車床主軸箱箱體攻絲組合機床設計

1、南京林業(yè)大學2007屆畢業(yè)設計論文車床主軸箱箱體攻絲組合機床設計一 課題名稱車床主軸箱箱體左側(cè)8-M8螺紋攻絲機組合機床設計二 課題來源及研究意義1 課題來源南京林業(yè)大學機械電子工程學院基于畢業(yè)設計的需求，由指導老師根據(jù)生產(chǎn)實踐而研究出來的課題。2 研究的目的及意義研究的目的是：加工車床主軸箱箱體左側(cè)8-M8螺紋隨著經(jīng)濟的快速增長和科學技術的不斷提高，機床制造也得到了快速的發(fā)展。然而，機床機械設備的生產(chǎn)能力和水平與發(fā)達國家相比還比較落后。由于機床制造業(yè)在我國占有相當重要的地位，對經(jīng)濟的發(fā)展起著重要的作用。因此，我國的機械加工行業(yè)也必須成為國際領先的機械制造業(yè)。研究車床主軸箱箱體螺紋加工的攻絲車

2、床不僅可以提高車床主軸箱箱體螺紋加工的精度和生產(chǎn)效率，降低工人的勞動強度，減少對操作者的人身傷害，避免不必要的事故發(fā)生，而且會大大促進我國螺紋加工制造的數(shù)控化普及，對實現(xiàn)木工機械高精度、高質(zhì)量、高集成化和高自動化的目標具有深遠意義。三 國內(nèi)外研究狀況1 國外研究狀況1952年美國生產(chǎn)出了第一臺數(shù)控機床，此后，日本、德國、意大利等國家的一些木工機床的制造廠家應用機電一體化技術，相繼推出了各種先進的機床。目前，螺紋加工機床已經(jīng)與液壓系統(tǒng)，氣壓系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)結合生產(chǎn)出了很多先進的攻絲機，例如：西班牙的才CMA攻絲機系列，等等。目前，機床加工正在向復合化，高速化，精密化，高效能化，智能化，環(huán)?；较虬l(fā)

3、展而螺紋加工正在向高效率，高自有度，高生產(chǎn)率，高自動化，高定位速度和高切削速度，低成本方向發(fā)展。2 國內(nèi)研究狀況我國自改革開放以來，雖然機床加工機械的技術水平及產(chǎn)品質(zhì)量有著顯著的提高，但與先進的發(fā)達國家相比差距較大，主要存在的問題有：水平低、仿制多、品種少、自動化程度不高，外觀質(zhì)量不高，機床機械合格率低，遠低于同類機械產(chǎn)品的平均合格率。螺紋加工機床和其他機床一樣發(fā)展緩慢。國內(nèi)生產(chǎn)的中檔普及型數(shù)控機床的功能、性能和可靠性方面已具有較強的市場競爭力。但在中、高檔數(shù)控機床方面，與國外一些先進產(chǎn)品相比，仍存在較大差距。螺紋加工的數(shù)控化程度也很低。雖然我國現(xiàn)在的水平很低不過我們有很好的發(fā)展前景：首先，我

4、國的政策調(diào)整有利于車床行業(yè)的發(fā)展；第二，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移給車床行業(yè)的發(fā)展帶來了機遇；第三，下游行業(yè)成長較快；第四，數(shù)控車床消費增長較快。而螺紋加工的攻絲機只是車床中的一個部分，當然也具有很好的發(fā)展前景。四 課題研究的內(nèi)容設計一臺攻絲機加 工： 8- M8螺紋 機床類型： 立式單面或臥式單面驅(qū) 動： 液壓生產(chǎn)綱領： 年產(chǎn)量3-6萬件生產(chǎn)節(jié)拍： 自定加工工序圖加工示意圖組合機床聯(lián)系尺寸圖組合機床多軸箱圖組合機床夾具總圖液壓系統(tǒng)原理圖控制系統(tǒng)原理圖五 課題研究過程中可能遇到的問題及解決方案在研究過程中可能會出現(xiàn)對組合機床的不了解和夾具設計不清楚等問題。解決方案就是找資料和向指導老師請教。六 課題研究的創(chuàng)新1

