減速箱體側(cè)面鉆孔組合機(jī)床設(shè)計(jì)加工8XM8孔的臥式雙面鉆床設(shè)計(jì)【二級(jí)減速器箱體】

29頁(yè) 15000字?jǐn)?shù)+論文說(shuō)明書+任務(wù)書+7張CAD圖紙【詳情如下】

任務(wù)書.doc

減速箱體側(cè)面鉆孔組合機(jī)床設(shè)計(jì)加工8XM8孔的臥式雙面鉆床設(shè)計(jì)論文.doc

減速箱體零件圖.dwg

減速箱體零件圖.gif

多軸箱裝配圖.dwg

夾具體.dwg

夾具底板.dwg

夾具裝配圖.dwg

機(jī)床聯(lián)系圖.dwg

生產(chǎn)率計(jì)算卡.dwg

減速箱體側(cè)面鉆孔組合機(jī)床設(shè)計(jì)加工8 X M8孔的臥式雙面鉆床設(shè)計(jì)

1 引言 4

1.1  組合機(jī)床的特點(diǎn)和分類 2

1.1.1  組合機(jī)床的特點(diǎn) 2

1.1.2  組合機(jī)床的分類 3

1.2  設(shè)計(jì)任務(wù) 3

2  組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì) 4

2.1  組合機(jī)床方案的分析 4

2.1.1  影響組合機(jī)床方案制定的主要因素 4

2.1.2  制定工藝方案應(yīng)考慮的問(wèn)題 5

2.1.3  確定機(jī)床配置形式及結(jié)構(gòu)方案應(yīng)考慮的問(wèn)題 5

2.1.4  分析本次設(shè)計(jì)的要求和零件的特點(diǎn) 5

2.2  選擇切削用量 6

2.2.1  組合機(jī)床切削用量選擇的特點(diǎn) 6

2.2.2  確定切削用量應(yīng)注意的問(wèn)題 6

2.2.3  組合機(jī)床切削用量選擇方法 7

2.3  確定切削力、切削扭矩、切削工具及刀具耐用度 8

2.4  確定刀具 9

3  組合機(jī)床總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—三圖一卡 10

3.1  被加工零件工序圖 10

3.1.1  被加工零件工序圖的作用及內(nèi)容 10

3.1.2  繪制被加工零件工序圖的注意事項(xiàng) 11

3.2  加工示意圖 12

3.2.1  加工示意圖的作用及內(nèi)容 12

3.2.2  初定主軸的類型、尺寸、外伸長(zhǎng)度和選擇接桿、浮動(dòng)卡頭 13

3.2.3  由多軸箱的所有刀具主軸中找出影響聯(lián)系尺寸的關(guān)鍵刀具 13

3.2.4  確定動(dòng)力部件的工作循環(huán)及工作行程 14

4  夾具設(shè)計(jì) 21

4.1  機(jī)床夾具的基本組成 21

4.2  機(jī)床夾具的類型 21

4.4  專用夾具設(shè)計(jì)步驟 22

4.5 夾具的具體設(shè)計(jì) 23

5  組合機(jī)床多軸箱設(shè)計(jì) 24

5.1  多軸箱的用途、分類及組成 24

5.2  主軸結(jié)構(gòu)形式的選擇 24

5.3   主軸直徑和齒輪模數(shù)的選擇 24

5.4  多軸箱的動(dòng)力計(jì)算及動(dòng)力箱的選擇 25

5.5  主軸分布類型 26

5.6  傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 26

5.7  多軸箱輪廓尺寸及相關(guān)系數(shù) 28

5.8  強(qiáng)度校核 28

6  組合機(jī)床自動(dòng)線簡(jiǎn)介 29

6.2  組合機(jī)床及其自動(dòng)線調(diào)整與維護(hù)的重要意義 29

結(jié)束語(yǔ) 31

致  謝 32

參 考 文 獻(xiàn)

1  引言    

    組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件，對(duì)一種或若干種工件按預(yù)先確定的工序進(jìn)行加工的機(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、磨削以及滾壓等工序，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工序，例如打印、清洗、熱處理、簡(jiǎn)單的裝配、試驗(yàn)和再現(xiàn)自動(dòng)檢查等工序。

組合機(jī)床及其自動(dòng)線所使用的通用

部件是具有特定功能，按標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化原則設(shè)計(jì)、制造的組合機(jī)床基礎(chǔ)部件。每種通用部件有合理的規(guī)格尺寸系列，由適用的技術(shù)參數(shù)和完善的配套關(guān)系。組合機(jī)床設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能要求配套液壓、氣壓和電控等系統(tǒng)。

許多大型、形狀復(fù)雜的工件，需要的加工工序很多，不可能在一臺(tái)機(jī)床上全部加工完成，這就需要用多臺(tái)組合機(jī)床加工，按工序加工順序依次排列，組成組合機(jī)床流水線，在組合機(jī)床流水線的基礎(chǔ)上，發(fā)展成組合機(jī)床自動(dòng)線。

1.1  組合機(jī)床的特點(diǎn)和分類

1.1.1  組合機(jī)床的特點(diǎn)

    (1) 組合機(jī)床上的通用部件和標(biāo)準(zhǔn)零件約占全部機(jī)床部件的70%～80%，因此設(shè)計(jì)和制造周期短，經(jīng)濟(jì)效益好。

    (2) 由于組合機(jī)床多采用多刀加工，機(jī)床自動(dòng)化程度高，因此比通用機(jī)床生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，勞動(dòng)強(qiáng)度低。

    (3) 組合機(jī)床的通用部件是經(jīng)過(guò)周密設(shè)計(jì)和長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)的，又有專門廠家長(zhǎng)期生產(chǎn)，它與一般專用機(jī)床相比，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，工作可靠，使用和維修方便。

    (4) 組合機(jī)床加工工件，由于采用專用夾具、組合刀具和導(dǎo)向裝置等，產(chǎn)品加工質(zhì)量靠工藝裝備保證，對(duì)操作工人的技術(shù)水平要求不高。

    (5) 當(dāng)機(jī)床被加工的產(chǎn)品更新時(shí)，專用機(jī)床的大部分部件要報(bào)廢。組合機(jī)床的通用部件是根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，并等效于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，因此其通用部件可以重復(fù)使用，不必另行設(shè)計(jì)和制造。

    (6) 組合機(jī)床易于聯(lián)成組合機(jī)床自動(dòng)線，以適應(yīng)大規(guī)模和自動(dòng)化生產(chǎn)需要。

1.1.2  組合機(jī)床的分類

    (1) 固定式夾具的單工位組合機(jī)床

    (2) 移動(dòng)式夾具（多工位）組合機(jī)床

    (3) 轉(zhuǎn)塔多軸箱式組合機(jī)床

1.2  設(shè)計(jì)任務(wù)

本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題主要培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的機(jī)械制造的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能，設(shè)計(jì)專用組合機(jī)床，用于減速箱體側(cè)面鉆孔的加工，提高學(xué)生分析與解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力和初步科學(xué)研究的能力。主要設(shè)計(jì)要求有：

    (1) 生產(chǎn)綱領(lǐng)：?jiǎn)伟嘀颇戤a(chǎn)10萬(wàn)臺(tái)

    (2) 協(xié)助完成機(jī)床總體設(shè)計(jì)

    (3) 完成機(jī)床典型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2  組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)

2.1  組合機(jī)床方案的分析

組合機(jī)床是針對(duì)被加工零件的特點(diǎn)和工藝要求，按高度集中工序原則設(shè)計(jì)的一種高效率專用機(jī)床。設(shè)計(jì)組合機(jī)床前，首先應(yīng)根據(jù)組合機(jī)床完成工藝的一些限制及組合機(jī)床各種工藝方法能達(dá)到的加工精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，解決零件是否可以利用組合機(jī)床加工以及采用組合機(jī)床加工是否合理的問(wèn)題。如果確定零件可以利用感組合機(jī)床加工，那么，為使加工過(guò)程順利進(jìn)行，并達(dá)到要求的生產(chǎn)率，必須在掌握大量的零件加工加工工藝資料基礎(chǔ)上，通盤考慮影響制定零件工藝方案、機(jī)床配置類型、結(jié)構(gòu)方案的各種因素以及應(yīng)注意的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)分析比較，以確定零件在組合機(jī)床上合理可行的加工方案（包括安排工序及工藝流程，確定工序中的工步數(shù)，選擇加工的定位基準(zhǔn)及夾壓方案等）、確定工序（或工步）間加工余量、選擇合適的切削用量、相應(yīng)的刀具結(jié)構(gòu)、確定機(jī)床配置形式等，這些便是組合機(jī)床方案制定的主要內(nèi)容。

