448 92Q型氣缸蓋雙端面銑削組合銑床總體設計,92,缸蓋,端面,銑削,組合,銑床,總體,整體,設計 課題名: 92Q型氣缸蓋雙端面銑削組合銑床總體設計說明書.doc(31頁9800字)A1加工零件圖.dwgA1加工示意圖.dwgA0液壓圖.dwgA0組合銑床.dwg摘 要組合機床是以系列化、標準化的通用部件為基礎，配以少量專用部件組成的專用機床。它適宜于在大批、大量生產(chǎn)中對一種或幾種類似零件的一道或幾道工序進行加工。組合機床可以對工件進行多面、多主軸加工，一般是半自動的。本設計就是組合銑床的設計。其主要用在生產(chǎn)線上加工汽車的氣缸蓋的兩端面。適合大批量的生產(chǎn)。本設計中采用液壓傳動控制,在結構上要巧妙完成動作協(xié)調(diào)。用液壓系統(tǒng)來提供動力,進而減少工作量,提高效率,也能減少人員損傷。關鍵詞 組合銑床 氣缸蓋 液壓系統(tǒng)AbstractCombine the tool machine is an in general use parts that turn, standardizes withthe series for the foundation, going together with with the appropriation tool machine that a little amount appropriation parts constitute.It is feat in in large quantity, mass production to a kind of or several category an or a few work preface of the spare parts carries on process.Combine the tool machine can carry on to the work piece to face much, many principal axises process, is a half generally automatic.This design is a design to combine the machine bed. Its use primarily in the production on-line process the both ends of the automotive cylinder cover. In keeping with the production that large quantity measures. The origin designs the medium adoption liquid to press to spread to move the control, wanting that the handiness completes the action on the structure coordination.Presses the system to provide the motive with the liquid, then reduce the workload, lift high-efficiency, also can reduce the personnel to hurt.Key words:Combination machine bed The cylinder covers The system of hydraulic pressure 41明 書， 61.1 加工工件的零件圖............................................... 61.2明 書 71.3 72 組合機床 的制 72 1 組合機床設計 72.1.1 組合機床的 82.1.2 組合機床的 類 82.1.3 組合機床 82.1.4 組合機床設計 92.2 工 102.3 機床配 結構 102.3.1 配 型 的 102.3.2 結構 103 ?削用量 ￠￡?￥113.1￠￡?￥113.2工序?量的 123.3 ?削用量123.4計§銑削力，?削currency1'，?削“率 134 組合銑床總體設計 134.1零件工序圖 134.2加工示意圖 144.3 動力部件的￠￡ 144.4 機床生產(chǎn)率計§ 154.5機床?系??圖的fi制 165 液壓系統(tǒng)的設計175.1明 系統(tǒng)設計要fl 175.2 工 主要–? 175.2.1?· 力 175.2.2fi制?·圖、??圖 195.2.3? 液壓缸–? 195.3?”液壓系統(tǒng)圖 235.4計§￠￡液壓?件 27結 … 29‰ 30– ? ` 31 第 1 頁492Q 型氣缸蓋雙端面銑削組合銑床總體設計摘 要組合機床是以系列化、標準化的通用部件為基礎，配以少量專用部件組成的專用機床。它適宜于在大批、大量生產(chǎn)中對一種或幾種類似零件的一道或幾道工序進行加工。組合機床可以對工件進行多面、多主軸加工，一般是半自動的。本設計就是組合銑床的設計。其主要用在生產(chǎn)線上加工汽車的氣缸蓋的兩端面。適合大批量的生產(chǎn)。本設計中采用液壓傳動控制,在結構上要巧妙完成動作協(xié)調(diào)。用液壓系統(tǒng)來提供動力,進而減少工作量,提高效率,也能減少人員損傷。