組合專機(jī)-劉文日--鉆孔組合機(jī)床設(shè)計(jì)

組合專機(jī)-劉文日--鉆孔組合機(jī)床設(shè)計(jì),組合,專機(jī),劉文,鉆孔,機(jī)床,設(shè)計(jì) 大連海洋大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 2 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì) 2 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì) 2.1 組合機(jī)床方案的制定 2.1.1制定工藝方案 零件加工工藝將決定組合機(jī)床的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、總體布局和夾具結(jié)構(gòu)等。所以，在制定工藝方案時(shí)，必須計(jì)算分析被加工零件圖，并深入現(xiàn)場(chǎng)了解零件的形狀、大小、材料、硬度、剛度，加工部位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)加工精度，表面粗糙度，以及定位，夾緊方法，工藝過(guò)程，所采用的刀具及切削用量，生產(chǎn)率要求，現(xiàn)場(chǎng)所采用的環(huán)境和條件等等。并收集國(guó)內(nèi)外有關(guān)技術(shù)資料，制定出合理的工藝方案。 根據(jù)被加工被零件（減速箱箱蓋）的零件圖（圖2-1），加工八個(gè)螺栓孔的工藝過(guò)程。 (1) 加工孔的主要技術(shù)要求。 加工4個(gè)M8螺紋底孔的孔。 孔的位置度公差為Φ0.1mm，與Φ12孔同心。 工件材料為HT21-40，HB170～241 要求生產(chǎn)綱領(lǐng)為（考慮廢品及備品率）年產(chǎn)量6萬(wàn)件，單班制生產(chǎn) (2) 工藝分析 加工該孔時(shí)，孔的位置度公差為0.1mm 根據(jù)組合機(jī)床用的工藝方法及能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，可采用如下的加工方案。 一次性加工螺紋底孔，孔徑為Φ6.5 (3) 定位基準(zhǔn)及夾緊點(diǎn)的選擇 加工此離合器壓蓋的孔，以底面的兩個(gè)支承點(diǎn)限制X移、Y移和X轉(zhuǎn)、Y轉(zhuǎn)四個(gè)自由度，位于中間的心軸起到了很好的定位作用。 在保證加工精度的情況下，提高生產(chǎn)效率減輕工人勞動(dòng)量，而工件也是大批量生產(chǎn)，由于夾具在本設(shè)計(jì)中沒(méi)有考慮，因此在設(shè)計(jì)時(shí)就認(rèn)為是人工夾緊。 2.1.2 確定組合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案。 (1) 被加工零件的加工精度 被加工零件需要在組合機(jī)床上完成的加工工序及應(yīng)保證的加工精度，是制造機(jī)床方案的主要依據(jù)。離合器壓盤加工孔的精度要求不高，可采用鉆孔組合機(jī)床，工件各孔間的位置精度為0.1mm,它的位置精度要求不是很高，安排加工時(shí)可以在下一個(gè)安裝工位上對(duì)所有孔進(jìn)行最終精加工。為了加工出表面粗糙度為Ra3.2um的孔。采取提高機(jī)床原始制造精度和工件定位基準(zhǔn)精度并減少夾壓變形等措施就可以了。為此，機(jī)床通常采用尾置式齒輪動(dòng)力裝置，進(jìn)給采用液壓系統(tǒng)，人工夾緊。 被加工零件圖如圖2-1所示： 圖2－1 被加工零件圖 (2) 被加工零件的特點(diǎn) 這主要指零件的材料、硬度加工部位的結(jié)構(gòu)形狀，工件剛度定位基準(zhǔn)面的特點(diǎn)，它們對(duì)機(jī)床工藝方案制度有著重要的影響。此離合器壓盤的材料是HT21-40、硬度HB170-241、孔在整個(gè)壓盤上呈90度均度分配，孔的直徑為Φ6.5mm。采用多孔同步加工，零件的剛度足夠，工件受力不大，振動(dòng)，及發(fā)熱變形對(duì)工件影響可以不計(jì)。 孔中心線與定位基準(zhǔn)面平行且需由一面或幾面加工的箱體宜用臥式機(jī)床，立式機(jī)床適宜加工定基準(zhǔn)面是水平的且被加工孔與基準(zhǔn)面垂直的工件，而不適宜加工安裝不方便或高度較大的細(xì)長(zhǎng)工件。對(duì)大型箱體件采用單工位機(jī)床加工較適宜，而中小型零件則多采用多工位機(jī)床加工。 此零件的加工特點(diǎn)是中心線與定位基準(zhǔn)平面是垂直的，并且定位基準(zhǔn)面是水平的?？椎姆植挤秶侵本€形狀，工件比較長(zhǎng)，一次鉆完，多軸箱體積較大，采用兩工位以減小多軸箱的體積，使整個(gè)鉆床瘦身，因而適合選擇立式多工位鉆床。 (3) 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、自動(dòng)線或按中小批量生產(chǎn)特點(diǎn)設(shè)計(jì)組合機(jī)床的重要因素。按設(shè)計(jì)要求生產(chǎn)綱領(lǐng)為年生產(chǎn)量為6萬(wàn)件，從工件外形及輪廓尺寸，為了減少加工時(shí)間，采用多軸頭，為了減少機(jī)床臺(tái)數(shù)，此工序盡量在一臺(tái)機(jī)床上完成，以提高利用率。 (4) 機(jī)床使用條件 使用組合機(jī)床對(duì)對(duì)車間布置情況、工序間的聯(lián)系、使用廠的技術(shù)能力和自然條件等一定的要求。在根據(jù)使用戶實(shí)際情況來(lái)選擇什么樣的組合機(jī)床。 綜合以上所述：通過(guò)對(duì)箱蓋零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技術(shù)要求、定位、夾緊方式、工藝方法，并定出影響機(jī)床的總體布局和技術(shù)性能等方面的考慮，最終決定設(shè)計(jì)四軸頭多工位同步鉆床。 2.2 確定切削用量及選擇刀具 2.2.1 確定工序間余量 為使加工過(guò)程順利進(jìn)行并穩(wěn)定的保證加工精度，必須合理地確定工序余量。生產(chǎn)中常用查表給出的組合機(jī)床對(duì)孔加工的工序余量，由于在本鉆床上鉆孔后重新安裝或在其他多工位機(jī)床上加工下道工序，應(yīng)適當(dāng)加大余量，以消除轉(zhuǎn)、定位誤差的影響。Φ6.5mm的孔在鉆孔后擴(kuò)孔，直徑上工序間余量0.5～1mm。 