2.1.1  影響組合機(jī)床方案制定的主要因素

    (1) 被加工零件的加工精度和加工工序

結(jié)束語(yǔ)

本課題的任務(wù)是減速箱體側(cè)面鉆孔右邊的8個(gè)直徑M8孔需要加工，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理、安全可靠的專用機(jī)床，在保證孔加工精度的情況下提高加工效率。經(jīng)過(guò)努力，基本完成了任務(wù)。

在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我從中學(xué)到了很多知識(shí)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我遇到過(guò)困難，由于對(duì)組合機(jī)床的相關(guān)知識(shí)不太了解。通過(guò)老師的幫助和自己的努力，我解決了這個(gè)難題，加深了對(duì)課題相關(guān)知識(shí)的了解：我明白了組合機(jī)床的特點(diǎn)和分類；組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)，包括組合機(jī)床方案的制定，切削用量的選擇，切削力、切削扭矩、切削功率及刀具耐用度的確定；組合機(jī)床總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—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，生產(chǎn)效率計(jì)算卡；組合機(jī)床多軸箱的設(shè)計(jì)。從而在整體上把握了組合機(jī)床設(shè)計(jì)的思路。

這次畢業(yè)設(shè)計(jì)涵蓋了大學(xué)所學(xué)的全部知識(shí)，它是大學(xué)四年的一個(gè)總結(jié)。                            

致  謝

隨著本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，四年的學(xué)習(xí)生活也就結(jié)束了。在這里首先向?qū)W院的老師們表示衷心的感謝。感謝老師們?cè)谖业拇髮W(xué)生涯里，在學(xué)習(xí)、生活、思想上對(duì)我的指導(dǎo)和關(guān)心。老師們淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)、創(chuàng)新的精神、長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光、誠(chéng)懇的品質(zhì)使我受益良多。

特別感謝知道我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的高工老師，他給了我很大的幫助，為我提供了精心的指導(dǎo)和充足的參考資料，在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)這段時(shí)間里，在梁老師嚴(yán)格的要求下，我的專業(yè)知識(shí)和能力有了很大提高。老師孜孜不倦的教誨讓我在成長(zhǎng)的道路上又一次受益頗豐！在此，我由衷的表示感謝！

另外在這段時(shí)間里，我的許多朋友和同學(xué)也給予我很大的幫助，在這里一并表示感謝！

回顧我的求學(xué)生涯，我的父母一直給予我最大的支持和幫助，他們付出了很多，對(duì)他們的感激是難以用語(yǔ)言來(lái)表達(dá)的。

 參 考 文 獻(xiàn)

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     2008.