關鍵詞：組合銑床 氣缸蓋 液壓系統(tǒng) 第 2 頁AbstractCombine the tool machine is an in general use parts that turn, standardizes with the series for the foundation, going together with with the appropriation tool machine that a little amount appropriation parts constitute.It is feat in in large quantity, mass production to a kind of or several category an or a few work preface of the spare parts carries on process.Combine the tool machine can carry on to the work piece to face much, many principal axises process, is a half generally automatic.This design is a design to combine the machine bed. Its use primarily in the production on-line process the both ends of the automotive cylinder cover. In keeping with the production that large quantity measures. The origin designs the medium adoption liquid to press to spread to move the control, wanting that the handiness completes the action on the structure coordination.Presses the system to provide the motive with the liquid, then reduce the workload, lift high-efficiency, also can reduce the personnel to hurt.Key words:Combination machine bed The cylinder covers The system of hydraulic pressure 第 3 頁目 錄引 言 .................................................................41 明確任務書，分析原始資料...............................................61.1 被加工工件的零件圖............................................... 61.2 明確任務書 .......................................................71.3 分析原始資料 .....................................................72 組合機床方案的制定 ....................................................72．1 組合機床設計概述 ................................................72.1.1 組合機床的特點 .............................................82.1.2 組合機床的分類 .............................................82.1.3 組合機床發(fā)展方向 ...........................................82.1.4 組合機床設計步驟： .........................................92.2 確定工藝方案 ....................................................102.3 確定機床配置形式及結構方案 ......................................102.3.1 配置型式的確定 ............................................102.3.2 結構方案確定 ..............................................103 確定切削用量及選擇刀具 ...............................................113.1 選擇刀具 ........................................................113.2 工序余量的確定 ..................................................123.3 確定切削用量 ....................................................123.4 計算銑削力，切削扭矩，切削功率 ..................................134 組合銑床總體設計 .....................................................134.1 零件工序圖 ......................................................134.2 加工示意圖 ......................................................144.3 動力部件的選擇 ..................................................14 第 4 頁4.4 機床生產(chǎn)率計算 ..................................................154.5 機床聯(lián)系尺寸圖的繪制 ............................................165 