2.2.2 選擇切削用量 確定了在組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容了，就可以著手選擇切削用量了。因?yàn)樗O(shè)計(jì)的組合機(jī)床為多軸同步加工在大多數(shù)情況下，所選切削用量，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)比一般通用機(jī)床單刀加工低30%左右．多軸主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（mm/min）應(yīng)是適合有刀具的平均值。因此，同一主軸箱上的刀具主軸可設(shè)計(jì)成不同轉(zhuǎn)速和不同的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm/r）與其適應(yīng)。以滿足不同直徑的加需要，即： ·=·=…=·= 式中： … ——各主軸轉(zhuǎn)速（r/min） … ——各主軸進(jìn)給量（mm/r） ——?jiǎng)恿_(tái)每分鐘進(jìn)給量（mm/min） 由于離合器壓盤孔的加工精度、工件材料、工作條件、技術(shù)要求都是相同的。按照經(jīng)濟(jì)地選擇滿足加工要求的原則，采用查表的方法查得：鉆頭直徑D=6.5mm,鑄鐵HB175～255、進(jìn)給量f=0.1mm/r、切削速度v=15m/min. 2.2.3 確定切削力、切削扭矩、切削功率 根據(jù)選定的切削用量（主要指切削速度v及進(jìn)給量f）確定切削力，作為選擇動(dòng)力部件（滑臺(tái)）及夾具設(shè)計(jì)的依據(jù)；確定切削扭矩，用以確定主軸及其它傳動(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)電動(dòng)（一般指動(dòng)力箱）功率，通過(guò)查表計(jì)算如下： 布氏硬度： HB =HBmin－0.5 (HBmax－HBmin) =170－0.5(241－170) =146.33 (2-1) 切削力： =26 =26×6.5×× =535.16 N (2-2) 切削扭矩： =10 =10××× =2452.26N·mm (2-3) 切削功率： =Tv/9740πD =2452.26×15/(9740×3.14×10) =0.123 kw (2-4) 式中：HB——布氏硬度 F——切削力（N） D——鉆頭直徑（mm） f——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm/r） T——切削扭矩(N·mm) V——切削速度（m/min） P——切削功率(kw) 2.2.4 選擇刀具結(jié)構(gòu) 離合器壓盤的布氏硬度在HB170～241，孔徑D為6.5mm，刀具的材料選擇高速鋼鉆頭（W18Cr4V），為了使工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、刃磨簡(jiǎn)單，選擇標(biāo)準(zhǔn)Φ6.5的麻花鉆。孔加工刀具的長(zhǎng)度應(yīng)保證加工終了時(shí)刀具螺旋槽尾端與導(dǎo)向套之間有30～50mm的距離，以便排出切屑和刀具磨損后有一定的向前的調(diào)整量。 2.3鉆孔組合機(jī)床總設(shè)計(jì)“三圖一卡”的編制 前面對(duì)四軸頭多工位同步鉆床工藝方案及配置型式、結(jié)構(gòu)方案確定的有關(guān)問(wèn)題，它是鉆床總體設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。下面就以鉆床加工箱蓋總體設(shè)計(jì)的另一個(gè)問(wèn)題，既總體設(shè)計(jì)方案的圖紙表達(dá)形式——“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、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖、編制生產(chǎn)率卡。 2.3.1 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)床完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用的定位基準(zhǔn)、夾具部位及被加工零件的材料、硬度、重量和在本道工序加工前毛坯或成品狀況的圖紙，它不能用用戶提供的圖紙代替，而是在原零件圖基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床的加工的內(nèi)容，加上必要的說(shuō)明繪制成的。它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也是制造、使用、檢驗(yàn)和調(diào)整機(jī)床的重要技術(shù)文件。離合器壓盤用鉆孔組合機(jī)床的被加工零件工序圖如2－2所示。 圖2－2 被加工零件工序圖 附注：1.被加工零件名稱及編號(hào)：離合器壓盤； 2.材料及硬度：灰鑄鐵HT21-40 JB307-62 HB175~255； 圖上主要內(nèi)容： （1）被加工零件的形狀，主要外廓尺寸和本機(jī)床要加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形位精度等技術(shù)要求，以及對(duì)上道工序的技術(shù)要求等。 （2）本工序所選定的定位基準(zhǔn)、夾緊部位及夾緊方向。 （3）加工時(shí)如需要中間向?qū)?，?yīng)表示出工件與中間向?qū)в嘘P(guān)部位結(jié)構(gòu)和尺寸，以便檢查工件、夾具、刀具之間是否相互干涉。 （4）被加工零件的名稱、編號(hào)、材料、硬度及被加工部位的加上余量等。 2、繪制被加工零件工序圖的注意事項(xiàng) （1）為了使被加工零件工序圖清晰明了，一定要圖出被本機(jī)床的加工內(nèi)容。繪制時(shí)，應(yīng)按一定的比例，選擇足夠的視圖及剖視圖，突出加工部位（用粗實(shí)線），并把零件輪廓及與機(jī)床、夾具設(shè)計(jì)有關(guān)部位（用細(xì)實(shí)線）表清楚，凡本道工序保證的尺寸、角度等，均應(yīng)在尺寸數(shù)值下方面用粗實(shí)線標(biāo)記。如圖2－2中4－Φ12加工用定位基準(zhǔn)，機(jī)械夾壓位置及方向，輔助支承均須用規(guī)定的符號(hào)表示出來(lái)。 （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)出，而不采用極坐標(biāo)，但有時(shí)因所選定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，則須對(duì)加工部位要求位置尺寸精度進(jìn)行分析換算。 2.3.2 加工示意圖 圖2－3加工示意圖 1、加工示意圖的作用和內(nèi)容 加工示意圖是被加工零件工藝方案在圖樣上的反映，表示被加工零件在機(jī)床上的加工過(guò)程，刀具的布置以及工件、夾具、刀具的相對(duì)位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等，是刀具、夾具、多軸箱、電氣和液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇動(dòng)力部件的主要依據(jù)，是整臺(tái)組合機(jī)床布局形式的原始要求，也是調(diào)整機(jī)床和刀具所必需的重要文件。圖2－3為箱蓋上4孔立式鉆床加工示意圖。 在圖上應(yīng)標(biāo)注的內(nèi)容： （1）機(jī)床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程。 （2）工件、夾具、刀具及多軸箱端面之間的距離等。 （3）主軸的結(jié)構(gòu)類型，尺寸及外伸長(zhǎng)度；刀具類型，數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸、接桿、導(dǎo)向裝置的結(jié)構(gòu)尺寸；刀具與導(dǎo)向置的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式，刀具應(yīng)按加工終了位置繪制。 2、繪制加工示意圖之前的有關(guān)計(jì)算 （1）刀具的選擇 刀具選擇考慮加工尺寸精度、表面粗糙度、切削的排除及生產(chǎn)率要求等因素。刀具的選擇前已述及，此處就不在追述了。 （2）導(dǎo)向套的選擇 在組合機(jī)床上加工孔，除用剛性主軸的方案外，工件的尺寸、位置精度主要取決于夾具導(dǎo)向。因此正確選擇導(dǎo)向裝置的類型，合理確定其尺寸、精度，是設(shè)計(jì)組合機(jī)床的重要內(nèi)容，也是繪制加工示意圖時(shí)必須解決的內(nèi)容。 1）選擇導(dǎo)向類型 根據(jù)刀具導(dǎo)向部分直徑d=10mm和刀具導(dǎo)向的線速度v=15m/min，選擇固定式導(dǎo)向。 2）導(dǎo)向套的參數(shù) 根據(jù)刀具的直徑選擇固定導(dǎo)向裝置，如圖2－4所示： 圖2－4 固定導(dǎo)向裝置 固定導(dǎo)向裝置的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，固定裝置的配合，固定裝置的參數(shù)如下表所示： 表2－1 固定導(dǎo)向裝置的標(biāo)準(zhǔn)尺 參數(shù) d D D1 D2 L l1 m R d1 d2 l0 尺寸 6.5 12 22 30 28 38 13 18 M8 16 16 表2－2 固定裝置的配合 導(dǎo)向類別 工藝方法 D D D1 刀具導(dǎo)向部分外徑 固定導(dǎo)向 鉆孔 G7（或F8） g6 表2－3 導(dǎo)向裝置的參數(shù)(mm) 尺寸項(xiàng)目 l1 l2 l3 與直徑d的關(guān)系 (2～3)d 加工鑄鐵 d d/3+(3～8) 計(jì)算值 3×d=30 25．4 25.4/3+8=16.5 固定導(dǎo)向裝置的布置如圖2－5所示： 圖2－5 固定導(dǎo)向裝置的布置 （3）初定主軸類型、尺寸、外伸長(zhǎng)度 因?yàn)檩S的材料為40Cr，剪切彈性模量G=81.0GPa,剛性主軸取ψ＝1／4（0）／m,所以B取2.316。 根據(jù)剛性條件計(jì)算主軸的直徑為： dB=2.316×=17.52mm (2-5) 式中：d——軸直徑（mm） T——軸所承受的轉(zhuǎn)矩（N·mm） B——系數(shù) 本設(shè)計(jì)中所有主軸直徑皆取d=20mm,主軸外伸長(zhǎng)度為：L=115mm，D/d1為32/20，內(nèi)孔長(zhǎng)度為：l1 =77mm. （4）選擇刀具接桿 由以上可知，多軸箱各主軸的外伸長(zhǎng)度為一定值，而刀具的長(zhǎng)度也是一定值，因此，為保證多軸箱上各刀具能同時(shí)到達(dá)加工終了位置，就需要在主軸與刀具之間設(shè)置可調(diào)環(huán)節(jié)，這個(gè)可調(diào)節(jié)在組合機(jī)床上是通過(guò)可調(diào)整的刀具接桿來(lái)解決的,連接桿如圖2－6所示， 圖2－6 可調(diào)連接桿 連接桿上的尺寸d與主軸外伸長(zhǎng)度的內(nèi)孔D配合，因此，根據(jù)接桿直徑d選擇刀具接桿參數(shù)如表2－4所示： 表2－4 可調(diào)接桿的尺寸 d(h6) D1(h6) d2 d3 L l1 l2 l3 螺母 厚度 20 Tr20×6 莫氏1號(hào) 12.061 17 188 46 40 100 12 （5）確定加工示意圖的聯(lián)系尺寸 從保證加工終了時(shí)主軸箱端面到工件端面間距離最小來(lái)確定全部聯(lián)系尺寸，加工示意圖聯(lián)系尺寸的標(biāo)注如圖2－3所示。其中最重要的聯(lián)系尺寸即工件端面到多軸箱端面之間的距離（圖中的尺寸333mm）,它等于刀具懸伸長(zhǎng)度、螺母厚度、主軸外伸長(zhǎng)度與接桿伸出長(zhǎng)度（可調(diào)）之和，再減去加工孔深度和切出值。 （6）工作進(jìn)給長(zhǎng)度的確定 如圖2－7工作進(jìn)給長(zhǎng)度應(yīng)等于工件加工部位長(zhǎng)度L與刀具切入長(zhǎng)度和切出長(zhǎng)度之和。切入長(zhǎng)應(yīng)應(yīng)根據(jù)工件端面誤差情況在5～10mm之間選擇,誤差大時(shí)取大值,因此取=7mm,切出長(zhǎng)度=1/3d+(3～8)=1/30+8 9mm,所以 =10+7+9=26mm. (2-6) （7）快進(jìn)長(zhǎng)度的確定 考慮實(shí)際加工情況，在未加工之前，保證工件表面與刀尖之間有足夠的工作空間，也就是快速退回行程須保證所有刀具均退至夾具導(dǎo)套內(nèi)而不影響工件裝卸。