齒輪泵泵蓋連接螺孔底孔鉆削專機(jī)及夾具設(shè)計(jì)

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1、摘要 隨著機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，高效專用的組合機(jī)床越來越受到人們的重視。組合機(jī)床的主要特點(diǎn)就是生產(chǎn)率高，設(shè)計(jì)制造周期短，這些都與現(xiàn)代化大批量生產(chǎn)相適應(yīng)，成為現(xiàn)代機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展的主要方向。 本設(shè)計(jì)題目是CBF-F100-42齒輪泵泵蓋上的8-Φ14孔的加工專用機(jī)床及夾具設(shè)計(jì)。調(diào)研地點(diǎn)是阜新液壓件廠。該廠采用立式鉆床Z535對(duì)8-Φ14逐個(gè)加工，現(xiàn)在改為大批量生產(chǎn)。因而上述方法不能與之相適應(yīng)，經(jīng)研究決定采用單工位臥式組合機(jī)床來完成對(duì)8-Φ14孔的加工。這樣生產(chǎn)率高，且工人勞動(dòng)量及勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，且產(chǎn)品質(zhì)量得到保證，因而方案可行。本設(shè)計(jì)重點(diǎn)論述了組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)過程，以及專用夾具和多軸箱的

2、設(shè)計(jì)安裝。并進(jìn)行全面的校核計(jì)算和經(jīng)濟(jì)效益性分析。 關(guān)鍵詞：組合機(jī)床；多軸箱；專用夾具 ABSTRACT With the developing of manufacture,combined machine tool of high efficiency and special is paid attention to more and more.The main character of combined machine tool is high efficiency and short cycle of design and m

3、anufacture,so the combined machine tool became the hand of the develop of manufacture. The subject of this design is combined damp and special fixture which can drill 8-Φ14 aperture of gear pumps canopy.The place of study is FuXin pump works.There 8-Φ14 aperture are processed one by one in drill pr

4、ess of E535.So the efficiency of manufacture are very show.Now the type of manufacture become high lot.The old method can not adapt with high cot.So make single work place honifortal combined machine tool to drill 8-Φ14 aperture.Than have lots of good coming such as high production efficient low lab

5、our strength.good manufacture product so this version can be carrying out.This text point discussed the total design process of the combination machine bed,and appropriation tongs with the design gearing of many stalks box.And proceed completely of the calculate with the analysis of economic perform

6、ance. Keywords：Modular Machine Tool;Spindle Box;Special Fixture 目錄 前言………………………………………………………………………………1 1組合機(jī)床概述……………………………………………………………………2 1.1組合機(jī)床概述及發(fā)展…………………………………………………………2 1.1.1組合機(jī)床概述………………………………………………………………2 1.1.2組合機(jī)床的發(fā)展……………………………………………………………2 1.2組合機(jī)床的特點(diǎn)………………………………………………

7、………………2 1.2.1組合機(jī)床的特點(diǎn)……………………………………………………………2 1.3組合機(jī)床的工藝范圍和發(fā)展方向……………………………………………3 1.3.1組合機(jī)床工藝范圍…………………………………………………………3 1.3.2組合機(jī)床的發(fā)展方向………………………………………………………3 2組合機(jī)床的通用部件……………………………………………………………5 2.1通用部件簡介…………………………………………………………………5 2.1.1通用部件的分類……………………………………………………………5 2.2動(dòng)力滑臺(tái)及動(dòng)力箱………………………………………………

8、……………5 2.2.1動(dòng)力滑臺(tái)概述………………………………………………………………5 2.2.2動(dòng)力箱………………………………………………………………………7 2.3組合機(jī)床的支撐部件…………………………………………………………7 2.3.1概述…………………………………………………………………………7 2.3.2 ICC系列滑臺(tái)側(cè)底座………………………………………………………7 2.3.3 ICD系列立柱側(cè)底座………………………………………………………8 2.3.4中間底座……………………………………………………………………8 3零件工藝特性分析……………………………………

9、…………………………9 3.1產(chǎn)品簡介………………………………………………………………………9 3.2生產(chǎn)特點(diǎn)分析…………………………………………………………………9 4組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)……………………………………………………………10 4.1組合機(jī)床方案的制定…………………………………………………………10 4.1.1影響組合機(jī)床方案制定的主要因素………………………………………10 4.1.2制定工藝方案應(yīng)考慮的問題………………………………………………10 4.1.3確定機(jī)床配置形式及結(jié)構(gòu)方案…………………………………………11 4.2確定切削用量及選擇刀具………………………

10、……………………………12 4.2.1選擇切削用量………………………………………………………………12 4.2.2選擇刀具結(jié)構(gòu)………………………………………………………………13 4.3三圖一卡………………………………………………………………………14 4.3.1被加工零件工序圖…………………………………………………………14 4.3.2加工示意圖…………………………………………………………………15 4.3.3機(jī)床聯(lián)系尺寸圖……………………………………………………………20 4.3.4機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡…………………………………………………………24 5多軸箱設(shè)計(jì)…………………

11、…………………………………………………27 5.1概述……………………………………………………………………………27 5.1.1組合機(jī)床多軸箱的作用……………………………………………………27 5.1.2通用多軸箱的通用部件……………………………………………………27 5.2多軸箱的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………28 5.2.1繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖………………………………………………28 5.2.2主軸結(jié)構(gòu)形式的選擇………………………………………………………29 5.2.3多軸箱的動(dòng)力計(jì)算…………………………………………………………29 5.2.4傳

12、動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算………………………………………………………30 5.2.5主軸箱坐標(biāo)計(jì)算……………………………………………………………34 6夾具設(shè)計(jì)………………………………………………………………………37 6.1定位裝置的設(shè)計(jì)………………………………………………………………37 6.1.1定位方法及定位元件………………………………………………………37 6.1.2 定位誤差的分析…………………………………………………………37 6.2夾緊裝置的設(shè)計(jì)………………………………………………………………38 6.2.1夾緊裝置的組成和基本要求………………………………………………38

13、 6.2.2夾緊力的確定………………………………………………………………39 6.2.3具體加工方法的切削力計(jì)算………………………………………………39 6.2.4本設(shè)計(jì)夾緊力的計(jì)算………………………………………………………39 6.2.5夾緊力源的選擇……………………………………………………………39 6.2.6夾緊機(jī)構(gòu)工作原理…………………………………………………………41 7電氣與液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)…………………………………………………………42 7.1電氣設(shè)計(jì)………………………………………………………………………42 7.2液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………………………………………………

14、…………43 8經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析與本專機(jī)加工工作原理………………………………………45 8.1經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析…………………………………………………………………45 8.2本專機(jī)加工工作原理…………………………………………………………45 9結(jié)論……………………………………………………………………………47 致謝………………………………………………………………………………48 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………49 附錄A 譯文………………………………………………………………………50 附錄B 外文文獻(xiàn)…………………………………………………………………