液壓系統(tǒng)的設計 .......................................................175.1 明確系統(tǒng)設計要求 ................................................175.2 分析工況確定主要參數(shù) ............................................175.2.1 負載阻力分析： .............................................175.2.2 繪制負載圖、速度圖： .......................................195.2.3 初步確定液壓缸參數(shù)： .......................................195.3 擬訂液壓系統(tǒng)圖 ..................................................235.4 計算選擇液壓元件 ................................................27結 論 ..................................................................29致 謝 .................................................................30參 考 文 獻 ............................................................31 第 5 頁492Q 型氣缸蓋雙端面銑削組合銑床總體設計引 言組合機床(Modular Machine)是以系列化、標準化的通用部件為基礎，配以少量的專用部件組成的工序集中的高效專用機床。它適宜于在大批、大量生產(chǎn)中對一種或幾種零件的一道或幾道工序進行加工。它既具有專用機床的結構簡單、生產(chǎn)率和自動化較高的特點，又具有一定的重新調(diào)整能力，以適應工件變化的需要。組合機床是隨著生產(chǎn)的發(fā)展，由萬能機床和專用機床發(fā)展來的。大家知道，多少年來機械產(chǎn)品加工中廣泛采用萬能機床。但隨著生產(chǎn)的發(fā)展，很多企業(yè)的產(chǎn)品量越來越多、精度越來越高。如汽車、拖拉機行業(yè)的汽缸體、汽缸蓋、變速箱、后橋等零件。采用萬能機車加工就不能很好地滿足要求。因為在某一臺機床上總是加工一種工件，使萬能機床的很多部件品和機構變化作用不大，工人整天忙于裝加工件、起動機器、進刀退刀、停車及卸工件等。不僅工人勞動強度大，而且生產(chǎn)率也不高。不利于保證產(chǎn)品加工精度。這樣就發(fā)生了矛盾， “任何事物內(nèi)部矛盾都有這種矛盾性，因此引起了事物的運動和發(fā)展。 ”專用機床的創(chuàng)造，就是為了解決著個矛盾。專用機床是專門用于加工一種工件過工件的一定工序的機床，它可以同時用許多刀具進行切削。機床的輔助動作 部分地實現(xiàn)了自動化，結構也比萬能機床簡單，生產(chǎn)率也提高了。但專用機床有一個最大的弱點：就是當被加工零件稍有一點變動，它就用不上了，需要另造新的機床，不能適應現(xiàn)代化的機 械工業(yè)技術迅速發(fā)展、產(chǎn)品經(jīng)常革新的餓需要，而且這種機床設計制周期長造價高。 “矛盾不斷出現(xiàn)，有不斷解決，就是事物發(fā)展的辨證規(guī)律。 ”廣大工人和技術人員在總結生產(chǎn)實踐經(jīng)驗基礎上，提出創(chuàng)造這樣的高效率機床：它既具有專用機床效率高結構簡單的特點，又有萬能機床能夠重新調(diào)整，以適應新工件加工的特點。為此，將機床上帶動刀具對工件產(chǎn)生切削運動的部分以機床身、立柱、工件臺等設計制造成通用的獨立部件，稱為“通用部 第 6 頁件” 。根據(jù)工件加工的需要，用這些通用部件配以專用部件就可以組成機床，這就是組合機床。組合機床是按高度工序集中原則設計的，即在一臺機床上可以同時完成許多同一種工序或多種不同工序加工。生產(chǎn)效率高，適合大批量生產(chǎn)。因此從長遠利益考慮，設計組合機床很有必要。對生產(chǎn)的發(fā)展具有重要意義。設計的是在自動線里加工汽車發(fā)動機汽缸蓋端面的組合銑床。另附設計該機床的液壓系統(tǒng)。 第 7 頁1 明確任務書，分析原始資料1.1 被加工工件的零件圖 K向 J向第 四 缸 軸 線 第 三 缸 軸 線 第 二 缸 軸 線 第 一 缸 軸 線圖表 11.2 明確任務書設計一臺雙面組合銑床完成 492Q 型氣缸蓋端間工序加工。另附該銑床的專用夾具設計和液壓系統(tǒng)設計。圖表 1 為 492Q 氣缸蓋零件圖，年產(chǎn)量 100000 臺。設計內(nèi)容：（1） 三圖一卡設計。（2） 夾具及液壓系統(tǒng)設計。（3） 設計計算說明書一份。1.3 分析原始資料（1）如圖 1 所示，該零件為 492Q 型氣缸蓋。從結果和形狀上看屬于箱體類零件。（2）生產(chǎn)批量為 100000 臺，屬于大批量生產(chǎn)。（3）材料為：鋁合金 ZL-104。硬度 HB≥70。（4）圖 1 為零件工序圖，本工序需要加工缸蓋兩端面，精度要求為平面度為 第 8 頁0.1 毫米，粗糙度為 1.0。要求保證尺寸 493±0.2，19±0.07。2 組合機床方案的制定2．1 組合機床設計概述2.1.1 組合機床的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專用機床。它能夠對一種或幾種零件進行多刀，多軸，多面，多工位加工。