這里取快速退回行程為156mm，快退長(zhǎng)度等于快速引進(jìn)與工作工進(jìn)之和，因此快進(jìn)長(zhǎng)度156－26=130mm. 圖2－7 工作進(jìn)給長(zhǎng)度 2.3.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 圖2－8 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 1、聯(lián)系尺寸圖的作用和內(nèi)容 一般來(lái)說(shuō)，組合機(jī)床是由標(biāo)準(zhǔn)的通用部件——?jiǎng)恿ο洹?dòng)力滑臺(tái)、立柱、立柱底座加上專用部件——多軸箱、刀、輔具系統(tǒng)、夾具、液、電、冷卻、潤(rùn)滑、排屑系統(tǒng)組合而成。聯(lián)系尺寸圖用來(lái)表示機(jī)床各組成部件的相互裝配和運(yùn)動(dòng)關(guān) 系，以檢驗(yàn)機(jī)床各部件的相對(duì)位置及尺寸聯(lián)系是否滿足要求，通用部件的選擇是否合適，并為進(jìn)一步開(kāi)展主軸箱、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)床的配置型式及總體布局。 如圖2－8所示，機(jī)床聯(lián)系尺寸圖的內(nèi)容包括機(jī)床的布局形式，通用部件的型號(hào)、規(guī)格、動(dòng)力部件的運(yùn)動(dòng)尺寸和所用電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)、工件與各部件間的主要聯(lián)系尺寸，專用部件的輪廓尺寸等。 2、選用動(dòng)力部件 選用動(dòng)力部件主要選擇型號(hào)、規(guī)格合適的動(dòng)力滑臺(tái)、動(dòng)力箱。 （1）滑臺(tái)的選用 通常，根據(jù)滑臺(tái)的驅(qū)動(dòng)方式、所需進(jìn)給力、進(jìn)給速度、最大行程長(zhǎng)度和加工精度等因素來(lái)選用合適的滑臺(tái)。 1）驅(qū)動(dòng)形式的確定 根據(jù)對(duì)液壓滑臺(tái)和機(jī)械滑臺(tái)的性能特點(diǎn)比較，并結(jié)合具體的加工要求，使用條件選擇HY系列液壓滑臺(tái)。 2）確定軸向進(jìn)給力 滑臺(tái)所需的進(jìn)給力 =∑=4×1071.79=4287.16N (2-7) 式中：——各主軸加工時(shí)所產(chǎn)生的軸向力 由于滑臺(tái)工作時(shí)，除了克服各主軸的軸的向力外，還要克服滑臺(tái)移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的摩擦力。因而選擇滑臺(tái)的最大進(jìn)給力應(yīng)大于＝4.29KN。 3）確定進(jìn)給速度 液壓滑臺(tái)的工作進(jìn)給速度規(guī)定一定范圍內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)速，對(duì)液壓滑臺(tái)確定切削用量時(shí)所規(guī)定的工作進(jìn)給速度應(yīng)大于滑臺(tái)最小工作進(jìn)給速度的0.5～1倍;液壓進(jìn)給系統(tǒng)中采用應(yīng)力繼電器時(shí)，實(shí)際進(jìn)給速度應(yīng)更大一些。本系統(tǒng)中進(jìn)給速度=n·f=47.8mm/min。所以選擇HY25IA液壓滑臺(tái)，工作進(jìn)給速度范圍32～800mm/min，快速速度12m/min。 4）確定滑臺(tái)行程 滑臺(tái)的行程除保證足夠的工作行程外，還應(yīng)留有前備量和后備量。前備量的作用是動(dòng)力部件有一定的向前移動(dòng)的余地，以彌補(bǔ)機(jī)床的制造誤差以及刀具磨損后能向前調(diào)整。本系統(tǒng)前備量為20mm，后備量的作用是使動(dòng)力部件有一定的向后移動(dòng)的余地，為方便裝卸刀具，這是取40mm,所以滑臺(tái)總行程應(yīng)大于工作行程，前備量，后備量之和。 即：行程L＞156+20+40=236mm，取L＝250mm。綜合上述條件，確定液壓動(dòng)力滑臺(tái)型號(hào)HY25IA。 （2）由下式估動(dòng)力箱的選用 動(dòng)力箱主要依據(jù)多軸所需的電動(dòng)機(jī)功率來(lái)選用，在多軸箱沒(méi)有設(shè)計(jì)之前，可算 P主＝P切／η ＝4×0.123／0.8 ＝0.615KW (2-8) 式中：η——多軸箱傳動(dòng)效率，加工黑色金屬時(shí)η＝0.8～0.9；有色金屬時(shí)η＝0.7～0.8，本系統(tǒng)加工HT21-40 JB307-62，取η＝0.8． 動(dòng)力箱的電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)大于計(jì)算功率，并結(jié)合主軸要求的轉(zhuǎn)速大小選擇。因此，選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y100L—6B5的1TD25IA型動(dòng)力箱，動(dòng)力箱輸出軸至箱底面高度為125mm。主要技術(shù)參數(shù)如下表2-5： 表2－5 電動(dòng)機(jī)功率參數(shù) 主電機(jī)傳動(dòng)型號(hào) 轉(zhuǎn)速范圍（r/min） 主電機(jī)功率（kw） 配套主軸部件型號(hào) 電機(jī)轉(zhuǎn)速 輸出轉(zhuǎn)速 Y100L-6B5 1430 706 1.5 1TA32、1TA32M、1TZ32~1TG32 （3）Y軸液壓滑臺(tái)的選用 工件質(zhì)量計(jì)算 V =420×240×10＋(2×160＋2×340)×10×30 =1.308×10-3m3 m = ρv =7.0×103×1.308×10-3 =9.156kg (2-9) 磨擦系數(shù)： f=0.07～0.12取f=0.1 F=f·N=0.1mg=0.1×9.156×10=9.156N (2-10) 2、配套支承部件的選用 立柱1CL25型，立柱底座1CD25 3、確定裝料高度 裝料高度指工件安裝基面至機(jī)床底面的垂直距離，在現(xiàn)階段設(shè)計(jì)組合機(jī)床時(shí)，裝料高度可視具體情況在H＝580～1060mm之間選取，本系統(tǒng)取裝料高度為976mm。 