5、. 將數(shù)控技術、液壓系統(tǒng)技術，螺紋加工技術等技術有機結合，開發(fā)出來的螺紋攻絲機。2. 它是為車床主軸箱箱體左側(cè)螺紋加工而設計的專用的攻絲機所以加工方便快捷。3. 設計高適應性的位置伺服接口，可以由用戶根據(jù)具體的伺服系統(tǒng)改變開環(huán)增益的大小。七 參考文獻1、戴曙 金屬切削機床 機械工業(yè)出版社2、林文煥 機床夾具設計 國防工業(yè)出版社3、袁哲俊 刀具設計手冊 機械工業(yè)出版社4、陳遠齡 機床電氣自動控制 重慶大學出版社 20045、許小楊 專用機床設備設計 重慶大學出版社6、吳圣莊 金屬切削機床概論 吉林工業(yè)大學出版社7、徐鴻本 機床夾具設計手冊 遼寧科學技術出版社 8、謝家瀛 組合機床設計簡明手冊 機

6、械工業(yè)出版社 1994 9、成大先 機床設計手冊（第3版 第3、5冊） 化學工業(yè)出版社10、鄭忠 新編工廠電氣設備手冊（上、下冊） 兵器工業(yè)出版社 199811、鐘肇新 可編程控制器原理及應用（第二版） 華南理工大學出版社 199912、馮辛安 機械制造裝備設計北京：機械工業(yè)出版社, 199913、唐一平 Advance Manufacturing Technology 科學出版社 200014、Warren S.seamws:Computer numerical control .Delmar Publishing inc, 198815、Hideo MATSUKA.Japanese ope

7、n control system for Manufacturing Equipment .Int Japan Socprec Eng 1996.16、Rajashera K,et.al.Sensorless control of AC Motor Drives. New York IEEE PRESS. 199517、E.Budak.Y.Altintas Prediction of Milling force coefficients from ortbogonal cutting Data.Trans ASME Journal of Manufacturing science and En

8、ginnering , 1996謝謝朋友對我文章的賞識，充值后就可以下載說明書，我這里還有一個壓縮包，里面有相應的word說明書和CAD圖紙。下載后請聯(lián)系QQ：1459919609。我可以將壓縮包免費送給你。歡迎朋友的光臨?。ㄗⅲ鹤再~號時最好用你的QQ號，以方便我將壓縮包發(fā)給你）摘要目前，組合機床的需求量很大，國家鼓勵其出口。而國內(nèi)汽車工業(yè)的迅速發(fā)展也勢必導致各類零部件加工量的增大。因此，組合機床可多刀、多軸、多面、多工位加工的優(yōu)點就顯得尤為突出。本設計就是在攻絲組合機床的設計基礎上（比如攻絲加工設計、組合機床總體設計、夾具設計等），將PLC控制技術應用到其中，通過事先編制好的程序來實現(xiàn)攻絲

9、加工要求，以便快速、簡便地獲得所要加工的零件。這種設計方案的優(yōu)點在于所有被加工孔可一次加工完成，可大批大量生產(chǎn)，且生產(chǎn)時可實現(xiàn)無人加工或少部分人看管，也可進一步提高組合機床的自動化程度。關鍵詞：組合機床、攻絲、PLC控制技術、自動化AbstractAt present, the demand for the aggregate machine-tool is very big, the country encourages its exportation. But the rapid development of the domestic auto industry certainly wil

10、l cause all kinds of spare parts to process the increase of quantity. Therefore, the aggregate machine-tool may the multi-knives, multiple spindle, the multi-surface, the multi-locations processing merit appear for is still prominent. This design is in attacks the silk aggregate machine-tool in the

11、design foundation (for instance to attack silk processing design, aggregate machine-tool system design, jig design and so on), applies the PLC control technology to among, through the procedure which beforehand establishes realizes attacks the silk processing request, by fast, simple the components

12、which obtains must process. This kind of design proposal merit lies in possesses is processed the hole to be possible a processing to complete, when large quantities of mass productions, also production may realize nobody processing or little the partial people safeguard, also may further enhance th

13、e aggregate machine-tool the automation.Key words: The aggregate machine-tool, attacks the silk, the PLC control technology, the automation目 錄1前言 . 11.1課題名稱及具體要求 . 11.1.1課題名稱 . 11.1.2題目內(nèi)容及要求 . 11.1.3實驗、數(shù)據(jù)及圖紙要求 . 1 1.2研究目的及意義 . 1 1.3國內(nèi)外同類研究概況 . 12組合機床概述 . 3 2.1組合機床及其特點 . 3 2.2攻絲組合機床的結構方案 . 4 2.3組合機床發(fā)

14、展趨勢 . 53組合機床總體設計 . 6 3.1組合機床方案確定 . 63.1.1被加工零件特點 . 63.1.2機床布局確定 . 63.1.3工件定位基準的確定 . 63.1.4夾壓表面及夾緊方式 . 6 3.2確定切削用量 . 73.2.1選擇切削用量 . 73.2.2確定F.P.T . 7 3.3組合機床總體設計三圖一卡 . 83.3.1被加工零件工序圖 . 93.3.2加工示意圖 . 93.3.3機床聯(lián)系尺寸圖 .143.3.4機床生產(chǎn)率計算卡 .184組合機床夾具設計 .21 4.1機床夾具的用途及使用優(yōu)點 .21 4.2定位支承系統(tǒng)設計 .214.2.1定位六法及定位面 .214.