組合機床與萬能機床和專用機床用機床比較具有以下特點： 組合機床上的通用部件和標準部件占全部機床總量的 70%-80%,因此設計和制○ 1造周期短成本低。由于組合機床采用多刀加工，自動化程度高，生產(chǎn)率比通用機床高，產(chǎn)品質(zhì)○ 2量穩(wěn)定，勞動強度低。組合機床加工零件時，由于采用專用夾具，刀具，加工質(zhì)量由工序裝備保證，○ 3對操作人員的技術水平要求不高。被加工零件更新時，采用其他類型機床，大部分部件將要報廢，而組合機床○ 4的通用部件和標準零件可重復利用，不必另行設計制造。組合機床易于連成組合機床自動線，適應大批量生產(chǎn)的需要?！?52.1.2 組合機床的分類I 按通用部件大小分：（1） 大型組合機床（2） 小型組合機床 II 按配置方式分：（1）單工位組合機床（2）雙工位組合機床單工位組合機床又分單面、雙面、三面、四面。雙工位組合機床又分移動工作臺式、回轉工作臺式、中央立柱式和回轉鼓輪式。 第 9 頁2.1.3 組合機床發(fā)展方向（1） 擴大工藝范圍： 現(xiàn)在組合機床及其自動線一般已不是完成一個工件的某幾道工序，而常常是用于完成工件的全部加工工序。除過去完成平面銑削、鉆孔、锪孔、攻絲、粗鏜孔外，現(xiàn)在已擴大到完成車削、仿形車削、磨削、拉削、精鏜以及非切削加工（如檢查、自動裝配、清洗、試驗，以及打印分類等）工序。（2）提高生產(chǎn)率： 目前組合機床及其自動線的生產(chǎn)率不斷提高，循環(huán)時間一般是 1～2 分鐘，有的只用 10～30 秒。提高生產(chǎn)率的主要方法是改善機床布局，增加同時工作刀具，減少加工余量，提高切削用量，提高工作可靠性及縮短輔助時間等。為了減少自動線的停車損失，提高自動線的柔性，采用電子計算機進行自動線的管理。（3）提高加工精度： 現(xiàn)在組合機床及其自動線上納入很多精加工工序。如進行一級孔的精鏜，保證孔加工位置精度在 0.2 毫米。為了使自動線能穩(wěn)定地保證加工精度，已廣泛采用自測量和刀具自動補償技術，做到調(diào)刀不停車。（4） 提高自動化程度： 目前組合機床自動線發(fā)展十分迅速。越來越多的組合機床用于組成自動線。組合機床本身則是全自動化發(fā)展。為此，重點是解決工件加壓自動化和裝卸自動化。（5） 提高組合機床及其自動線的可調(diào)性： 除早期發(fā)展的多品種，成組加工的組合機床及其自動線外，還創(chuàng)造了自動換刀和自動控制切削用量的自動化機床。（6） 創(chuàng)造超小型組合機床： 為了適應儀器、儀表、工業(yè)小箱體的加工需要，創(chuàng)造超小型組合機床。這種機床多由超小型氣動或液壓動力配置而成，體積小、效率高，并能達到高的加工精度。（7） 發(fā)展專能組合機床及其自動線： 隨著組合機床技術的發(fā)展，過去一直被認為需按具體加工對象專門設計的組合機床，現(xiàn)在已可以以為一些行業(yè)范圍的工件創(chuàng)制專能的組合機床。2.1.4 組合機床設計步驟：（1） 制定工藝方案：需要深入現(xiàn)場,了解被加工零件的工序的加工特點,精度和技術要求；定位加壓情況以及生產(chǎn)率要求等。確定在組合機床上完成的工藝內(nèi)容及其加工方法。這里要確定加工步數(shù)，決定刀具的種類和形式。 第 10 頁（2） 機床結構方案的分析和確定： 根據(jù)工藝方案確定機床的型式和總體布局。在選擇機床配置型式時，既要考察實現(xiàn)工藝方案、保證加工精度、技術要求及生產(chǎn)效率，又要考慮機床操作、維護、修理是否方便，排屑情況是否良好。（3） 組合機床總體設計： 這里要確定機床各部件間的相互關系、選擇通用部件和刀具的導向、計算切削用量及機床生產(chǎn)率、繪制機床的總聯(lián)系尺寸圖及加工示意圖。2.2 確定工藝方案（1）工藝基面的選擇：該零件從構形上看屬于箱體類零件，因此選工藝基面為先行工序已加工過的表面即底面及兩個 Φ12 的孔（見工序圖） ，采用一面二銷的定位方法，消除工件的六個自由度,使工件獲得穩(wěn)定的固定位置。（2）加工工藝分析：組合機床上通常采用在底座上安裝銑削頭來加工平面，這種加工方法所能達到的平面加工精度為：不垂直度 0.04～0.1/500-800。平面粗糙度為 3.2 ～ 12.8，對基面的不平行度可以保證在 0.05 毫米以內(nèi)，到基面的距離尺寸公差可以保證在 0.05 毫米以內(nèi)。該零件材料為鋁合金 ZL-104。硬度 HB≥70，精度要求為平面度為 0.1 毫米，粗糙度為 1.0。要求保證尺寸 493±0.2，19±0.1根據(jù)以上分析及加工精度要求，決定采用端面銑刀進行高速銑削的方法。保證零件精度要求，而不分粗，精加工工序，不要求兩個工位。這樣減少了銑刀數(shù)量，使機床結構簡單，降低成本，更經(jīng)濟。2.3 確定機床配置形式及結構方案2.3.1 配置型式的確定該零件為長方體零件，采用臥式機床，椐前面的分析，該零件不分粗精加工工序，用單工位組合機床，采用標準銑削頭，從兩面對工件進行加工。根據(jù)以上分析，機床配置形式采用臥式單工位組合銑床。2.3.2 結構方案確定根據(jù)分析之具體有以下兩個方案：方案一：加工零件時，工件不動，由銑削頭實現(xiàn)進給的銑削方式。方案二：加工時銑削頭不做進給運動，進給運動由進給動滑臺帶動工件實現(xiàn)。 第 11 頁分析比較如下： 方案一：機床沒有滑臺，工件的進給運動是靠側置兩個滑臺帶動銑削頭來實現(xiàn)的，因此要設置兩個液壓動力滑臺，致使液壓系統(tǒng)復雜而且也不經(jīng)濟，占地面積大不利于安裝，調(diào)整。加工精度也不易保證。方案二：只需設置一個動力滑臺就可實現(xiàn)進給運動，與方案一比較：加工方法可靠，機床結構較方案一簡單，調(diào)整，安裝比較方便，占地面積小。但由于裝料高度的限制，中間有動力滑臺及夾具，中間底座可能為非標準，但可作為調(diào)整裝料高度的調(diào)整環(huán)。