ǔＶ鬏S箱是采用一根動(dòng)力軸帶動(dòng)多根主軸的工作方式 ,各傳動(dòng)軸必須在有限的標(biāo)準(zhǔn)箱體空間中找到適宜的分布位置并避免干涉 ,而各軸的設(shè)計(jì)又必須保證其轉(zhuǎn)速、旋向、強(qiáng)度和剛度 ,因此難度大、設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)。在批量設(shè)計(jì)某生產(chǎn)線的組合機(jī)床主軸箱中 ,為提高設(shè)計(jì)質(zhì)量 ,縮短設(shè)計(jì)周期 ,我們采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)組合機(jī)床主軸箱 ,取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。 組合機(jī)床的分類繁多 ,有大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床 ,有單面、雙面、三面、臥式、立式、傾斜式、復(fù)合式 ,還有多工位回轉(zhuǎn)臺(tái)式組合機(jī)床等 ;如 臥式單面多孔加工組合機(jī)床的液壓系統(tǒng) , 可完成自動(dòng)工作循環(huán) : 快進(jìn)、工進(jìn)、快退、停止 ; 能同時(shí)驅(qū)動(dòng)多根主軸進(jìn)行鉆孔加工。鉆孔時(shí)是靠主軸產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩 鉆孔過程中外負(fù)載經(jīng)常是變化的 , 當(dāng)鉆頭上的負(fù)載增大 , 即轉(zhuǎn)矩增大時(shí) , 要求轉(zhuǎn)速能自動(dòng)下降 , 當(dāng)鉆頭上的負(fù)載減小 , 即轉(zhuǎn)矩減小時(shí) , 要求轉(zhuǎn)速能自動(dòng)升高 , 保證鉆孔時(shí)消耗的功率為恒定值。 組合機(jī)床主要用于平面加工和孔加工兩類工序。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、拋光、沖壓等工序。此外，還可以完成焊接、熱處理、自動(dòng)裝配和檢測(cè)、清洗和零件分類及打印等非切削工作。 包縫機(jī)機(jī)體鉆孔組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 2 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 包縫機(jī)機(jī)體鉆孔組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 4 國(guó)內(nèi)外的工業(yè)發(fā)展史告訴我們，實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化是一個(gè)由低級(jí)到高級(jí)、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由不完善到完善的發(fā)展過程。當(dāng)機(jī)器的操作采用自動(dòng)控制器后，生產(chǎn)方式才從機(jī)械化逐步過渡到機(jī)械控制（傳統(tǒng)）自動(dòng)化、數(shù)字控制自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)化。只有建立了自動(dòng)化工廠后，生產(chǎn)過程才能全盤自動(dòng)化，才能使生產(chǎn)率全面提高，達(dá)到自動(dòng)化的高級(jí)理想階段 。 本次設(shè)計(jì)的課題是包縫機(jī)機(jī)組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)。該課題來源于江淮動(dòng)力集團(tuán)?，F(xiàn)在該集團(tuán)迫切需要改善現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，進(jìn)行提高生產(chǎn)率、改善產(chǎn)品質(zhì)量方面的技術(shù)改造，使產(chǎn)品的合格率上升，增加產(chǎn)量 ，適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，提高經(jīng)濟(jì)效益。 