15、56 前言 在裝備制造業(yè)中，組合機(jī)床是必不可少的加工設(shè)備，以其生產(chǎn)效率高，設(shè)計(jì)制造周期短，應(yīng)用范圍廣，操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械加工中得到廣泛的應(yīng)用。隨著科技事業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步，尤其是組合機(jī)床通用部件的標(biāo)準(zhǔn)化，組合機(jī)床越來越發(fā)揮出其巨大的潛力，因此在我國組合機(jī)床的的產(chǎn)量迅速增長，質(zhì)量不斷提高，新產(chǎn)品逐漸的涌現(xiàn)。 本組合機(jī)床的設(shè)計(jì)是針對(duì)齒輪泵泵蓋所要加工的8個(gè)鉆孔進(jìn)行的。調(diào)研地點(diǎn)是阜新液壓件廠。由于該廠采用立式鉆床對(duì)8個(gè)孔逐個(gè)加工，這樣保證不了孔的位置精度，且生產(chǎn)率很低，因此采用專用的夾具對(duì)其進(jìn)行加工。 我采用的夾具為一面兩銷定位方式：一面即耳座面，定位三個(gè)方向的自由度。兩

16、銷之一是耳座面后的凸臺(tái)，另一個(gè)是形銷，兩銷亦定位三個(gè)方向的自由度，這樣一共定位了六個(gè)方向的自由度。 采用這樣的組合機(jī)床進(jìn)行加工，生產(chǎn)率會(huì)得到很好的保證且加工精度有了很大的提高。 1 組合機(jī)床概述 1.1 組合機(jī)床概述及發(fā)展 1.1.1 組合機(jī)床概述[1] 組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以按工件特定形狀和加工工藝設(shè)計(jì)的專用部件和夾具，組成的半自動(dòng)或自動(dòng)專用機(jī)床。 組合機(jī)床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時(shí)加工的方式，生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活配

17、置，能縮短設(shè)計(jì)和制造周期。因此。組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn)，在大批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動(dòng)化生產(chǎn)線。 組合機(jī)床一般用于加工箱體類或特殊形狀的零件。加工時(shí)，工件一般不旋轉(zhuǎn)，由刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具與零件的相對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內(nèi)外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機(jī)床采用車削頭夾持工件使之旋轉(zhuǎn)，由刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，也可實(shí)現(xiàn)某些回轉(zhuǎn)體類零件（如飛輪、汽車后橋半軸等）的外圓和端面加工。 1.1.2 組合機(jī)床的發(fā)展[2] 二十世紀(jì)70年代以來，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

18、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)0.03～0.02微米。 專用機(jī)床是隨著汽車工業(yè)的興起而發(fā)展起來的。在專用機(jī)床中某些部件因重復(fù)使用，逐步發(fā)展成為通用部件，因而產(chǎn)生了組合機(jī)床。 最早的組合機(jī)床是1911年在美國制成的，用于加工汽車零件。初期，各機(jī)床制造廠都有各自的通用部件標(biāo)準(zhǔn)。為了提高不同制造廠的通用部件的互換性，便于用戶使用和維修，1953年美國福特汽車公司和通用汽車公司與美國機(jī)床制造廠協(xié)商，確定了組合機(jī)床通用部件標(biāo)準(zhǔn)化的原則，即嚴(yán)格規(guī)定各部件間的聯(lián)系尺寸，但對(duì)部件結(jié)構(gòu)未作規(guī)定。 1.2 組

19、合機(jī)床的特點(diǎn) 1.2.1 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)床零部件總量的70%－80%，因此設(shè)計(jì)和制造的周期短，投資少，經(jīng)濟(jì)效果好； 2）由于組合機(jī)床采用多刀加工，并且自動(dòng)化程度高，因而比通用機(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)過周密設(shè)計(jì)和長期生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)的，又有專門廠成批制造，因此結(jié)構(gòu)穩(wěn)定工作可靠，使用和維修方便； 4）在組合機(jī)床的通用上加工零件時(shí)，由于采用專用夾具、刀具和導(dǎo)向裝置等，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)被加工產(chǎn)品更新時(shí)，采用其他類型的專用機(jī)床時(shí)，其大部分部件要報(bào)廢。用組合機(jī)

20、床時(shí)，其通用部件和標(biāo)準(zhǔn)零件可以重復(fù)利用，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)床生產(chǎn)線，以適應(yīng)大規(guī)模的生產(chǎn)需要。 1.3 組合機(jī)床的工藝范圍和發(fā)展方向 1.3.1 組合機(jī)床的工業(yè)范圍 組合機(jī)床最常用的形式就是加工平行孔系。除此之外還可完成銑平面、刮平面、車端面、鉆孔、擴(kuò)孔、鏜孔、鉸孔、攻絲、倒角、锪窩、鉆深孔、切槽等。隨著綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，組合機(jī)床可完成的工藝范圍也在不斷擴(kuò)大，除了上述工藝外，還可以完成車外圓、車錐面、車弧面、切削內(nèi)外螺紋、滾壓孔、拉削內(nèi)外圓柱面、磨削、拋光、甚至還可以進(jìn)行沖壓、焊接、熱處理、裝配、自動(dòng)測(cè)量和檢查等。 1.3.2 組合機(jī)床的發(fā)展方向

21、 1）提高組合機(jī)床的加工精度 a 提高工件加工精度的因素 提高測(cè)量儀器的精度等級(jí)，提高機(jī)床的精度等級(jí)，降低工件的裝夾斜量，降低工件的定位與找正誤差，降低溫度差引起的熱變形量，降低設(shè)備刻度尺誤差值，降低工藝系統(tǒng)由于自激振動(dòng)與受壓迫振動(dòng)產(chǎn)生的加工誤差等。 b 采用新的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)提高工件加工精度 采用超精密級(jí)滾動(dòng)軸承，液體靜壓軸承，液體動(dòng)壓軸承，氣壓軸承和磁浮軸承等。 c 采用新工藝以提高工件加工精度 采用帶有鏜刀磨損補(bǔ)償裝置的鏜削頭，在加工進(jìn)行中可以自動(dòng)測(cè)量，自動(dòng)調(diào)整刀具位移，以提高加工精度。 2）提高組合機(jī)床的柔性化程度 a 柔性制造系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)： 柔性生產(chǎn)系統(tǒng)

22、適應(yīng)企業(yè)多品種，小批量生產(chǎn)要求；柔性化生產(chǎn)有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量可以大大提高組合機(jī)床的經(jīng)濟(jì)效益；縮短產(chǎn)品的制造周期，企業(yè)能迅速適應(yīng)市場(chǎng)需求變化。 b 組合機(jī)床柔性化的途徑： 組合機(jī)床柔性化是指機(jī)床的主要部件柔性化，機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)通過數(shù)控滑塊實(shí)現(xiàn)柔性化。機(jī)床主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)柔性化的方法有：自動(dòng)換箱式組合機(jī)床；自動(dòng)換刀式組合機(jī)床；手動(dòng)換箱式組合機(jī)床 2 組合機(jī)床的通用部件 2.1 通用部件簡介 2.1.1 通用部件的分類 1）動(dòng)力部件是為組合機(jī)床提供主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的部件。動(dòng)力部件是通用部件中最基本的部件