4、中間底座輪廓尺寸 中間底座的輪廓尺寸要滿足Y軸滑臺(tái)在其上面聯(lián)接安裝的需要，又考慮到與立柱底座相連接。因此，中間底座采用側(cè)底座1CC32。 5、確定多軸箱輪廓尺寸 本機(jī)床配置的多軸箱總厚度為301mm，寬度和高度按標(biāo)準(zhǔn)尺寸中選取。計(jì)算時(shí)，多軸箱的寬度B和高度H可確定為：B=500 H=500 根據(jù)上述計(jì)算值，按主軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)，最后確定主軸箱輪廓尺寸: B×H=500X500mm。 2.3.4 生產(chǎn)率計(jì)算卡 生產(chǎn)率計(jì)算卡是反映所設(shè)計(jì)機(jī)床的工作循環(huán)過(guò)程、動(dòng)作時(shí)間、切削用量、生產(chǎn)率、負(fù)荷率等技術(shù)文件，通過(guò)生產(chǎn)率計(jì)算卡，可以分析擬定的方案是否滿足用戶對(duì)生產(chǎn)率及負(fù)荷率的要求。計(jì)算如下： 切削時(shí)間： T切 = L/vf+t停 = 2×26/47.8＋2×15/478 =1.151 min (2-11) 式中： T切——機(jī)加工時(shí)間（min） L——工進(jìn)行程長(zhǎng)度（mm） vf—— 刀具進(jìn)給量（mm/min） t?！罁蹊F停留時(shí)間。一般為在動(dòng)力部件進(jìn)給停止?fàn)顟B(tài)下，刀具旋轉(zhuǎn)5～15 r所需要時(shí)間。這里取15r 輔助時(shí)間: T輔 = +t移+t裝 = （150＋176）×2/12000+0.1+1.5 = 1.654min (2-12) 式中： L3、L4 ——分別為動(dòng)力部件快進(jìn)、快退長(zhǎng)度（mm） vfk ——快速移動(dòng)速度（mm/min） t移 ——工作臺(tái)移動(dòng)時(shí)間（min）,一般為0.05～0.13min,取0.1 min t裝 ——裝卸工件時(shí)間（min）一般為0.5～1.5min,取1.5min 機(jī)床生產(chǎn)率 Q1 = 60/T單 = 60/（T切+T輔） =60/（1.151+1.654） =21.39 件/h (2-13) 機(jī)床負(fù)荷率按下式計(jì)算 η = Q1/Q×100% = Q1tk/A×100% =21.39×1950/60000×100% =70% (2-14) 式中： Q——機(jī)床的理想生產(chǎn)率（件/h） A——年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件） tk——年工作時(shí)間，單班制工作時(shí)間tk =1950h 表2－6 生產(chǎn)率計(jì)算卡 圖號(hào) 1601A-093 毛坯種類 鑄件 名稱 離合器壓盤 毛坯重量 材料 HT21-40 JB297-62 硬度 HB170-241 序號(hào) 工步 名稱 工作行程/mm 切速/（m·min-1） 進(jìn)給量/（mm·r-1） 進(jìn)給量/（mm·min-1） 工進(jìn)時(shí)間 輔助時(shí)間 1 按裝工件 0.5 2 工件定位夾緊 0.25 3 Z軸快下 150 12000 0.013 4 Z軸工進(jìn) 26 32 0.1 47.8 0.544 5 Z軸暫停 0.03 6 Z軸快上 176 12000 0.015 7 Y軸前進(jìn) 100 10000 0. 01 8 Y軸暫停 0.09 9 Z軸快下 150 12000 0.013 10 Z軸工進(jìn) 26 47.8 0.544 11 Z軸暫停 0.03 12 快退 176 12000 0.015 13 工件松開(kāi) 0.25 14 卸下工件 0.5 注: 1、主軸轉(zhuǎn)速706r/min 2、一次安裝加工完一個(gè)工件 2.4 多軸箱的設(shè)計(jì) 2.4.1 繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖 多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖是根據(jù)“三圖一卡”繪制的如圖2－9所示: 圖2－9 鉆孔組合機(jī)床多軸箱原始依據(jù)圖 圖中多軸箱的兩定位銷孔中心連線為橫坐標(biāo)，工件加工孔對(duì)稱，選擇箱體中垂線為縱坐標(biāo)，在建立的坐標(biāo)系中標(biāo)注輪廓尺寸及動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸的相對(duì)位置尺寸。主軸部為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（面對(duì)主軸看）。 主軸的工序內(nèi)容，切削用量及主軸尺寸及動(dòng)力部件的型號(hào)和性能參數(shù)如表2－7所示： 表2－7 主軸外尺寸及切削用量 軸號(hào) 主軸外伸尺寸 工序 內(nèi)容 切削用量 D/d L N （r/min） V (m/min) f (mm/r) Vf (mm/min) 1、2、3、4 20/12 115 鉆Φ6.5 478 15 0.1 47.8 注： 1．被加工零件編號(hào)及名稱：箱蓋；材料：HT21-40 JB297-62；硬度: HB170-241 2．動(dòng)力部件型號(hào)：1TD25IA動(dòng)力箱，電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y100L-6；功率P＝1.5kw。 2.4.2 齒輪模數(shù)選擇 本組合機(jī)床主要用于鉆孔，因此采用滾珠軸承主軸。 齒輪模數(shù)m可按下式估算： m=(30～32)=32×=1.76 (2-15) 式中：m——估算齒輪模數(shù) P——齒輪所傳遞率（kw） Z——對(duì)嚙合齒中的小齒輪數(shù) N——小齒輪的轉(zhuǎn)速（r/min） 多軸箱輸入齒輪模數(shù)取m1=3，其余齒輪模數(shù)取m2=2。 2.4.3 多軸箱的傳動(dòng)設(shè)計(jì) （1）根據(jù)原始依據(jù)圖（圖2－9），畫出驅(qū)動(dòng)軸、主軸坐標(biāo)位置。