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 1 頁(yè) 共 29 頁(yè) 減速箱體側(cè)面鉆孔組合機(jī)床設(shè)計(jì)加工 8 X 的臥式雙面鉆床設(shè)計(jì) 1 引言 ................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 組合機(jī)床的特點(diǎn)和分類 ........................................... 3 組合機(jī)床的特點(diǎn) ........................................... 3 組合機(jī)床的分類 ........................................... 3 設(shè)計(jì)任務(wù) ....................................................... 3 2 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì) .................................................. 4 組合機(jī)床方案的分析 ............................................. 4 影響組合機(jī)床方案制定的主要因素 ........................... 4 制定工藝方案應(yīng)考慮的問(wèn)題 ................................. 5 確定機(jī)床配置形式及結(jié)構(gòu)方案應(yīng)考慮的問(wèn)題 ................... 5 分析本次設(shè)計(jì)的要求和零件的特 點(diǎn) ........................... 5 選擇切削用量 ................................................... 6 組合機(jī)床切削用量選擇的特點(diǎn) ............................... 6 確定切削用量應(yīng)注意的問(wèn)題 ................................. 6 組合機(jī)床切削用量選擇方法 ................................. 7 確定切削力、切削扭矩、切削工具及刀具耐用度 ..................... 8 確定刀具 ....................................................... 9 3 組合機(jī)床總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) — 三圖一卡 ...................................... 9 被加工零件工序圖 ............................................... 9 被加工零件工序圖的作用及內(nèi)容 ............................. 9 繪制被加工零件工序圖的注意事項(xiàng) .......................... 10 加工示意圖 .................................................... 10 加工示意圖的作用及內(nèi)容 .................................. 10 初定主軸的類型、尺寸、外伸長(zhǎng)度和選擇接桿、浮動(dòng)卡頭 ...... 11 由多軸箱的所有刀具主軸中找出影響聯(lián)系尺寸的關(guān)鍵刀具 ...... 11 確定動(dòng)力部件的工作循環(huán)及工作行程 ........................ 12 4 夾具設(shè)計(jì) ........................................................... 18 機(jī)床夾具的基本組成 ............................................ 18 機(jī)床夾具的類型 ................................................ 18 專用夾具設(shè)計(jì)步驟 .............................................. 20 具的具體設(shè)計(jì) ................................................. 20 5 組合機(jī)床多軸箱設(shè)計(jì) ................................................. 20 多軸箱的用途、分類及組成 ...................................... 20 主軸結(jié)構(gòu)形式的選擇 ............................................ 21 主軸直徑和齒輪模數(shù)的選擇 ..................................... 21 多軸箱的動(dòng)力計(jì)算及動(dòng)力箱的選擇 ................................ 22 主軸分布類型 .................................................. 22 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .......................................... 23 多軸箱輪廓尺寸及相關(guān)系數(shù) ...................................... 24 強(qiáng)度校核 ...................................................... 24 6 組合機(jī)床自動(dòng)線簡(jiǎn)介 ................................................. 25 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 2 頁(yè) 共 29 頁(yè) 組合機(jī)床及其自動(dòng)線調(diào)整與維護(hù)的重要意義 ........................ 26 結(jié)束語(yǔ) ................................................................ 27 致 謝 ................................................................ 28 參 考 文 獻(xiàn) ........................................................... 29 1 引言 組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件，對(duì)一種或若干種工件按預(yù)先確定的工序進(jìn)行加工的機(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、磨削以及滾壓等工序，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工序，例如打印、清洗、熱處理、簡(jiǎn)單的裝配、試驗(yàn)和再現(xiàn)自動(dòng)檢查等工序。 組合機(jī)床及其自動(dòng) 線所使用的通用 部件是具有特定功能，按標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化原則設(shè)計(jì)、制造的組合機(jī)床基礎(chǔ)部件。每種通用部件有合理的規(guī)格尺寸系列，由適用的技術(shù)參數(shù)和完善的配套關(guān)系。組合機(jī)床設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能要求配套液壓、氣壓和電控等系統(tǒng)。 許多大型、形狀復(fù)雜的工件，需要的加工工序很多，不可能在一臺(tái)機(jī)床上全部加工完成，這就需要用多臺(tái)組合機(jī)床加工，按工序加工順序依次排列，組成組合機(jī)床流水線，在組合機(jī)床流水線的基礎(chǔ)上，發(fā)展成組合機(jī)床自動(dòng)線。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 3 頁(yè) 共 29 頁(yè) 組合機(jī)床的特點(diǎn)和分類 組合機(jī)床的特點(diǎn) (1) 組合機(jī)床上的 通用部件和標(biāo)準(zhǔn)零件約占全部機(jī)床部件的 70%～ 80%，因此設(shè)計(jì)和制造周期短，經(jīng)濟(jì)效益好。 (2) 由于組合機(jī)床多采用多刀加工，機(jī)床自動(dòng)化程度高，因此比通用機(jī)床生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，勞動(dòng)強(qiáng)度低。 (3) 組合機(jī)床的通用部件是經(jīng)過(guò)周密設(shè)計(jì)和長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)的，又有專門廠家長(zhǎng)期生產(chǎn)，它與一般專用機(jī)床相比，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，工作可靠，使用和維修方便。 (4) 組合機(jī)床加工工件，由于采用專用夾具、組合刀具和導(dǎo)向裝置等，產(chǎn)品加工質(zhì)量靠工藝裝備保證，對(duì)操作工人的技術(shù)水平要求不高。 (5) 當(dāng)機(jī) 床被加工的產(chǎn)品更新時(shí)，專用機(jī)床的大部分部件要報(bào)廢。組合機(jī)床的通用部件是根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，并等效于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，因此其通用部件可以重復(fù)使用，不必另行設(shè)計(jì)和制造。 (6) 組合機(jī)床易于聯(lián)成組合機(jī)床自動(dòng)線，以適應(yīng)大規(guī)模和自動(dòng)化生產(chǎn)需要。 組合機(jī)床的分類 (1) 固定式夾具的單工位組合機(jī)床 (2) 移動(dòng)式夾具（多工位）組合機(jī)床 (3) 轉(zhuǎn)塔多軸箱式組合機(jī)床 設(shè)計(jì)任務(wù) 本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題主要培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的機(jī)械制造的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能，設(shè)計(jì)專用組合機(jī)床 ，用于減速箱體側(cè)面鉆孔的加工，提高學(xué)生分析與解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力和初步科學(xué)研究的能力。主要設(shè)計(jì)要求有： (1) 生產(chǎn)綱領(lǐng)：?jiǎn)伟嘀颇戤a(chǎn) 10萬(wàn)臺(tái) (2) 協(xié)助完成機(jī)床總體設(shè)計(jì) (3) 完成機(jī)床典型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 4 頁(yè) 共 29 頁(yè) 2 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì) 組合機(jī)床方案的分析 組合機(jī)床是針對(duì)被加工零件的特點(diǎn)和工藝要求，按高度集中工序原則設(shè)計(jì)的一種高效率專用機(jī)床。設(shè)計(jì)組合機(jī)床前，首先應(yīng)根據(jù)組合機(jī)床完成工藝的一些限制及組合機(jī)床各種工藝方法能達(dá)到的加工精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，解決零件是否可以利用組合機(jī)床加工以及采用組合機(jī)床加工是否合理的問(wèn)題。如果確定零件可以利用感組合機(jī)床加工，那么，為使加工過(guò)程順利進(jìn)行，并達(dá)到要求的生產(chǎn)率，必須在掌握大量的零件加工加工工藝資料基礎(chǔ)上，通盤考慮影響制定零件工藝方案、機(jī)床配置類型、結(jié)構(gòu)方案的各種因素以及應(yīng)注意的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)分析比較，以確定零件在組合機(jī)床上合理可行的加工方案（包括安排工序及工藝流程，確定工序中的工步數(shù)，選擇加工的定位基準(zhǔn)及夾壓方案等）、確定工序（或工步）間加工余量、選擇合適的切削用量、相應(yīng)的刀具結(jié)構(gòu)、確定機(jī)床配置形式等，這些便是組合機(jī)床方案制定的主要內(nèi)容 。 影響組合機(jī)床方案制定的主要因素 (1) 被加工零件的加工精度和加工工序 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 5 頁(yè) 共 29 頁(yè) 被加工零件需要在組合機(jī)床上完成的加工工序即應(yīng)保證的加工精度，是制定機(jī)床方案的主要依據(jù)。 (2) 被加工零件的特點(diǎn) 被加工零件的特點(diǎn)主要指零件的材料、硬度、加工部位的結(jié)構(gòu)形狀、零件剛度、定位基準(zhǔn)面的特點(diǎn)等他們對(duì)機(jī)床工藝方案的制定有著重要的影響。 (3) 被加工零件的生產(chǎn)批量 零件的生產(chǎn)批量是決定采用單工位、多工位或自動(dòng)線，還是按中小批量生產(chǎn)特點(diǎn)設(shè)計(jì)組合機(jī)床的重要因素。有是從工件外行及輪廓尺寸看 ，本來(lái)可以采取單工位固定式家具的機(jī)床配置形式，但由于生產(chǎn)批量極大，就不得不采用多工位幾機(jī)床方案以使裝卸工件時(shí)間與機(jī)動(dòng)時(shí)間重合。 (4) 機(jī)床使用條件 (a) 車間布置情況 (b) 工藝間的聯(lián)系 (c) 使用廠的技術(shù)能力和自然條件 制定工藝方案應(yīng)考慮的問(wèn)題 (1) 組合機(jī)床常用工藝方法能達(dá)到的精度及表面粗糙度 (2) 確定工藝方案的原則及注意問(wèn)題 (3) 定位基準(zhǔn)及夾壓點(diǎn)選擇 確定機(jī)床配置形式及結(jié)構(gòu)方案應(yīng)考慮的問(wèn)題 根據(jù)被加 工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工要求、工藝過(guò)程方案及生產(chǎn)率等，可大體確定采取哪種形式的組合機(jī)床。但由于工藝的安排、動(dòng)力部件的不同配置、零件安裝數(shù)目和工位數(shù)多少等不同，而會(huì)產(chǎn)生許多配置方案。不同配置方案對(duì)機(jī)床的復(fù)雜程度、通用化程度、結(jié)構(gòu)工藝性、加工精度、機(jī)床重新調(diào)整可能性及經(jīng)濟(jì)效果等，具有不同的影響。因此，確定機(jī)床配置形式及結(jié)構(gòu)方案時(shí)，必須考慮下述問(wèn)題：不同配置形式機(jī)床的特點(diǎn)及適應(yīng)性、不同配置形式機(jī)床的加工精度、選擇多工位組合機(jī)床方案應(yīng)注意的問(wèn)題等。 分析本次設(shè)計(jì)的要求和零件的特點(diǎn) 本次設(shè)計(jì)需要從減速箱體 側(cè)面鉆孔右面同時(shí)鉆 8個(gè)直徑的孔直徑 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 6 頁(yè) 共 29 頁(yè) 選擇切削用量 確定了組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容后，就可以著手選擇切削用量。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)床切削用量選擇的特點(diǎn) (1) 在大多數(shù)情況下，組合機(jī)床為多軸、多刀、多面同時(shí)加工。因此，所選擇切削用量，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)應(yīng)比一般萬(wàn)能機(jī)床單刀加工低 30%左右。 (2) 組合機(jī)床多軸箱上所有刀具共用一個(gè)進(jìn)給系統(tǒng)，通常為標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力滑臺(tái)。工作時(shí)，要求所有的刀具的每 分鐘進(jìn)給量相同，且等于動(dòng)力滑臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量。這個(gè)每分鐘進(jìn)給量（ mm/是適合于所有刀具的平均值。因此，同一多軸箱上的刀具主軸可以設(shè)計(jì)成不同不同轉(zhuǎn)速和選擇不同的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（ mm/r)與其相適應(yīng)，以滿足于不同直徑工件的加工要求。 確定切削用量應(yīng)注意的問(wèn)題 (1) 盡量做到合理利用所有刀具，充分發(fā)揮其性能。由于連接動(dòng)力部件的多軸箱上同時(shí)工作的刀具種類不同且直徑大小不等，因此，切削用量選擇也各有特點(diǎn)。如鉆孔要求切削速度高而每轉(zhuǎn)進(jìn)給量??；鉸孔卻要求切削速度低而每轉(zhuǎn)進(jìn)給量大；銑端面則是要 求切削速度低而每轉(zhuǎn)進(jìn)給量小?而同一多軸箱上的刀具每分鐘進(jìn)給量是相同的，要使每把刀具都能有合適的切削用量是很困難的。一般情況下，可先按各類刀具選擇較合理的主軸轉(zhuǎn)速 n(r/每分鐘進(jìn)給量 f(mm/r),然后進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，使各個(gè)刀具的每分鐘進(jìn)給量相同，皆等于動(dòng)力滑臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量。這樣，各類刀具都不是按最合理的切削用量而是按一個(gè)中間切削用量工作。假如確實(shí)需要，也可按多數(shù)刀具選擇一個(gè)統(tǒng)一的每分鐘進(jìn)給量，對(duì)少數(shù)刀具采取附加機(jī)構(gòu)，使之按各自需要的合理的進(jìn)給量工作，一達(dá)到合理使用刀具的目的。 (2) 選擇合 理的切削用量時(shí)，應(yīng)注意零件生產(chǎn)批量的影響。生產(chǎn)率要求不高時(shí)就沒(méi)有必要將切削用量選的過(guò)高，以免降低刀具耐用性。對(duì)于要求生產(chǎn)率高的大批量生產(chǎn)用組合機(jī)床，要首先保證那些耐用度低，刃磨困難，造價(jià)高的所謂“限制性”工序刀具的合理切削用量。但須注意不能影響加工精度，也不能使刀具耐用度降低。對(duì)于“非限制性”刀具應(yīng)采取不使刀具耐用度降低的某一極限值，這樣可減少切削功率。組合機(jī)床通常要求切削用量的選擇使刀具耐用度不低于一個(gè)工作班，最少不低于 4h。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 7 頁(yè) 共 29 頁(yè) (3) 切削用量的選擇應(yīng)有利于多軸箱的設(shè)計(jì)。若能做到相鄰主軸轉(zhuǎn)速相近、 相等，則可使多軸箱傳動(dòng)鏈簡(jiǎn)單。刀具帶導(dǎo)向加工，若不便冷卻潤(rùn)滑，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。 (4) 選擇切削用量時(shí)，還必須考慮所選動(dòng)力滑臺(tái)的性能。 組合機(jī)床切削用量選擇方法 必須從實(shí)際出發(fā)，根據(jù)加工精度、工作材料、工作條件、技術(shù)要求等進(jìn)行分析，按照經(jīng)濟(jì)的滿足加工要求的原則，合理的選擇切削用量。一般常用查表法。 因?yàn)榱慵牧蠟殇X合金，所以選擇高速鋼鉆頭刀具鉆孔。 