15、2.2定位支承元件及布置 .214.2.3夾緊機構設計 .21 4.3組合機床夾具設計 .224.3.1夾具體設計 .224.3.2角鐵的選擇 .23 4.4夾具總裝配圖技術要求制定 .234.4.1精度等級 .234.4.2定位精度要求 .234.4.3總裝配圖繪制要求 .235多軸箱的設計 . 24 5.1 繪制多軸箱設計原始依據(jù)圖 . 24 5.2 主軸結構型式的選擇 . 24 5.3 傳動系統(tǒng)的設計與計算 . 25 6PLC控制系統(tǒng)的設計 .27 6.1可編程控制器概述 . 27 6.1.1可編程控制器的定義和特點 .276.1.2基本結構 .276.1.3PLC的工作方式 .286.

16、1.4PLC的發(fā)展 .28 6.2動作循環(huán)圖 .29 6.3端子分配圖 .296.3.1PLC的選型 .296.3.2端子分配圖 .30 6.4梯形圖設計 .316.4.1梯形圖設計規(guī)則 .316.4.2梯形圖設計 .31 6.5程序設計 .336.5.1PLC的指令系統(tǒng) .336.5.2指令表 .337組合機床電氣控制電路設計 .34 7.1機床電氣設計的基本原則 .347.1.1機床電氣設計的基本要求 .347.1.2機床電氣設計的內(nèi)容及設計步驟 .347.1.3電氣設計的技術條件 .34 7.2機床傳動的總體方案 .35 7.3主電路設計 .35 7.4控制電路設計 .35 7.5控制電

17、源的確定及總體電路的審核完善 .35 7.6電器元件的選擇 .367.6.1電器元件的可靠性 .367.6.2電器元件選擇的基本原則 .36 7.7電氣位置圖的繪制 . 377.7.1電器布置原則 .377.7.2常用配線方式 .387.7.3電氣元件位置圖的繪制 .38畢業(yè)設計總結 . 40致謝 . 41參考資料 . 42附錄一：PLC控制指令表 .43南京林業(yè)大學2007屆本科畢業(yè)設計論文1前言1.1課題名稱及其具體要求1.1.1課題名稱車床主軸箱箱體左側(cè)8-M8螺紋攻絲機設計1.1.2題目內(nèi)容及要求本題目的主要內(nèi)容是設計一臺能加工的通孔，總共八個孔的右側(cè)面螺紋攻絲機，機床類型為臥式單面，

18、液壓驅(qū)動，由PLC控制，一臺機床年產(chǎn)量為3-6萬件。其余設計內(nèi)容均自定。1.1.3實驗、數(shù)據(jù)及圖紙要求 本設計完成后必須包括被加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸總圖、組合機床多軸箱圖、夾具裝配總圖、液壓系統(tǒng)原理圖、控制系統(tǒng)原理圖各一張，折合A0圖紙共4張。此外，設計說明書需1.5萬字。1.2研究目的及意義目前，組合機床的需求量很大，國家鼓勵其出口。而國內(nèi)汽車工業(yè)的迅速發(fā)展也勢必導致各類零部件加工量的增大。因此，組合機床可多刀、多軸、多面、多工位加工的優(yōu)點就顯得猶為突出。本設計就是在攻絲組合機床的設計基礎上，將PLC控制技術和液壓控制技術應用到其中，以便進一步提高組合機床的自動化程度。1.

19、3國內(nèi)外同類研究概況3 國外研究狀況1952年美國生產(chǎn)出了第一臺數(shù)控機床，此后，日本、德國、意大利等國家的一些木工機床的制造廠家應用機電一體化技術，相繼推出了各種先進的機床。目前，螺紋加工機床已經(jīng)與液壓系統(tǒng)，氣壓系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)結合生產(chǎn)出了很多先進的攻絲機，例如：西班牙的才CMA攻絲機系列，等等。目前，機床加工正在向復合化，高速化，精密化，高效能化，智能化，環(huán)?；较虬l(fā)展而螺紋加工正在向高效率，高自有度，高生產(chǎn)率，高自動化，高定位速度和高切削速度，低成本方向發(fā)展。4 國內(nèi)研究狀況我國自改革開放以來，雖然機床加工機械的技術水平及產(chǎn)品質(zhì)量有著顯著的提高，但與先進的發(fā)達國家相比差距較大，主要存在的問題

