渦輪箱側面4×M4孔攻絲組合機床設計含5張CAD圖
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有關組合機床的綜述
組合機床是以通用部件為基礎，配以按工件特定形狀和加工工藝設計的專用部件和夾具，組成的半自動或自動專用機床。祖合機床是一種專用高效自動化技術裝備，目前，由于它仍是大批量機械產(chǎn)品實現(xiàn)高效、?高質量和經(jīng)濟性生產(chǎn)的關鍵裝備，因而被廣泛應用于汽車、拖拉機、內燃機和壓縮機等許多工業(yè)生產(chǎn)領域。其中?，特別是汽車工業(yè)，是組合機床最大的用戶。如德國大眾汽車廠在Salzgitter的發(fā)動機工廠，90年代初?所采用的金屬切削機床主要是自動線(60%)、組合機床(20%)和加工中心(20%)。顯然，在大批量生產(chǎn)的機械工業(yè)?部門，大量采用的設備是組合機床。因此，組合機床的技術性能和綜合自動化水平，在很大?程度上決定了這些工業(yè)部門產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質量和企業(yè)生產(chǎn)組織的結構，也在很大程度上決定了企業(yè)產(chǎn)品?的競爭力。
組合機床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方式，生產(chǎn)效率比通用機床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標準化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設計和制造周期。因此，組合機床兼有低成本和高效率的優(yōu)點，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應用，并可用以組成自動生產(chǎn)線。組合機床一般用于加工箱體類或特殊形狀的零件。加工時，工件一般不旋轉，由刀具的旋轉運動和刀具與工件的相對進給運動，來實現(xiàn)鉆孔、擴孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機床采用車削頭夾持工件使之旋轉，由刀具作進給運動，也可實現(xiàn)某些回轉體類零件(如飛輪、汽車后橋半軸等)的外圓和端面加工。
二十世紀70年代以來，隨著可轉位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動檢測和刀具自動補償技術的發(fā)展，組合機床的加工精度也有所提高。銑削平面的平面度可達0.05毫米／1000毫米，表面粗糙度可低達2.5～0.63微米；鏜孔精度可達IT7～6級，孔距精度可達O.03～O.02微米。
專用機床是隨著汽車工業(yè)的興起而發(fā)展起來的。在專用機床中某些部件因重復使用，逐步發(fā)展成為通用部件，因而產(chǎn)生了組合機床。
最早的組合機床是1911年在美國制成的，用于加工汽車零件。初期，各機床制造廠都有各自的通用部件標準。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床制造廠協(xié)商，確定了組合機床通用部件標準化的原則，即嚴格規(guī)定各部件間的聯(lián)系尺寸，但對部件結構未作規(guī)定。
通用部件按功能可分為動力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件五類。動力部件是為組合機床提供主運動和進給運動的部件。主要有動力箱、切削頭和動力滑臺。
支承部件是用以安裝動力滑臺、帶有進給機構的切削頭或夾具等的部件，有側底座、中間底座、支架、可調支架、立柱和立柱底座等。
?輸送部件是用以輸送工件或主軸箱至加工工位的部件，主要有分度回轉工作臺、環(huán)形分度回轉工作臺、分度鼓輪和往復移動工作臺等。
控制部件是用以控制機床的自動工作循環(huán)的部件，有液壓站、電氣柜和操縱臺等。輔助部件有潤滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。
為了使組合機床能在中小批量生產(chǎn)中得到應用，往往需要應用成組技術，把結構和工藝相似的零件集中在一臺組合機床上加工，以提高機床的利用率。這類機床常見的有兩種，可換主軸箱式組合機床和轉塔式組合機床。
現(xiàn)代組合機床作為機電一體化產(chǎn)品，它是控制、驅動、測量、監(jiān)控、刀具和機械組件等技術的綜合?反映。近20年來，這些技術有長足進步，同時作為組合機床主要用戶的汽車和內燃機等行業(yè)也有很大的變化，其?產(chǎn)品市場壽命不斷縮短，品種日益增多且質量不斷提高。這些因素有力地推動和激勵了組合機床的?不斷發(fā)展。
1?.組合機床品種的發(fā)展重點