23、。第一種動(dòng)力部件是傳遞切削主運(yùn)動(dòng)的部件，包括動(dòng)力箱和完成各種專能工藝的切削頭，如銑削頭、鏜削頭、鉆削頭、鏜孔車端面頭等。第二種是傳遞進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的部件，包括液壓滑臺(tái)和機(jī)械滑臺(tái)。第三種是轉(zhuǎn)塔動(dòng)力部件，包括多軸轉(zhuǎn)塔頭和單軸轉(zhuǎn)塔頭。 2）輸送部件是用以輸送工件或主軸箱至加工工位的部件，主要有分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、環(huán)形分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、分度鼓輪和往復(fù)移動(dòng)工作臺(tái)等。主要是將工件由一個(gè)工位輸送到另一個(gè)工位得部件，常用作夾具和工件的移動(dòng)或轉(zhuǎn)位。 3）支承部件是用以安裝動(dòng)力滑臺(tái)、帶有進(jìn)給機(jī)構(gòu)的切削頭或夾具等的部件，有側(cè)底座、中間底座、支架、可調(diào)支架、立柱和立柱底座等。支承部件是組合機(jī)床的基礎(chǔ)部件，組合機(jī)床的其他部件都

24、安裝在支承部件上。組合機(jī)床各部件之間的相對(duì)位置精度，機(jī)床的剛度等主要靠支承部件保證。 4）控制部件是用以控制機(jī)床的自動(dòng)工作循環(huán)的部件，有液壓站、電氣柜和操縱臺(tái)等。輔助部件有潤滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等?？刂平M合機(jī)床按規(guī)定程序運(yùn)動(dòng)的一些部件，包括液壓元件，電氣擋鐵及操縱臺(tái)等。 5）除上述以外的其他部件，例如：冷卻與潤滑裝置、氣動(dòng)或液壓夾具裝置和機(jī)械搬手等。 為了使組合機(jī)床能在中小批量生產(chǎn)中得到應(yīng)用，往往需要應(yīng)用成組技術(shù)，把結(jié)構(gòu)和工藝相似的零件集中在一臺(tái)組合機(jī)床上加工，以提高機(jī)床的利用率。這類機(jī)床常見的有兩種，可換主軸箱式組合機(jī)床和轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床。 2.2 動(dòng)力滑臺(tái)及動(dòng)力箱 2.2.

25、1 動(dòng)力滑臺(tái)概述 滑臺(tái)與滑座配套組成一個(gè)獨(dú)立的動(dòng)力部件—?jiǎng)恿_(tái)?；_(tái)在滑座導(dǎo)軌上移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)?；_(tái)上可以安裝各種專用的單軸工藝切削頭或安裝動(dòng)力箱和主軸箱。圖所示為利用動(dòng)力滑臺(tái)進(jìn)行加工的工序，其中有：鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔、倒角、刮端面、銑削、攻絲。若安裝分級(jí)進(jìn)給機(jī)構(gòu)可以進(jìn)行深孔加工，安裝轉(zhuǎn)塔頭可以組合成轉(zhuǎn)塔式動(dòng)力頭。此外，滑臺(tái)還可以用作夾具和工件的輸送部件。 滑臺(tái)的主要參數(shù)規(guī)定為臺(tái)面寬度尺寸。組合機(jī)床各種通用部件的品種，規(guī)格及其配套關(guān)系也以滑臺(tái)寬度尺寸為標(biāo)準(zhǔn)，其理由是： 直接反映在滑臺(tái)上安裝工藝切削頭的能力，間接反映銑刀最大直徑等。在安裝主軸箱時(shí)，可以反映出被加工零件加工位置的

26、分布面積等?；_(tái)臺(tái)面寬度是一個(gè)主要結(jié)合尺寸，結(jié)合面尺寸的標(biāo)準(zhǔn)化能使組合機(jī)床整個(gè)部件外型協(xié)調(diào)。滑臺(tái)臺(tái)面寬度作為通用部件配套標(biāo)準(zhǔn)，使機(jī)床受力合理，提高組合機(jī)床的剛度。 1）HY系列液壓動(dòng)力滑臺(tái) 液壓滑臺(tái)是由滑臺(tái)，滑座和油缸三部分組成。油缸固定在滑座上，活塞桿則固定在滑臺(tái)下面。當(dāng)壓力油進(jìn)入油缸的后腔或前腔時(shí)，便可實(shí)現(xiàn)滑臺(tái)沿滑座的導(dǎo)軌向前或向后移動(dòng)?？刂苹_(tái)各種運(yùn)動(dòng)的液壓系統(tǒng)裝置，則可根據(jù)滑臺(tái)動(dòng)作程序另外配置。液壓滑臺(tái)可實(shí)現(xiàn)的典型自動(dòng)工作循環(huán)。這些自動(dòng)工作循環(huán)的油路系統(tǒng)已有標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，可以成套購買，以滿足工藝需要。 滑座與滑臺(tái)配制矩形導(dǎo)軌用于精加工，如無導(dǎo)向裝置的精鏜孔，鏜孔車端面工序等?；c滑

27、臺(tái)配置雙矩形導(dǎo)軌，用于粗加工，如鉆孔、銑削及帶有鏜模的浮動(dòng)主軸鏜孔工序等。 液壓滑臺(tái)即可用與配置臥式機(jī)床又可配置立式機(jī)床。當(dāng)液壓滑臺(tái)用于配置立式或傾斜式機(jī)床時(shí)，為了使滑臺(tái)在滑座上移動(dòng)輕便和防止滑臺(tái)下滑需要配置平衡重錘。 2）液壓滑臺(tái)的液壓系統(tǒng) 滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)兩次進(jìn)給工作循環(huán)的液壓系統(tǒng)。在液壓系統(tǒng)中采用變量葉片泵供油，進(jìn)口節(jié)流調(diào)速，各液壓元件按集成塊式聯(lián)接裝置，即在油路系統(tǒng)中，將各元件按其作用，分別組成若干個(gè)實(shí)現(xiàn)一定功能的環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)組成一個(gè)集成塊，再將這些集成塊裝在一起組成一個(gè)完整的油路裝置。整個(gè)油路系統(tǒng)在電器及固定在滑臺(tái)上的行程擋鐵配合下，完成所需要的工作循環(huán)：滑臺(tái)快進(jìn)—一次工進(jìn)—二次