如下表2-8： 表2—8 驅(qū)動(dòng)軸、主軸坐標(biāo)值 坐標(biāo) 銷O1 驅(qū)動(dòng)軸O 主軸1 主軸2 主軸3 主軸4 X －175 0 －95 95 95 －95 Y 0 94.5 180 180 80 80 （2）確定傳動(dòng)軸位置及齒輪齒數(shù) 圖2－10 齒輪的最小壁厚 1）最小齒數(shù)的確定 為保證齒輪齒根強(qiáng)度，應(yīng)使齒根到孔壁或鍵槽的厚度a2m,驅(qū)動(dòng)軸的直徑為d=30mm,有《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》知，如圖2－10所示齒輪t=33.3mm,當(dāng)m1=3時(shí)。驅(qū)動(dòng)軸上最小齒輪齒數(shù)為： Zmin2（t/m1+2+1.25）－d0/m1 =2×(33.3/3+2+1.25)－30/3 =18.9 (2-16) 所以驅(qū)動(dòng)軸齒數(shù)要大于等于19。 為減小傳動(dòng)軸的種類，所有傳動(dòng)軸的直徑取30mm. 當(dāng)m2=2，d=20時(shí)，齒輪t=23.3mm。主軸上最小齒輪齒數(shù)為： Zmin2（t/m2+2+1.25）－d0/m2 =2×（23.3/2+2+1.25）－20/2 =19.8 (2-17) 所以主軸齒數(shù)要大于等于20。 2）傳動(dòng)軸11為主軸1，2，3 ，4都各自在同一同心圓上。 多軸箱的齒輪模數(shù)按驅(qū)動(dòng)軸出輪估算 m≥1.71 (2-18) 多軸箱輸入出輪模數(shù)取m1=3，其余齒輪模數(shù)取m2=2。主軸1，2，3要求的轉(zhuǎn)速一致且較高，所以采用升速傳動(dòng)。主軸齒數(shù)選取Z=45，傳動(dòng)齒輪采用z=45齒的齒輪，變位系數(shù)。傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為: (2-19) 由于前面選取了主軸直徑為30，顯然傳動(dòng)軸直徑都選取20，這樣為了減少傳動(dòng)軸種類和設(shè)計(jì)題目需要由于傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速是706r/min，則驅(qū)動(dòng)軸至傳動(dòng)軸的傳動(dòng)比為: (2-20) 所以選擇兩級(jí)傳動(dòng)，且傳動(dòng)比分配為：一級(jí)為1.2×1.2;二級(jí)為1.4×1.0。 驅(qū)動(dòng)軸的直徑為30mm，由《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得知：t=33.3mm,當(dāng)m=3時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸上的齒數(shù)為： Zmin≥ (2-21) 驅(qū)動(dòng)齒輪齒數(shù)Z=45。 通用的齒輪有三種，即傳動(dòng)齒輪、動(dòng)力箱齒輪和電機(jī)齒輪。材料均為45鋼，熱處理為齒部高頻淬火G54。本機(jī)床齒輪的選用按照表2-9選用。 計(jì)算各主軸轉(zhuǎn)速 使各主軸轉(zhuǎn)速的相對(duì)轉(zhuǎn)速損失在5%以內(nèi)。由公式：V=3.14Dn/1000 知： (2-22) 表2-9 機(jī)床齒輪參數(shù) 齒輪種類 寬度（mm） 齒 數(shù) 模數(shù)（mm） 孔徑（mm） 驅(qū)動(dòng)軸齒輪 24 32 16～50連續(xù) 16～70 2、2.5、3 2、2.5、3、4 15、20、30、35、40 25、30、35、40、50 傳動(dòng)軸齒輪 44（B型） 45 2 25、30、40、50 輸出軸齒輪 32 37 3 18、22、28、32、36 2.4.4 繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖 傳動(dòng)系統(tǒng)圖是表示傳動(dòng)關(guān)系是示意圖，即用以確定的傳動(dòng)軸將驅(qū)動(dòng)軸和各主軸連接起來(lái)，繪制在多軸箱輪廓內(nèi)的傳動(dòng)示意圖，如圖2－11所示 圖中多軸箱箱體內(nèi)只排放一排37mm寬的齒輪，離箱體前壁4.5mm，離箱體后壁9.5mm，傳動(dòng)軸齒輪和驅(qū)動(dòng)軸齒輪為第Ⅱ排。在圖中標(biāo)出齒輪的齒數(shù)、模數(shù)、變位系數(shù)，以校核驅(qū)動(dòng)軸是否正確。另外，應(yīng)檢查同排的非嚙合齒輪是否齒頂干涉；還畫出主軸直徑和軸套直徑，以避免齒輪和相鄰的主軸軸套相碰。 圖2－11 箱蓋鉆孔多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)圖 2.4.5 傳動(dòng)零件的校核 （1）驗(yàn)算傳動(dòng)軸的直徑 校核傳動(dòng)軸以承受的總扭矩最大傳動(dòng)軸11，由它驅(qū)動(dòng)的有主軸1、4和液壓泵軸7。主軸扭矩： T1=T4=3274.45N·mm 液壓泵軸的扭矩：查得R12-1A液壓泵的最高壓力為0.3MPa、排量為5.88ml/r。假設(shè)在理想無(wú)泄漏狀態(tài)，即： P·q=T·ω (2-23) 式中： P——液壓泵的壓力N/㎡ q——液壓泵的排量m3/s T——輸入扭矩N·m ω——輸入角速度rad/s 單位換算：P=0.3MPa=0.3×106Pa n =655.338r/min=10.9223r/s q=5.88×10.9223=64.22ml/r=64.22×10-6m3/s ω=2πn/60=2×3.14×655.338/60 =68.56rad/s 代入公式： P·q=T·ω=64.22×10-6×0.3×106=68.56T7 （2-24） 解得：T7=280N·mm T5=T1/i5-1+T4/i5-4+T7/i5-7 =2×3274.45/0.914+280/0.667 =7584.89N·mm (2-25) 根據(jù) d=B =2.316×=21.6mm<30mm 因此傳動(dòng)軸1、2、3、4是符合要求的。 （2）齒輪模數(shù)的驗(yàn)算 對(duì)多軸箱中承受載荷最大、最薄弱的軸5上的齒輪進(jìn)行接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度的驗(yàn)算。 齒輪的材料為45鋼，表面淬火，布氏硬度HB=229～286，平均值240HB。設(shè)使用壽命10年。齒輪Z5=30、Z1=28、寬度B=37mm，傳動(dòng)比i5-1=0.914,工作時(shí)間比1.088/2.804=0.39。 