????在組合機床這類專用機床中，回轉式多工位組合機床(圖2)和自動線占有很重要的地位。因為這?兩類機床可以把工件的許多加工工序分配到多個加工工位上，并同時能從多個方向對工件的幾個面進行加工，此?外，還可以通過轉位夾具(在回轉工作臺機床上)或通過轉位、翻轉裝置(在自動線上)實現(xiàn)工件的五面加工或全部?加工，因而具有很高的自動化程度和生產(chǎn)效率，被汽車、摩托車和壓縮機等工業(yè)部門所采用。
?2?.自動線節(jié)拍時間進一步縮短
????目前，以大批量生產(chǎn)為特征的轎車和輕型載貨車，其發(fā)動機的年產(chǎn)量通常為60萬臺左右，實現(xiàn)這樣大的批量?生產(chǎn)，回轉式多工位組合機床和自動線在三班運行的情況下，其節(jié)拍時間一般為20～30秒，當零件生產(chǎn)批量更大?時，機床的節(jié)拍時間還要更短些(表1)。在70年代，自動線要實現(xiàn)這樣短的節(jié)拍，往往要采用并列的雙工位或設?置雙線的辦法，即對決定自動線節(jié)拍的、工序時間最長的加工工序要通過并聯(lián)兩個相同的加工工位，如果限制性?工序較多時，則通過采用兩條相同的自動線來平衡自動線系統(tǒng)的加工節(jié)拍。顯然，這樣就要增加設備投資和作業(yè)面積。
3.?組合機床柔性化進展迅速
????十多年來，作為組合機床重要用戶的汽車工業(yè)，為迎合人們個性化需求，汽車變型品種日益增多(圖5)，以多?品種展開競爭已成為汽車市場競爭的特點之一，這使組合機床制造業(yè)面臨著變型多品種生產(chǎn)的挑戰(zhàn)。為適應多品?種生產(chǎn)，傳統(tǒng)以加工單一品種的剛性組合機床必須提高其柔性。在70年代，數(shù)控系統(tǒng)的可靠性有了很大?的提高，故到70年代末和80年代初，像Alfing、Hüller-Hille?和Ex-cell-o等公司相繼開發(fā)出數(shù)控加工模塊和柔性自動線(FTL)，從此數(shù)控組合機床和柔性自動線逐年增多。
組合機床未來的發(fā)展將更多的采用調速電動機和滾珠絲杠等傳動，以簡化結構、縮短生產(chǎn)節(jié)拍；采用數(shù)字控制系統(tǒng)和主軸箱、夾具自動更換系統(tǒng)，以提高工藝可調性；以及納入柔性制造系統(tǒng)等。
渦輪箱側面4×M4孔攻絲組合機床設計任務書
課題依據(jù)：
1．渦輪箱零件圖；
2．年產(chǎn)量20000件；
任務要求：
1．安排零件機械加工工藝；
2．完成組合機床“三圖一卡”；
3．完成多軸箱裝配圖設計；
4．完成本工序夾具裝配圖設計；
5．編寫設計說明書；
6．提交專題綜述或專業(yè)文獻閱讀報告1份；
7．完成專業(yè)外文資料翻譯2份。
備 注：圖紙總工作量不少于4張0號圖，其中計算機繪圖1張。
計劃進度：
起訖日期
工 作 內 容
備 注
03.26～04.1
04.1～04.10
04.10～04.22
04.23～05.14
05.14～06.3
06.4～06.10
06.11～06.16
06.17～06.23
熟悉課題，收集資料
文獻閱讀與翻譯調研
三圖一卡設計
多軸-箱傳動與結構設計
專用機床夾具結構設計
計算機繪圖、出圖
編寫設計說明書
整理資料，答辯
備 注
摘要
本文以組合機床的設計為主線，針對“三圖一卡”，多軸箱設計，夾具設計等展開。“三圖一卡”包括工序圖、示意圖、機床聯(lián)系尺寸。多軸箱設計要注意各類干涉的問題及齒輪、軸的選擇。夾具設計需要用液壓控制，不要過于復雜，并且要易于工件安裝。
關鍵詞：組合機床、液壓、攻絲靠模、多軸箱
Abstract
The main body of a book give first place to the design constituting a machine tool gleam, “Pursue one card , specifically for three” ,many axle boxes design that, grip design waits to spread out. “Three pictures include working procedure picture one calorie ”, the sketch map , the machine tool contact a dimension. Many axle boxes design the choice needing to pay attention to the problem intervening and gear wheel , axis of all kinds. Workpiece installs grip design that need uses hydraulic pressure to control , complicated, and being more easily than excessively.
Keywords: Constitute the machine tool , hydraulic pressure , tapping explorator , many axle boxes.