28、工進(jìn)—停留—快退—原位停止。 下一工件重新安裝后，經(jīng)發(fā)令，重復(fù)上述自動(dòng)循環(huán)。 3）液壓滑臺(tái)的技術(shù)性能 臺(tái)面寬320毫米以下的滑臺(tái)，可以安裝分級(jí)進(jìn)給裝置，用以進(jìn)行深孔加工。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)規(guī)定一般麻花鉆頭在鋼件上鉆孔深度超過其直徑的6倍，在鑄鐵上鉆孔深為其直徑的10~15倍，應(yīng)作為深孔加工。由于加工深孔排屑困難，切削易阻塞在孔內(nèi)使鉆頭折斷，因此，深孔加工過程中，要求刀具加工到一定深度便退出工件之外排屑和冷卻，然后再行切入。分級(jí)進(jìn)給機(jī)構(gòu)已有標(biāo)準(zhǔn)部件，可根據(jù)工藝需要選擇。 2.2.2 動(dòng)力箱 動(dòng)力箱是為主軸箱的刀具提供切削主運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。它與動(dòng)力滑臺(tái)和主軸箱配套使用，由動(dòng)力滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，動(dòng)

29、力箱上安裝主軸箱實(shí)現(xiàn)切削運(yùn)動(dòng)，用以組成帶導(dǎo)向裝置加工的臥式或立式組合機(jī)床。 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了動(dòng)力箱的兩種結(jié)構(gòu)形式，即齒輪傳動(dòng)的動(dòng)力箱和聯(lián)軸節(jié)傳動(dòng)的動(dòng)力箱。圖為齒輪傳動(dòng)的動(dòng)力箱，其機(jī)構(gòu)比較簡單，運(yùn)動(dòng)從電動(dòng)機(jī)經(jīng)一對(duì)降速齒輪傳到驅(qū)動(dòng)軸。為了提高動(dòng)力箱的剛度，規(guī)定動(dòng)力箱與主軸箱結(jié)合面的高度等于動(dòng)力箱與滑臺(tái)結(jié)合面的寬度。動(dòng)力箱與主軸箱結(jié)合面的寬度以及動(dòng)力箱的長度為同參數(shù)滑臺(tái)寬度尺寸的1.25倍。其優(yōu)點(diǎn)是： 1）通過聯(lián)軸節(jié)傳動(dòng)可以吸收振動(dòng)，使傳動(dòng)平衡； 2）采用聯(lián)軸節(jié)傳動(dòng)，動(dòng)力箱不需潤滑，這樣就可避免主軸箱與動(dòng)力箱之間的漏油。 2.3 組合機(jī)床的支承部件[3] 2.3.1 概述 組合機(jī)

30、床支承部件包括中間底座、側(cè)底座、立柱、立柱底座、支承架及墊塊等。支承部件主要用來安裝動(dòng)力部件及其他工作部件，是組合機(jī)床的基礎(chǔ)部件。支承部件應(yīng)由足夠的剛度，以保證各部件之間相對(duì)位置精度長期正確，從而保證組合機(jī)床的加工精度。 2.3.2 ICC系列滑臺(tái)側(cè)底座 本系列滑臺(tái)側(cè)底座用于HY系列液壓滑臺(tái)及各種機(jī)械滑臺(tái)，側(cè)底座長度按滑臺(tái)行程長度分型并與其配套?；惭b在側(cè)底座上，側(cè)底座與中間底座用螺釘及銷連結(jié)成一體?；驳鬃g裝有5mm厚的墊圈，采用調(diào)整墊對(duì)機(jī)床的制造和維修都方便，因此防滑座導(dǎo)軌磨損后，或重新組裝機(jī)床時(shí)，只須取下滑座將導(dǎo)軌面重新修刮或修磨，再重新更換調(diào)整墊厚度，可使機(jī)床達(dá)到應(yīng)有的精

31、度。 側(cè)底座的頂面除具有與滑座結(jié)合的平面外，在其周圍有收集冷卻液或潤滑油用的溝槽，用管道將油液引回儲(chǔ)存槽中，側(cè)底座的另一側(cè)面有電器盒，以供安裝電器元件，一般電器盒與冷卻液儲(chǔ)存槽不應(yīng)接近，以防電器元件潮濕。為了便于安裝支承部件及整臺(tái)機(jī)床運(yùn)輸，側(cè)底座應(yīng)有起吊孔。 2.3.3 ICD系列立柱側(cè)底座 本系列立柱側(cè)底座用于安裝ICL立柱及ICLb立柱，根據(jù)組合機(jī)床總體聯(lián)系尺寸的需要，立柱可以在立柱側(cè)底座上平面前，后方向作任何位置上的安裝。根據(jù)組合機(jī)床調(diào)整，維修和更新的要求，在立柱與立柱側(cè)底座之間增加5mm調(diào)整墊塊，在主側(cè)底座與中間底座之間的連接定位有鍵定位和錐銷定位兩種。 2.3.4

32、 中間底座 中間底座是用于安裝輸送部件和夾具等的支承部件。它可以與側(cè)底座，支架和立柱等相連接； 中間底座在配置組合機(jī)床時(shí)，往往不能用一種系列滿足不同使用要求，因此中間底座無標(biāo)準(zhǔn)化系列，尚須根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)專用的中間底座； 中間底座分為安裝固定夾具和安裝分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的兩種類型。 3 零件工藝特性分析 3.1 產(chǎn)品簡介 1）阜新液壓件廠生產(chǎn)的CBF-F100-42齒輪泵泵蓋為本設(shè)計(jì)的被加工零件。泵蓋的毛坯總類為鑄件，材料為鑄造鋁合金。 2）毛坯的A面及耳座面都是待加工面，加工后可作為定位面。A面與耳

33、座面之間以筋連接。筋均已鑄出。零件圖中孔徑分為Φ52H8，Φ45，Φ34.5，Φ36.5的階梯通孔加工前毛坯均已鑄出?？讖椒謩e為Φ31，Φ34.5，Φ36.5H7的階梯孔也已鑄出。而圖中其它大小，深淺不一的孔均不是鑄出。而是在以后的機(jī)加工過程中逐一加工出來。 3）泵蓋A面兩端均為半徑R64半圓面，中間由寬128的矩形面連接，A面到筋的厚度為14，其上有8-Φ14的透孔，2-Φ12銷孔，兩個(gè)孔徑分別為Φ10，Φ15.8，Φ16H7的階梯孔，耳座面上有2-Φ17.5的螺栓孔，每個(gè)螺栓孔上都有Φ32的螺栓沉頭孔，耳座面上還有一個(gè)Φ125f8厚為7的凸臺(tái)。其上有一個(gè)大的階梯通孔，耳座面兩端為梯形面，

34、上下為圓弧行面，邊角連接處由R15的圓弧連接。 4）位于A面上的8-Φ14透孔，孔深14是螺釘連接孔。它們由螺栓和泵體上的攻絲孔進(jìn)行連接，使泵蓋與泵體成為一體。因而這些孔的孔徑精度要求并不太高，只是它們的位置精度要求較高。另外8-Φ14孔的表面粗糙度要求達(dá)到Ra=6.3，在設(shè)計(jì)中主要保證這兩點(diǎn)。 3.2 生產(chǎn)特點(diǎn)分析 阜新液壓件廠采用立式鉆床Z535來完成對(duì)8-Φ14孔的加工，單個(gè)鉆頭逐個(gè)加工。這樣明顯效率太低，且工人工作量大，勞動(dòng)強(qiáng)度高，被加工孔的位置精度也不高?，F(xiàn)在泵的社會(huì)需求量增加，泵蓋由原來的小批量生產(chǎn)改為大批量生產(chǎn)。工人每天生產(chǎn)泵蓋的數(shù)量加大。如果用原來的設(shè)備生產(chǎn)不能和大批量