注：在校核計(jì)算的過(guò)程中所要見(jiàn)的表和圖在《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書(shū)中，邱宣懷等編著，2003年高等教育出版社。 校核計(jì)算： 接觸疲勞極限бHlim 由圖12.17c得 бHlim =410MPa 齒輪5的圓周速度v5 v5===1.37m/s (2-26) 精度等級(jí)，選9級(jí)精度 使用系數(shù)KA，由表12.9 KA=1.1 動(dòng)載系數(shù)KV，由圖12.9 KV=1.24 齒間載荷分配系數(shù)KHα，由表12.10先求 Ft=2T5/d5=2×7584.89/60=252.83N (2-27) KAFt/b=1.1×252.83/37=7.52N/mm<100N/mm (2-28) εα=[1.88－3.2×(+)]cosβ (β=0) =1.88－3.2×(+) =1.67 (2-29) Zε===0.88 (2-30) 由此得 KHα===1.29 (2-31) 齒向載荷分布系數(shù)KHβ由表12.11知 KBβ=A+B[1+0.6·（）·2]（）·2+C·10-3b =1.17+0.16×[1+0.6×(37/60)×2] ×(37/60)×2+0.61×10-3×37 =1.28 (2-32) 載荷系數(shù)K K =KAKVKHαKHβ =1.1×1.24×1.29×1.28 =2.25 (2-33) 彈性系數(shù)ZE由表12.12 ZE =189.8 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH由圖12.16知（X1X2）/(Z1Z2)=0.005 ZH=2.62 接觸最小安全系數(shù)SHmin由表12.14知 SHmin=1.25 總工作時(shí)間th th=10×365×8×0.39=11481.6h 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) NL1=60γn5th = 60×3×436.892×11481.6 =9.03×108 (2-34) NL2=60γn1th =60×1×478×11481.6 =3.2×108 (2-35) 接觸壽命系數(shù)ZN由圖12.18知 ZN1=1.14 ZN2=1.24 許用接觸應(yīng)力[σH] [σH1]= ==373.92MPa (2-36) [σH2]= ==406.7MPa (2-37) 驗(yàn)算： σH =ZE·ZH·Zε =189.8×2.62×0.88× =301.95MPa<373.92 Mpa (2-38) 計(jì)算表明：接觸疲勞強(qiáng)度是合適是，齒輪尺寸無(wú)須調(diào)整。 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 重合度系數(shù)Yε Yε = 0.25+0.75/εα=0.25+0.75/1.67=0.7 (2-39) 齒間載荷分配系數(shù)KFα由表12.10知 KFα=1/Yε=1/0.7=1.43 (2-40) 齒向載荷分配系數(shù)KFβ b/h=37/(2.25×2)=8.22 由圖12.14知 KFβ=1.2 載荷系數(shù)K K=KAKVKFαKFβ (2-41) =1.1×1.24×1.43×1.2 =2.34 齒形系數(shù)YFα由圖12.21知 YFα1=2.37 YFα2=2.56 應(yīng)力修正系數(shù)YSα由圖12.22 知 YSα1=1.68 YSα2=1.62 彎曲疲勞極限σFlim由圖12.23c知 σFlim=380MPa 彎曲最小安全系數(shù)SFmin由表12.14知 SFmin=1.25 應(yīng)力循環(huán)系數(shù)NL NL1=60γn5th=9.03×108 （2-42） NL2=60γn1th =3.2×108 （2-43） 彎曲壽命系數(shù)YN由圖12.24知 YN1=0.98 YN2=1.0 尺寸系數(shù)Yx由圖12.25知Yx=0.85 許用彎曲應(yīng)力[σF] [σF1] = =380×0.98×0.85/1.25 =253.25MPa (2-44) [σF2]= =380×1×0.85/1.25 =258.4MPa (2-45) 驗(yàn)算 σf1 =YFα1 YSα1Yε =×2.37×1.63×0.7 =21.62MPa<[σf1] (2-46) σf2 =σf1 =21.62× =22.52MPa<[σf2] (2-47) 傳動(dòng)無(wú)嚴(yán)重過(guò)載，故不做靜強(qiáng)度校核。 2.5 確定機(jī)械重塊平衡機(jī)構(gòu) （1）計(jì)算Z軸液壓滑臺(tái)滑鞍的質(zhì)量 V1 = 500×55.5×250×+2×500×44.68×40 = 8.72×10-3m3 (2-48) m1 =ρV=7.8×103×8.27×10-3 =68.016Kg (2-49) （2）查得1TD25IA動(dòng)力箱的質(zhì)量m2=120Kg （3）計(jì)算多軸箱的質(zhì)量 a、箱體的質(zhì)量 Va = 400×(90×320－57×264+141×320－51×260+70×320－5 ×260)+(57×264×28+51×260×30+5×260×10) =26.685×10-3+1.61×10-3 =28.345×10-3m3 (2-50) ma=ρVa=7×103×28.345×10-3 =198.415Kg (2-51) b、主軸的質(zhì)量 Vb = 4×[115×+(141+70)×] = 0.32×10-3 m3 (2-52) mb =ρVb =7.8×103×0.32×10-3 =2.5㎏ (2-53) c、傳動(dòng)軸的質(zhì)量 Vc = 2×(141+57)× = 0.28×10-3 m3 (2-54) mc =ρVc=7.8×103×0.28×10-3 =2.2㎏ (2-55) d、齒輪的質(zhì)量 Vd=32×(3.14×282×4+3.14×302×2+3.14×34.52+3.14×40.52 ×2+3.14×202) =0.99×10-3m3 (2-56) md=ρVd=7.8×103×0.24×10-3 =7.722㎏ (2-57) e、查表R12-1A的質(zhì)量 me=5.5㎏ f、連桿的質(zhì)量 Vf=3.14×102×188×4 =0.24×10-3m3 (2-58) mf=7.8×103×0.24×10-3 =1.9㎏ (2-59) g、麻花鉆的質(zhì)量 Vg=4×3.14×52×128 =0.04×10-3m3 (2-60) mg=7.8×103×0.04×10-3 =0.312㎏ (2-61) m總=m1+m2+ma+mb+mc+md+me+mf+mg =68.016+120+198.415+2.5+2.2+7.722+5.5+1.9+0.312 =406.57㎏ (2-62) 考慮到套筒和潤(rùn)滑油未計(jì)算，總質(zhì)量就略取大些，取m總 =420㎏ 平衡塊的重量應(yīng)等于移動(dòng)部件總質(zhì)量的75～85%，其余未平衡的15～25%重量是由導(dǎo)軌的摩擦力和滑輪軸承上的以及繞在滑輪的鋼絲的阻力來(lái)補(bǔ)償?shù)摹? 