目 錄
前言…………………………………………………………………………………1
第一章 通用部件簡介 …………………………………………………………3
1.通用部件的分類 …………………………………………………………3
2.動力滑臺與動力箱…………………………………………………………4
3.組合機床支承部件…………………………………………………………4
第二章 組合機床的總體設計的步驟………………………………………6
1組合機床工藝方案的制定…………………………………………………6
2確定切削用量及選擇刀具…………………………………………………7
3組合機床總體設計—三圖一卡……………………………………………7
第三章組合機床多軸箱設計…………………………………………………14
1概述…………………………………………………………………………14
2多軸箱的設計………………………………………………………………14
3攻絲靠模頭的設計…………………………………………………………17
第四章夾具的設計……………………………………………………18
結論……………………………………………………………………19
參考文獻………………………………………………………………20
前 言
組合機床是以通用部件為基礎，配以少量專用部件，對一種或若干中工件按預先確定的工序進行加工的機床。它能夠對工件進行多刃多軸多面多工位同時加工。在組合機床上可以完成鉆孔、擴孔、鏜孔、攻絲、車削、銑削、磨削及液壓等工序，隨著組合機床的發(fā)展它能完成的工藝范圍將日益擴大。
組合機床所使用的通用部件具有特定功能，按標準化、系列化、通用化原則設計制造的組合機床基礎部件，每種通用部件有合理的規(guī)格尺寸系列，有適用的技術參數(shù)和完善的配套關系。
組合機床與通用機床、其它機床比較具有以下特點：
（1）組合機床上的通用部件和特征零件越占全部機床零部件的70%-80%，因此設計和制造周期短，經(jīng)濟效益好。
（2）用于組合機床采用多刀加工，機床自動化程度高，因此比通用機床生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質量穩(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，又有專門廠家成批生產(chǎn)，它與一般專用機床比較，其結構穩(wěn)定，工作可靠，使用和維修容易。
（4）組合機床加工工件，采用專用夾具，組合刀具和導向裝置等，產(chǎn)品加工質量靠工藝裝備保證，對操作工人的技術水平要求不高。
（5）當機床被加工的產(chǎn)品更新時，專用機床的大部分的部件報廢，組合機床的通用部件是根據(jù)國家檢驗設計的，并等效于國際檢驗，因此其通用部件可以重復使用，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)模和自動化生產(chǎn)需要。目前，我國組合機床以廣泛用于大批量生產(chǎn)和使用，例如：汽車、拖拉機、柴油機等。
第一章 通用部件簡介
一.通用部件的分類
通用部件已列為國家標準，并等效為國際標準，設計時應貫徹執(zhí)行國家標準。我國有些企業(yè)有內部標準，但其主要技術參數(shù)及部件和聯(lián)系尺寸必須統(tǒng)一執(zhí)行國家標準，以實現(xiàn)部件通用化標準。
1.動力部件
（1）主運動動力部件—用來實現(xiàn)組合機床的切削運動。例如：刀具的回轉運動。
動力箱：1DT121DT25，適用小型組合機床；1 DT321DT80，適用大型組合機床。
多軸箱：主軸固定多軸箱；主軸可調多軸箱。
（2）進給運動部件—實現(xiàn)刀具的進給運動。
液壓滑臺：1HY系列液壓滑臺；1HYA系列長臺面型液壓滑臺；1HYS系列液壓十字滑臺。
機械滑臺：1HJ系列機械滑臺；1HJC系列機械滑臺；NC-1HJ系列交流伺服數(shù)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：1LHJb系列機械滑套式動力頭；1LXJB系列箱體移動式機械動力頭；LHF系列風動動力頭；1LZY系列多軸轉塔動力頭。
（4）為單軸頭變化主軸轉速的跨系列通用部件：1XG系列傳動裝置。
2.輸送部件
輸送部件是將工件由一個工位輸送到另一個工位的部件：1AHY系列液壓回
轉臺工作臺；1HYA系列長臺面型液壓滑臺。
3.支承部件
支承部件是可用來安裝組合機床其它部件，它包括1CC系列滑臺，側底座；
1CD系列立柱側底座；1CL系列立柱及中間底座等。
4.控制部件
控制部件用來控制組合機床行動循環(huán)。
5.輔助部件
除上述部件外的部件稱輔助部件，主要指用于潤滑、冷卻和排屑等部件。
二.動力滑臺與動力箱
1.動力滑臺是由滑座、滑鞍和驅動裝置等組成，是實現(xiàn)組合機床直線進給運動的動力部件。
動力滑臺的用途：根據(jù)被加工工件的工藝要求，可以在滑臺上安裝動力箱、鉆削頭、銑削頭和鏜孔車端面頭等各種部件，以完成對工件的鉆孔、擴孔、鉸孔、螳孔、倒角、削端面、車端面、銑削及攻絲等工序，有時也作為輸送部件使用，配置多工位組合機床。
