裝配圖后橋減速器殼體的鉆孔加工組合機(jī)床(10個(gè)12
裝配圖后橋減速器殼體的鉆孔加工組合機(jī)床(10個(gè)12,裝配,后橋,減速器,殼體,鉆孔,加工,組合,機(jī)床,10,12,十二
摘 要
組合機(jī)床是以通用部件作為基礎(chǔ),配以按工件特定形狀和加工工藝設(shè)計(jì)的專(zhuān)用主軸箱和夾具,組成的半自動(dòng)或自動(dòng)專(zhuān)用機(jī)床。
組合機(jī)床是一種專(zhuān)用高效自動(dòng)化技術(shù)裝備,目前,它是大批量機(jī)械產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)高效、 高質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性生產(chǎn)的關(guān)鍵裝備,因而被廣泛應(yīng)用于許多工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。在大批量生產(chǎn)的機(jī)械工業(yè)部門(mén),大量采用的設(shè)備是組合機(jī)床。因此,組合機(jī)床及其自動(dòng)線的技術(shù)性能和綜合自動(dòng)化水平,在很大程度上決定了這些工業(yè)部門(mén)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)生產(chǎn)組織的結(jié)構(gòu),也在很大程度上決定了企業(yè)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。礦車(chē)輪在礦山機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域用途極為廣泛。而本題目就包含了這兩種在機(jī)械領(lǐng)域都有著重要用途的設(shè)備。
礦車(chē)輪鉆孔組合機(jī)床設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的畢業(yè)設(shè)計(jì)。該零件(礦車(chē)輪)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,因此零件毛坯采用灰鑄鐵鑄造成形,題目要求設(shè)計(jì)鉆三個(gè)M10螺孔 的組合機(jī)床。組合機(jī)床設(shè)計(jì)過(guò)程復(fù)雜,需要查閱資料很多,所以在設(shè)計(jì)時(shí)盡量使加工簡(jiǎn)單,但又不影響加工質(zhì)量,同時(shí)使各工序盡量集中,發(fā)揮組合機(jī)床的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)使各種誤差減小到最低限度。
關(guān)鍵詞:組合機(jī)床、夾具、多軸箱、傳動(dòng)軸、三圖一卡
一、緒 論
1.1課題背景
1.1.1國(guó)內(nèi)組合機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀
現(xiàn)代社會(huì)中,人們?yōu)榱烁咝?、?jīng)濟(jì)地生產(chǎn)各種高質(zhì)量產(chǎn)品,日益廣泛的使用各種機(jī)器、儀器和工具等技術(shù)設(shè)備與裝備。為制造這些技術(shù)設(shè)備與裝備,又必須具備各種加工金屬零件的設(shè)備,諸如鑄造、鍛造、焊接、沖壓和切削加工設(shè)備等。由于機(jī)械零件的形狀精度、尺寸精度和表面粗糙度,目前主要靠切削加工的方法來(lái)達(dá)到,特別是形狀復(fù)雜、精度要求高和表面粗糙度要求小的零件,往往需要在機(jī)床上經(jīng)過(guò)幾道甚至幾十道切削加工工藝才能完成。因此,機(jī)床是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中最重要的加工設(shè)備。在一般機(jī)械制造廠中,機(jī)床所擔(dān)負(fù)的加工工作量,約占機(jī)械制造總工作量的40%~60%,機(jī)床的技術(shù)性能直接影響機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量及其制造的經(jīng)濟(jì)性,進(jìn)而決定著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平??梢赃@樣說(shuō),如果沒(méi)有機(jī)床的發(fā)展,如果不具備今天這樣品種繁多、結(jié)構(gòu)完善和性能精良的各種機(jī)床,現(xiàn)代社會(huì)目前所達(dá)到的高度物質(zhì)文明將是不可想象的。
一個(gè)國(guó)家要繁榮富強(qiáng),必須實(shí)現(xiàn)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化,這就需要一個(gè)強(qiáng)大的機(jī)械制造業(yè)為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)提供現(xiàn)代化的先進(jìn)技術(shù)設(shè)備與裝備,即各種機(jī)器、儀器和工具等。然而,一個(gè)現(xiàn)代化的機(jī)械制造業(yè)必須要有一個(gè)現(xiàn)代化的機(jī)床制造業(yè)做后盾。機(jī)床工業(yè)是機(jī)械制造業(yè)的“裝備部”、“總工藝師”,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重大作用。因此,許多國(guó)家都十分重視本國(guó)機(jī)床工業(yè)的發(fā)展和機(jī)床技術(shù)水平的提高,使本國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展建立在堅(jiān)實(shí)可靠的基礎(chǔ)上。
機(jī)床是人類(lèi)在長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中,不斷改進(jìn)生產(chǎn)工具的基礎(chǔ)上生產(chǎn)的,并隨著社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而漸趨完善。最原始的機(jī)床是木制的,所有運(yùn)動(dòng)都是由人力或畜力驅(qū)動(dòng),主要用于加工木料、石料和陶瓷制品的泥坯,它們實(shí)際上并不是一種完整的機(jī)器。現(xiàn)代意義上的用于加工金屬機(jī)械零件的機(jī)床,是在18世紀(jì)中葉才開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的。當(dāng)時(shí),歐美一些工業(yè)最發(fā)達(dá)的國(guó)家,開(kāi)始了從工場(chǎng)手工業(yè)向資本主義機(jī)器大工業(yè)生產(chǎn)方式的過(guò)度,需要越來(lái)越多的各種機(jī)器,這就推動(dòng)了機(jī)床的迅速發(fā)展。為使蒸汽機(jī)的發(fā)明付諸實(shí)用,1770年前后創(chuàng)制了鏜削蒸汽機(jī)汽缸內(nèi)孔用的鏜床。1797年發(fā)明了帶有機(jī)動(dòng)刀架的車(chē)床,開(kāi)創(chuàng)了用機(jī)械代替人手控制刀具運(yùn)動(dòng)的先聲,不僅解放了人的雙手,并使機(jī)床的加工精度和工效起了一個(gè)飛躍,初步形成了現(xiàn)代機(jī)床的雛型。續(xù)車(chē)床之后,隨著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展,其他各種機(jī)床也陸續(xù)被創(chuàng)制出來(lái)。至19世紀(jì)末,車(chē)床、鉆床、鏜床、刨床、拉床、銑床、磨床、齒輪加工機(jī)床等基本類(lèi)型的機(jī)床已先后形成。
上世紀(jì)初以來(lái),由于高速鋼和硬質(zhì)合金等新型刀具材料相繼出現(xiàn),刀具切削性能不斷提高,促使機(jī)床沿著提高主軸轉(zhuǎn)速、加大驅(qū)動(dòng)功率和增強(qiáng)結(jié)構(gòu)剛度的方向發(fā)展。與此同時(shí),由于電動(dòng)機(jī)、齒輪、軸承、電氣和液壓等技術(shù)有了很大的發(fā)展,使機(jī)床的轉(zhuǎn)動(dòng)、結(jié)構(gòu)和控制等方面也得到相應(yīng)的改進(jìn),加工精度和生產(chǎn)率顯著提高。此外,為了滿足機(jī)械制造業(yè)日益廣闊的各種使用要求,機(jī)床品種的發(fā)展也與日俱增,例如,各種高效率自動(dòng)化機(jī)床、重型機(jī)床、精密機(jī)床以及適應(yīng)加工特殊形狀和特殊材料需要的特種加工機(jī)床相繼問(wèn)世。50年代,在綜合應(yīng)用電子技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、自動(dòng)控制和機(jī)床設(shè)計(jì)等各個(gè)領(lǐng)域最新成就的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的數(shù)控機(jī)床,使機(jī)床自動(dòng)化進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段,與早期發(fā)展的僅適用于大批大量生產(chǎn)的純機(jī)械控制和繼電器接觸器控制的自動(dòng)化相比,它具有很高柔性,即使在單件和小批生產(chǎn)中也能得到經(jīng)濟(jì)的使用。