本設(shè)計(jì)主要針對(duì)機(jī)體左右兩個(gè)面上加工多個(gè)孔、生產(chǎn)率低、位置精度誤差大的問題而設(shè)計(jì)的，從而保證孔的位置精度、提高生產(chǎn)效率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。為了提高加工精度，降低成本，提高生產(chǎn)效率，有必要設(shè)計(jì)一種組合機(jī)床來滿足左右兩面同時(shí)鉆孔的需要。本次設(shè)計(jì)分總體設(shè)計(jì)、夾具設(shè)計(jì)、左多軸箱設(shè)計(jì)、右多軸箱設(shè)計(jì)三個(gè)部分。我主要負(fù)責(zé)夾具部分的設(shè)計(jì)，總體設(shè)計(jì)由我和另外二位同學(xué)共同完成。在設(shè)計(jì)組合機(jī)床過程中，組合機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)是整個(gè)組合機(jī)床設(shè)計(jì)工作的重要部分之一。雖然夾具零件的標(biāo)準(zhǔn)化程度高，使設(shè)計(jì)工 作量大為減少，設(shè)計(jì)周期大為縮短，但在夾具設(shè)計(jì)過程中，在保證加工精度的前提下，如何綜合考慮生產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)性和勞動(dòng)條件等因素，還有一定的難度。 設(shè)計(jì)該組合機(jī)床思路如下：認(rèn)真分析零件的特點(diǎn)，研究其尺寸、形狀、材料、硬度、重量、加工部位的結(jié)構(gòu)及加工精度和表面粗糙度要求等內(nèi)容，以確定零件在組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容及加工方法，選擇加工的定位基準(zhǔn)及夾壓方案，決定工買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 步和刀具種類及其結(jié)構(gòu)形式，選擇合適的切削用量，確定組合機(jī)床的配制形式、制定影響機(jī)床總體布局和技術(shù)性能的主要部件的結(jié)構(gòu)方案。根據(jù)被加工零件的工藝要求確定刀具，再由刀 具直徑計(jì)算切削力，切削扭矩，切削功率，然后選擇各通用部件，最后按裝配關(guān)系組裝成組合機(jī)床。 本說明書以設(shè)計(jì)臥式雙面鉆孔組合機(jī)床為主線，闡述了刀具的選擇和夾具設(shè)計(jì)的過程。在第 2 章中著重介紹了組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)。在總體設(shè)計(jì)中，首先是被加工零件的工藝分析，然后是總體方案的論證，在比較了許多方案之后，結(jié)合本道工序加工的特點(diǎn)最終選擇臥式雙面的機(jī)床配置型式。再結(jié)合本道工序的特點(diǎn)選擇刀具。根據(jù)選擇的切削用量，計(jì)算刀具的切削力、切削扭矩、切削功率等，再確定刀具的大小和型式。在確定這些設(shè)計(jì)計(jì)算后，然后是繪制組合機(jī)床的“三圖一卡 ” 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。在第 3 章中，主要介紹了夾具的設(shè)計(jì)。夾具設(shè)計(jì)是組合機(jī)床設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要的組成部分。夾具設(shè)計(jì)時(shí)，首先確定工件的定位方案，然后選擇夾緊方案，估算夾緊力大小，最終完成夾具的零部件設(shè)計(jì)。最后根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制夾具裝配圖和主要的零件圖。 2 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 體方案論證 工對(duì)象工藝性的分析 該加工零件為包縫機(jī)機(jī)體。材料 硬度為 240，重量 本工序之前各主要表面、主要孔已加 工完畢。 本道工序：鉆左面、右面的孔，本設(shè)備的主要功能是完成包縫機(jī)機(jī)體左、右兩個(gè)面上 20個(gè)孔的加工。