20、有：水平低、仿制多、品種少、自動化程度不高，外觀質(zhì)量不高，機床機械合格率低，遠低于同類機械產(chǎn)品的平均合格率。螺紋加工機床和其他機床一樣發(fā)展緩慢。國內(nèi)生產(chǎn)的中檔普及型數(shù)控機床的功能、性能和可靠性方面已具有較強的市場競力。但在中、高檔數(shù)控機床方面，與國外一些先進產(chǎn)品相比，仍存在較大差距。螺紋加工的數(shù)控化程度也很低。雖然我國現(xiàn)在的水平很低不過我們有很好的發(fā)展前景：首先，我國的政策調(diào)整有利于車床行業(yè)的發(fā)展；第二，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移給車床行業(yè)的發(fā)展帶來了機遇；第三，下游行業(yè)成長較快；第四，數(shù)控車床消費增長較快。而螺紋加工的攻絲機只是車床中的一個部分，當然也具有很好的發(fā)展前景。目前國內(nèi)有很多的組合機床仍然采用繼電器

21、控制，使用不便，且較為落后。而國外同行業(yè)則較多采用PLC先進技術集成控制來實現(xiàn)生產(chǎn)自動化，已形成一系列自動化程度較高的生產(chǎn)流水線，大大提高了生產(chǎn)效率和節(jié)省了成本。2組合機床概述2.1組合機床及其特點組合機床是由大量的通用部件和少量專用部件組成的工序集中的高效率專用機床。它能夠?qū)σ环N（或幾種）零件進行多刀、多軸、多面、多工位加工。在組合機床上可以完成鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔、攻絲、車削、銑削、磨削及滾壓等工序，生產(chǎn)效率高，加工質(zhì)量穩(wěn)定。組合機床與通用機床，其他專用機床比較，具有以下特點：（1）組合機床上的通用部件和標準零件約占全部機床零、部件總量的，因此設計和制造的周期短，投資少，經(jīng)濟效果好。（2

22、）由于組合機床用多刀加工，并且自動化程度高，因而比通用機床生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，勞動強度低。（3）組合機床的通用部件是經(jīng)過周密設計和長期生產(chǎn)實踐考驗的，又有專門廠成批制造，因此結構穩(wěn)定，工作可靠，使用和維修方便。（4）在組合機床上加工零件時，由于采用專用夾具、刀具和導向裝置，加工質(zhì)量靠工藝裝備保證，對操作工人的技術水平要求不高。（5）當被加工產(chǎn)品更新時，采用其他類型的專門機床時，其大部分部件要報廢。用組合機床時，其通用部件和標準零件可以重復利用，不必另行設計和制造。（6）組合機床易于聯(lián)成組合機床自動線，以適應大規(guī)模的生產(chǎn)需要。圖2-1表示由通用部件和少量專用部件組成的臥式組合機床。圖2-1

23、 臥式組合機床及其組成部件1中間底座；2夾具；3主軸箱；4動力箱5滑臺；6滑座；7床身（側(cè)底座）組合機床常用的通用部件有：動力部件、輸送部件、支承部件、控制部件和輔助部件。其中動力部件有4種：（1）主運動動力部件動力箱、多軸箱、單軸頭；（2） 進給運動部件液壓滑臺、機械滑臺； （3） 既能實現(xiàn)主運動又能實現(xiàn)進給運動的部件動力頭；為單軸頭變化主軸轉(zhuǎn)速的跨系列通用部件。動力箱、各種工藝切削頭和動力滑臺是組合機床完成切削主運動或進給運動的動力部件。其中還有能同時完成切削主運動和進給運動的動力頭。而只能完成進給運動的動力部件稱為動力滑臺。固定在動力箱上的主軸箱是用來布置切削主軸，并把動力箱輸出軸的旋轉(zhuǎn)

24、運動傳遞給各主軸的切削刀具，由于各主軸的位置與具體被加工零件有關，因此主軸箱必須根據(jù)被加工零件設計，不能制造成完全通用的部件，但其中有很多零件（例如：主軸、傳動軸、齒輪和箱體等）是通用的。床身、立柱、中間底座等是組合機床的支承部件，起著機床的基礎骨架作用。組合機床的剛度和部件之間的精度保持性，主要是由這些部件保證。移動的或回轉(zhuǎn)的工作臺的重復定位精度直接影響組合機床的加工精度。除了上述主要部件之外，組合機床還有各種控制部件，主要是控制機床按順序動作，以保證機床按規(guī)定的程序進行工作。組合機床的通用部件，絕大多數(shù)已頒布成國家標準，并按標準規(guī)定的名義尺寸、主參數(shù)、互換尺寸等定型，各通用部件之間有配套關