通過以上分析與比較，選方案二：加工時銑削頭不做進給運動，進給運動由進給動滑臺帶動工件實現(xiàn)。其方案草圖及機床部件如下： T×25A銑 削 頭 工 件 電 機側 床 身 夾 具 凸 臺 中 間 底 座圖表 23 確定切削用量及選擇刀具3.1 選擇刀具（1（ 確定材料：1.類型：當前使用的刀具材料有四大類：工具鋼（包括炭素鋼、合金工具鋼、 第 12 頁高速鋼） 、硬質(zhì)合金鋼、陶瓷、超硬刀具材料。一般加工使用最多的是高速鋼與硬質(zhì)合金鋼。2.分析比較：工具鋼耐熱性差，但抗彎強度高，價格便宜，焊接與刃磨性能好。故廣泛用于中、低速切削的形成刀具，不宜高速切削。硬質(zhì)合金鋼耐熱好、切削效率高，但刀片強度、韌性不及工具鋼，焊接刃磨工藝性也比工具鋼差。故多用于制作車刀、銑刀及各種高效切削刀具。常用的硬質(zhì)合金牌號中含有大量 Wc、Tic，因此硬度、耐磨性、耐熱性均高于刀具鋼。常溫硬度達 89～94HRA，耐熱性達800 C～1000 C，切削速度可達 220m/min 左右。。 。因本次要求刀具在高速下切削、需要良好的耐熱性、耐磨性以及高硬度。通過以上分析與比較：刀具材料選擇硬質(zhì)合金鋼。它可以用比高速剛銑刀高很多倍的切削速度進行切削，且保持良好的切削性能。（2）刀具結構：根據(jù)零件加工精度為使工作可靠，結構簡單，刃磨容易，成本低。故選用標準端銑刀，銑刀直徑根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，參考文獻《銑工工藝學》P45。銑刀直徑D=1.6de（de：銑刀寬度） ?？紤]加工余量。取 de=85㎜，故：D=1.6 ×85=136㎜。根據(jù)《銑刀》GB1129-85，選用標準鑲齒套式面銑刀，參數(shù)為：銑刀直徑 ---------------------------- D=160㎜銑刀寬度 ---------------------------- B=45㎜銑刀齒數(shù) ---------------------------- Z=16前角 ---------------------------- γ =45° ?法后角 ---------------------------- αn=12 °3.2 工序余量的確定加工表面平面度為 0.1。生產(chǎn)批量為大批生產(chǎn)。參考文獻《金屬機械加工工藝手冊》第一卷 P3-72 有色金屬及其合金類型零件的機械加工余量表 3-2-6，取加工余量為 3㎜。3.3 確定切削用量采用查表法，參考文獻〈〈機械工程手冊〉 〉P2-106 表 2-4-9 組合機床用硬質(zhì)合金端銑刀銑削用量： 第 13 頁銑削深度：a =2~5㎜ 生產(chǎn)批量為大批生產(chǎn)，要求生產(chǎn)率高，故取 a =3㎜ 等p p于加工余量。銑削速度：V =300~700m/min 為避免溫升過高，取下限 V =350 m/min。c c沒齒進給量： f =0.1~0.4㎜/z 根據(jù)被加工零件表面精度要求，?。骸?f =0.1㎜z z/z。故：主軸轉速 n=1000 V /πD=1000 ×350/3.14×160=696.6r/minc進給速度：V =f .z.n=0.1×16×696.6=1114.5r/minfz3.4 計算銑削力，切削扭矩，切削功率（1）銑削力 Fz: 參考〈〈機械工程手冊〉 〉P9-109 表 9.4-10 公式　 Fz 鋁= Fz 鋼41Fz= ×82.5×9.81×4 2.03.1175.0 61. ????nDzafpze----------- 銑削寬度 =8.5mmeae----------- 每齒進給量 =0.1mm/zzf zf----------- 銑削深度 =3mmp paz ----------- 齒數(shù) z=16n ----------- 主軸轉速 n=696.6r/minD----------- 銑刀直徑 D=160 mm故：Fz= N7.38160.916031.05.821.94 2.3.75 ????? ??（2）銑削扭矩 M： )(5.27.2mNDF???（3）銑削功率 N：千 瓦2.6013.601??V 第 14 頁4 組合銑床總體設計4.1 零件工序圖根據(jù)選擇的工藝方案，在零件圖的基礎上突出本工序機床加工內(nèi)容，圖上應表示出：（1）被加工零件形狀及輪廓尺寸與機床設計有關部位的結構形狀及尺寸。（2）加工用定位基準，夾壓部位及夾壓方向。（3）本道工序加工部位尺寸，精度，表面粗糙度形狀位置精度及技術要求。（4）被加工零件編號，名稱，材料，硬度，重量等。該零件選用底面和兩個孔為定位基準在頂面夾緊。加工兩端，要求保證被加工面表面粗糙度 10，及尺寸 493±0.2，19±0.1，見工序圖 ZX1-C1-0001。4.2 加工示意圖（1）切削用量的選擇：根據(jù)前述已確定數(shù)字為：=3 mm V=350m/min =0.1mm/zpazf（2）刀具選擇：根據(jù)前述已確定，采用標準的硬質(zhì)合金鑲齒套式面銑刀。標準號：D=160 mm （GB1129-85）（3）動力滑臺工作循環(huán)及工作行程的確定：為避免夾具尺寸過于龐大，設計時刀具與工件距離要求盡量少些。為此采用動力滑臺直接工進，快退的工作循環(huán)。切入長度考慮到液壓系統(tǒng)穩(wěn)定取為 30 毫米，切出長度采用類比法取為 5 毫米，根據(jù)銑直徑及加工部分長度 144 毫米，確定工作進給行程： 第 15 頁快 退 39045切 出切 入 工 進4.3 動力部件的選擇（1）電動機功率的確定：根據(jù)前述計算，切削功率 KWN2.?切參考〈〈組合機床設計〉 〉P136 取進給功率 N0?進取傳動效率 η=0.90故：）（進切 KWN4.290.????