綜觀機(jī)床的發(fā)展史,它總是隨著機(jī)械工業(yè)的擴(kuò)大和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展,并始終圍繞著不斷提高生產(chǎn)效率、加工精度、自動(dòng)化程度和擴(kuò)大產(chǎn)品品種而進(jìn)行的,現(xiàn)代機(jī)床總的趨勢(shì)仍然是繼續(xù)沿著這一方向發(fā)展。
我國(guó)的機(jī)床工業(yè)是在1949年新中國(guó)成立后才開(kāi)始建立起來(lái)的。解放前,由于長(zhǎng)期的封鎖統(tǒng)治和19世紀(jì)中葉以后帝國(guó)主義的侵略和掠奪,我國(guó)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)非常落后,既沒(méi)有獨(dú)立的機(jī)械制造業(yè),更談不上機(jī)床制造業(yè)。至解放前夕,全國(guó)只有少數(shù)城市的一些規(guī)模很小的機(jī)械廠,制造少量簡(jiǎn)單的皮帶車(chē)間、牛頭刨床和砂輪等;1949年全國(guó)機(jī)床產(chǎn)量?jī)H1000多臺(tái),品種不到10個(gè)。
解放后,黨和人民政府十分重視機(jī)床工業(yè)的發(fā)展。在解放初期的三年經(jīng)濟(jì)恢復(fù)時(shí)期,就把一些原來(lái)的機(jī)械修配廠改建為專(zhuān)業(yè)廠;在隨后開(kāi)始的幾個(gè)五年計(jì)劃期間,又陸續(xù)擴(kuò)建、新建了一系列機(jī)床廠。經(jīng)過(guò)50多年的建設(shè),我國(guó)機(jī)床工業(yè)從無(wú)到有,從小到大,現(xiàn)在已經(jīng)成門(mén)類(lèi)比較齊全,具有一定實(shí)力的機(jī)床工業(yè)體系,能生產(chǎn)5000多種機(jī)床通用品種,數(shù)控機(jī)床1500多種;不僅裝備了國(guó)內(nèi)的工業(yè),而且每年還有一定數(shù)量的機(jī)床出口。
我國(guó)機(jī)床行業(yè)的發(fā)展是迅速的,成就是巨大的。但由于起步晚、底子薄,與世界先進(jìn)水平相比,還有較大差距。為了適應(yīng)我國(guó)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的需要,為了提高機(jī)床產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力,必須深入開(kāi)展機(jī)床基礎(chǔ)理論研究,加強(qiáng)工藝試驗(yàn)研究,大力開(kāi)發(fā)精密、重型和數(shù)控機(jī)床,使我國(guó)的機(jī)床工業(yè)盡早躋身于世界先進(jìn)行列。
1.2 組合機(jī)床的國(guó)內(nèi)、外現(xiàn)狀
世界上第一臺(tái)組合機(jī)床于1908年在美國(guó)問(wèn)世,30年代后組合機(jī)床在世界各國(guó)得到迅速發(fā)展。至今,它已成為現(xiàn)代制造工程(尤其是箱體零件加工)的關(guān)鍵設(shè)備之一。
現(xiàn)代制造工程從各個(gè)角度對(duì)組合機(jī)床提出了愈來(lái)愈高的要求,而組合機(jī)床也在不斷吸取新技術(shù)成果而完善和發(fā)展。
1.2.1 國(guó)內(nèi)組合機(jī)床現(xiàn)狀
我國(guó)加入WTO以后,制造業(yè)所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存、組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)適時(shí)調(diào)整戰(zhàn)略,采取了積極的應(yīng)對(duì)策略,出現(xiàn)了產(chǎn)、銷(xiāo)兩旺的良好勢(shì)頭,截至2005年4月份,組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)僅組合機(jī)床一項(xiàng),據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量已達(dá)1000余臺(tái),產(chǎn)值達(dá)3.9個(gè)億以上,較2004年同比增長(zhǎng)了10%以上,另外組合機(jī)床行業(yè)增加值、產(chǎn)品銷(xiāo)售率、全員工資總額、出口交費(fèi)值等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均有不同程度的增長(zhǎng),新產(chǎn)品、新技術(shù)較去年年均有大幅度提高,可見(jiàn)行業(yè)企業(yè)運(yùn)營(yíng)狀況良好。
(1)行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化
組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)主要針對(duì)汽車(chē)、摩托車(chē)、內(nèi)燃機(jī)、農(nóng)機(jī)、工程機(jī)械、化工機(jī)械、軍工、能源、輕工及家電行業(yè)提供專(zhuān)用設(shè)備,隨著我國(guó)加入WTO后與世界機(jī)床進(jìn)一步接軌,組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)始向數(shù)控化、柔性化轉(zhuǎn)變。從近兩年是企業(yè)生產(chǎn)情況來(lái)看,數(shù)控機(jī)床與加工中心的市場(chǎng)需求量在上升,而傳統(tǒng)的鉆、鏜、銑組合機(jī)床則有下降趨勢(shì),中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)學(xué)會(huì)的《機(jī)床工具行業(yè)企業(yè)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)報(bào)表》是統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,僅從幾個(gè)全國(guó)大型重點(diǎn)企業(yè)生產(chǎn)情況看,2003年生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床890臺(tái),產(chǎn)值16187萬(wàn)元,生產(chǎn)加工中心148臺(tái),產(chǎn)值5770萬(wàn)元;2004年生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床985臺(tái),產(chǎn)值25838萬(wàn)元,生產(chǎn)加工中心159臺(tái),產(chǎn)值7099萬(wàn)元;而2005年,截至4月份,數(shù)控機(jī)床、加工中心、產(chǎn)值已接近2003年全年水平,故市場(chǎng)在向數(shù)控、高精制造技術(shù)和成套工藝裝備方面發(fā)展。
(2)行業(yè)企業(yè)的快速轉(zhuǎn)變
“九五”后期,在組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)的50多家組合機(jī)床分會(huì)會(huì)員中,僅有兩家企業(yè)實(shí)行了股份改造,一家企業(yè)退出國(guó)有轉(zhuǎn)為民營(yíng),其余的都是國(guó)有企業(yè)。而從2001至2002年,不到兩年的時(shí)間,就先后有十幾家企業(yè)實(shí)行股份制改造,一些小廠幾乎全部退出國(guó)有轉(zhuǎn)為民營(yíng),現(xiàn)在一些國(guó)家重點(diǎn)國(guó)有企業(yè)也在醞釀股份制改造,轉(zhuǎn)制已勢(shì)不可檔,“民營(yíng)經(jīng)濟(jì)在經(jīng)歷了從被歧視,被藐視到不可小視和現(xiàn)在高度重視4個(gè)階段后,煥發(fā)勃勃生機(jī)?!苯M合機(jī)床行業(yè)企業(yè)正在以股份制、民營(yíng)化等多種形式快速發(fā)展。