25、系。因此，在進行本設計時，主要根據(jù)被加工零件的尺寸、形狀和技術要求等來完成組合機床的整體設計。2.2攻絲組合機床的結構方案通用機床加工螺紋的特點是主運動和進給運動之間保持嚴格的傳動比關系，即內(nèi)聯(lián)系傳動。攻絲組合機床也不例外，根據(jù)實現(xiàn)內(nèi)聯(lián)系傳動系統(tǒng)所選用的機構不同，攻絲組合機床可以分為下列兩大類：1）采用攻絲動力頭的攻絲組合機床攻絲動力頭用于同一方向單純攻絲工序。利用絲杠進給，攻絲行程較大，但結構復雜，傳動誤差大，所以加工螺紋精度較低（一般低于7H級），因此未能得到廣泛的應用。2）采用攻絲靠模裝置的組合機床用攻絲靠模裝置加工內(nèi)螺紋的特點是，攻絲主軸系統(tǒng)的進給運動由攻絲靠模機構得到?？磕C構由靠模

26、螺桿和靠模螺母組成，其螺距應等于被加工螺孔的螺距，當靠模螺桿每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時，則帶動絲錐向前進給一個螺距，要求盡量接近。攻絲靠模應用于攻絲裝置中的情況如圖2-2所示。從圖中可見，電機傳動主軸通過靠模螺桿帶動絲錐回轉(zhuǎn)，靠模螺桿5通過攻絲卡頭6與絲錐連接，攻絲卡頭6是攻絲主軸靠模系統(tǒng)進給量與絲錐自行引進量的補償環(huán)節(jié)。當主軸及靠模螺桿5正轉(zhuǎn)時，由于靠模螺母4的作用，使靠模螺桿按螺母的螺距帶動絲錐進給，攻絲結束后，主軸反轉(zhuǎn)，絲錐退回。由于攻絲過程中，只是靠模螺桿5帶動絲 圖2-2 攻絲裝置原理圖錐軸向移動，因此主軸與靠模螺桿連接處軸向 1電機；2多軸箱；3主軸；可以相對滑動，一般用滑鍵連接，滑動的最大 4靠

27、模螺母；5靠模螺桿；6攻絲卡頭距離即攻絲的最大行程，一般不超過。此種攻絲方法，靠?？梢越?jīng)磨制得到較準確的螺距，由于靠模螺桿帶動絲錐進給比較輕巧，同時又有攻絲接桿補償攻絲主軸靠模系統(tǒng)與絲錐自行引進的進給差，因而攻絲時可得到較高的精度。該靠模裝置除了具有結構簡單、制造成本較低的特點外，還由于每根靠模螺桿都各自具有自己的螺距數(shù)值，因此可用一個攻絲裝置方便地加工出不同尺寸規(guī)格的螺紋，且可各自選用合理的切削用量，目前應用很廣泛。綜上所述，可知攻絲工序的工作循環(huán)如下：2.3組合機床發(fā)展趨勢一、提高通用部件的技術水平；二、發(fā)展適應中、小批生產(chǎn)的組合機床；三、采用新刀具；四、發(fā)展自動檢測技術；五、擴大工藝范圍

28、。3組合機床總體設計3.1組合機床方案確定3.1.1被加工零件特點被加工零件在攻絲機體左側(cè)，材料為，硬度為，攻絲孔徑為的通孔8個，個孔在3個圓上規(guī)律分布。被加工零件的外形如圖3-1所示。圖3-1 被加工零件外形圖3.1.2機床布局確定工件底面為主要定位面。因為底面有3個腳所以用3個支承塊支撐，用短銷和支承釘定位。裝夾方便、平穩(wěn)，故可采用臥式機床。3.1.3工件定位基準的確定由于工件采用底面為定位面，根據(jù)該零件的特點，可采用孔和2面定位。3.1.4夾壓表面及夾緊方式由于要加工的工件是箱體而且上表面是空的，為了確保工件夾壓穩(wěn)定，為了保證定位基準和定位面的良好接觸，采用開口長壓板作定位夾緊。3.2確