（2）選擇電動機：參考〈〈機械設計課程設計手冊〉 〉P155 表 12-1選擇電機為：Y100L2-4 P =3KW額4.4 機床生產(chǎn)率計算（1）自動線節(jié)拍計算：參考《組合機床設計》P165?????)1(602pnQTT節(jié)T------------ 年時制 取 T=4600 小時（兩班制）Q------------ 年產(chǎn)量 已知 Q=100000 臺n------------ 生產(chǎn)工件數(shù) n=1 (單工位) 第 16 頁P ----------- 備品率（工件年產(chǎn)量的 20%）1取 P =20%1P ----------- 廢品率（取工件年產(chǎn)量的 2～10%）2P =5%2------------ 負荷率（60～80%） 取 =70%? ?故： 分/件5.170).21(064?????節(jié)T（2）理想生產(chǎn)率 Q：參考《組合機床設計》P138（件/小時）單T60?輔機單 t?fvLt?機L------------ 工件進給行程 L=339m----------- 進給速度 =1114.5mm/minf fv故： = =0.3 分鐘 fvLt?機 5.1439停帶裝 卸快輔 ttt?拔 銷夾 緊定 位裝 卸 ?參考《組合機床設計》P801 ?。悍?鐘分 鐘分 鐘停帶 動 拔 銷夾 緊定 位 8.0150.?ttt故： 分 鐘裝 卸 15.t 第 17 頁=4.7～10 米/分 取 =5 米/分快快快 vLt?快 快v故： =0.06 分鐘5039快t0.06+0.15+0.15+0.8=1.16 分鐘?輔=0.3+1.16=1.46 分鐘輔機單 tT?= =41.0 件/小時單Q604.1（3）實際生產(chǎn)率：=21.7 件/小時4601?年 產(chǎn) 量（4）負荷率：=0.530.4172?Q?4.5 機床聯(lián)系尺寸圖的繪制1）確定機床裝料高度：該機床在自動線上統(tǒng)一規(guī)定高度為 900 毫米2）確定夾具輪廓尺寸：a. 底座高度考慮到工件的裝料高度為了便于布置定位元件，取夾具底座高度為 240 毫米。b.底座長度根據(jù)加工長度及工作行程，粗取夾具寬度方向尺寸為（45～50 毫米）取夾具底座長度為 700 毫米。c.夾具寬度根據(jù)工件長度及工件行程，取夾具寬度為 600 毫米。據(jù)此初步選滑臺 HY80A（《組合機床設計》P18） 。 第 18 頁5 液壓系統(tǒng)的設計5.1 明確系統(tǒng)設計要求該組合機床要求完成如下動作循環(huán)：定位——>夾緊 ——>工進 ——>松開，拔銷——>死擋鐵停留 ——>快退——>停止。用兩個銑刀銑削工件兩端面，液壓滑臺 HY80A 快退速度為 5 米/分。工作和快退行程長度都為 339 毫米，動力滑臺采用于導軌，摩擦系數(shù)?。?。動 摩 擦 系 數(shù) ）靜 摩 擦 系 數(shù) ， ::(1.0,2. dsds ffff?5.2 分析工況確定主要參數(shù)銑削工進部分：5.2.1 負載阻力分析：（1）切削阻力： 根據(jù)前面計算得 ，故：tFNFH3.286?。NFHt 6.5723.82???（2）摩擦阻力 ：估算各部件重f滑臺重： kgvdG5210/).81(1 ???夾具體： （取實體的 1/8）38.947.82?夾具蓋： （取實體的 1/8）kv6/3立柱： gdG7.10)5.13.4(24 ???壓板： kv./52875?夾緊力： kg..9/106工件重： kgG.7故：kgGF5.867654321 ????總切削垂直分力，根據(jù)前面計算為 229（N） 第 19 頁所以：)(vdf FF???總= )(4.802)98.561.0N??fsf 16.2?總慣性阻力 mFtgVm???總 秒啟 動 時 間 取重 力 加 速 度快 進 速 度 2.0??tgV所以: ：NFm8.2306.0895???根據(jù)上述計算可得出在各動作階段負荷如下：工況 計算公式 液壓缸負載[F（N）] 液壓缸推力 F/ηm啟動 fsF?1696.4 1885加速 mfa?1163.0 1292.0工進 tfd1375 1528快退 fF?802.4 892備注：取液壓缸機械效率 9.0m?圖表 35.2.2 繪制負載圖、速度圖：根據(jù)工況負載繪制副負載圖（F—L） 第 20 頁根據(jù)工進速度 =1114.5mm/min?？焱怂俣?V=5000mm/min，工進與快退行程fv339mm,繪制速度圖。 （V—L）V-LF-Ll(m)3.214(m/in)l1859234F(N)圖表 45.2.3 初步確定液壓缸參數(shù)：1）工作壓力 參考《液壓傳動》P178 表 11-2，取工作力 ：P1= pa510?2）計算液壓缸尺寸初步選單桿式液壓缸，設無桿腔面積為 ，有腔桿面積為 ，使 =2 。即活1A2A12塞直徑 d 與缸筒直徑 D 成 d=0.707D 的關系。為防止銑削后工件突然前沖，取背壓?？焱藭r背壓 也取為paP510??? ?Ppa50?則液壓缸上的平衡方程為：mmFAFA?????1221故：可求出液壓缸大腔面積 A1 為：225521 1.01)0(8cP????? 第 21 頁故： 得液壓缸內(nèi)徑 D 為：216.54.324cmA????按 JB2183-77 圓整成標準值得：D=6cm液壓缸活塞直徑 d=0.707D=0.7071×5.6=3.96 cm按 JB2183-77 圓整成標準值得：d=4cm由此得液壓缸實際有效工作面積為：無桿腔： 2221 3.846.3cmDA????有桿腔： 2222 7.15)4(1)( cd??液壓缸工作循環(huán)中各階段壓力流量和功率實用值：流量和功率實用值液壓缸工況 負載回油腔壓力）（pa5210?P）輸入流量Q[L/min]進油腔壓力帕510?P（pa）輸入功率P[kw]計算公式啟動1885 —— —— 14.9 ——快進 加速1148 )5(12???pP?