35、生產(chǎn)相適應(yīng)，而且產(chǎn)品合格率也得不到保證。因此必須進(jìn)行專機(jī)設(shè)計(jì)才能保證大批量生產(chǎn)的順利進(jìn)行。 4 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 4.1 組合機(jī)床方案的制定[3] 4.1.1 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 零件在機(jī)床上所完成的加工工序及應(yīng)保證的加工精度，是制定機(jī)床方案的主要依據(jù)。在設(shè)計(jì)機(jī)床的過程中應(yīng)重要考慮。 2）被加工零件特點(diǎn) 被加工零件特點(diǎn)主要指零件的材料、硬度、加工部位的結(jié)構(gòu)形狀、零件剛性、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。此外還必須重視被加工零件在組合機(jī)床加工之前所完成的工序及毛坯或半成品的質(zhì)

36、量。被加工零件的特點(diǎn)很大程度上決定了機(jī)床形式。 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，還是按中小批生產(chǎn)。這些特點(diǎn)是設(shè)計(jì)組合機(jī)床的重要因素。 4）機(jī)床使用條件 a 車間布置情況 車間內(nèi)零件輸送軌道的高度將直接影響機(jī)床裝料高度。 b 工藝間的聯(lián)系 工件到組合機(jī)床加工之前，其毛坯或半成品必須達(dá)到一定要求，否則會(huì)造成工件在機(jī)床夾具上定位和夾緊不可靠，或造成刀具的損壞，此外還可使廢品率顯著上升。 c 使用廠的技術(shù)和自然條件 根據(jù)使用廠的現(xiàn)場(chǎng)情況，由于各車間生產(chǎn)制造各式刀具的復(fù)雜度不同，以及車間的溫度等因素選定適合的機(jī)床。 4.1.2 制定工藝方

37、案應(yīng)考慮的問題[4] 1）制定工藝方案應(yīng)考慮的問題 a 確定工藝方案的原則； b 粗、精加工工序的合理安排； c 工序集中與分散的處理； d 其他問題。 2）組合機(jī)床常用工藝方法能達(dá)到的精度及表面粗糙度 當(dāng)加工孔徑在40mm以下，鉆孔的尺寸精度可達(dá)IT10—IT11，表面粗糙度Ra6.3-12.5mm 3）定位基準(zhǔn)及夾緊點(diǎn)的選擇 a 選擇定位基準(zhǔn)的原則和應(yīng)注意的問題 應(yīng)盡量選擇零件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為組合機(jī)床加工的定位基準(zhǔn)，這樣可以減少基準(zhǔn)不符的誤差，保證加工精度。選擇定位基準(zhǔn)應(yīng)確保工件定位穩(wěn)定。統(tǒng)一基面原則，即在各臺(tái)機(jī)床上采取共同的定位基面來加工零件不同表面上的孔或?qū)ν槐砻嫔系?/p>

38、孔完成不同的工序。當(dāng)被加工零件不具備理想的定位基準(zhǔn)時(shí)，或工件剛性不足時(shí)，為防止工件的變形，振動(dòng)而影響精度，可在機(jī)床上設(shè)置輔助支撐。 b 確定夾緊位置應(yīng)注意的問題 要保證零件夾緊后定位穩(wěn)定。盡量減少和避免零件夾壓后的變形，消除其對(duì)加工精度的影響。 4.1.3 確定機(jī)床配置型式及結(jié)構(gòu)方案[5] 1）不同配置型式組合機(jī)床的特點(diǎn)及適應(yīng)性 a 單工位組合機(jī)床 其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，定位可靠，加工精度高。特別適用于大、中型箱體類零件的加工。 b 多工位組合機(jī)床 該型式能在不同工位上利用多刀對(duì)工件進(jìn)行順序加工或平行加工，從而提高了工序集中程度，提高生產(chǎn)率。特別適用于中、小零件加工。 2）不同配置型

39、式組合機(jī)床的加工精度 a 固定式夾具單工位組合機(jī)床的加工精度 采用該配置型式，其鉆孔位置精度可達(dá)0.2mm，此外如果嚴(yán)格要求機(jī)床主軸和夾具導(dǎo)向的同軸度，減少刀具與導(dǎo)向間隙，可達(dá)0.15mm。 b 移動(dòng)式夾具多工位組合機(jī)床的加工精度 由于多工位機(jī)床上存在轉(zhuǎn)位、定位誤差，其精度一般比固定式夾具單工位組合機(jī)床低。 3）其他問題 a 在確定機(jī)床配置型式結(jié)構(gòu)方案時(shí)，要合理解決工序集中程度問題； b 要注意排屑和操作使用方便性； c 選擇機(jī)床配置型式要考慮夾具結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的可能性及工作可靠性； d 組合機(jī)床主要用于批量較大的生產(chǎn)。 4.2 確定切削用量及選擇刀具[6] 4.2.1 選

40、擇切削用量 1）組合機(jī)床切削用量選擇的特點(diǎn) a 組合機(jī)床所選切削用量，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)應(yīng)比一般萬能機(jī)床單刀加工低30%左右； b 組合機(jī)床多軸箱上所有刀具共用一個(gè)進(jìn)給系統(tǒng)，工作時(shí)要求所有刀具的每分鐘進(jìn)給量相同，且等于進(jìn)給系統(tǒng)的每分鐘進(jìn)給量。 即 (4-1) 式中 Vf—滑臺(tái)每分進(jìn)給量(mm/min) n1 n2…ni—各主軸轉(zhuǎn)速(mm﹒r) f1 f2…fi —各主軸進(jìn)給量(mm﹒min) 2）確定切削用量應(yīng)注意的問題 a 盡量做到合理利用所有刀具，充分

41、發(fā)揮其性能； b 復(fù)合刀具切削用量的選擇，應(yīng)考慮刀具的使用壽命； c 選擇切削用量時(shí)，應(yīng)注意零件生產(chǎn)批量的影響； d 在確定鏜孔切削速度時(shí)應(yīng)有利于多軸箱的設(shè)計(jì)； e 選擇切削用量時(shí)，還必須考慮所選動(dòng)力滑臺(tái)的性能。 3）組合機(jī)床切削用量的選擇 工件的切削用量參見表4-1 表4-1 加工鋁及鋁合金的切削用量 Tablet.4-1 Process the slicing of aluminum and aluminum metal alloy the chop to use the deal 加工直徑d/mm 切削速度V/m. 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量S轉(zhuǎn) mm/轉(zhuǎn) 純鋁 鋁合金（