29、定切削用量3.2.1選擇切削用量由于攻絲孔徑只有一種，所以可以采用同樣的主軸和刀具使得所有刀具的每分鐘進給量相同。根據(jù)專用機床設備設計表7-18查得：高速鋼絲錐攻絲切削速度查機械加工工藝手冊得：螺紋間距， 選切削速度：滿足要求每分鐘進給量式中：主軸系統(tǒng)的進給量（）；絲錐每分鐘自行引進量（）；絲錐每分鐘轉(zhuǎn)速（）；絲錐的螺距，多頭螺紋為導程（）。3.2.2確定F.P.T1）切削扭矩的計算根據(jù)專用機床設備設計表7-24查得：式中：工件螺距（）；加工直徑（）。2）切削力的計算總切削力3）切削功率的計算根據(jù)專用機床設備設計表7-24查得：總功率考慮到功率損失，3.3組合機床總體設計三圖一卡三圖一卡的內(nèi)容

30、主要包括：被加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸總圖和編制生產(chǎn)率計算卡。3.3.1被加工零件工序圖一、被加工零件工序圖的作用及內(nèi)容被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示一臺組合機床或自動線完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術要求、加工用定位基準、夾壓部位及被加工零件的材料、硬度、重量和本道工序加工前毛坯或半成品狀況的圖紙。因此，它是在原零件圖基礎上，突出本機床或自動線的加工內(nèi)容，加上必要的說明繪制成的。它是組合機床設計的主要依據(jù)，也是制造、使用、檢驗和調(diào)整機床的重要技術文件。圖上應表示出：1）被加工零件的形狀和輪廓尺寸及與本機床設計有關的部位的結構形狀及尺寸。尤其是當

31、需要設置中間導向套時，應表示出零件內(nèi)部的肋、壁布置及有關結構的形狀及尺寸。以便檢查工件、夾具、刀具是否發(fā)生干涉。2）加工用定位基準、夾壓部位及夾壓方向。以便依此進行夾具的定位支承（包括輔助定位支承）、限位、夾緊、導向系統(tǒng)的設計。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要求，還包括本道工序?qū)η暗拦ば蛱岢龅囊螅ㄖ饕付ㄎ换鶞剩?）必要的文字說明。如被加工零件編號、名稱、材料、硬度、重量及加工部位的余量等。二、繪制被加工零件工序圖的注意事項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，應按一定比例，選擇足夠的視圖及剖視圖，突出加工部位（用粗實

32、線），并把零件輪廓及與機床、夾具設計有關的部位（用細實線）表示清楚。凡本道工序保證的尺寸、角度等，均應在尺寸數(shù)值下方畫粗實線標記。加工用定位基準、機械夾壓位置及方向、輔助支承均須使用規(guī)定的符號表示出來。2）加工部位的位置尺寸應由定位基準注起。為便于加工及檢查，尺寸應采用直角坐標系標注，而不采用極坐標系。但有時因所選定位基準與設計基準不重合,則需對加工部位要求的位置尺寸精度進行分析換算。此外，應將零件圖上的不對稱位置尺寸公差應換算成對稱尺寸公差，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。3）應注明零件加工對機床提出的某些特殊要求。3.3.2加工示

33、意圖一、加工示意圖的作用和內(nèi)容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、刀具等機床各部件間的相對位置關系，機床的工作行程及工作循環(huán)等。因此，加工示意圖是組合機床設計的主要圖紙之一，在總體設計中占據(jù)重要地位。它是刀具、輔具、主軸箱、液壓電氣裝置設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、刀具及試車的依據(jù)。其內(nèi)容為：1）應反映機床的加工方法、加工條件及加工過程。2）根據(jù)加工部位特點及加工要求，決定刀具類型、數(shù)量、結構、尺寸（直徑和長度）。3）決定主軸的結構類型、規(guī)格尺寸及

34、外伸長度。4）選擇標準的或設計專用的接桿、浮動卡頭、導向裝置、攻絲靠模裝置、刀桿托架等，并決定它們的結構、參數(shù)及尺寸。5）標明主軸、接桿（卡頭）、夾具（導向）與工件之間的聯(lián)系尺寸、配合及精度。6）根據(jù)機床要求的生產(chǎn)率及刀具、被加工零件材料特點等，合理確定并標注各主軸的切削用量。7）決定機床動力部件的工作行程及工作循環(huán)。二、加工示意圖的畫法及注意事項1）加工示意圖的繪制順序是：先按比例用細實線繪出工件加工部位和局部結構的展開圖，加工表面用粗實線畫。為簡化設計，相同加工部位的加工示意（指對同一規(guī)格的孔加工，所用刀具、導向、主軸、接桿等的規(guī)格尺寸、精度完全相同），允許只表示其中之一，亦即同一主軸箱上