(3)組合機(jī)床技術(shù)裝備現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
組合機(jī)床及其自動(dòng)線是集機(jī)電于一體是綜合自動(dòng)化度較高的制造技術(shù)和成套工藝裝備。它的特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用,因而被廣泛應(yīng)用與工程機(jī)械、交通、能源、軍工、輕工、家電行業(yè)。我國(guó)的傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線主要采用機(jī)、電、氣、液壓控制,它的加工對(duì)象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型的箱體類(lèi)和軸類(lèi)零件(近年研制的組合機(jī)床加工連桿、板件等也占一定份額),完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔,加工各種螺紋、鏜孔、車(chē)端面和凸臺(tái),在孔內(nèi)鏜各種形狀槽,以及銑削平面和成型面等。組合機(jī)床的分類(lèi)繁多,有大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床,有單面、雙面、三面、臥式、立式、傾斜式、復(fù)合式,還有多工位回轉(zhuǎn)臺(tái)組合機(jī)床等;隨著技術(shù)的不斷是進(jìn)步,一種新型的組合機(jī)床——柔性組合機(jī)床越來(lái)越受人們是親昧,它應(yīng)用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動(dòng)更換,配以可編程序控制器(PLC)、數(shù)字控制(NC)等,能任意改變工作循環(huán)控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),并能靈活適應(yīng)多種加工的可調(diào)可變的組合機(jī)床。另外,近年來(lái)組合機(jī)床加工中心、數(shù)控組合機(jī)床、機(jī)床輔機(jī)等在組合機(jī)床行業(yè)中所占份額也越來(lái)越大。
由于組合機(jī)床及其自動(dòng)線是一種技術(shù)綜合性很高的高技術(shù)專(zhuān)用產(chǎn)品,是根據(jù)用戶(hù)特殊要求而設(shè)計(jì)的,它涉及到加工工藝、刀具、測(cè)量、控制、診斷監(jiān)控、清洗、裝配和試漏等技術(shù)。我國(guó)組合機(jī)床及其組合機(jī)床自動(dòng)線總體技術(shù)水平比發(fā)達(dá)國(guó)家相對(duì)落后,國(guó)內(nèi)所需的一些高水平組合機(jī)床及自動(dòng)線幾乎都從國(guó)外進(jìn)口。工藝裝備的大量進(jìn)口勢(shì)必導(dǎo)致投資規(guī)模的擴(kuò)大,并使產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高。因此,市場(chǎng)要求我們不斷開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新工藝、研制新產(chǎn)品,由過(guò)去的“剛性”機(jī)床結(jié)構(gòu),向“柔性”化方向發(fā)展,滿足用戶(hù)需要,真正成為剛?cè)峒鎮(zhèn)涞淖詣?dòng)化裝備。
1.2.2 國(guó)外組合機(jī)床現(xiàn)狀
80年代以來(lái),國(guó)外組合機(jī)床技術(shù)在滿足精度和效率要求的基礎(chǔ)上,正朝著綜合成套和具備柔性的方向發(fā)展。組合機(jī)床的加工精度、多品種加工的柔性以及機(jī)床配置的靈活多樣方面均有新的突破性進(jìn)展,實(shí)現(xiàn)了機(jī)床工作程序軟件化、工序高度集中、高效短節(jié)拍和多功能知道監(jiān)控。組合機(jī)床技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是:
(1)廣泛應(yīng)用數(shù)控技術(shù)
國(guó)外主要的組合機(jī)床生產(chǎn)廠家都有自己的系列化完整的數(shù)控組合機(jī)床通用部件,在組合機(jī)床上不僅一般動(dòng)力部件應(yīng)用數(shù)控技術(shù),而且?jiàn)A具的轉(zhuǎn)位或轉(zhuǎn)角、換箱裝置的自動(dòng)分度與定位也都應(yīng)用數(shù)控技術(shù),從而進(jìn)一步提高了組合機(jī)床的工作可靠性和加工精度。廣州標(biāo)致汽車(chē)公司由法國(guó)雷諾公司購(gòu)置的缸蓋加工生產(chǎn)線,就是由三臺(tái)自動(dòng)換箱組合機(jī)床組成的,其全部動(dòng)作均為數(shù)控,包括自動(dòng)上下料的交換工作臺(tái)、環(huán)形主軸箱庫(kù)、動(dòng)力部件和夾具的運(yùn)動(dòng),其節(jié)拍時(shí)間為58秒。
(2)發(fā)展柔性技術(shù)
80年代以來(lái),國(guó)外對(duì)中大批量生產(chǎn),多品種加工裝備采取了一系列的可調(diào)、可變、可換措施,使加工裝備具有了一定的柔性。如先后發(fā)展了轉(zhuǎn)塔動(dòng)力頭、可換主軸箱等組成的組合機(jī)床;同時(shí)根據(jù)加工中心的發(fā)展,開(kāi)發(fā)了二坐標(biāo)、三坐標(biāo)模塊化的加工單元,并以此為基礎(chǔ)組成了柔性加工自動(dòng)線(FTL)。這種結(jié)構(gòu)的變化,既可以實(shí)現(xiàn)多品種加工要求的調(diào)整變化快速靈敏,又可以使機(jī)床配置更加靈活多樣。
(3)發(fā)展綜合自動(dòng)化技術(shù)
汽車(chē)工業(yè)的大發(fā)展,對(duì)自動(dòng)化制造技術(shù)提出了許多新的需求,大批量生產(chǎn)的高效率,要求制造系統(tǒng)不僅能完成一般的機(jī)械加工工序,而且能完成零件從毛坯進(jìn)線到成品下線的全部工序,以及下線后的自動(dòng)碼垛、裝箱等。德國(guó)大眾汽車(chē)公司KASSEL變速箱廠1987年投入使用的造價(jià)9000萬(wàn)馬克的齒輪箱和離合器殼生產(chǎn)線,就是這種綜合自動(dòng)化制造系統(tǒng)的典范。該系統(tǒng)由兩條相似對(duì)稱(chēng)布置的自動(dòng)線組成,三班制工作,每條線日產(chǎn)2000件,節(jié)拍時(shí)間為40秒。全線由12臺(tái)雙面組合機(jī)床、18臺(tái)三坐標(biāo)加工單元、空架機(jī)器人、線兩端的毛坯庫(kù)和三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)組成,可實(shí)現(xiàn)3種零件的加工??占軝C(jī)器人完成工件下線的碼垛裝箱工作。隨著綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了一批專(zhuān)門(mén)從事裝配、試驗(yàn)、檢測(cè)、清洗等裝備的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠家,進(jìn)一步提高了制造系統(tǒng)的配套水平。
(4)進(jìn)一步提高工序集中程度
國(guó)外為了減少機(jī)床數(shù)量,節(jié)省占地面積,對(duì)組合機(jī)床這種工序集中程度高的產(chǎn)品,繼續(xù)采取各種措施,進(jìn)一步提高工序集中程度。如采用十字滑臺(tái)、多坐標(biāo)通用部件、移動(dòng)主軸箱、雙頭鏜孔車(chē)端面頭等組成機(jī)床或在夾具部位設(shè)置刀庫(kù),通過(guò)換刀加工實(shí)現(xiàn)工序集中,從而可最大限度地發(fā)揮設(shè)備的效能,獲取更好的經(jīng)濟(jì)效益。
1.2.3 組合機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)
(1)、高速化:由于機(jī)構(gòu)各組件分工的專(zhuān)業(yè)化,在專(zhuān)業(yè)主軸廠的開(kāi)發(fā)下,主軸高速化日益普及。過(guò)去只用于汽車(chē)工業(yè)高速化的機(jī)種(每分鐘1.5萬(wàn)轉(zhuǎn)以上的機(jī)種),現(xiàn)在已成為必備的機(jī)械產(chǎn)品要件?!?