—— 15.3 ——21ApFP???? 第 22 頁工進1292 5 3.15 8.2 0.04 QPVAF???1211啟動1885 —— —— 12 ——加速1148 —— 16.3 ——快 退恒速89255.02 14.7 0.12QPVAF???1211*啟動瞬間活塞尚未移動， 0??P圖表 5劇上表可繪制液壓缸的工況圖：16.3214.9PQl5048×pP[kw]QL/min圖表 6定位夾緊： 第 23 頁組合機床液壓系統(tǒng)，定位，夾緊按順序進行，在一個并聯(lián)回路里，故可根據(jù)負載大的選擇油缸。負載分析：定位負載很小，估算銷重為 2kg。定位缸只起抬銷作用。夾緊油缸負載根據(jù)夾緊力得：F=1090.3N初步確定液壓缸參數(shù)：因為負載小于 5000 牛頓，根據(jù)參考《液壓傳動》P178 表 11-2 取工作壓力。paP510.7??選用單桿式液壓缸，使 ，從而 d=0.707D（快進、退速度相同）21A?故： 液壓缸大腔面積 25510.4.7309mPFA???故得液壓缸內(nèi)徑 D= cA.41.31??按 JB2183-77 圓整為標準 D=2.5cm 由此液壓缸有效工作面積為：無桿腔： 2221 8.154.3cmDA????有桿腔：2222 9.104)..(.34)( cd???????3）確定液壓缸：根據(jù)參考《組合機床設計》P275 表 3-16 選取標準油缸：夾緊油缸 T5034-Ⅱ型 后法蘭式定位油缸 T5024-Ⅰ型 地腳式5.3 擬訂液壓系統(tǒng)圖銑削工進部分： 第 24 頁1．選擇液壓回路：（1）調(diào)速回路由液壓缸工況圖 P-L 曲線知這臺機床液壓系統(tǒng)的功率小，滑臺運動速度低，銑削加工。切削力不斷變化為減小液壓系統(tǒng)的沖擊震動，采用進口節(jié)流調(diào)速回路，為防止工進完畢工作部件突然前沖在回油路上設置背壓閥，油源采用變量泵使其按負載壓力變化自動調(diào)節(jié)流量合理利用功率，減少發(fā)熱。（2）快速運動回路及換向回路由于滑臺速度低變量泵調(diào)速范圍即可滿足，為使換向平穩(wěn)，采用三位五通電液閥換向。（3）壓力控制回路及行程終點控制方式調(diào)壓問題采用了限壓式變量泵已解決。行程終點控制采用了定位精度較高的壓力控制 （滑臺碰上死擋鐵后系統(tǒng)壓力升高。壓力繼電器發(fā)出信號） 。2．繪制系統(tǒng)圖：為防止空氣進入油路及避免電機停電時反轉設置了單向閥，如圖： 第 25 頁D3DT2DT1DT8原 位 停 止 死 擋 鐵 暫 ?？?退工 進 941 25滑 臺 油 缸76圖表 7定位、夾緊部分：選擇回路：本系統(tǒng)采用了電磁換向控制系統(tǒng)順序動作迅速，由二位二通電磁閥控制。保證工作迅速可靠。油源也采用變量泵供油，在定位夾緊過程，壓力較低，要求流量大，當定位、夾緊后需要壓力較高。流量較小，排油量隨壓力變化的限壓式變量泵正好滿足這種要求。同時可減少功率損失，降低溫升。夾緊后，系統(tǒng)壓力升高，達到壓力繼電器調(diào)定值后，壓力繼電器發(fā)出信號，開始工進。繪制系統(tǒng)圖： 第 26 頁2 1D定 位 油 缸 夾 緊 油 缸 1451235DT4DT 4DT定 位拔 銷 松 開夾 緊圖表 8系統(tǒng)圖生成：工進后如圖壓力繼電器 8 出現(xiàn)故障。沒有發(fā)出信號，系統(tǒng)壓力將繼續(xù)升高，為避免夾傷工件，在油路 20 上家一個減壓閥，為防止銑削壓力低于夾緊油路。在減壓閥前加有單向閥 11。 第 27 頁夾 緊松 開拔 銷定 位4DT4DT 5DT2DT死 擋 鐵 暫 停 1312910 154夾 緊 油 缸定 位 油 缸滑 臺 油 缸D3DT1DT8原 位 停 止 快 退工 進41 2576圖表 9停 止死 擋 鐵 停 留 滑 臺 碰 上 死 擋 鐵 -中 中 右擋 鐵 正 下 方 行 程 開 關 +中 中 左快 退 限 位 行 程 開 關 右 右 右中 中 右左 左 右中 中 右中 中 右松 開 拔 銷工 進夾 緊定 位 壓 力 繼 電 器 發(fā) 信 號限 位 行 程 開 關工 件 壓 下 行 程 開 關壓 力 繼 電 器 發(fā) 信 號動 作 名 稱 信 號 來 源 電 磁 鐵3T45操 縱 件 工 作 狀 態(tài)電 液 換 向 閥液 動 閥 電 磁 閥 電 磁 閥 3圖表 10 第 28 頁根據(jù)液壓泵工作力通過各閥的實際流量選用各閥規(guī)格如下：序號 元件名稱 通過的實際流量 選用規(guī)格1 濾油網(wǎng) 15 WU-40×1802 限壓式葉片變量泵 —— YBN-20M-JB3 二位二通電磁閥 15 22D-25B 25×634 背壓閥 1.97 B-10B 10×635 電液換向閥 14 D35Y-63OB6 調(diào)速閥 3.15 Q-10B7 背壓閥 9.04 B-10B 10 ×638 壓力繼電器 —— DP-109 單向閥 5.02 I-10 10×6310 減壓閥 0.57 JF-L10G11 單向閥 0.57 I-10 10×6312 二位五通電磁閥 0.83 25D-10 10×6313 二位二通電磁閥 0.59 22D-10B 10×6314 單向閥 0.57 I-10 10×6315 壓力繼電器 —— DF-L8B圖表 115.4 計算選擇液壓元件1）工作壓力確定：在整個工作循環(huán)中系統(tǒng)的最大壓力為 ，考慮回路上的壓力損失為pa5103.6?。故：在工件進給行程上最大壓力為 。在定位、夾緊中的最pa50? 5.2大壓力為 ，即：1AFP?pa5408.67.09?? 