具體加工內(nèi)容及加工精度是： 機(jī)體上面）上 11個(gè)孔：鉆 2 10孔，深 13，各孔位置度公差為 2 5孔深 18，各孔位置度公差為 2 12，各孔位置度公差為 ，深 9；鉆 2 ，深 10；鉆2 9，個(gè)各孔位置度公差為 機(jī)體下面）上 9個(gè) 孔：鉆 ，深 9，； 7 11，各孔位置度公差為 12。 床配置型式的選擇 根據(jù)選定的工藝方案確定機(jī)床的配置型式，并定出影響機(jī)床總體布局和技術(shù)性能的主要部件的結(jié)構(gòu)方案。既要考慮能實(shí)現(xiàn)工藝方案，以確保零件的精度、技術(shù)要求及生產(chǎn)率，又要考慮機(jī)床操作方便可靠，易于維修，且潤(rùn)滑、冷卻、排屑情況良好。對(duì)同一個(gè)零件的加工，可能會(huì)有各種不同的工藝方案和機(jī)床配置方案，在最后決定采取哪種方案時(shí)，絕不能草率，要全面地看問題，綜合分析 各方面的情況，進(jìn)包縫機(jī)機(jī)體鉆孔組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 6 行多種方案的對(duì)比，從中選擇最佳方案。 各種形式的單工位組合機(jī)床，具有固定式夾具，通?？砂惭b一個(gè)工件，夾具和工件固定不動(dòng)，能保證加工表面有較高的相互位置精度，特別適用于大中型箱體類零件的加工。根據(jù)配置動(dòng)力部件的型式和數(shù)量，這種機(jī)床可分為單面、多面復(fù)合式。利用多軸箱同時(shí)從幾個(gè)方面對(duì)工件進(jìn)行加工。但其機(jī)動(dòng)時(shí)間不能與輔助時(shí)間重合，因而生產(chǎn)率比多工位機(jī)床低。 機(jī)床的配置型式主要有臥式和立式兩種。臥式組合機(jī)床床身由滑座、側(cè)底座及中間底座組合而成。其優(yōu)點(diǎn)是加工和裝配工藝性好，無漏油現(xiàn)象；同時(shí)，安裝、調(diào)試與 運(yùn)輸也都比較方便；而且，機(jī)床重心較低，有利于減小振動(dòng)。其缺點(diǎn)是削弱了床身的剛性，占地面積大。立式組合機(jī)床床身由滑座、立柱及立柱底座組成。其優(yōu)點(diǎn)是占地面積小，自由度大，操作方便。其缺點(diǎn)是機(jī)床重心高，振動(dòng)大。 在認(rèn)真分析了被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及所選擇的加工工藝方案，又由組合機(jī)床的特點(diǎn)及適應(yīng)性，確定設(shè)計(jì)的組合機(jī)床的配置型式為單工位臥式雙面鉆組合機(jī)床。 位基準(zhǔn)的選擇 被加工零件為包縫機(jī)機(jī)體體屬箱體類零件，本工序加工為雙面同時(shí)鉆孔，加工工序集中、精 度要求高。由于箱體零 件的定位方案一般有兩種，“一面兩孔” 和“三平面”定位方法。 A. “一面雙孔”的定位方法 它的特點(diǎn)是： 工件獲得穩(wěn)定可靠定位。 能高度集中工序，又有利于提高各 面上孔的位置精度。 c.“一面雙孔”可作為零件從粗加工到精加工全部工序的定位基準(zhǔn)，使零件整個(gè)工藝過程基準(zhǔn)統(tǒng)一，從而減少由基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換帶來的累積誤差，有利于保證零件的加工精度。同時(shí)，使機(jī)床各個(gè)工序（工位）的許多部件實(shí)現(xiàn)通用化，有利于縮短設(shè)計(jì)、制造周期，降低成本。 緊，并有利于防止切削落于定 位基面上。 B.“三平面”定位方法 它的特點(diǎn)是： 工件獲得穩(wěn)定可靠定位。 高度集中工序。 一般情況下，“一面雙孔”是最常用的定位方案，即零件在機(jī)床上放置的底面及底面上的兩個(gè)孔作為定位基準(zhǔn)，通過一個(gè)平面和兩個(gè)定位銷限制其六個(gè)自由度。 本機(jī)床加工時(shí)采用的定位方式就是一面雙孔定位，以后面為定位基準(zhǔn)面，限制三個(gè)自由度；一個(gè)短的圓柱限制兩個(gè)自由度，最后一個(gè)削邊銷限制一個(gè)自由度，這樣工件的 6個(gè)自由度被完全約束了也就得到了完全的定位。 定 切削用量及選擇刀具 擇切削用量 對(duì)于 20 個(gè)被加工孔，采用查表法選擇切削用量，從文獻(xiàn) 1 6選買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 取。