(2)、精密化:由于各組件加工的精密化,微米的誤差已不是問(wèn)題。以電腦輔助生產(chǎn)(CAM)系統(tǒng)的發(fā)展帶動(dòng)數(shù)控控制器的功能越來(lái)越多。
(3)、高效能:對(duì)機(jī)床高速及精密化要求的提高導(dǎo)致了對(duì)加工工件制造速度的要求提高。同時(shí),由于產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)激烈,產(chǎn)品生命周期縮短,模具的快速加工已成為縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間所必須具備的條件。對(duì)制造速度的要求致使加工模具的機(jī)床向著高效能專(zhuān)業(yè)化機(jī)種發(fā)展。
(4)、系統(tǒng)化:機(jī)床已逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)化產(chǎn)品?,F(xiàn)在可以用一臺(tái)電腦控制一條生產(chǎn)線的作業(yè),不但可縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)時(shí)間,還可以提高產(chǎn)品的加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量。
(5)、復(fù)合化:產(chǎn)品外觀曲線的復(fù)雜化致使模具加工技術(shù)必須不斷升級(jí),機(jī)床五軸加工、六軸加工已日益普及,機(jī)床加工的復(fù)合化已是不可避免的發(fā)展趨勢(shì)。
1.3課題的提出及其意義
機(jī)床工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)特別是現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ),在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的戰(zhàn)略地位。對(duì)我國(guó)而言,機(jī)床工業(yè)不僅僅具有重要的經(jīng)濟(jì)意義,而且還具有重要的國(guó)防戰(zhàn)略意義。研究機(jī)床工業(yè)的特點(diǎn),有助于我們了解機(jī)床工業(yè)的特殊規(guī)律,從而找到適合我國(guó)國(guó)情的機(jī)床工業(yè)發(fā)展之路。機(jī)床工業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了制造業(yè)和工業(yè)的發(fā)展。對(duì)一個(gè)國(guó)家而言,本土的機(jī)床工業(yè)與本土的制造業(yè)及工業(yè)緊密相連,高水平的本土機(jī)床工業(yè)有助于提升本土制造業(yè)及工業(yè)的水平。機(jī)床工業(yè)與一個(gè)國(guó)家的工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、制造業(yè)發(fā)展水平緊密相關(guān),本國(guó)的機(jī)床工業(yè)水平越高,工業(yè)和制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力越強(qiáng)。我國(guó)工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和制造業(yè)發(fā)展水平不高,一定程度上是與我國(guó)機(jī)床工業(yè)發(fā)展水平不高相聯(lián)系的。加快我國(guó)機(jī)床工業(yè)的發(fā)展,提高我國(guó)機(jī)床工業(yè)技術(shù)和管理水平,將有利于我國(guó)工業(yè)和制造業(yè)發(fā)展。所以對(duì)機(jī)床的研究設(shè)計(jì)意義是極其重大的。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等教育體系中非常重要的環(huán)節(jié),它可以檢驗(yàn)自己對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)理解與掌握的程度,也可以提高自己綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力,也能在分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程中學(xué)到更多新的知識(shí)。
就我個(gè)人而言,我希望能通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練,從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,為今后參加祖國(guó)的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限,設(shè)計(jì)尚有許多不足之處,懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。
1.4 機(jī)床設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容、要求
1.4.1設(shè)計(jì)的目的
機(jī)床設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì),其目的在于通過(guò)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)機(jī)械變速傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使我們?cè)跀M定傳動(dòng)和變速的結(jié)構(gòu)方案過(guò)程中,得到設(shè)計(jì)構(gòu)思、方案的分析、結(jié)構(gòu)工藝性、機(jī)械制圖、零件計(jì)算、編寫(xiě)技術(shù)文件和查閱資料等方面的綜合訓(xùn)練,樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想,掌握基本的設(shè)計(jì)方法,培養(yǎng)基本的設(shè)計(jì)方法,并培養(yǎng)了自己具有初步的結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算能力。
1.4.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容
(1)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 根據(jù)給定的被加工零件,確定機(jī)床的切削用量,通過(guò)分析比較擬定傳動(dòng)方案和傳動(dòng)系統(tǒng)圖,確定傳動(dòng)副的傳動(dòng)比及齒輪的齒數(shù),并計(jì)算主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速與標(biāo)準(zhǔn)的相對(duì)誤差。
(2)動(dòng)力設(shè)計(jì) 根據(jù)給定的工件,初算傳動(dòng)軸的直徑、齒輪的模數(shù);確定動(dòng)力箱;計(jì)算多軸箱尺寸及設(shè)計(jì)傳動(dòng)路線。完成裝配草圖后,要驗(yàn)算傳動(dòng)軸的直徑,齒輪模數(shù)否在允許范圍內(nèi)。還要驗(yàn)算主軸主件的靜剛度。
(3)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 進(jìn)行主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)軸系、變速機(jī)構(gòu)、主軸主件、箱體、潤(rùn)滑與密封等的布置和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。即繪制裝配圖和零件工作圖。
(4)編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
1.4.3 設(shè)計(jì)要求
評(píng)價(jià)機(jī)床性能的優(yōu)劣,主要是根據(jù)技術(shù)—經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)判定的。技術(shù)先進(jìn)合理,亦即“質(zhì)優(yōu)價(jià)廉”才會(huì)受到用戶(hù)的歡迎,在國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)上才有競(jìng)爭(zhēng)力。機(jī)床設(shè)計(jì)的技術(shù)—經(jīng)濟(jì)指標(biāo)可以從滿足性能要求、經(jīng)濟(jì)效益和人機(jī)關(guān)系等方面進(jìn)行分析。其設(shè)計(jì)任務(wù)及其要求有:
(1)在保證滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下,力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、先進(jìn)和合理,動(dòng)作準(zhǔn)確可靠,便裝拆維修,操作安全可靠;