42、長切削） 鋁合金（短切削） 3——8 20——50 0.03-0.2 0.05-0.25 0.03-0.1 8——25 0.06-0.5 0.1-0.6 0.05-0.15 25——50 0.15-0.8 0.2-1 0.08-0.36 確定切削力、切削扭矩、切削功率及刀具耐用度 切削力 (4-2) 切削扭矩 (

43、4-3) 切削功率 (4-4) 刀具耐用度 (4-5) 式中 P——切削軸向力（牛） D——鉆頭直徑（毫米） f——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） M——切削扭矩（牛﹒毫米） N——切削功率（千瓦） T——刀具耐用度（分） V——切削速度（米/分） HB——零件的布氏硬度值 根據(jù)刀具直徑和工件，刀具材料，由表4-1選取 v公稱=35米/分 f=0.10毫米/轉(zhuǎn) 孔深L=14毫米 因?yàn)?/p>

44、 （4-6） 所以 Vf=35mm/min 計(jì)算硬度 HB=100-=96 切削力 =26140.100.81200.6=1020牛 切削扭矩 =10141.90.100.81200.6=4218.4牛﹒毫米 切削功率 ==0.345千瓦 刀具耐用度 ==37531分 4.2.2 選擇刀具

45、結(jié)構(gòu) 根據(jù)工藝要求及加工精度的不同，組合機(jī)床所采用的刀具主要有：簡單刀具（標(biāo)準(zhǔn)刀具）、復(fù)合刀具及特種刀具。 選擇刀具應(yīng)注意的事項(xiàng) 1）只要條件允許，為使工件可靠，結(jié)構(gòu)簡單，刃磨容易，應(yīng)盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)刀具； 2）為提高工序集中程度或保證加工精度，可采用先后加工或同時(shí)加工兩個(gè)或兩個(gè)以上表面的復(fù)合刀具； 3）選擇刀具結(jié)構(gòu)時(shí)，還必須認(rèn)真分析被加工零件材料的特點(diǎn)； 4）在組合機(jī)床上，為了某種特殊目的，需選用和設(shè)計(jì)特殊刀具時(shí)，可參見組合機(jī)床設(shè)計(jì)的有關(guān)資料。 刀具選擇的最基本原則是只要滿足條件，都應(yīng)選擇標(biāo)準(zhǔn)刀具。按此原則，本設(shè)計(jì)選用標(biāo)準(zhǔn)錐柄長麻花鉆。 圖4-1標(biāo)準(zhǔn)錐柄長麻花鉆 Fig.4

46、-1 Standard taper the handle grow the fibre flower to drill 4.3 三圖一卡[1].[2] 4.3.1 被加工零件工序圖 1）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)、夾壓部位及被加工零件的材料、硬度、重量和在本工序加工前毛坯或半成品情況的圖紙。它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也是制造、使用、檢測(cè)和調(diào)整機(jī)床的重要技術(shù)文件，圖中包括： a 被加工零件的形狀和輪廓尺寸基于本機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)的部位的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸；

47、 b 加工定位基準(zhǔn)、夾壓部位及夾壓方向； c 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? d 必要的文字說明。 2）繪制被加工零件工序圖的注意事項(xiàng) a 按一定比例，選取足夠視圖及剖視，為了使被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； b 加工部位的位置尺寸應(yīng)由定位基準(zhǔn)注起。零件輪廓及機(jī)床，夾具設(shè)計(jì)有關(guān)部分用粗實(shí)線表示清楚； c 應(yīng)注明零件加工對(duì)機(jī)床提出的某些特殊要求。 本設(shè)計(jì)是加工CBF-F100-42齒輪泵的泵蓋，其材料是鑄造鋁合金ZLG0.1,硬度為HB90-HB120，加工部位要求為8-14，表面粗

48、糙度為Ra1.6m。具體工序圖 圖4-2被加工零件工序圖 Fig.4-2 Were processed the spare parts work preface the diagram 4.3.2 加工示意圖 1）加工示意圖的作用和內(nèi)容 加工示意圖表示被加工零件在機(jī)床上的加工過程，刀具、輔具的布置情況以及工件、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。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、輔具、夾具、主軸、液壓電器裝置設(shè)計(jì)及通用部件選用的主要原始資料，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

49、車的依據(jù)。其內(nèi)容為： a 必須反映機(jī)床的加工方法、加工條件及加工過程； b 根據(jù)加工部位特點(diǎn)及加工要求合理選用刀具類型、數(shù)量、結(jié)構(gòu)、尺寸（直徑和長度），包括鏜削加工時(shí)決定鏜桿的直徑與長度； c 決定主軸的結(jié)構(gòu)類型、規(guī)格尺寸及外伸長度； d 確定機(jī)床動(dòng)力部件的工作循環(huán)及工作行程； e 根據(jù)機(jī)床要求的生產(chǎn)率及刀具，材料特點(diǎn)等，合理的確定并標(biāo)注各主軸的切削用量； f 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、刀桿托架，攻絲靠模裝置等，并決定其結(jié)構(gòu)、尺寸和參數(shù)； g 標(biāo)明主軸、接桿（卡頭）、夾具（導(dǎo)向）與工件間的聯(lián)系尺寸、配合及精度。 2）選擇刀具、工具、導(dǎo)向裝置并標(biāo)注相關(guān)位置尺寸

50、 a 刀具選擇 考慮工件加工尺寸精度、表面粗糙度、切屑的排除及生產(chǎn)率要求，本設(shè)計(jì)選用錐柄長麻花鉆。 b 導(dǎo)向選擇 在組合機(jī)床上加工孔，除剛性主軸方案外，工件的尺寸，位置精度主要取決于導(dǎo)向裝置。因此，正確選擇導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，確定導(dǎo)向類型，參數(shù)，精度，不但是繪制加工示意圖必要解決的問題，也是設(shè)計(jì)組合機(jī)床必不可少的重要內(nèi)容。 導(dǎo)向通常分兩類：一類是刀具導(dǎo)向部分與夾具導(dǎo)套之間既有相對(duì)移動(dòng)又有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，簡稱固定式導(dǎo)向，也稱第一類導(dǎo)向；另一類是刀具導(dǎo)向部分與夾具導(dǎo)套之間只有相對(duì)位移而無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的第二類導(dǎo)向，簡稱旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向。由于本設(shè)計(jì)是鉆孔，因而選用固定式導(dǎo)向。 導(dǎo)向數(shù)量根據(jù)工件形狀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、刀具剛

51、性、加工精度和具體加工情況決定。由于本設(shè)計(jì)所要加工的孔，直徑小，深度淺，因此選用單個(gè)導(dǎo)向加工。 導(dǎo)向的主要參數(shù)包括：導(dǎo)套的直徑及公差配合，導(dǎo)套的長度、導(dǎo)套離工件端面的距離，具體結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)如下： 導(dǎo)向長度 l１＝（2-4）d=2.514=35mm 導(dǎo)向至工件端面的距離 l2=（0.3-0.6）d=0.514=7mm 圖4-3導(dǎo)套主要參數(shù)圖 Fig.4-3 Guide set main ginseng few diagram 固定式鉆套直接壓入鉆模板或加具體上，其外圓與鉆模板采用或配合，磨損后不易更換，適用于中，小批生產(chǎn)的鉆模