35、結構尺寸相同的主軸可只畫一根。但必須在主軸上標注軸號（與工件孔號相對應）。當軸數(shù)較多時，可縮小比例，用細實線畫出工件加工部位的外形簡圖，并在孔旁標注孔號，以便設計和調(diào)整機床。2）一般情況下，在加工示意圖上，主軸分布可不按真實距離繪制。當被加工孔間距很小或需設置徑向結構尺寸較大的導向裝置時，相鄰主軸必須嚴格按比例繪制，以便檢查相鄰主軸、刀具、輔具、導向是否干涉。3）主軸應從主軸箱端面畫起。刀具畫加工終了位置（攻絲加工則應畫開始位置）。標準的通用結構只畫外形輪廓，但須加注規(guī)格代號。對一些專用結構，為顯示其結構而必須剖視，并標注尺寸、精度及配合。三、刀具選擇根據(jù)攻絲孔的深度及直徑大小，并結合加工條件

36、及要求，根據(jù)機械加工工藝手冊，選擇的刀具為絲錐，其直徑分別為。絲錐的具體結構和尺寸如圖3-2所示：)圖3-2 絲錐外形圖四、初定主軸類型、尺寸和外伸長度根據(jù)專用機床設備設計表7-29（攻螺紋主軸直徑的確定）查得：當螺紋為，扭矩時，主軸直徑再查表7-30（通用攻絲主軸的系列參數(shù)），確定主軸類型為：前后支承均為圓錐滾子軸承的主軸 確定主軸直徑：攻絲靠模規(guī)格代號：2具體結構如圖3-3所示：圖3-3 主軸外伸圖五、選擇攻絲卡頭攻絲卡頭用于連接絲錐和攻絲主軸（或靠模裝置），其主要作用是：1） 保證絲錐與被加工的螺紋底孔自動對中，并保證絲錐順利引進。2） 補償絲錐每分鐘引進量與攻絲主軸（或靠模裝置）每分鐘

37、進給量之差值，保證絲錐引進與攻絲裝置進給同步。因此，要求攻絲卡頭有很好的定心性及補償靈活性，徑向尺寸應較小，以適應中心距小的螺孔加工。攻絲卡頭的主要形式有：絲錐“超前”進給的單向補償攻絲卡頭；主軸或攻絲靠?！俺啊边M給的單向補償攻絲卡頭。在此，可選用主軸“超前”進給的單向補償攻絲卡頭。主軸“超前”進給是指攻絲主軸每分鐘進給量大于絲錐每分鐘的引進量，其差值由攻絲卡頭中的壓力彈簧來補償。彈簧的預壓力，最好稍大于絲錐開始切入被加工螺紋底孔所需的軸向力，而小于絲錐的進給拉力。其具體結構如圖3-4所示。圖3-4 主軸“超前”進給的單向補償攻絲卡頭1卡頭芯桿；2銷；3套罩；4卡頭體；5壓力彈簧六、攻絲靠模

38、裝置攻絲靠模裝置的原理是“自引法”攻絲。這種攻絲裝置的進給運動，直接由靠模螺桿、螺母得到。常用的攻絲靠模裝置有型和型。型攻絲靠模通常由攻絲靠模機構和攻絲卡頭配合組成攻絲裝置，并由攻絲裝置配置成攻絲組合機床。型主要用于組成活動攻絲模板和鉆攻復合模板。根據(jù)，查得專用機床設備設計表7-42（第、第類攻絲靠模規(guī)格）：選用型號為的攻絲靠模裝置其具體參數(shù)為：，這類靠模用于組成固定式攻螺紋裝置時，有較好的敞開性，裝卸和調(diào)整較為方便。松開壓板后，整套靠模就可以很方便地從靠模頭前端抽出，利用攻螺紋卡頭上的調(diào)整螺母，能方便地調(diào)整絲錐的軸向位置。缺點是軸向尺寸很大。其具體結構如圖3-5所示。七、確定動力部件的工作循

39、環(huán)及工作行程動力部件的工作循環(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始位置的動作過程。一般包括快速引進、工作進給、快速退回等動作。1工作行程長度的確定工作進給長度應等于工件加工部位長度（多軸加工時應按最長孔計算）與刀具切入長度和切出長度之和。如圖3-6所示。圖3-6 工作進給長度切入長度L1應根據(jù)工件端面的誤差情況在之間選擇，誤差大時取大值。切出長度根據(jù)專用機床設備設計表7-32查得： 式中：絲錐前端錐部的長度。由于加工深度一定，選擇。2快進、快退長度按加工具體情況而定，保證加工所有刀具均退至夾具套內(nèi)，不影響工件裝卸，因此取快進長度為。3動力部件總行程長度動力部件的總行