(2)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括:組合機(jī)床設(shè)計(jì)、夾具設(shè)計(jì);
(3)零件盡可能的采用標(biāo)準(zhǔn)件;
(4)在結(jié)構(gòu)方案和有關(guān)尺寸確定后,繪制出裝配圖和零件圖;
(5)繪制零件圖包括結(jié)構(gòu)圖形、尺寸、公差、形位公差和表面粗糙度值;尺寸表注要注意基準(zhǔn)和完整;必須注明必要的技術(shù)要求;
(6)掌握必要的機(jī)械零件的設(shè)計(jì)和加工工藝的有關(guān)知識(shí);
(7)熟悉機(jī)械制圖、配合與公差、機(jī)械原理、金屬材料等方面的有關(guān)知識(shí)。
1.5 機(jī)床的設(shè)計(jì)步驟
1.5.1調(diào)查研究
研究市場(chǎng)和用戶(hù)對(duì)設(shè)計(jì)機(jī)床的要求,然后檢索有關(guān)資料。其中包括情報(bào)、預(yù)測(cè)、實(shí)驗(yàn)研究成果、發(fā)展趨勢(shì)、新技術(shù)應(yīng)用以及相應(yīng)的圖紙資料等。甚至還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)檢索技術(shù)查閱先進(jìn)國(guó)家的有關(guān)資料和專(zhuān)利等。通過(guò)對(duì)上述資料的分析研究,擬訂適當(dāng)?shù)姆桨?,以保證機(jī)床的質(zhì)量和提高生產(chǎn)率,使用戶(hù)有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
1.5.2 擬定方案
通常可以擬定出幾個(gè)方案進(jìn)行分析比較。每個(gè)方案包括的內(nèi)容有:工藝分析、主要技術(shù)參數(shù)、總布局、傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、控制操作系統(tǒng)、電系統(tǒng)、主要部件的結(jié)構(gòu)草圖、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等。
在制定方案時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面:
(1) 當(dāng)使用和制造出現(xiàn)矛盾時(shí),應(yīng)先滿足使用要求,其次才是盡可能便于制造。要盡量用先進(jìn)的工藝和創(chuàng)新的結(jié)構(gòu);
(2) 設(shè)計(jì)必須以生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)為依據(jù),凡是未經(jīng)實(shí)踐考驗(yàn)的方案,必須經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明可靠后才能用于設(shè)計(jì);
(3) 繼承與創(chuàng)造相結(jié)合,盡量采用先進(jìn)工藝,迅速提高生產(chǎn)力,為實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化服務(wù)。注意吸取前人和國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),并在此基礎(chǔ)上有所創(chuàng)造和發(fā)展。
1.5.3 工作圖設(shè)計(jì)
首先,在選定工藝方案并確定機(jī)床配置形式、結(jié)構(gòu)方案基礎(chǔ)上,進(jìn)行方案圖紙的設(shè)計(jì)。這些圖子包括:被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計(jì)算卡,統(tǒng)稱(chēng)“三圖一卡”設(shè)計(jì)。并初定出主軸箱輪廓尺寸,才能確定機(jī)床各部件間的相互關(guān)系。
其次,繪制機(jī)床的總裝圖、部分部件裝配圖。
然后,整理機(jī)床有關(guān)部件與主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū),編制各類(lèi)零件明細(xì)表,編寫(xiě)機(jī)床說(shuō)明書(shū)等技術(shù)文件。
最后,對(duì)有關(guān)圖紙進(jìn)行工藝審查和標(biāo)準(zhǔn)化審查。
二、零件分析
2.1 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其技術(shù)要求
2.1.1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(pán)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。
2.1.2 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。此零件的材料是QT500-7、硬度HB170-230、孔在整個(gè)壓盤(pán)上呈均度分配,孔的直徑為Φ12mm和Φ12.5mm。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)。
一般來(lái)說(shuō),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。
2.2 零件的生產(chǎn)批量與機(jī)床的使用條件
2.2.1 零件的生產(chǎn)批量
由生產(chǎn)綱領(lǐng)知(考慮廢品及備品率)年產(chǎn)量4萬(wàn)件,單班制生產(chǎn)。
零件的生產(chǎn)批量是決定采用單工位,多工位或自動(dòng)線,還是按中小批量設(shè)計(jì)組合機(jī)床的重要因素,被加工零件的生產(chǎn)批量越大,工序安排一般趨于分散,而且其粗,精加工應(yīng)分別在不同的機(jī)床上完成,以保證加工精度,但對(duì)于中小批量生產(chǎn)的情況,則力求減少機(jī)床臺(tái)數(shù),此時(shí)應(yīng)將工序盡量集中在一臺(tái)或少數(shù)幾臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行,以提高機(jī)床的利用率,本課題要求年產(chǎn)量為4萬(wàn)臺(tái),結(jié)合實(shí)際情況,考慮零件的大小,形狀,應(yīng)屬于中小批量的生產(chǎn)規(guī)模,所以宜采用組合機(jī)床。
2.2.2 機(jī)床的使用條件
(1)車(chē)間布置情況 車(chē)間內(nèi)零件輸送滾道的高度將影響機(jī)床的裝料高度,當(dāng)工件輸送滾道穿過(guò)機(jī)床時(shí),機(jī)床應(yīng)設(shè)計(jì)為通過(guò)式,且配置不能超過(guò)三面,同時(shí),裝卸工件只能推進(jìn)拉出,機(jī)床通常不能安裝中間導(dǎo)向,如果車(chē)間面積有限,則要限制機(jī)床輪廓尺寸,此外,生產(chǎn)線的工藝流程方向,機(jī)床在車(chē)間的安裝位置等對(duì)機(jī)床配置方案也有一定的影響。
(2)工藝間的聯(lián)系 工件到組合機(jī)床加工前,毛坯或半成品必須達(dá)到一定的要求,否則,會(huì)造成工件在機(jī)床上夾緊定位不可靠,甚至造成刀具損壞,或者不能保證要求的加工精度,如果在組合機(jī)床上加工以后,還要轉(zhuǎn)到其他機(jī)床上加工,而工件沒(méi)有預(yù)先加工出保證精度的有關(guān)定位基面,那么組合機(jī)床應(yīng)該考慮為下一道工序加工出定位面。
(3)使用廠的技術(shù)能力和自然條件 如果使用廠沒(méi)有相當(dāng)能力的工具車(chē)間,制造,刃磨復(fù)雜的整體復(fù)合刀具有困難,則制定方案時(shí)應(yīng)避免采用此類(lèi)刀具,必要時(shí)可增加機(jī)床工位,以便采用一般刀具分散加工。
綜合以上所述:通過(guò)對(duì)后橋減速器殼體的結(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)多工位同步鉆床。
三、確定組合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案
零件加工工藝方案將決定組合機(jī)床的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、總體布局和夾具結(jié)構(gòu)等??紤]到被加工的零件是加工10個(gè)M12.5和2個(gè)M12的通孔,而且這12個(gè)通孔是沿圓周方向性分布,并針對(duì)零件的形狀、大小、材料、硬度、剛性、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、現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境和條件、生產(chǎn)率要求等。劃分工序可以有兩種趨向:工序集中和工序分散。?工序的集中分散各有其長(zhǎng)處,一般說(shuō)來(lái),在大批量生產(chǎn)中以提高生產(chǎn)率為主,需廣泛采用多刀、單軸與多軸自動(dòng)或半自動(dòng)機(jī)床,多軸龍門(mén)銑床、組合機(jī)床等,故采取工序集中可以獲得突出的效果。?