則：平衡塊的重量 m塊=m總85% =420×85% =357㎏ (2-63) 2.6 液壓系統(tǒng) 根據(jù)工作情況選擇液壓泵，組合機(jī)床在負(fù)荷較大并有快速和慢速工作行程。因此選擇限壓式變量泵。 2.6.1 Z軸液壓泵的確定 （1）液壓泵的最大工作壓力Pp(Pa) 液壓缸的最高工作壓力出現(xiàn)在工作工進(jìn)階段，此時(shí)液壓力要克服切削力和摩擦力 F摩=G－F` 式中： F摩 ——滑臺(tái)克服摩擦力（N） G ——?jiǎng)恿ο?、多軸箱等移動(dòng)部分總重量（N） F’ ——平衡塊的拉力（N） 代入式中得： F摩=m總 g－m 平衡塊g = 420×10－357×10 =630N 切削力： F切=1071.79N F= F摩 + F切 =630+1071.79 =1701.79N HY25IA液壓滑臺(tái)的油缸直徑為63mm,活塞桿直徑為35mm. A===0.62×10-3㎡ (2-64) 則： P1=F/A=1701.79/0.62×10-3=2.75Mpa (2-65) 此時(shí)液壓缸的輸入流量較小，且進(jìn)油路元件較小，故泵至缸間的進(jìn)油路壓力損失估取為△P=0.5MPa,則液壓泵最高工件壓力Pp PpP1+△P=2.75+0.5=3.25Mpa (2-66) 考慮壓力儲(chǔ)備，液壓泵的最高壓力為 Pp=3.25×（1+25%）=4.06Mpa (2-67) （2）液壓泵的最大供油量 qPK(Σq)max 式中：K——系統(tǒng)的泄漏系數(shù) (Σq)max ——同時(shí)動(dòng)作時(shí)的液壓執(zhí)行器的最大流量（m3/s） 計(jì)算qP 按液壓缸的最大流量（16L/min）進(jìn)行估算，取泄漏系數(shù)K=1.1，則： qP 1.1×16=17.6L/min (2-68) （3）液壓泵的規(guī)格 查得：YBN-20N-JB型限壓式變量葉片泵能滿足上述估算得出的壓力和流量要求：該泵的流量為18.75L/min,調(diào)壓范圍為2.0～7.0MPa,開(kāi)始變量之壓力為5.0 MPa,最大轉(zhuǎn)速為1800r/min，最小轉(zhuǎn)速為600r/min。 （4）液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算與電動(dòng)機(jī)的選取 葉片泵的總效率ηＰ＝0.75，則 ＮＰ＝ ＝ ＝1.59kw (2-69) 式中：ＮＰ——液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率（kw） 查得：Y100L2－4型封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)滿足上述要求。其轉(zhuǎn)速為1430r/min,額定功率3.0kw 2.6.2 Y軸液壓動(dòng)力的確定 （1）液壓泵的最大工作壓力Pp(Pa) Y軸液壓缸要驅(qū)動(dòng)工件、夾具、工作臺(tái)等。 工作臺(tái)的質(zhì)量： V工 =630×320×45 =9.072×10-3m3 (2-70) m工 =ρV工=7.0×103×9.072×10-3 =63.504㎏ (2-71) 液壓滑臺(tái)滑塊的質(zhì)量 V滑 =630×250×56+2×630×40×45 =11.09×10-3m3 (2-72) m滑=7.1×103×11.09×10-3 =77.63㎏ (2-73) 由于夾具未設(shè)計(jì)，估算 m夾=10㎏ 則總質(zhì)量 m總=m+ m工 + m滑 +m夾 =9.156+63.504+77.63+10 =160.29㎏ (2-74) 液壓缸需要的力 F=fm總 g 式中：f——摩擦力f=0.1 g——重力加速度 代入式中： F =fm總 g=0.1×160.29×10 =160.29N (2-75) HY32IA液壓滑臺(tái)油缸的壓強(qiáng)在后退時(shí)最大，工作面積 A===0.49×103m3 (2-76) 則最高工作壓力 P2=F/A=160.29/0.49×10-3 =0.33Mpa (2-77) 泵到缸間的進(jìn)油路壓力損失估取為 △P=0.5MPa 算得液壓泵的最高工作壓力PP為 PpP１＋△P＝0.33+0.5＝0.85Mpa (2-78) （2）液壓泵的最大流量 液壓泵的最大供油量按液壓缸的最大輸入流量（20L/min）進(jìn)行估算，泄漏系數(shù)K＝1.1，則 qP 1.1×20＝22L/min (2-79) 因?yàn)閅BN-40N-JB型限壓式變量泵的流量為37.5L/min，調(diào)壓范圍在2.0～7.0MPa，并且Y軸是流量22L/min小于37.5L/min，它的最小壓強(qiáng)為0.85 MPa，而YBN-40N-JB調(diào)壓范圍在2.0～7.0MPa，因此設(shè)置了一個(gè)減壓閥，使符合壓力要求。 2.6.3 擬定液壓系統(tǒng)圖 根據(jù)機(jī)床動(dòng)作順序，系統(tǒng)的電磁鐵動(dòng)作順序見(jiàn)表2－10，擬定液壓系統(tǒng)原理圖2－12。 表2－10 鉆孔組合機(jī)床電液壓系統(tǒng)磁鐵動(dòng)作順序 工況 1YA 2YA 3YA 4YA 5YA SP 啟動(dòng) － － － － － － Z軸快下 ＋ － ＋ － － － Z軸工進(jìn) ＋ － － － － － Z軸死擋鐵停留 ＋ － － － － － Z軸快上 － ＋ － － － － Y軸前進(jìn) － － － － ＋ － Y軸死擋鐵停留 － － － － － ＋ Z軸快下 ＋ － ＋ － － － Z軸工進(jìn) ＋ － － － － － Z軸死擋鐵停留 ＋ － － － － － Z軸快退 － ＋ － － － － Y軸后退 － － － ＋ － － 圖2－12 鉆孔組合機(jī)床液壓系統(tǒng)原理圖