52、上火用來加工孔距甚小以及孔距精度要求較高的孔，帶肩固定鉆套主要用于鉆模板較薄時(shí)，用以保持必需的引導(dǎo)裝置，也可作為主軸進(jìn)給時(shí)軸向定程擋塊用。 3）鉆套高度、寬度和鉆套端部與工件表面間的距離 鉆套端部與工件表面間的距離，見表4-2 表4-2 鉆套高度以及與工件表面間聯(lián)系尺寸 Tablet.4-2 Drill the set the high degree and with the work piece surface contact size 簡 圖 加工條件 鉆套高度 加工材料 鉆套端部與工件表面間的距離 一般螺孔，銷孔，孔距公差為 H=（1.5-

53、2）d 鑄鐵 h=(0.3-0.7)d H7以上的孔，孔距公差為- H=(2.5-3.5)d 鋼 青銅 鋁合金 h=(0.7-1.5)d H8以下的孔，孔距公差為- H=(1.25-1.5)(h+L) 查表4-5 H=（1.5-2）d=1.514=21mm h=(0.7-1.5) d=114=14mm 4）初定主軸類型、尺寸、外伸直徑和選擇接桿、浮動(dòng)卡頭 a 初定主軸尺寸、外伸直徑 主軸形式主要取決于進(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，查表初

54、定主軸直徑d。 由于M=4218.4牛毫米 由公式 (4-7) 因此初定主軸直徑d=20毫米 再綜合考慮加工精度和具體工作條件，根據(jù)表確定主軸外伸部分尺寸（直徑D/d1，長度L）及配套的刀具接桿莫氏錐號(hào)。查表3-22 D/d1=30/20 L=115毫米 b 選擇接桿、浮動(dòng)卡頭 除剛性主軸以外，組合機(jī)床主軸與刀具間常用兩種連接，一是接桿連接用于單導(dǎo)向進(jìn)行鉆、擴(kuò)，鉸等，通用的標(biāo)準(zhǔn)接桿有大、小型之分，其規(guī)格尺寸隨接桿號(hào)不同而異。二是浮動(dòng)卡頭連接，用于長導(dǎo)向、雙導(dǎo)向

55、和多導(dǎo)向進(jìn)行鏜、擴(kuò)和鉸孔。根據(jù)已知的主軸外伸部分尺寸（直徑D/d1，長度L）及配套的刀具接桿莫氏錐號(hào)。查表選取接桿號(hào)為7-LT0635-41。 表4-3 主軸外伸參數(shù) Tablet.4-3 Principal axises outside stretch the ginseng number 主軸外伸 主軸類型 主軸直徑 外伸尺寸 接桿莫氏圓錐號(hào) 滾珠主軸 20 30/20 1 圖4-4主軸外伸部分尺寸 Fig .4-4 Principal axises outside stretch part of sizes c 由多軸箱的所有刀具主軸中

56、找出影響聯(lián)系尺寸的關(guān)鍵刀具 多軸箱端面至工件端面間的軸向距離是加工示意圖上最重要的聯(lián)系尺寸，為了縮短刀具懸梁伸長度與工件行程長度，要求這一距離尺寸越小越好，主要取決于多軸箱上的刀具、接桿、主軸等由于結(jié)構(gòu)和相互連接所需要的最小軸向尺寸，此外還應(yīng)考慮機(jī)床總體布局所要求的聯(lián)系尺寸。 d 確定動(dòng)力部件的工作循環(huán)及工作行程 動(dòng)力部件的工作形成指的是加工時(shí)動(dòng)力部件從原始位置開始運(yùn)動(dòng)到加工終了位置返回到原始位置的工作過程。一般包括快速引進(jìn)，工作進(jìn)給，快速退回等動(dòng)作。 工作進(jìn)給長度L工等于工件加工部位長度L與刀具切入長度L1和切出長度L2之和其中切入長度L1應(yīng)根據(jù)工件端面的誤差情況在4-10之間選擇，

57、誤差大時(shí)取大值，反之取小值。切出長度L2根據(jù)下表選定。而采用復(fù)合刀具加工時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況而定。 切出長度L2的選擇參見表4-4 表4-4 切出長度L2的確定 Tablet.4-4 Slice out the length L2 certain 工序名稱 切出長度L2 鉆孔 1/3d+（3-8） 擴(kuò)孔 10-15 鉸孔 10-15 鏜孔 5-10 攻絲 5+L錐 L2=1/3d+（3-8）=1/314+（3-8）=8-13mm因刀具出口不是加工面，故取大值L2取13 L工=5+14+13=32mm 快速退出長度等于快速引進(jìn)與工件進(jìn)給長度之和。 快速引進(jìn)是指

58、動(dòng)力部件把多軸箱連同刀具從原始位置送到工作進(jìn)給開始位置，其長度按加工具體情況確定。對(duì)于采用移動(dòng)式或回轉(zhuǎn)式夾具的組合機(jī)床，快退行程長度須保證把刀具、托架、鉆模板及定位銷都退離到夾具運(yùn)動(dòng)可能碰到的范圍。 本設(shè)計(jì)快速退出長度為100mm 動(dòng)力部件總行程長度,該長度除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。因此動(dòng)力部件總行程長度等于快退行程長度與前后備量之和。 其中前備量是指因刀具磨損或補(bǔ)償制造、安裝誤差，動(dòng)力部件尚可向前調(diào)節(jié)的距離，本設(shè)計(jì)取前備量為20毫米。后備量是指考慮刀具從接桿中或連同刀具一起從主軸孔中取出所需要的軸向距離。理想情況是保證刀具退離夾具套外

59、端面的距離大于刀桿插入主軸孔內(nèi)或刀具插入接桿孔內(nèi)的長度。本設(shè)計(jì)后備量取130毫米。動(dòng)力部件總行程等于快退行程長度與后備量之和。因此，本設(shè)計(jì)動(dòng)力部件總行程為 130+20+100=250 至此，加工示意圖所需數(shù)據(jù)及結(jié)構(gòu)全部確定完畢。加工示意圖詳見圖紙 圖4-5加工示意圖 Fig.4-5 Process the sketch map 4.3.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 1）聯(lián)系尺寸圖的作用及內(nèi)容 聯(lián)系尺寸圖是用來表示機(jī)床整個(gè)組成部件的相互裝配聯(lián)系和運(yùn)動(dòng)關(guān)系，以檢驗(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。 主要內(nèi)容： a 以適當(dāng)數(shù)量的視圖按統(tǒng)一比例畫出機(jī)床各主要組成部件的