此次設(shè)計(jì)的后橋減速器殼體端面鉆孔組合機(jī)床很大程度上使各工序盡量集中,發(fā)揮組合機(jī)床的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)使各種誤差減小到最低限度。?
由于此設(shè)計(jì)中所加工的零件12個(gè)孔中部分孔距離適中,所以完全可用一個(gè)工位完成。?遵循以下幾點(diǎn)基本原則:
(1)選擇合適、可靠的工藝方法;
(2)精粗加工合理安排;
(3)工序集中原則
(4)定位基準(zhǔn)及夾緊點(diǎn)選擇原則。
(5)制定工藝方案1)裝卸、夾緊;2)鉆12個(gè)孔;
3.1組合機(jī)床的組成
一臺(tái)組合機(jī)床主要由滑臺(tái)、鉆削頭、夾具、多軸箱、動(dòng)力箱、立柱、立柱底座、中間底座、側(cè)底座以及控制部件和輔助部件等組成。其中夾具和多軸箱是按加工對(duì)象設(shè)計(jì)的專(zhuān)用部件,其余均為通用部件,且專(zhuān)用部件中的絕大多數(shù)零件(約70%—90%)也是通用零件。
加工時(shí),刀具由電動(dòng)機(jī)通過(guò)動(dòng)力箱、多軸箱驅(qū)動(dòng)做旋轉(zhuǎn)主體運(yùn)動(dòng)并通過(guò)各自的滑臺(tái)帶動(dòng)做直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
3.2組合機(jī)床類(lèi)型
根據(jù)所選用的通用部件的規(guī)格大小以及結(jié)構(gòu)和配置形式等方面的差異,將組合機(jī)床分為大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床兩大類(lèi)。習(xí)慣上滑臺(tái)臺(tái)面寬度大于250mm的為大型組合機(jī)床,滑臺(tái)臺(tái)面寬度小于250mm的為小型組合機(jī)床。
根據(jù)組合機(jī)床的配置形式,可將其分為具有固定夾具的單工位組合機(jī)床、具有移動(dòng)夾具的多工位組合機(jī)床和轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床三類(lèi)。
3.2.1具有固定夾具的單工位組合機(jī)床
單工位組合機(jī)床特別適用于加工大、中型箱體類(lèi)零件。在整個(gè)加工循環(huán)中,家具和工件固定不動(dòng),通過(guò)動(dòng)力部件使刀具從單面、雙面或多面對(duì)工件進(jìn)行加工。這類(lèi)機(jī)床加工精度較高,但生產(chǎn)率較低。
按照組成部件的配置形式及動(dòng)力部件的進(jìn)給方向,單工位組合機(jī)床又分為臥式、立式、傾斜式和復(fù)合式四種類(lèi)型。
a 臥式組合機(jī)床
臥式組合機(jī)床的刀具主軸水平布置,動(dòng)力部件沿水平方向進(jìn)給,按加工要求的不同,可配置成單面、雙面或多面的形式。本題目選用單面即可。
b 立式組合機(jī)床
立式組合機(jī)床的道具主軸垂直布置,動(dòng)力部件沿垂直方向進(jìn)給。一般只有單面配置一種形式。
c 傾斜式組合機(jī)床
傾斜式組合機(jī)床的動(dòng)力部件傾斜布置,沿傾斜方向進(jìn)給??膳渲贸蓡蚊骐p面或多面的形式,以加工工件上的傾斜表面。
d 復(fù)合式組合機(jī)床
復(fù)合式組合機(jī)床是臥式、立式、傾斜式兩種或三種形式的組合。
3.2.2具有移動(dòng)夾具的多工位組合機(jī)床
多工位組合機(jī)床的夾具和工件可按預(yù)定的工作循環(huán),作間歇的移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng),以便依次在不同工位上對(duì)工件進(jìn)行不同的工位加工。這類(lèi)機(jī)床生產(chǎn)率高,但加工精度不如單工位組合機(jī)床,多用于大批量生產(chǎn)中對(duì)中小型零件的加工。
按照夾具和工件的輸送方式不同,可分為移動(dòng)工作臺(tái)式、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)式、中央立柱式和鼓輪式四種類(lèi)型。
a 移動(dòng)工作臺(tái)組合機(jī)床
移動(dòng)工作臺(tái)組合機(jī)床可以先后在兩個(gè)工位上從兩面對(duì)工件進(jìn)行加工,夾具和工件可隨工作臺(tái)直線移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)工件的變換。
b 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)組合機(jī)床
回轉(zhuǎn)工作臺(tái)組合機(jī)床在每一個(gè)工位上可以同時(shí)加工一個(gè)活幾個(gè)工件,其上的夾具和工件安裝在繞垂直軸線回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上,并隨其作周期轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)工件的換位。由于這種機(jī)床適宜于對(duì)中小型工件進(jìn)行多面、多工序加工,具有專(zhuān)門(mén)的裝卸工位,使裝卸工件的輔助時(shí)間和機(jī)動(dòng)時(shí)間重合,所以不能獲得較高的生產(chǎn)率。
c 中央立柱式組合機(jī)床
中央立柱式組合機(jī)床上的夾具和工件安裝在繞垂直軸線回轉(zhuǎn)的環(huán)形回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上,并隨其做周期轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)工位的變換。在環(huán)形回轉(zhuǎn)工作臺(tái)周?chē)约爸醒肓⒅暇刹贾脛?dòng)力部件,在各個(gè)工位上,對(duì)工件進(jìn)行多工序加工。
d 鼓輪式組合機(jī)床
鼓輪式組合機(jī)床上的夾具和工件安裝在繞水平軸線回轉(zhuǎn)的鼓輪上,并作周期轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)工位的變換。在鼓輪的兩端布置動(dòng)力部件,從兩面對(duì)工件進(jìn)行加工。
3.2.3轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床
轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床的特點(diǎn)是幾個(gè)多軸箱安裝在轉(zhuǎn)塔回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上,各個(gè)多軸箱依次轉(zhuǎn)到加工位置對(duì)工件進(jìn)行加工。按多軸箱是否作進(jìn)給運(yùn)動(dòng),可將這類(lèi)機(jī)床分為兩類(lèi):
a 只實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)塔式多軸箱組合機(jī)床
多軸箱安裝在轉(zhuǎn)塔回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上,主軸由電動(dòng)機(jī)通過(guò)多軸箱的傳動(dòng)裝置帶動(dòng)作旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng);工件安裝在滑臺(tái)的回轉(zhuǎn)工作面上(如果不需要工件轉(zhuǎn)位時(shí),可直接安裝在滑臺(tái)上),由滑臺(tái)帶動(dòng)作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
b 既實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)又可隨滑臺(tái)作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)塔式多軸箱組合機(jī)床