由于鉆孔的切削用量還與鉆孔深度有關(guān)，隨孔深的增加而逐漸遞減，其遞減值按文獻(xiàn) 1低進(jìn)給量的目的是為了減小軸向切削力，以避免鉆頭折段。鉆孔深度較大時(shí)，由于冷卻排屑條件都較差，是刀具壽命有所降低。降低切削速度主要是為了提高刀具壽命，并使加工較深孔時(shí)鉆頭的壽命與加工其他淺孔時(shí)鉆頭的壽命比較接近。 切削用量選擇是否合理，對(duì)組合機(jī)床的加工精度、生產(chǎn)率、刀具耐用度 、機(jī)床的布局形式及正常工作均有很大影響。組合機(jī)床多軸箱上所以的刀具共用一個(gè)進(jìn)給系統(tǒng)，通常為標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力滑臺(tái)。查文獻(xiàn) 1得硬度 速鋼鉆頭的切削用量如表 2 表 2速鋼鉆頭切削用量 加工材料 加工直徑1d（ 切削速度v (m/進(jìn)給量f (mm/r) 鑄鐵 190 240 12 10 18 12 22 選擇切削速度時(shí)，要求同一多軸箱上各刀具每分鐘進(jìn)給量必須相等并等于滑臺(tái)的工進(jìn)速度位為 mm/,因此，一般先按各刀具選擇較合理的轉(zhuǎn)速位為 r/每轉(zhuǎn)進(jìn)給量位為 mm/r），再根據(jù)其工作時(shí)間最長(zhǎng)、負(fù)荷最重、刃磨較困難的所謂“限制性刀具”來確定并調(diào)整每轉(zhuǎn)進(jìn)給量和轉(zhuǎn)速，通過“試湊法”來滿足每分鐘進(jìn)給量相同的要求，即 2211（ 2 在選擇了轉(zhuǎn)速后就可以根據(jù)公式 1000 （ 2 選擇合理的切削速度。 1 個(gè)孔的切削用量的選擇 5，深 13， 由硬度大于 190 240擇 v=10 18m/f 0.r,初選n=1000r/f =r,則由 （ 2 得： v= 5 1000/1000= 5,深 18， 由硬度大于 190 240擇 v=10 18m/f 0.r,初選n=1000r/f =r, 則由 （ 2 得： v= 5 1000/1000= 12， 由硬度大于 190 240擇 v=10 18m/f 0.r, 初選n=1250r/f =r, 則由 （ 2 得： v= 1250/1000=縫機(jī)機(jī)體鉆孔組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 8 9 由硬度大于 190 240擇 v=10 18m/f 0.r, 初選n=1250r/f =r, 則由 （ 2 得 : v= 1250/1000= 9 由硬度大于 190 240擇 v=10 18m/f 0.r, 初選n=1600r/f =r, 則由 （ 2 得 : v= 1600/1000=f:孔 2 10 由硬度大于 190 240擇 v=10 18m/f 0.r, 初選n=1600r/f =r, 則由 （ 2 得 : v= 1600/1000= 個(gè)孔的切削用量的選擇 9 由硬度 大于 190 240擇 v=10 18m/f 0.r,初選n=1600r/f =r,則由 （ 2 得： v= 1600/1000= 11 由硬度大于 190 240擇 v=10 18m/f 0.r, , 初選n=1600r/f =r,則由 （ 2 得： v= 1600/1000= 12 由硬度大于 190 240擇 v=10 18m/f 0.r, , 初選n=1250r/f =r,則由 （ 2 得： v= 1250/1000= 2加工各個(gè)孔的進(jìn)給量，工進(jìn)速度及切削速度 孔徑 切削用量 5 5 .3 v(m/15 7 15 7 16 49 16 49 16 58 16 58 16 58 16 58 12 95 f (mm/r) 0 08 0 08 0 064 0 064 0 05 0 05 0 05 0 05 0 064 n (r/1000 1000 1250 1250 1600 1600 1600 1600 1250 算切削力、切削扭矩及切削功率 根據(jù)文獻(xiàn) 1 6公式 (2 (2買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 9740(2式中， F 切削力（ N）； T 切削轉(zhuǎn)矩（ P 切削功率（ v 切削速度（ m/ f 進(jìn)給量（ mm/r）； D 加工（或鉆頭）直徑（ 布氏硬度。 )(31 m i nm a xm a x ，在本設(shè)計(jì)中，240 190得 23。 