60、外形輪廓及相關(guān)位置，表明機(jī)床的配置型式及總體布局； b 圖上應(yīng)盡量減少不必要的線條及尺寸； c 為便于開展部件設(shè)計(jì)，聯(lián)系尺寸圖上應(yīng)標(biāo)注通用部件的規(guī)格代號(hào)，電動(dòng)機(jī)型號(hào)，功率及轉(zhuǎn)速，并標(biāo)明機(jī)床部件的分組情況及總行程。 2）選擇動(dòng)力部件 根據(jù)加工的切削功率，進(jìn)給力，進(jìn)給速度，行程，多軸箱輪廓尺寸及動(dòng)力滑臺(tái)的精度和導(dǎo)軌材料選擇恰當(dāng)?shù)膭?dòng)力部件。 本設(shè)計(jì)具體選擇情況如下： 液壓動(dòng)力滑臺(tái)HY32A-Ⅰ 主要數(shù)據(jù)如下： 臺(tái)面寬：320mm，臺(tái)面長630mm，行程長250mm。導(dǎo)軌為鑄鐵材料，滑臺(tái)及滑座總高280mm，滑座長為920mm，允許最大進(jìn)給力為F進(jìn)=16000N，快速行程速度為8m/mi

61、n，工進(jìn)速度20-650mm/min。 動(dòng)力箱TD32A主要數(shù)據(jù)如下：電動(dòng)機(jī)為Y90L-4型，功率P=3.0KW。動(dòng)力箱輸出軸的轉(zhuǎn)速n驅(qū)=715r/min，動(dòng)力箱與動(dòng)力滑臺(tái)結(jié)合面尺寸：長400mm，寬320mm；動(dòng)力箱與多軸箱結(jié)合面尺寸：寬400mm，高315mm；動(dòng)力箱輸出軸距箱底面高度125mm。 配套通用部件：側(cè)底座1CC251，其高度H=560mm，寬度B1=450mm，長度L=900mm。 配套通用部件：側(cè)底座CC32，其高度H=560mm，寬度B=520mm，長度L=1020mm。 3）機(jī)床聯(lián)系尺寸的確定 a 夾具輪廓尺寸的確定 組合機(jī)床夾具使保證零件加工精度的重要的專

62、用部件。其輪廓尺寸為長寬高。尺寸的確定，除了首先必須考慮工件的輪廓尺寸，形狀和具體結(jié)構(gòu)外，還需考慮能夠布置下保證加工要求的定位，限位，夾緊機(jī)構(gòu)，導(dǎo)向系統(tǒng)如鏜模，導(dǎo)向套等，并要考慮夾具底座與機(jī)床側(cè)底座。連接固定所需要的尺寸，對(duì)于精加工機(jī)床不一味地追求尺寸，而一定要確保夾具具有足夠的剛度。根據(jù)以上原則，選取夾具底座長寬高=360345.4236 b 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。裝料高度應(yīng)與車間里運(yùn)送工件的滾道高度相適應(yīng)，工件的最低孔尺寸h1=345.4mm,主軸箱最低主軸高度和所選通用部件，中間底座，夾具等高度尺寸的限制。本設(shè)計(jì)滑臺(tái)與滑座總高h(yuǎn)3=280

63、mm，側(cè)底座高度h4=560mm，夾具底座高度h5=345.4mm,中間底座高度h6=560mm,綜合上述，本設(shè)計(jì)機(jī)床裝料高度H=1040.4mm。 c 中間底座輪廓尺寸 中間底座的輪廓尺寸要滿足夾具在其上面連接安裝的需要。其長度方向尺寸要根據(jù)多選動(dòng)力部件及其配套部件的位置關(guān)系，照顧各部件聯(lián)系尺寸的合理性來確定。工件端面至多軸箱前面的距離不小于加工示意圖上要求的距離。本設(shè)計(jì)L=315mm。同時(shí)要考慮動(dòng)力部件處于加工終了位置時(shí)，主軸箱應(yīng)與夾具處輪廓間應(yīng)有便于機(jī)床調(diào)整維修的距離。中間底座尺寸如下：長寬高=720560520mm d 多軸箱輪廓尺寸 標(biāo)準(zhǔn)通用鉆鏜類多軸箱的厚度有兩種尺寸規(guī)格，

64、臥式為325mm，立式為340mm。在繪制聯(lián)系尺寸圖時(shí)，著重要確定的尺寸是多軸箱的寬度B和高度H及主軸高度H1。主軸 箱寬度B，高度H的大小主要和被加工零件的孔分布位置有關(guān)，可按下列公式確定 圖4-6多軸箱外形尺寸 Fig.4-6 Shape size of many stalk boxes B=b+2b1 (4-8) H=h+h1 +b1 (4

65、-9) 式中 b：工件在寬度方向上相距最遠(yuǎn)兩孔距離b=93.4mm b1：最邊緣主軸中心距箱外的距離b1=150mm h：工件在高度方向上相距最遠(yuǎn)兩孔距離h=142mm h1：最低主軸高度h1=109mm 其中b和h為已知尺寸，為保證多軸箱有排布齒輪的足夠空間，推薦b1取大于70～100mm，取b1=140mm。h1要保證潤滑油不致從主軸襯套處泄露箱外，推薦h1取大于85～140mm 本設(shè)計(jì)取h1=109mm 代入公式（4-8），（4-9）計(jì)算：B=b+2b1=93.4+280=373.4 H=h+h1+b1=142+109+140=391 按多軸箱輪廓尺寸標(biāo)準(zhǔn)系列

66、，最后確定多軸箱的輪廓尺寸為： BH=400400mm 4）聯(lián)系尺寸圖的畫法和步驟 在聯(lián)系尺寸圖所需的尺寸都確定下來后，可按如下方法和步驟繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖。 畫主視圖:主視圖的圖形布置應(yīng)與實(shí)際機(jī)床的工作位置一至，并選擇適當(dāng)?shù)谋壤驹O(shè)計(jì)選用的比例是1：2.5，選用雙點(diǎn)劃線畫出被加工零件的長高的輪廓。以工件左端面為基準(zhǔn)，并以工件最低孔的中心線為基準(zhǔn)，分別畫出機(jī)床各組成部件的輪廓尺寸及主要相關(guān)尺寸。具體如下： a 以工件左端面為基準(zhǔn)，根據(jù)加工示意圖確定的工件端面至主軸箱前端面的最小距離L=315mm，確定主軸箱前端面的軸向位置。再根據(jù)主軸箱最低軸高度尺寸h1 =109mm及主軸箱的輪廓尺寸長寬高=400400325mm，畫出主軸箱外廓； b 主軸箱以其后蓋與動(dòng)力箱連接，根據(jù)已選擇的TD32A型動(dòng)力箱的安裝聯(lián)系尺寸，畫出動(dòng)力箱的輪廓； c 動(dòng)力滑臺(tái)上表面與動(dòng)力箱連接，在機(jī)床長度方向動(dòng)力箱后端面應(yīng)與滑臺(tái)后端面平齊安裝。動(dòng)力滑臺(tái)與滑座在機(jī)床長度方向的相對(duì)位置，是由加工終了時(shí)，滑臺(tái)前端面到滑座前端面的距離l2決定。l2是機(jī)