這類(lèi)機(jī)床的工件固定不動(dòng)(也可作周期轉(zhuǎn)位),轉(zhuǎn)塔式多軸箱安裝在滑臺(tái)上并隨滑臺(tái)作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床可以完成一個(gè)工件的多工序加工,因而可減少機(jī)床臺(tái)數(shù)和占地面積,適宜于中、小批量生產(chǎn)。
綜合上述組合機(jī)床分類(lèi)介紹及各自功用,在結(jié)合本題目所要求設(shè)計(jì)的組合機(jī)床特點(diǎn)初步選取單工位的臥式組合機(jī)床。
3.4組合機(jī)床的通用部件
組合機(jī)床的通用部件是組合機(jī)床的基礎(chǔ)。部件通用化程度的高低標(biāo)志著組合機(jī)床技術(shù)的水平。在組合機(jī)床設(shè)計(jì)中,選擇通用部件是重要內(nèi)容之一。
3.4.1通用部件的分類(lèi)
按通用部件在組合機(jī)床上的作用可分為下列幾類(lèi):
a 動(dòng)力部件
動(dòng)力部件是組合機(jī)床的主要部件,它為刀具提供主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。動(dòng)力部件包括動(dòng)力滑臺(tái)及其相配套使用的動(dòng)力箱和各種單軸頭,如銑削頭、鉆削頭、鏜孔車(chē)斷面頭等,其他部件均以選定的動(dòng)力部件為依據(jù)來(lái)配套選用。
b 支承部件
支承部件是組合機(jī)床的基礎(chǔ)部件,他包括側(cè)底座、立柱、立柱底座和中間底座等,用于支承和安裝各種部件。組合機(jī)床個(gè)部件之間的相對(duì)位置精度、機(jī)床的剛度主要由支承部件保證。
c 輸送部件
輸送部件用于帶動(dòng)夾具和工件的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng),以實(shí)現(xiàn)工位的變換,因此,要求有較高的定位精度。輸送部件主要有移動(dòng)工作臺(tái)和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。
d 控制部件
控制部件用于控制組合機(jī)床按預(yù)定的加工程序進(jìn)行循環(huán)工作,它包括可編程控制器(PLC)、各種液壓元件、操縱板、控制擋鐵和按鈕臺(tái)等。
e 輔助部件
輔助部件包括用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)夾緊工件的液壓或氣動(dòng)裝置、機(jī)械扳手、冷卻和潤(rùn)滑裝置、排屑裝置以及上下料的機(jī)械手等。
3.4.2通用部件的型號(hào)、規(guī)格及配套關(guān)系
按通用部件標(biāo)準(zhǔn),動(dòng)力滑臺(tái)的主參數(shù)為其工作臺(tái)面寬度,其他通用部件的主參數(shù)取與其配套的滑臺(tái)主參數(shù)來(lái)表示。
等效采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的“1字頭”通用部件,按精度分為:普通級(jí)、精密級(jí)和高精度級(jí)三種精度等級(jí)。
“1字頭”滑臺(tái)采用雙矩形閉式導(dǎo)軌,縱向用雙矩形的外側(cè)導(dǎo)向,斜鑲條調(diào)整導(dǎo)軌間隙;壓板與支承導(dǎo)軌組成輔助導(dǎo)軌副,防止傾覆力矩過(guò)大導(dǎo)致滑鞍(動(dòng)導(dǎo)軌)與滑座(支承導(dǎo)軌)分離。這種導(dǎo)軌制造工藝簡(jiǎn)單,導(dǎo)向精度高,剛度好?;鶎?dǎo)軌材料有兩種,分別在型號(hào)后加A、B以區(qū)別,A表示滑座導(dǎo)軌材料為HT300,高頻淬火,淬火硬度為42—48HRC;B表示滑座為鑲鋼導(dǎo)軌,淬火硬度為48HRC以上。
3.5影響因素
通常,在確定工藝方案的同時(shí),也就大體上確定了組合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案。但是還要考慮下列因素的影響。
3.5.1加工精度的影響
工件的加工精度要求,往往影響組合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案,例如,加工精度要求高時(shí),應(yīng)采用固定夾具的單工位組合機(jī)床,加工精度要求低時(shí),可采用移動(dòng)夾具的多工位組合機(jī)床;工件各孔間的位置精度要求高時(shí),應(yīng)采用在同一工位上對(duì)各孔同時(shí)精加工的方法;工件各孔同軸度要求高時(shí),應(yīng)單獨(dú)采用精加工等。
3.5.2工件結(jié)構(gòu)狀況影響
工件的形狀、大小和加工部位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),對(duì)機(jī)床的結(jié)構(gòu)方案也有一定的影響。例如,對(duì)于外形尺寸和重量較大的工件,一般采用固定夾具的單工位組合機(jī)床,對(duì)多工序的中小型零件,則宜采用移動(dòng)夾具的多工位組合機(jī)床;對(duì)于大直徑的深孔加工,宜采用具有剛性主軸的立式組合機(jī)床等。
3.5.3生產(chǎn)率的影響
生產(chǎn)率往往是決定采用單工位組合機(jī)床、多工位組合機(jī)床還是組合機(jī)床自動(dòng)線的重要因素。例如,從其他因素考慮應(yīng)采用單工位組合機(jī)床,但由于滿足不了生產(chǎn)率的要求,就不得不采用多工位組合機(jī)床,甚至自動(dòng)線來(lái)進(jìn)行加工。而在多工位組合機(jī)床時(shí),還要考慮:工位數(shù)不超過(guò)23個(gè),并能滿足生產(chǎn)率要求時(shí),應(yīng)選用移動(dòng)工作臺(tái)式組合機(jī)床;工位數(shù)超過(guò)4個(gè)時(shí)才選用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)或鼓輪式組合機(jī)床。
3.5.4現(xiàn)場(chǎng)條件的影響
使用組合機(jī)床的現(xiàn)場(chǎng)條件對(duì)組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)方案也有一定的影響。例如使用單位的氣候炎熱,車(chē)間溫度過(guò)高,使用液壓傳動(dòng)機(jī)床不夠穩(wěn)定,則宜采用機(jī)械傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式;使用單位刃磨刀具、維修、調(diào)整能力以及車(chē)間布置得情況,都將影響組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)方案。
綜上:本題目應(yīng)采用固定液壓夾具的單工位組合機(jī)床。
3.6 組合機(jī)床方案的制定
3.6.1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)被加工被零件的零件圖(圖2-1),加工12個(gè)螺紋孔的工藝過(guò)程。
(1) 加工孔的主要技術(shù)要求。
加工10個(gè)M12.5和2個(gè)M12的螺紋底孔的孔。
孔的位置度公差為Φ0.1mm,與Φ12孔同心。
工件材料為QT500-7,HB170-230。
要求生產(chǎn)綱領(lǐng)為(考慮廢品及備品率)年產(chǎn)量4萬(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0.05mm
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Φ12.5
(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、和、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。
圖2-1 被加工零件圖