2.1TD系列動力箱的用途
動力箱是將電動機的動力傳遞給多軸箱的動力部件。動力箱安裝在滑臺或其它進給部件的結合面上，動力箱前端結合面上安裝多軸箱，動力箱的輸出軸驅動動力箱的每個主軸及傳動軸，使多軸箱完成各種工藝切削運動。
1DT系列動力箱分兩種：第一種根據(jù)用于配置小型組合機床，其型號為1DT121DT25，本規(guī)格的動力箱輸出軸有兩種傳動形式，I型用輸出軸安裝的平鍵，齒輪輸出轉矩；II型用輸出軸端面鍵輸出轉矩。第二種動力箱用于配置大型組合機床，其規(guī)格為1DT321DT80，其輸出軸只有平鍵，齒輪一種輸出轉矩的形式。
三.組合機床支承部件
組合機床支承部件包括中間底座，側底座，立柱，立柱底座，支架及墊塊等。支承部件主要用來安裝動力部件及其它工作部件是組合機床的基礎部件。支承部件應用于足夠的剛度，以保證各部件之間相對位置精度長期正確，從而保證組合機床的加工精度。
組合機床的支承部件采用組合式，例如：臥式組合機床的床身，由中間底座與側底座裝配而成，而立式組合機床的床身由立柱及立柱底座裝配而成。此種裝配結構優(yōu)點是加工和裝配工藝性好，調整和運輸比較方便。但是，組合式結構減弱了床身的整體剛性，這一缺點通常用加強部件之間的連接剛度來補償。
1.1CC系列滑臺側底座
1CC系列滑臺側底座用于安裝1HY系列液壓滑臺及各種機械滑臺側底座長度按滑臺行程長度分型并與其配套。滑座安裝在側底座上，側底座與中間底座用螺釘及銷（或鍵）連接成一體，滑臺與側底座之間裝有5mm厚的調整墊。采用調整墊鐵對機床的制造和維修都方便。因為當滑座導軌磨損后，或重新組裝機床時，只須取下滑臺將導軌面重新修刮或修磨，再重新更換調整墊厚度，可使機床達到應有精度。
側底座的頂面具有與滑座結合的平面外在其周圍有收集冷卻液或潤滑油用的溝槽，用管道將油液引回存儲槽中，側底座的另一側面有電氣壁盒，以供安裝電器元件用。一般電器壁盒與冷卻液存儲箱不應靠近，以防電氣元件潮濕。
為了便于支承部件及整臺機床運輸，側底座應用走絲吊孔或吊環(huán)螺釘孔及放入撬杠用的底面凹槽。
2.中間底座
中間底座用于安裝運輸部件和夾具等的支承部件。它可以與側底座支架和立柱等相接。
中間底座在配置組合機床時，往往不能用一種系列滿足不同使用要求，因此，中間底座無標準化系列，尚須根據(jù)具體情況設計專用的中間底座。
中間底座分為安裝固定夾具和安裝回轉工作臺的兩種類型。
根據(jù)組合機床配置形式的不同，中間底座多種多樣?？傊?，隨著組合機床形式不同，中間底座在結構，尺寸方面就有不同的要求。
中間底座的高度為560mm，也可選用630mm或710mm。本次畢業(yè)設計我選用560mm的中間底座。
第二章 組合機床的總體設計步驟
一.組合機床工藝方案的制定
工藝方案制定的正確與否，將決定機床能否達到體積小，重量輕，結構簡單。為了使工藝方案制定得合理，先進，必須認真分析被加工零件圖紙開始，深入現(xiàn)場全面了解被加工零件的結構特點，加工部位，尺寸精度，表面粗糙度和技術要求，定位、夾緊要求，工藝方法和加工過程所采用的刀具、輔具，切削用量及生產(chǎn)率要求等，分析優(yōu)缺點。
1.零件的工藝分析
被加工零件是材料為HT150的渦輪箱，加工側面攻絲，需分多次加工完成，因此需在組合機床上加工，并要保證它們之間的粗糙度和位置精度要求。
2.工藝方案的制定
以下端面為基準，粗銑左端面，作為粗基準。采用三面的定位方案：先鉆孔后攻絲，余量為3.5和0.5，使Ф4的螺紋孔之間的公差為0.25。
3.夾緊方案的制定
夾緊機構由夾緊動力，中間傳動機構，夾緊元件三部分組成，夾緊動力用于產(chǎn)生力源，并將作用力傳給中間傳動機構。采用中間傳動機構可改變作用力的大小和方向，同時能產(chǎn)生的鎖作用，以保證在加工過程中，當力源消失時，工件在切削力或振動作用下仍能可靠夾緊。夾緊元件剛用以承受由中間傳動機構傳遞的夾緊力。并與工件直接接觸而執(zhí)行夾緊動作。工件夾緊時，夾緊裝置應重點解決下列問題：
（1）夾緊裝置在對工件夾緊時，不應破壞工件的定位應正確選擇夾緊力的方向及著力點。
（2）夾緊力的大小應可靠，適當。要保證工件在夾緊后的變形和受壓表面的損壞不能超過允許的范圍。
（3）結構簡單合理，夾緊動作迅速，操作方便，省力，安全。
（4）夾緊力或夾緊行程在一定范圍內可調整或補償。
二.確定切削用量及選擇刀具
切削用量選擇是否合理，對組合機床的加工精度、生產(chǎn)率、刀具的耐用度、機床的布局及正常工作均有很大的影響。
組合機床切削用量的選擇特點：
1.在大多數(shù)情況下，組合機床為多軸，多刀，多面同時加工，因此切削用量，根據(jù)經(jīng)驗應比一般萬能機床單刀加工低30%左右。
2.組合機床多軸箱下，所有刀具共用一個進給系統(tǒng)，通常為標準動力滑臺，工作時，要求所以的刀具的每分鐘進給量相同，且等于動力滑臺的分鐘進給量。
由于工件材料：HT150 HBS：200～260