查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)表 15高速鋼鉆鋁合金材料孔時(shí)切削速度為20～ 50m/以選切削速度 V=根據(jù)要加工的孔的直徑可以確定兩種鉆頭的直徑分別 8 9據(jù) V=π 式 (得： =35r/s=1071r/=40r/s=952r/ 表 加工鋁及鋁合金的切削用量 加工直徑 d(毫米 ) 切削速度 V(米每分 ) 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f(毫米每轉(zhuǎn) ) 純鋁 鋁合金長(zhǎng)切屑 鋁合金短切屑 3～ 8 ～ 25 20～ 50 5～ 30 機(jī)床說(shuō)明書（見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表 與 1071r/52r/50r/ 1100r/選取 n=1100r/果選 n=850r/速度損失太大。 所以實(shí)際切削速度 ==據(jù)已知條件得初鉆孔加工的相關(guān)參數(shù)如下 : 表 孔加工的相關(guān)參數(shù) 螺孔 φ 8孔 φ 9孔 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 8 頁(yè) 共 29 頁(yè) 加工深度 (19 22 進(jìn)給量 (mm/r) 速 (r/ 1071 952 切削速度 (m/ 確定切削力、切削扭矩、切削工具及刀具耐用度 根據(jù)選定的切削用量（主要指切削速度及進(jìn)給量），確定切削力，作為選擇動(dòng)力部件及夾具設(shè)計(jì)的依據(jù)；確定切削扭矩用以確定主軸及其他傳動(dòng)件（齒輪，傳動(dòng)軸等）的尺寸；確定切削功率，用以選擇主傳動(dòng)電機(jī)（一般指動(dòng)力箱電機(jī)）功率；確定刀具耐用度，用以驗(yàn)證所選刀具是否合格。 查工藝手冊(cè)高速鋼鉆頭切削鋁表得： ==392N ==439N =4φ 9=4確定了切削轉(zhuǎn)矩 可根據(jù)扭轉(zhuǎn)剛度處定出主軸及傳動(dòng)軸直徑，計(jì)算公式為： d≥ ( 式 (式中： M— 切削轉(zhuǎn)矩（ B— 系數(shù)，根據(jù)主軸或傳動(dòng)軸在 1當(dāng)材料的彈性剪切模量 G=04性主軸 [ζ ]=每米 ,B=剛性主軸 [ζ ]=B=動(dòng)軸 [ζ ]=1度每米， B= 通常 ,主軸允許最大扭轉(zhuǎn)角為 每米 ,則 B=動(dòng)軸允許最大扭轉(zhuǎn)角可按 1度每米選擇，則 B= =由《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》表 40 =《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》表 4小值 20 由各軸所承受的轉(zhuǎn)矩首先可確定動(dòng)力箱中所有個(gè)軸直徑都為 20因?yàn)殂@四個(gè)孔的配對(duì)齒輪中心距太小，為了保證輪齒強(qiáng)度，著兩根驅(qū)動(dòng)軸的直徑取 15 d=2015徑為 20孔長(zhǎng)度為 77 d=155徑為 16孔長(zhǎng)度為 74 當(dāng)確定單軸切削功率后，再求出多軸加工的總切削功率 2+? 后考慮 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 9 頁(yè) 共 29 頁(yè) 效率，作為選擇主傳動(dòng)用動(dòng)力箱電機(jī)的依據(jù)。 當(dāng)確定了刀具耐用度 據(jù)此檢驗(yàn)切削用量的選擇是否合理。 確定刀具 根據(jù)工藝要求及加工精度的不同，組合機(jī)床采用的刀具有 :簡(jiǎn)單刀具（標(biāo)準(zhǔn)刀具）、復(fù)合刀具及特種刀具。選擇刀具結(jié)構(gòu)應(yīng)注意下述主要問(wèn)題： (1) 條件允許，為使工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、刃磨容易，應(yīng)盡可能選擇標(biāo)準(zhǔn)刀具或簡(jiǎn)單刀具。 (2) 選擇刀具結(jié)構(gòu)時(shí)還需要認(rèn)真分析被加工零件的特點(diǎn)。如加工硬度較高的鑄鐵或鋼件時(shí)，為提高刀具耐用度，減少換刀時(shí)間以采用多刃絞刀或多刃鏜刀頭加工，以及解決斷屑及排屑問(wèn)題。 (3) 在組合機(jī)床上，為了某種特殊的目的，需選用或設(shè)計(jì)特殊刀具的，可草靠組合機(jī)床設(shè)計(jì) 的有關(guān)資料。 參考資料后，我選擇的刀具為高速鋼鉆頭刀具。 查《工藝手冊(cè)》表 12和φ 9 鉆孔刀具的耐用度都為 2100對(duì)照，所選刀具符合要求。 3 組合機(jī)床總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) — 三圖一卡 總體方案的圖紙表達(dá)形成 — 三圖一卡設(shè)計(jì)，其內(nèi)容包括：繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、聯(lián)系尺寸圖，編制生產(chǎn)率計(jì)算卡。 被加工零件工序圖 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(tái)組合機(jī)床或自動(dòng)線完成的工藝內(nèi)容、加工部位尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求、加工 用定位基準(zhǔn)、夾壓部位及被加工的材料、硬度、重量和在本道工序加工前毛坯或半成品情況的圖紙。它不能用用戶提供的產(chǎn)品圖紙代替，而需在原零件圖基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床及自動(dòng)線的加工內(nèi) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 10 頁(yè) 共 29 頁(yè) 容，加上必要的說(shuō)明而繪制的。它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也使建造、使用、驗(yàn)證和調(diào)整機(jī)床的重要技術(shù)文件。圖上應(yīng)表示出： (1) 被加工零件的形狀和輪廓尺寸及預(yù)備機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)的部位的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸。尤其是當(dāng)需要設(shè)置中間導(dǎo)向套時(shí)，應(yīng)表示出零件內(nèi)部的肋、壁布置及有關(guān)結(jié)構(gòu)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(zhǔn)、夾壓部位及夾壓方向。以便依次進(jìn)行夾具的定位、支承、限位、夾緊、導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)。 (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(shù)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?zhǔn)）。 (4) 必要的文字說(shuō)明。如被加工零件編號(hào)、名稱、材料、硬度、重量及加工部位余量等。 繪制被加工零件工序圖的注意事項(xiàng) (1) 為了使加工零件工序圖清晰明了，一定要突出該機(jī)床的加工內(nèi)容。繪制時(shí)應(yīng)按一定比例；選擇足夠視圖及剖視，突出加工部位（用粗實(shí)線）， 并把零件輪廓及機(jī)床、夾具設(shè)計(jì)有關(guān)的部位（用細(xì)實(shí)線）表示清楚。 (2) 加工部位的位置尺寸應(yīng)由定位基準(zhǔn)注起。為便于加工及檢查，尺寸應(yīng)采用直角坐標(biāo)系標(biāo)注，而不采用極坐標(biāo)系。但有時(shí)因所選擇定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，則需對(duì)加工部位要求的位置精度進(jìn)行分析換算。此外，應(yīng)將零件圖上不對(duì)稱位置尺寸公差換成對(duì)稱位置尺寸公差 ,其公差數(shù)值的決定要考慮兩個(gè)方面，一是要能達(dá)到產(chǎn)品圖紙要求的精度，二是采用組合機(jī)床能夠加工出來(lái)。 (3) 應(yīng)注明零件加工對(duì)機(jī)床提出的某些特殊要求。如對(duì)多層壁同軸線等直徑孔加工，若要求空表面不留退刀痕 跡，則圖紙上應(yīng)注明要求“機(jī)床主軸定位，工件（夾具）讓刀”。 加工示意圖 加工示意圖的作用及內(nèi)容 零件加工的工藝方案要通過(guò)加工示意圖反映出來(lái)。加工示意圖表示被加工零件在機(jī)床上的加工過(guò)程，刀具、輔具的布置狀況以及工件、夾具、刀具等機(jī)床各部件間的關(guān)系，機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等。因此，加工示意圖是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要圖紙之一，在總體設(shè)計(jì)中占重要地位。它 是刀具、夾具、輔具、多軸箱、液壓電器裝置 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 11 頁(yè) 共 29 頁(yè) 設(shè)計(jì)及通用部件選擇的主要原始資料，也是整臺(tái)組合機(jī)床布局和性能的原始要求，同時(shí)還是調(diào)整機(jī)床、刀具及試 車的依據(jù)。其內(nèi)容為： (1) 應(yīng)反映機(jī)床的加工方法、加工條件及加工過(guò)程。 (2) 應(yīng)根據(jù)加工部位特點(diǎn)及加工要求，決定刀具類型數(shù)量結(jié)構(gòu)尺寸（直徑和長(zhǎng)度），包括鏜削加工時(shí)鏜桿的直徑和長(zhǎng)度。 (3) 決定主軸的結(jié)構(gòu)類型、規(guī)格尺寸及外伸長(zhǎng)度。 (4) 選擇標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)專用的接桿、浮動(dòng)卡頭、導(dǎo)向裝置、靠模裝置、刀桿托架等，并決定他們的結(jié)構(gòu)、參數(shù)及尺寸。 (5) 標(biāo)明主軸、接桿（卡頭）、夾具（導(dǎo)向）與工件之間的聯(lián)系尺寸、配合及精度。 (6) 根據(jù)機(jī)床要求的生產(chǎn)率及刀具、材料 特點(diǎn)等，合理確定并標(biāo)注各主軸的切削用量。 (7) 決定機(jī)床動(dòng)力部件的工作循環(huán)及工作行程。 初定主軸的類型、尺寸、外伸長(zhǎng)度和選擇接桿、浮動(dòng)卡頭 主軸類型主要取決于進(jìn)給抗力和主軸 — 刀具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的需要。主軸尺寸規(guī)格應(yīng)根據(jù)選定的切削用量計(jì)算出切削扭矩 M，查表出定主軸直徑，在綜合考慮加工精度和具體工作條件，查表決定主軸外伸部分尺寸（直徑 度 L）及配套的刀具接桿莫氏錐號(hào)等。 除剛性主軸外，組合機(jī)床主軸與刀具之間常用兩種連接。一是接桿連接，也稱剛性連接，用于單導(dǎo)向進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸孔及倒角加工。 二是浮動(dòng)卡頭連接，也稱浮動(dòng)連接，用于長(zhǎng)導(dǎo)向、雙導(dǎo)向和多導(dǎo)向進(jìn)行鏜、擴(kuò)、鉸孔，以及減少主軸位置誤差及主軸徑向跳動(dòng)對(duì)加工精度的影響，避免主軸與夾具導(dǎo)向不同軸而產(chǎn)生“別勁”現(xiàn)象。通用的標(biāo)準(zhǔn)浮動(dòng)卡頭有小浮動(dòng)量和大浮動(dòng)量?jī)煞N，繪制加工示意圖時(shí)，可根據(jù)有關(guān)的組合機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選擇。 由多軸箱的所有刀具主軸中找出影響聯(lián)系尺寸的關(guān)鍵刀具 從保證加工終了時(shí)多軸箱端面到工件端面間距離尺寸最小來(lái)去確定全部刀具、接桿（卡頭）、導(dǎo)向、刀具托架及工件之間的聯(lián)系尺寸。其中需標(biāo)注主軸端部外徑和內(nèi)孔徑（ D/外伸長(zhǎng)度，刀具各段 直徑及長(zhǎng)度，導(dǎo)向的直徑、長(zhǎng)度、配合，工件至夾具間需標(biāo)注共距導(dǎo)套端面的距離。還需標(biāo)注托架與夾具之間的尺寸、工件本身及加工部位的尺寸和精度等。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 12 頁(yè) 共 29 頁(yè) 應(yīng)當(dāng)指出，多軸箱端面與工件端面的距離是加工示意圖上最重要的聯(lián)系尺寸。為了縮短刀具懸伸長(zhǎng)度與工作行程長(zhǎng)度，要求這一距離尺寸越小越好。它取決于兩個(gè)方面，一是多軸箱上的刀具、接桿（卡頭）、主軸等由于結(jié)構(gòu)和相互連接所需要的最小軸向尺寸，如采用麻花鉆、擴(kuò)孔鉆時(shí)，刀具長(zhǎng)度要考慮其螺旋槽尾部離開(kāi)導(dǎo)套有一段距離，以便排屑和刀具刃磨后有向前調(diào)整的可能。接桿長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，各規(guī)格均有可選的 范圍，設(shè)計(jì)時(shí)通常先按最小長(zhǎng)度選取。二是機(jī)床總布局所要求的聯(lián)系尺寸，這兩個(gè)方面是互相制約的。 確定動(dòng)力部件的工作循環(huán)及工作行程 動(dòng)力部件的工作循環(huán)是指：加工時(shí)動(dòng)力部件從原始位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到加工終了位置又返回到原始位置的動(dòng)作過(guò)程。一般包括快進(jìn)、工作進(jìn)給、快速退回等動(dòng)作。有時(shí)還有中間停止、多次往復(fù)進(jìn)給、跳躍進(jìn)給、死擋帖停留等特殊要求，這是根據(jù)具體的加工工藝需要確定的。 工作行程長(zhǎng)度的確定： (1) 工作進(jìn)給長(zhǎng)度 與刀具切入長(zhǎng)度 2之和，如圖 圖 工作進(jìn)給長(zhǎng)度 切入長(zhǎng)度 ～ 10差大時(shí)取大值。切出長(zhǎng)度 采取一般刀具時(shí)可參考下表 表 切出長(zhǎng)度 確定 工序名稱 切出長(zhǎng)度 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 13 頁(yè) 共 29 頁(yè) 鉆孔 1/3d+(3～ 8) 擴(kuò)孔 10～ 15 鉸孔 10～ 15 鏜孔 5～ 10 攻絲 5+(2) 快速退回長(zhǎng)度等于快速引進(jìn)與工件進(jìn)給長(zhǎng)度之和。快速引進(jìn)是指動(dòng)力部件把動(dòng)力箱連同刀具從原始位置送到工件進(jìn)給開(kāi)始位置，其長(zhǎng)度按加工具體情況確定。 (3) 動(dòng)力部件總行程長(zhǎng)度應(yīng)保證要求的工作循環(huán)工作行程外，還要考慮裝卸和調(diào)整刀具方便，即考慮前后備量。 表 動(dòng)力部件行程 孔 φ 8孔 Φ 9孔 前備量 ( 8 8 后備量 ( 0 9 工作行程 ( 19 22 總行程 ( 27 39 根據(jù)上述的分析和計(jì)算得到的有關(guān)數(shù)據(jù)，畫出加工示意圖 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 14 頁(yè) 共 29 頁(yè) 圖 加工刀具圖 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 聯(lián)系尺寸圖的作用及內(nèi)容 一般來(lái)說(shuō)，組合機(jī)床是由標(biāo)準(zhǔn) 的通用的部件 — 動(dòng)力滑臺(tái)、動(dòng)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 — 多軸箱、刀、輔助系統(tǒng)，夾具，液、電、冷卻、潤(rùn)滑、排屑系統(tǒng)組合裝配而成。聯(lián)系尺寸圖用來(lái)表示機(jī)床各組成部件的相互裝配聯(lián)系的運(yùn)用關(guān)系，以及檢驗(yàn)機(jī)床各部件相對(duì)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(jìn)一步開(kāi)展多軸箱、夾具等專用部件、零件的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。聯(lián)系尺寸圖也可以看成是簡(jiǎn)化的機(jī)床總圖，它表示機(jī)床的配置形式及總體布局。 聯(lián)系尺寸圖的主要內(nèi)容如下： (1) 適當(dāng)數(shù)量的視圖（一般為主、左、右視圖） 按同一比例畫出機(jī)床各主要組成部件的外行輪廓及相關(guān)位置，表明機(jī)床的配置形式及總體布局、主視圖的選擇應(yīng)與機(jī)床實(shí)際加工狀態(tài)一致。 (2) 圖上應(yīng)盡量減少不必要的線條。但反映各部件的聯(lián)系尺寸、專用部件的主要輪廓尺寸、運(yùn)動(dòng)部位的極限位置及行程的尺寸，必須完整齊全。至于各部件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)不必畫出，留在具體設(shè)計(jì)部件時(shí)完成。 (3) 為了方便開(kāi)展部件設(shè)計(jì)，聯(lián)系尺寸圖上應(yīng)注明通用部件的規(guī)格代號(hào)，電動(dòng)機(jī) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 15 頁(yè) 共 29 頁(yè) 類型、功率及轉(zhuǎn)速，并標(biāo)明機(jī)床部件的分組情況及總行程。 選擇動(dòng)力部件 組合機(jī)床動(dòng)力部件是配置組合機(jī)床 的基礎(chǔ)。它主要包括用以實(shí)現(xiàn)刀具主軸旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力箱、各種工藝切削用頭及實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力滑臺(tái)。 根據(jù)切削用量計(jì)算出切削功率在考慮傳動(dòng)效率或空載功率損耗，附加功率損耗，作為動(dòng)力箱型號(hào)規(guī)格的依據(jù)。初選 臺(tái)的選用 液壓動(dòng)力滑臺(tái)型號(hào)為 表得滑臺(tái)長(zhǎng) 800面寬度為 400程 400座長(zhǎng)度 1240次設(shè)計(jì)兩個(gè)方向的行程分別為 279以選用型號(hào)是符合的。 選擇通用部件配套 滑臺(tái)側(cè)底座選用型號(hào) 1長(zhǎng)度為 890度為 450度為 560座與側(cè)底座之間有 5隙。 立柱選用 ，高度為 2000柱側(cè)底座型號(hào)為 800 500 560 中間底座高 560 1390 機(jī)床裝料高度 1060際標(biāo)準(zhǔn) 夾具底座高 500 聯(lián)系尺寸圖的畫法與步驟 (1) 畫主視圖 主視圖的圖形布局一致，并應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)谋壤? 先用雙點(diǎn)劃線或細(xì)實(shí)線畫出被加工零件的長(zhǎng) *寬輪廓，以工件兩端面及工件最低孔中心線 別為長(zhǎng)度與高度方向上的基準(zhǔn)，根據(jù)已確定的 機(jī)床各組成部件輪廓尺寸及主要相關(guān)尺寸按順序進(jìn)行畫圖。 以一機(jī)床左面為例，以工件左端面為基準(zhǔn)，根據(jù)前面已經(jīng)確定的工件端面到多軸箱前端面的最小距離為 325定機(jī)床左面多軸箱前端面的軸向位置。再根據(jù)多軸箱最低主軸高度位置尺寸 100軸箱以其后蓋與動(dòng)力箱定位連接，根據(jù)已選擇的 力箱以其底面與動(dòng)力滑臺(tái)定位連接，在機(jī)床長(zhǎng)度方向上，通常動(dòng)力箱后端面應(yīng)與滑臺(tái)后端面到滑臺(tái)前端面的距離決定。 