由以上公式可得： 5,深 13 由公式（ 2： =26 5 由公式（ 2： =10 公式（ 2： 9740= 7 2 6 5 4 0 3 5= 5,深 18 由公式（ 2： =26 5 由公式（ 2： =10 公式（ 2： 9740= 7 2 6 5 4 0 3 5=縫機(jī)機(jī)體鉆孔組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 10 2 12 由公式（ 2： =26 由公式（ 2： =10 公式（ 2： 9740= 4 3 4 1 6 59 7 4 0 3 4 =kW 9 由公式（ 2： = 26 由公式（ 2： =10 公式（ 2： 9740= 4 3 4 1 6 59 7 4 0 3 4 =kW 9 由公式（ 2： = 26 由公式（ 2： =10 文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 =公式（ 2： 9740= 2 2 5 6 9 29 7 4 0 3 3 =kW f:孔 2 10 由公式（ 2： = 26 由公式（ 2： =10 公式（ 2： 9740= 2 2 5 6 9 29 7 4 0 3 3 = 9 由公式（ 2： = 26 由公式（ 2： =10 公式（ 2： 9740= 2 2 5 6 9 29 7 4 0 3 3 包縫機(jī)機(jī)體鉆孔組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 12 =W 11 由公式（ 2： =26 由公式（ 2： =10 公式（ 2：9740 = 2 2 5 6 9 29 7 4 0 3 3 =w c. 鉆孔 12 由公式（ 2： =26 由公式（ 2： =10 公式（ 2：9740 = 2 7 4 1 2 2 59 7 4 0 3 3 =w 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 表 2工各個(gè)孔的切削力、切削轉(zhuǎn)矩及切削功率 孔徑 F（ N） M（ P（ 5 441 8 726 3 0 074 5 441 8 726 3 0 074 4 2 310 56 434 61 0 056 4 2 310 56 434 61 0 056 3 3 200 28 225 6 0 037 3 3 200 28 225 6 0 037 3 3 200 28 225 6 0 037 3 3 200 28 225 6 0 037 3 3 244 01 274 85 0 035 具耐用度的計(jì)算 確定刀具耐用度，用以驗(yàn)證選用量或刀具是否合理，刀具的耐用度至少大于 4個(gè)小時(shí)。查閱文獻(xiàn) 2中公式： T（ 2 式中： T 刀具耐用度，單位 D 鉆頭直徑，單位 v 切削速度，單位 m/ f 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，單位 mm/r； 布氏硬度。 選擇 80 . 2 5 0 . 2 50 . 5 5 1 . 3 0 . 5 5 1 . 39 6 0 0 9 6 0 0 3 . 3 671131 2 . 9 5 2 5 0 . 0 6 4 2 2 3f H B 得刀具耐用度滿足要求。 擇刀具結(jié)構(gòu) 根據(jù)工藝要求及加工精度的要求，加工 31 個(gè)孔的刀具均采用標(biāo)準(zhǔn)錐柄長(zhǎng)麻花鉆。 圖一卡設(shè)計(jì) 加工零件工序圖 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(jì)的組合機(jī)床（或自動(dòng)線）上完成的工藝內(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(zhǔn)、夾壓部位 以及被加工零件的材料、硬度和在本機(jī)床加工前加工余量、毛坯或半成品情況的圖樣。除了設(shè)計(jì)研制合同外，它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的具體依據(jù)，也是包縫機(jī)機(jī)體鉆孔組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 14 制造、使用、調(diào)整和檢驗(yàn)機(jī)床精度的重要文件。 名稱及編號(hào)：包縫機(jī)機(jī)體 材料及硬度： 240 針對(duì)機(jī)體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，宜選用“一面雙孔”定位基準(zhǔn)，不可采用“三平面”定位基準(zhǔn)的方法。