查《組合機床設計》 攻絲切削速度查得：鑄鐵：v=4～8m/min.取v=4m/min
《組合機床設計參考圖側》表6-20，可得：
切削扭矩：M=0.06(公斤*米)
切削功率：
刀具耐用度：
三.組合機床總體設計—三圖一卡
1.被加工零件工序圖
被加工零件的工序圖是根據(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容，加工部位尺寸、精度、表面粗糙度及技術要求，加工用定位基準，夾緊符號及被加工零件的材料、硬度、重量等表示。不能用客戶提供的圖紙，而需在原零件圖的基礎上，突出被加工的內容，加上必要的說明繪制而成的，它是組合機床設計的主要依據(jù)，也是制造，使用，檢驗和調整機床的重要技術元件，圖上應表示出：
（1）被加工零件的形狀和輪廓尺寸及本機床設計有關的部位的結構形狀及尺寸。
（2）加工用定位基準，夾緊部位及夾緊方向，以便依此進行夾具的定位支承，限位，夾緊，導向裝置的設計。
（3）本道工序加工部位尺寸、精度、表面粗糙度、形狀位置尺寸及技術要求，還包括本道工序對前道工序提出的要求。
（4）必要的文字說明，如被加工零件的編號名稱，硬度，重量，加工余量等。
渦輪箱的工序圖見圖1。
2.加工示意圖
1.加工示意圖的作用和內容
零件的加工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尚的加工過程，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，夾具，多軸箱，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，同時還是調整機床刀具及成車的依據(jù)，其內容為：
（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），包括鏜削加工是膛桿直徑和長度。
（3）決定主軸的結構類型，規(guī)格尺寸及外伸長度。
（4）選擇標準或設計專用的接桿，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，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，材料特點等，合理正確定并標注各主軸的
切削用量。
2.加工示意圖零件的選擇
（1）刀具的選擇
刀具的選擇要求考慮工件加工尺寸精度，切削的排除，及生產(chǎn)率要求等因素。
由《機械加工工藝設計手冊》表11.29選擇：
絲錐： mm mm
（2）初定主軸類型、尺寸、外伸長度和選擇接桿主軸形式主要取決于進給力和主軸－刀具系統(tǒng)結構的需要。主軸尺寸規(guī)格應根據(jù)選定的切削用量計算出切削轉矩， 由d=M4 查表3-5得：確定主軸直徑d=10mm. 取d=15mm。
（3）選攻絲靠模規(guī)格為：T0281圖2-11 1號。接桿莫氏圓錐號：1號。
（4）絲錐用彈簧漲套：T0631-51 圖3-3 。
（5）除剛性主軸外，組合機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，用于單導向進行鉆、擴、鉸及倒角加工；二是浮動卡頭連接，也稱浮動連接，用于長導向、雙導向和多導向進行鏜、擴、鉸孔，以減少主軸位置誤差及主軸徑向跳動對加工精度的影響。
由圖3-5 選接桿號1： T0635-01 A型。
（6）大型組合機床用攻絲卡頭： T0637-03 圖3-5 卡頭號：1號。
渦輪箱的加工示意圖見圖2。
3.影響聯(lián)系尺寸的關鍵刀具
保證加工終了時，多軸箱端面到工件端面之間的尺寸最小，來確定全部刀具，接桿，導向，刀具托架及工件之間的聯(lián)系尺寸。其中，須標注主軸端部外徑和內孔徑，外伸長度，刀具各段直徑及長度，導向的直徑，長度配合，工件至夾具之間須標注工件距離導套端面的距離，還需標注刀具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。
4.動力部件的工作循環(huán)
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到加工終了位置又返回到原始位置的動力過程。一般包括快速引進，工作進給，快速退回等動作，有時還有中間停止，多次往復進給，跳躍進給，死擋鐵停留等特殊要求，這是根據(jù)具體的加工工藝需要確定的。
5.動力部件的工作行程
（1）工作進給長度L應等于工件加工部位長度與刀具切入長度和切出長度之和。
參考《組合機床設計》表3－17得：切入長度 =5mm. mm,由于加工盲孔，所以。因此，L= =23mm。
(2)快速退回和攻退長度之和等于快速引進和攻進長度之和。其長度按加工具體要求而定?？爝M取110mm；攻進取23mm；攻退取23mm；快退取110mm。
（3）動力部件總行程長度除了應保證要求的工作循環(huán)工作過程外，還要考慮裝卸調整刀具方便，及考慮前后備量。前備量取20mm;后備量取120mm.