為了便于機(jī)床的調(diào)整和維修，滑座與側(cè)底座之間須加 5滑座與側(cè)底座在機(jī)床長(zhǎng)度方向上的相對(duì)位置由滑座前端面到側(cè)底座前端面的距離決定。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 16 頁(yè) 共 29 頁(yè) (2) 畫左視圖 重點(diǎn)在于表示清楚組合機(jī)床各部件在寬度方向上的輪廓尺寸及相關(guān)位置，配合主視圖完成聯(lián)系尺寸圖所要求表達(dá)的內(nèi)容。 (3) 應(yīng)注明工件、夾具、動(dòng)力部件、中間底座對(duì)稱中心線間的位置關(guān)系。特別是當(dāng)工件加工部位對(duì)工作中心不對(duì)稱和有某些具體條件時(shí)，動(dòng)力部件相對(duì)夾具，夾具相對(duì)中間底座也就不對(duì)稱，此時(shí)應(yīng)表明它們相互間偏置的尺寸。 (4) 應(yīng)標(biāo)注電機(jī)的型號(hào)、功率、轉(zhuǎn)速及所選標(biāo)準(zhǔn)通用部件的型號(hào)規(guī)格和 主要輪廓尺寸，并對(duì)組合機(jī)床的所有部件進(jìn)行分組編號(hào)，作為部件和零件設(shè)計(jì)的原始依據(jù)。 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖如圖 (a) A 向旋轉(zhuǎn)視圖 (b) 主視圖 圖 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 根據(jù)選定的機(jī)床工作循環(huán)所要求的工作行程長(zhǎng)度、切削用量、動(dòng)力部件的快速及工進(jìn)速度等，就可以計(jì)算機(jī)床的生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計(jì)算卡，用以反映機(jī)床的加工過(guò)程、完成每一動(dòng) 作所需的時(shí)間、切削用量、機(jī)床生產(chǎn)率及機(jī)床負(fù)荷率等。 理想生產(chǎn)率 完成年生產(chǎn)綱領(lǐng) A（包括備品及廢品率在內(nèi)）所要求的機(jī)床生產(chǎn)率。它與全年總數(shù) 般情況下，單班制生產(chǎn) K 取 2350h,兩班制生產(chǎn) 600h,則 （件每小時(shí) ) 式 ( 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 17 頁(yè) 共 29 頁(yè) 本次實(shí)際中 K=2350h,生產(chǎn)綱領(lǐng) 10萬(wàn)臺(tái)。 所以 Q=（件每小時(shí) ) 實(shí)際生產(chǎn)率 Q 指所設(shè)計(jì)機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可以生產(chǎn)的零件數(shù) 量。 Q=60/T 單 （件每小時(shí) ) 式 (式中： T 單 — 生產(chǎn)一個(gè)零件所需要的時(shí)間（ 它可以根據(jù)下式計(jì)算： T 單 =T 切 +T 輔 =(2/t 停 )+L 快進(jìn) +L 快退 /t 移 +t 裝卸 ( 式 (式中： 分別為刀具的第 I、第 分別為刀具的第 I、第 mm/ t 停 — 當(dāng)加工沉孔、止口、倒角、光整表面時(shí)，動(dòng)力滑臺(tái)在死擋鐵上停留的時(shí)間，通常指刀具在加工終了時(shí)無(wú)進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn) 5r～ 10 L 快進(jìn) +L 快退 — 分別為動(dòng)力部件快進(jìn)、快退行程長(zhǎng)度 ( 動(dòng)力部件快速行程速度。采用機(jī)械動(dòng)力部件取 6m/8m/壓動(dòng)力部件取 4m/12m/ t 移 — 直線移動(dòng)或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行一次工位轉(zhuǎn)移的時(shí)間，一般可取 t 裝卸 — 工件裝卸（包括定位、夾壓以及清除鐵屑等）時(shí) 間，它取決于工作重量大小、裝卸是否方便及工人的熟練的程度。根據(jù)各類組合機(jī)床的統(tǒng)計(jì)，一般取 根據(jù)計(jì)算 T=以得到 Q=每小時(shí) )， Q＞ 以符合條件。 機(jī)械負(fù)荷率η負(fù) 當(dāng) Q＞ 算二者的比值即為負(fù)荷率 η 負(fù) == 式 (表 組合機(jī)床允許最大負(fù)荷率 機(jī)床復(fù)雜程度 主軸數(shù) 負(fù)荷 率η 負(fù) 單面或雙面 15 ≈ 6～ 40 1～ 80 面或四面 15 ≈ 6～ 40 1～ 80 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 18 頁(yè) 共 29 頁(yè) 根據(jù)組合機(jī)床的使用經(jīng)驗(yàn)，適宜的機(jī)床負(fù)荷率為η 負(fù) =計(jì)時(shí)可按機(jī)床復(fù)雜程度參照上表確定。故所得機(jī)床負(fù)荷率合理。 生產(chǎn)率計(jì)算卡 它是按一定規(guī)格要求編制的反映零件在機(jī)床上的加工過(guò)程、工作時(shí)間、 機(jī)床生產(chǎn)率、機(jī)床負(fù)荷率的簡(jiǎn)明表格。 4 夾具設(shè)計(jì) 夾具是機(jī)床和工件之間的聯(lián)結(jié)裝置，可以使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具獲得正確位置。機(jī)床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度，所以機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是裝備設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重要的工作，是加工過(guò)程中最活躍的因素之一。 機(jī)床夾具的基本組成 組合機(jī)床夾具的組成： (1) 定位元件及定位裝置 (2) 夾緊元件及夾緊裝置 (3) 導(dǎo)向元件 (4) 對(duì)刀元件及定向元件 (5) 夾具體 (6) 其他元件及裝置 機(jī)床夾具的類型 按夾具的通用特性分 (1) 通用夾具 一般不需要調(diào)整就可以適用于相當(dāng)廣泛的一類工件的加工，稱為通用夾具。例如車床上的卡盤，銑床上的平口鉗等。它們不僅廣泛應(yīng)用于單件小批量生產(chǎn)中，在大批量生產(chǎn)中也常采用。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 19 頁(yè) 共 29 頁(yè) (2) 專用夾具 這類夾具是指專為某個(gè)零件的某一道工序?qū)ｉT設(shè)計(jì)的。專用夾具的設(shè)計(jì)和制造， 工作量大，而且它的結(jié)構(gòu)隨著產(chǎn)品的更新而更新，因此，是一項(xiàng)周期長(zhǎng)、投資較大的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作。 (3) 可調(diào)夾具 可調(diào)夾具是指通過(guò)調(diào)節(jié)或更換裝在通用夾具基礎(chǔ)件上的某些可 調(diào)或可換元件，達(dá)到能適應(yīng)加工若干不同種類工件的一類夾具。在中小批量生產(chǎn)中，使用可調(diào)夾具往往會(huì)獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。 (4) 成組夾具 成組夾具是根據(jù)成組加工工藝的原則，針對(duì)一組形狀相近、工藝相似的零件而設(shè)計(jì)。也是具有通用基礎(chǔ)件和可更換調(diào)整元件組成的夾具。 (5) 組合夾具 這類夾具是由預(yù)先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件，按照工序加工的要求組合裝配起來(lái)的。使用完成可拆卸存放，其元件和部件可以重復(fù)使用。適用于新產(chǎn)品試制或小批量生產(chǎn)。但尺寸過(guò)小或過(guò)大的工件還沒(méi)有相應(yīng)的組合夾具標(biāo)準(zhǔn)件。位置精度要求過(guò)高的工作也 不宜采用組合夾具。 (6) 隨行夾具 這是一類在自動(dòng)線和柔性制造系統(tǒng)中使用的夾具。它既要完成工件的定位和夾緊，又要作為運(yùn)載工具將工件在機(jī)床間進(jìn)行輸送，輸送到下一道工序的機(jī)床后，隨行夾具應(yīng)在機(jī)床上準(zhǔn)確地定位和可靠地夾緊。 按所使用的機(jī)床劃分 機(jī)床夾具也可按使用的機(jī)床來(lái)劃分。如車床夾具、銑床夾具、鏜床夾具、磨床夾具和鉆床夾具等。 工件的定位 在制定工件的工藝規(guī)程時(shí)，已經(jīng)初步考慮了加工工藝基準(zhǔn)問(wèn)題，有時(shí)還繪制了工序簡(jiǎn)圖。設(shè)計(jì)夾具時(shí)原則上應(yīng)該選擇該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。 無(wú)論是工藝基準(zhǔn)還是定位基準(zhǔn)，均符合六點(diǎn)定位原理。 六點(diǎn)定位原理是采用六個(gè)按一定規(guī)則布置的約束點(diǎn)，限制工件的六個(gè)自由度，使工件實(shí)現(xiàn)完全定位。每個(gè)點(diǎn)都必須起到限制一個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度的作用，而絕不能用一個(gè)以上的點(diǎn)來(lái)限制同一個(gè)自由度。因此，這六個(gè)點(diǎn)絕不能任意布置。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 20 頁(yè) 共 29 頁(yè) 在加工中，有時(shí)為了使定位元件幫助承受切削力、加勁力，為了保證一批工件進(jìn)給長(zhǎng)度一致，減少機(jī)床的調(diào)整和操作，常常會(huì)對(duì)無(wú)位置尺寸要求的自由度也加以限制，只要這種定位方案符合六點(diǎn)定位原理，是允許的，有時(shí)也是必要的。 