第 29 頁故：液壓泵的最大工作壓力 paP5103.2??2）流量計算：快退時最大流量 （參照工況圖）min/.5LQ夾緊時最大流量 in/57.0318.60LVA????定位時最大流量 m.故：液壓泵最大流量為 5.02L/min。根據(jù)最大工作壓力增加 25%為 及最大流量pa5106.2?參考《液壓傳動設計手冊》P183 表 3-34 選用 YBN-20M-JB3）確定電機功率：由工況圖知最大功率為 0.12KW。壓力 時流量為 5.02L/min,考慮背壓，pa5107.4?輸出壓力 P= ，流量 15L/min。取泵的效率 ，555.19017.4??? 8.0?p?則： kwQPpn 6.08.10)6(.9325?????參考《機械設計課程設計手冊》P155 表 12-1 選擇電機為 YB02-4。 第 30 頁結 論論文設計的主要內(nèi)容是對 492Q 汽缸蓋雙端面銑削組合銑床總體設計。在設計過程中，充分發(fā)揮了自己的主觀能動性和動手實際能力, 使我們對所學知識有了一個系統(tǒng)的認識和全面的了解，同時也給了我們把所學的知識應用于實際的一個很好的實踐機會。在設計的過程中，積極查閱許多的相關技術、手冊、標準、圖表等資料；按照開題報告的時間安排分步完成了加工零件的分析、機床結構方案的確定、組合機床總體設計、液壓系統(tǒng)設計。通過這次畢業(yè)設計，讓我對所學的知識有了一個更加全面的理解和認識，從中也鍛煉自己分析問題、解決問題的能力以及熟悉應用有關手冊、標準、圖表等技術資料能力，進一步鞏固了自己識圖、制圖、運算和編寫能力。為今后的工作學習打下了一個良好的基礎。通過畢業(yè)設計，一方面，使我們大學生對所學的知識結構進行重新整合，將所學知識與實際問題相結合；同時也掌握了一定的設計方法體系和手段，積累一定的實踐經(jīng)驗，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力，從而全面掌握進行科技創(chuàng)新所必需的知識和技能；另一方面，畢業(yè)設計也為我們大學生施展才華和個人發(fā)揮提供了一個良好的平臺。讓我門充分發(fā)揮自己的實踐動手能力，在我們所從事的專業(yè)領域和具體的設計題目中進行有關創(chuàng)新設計，提出新的技術方案以及解決實際問題的新工藝和新方法。通過這次畢業(yè)設計,使我們認識到理論與實踐相結合的必要性,同時也讓我們對以后從事的工作更加充滿信心，以一個更加樂觀積極的態(tài)度來面對我們的工作和未來的挑戰(zhàn)。 第 31 頁致 謝在這次畢業(yè)設計中，除了自身的努力之外，更是離不開老師的悉心指導，才能按時按量的完成本次設計，在此特向我的導師孫未老師表示衷心的感謝！在畢業(yè)設計、論文的撰寫過程中，一直得到孫未老師的細心幫助和耐心教導，老師提供了大量的理論資料和實踐機會，不僅為論文的完成打下了堅實的基礎，也為我們個人能力的培養(yǎng)和提高得到了很好的鍛煉。同時也得到了孫未老師和同學對論文的建議和幫助，在此表示衷心的感謝。同時，我們通過去成都刃具模具廠，東風汽車股份有限公司和本校金工基地的參觀學習和實踐也對我們的畢業(yè)論文的撰寫提供了很大的幫助，在此對他們表示崇高的謝意！在設計過程中，引用了有關教科書、資料、手冊、文獻、文章的內(nèi)容，同時也在此向所有參考文獻中的作者致意崇高的謝意！由于我們的水平和時間有限，加之我們?nèi)狈嵺`經(jīng)驗,掌握知識的廣度和深度都不夠,使設計有許多不盡人意的地方。希望各位指導老師提出寶貴的意見和批評。 第 32 頁參 考 文 獻[1] 大連組合機床研究所編. 組合機床設計（機械部分）.北京：機械工業(yè)出版社. 1975[2] 大連組合機床研究所編. 組合機床設計（液壓部分）. 北京：機械工業(yè)出版社. 1975[3] 大連組合機床研究所編. 組合機床設計參考圖冊. 北京：機械工業(yè)出版社. 1975[4] 吉林工學院等編. 組合機床設計.上海：上?？萍汲霭嫔?2000[5] 機械工程手冊遍委會遍. 機械工程手冊. 北京：機械工業(yè)出版社.1997[6] 孟少農(nóng)主編. 機械加工工藝手冊. 北京：機械工業(yè)出版社.1991[7] 鄭修車，馮冠大主編. 機械制造工藝學. 北京：機械工業(yè)出版社.1992[8] 顧崇銜主編. 機械制造工藝學. 西安：陜西科技出版社.1989[9] 李云主編. 機械制造工藝及設備設計指導手冊.北京：機械工業(yè)出版社.1997[10] 薛彥成主編.公差配合與技術測量. 北京：機械工業(yè)出版社.1987[11] 戴曙主編. 金屬切削機床. 北京：機械工業(yè)出版社.1993[12] 陸劍中，孫家寧主編. 金屬切削原理與刀具（第三版）. 北京：機械工業(yè)出版社.2001[13] 章宏甲主編. 液壓傳動. 北京：機械工業(yè)出版社.2000[14] 上海煤礦機械研究所遍. 液壓傳動設計手冊. 上海：上海人民出版社.1976[15] 煤炭工業(yè)部編 . 液壓傳動設計手冊. 上海：上海科技出版社.1980 [16] 南京工學院章宏甲編. 金屬切削機床液壓傳動. 江蘇：江蘇科技出版社.1999[17] 王光斗主編. 機床夾具設計手冊. 上海：上?？萍汲霭嫔?2000[18] 龔定安，蔡建國主編. 機床夾具設計原理（第二版）.西安：陜西科技出版社.1989[19] 李慶壽主編. 機床夾具設計. 北京：機械工業(yè)出版社.1984[20] 吳宗澤主遍. 機械設計課程設計手冊. 北京：機械工業(yè)出版社.1999[21] 機械設計手冊編委會編. 機械設計手冊（新版）第 2 卷. 北京：機械工業(yè)出版社.20001[22] 機械設計手冊編委會編. 機械設計手冊（新版）第 3 卷. 北京：機械工業(yè)出版社.20001 第 33 頁[23] 機械設計手冊編委會編. 機械設計手冊（新版）第 3 卷. 北京：機械工業(yè)出版社.20001