3.尺寸聯(lián)系圖
一般來說，組合機床是由標準的通用部件—動力滑臺、動力箱、各種工藝、切削頭、側底座、立柱底座及中間底座加上專用部件—多軸箱、刀具、輔具系統(tǒng)、夾具、液電、冷卻、潤滑、排屑系統(tǒng)組合裝配而成的。
聯(lián)系尺寸圖的主要內容為：
（1）以適當數(shù)量的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關位置，表明機床的配置型式及總體布局，主視圖的選擇應與機床實際加工狀態(tài)一致。
（2）圖上應盡量減少在必要的線條及尺寸應標注，但反映部件的聯(lián)系，專用部件及主要輪廓尺寸，運動部件的極限位置及行程尺寸必須完全。
（3）為便于開展局部設計，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，功率及轉速，并說明機床部件的分組情況及總行程。
組合機床的動力部件是配置組合機床的基礎，它主要包括用以實現(xiàn)刀具主軸旋轉主運動的動力箱，各種工藝切削用量及進給運動的運功動滑臺。
影響動力部件選擇的主要因素為：切削功率，進給力，進給速度，行程，多軸箱輪廓，尺寸，動力滑臺的精度和導軌材料，綜合這些因素，根據(jù)具體加工要求正確合理選擇動力部件—動力滑臺和動力箱，并以其為基礎進行通用部件配置。
根據(jù)前面算的再查《組合機床設計》表2－14選1DT12動力箱，電機型號:AO7124-A3d,電動機功率：P=0.75KW,電動機轉速：n=1400r/min,驅動軸轉速：n=950r/min.附表7，選L=160mm,H=125, B=160,動力箱輸出軸距底面高度為63mm。
由表2－3結合附表1:選液壓動力滑臺型號：1HY25，臺面寬:B=250mm，臺面長:500mm，行程長:H＝250mm，導軌為鑄鐵材料，滑臺及滑座總高:250mm，滑座長:250mm；允許最大進給力:8000N，快速行程速度:12mm，工進速度32～800mm/min。
配套通用部件：滑臺側底座，附表18:其型號：1CC251,高度h=560mm，寬度=450mm，長度L＝900mm
計算多軸箱輪廓尺寸
標準的通用鉆，鏜類多軸箱的厚度有兩種尺寸規(guī)格，臥式為325mm，立式為340mm，由零件圖可知，取臥式325mm。
繪制機床聯(lián)系尺寸圖時，重要確定的尺寸是多軸箱的寬度B和高度H及最低主軸高度：
B=b+ H=h++
式中：b—工件再寬度方向相距最遠的兩孔距離（mm）
—最邊緣主軸中心距箱外壁的距離（mm）
h—工件在高度方向相距最遠的兩孔距離（mm）
—最低主軸高度。
為保證多軸箱有排布齒輪的足夠空間，推薦b1>70-100 mm，取b1=100mm，=15mm,H=985mm,h3=250mm,h4=560mm,h7=5mm,推薦>85140 mm。
=h2+H-(0.5+h3+h7+h4)＝15＋985－(0.5+250+5+560)=179.5mm
B=b+2b1=59+1002=259mm
H=h++b1==34+179.5+100=313.5mm
根據(jù)上述計算值，按多軸箱輪廓尺寸系列標準最后確定多軸箱輪廓尺寸由P012表4－1，取B*H=320320mm。
動力箱以及底面與動力滑臺定位連接，在機床長度方向上，通常動力箱后端面應與滑臺后端面平齊安裝。動力滑臺與滑座在機床長度方向的相對位置由加工終了時滑臺前端面到滑座前面的距離決定，是在機床長度方向上各部件聯(lián)系尺寸的可調環(huán)節(jié)；對于通用的標準動力滑臺，尺寸的最大范圍為50mm，是動力滑臺，滑座本身結構決定的滑臺前端面到滑臺前端面的最小距離與前備量兩者之和。前者通常不應小于15－20mm，后者用補償?shù)毒咧啬ズ筝S向可調的尺寸并用于彌補機床制造和安裝誤差前備量取20mm；剛＝20＋20＝40mm。
為便于機床的調整和維修，滑臺與側底座在機床長度方向上的相對位置由滑座前端面到側底座前端面的距離決定。若采用的側底座為標準型，則可由組合機床通用部件聯(lián)系尺寸標準中查得；若不能采用標準型側底座則可根據(jù)具體情況而定，取110mm。