在選擇夾壓部位時(shí)應(yīng)注意零件夾壓后定位穩(wěn)定和避免零件夾壓后變形的問題，可以選擇上表面夾壓。 夾緊點(diǎn) 定位基面 本工序加工的是在機(jī)體的左右兩邊同時(shí)加工 20 個(gè)孔，詳見附錄 1。 工示意圖 加工示意圖是在工藝方案和機(jī)床總體方案初步確定的基礎(chǔ)上繪制的。是表達(dá)工藝方案具體內(nèi)容的機(jī)床工藝方案圖。零件加工的工藝方案要通過加工示意圖反映出來。加工示意圖表示被加工零件在機(jī)床上的加工過程，刀具、輔具的布置狀況以及工件、夾具、刀具等機(jī)床各部件間的相對(duì)位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等。 在編制加工示意圖的過程中，首先是對(duì)刀具進(jìn)行選擇。一臺(tái)機(jī)床刀具的選擇是否合理，直接 影響到機(jī)床的加工精度、生產(chǎn)率和工作情況。因而正確選擇刀具是一個(gè)相當(dāng)重要的工作。刀具的選擇要考慮到工件加工尺寸精度、表面粗糙度、切屑的排除及生產(chǎn)率要求等因素。鉆孔刀具其直徑應(yīng)與加工終了時(shí)刀具后端和導(dǎo)向套外端有一定的距離。 刀具直徑的選擇應(yīng)與加工部位尺寸、精度相適應(yīng)。孔 5 選擇刀具 5擇刀具 擇刀具 組合機(jī)床鉆孔時(shí)，零件上孔的位置精度主要是靠刀具的導(dǎo)向裝置來保證的。導(dǎo)向裝置的作用是：保證刀具相對(duì)工件的正確位置；保證刀具相互間的正確位置； 提高刀具系統(tǒng)的支承剛性。 本課題中加工 20 個(gè)孔時(shí)，由于是大批大量生產(chǎn)，考慮到當(dāng)導(dǎo)套磨損時(shí)，便于更換，避免使整個(gè)鉆模板報(bào)廢，以節(jié)約成本，所以導(dǎo)向裝置選用可換導(dǎo)套。 對(duì)于加工 5 孔，選擇的導(dǎo)套尺寸為： D=105 8L=20 對(duì)于加工 ，選擇的導(dǎo)套尺寸為： D=105 8 =20 對(duì)于加工 ，選擇的導(dǎo)套尺寸為： D=825L=16 寸、外伸尺寸 在該課題中，主軸 用于鉆孔，選用滾珠軸承主軸。又因?yàn)楦?dòng)卡頭與刀具剛性連接，所以該主軸屬于長(zhǎng)主軸。故本課題中的主軸均為滾珠軸承長(zhǎng)主軸。 根據(jù)由選定的切削用量計(jì)算得到的切削轉(zhuǎn)矩 T，由 1式 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 410d B T (2式中， d 軸的直徑（）； T 軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩（ B 系數(shù)，本課題中主軸為非剛性主軸，取 B= 由公式可得： 左邊軸 d=邊軸 d=慮到安裝過程中軸的互換性、安裝方便等因素， 20 根主軸軸徑均取為 15據(jù)主軸類型及初定的主軸軸徑，查 1 3得到主軸外伸尺寸及接桿莫氏圓錐號(hào)。主軸軸徑 d=15軸外伸尺寸為：1/ 2 5 / 1 6L=85桿莫氏圓錐號(hào)為。 工的確定 工作進(jìn)給長(zhǎng)度 等于加 工部位長(zhǎng)度 L（多軸加工時(shí)按最長(zhǎng)孔計(jì)算）與刀具切入長(zhǎng)度1入長(zhǎng)度一般為 5 10據(jù)工件端面的誤差情況確定。由于加工的孔均為螺紋底孔，即盲孔，所以各個(gè)孔的切出長(zhǎng)度均為零。兩個(gè)面上鉆孔時(shí)的工作進(jìn)給長(zhǎng)度見下表： 表 2作進(jìn)給長(zhǎng)度 L 118 10 5 8 36 右主軸箱 12 10 27 快速進(jìn)給是指動(dòng)力部件把刀具送到工作進(jìn)給位置。初步選定兩個(gè)主軸箱上刀具的快速進(jìn)給長(zhǎng)度分別為 500 快速退回長(zhǎng)度等于快速進(jìn)給和工作進(jìn)給長(zhǎng)度之和。由已確定的快速進(jìn)給和工作進(jìn)給長(zhǎng)度可知，兩面快速退回長(zhǎng)度分別為 1067 動(dòng)力部件的總行程為快退行程與前后備量之和。兩面的前備量取 80備量取 140總行程分別為 32697 本工序是確定主 軸直徑，刀具類型及導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇，詳見附錄 2。 