40、程除應保證要求的工作循環(huán)行程外， 圖3-5 第類攻絲靠模還要考慮裝卸和調(diào)整刀具方便，即考慮前、后備量。 1靠模桿；2套筒；3壓板前備量是指因刀具磨損或補償制造、安裝誤差，動力 4襯套：5彈簧；6結合子部件尚可向前調(diào)節(jié)的距離。后備量是指考慮刀具從接桿中 7靠模螺母；8攻絲卡頭或接桿連同刀具一起從主軸孔中取出所需要的動力部件尚能向后退的距離。理想情況是保證刀具退離夾具導套外端面的距離大于接桿插入主軸孔內(nèi)（或刀具插入接桿孔內(nèi)）的長度。因此，動力部件的總行程為快退行程長度與前后備量之和。依此作為選擇標準動力滑臺或設計專用動力部件的依據(jù)。3.3.3機床聯(lián)系尺寸圖一、聯(lián)系尺寸圖的作用及內(nèi)容一般來說，組合機

41、床是由標準的通用部件動力滑臺、動力箱、各種工藝切削頭、側(cè)底座、立柱、立柱底座及中間底座加上專用部件主軸箱、輔具系統(tǒng)、夾具、液、電、冷卻、潤滑、排屑系統(tǒng)組合裝配而成。聯(lián)系尺寸圖用來表示機床各組成部件的相互裝配聯(lián)系和運動關系，以檢驗機床各部件的相對位置及尺寸聯(lián)系是否滿足加工要求，通用部件的選擇是否合適，并為進一步開展主軸箱、夾具等專用部件、零件的設計提供依據(jù)。聯(lián)系尺寸圖也可看成是簡化的機床總圖，它表示機床的配置型式及總體布局。聯(lián)系尺寸圖的主要內(nèi)容如下：1） 以適當數(shù)量的視圖（一般為主、左、右視圖）按同一比例畫出機床各主要組成部件的外形輪廓及相對位置，表明機床的配置型式及總體布局，主視圖的選擇應與機

42、床實際加工狀態(tài)一致。2） 圖上應盡量減少不必要的線條及尺寸，但反映各部件的聯(lián)系尺寸、專用部件的主要輪廓尺寸、運動部件的極限位置及行程尺寸，必須完整齊全。各部件的詳細結構不必畫出，留在具體設計部件時完成。3） 為便于部件設計，聯(lián)系尺寸圖上應標注通用部件的規(guī)格代號、電動機型號、功率及轉(zhuǎn)速，并注明機床部件的分組情況及總行程。二、選擇動力箱確定攻絲電機功率時，應考慮到絲錐鈍化的影響，一般按計算功率的倍選取。根據(jù)前面計算功率，即，且考慮到攻絲時對轉(zhuǎn)速要求較低，如果選用的電動機轉(zhuǎn)速過高，將導致傳動比較大，使機床結構龐大，不利于成本的降低，一般采用同步轉(zhuǎn)速為左右的電動機。根據(jù)組合機床設計簡明手冊表5-38選

43、用動力箱型號為，電動機型號為，電動機的功率為，（為電動機安裝端面至罩殼后面間的軸向長度）。根據(jù)前面計算的行程，選擇動力滑臺為型，滑臺側(cè)底座為型，行程為。二級進給及壓力繼電器型號為。導軌防護裝置型號為。分級進給裝置型號為。由于攻絲時，工作行程不是很長，液壓滑臺可固定在滑軌上，由固定塊受力。所以當進給力大于滑臺所受最大進給力時，仍可使用該滑臺滑軌。根據(jù)選定的動力滑臺型號為，其臥式配置時具體聯(lián)系尺寸如圖3-7所示。圖3-7 型液壓滑臺臥式配置時聯(lián)系尺寸三、夾具輪廓尺寸確定綜合考慮工件的輪廓尺寸形狀、結構以及夾具底座與機床其他部件連接固定尺寸，初步定夾具長寬高為。四、機床裝料高度機床裝料高度是指機床上工件的定位基準面到地面的垂直距離。為提高通用部件及支承部件的剛度并考慮自動線設計時中間底座內(nèi)要安裝夾具輸送裝置、冷卻排屑裝置，新頒布的組合機床標準推薦裝料高度，與國際標準一致。在現(xiàn)階段設計組合機床時，裝料高度可根據(jù)具