中間底座輪廓尺寸其長度方向尺寸安下式確定：
因為不是雙面的，所以可取L=1064mm 。
4.機床生產(chǎn)率計算卡
機床負荷率等。根據(jù)選定得機床工作循環(huán)所需要的工作行程長度，切削用量，動力部件的速度及工進速度等；就可以計算機床的生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計算卡；用以反映機床的加工過程；完成每一動作所需的時間，切削用量，機床生產(chǎn)率等
1.理想生產(chǎn)率Q1
指定成年生產(chǎn)綱領A（包括備量及廢品率在內）所需求的機床生產(chǎn)率。它與全年工時總數(shù)有關，一般情況下，單班制生產(chǎn)K取2350h，兩班制生產(chǎn)取4600h，則Q1=（件/h）
單班： Q1＝ ＝=8.51(件/h)
2.實際生產(chǎn)率Q
指所設計機床每小時實際可以生產(chǎn)的零件數(shù)量,Q=60/
求出：—生產(chǎn)一個零件所需的時間（min）
=t切+t輔=（L1/Vf1+L2/Vf2+T停）+（L順進/Vfk+L快退/Vfk+T移+t卸裝）
——第一進給行程長度（mm）?！?
——刀具第Ⅰ，第Ⅱ工作進給量（mm/min）。
——當加工孔時，動力滑臺在死擋鐵口的停留時間，通常指刀具在加工終了時無進給狀態(tài)下旋轉5～10r所需的時間（min）。
——分別為動力部件快進、快退行程長度。
——動力部件快速行程速度 =6～8m/min(液壓動力部件)。
——直線移動或回轉工作臺一次工位轉換的時間
=0.206+1.028=1.234(min)
Q=60/=60/1.234=48.62（件/h）
3.機床負荷率μ負
當Q1〈Q時，計算二者的比值即為負荷率
h負=Q1/Q
則h負=8.51/48.62=0.175=17.5%。 故滿足負荷要求。
4.機床生產(chǎn)率計算卡
機床生產(chǎn)率計算卡 見表1。
第三章 組合機床多軸箱設計
1.概述
多軸箱是組合機床的主要部件之一，按專用要求進行設計，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，并將動力和運動由電機或動力部件傳給各工作主軸，使之得到要求的轉速和轉向。
多軸箱按其結構大小，可分為大型多軸箱和小型多軸箱兩類。大型又分為通用多軸箱和專用多軸箱兩種。
通用多軸箱主要由箱體，主軸，傳動軸，齒輪，軸套等零件和通用（專用）的附加機構組成。
在多軸箱體前后壁之間可安排厚度為24mm的齒輪三排或32mm的齒輪兩排；在多軸箱體后壁之間可安排一或兩排齒輪。
通用多軸箱體厚度為180mm，用于臥式的多軸箱前蓋厚度為55mm（基型），用于立式的多軸箱前蓋并作油池，加厚為70mm，基型后蓋厚度為90mm，其余三種厚度的后蓋（50，100，125mm),可根據(jù)多軸箱內傳動系統(tǒng)安排動力部件與多軸箱的具體連接情況而定。
2.多軸箱的設計
多軸箱是組合機床的重要部件之一，它關系到整臺組合機床質量的好壞。
具體設計時，需根據(jù)“三圖一卡”，仔細分析研究零件的加工部件，工藝要求，確定多軸箱與被加工零件，機床其它部分的相互關系。
1.繪制多軸箱設計原始依據(jù)圖
根據(jù)“三圖一卡”整理編匯，內容包括多軸箱設計的原始要求和已知條件。
在編制此圖時從“三圖一卡”中已知：
（1）多軸箱輪廓尺寸320mm320mm
（2）工件輪廓尺寸及各孔位置尺寸
（3）工件與多軸箱相對位置尺寸
多軸箱圖一般應包括以下內容:
（1）所有主軸的位置尺寸及工件與多軸箱的相對尺寸,在標注主軸的位置及相關尺寸時,首先要注意多軸箱和被加工零件在機床上是面對面擺放的,因此多軸箱橫截面上的水平方向尺寸因與被加工零件工序圖的水平方向相反;其次,多軸箱上的坐標尺寸基準和被加工零件工序圖的尺寸基準相常不相重合,應根據(jù)多軸箱和被加工零件的相對位置找出統(tǒng)一基準,并標注出其相對位置關系尺寸.