床聯(lián)系尺寸圖 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖是用來表示機(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)系和操作方位的總體布局。用以檢驗(yàn)各部件相對(duì)位置及尺寸聯(lián)系是否滿足加工要求和通用部件選擇是否合適；它為多軸箱、夾具等專用部件設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)；它可以看成是簡(jiǎn)化的機(jī)床總圖。 1選擇動(dòng)力部件 包縫機(jī)機(jī)體鉆孔組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 16 本組合機(jī)床采用的是機(jī)械滑臺(tái)。 根據(jù)已定的工藝方案和機(jī)床配置形式并結(jié)合使用及修理等因素，確定機(jī)床為臥式雙面單工位機(jī)械傳動(dòng)組合機(jī)床，機(jī) 械滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，選用配套的動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)主軸箱鉆孔主軸。 文獻(xiàn) 1 ni 2 式中，各主軸所需的 向切削力，單位為 N。則 左主軸箱 2 4 4 1 . 9 8 2 4 4 1 . 9 8 2 3 1 0 . 5 6 2 2 0 0 . 2 8 2 2 0 0 . 2 83 1 0 . 5 6 3 5 0 0 . 7 2 多 軸 箱右主軸箱 2 0 0 . 2 8 7 2 0 0 . 2 8 2 7 4 . 8 5 2 0 7 9 . 6 5 多 軸 箱實(shí)際上 ,為克服滑臺(tái)移動(dòng)引起的摩擦阻力，動(dòng)力滑臺(tái)的進(jìn)給力應(yīng)大于 箱。 1 1 0 0 0 0 . 0 8 8 0 m m / m i nV n f 左2 1 2 5 0 0 . 0 6 4 8 0 / m i nf m L=400mm 動(dòng)力滑臺(tái)導(dǎo)軌組合有“矩 矩”和“矩 心”兩種型式。前者一般多用于帶導(dǎo)向刀具進(jìn)行加工的機(jī)床及其他粗加工機(jī)床，后者主要用于不帶導(dǎo)向的剛性主軸加工及其它精加工機(jī)床。由此可知， 本機(jī)床選用“矩 矩”式最合適。 考慮到所需的進(jìn)給力、最小進(jìn)給速度、切削功率、行程、主軸箱輪廓尺寸等因素，為了保證工作的穩(wěn)定性，由文獻(xiàn) 1 5、右兩面的機(jī)械滑臺(tái)均選用1面寬 250面長(zhǎng) 500程長(zhǎng) 400許最大進(jìn)給力 8000N，快速行程速度 380m/進(jìn)速度 由切削用量計(jì)算得到的各主軸的切削功率的總和 ，根據(jù) 1公式 切削多軸箱 （ 2 式中 , 消耗于各主軸的切削功率的總和（ ； 多軸箱的傳動(dòng)效率 ,加工黑色金屬時(shí)取 軸數(shù)多、傳動(dòng)復(fù)雜時(shí)取小值，反之取大值。本課題中，被加工零件材料為灰鑄鐵，屬黑色金屬，又主軸數(shù)量較多、傳動(dòng)復(fù)雜， 故取 。 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 左主軸箱：12 0 . 0 7 4 2 0 . 0 7 4 2 0 . 0 5 62 0 . 0 3 7 2 0 . 0 3 7 0 . 0 5 6 0 . 6 1 2 切 削 則 0 . 6 1 2 0 . 7 6 5 k 8P 多 軸 箱右主軸箱：10 . 0 3 7 7 0 . 0 3 7 0 . 0 3 5 0 . 3 3 1 i k w 切 削 則 0 . 3 3 1 0 . 4 1 3 7 5 k 8P 多 軸 箱根據(jù)滑臺(tái)的配套要求，滑臺(tái)額定功率應(yīng)大于電機(jī)功率的原則，查 1 115表 5表 2力箱及電動(dòng)機(jī)的型號(hào)選擇 動(dòng)力箱型號(hào) 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 電動(dòng)機(jī)功率(電 動(dòng) 機(jī) 轉(zhuǎn) 速(r/輸出軸轉(zhuǎn)速(r/左主軸箱 1100420 720 右主軸箱 1100420 720 側(cè)底座 1高度 H=560據(jù)夾具體的尺寸，自行設(shè)計(jì)中間底座。 