專用夾具設(shè)計(jì)步驟 明確設(shè)計(jì) 任務(wù)與搜集設(shè)計(jì)資料 擬訂夾具總體方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖 (1) 確定工件的定位方案，計(jì)算定位誤差。 (2) 確定刀具的對(duì)刀或?qū)蚍绞健? (3) 確定夾具的夾緊方案，計(jì)算夾緊力。 (4) 確定夾具其他部分的結(jié)構(gòu)方案。 (5) 確定夾具體結(jié)構(gòu)形式和夾具的總體結(jié)構(gòu)。 根據(jù)夾具設(shè)計(jì)原理，進(jìn)行各部分和總體的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)，最后繪出夾具結(jié)構(gòu)草圖。為了便于分析比較，應(yīng)多考慮幾個(gè)總體結(jié)構(gòu)方案，分別繪出結(jié)構(gòu)草圖，從中選擇最佳方案。 繪制夾具零件圖 具的具 體設(shè)計(jì) 設(shè)定本次課題夾具的鉆模板厚度為 30料高度為 1060課題工件定位采用一面兩銷定位，限制 6個(gè)自由度。右箱體的左側(cè)面已經(jīng)經(jīng)過(guò)銑床加工，可作為基準(zhǔn)面，限制 3個(gè)自由度，其作用是使工件減少平面度引起的誤差，方便清理切削，其他自由度由圓柱銷（限制 2 個(gè)自由度）和菱形銷（限制 1 個(gè)自由度）。菱形銷是為了補(bǔ)償工進(jìn)的定位基準(zhǔn)與夾具定位元件之間的實(shí)際尺寸誤差，消除過(guò)定位而采用的，其短銷只能限制一個(gè)自由度。 5 組合機(jī)床多軸箱設(shè)計(jì) 多軸箱的用途、分類及組成 組合機(jī)床多軸箱的用途及分類 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 21 頁(yè) 共 29 頁(yè) 多軸箱是組合機(jī)床的重要部件之一，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)被加工零件的加工要求，安排各主軸位置，并將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)由電機(jī)或動(dòng)力部件船給各個(gè)主軸，使之得到要求的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。 多軸箱的組成 通用多軸箱主要由箱體、主軸、傳動(dòng)軸、齒輪、軸套的零件和通用（專用）的附加機(jī)構(gòu)組成。 主軸結(jié)構(gòu)形式的選擇 主軸結(jié)構(gòu)形式由零件加工工藝決定，并應(yīng)考慮主軸的工作條件和受力情況。軸承形式是主軸部件結(jié)構(gòu)的主要特征，如進(jìn)行鉆削加工的主軸，軸向切削力較大，最好用推力球軸承承受軸向力，而用向 心推力軸承承受徑向力。又因鉆削時(shí)軸向力是單向的，因此推力球軸承在主軸前端安排即可。進(jìn)行鏜削加工的主軸，軸向切削力小，但不能忽略。有時(shí)由于工藝要求，主軸進(jìn)退都要切削，兩個(gè)方向都有切削力，一般選用前后支撐均為圓錐滾子軸承的主軸結(jié)構(gòu)。這種軸承可承受較大的軸向力和徑向力，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軸承個(gè)數(shù)少，裝配調(diào)整很方便，廣泛用于擴(kuò)孔、鏜孔、鉸孔等加工，上述兩種主軸結(jié)構(gòu)的徑向尺寸較大，如主軸孔間距較小，只好用滾針軸承和推力球軸承組成前后支承，此種結(jié)構(gòu)無(wú)論架構(gòu)剛度、軸承本身精度和裝配工藝性都較差，除非必要，一般最好不選用。主軸結(jié) 構(gòu)形式的選擇，除了軸承外，還應(yīng)考慮軸頭結(jié)構(gòu)。故本次設(shè)計(jì)采用了深溝球軸承和推力軸承。 主軸直徑和齒輪模數(shù)的選擇 初定主軸直徑一般在編制“三圖一卡”時(shí)進(jìn)行的。初選模數(shù)可由下式估算，再通過(guò)類比確定： m≥ (30～ 32)(p/z*n)1/3( 式 (式中： P— 齒輪傳遞功率（ Z— 一對(duì)齒輪中小齒輪的齒數(shù) N— 小齒數(shù)的轉(zhuǎn)數(shù)（ r/目前大型組合機(jī)床通用多軸箱中常用的齒輪模數(shù)有 2、 3、 4等幾種，為了方便組織生產(chǎn)，在同一多軸箱中齒輪模數(shù)最好不多于兩種。 本次設(shè)計(jì)我取 m=2和 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 22 頁(yè) 共 29 頁(yè) 多軸箱的動(dòng)力計(jì)算及動(dòng)力箱的選擇 多軸箱所需的功率，應(yīng)等于切削功率、空載消耗功率及負(fù)載成正比的附加功率之和，即： P 主 =P 切 +P 空 +P 附 式 (式中： P 主 — 多軸箱總功率 P 切 — 各主軸切削功率的 總和 P 空 — 各軸空載消耗功率的總和 P 附 — 各軸附加功率的總和 上式中 P 切 已在切削用量計(jì)算中的到 P 切 = P 空 和 P 附 的計(jì)算都須在傳動(dòng)結(jié)構(gòu)確定以后才能進(jìn)行。 傳動(dòng)系統(tǒng)確定前可按下式初步估算多軸箱所需功率 P 主 η 式 (式中： P 切 — 各主軸切削功率的總和 Η — 組合機(jī)床多軸箱傳動(dòng)效率 加工黑色金屬時(shí)取η =工有色金屬時(shí)取η =主軸軸數(shù)多，傳動(dòng)復(fù)雜時(shí)取小值，反之取大值。 本次設(shè)計(jì)中取η =以 P 主 =P 切 /η = 根據(jù)上面的計(jì)算得到多軸箱功率選擇電動(dòng)機(jī)和動(dòng)力箱。查表得選擇動(dòng)力箱型號(hào)為電動(dòng)機(jī)功率為 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 1420轉(zhuǎn)每分 ,驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速為 785轉(zhuǎn)每分，驅(qū)動(dòng)軸直徑為 30動(dòng)軸外伸長(zhǎng)為 45動(dòng)軸高度為 100力箱名義尺寸為 250度尺寸為 320度為 325度為 320動(dòng)機(jī)型號(hào)為 4。 主軸分布類型 組合機(jī)床加工 的零件是多種多樣的，結(jié)構(gòu)也各不相同，但零件上孔的分布大體可歸納為幾種類型。所以，多軸箱中主軸的分布也可分為下列幾種類： (1) 圓分布 (2) 直線分布 (3) 任意分布 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 23 頁(yè) 共 29 頁(yè) 在設(shè)計(jì)中盡可能使之形成同心圓分布，用同一根中間傳動(dòng)軸帶多根主軸。 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 多軸箱的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，就是通過(guò)一定的傳動(dòng)鏈把動(dòng)力箱輸出軸（亦稱多軸箱驅(qū)動(dòng)軸）傳進(jìn)來(lái)的動(dòng)力和轉(zhuǎn)速按要求分配到各主軸。傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞，將直接影響多軸箱的質(zhì)量、通用化強(qiáng)度、設(shè)計(jì)和制造工作量的大小以及成本的高低。 設(shè)計(jì)傳動(dòng) 系統(tǒng)，應(yīng)在保證主軸強(qiáng)度、剛度、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的前提下，力求使主要傳動(dòng)件（主軸、傳動(dòng)軸、齒輪等）的規(guī)格少，數(shù)量少，體積??；因此，在設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，要注意下面幾點(diǎn)： (1) 盡量用一根中間傳動(dòng)軸帶動(dòng)多根主軸。當(dāng)齒輪嚙合中心距不符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可用變位齒輪或略變傳動(dòng)比的方法解決， (2) 一般情況下，盡量不采用主軸帶動(dòng)主軸的方案，因?yàn)檫@會(huì)增加主動(dòng)主軸的負(fù)荷。如遇到主軸分布密集而切削負(fù)荷又不大時(shí)，為了減少中間軸，也可用一根主軸帶動(dòng) 1 (3) 為使結(jié)構(gòu)緊湊，多軸箱體內(nèi)的齒輪 傳動(dòng)副的最佳傳動(dòng)比為 1～ 多軸箱后蓋內(nèi)的第四排（或第五排）齒輪，根據(jù)需要，其傳動(dòng)比可以大一些，但一般不超過(guò)3～ (4) 根據(jù)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩成反比的道理，一般情況下如驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速較高時(shí)，可采用逐步降速齒輪；如驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速較低時(shí)，可使速度升高一點(diǎn)再降速；這樣可使傳動(dòng)鏈前面幾根軸、齒輪等在高轉(zhuǎn)速下工作，結(jié)構(gòu)可小些。組合機(jī)床多軸箱的傳動(dòng)和結(jié)構(gòu)與普通機(jī)床差異較大，其一是由于傳動(dòng)鏈較短，難分前后；另外，經(jīng)常是以中間傳動(dòng)軸帶多根主軸。所以，合理安排結(jié)構(gòu)往往成為設(shè)計(jì)的主要矛盾。如為了使主軸上的齒輪不過(guò)大，最 后一級(jí)經(jīng)常使用伸速傳動(dòng)。 (5) 粗加工切削力大，主軸上的齒輪應(yīng)盡量安排靠近前支承，以減少主軸的扭轉(zhuǎn)變形。 (6) 齒輪排