（2）在圖中標注主軸轉向由于標注刀具多為右旋,因此要求主軸一般為逆時針旋轉。
（3）圖中應標出多軸箱的外形尺寸.
（4）列表標明工件材料,加工表面要求,并標出各主軸的工序內容,主軸外伸部分尺寸和切削用量等.
（5）注明動力箱型號,功率P,轉速機和其它主要參數(shù).
2.主軸直徑和齒輪模樹的初步確定
m≥(30-32) （mm）
3.主軸的動力計算
4.傳動系統(tǒng)的設計與計算
（1）對傳動系統(tǒng)的一般要求
1) 盡量用一根中間軸帶動很多根主軸,當齒輪齒合中心距不符合標準時,可用變位齒輪或略變傳動比的方法解決.
2) 一般情況下,盡量不采用主軸帶動主軸的方案,因為會增加主動軸的負荷,如遇到主軸分布密集而切削負荷又不大時,為了減少中心軸,也可用一根主軸帶1-2根或更多根主軸的傳動方案.
3) 為使結構緊湊多軸箱體的齒輪傳動副的最佳傳動比為1-1.5,在多軸箱后蓋內的第IV排(或第V排)齒輪,根據(jù)需要,其傳動比可以取大些,但一般不超過3～3.5。
4) 根據(jù)轉速與轉距成反比的道理，一般情況下如驅動軸轉速較高時，可采用逐步降速傳動，如驅動軸轉速較低時可先使速度升高一點再降速，這樣可使傳動鏈前面幾根軸齒輪上的齒輪應盡量安排靠近前支承，以減少主軸的扭轉變形。
5）粗加工切削力大，主軸上的齒輪應盡量安排靠近前支承，以減少主軸的扭轉變形。
6）齒輪安排數(shù)可按下面方法安排：
不同軸上齒輪不相碰，可放在箱體內同一排上。
不同軸上齒輪與軸或軸套不相碰，可放在箱體內不同排上。
齒輪與軸相碰，可放在后蓋內。
2 計算主軸和傳動軸的齒數(shù)
驅動軸上齒數(shù)有一定限制（＝21～26） 取＝21，m=3
由總傳動比：＝
驅動軸：
(1)I軸
1）由于<22,大于或等于均要跟主軸相碰。
故設 =20, =22，m=2
則： =42 ，i=22/20=1.1
中間傳動軸 令= 19，則=41,i=19/22=0.863
＝24,＝20
則=44,i=20/24=0.8333
＝27,＝23
則=50,i=23/27=0.851
3）驅動軸 ＝21， m＝3， Z=42 得：
L= =94.5,i=21/42=0.5
所以：0.50.83330.8630.8511.1=318
(2)Ⅳ軸（與Ⅰ軸相同）
同理可得：
(3)Ⅱ軸 在Ⅰ軸基礎上加上二級傳動，i==1,故總傳動比不變
同理可得：
⑷Ⅲ軸（與Ⅱ軸相同）
同理可得：
3. 傳動軸直徑：由齒數(shù)決定
軸5、6、7、8、9、10、11：由齒數(shù)可選d=20mm
軸12、13：由齒數(shù)可選d=25mm
3.攻絲靠模頭的設計
由于攻絲的多軸箱的前蓋是根據(jù)被加工零件單獨設計，沒有通用件，所以設計如下：見圖5。
第四章 夾具的設計
機床夾具是在機床上所使用的一種輔助裝置，用它來準確迅速地確定工件與機床刀具間地相對位置，即將工件定位及夾緊，以完成加工所需地相對運動。
使用夾具地最終目的是保證產(chǎn)品質量，改善工人勞動條件，提高生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品成本。
1渦輪箱的定位基準的選擇
由零件圖可知，以渦輪箱的下表面作為主要定位基面。為了提高加工效率，決定采用v形塊定位，同時為了縮短輔助時間采用液壓夾緊。側邊用支承釘來防止旋轉。
2 夾緊
由于工件是大批量生產(chǎn)，采用液壓夾緊。
結論
經(jīng)過四年的學習，這次是在學校最重要的設計——畢業(yè)設計。設計的題目是組合機床，通過這次畢業(yè)設計，使我對組合機床的組成、結構性能都有充分的了解。從繪制零件圖到主軸箱裝配圖，使我對設計組合機床的工藝過程有了更深刻的了解，并且使我學習到了書本上所沒有的知識。我相信以后碰到相同或類似的問題，我會做得更好！
這次設計是在王志導師的精心指導下完成的。王老師雖然很忙，但他還是抽出大量寶貴時間來關心我們。每當我們在設計上遇到什么問題或是有什么想不通的，他都會細心的講解，直到我們懂為止，在此，獻上誠摯的謝意。還要謝謝在設計中幫助我的同學，以及幫我答辯的各位老師！
參考文獻
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