2確定機(jī)床裝料高度 H 裝料高度是指機(jī)床上工件的定位基準(zhǔn)面到地面的垂直距離。本課題中，工件最低孔位置2 9，主軸箱最低主軸高度1 ，側(cè)底座高度4 560，綜合以上因素，該組合機(jī)床裝料高度取 H=960 3 確定主軸箱輪廓尺寸 主要需確定的尺寸是主軸箱的寬度 B 和高度 H 及最低主軸高度1h。主軸箱寬度B、高度 H 的大小主要與被加工零件孔的分布位置有關(guān)，可按下式計(jì)算： 12B b b（ 2 11H h h b （ 2 式中， b 工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（ 1b 最邊緣主軸中心距箱外壁的距離（ h 工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（ 1h 最低主軸高度（ 其中，1 9）、機(jī)床裝料高度（ H=930滑臺(tái)滑座總高（3 280）、側(cè)底座高度（4 560）、滑座與側(cè)底座之間的調(diào)整墊高度（7 5）等尺寸有關(guān)。對(duì)于臥式組合機(jī)床，1常推薦1 8 5 1 4 0 m ，本組合機(jī)床按式 1 2 3 7 4( 0 . 5 )h h H h h h （ 2 包縫機(jī)機(jī)體鉆孔組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 18 計(jì)算，得：1 2 1 6 m m , 9 3 0 m ,取 1 90 ，則求出主軸箱輪廓尺寸： 12 2 1 6 2 9 0 3 9 6 m mB b b 11 1 5 1 1 2 8 . 5 9 0 3 6 9 . 5 m mH h h b 根據(jù)上述計(jì)算值 ,按主軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)，最后確定主軸箱輪廓尺寸為 BH=400400 本工序是對(duì)設(shè)計(jì)機(jī)床的整體布局，詳見附錄 3。 床生產(chǎn)率計(jì)算卡 已知：機(jī)動(dòng)時(shí)間 裝卸工件時(shí)間 件工時(shí) （件 /h） 理想生產(chǎn)率是指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng)（包括備品及廢品率）所要求的機(jī)床生產(chǎn)率。用組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 式 （ 2 計(jì)算，式中， N 年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件），本課題中 N=58000 件； 全年工時(shí)總數(shù)，本課題以單班 7 小時(shí)計(jì)，則 2350 則 58000 2 4 . 6 8 /2350 件 1（件 /h） 實(shí)際生產(chǎn)率是指所設(shè)計(jì)的機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可生產(chǎn)的零件數(shù)量。即公式 101 （ 2 式中， 生產(chǎn)一個(gè)零件所需時(shí)間（ 則 16 0 6 0 3 0 . 3 4 /1 . 9 7 7 8 單 機(jī)床負(fù)荷率為理性鄉(xiāng)生產(chǎn)率與實(shí)際生產(chǎn)率之比。即公式 1 （ 2紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 則 2 4 . 6 8 81%3 0 生產(chǎn)率計(jì)算卡見表 2縫機(jī)機(jī)體鉆孔組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 20 生產(chǎn)率計(jì)算卡 被加工零件 圖號(hào) 坯種類 鑄件 名稱 包縫機(jī)機(jī)體 毛坯質(zhì)量 材料 度 序名稱 工序號(hào) 序號(hào) 工序名稱 被加工零件數(shù)量 加工直徑 加工長(zhǎng)度 工作行程 切削速度 轉(zhuǎn)速 進(jìn)給量 f 進(jìn)給