3.7 確定切削用量及選擇刀具
3.7.1 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。Φ12mm的孔在鉆孔后鉸孔,直徑上工序間余量0.5-1mm。
3.7.2 選擇切削用量
切削用量是指切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量等三個(gè)切削要素。它們表示切削過(guò)程中切削運(yùn)動(dòng)的大小及刀具切入工件的程度,切削速度是切削刃的選定點(diǎn)相對(duì)于工件的主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度,通常用Vc表示,單位為米/分或米/秒。進(jìn)給量是工件或刀具的每一轉(zhuǎn)或每一往返行程的時(shí)間內(nèi),刀具與工件之間沿進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的相對(duì)位移,通常用f來(lái)表示,單位為毫米/轉(zhuǎn)或毫米/行程。背吃刀量是指通過(guò)切削刃基點(diǎn)并垂直于工件平面方向上測(cè)量的吃刀深ap,也就是工件待加工表面與已加工表面之間的垂直距離,習(xí)慣上也將背吃刀量稱(chēng)為切削深度,通常用ap表示,單位為毫米 。
切削深度ap 選擇原則是根據(jù)工件的加工余量來(lái)決定的,選擇是應(yīng)考慮:a 在留下精加工及半精加工余量后,粗加工應(yīng)盡可能將剩下的余量一次切除以減少走刀次數(shù);b如果工件余量過(guò)大,或機(jī)床動(dòng)力不足而不能將粗切削余量一次切除,也應(yīng)將第一次走刀的切削深度盡可能取大些;c 當(dāng)沖擊負(fù)載較大,或工藝系統(tǒng)剛性較差時(shí),應(yīng)適當(dāng)減少切削深度;d 一般精切時(shí),可取ap=0.05~0.8毫米,半精加工時(shí)可取ap=1.0~3.0毫米 。
進(jìn)給量f的選擇是主要是根據(jù)切削力及加工表面粗糙度:粗加工時(shí),加工表面粗糙度要求不高,進(jìn)給量主要受刀桿、刀片、工件及機(jī)床的強(qiáng)度和剛度所能承受的切削力的限制;半精切削及精切時(shí),進(jìn)給量主要受表面粗糙度要求的限制,刀具的副偏角愈小,刀尖圓弧半徑愈大,切削速度愈高,工件材料的強(qiáng)度愈大,則進(jìn)給量可愈大 。
切削速度vc的選擇原則主要考慮切削加工的經(jīng)濟(jì)性,必須保證刀具經(jīng)濟(jì)壽命,同時(shí)切削負(fù)載不應(yīng)超過(guò)機(jī)床的額定功率,通常的原則是:a 刀具材料的耐熱性好,切削速度可高些;b工件材料的強(qiáng)度、硬度高,或塑性太大或太小,切削速度均應(yīng)取低些,c 加工帶外皮的工件時(shí),應(yīng)付適當(dāng)降低速度;d要求得到較小的表面粗糙度時(shí),切削速度應(yīng)避開(kāi)積屑瘤的生成速度范圍,對(duì)硬質(zhì)合金刀具,可取較高的切削速度,對(duì)高速鋼刀具,常采用低速切削;e 斷續(xù)切削時(shí),應(yīng)取較低的切削速度;f 工藝系統(tǒng)剛性差時(shí),切削速度應(yīng)適當(dāng)減?。籬在切削速度最后確定之前,須驗(yàn)算機(jī)床電動(dòng)機(jī)的功率是否足夠 。
組合機(jī)床往往采用多軸、多刀、多面同時(shí)加工,且組合機(jī)床上的刀具要有足夠的使用壽命,以減少頻繁換刀。因此,組合機(jī)床切削用量一般比通用機(jī)床的單刀加工要低30%以上。
同一多軸箱上的刀具由于采用同一滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給,多以各刀具的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)該相等。因此,應(yīng)按工件時(shí)間最長(zhǎng)、負(fù)荷最重、刃磨較困難的所謂“限制性刀具”來(lái)確定;對(duì)于其他刀具,可以在這基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整其每轉(zhuǎn)進(jìn)給量,以滿足每轉(zhuǎn)進(jìn)給量相同的要求。另外,在多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完畢、傳動(dòng)齒輪齒數(shù)確定后,還要反過(guò)來(lái)調(diào)整初定的切削用量。
選擇切削用量時(shí),應(yīng)盡量使相鄰主軸轉(zhuǎn)速接近,以使多軸箱的傳動(dòng)鏈簡(jiǎn)單些。使用液壓滑臺(tái)時(shí),所選的每分鐘進(jìn)給量一般應(yīng)比滑臺(tái)的最小進(jìn)給量大50%,以保證進(jìn)給穩(wěn)定。
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(pán)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《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》P54查得:進(jìn)給量f>(0.2-0.4mm/r)、切削速度V=16-24m/min。
取f=0.2mm/r 和 V=20m/min
3.7.3 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 =HBmax-(HBmax-HBmin)
=230-(230-170)
=210
鉆孔徑D=12.5mm通孔時(shí):
切削力:=26
=26×12.5××
=2342.85N
切削扭矩:=10
=10×××
=8749.63N·mm
切削功率:=
=8749.63×20/(9740×3.14×12.5)
=0.458 kw
刀具耐用度:t=(9600/ V)8
=(9600×/20××)8
=370分
鉆孔徑D=12mm通孔時(shí):
切削力:=26
=26×12××
=2249.13
切削扭矩:=10
=10×××
=8096.64 N·mm
切削功率:=
=8096.64×20/9740×3.14×12
=0.441kw
刀具耐用度:t=(9600/ V)8
=(9600×/20××)8
=341分
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)
3.7.4 選擇刀具結(jié)構(gòu)
后橋減速器殼體的布氏硬度在HB170~230,孔徑D為12.5mm和12mm,查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》P25表5-7,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)Φ12.5和Φ12的麻花鉆??准庸さ毒叩拈L(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。
d
L
l
莫氏錐度
11.9-13.1
182
101
1號(hào)
四、“三圖一卡”的編制
根據(jù)前幾章分析和指定的機(jī)床工藝方案及機(jī)床的配置型式結(jié)構(gòu)方案下面用圖紙的表達(dá)形式—三圖一卡設(shè)計(jì),來(lái)表示組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)。其內(nèi)容包括:
繪制被加工零件圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖,編制生產(chǎn)率計(jì)算卡。
被加工零件(見(jiàn)下圖)。其材料為鑄鋼QT500-7,硬度為HB170~230,加工部位及要求為:
面上有加工10個(gè)M12.5和2個(gè)M12,孔粗糙度為25;
其他技術(shù)要求見(jiàn)圖紙。
要求生產(chǎn)綱領(lǐng)為(考慮廢品及備品率)年產(chǎn)量4萬(wàn)件,單班制生產(chǎn)。
4.1 被加工零件工序圖
被加工零件圖是根據(jù)選定的工藝方案,表明零件的形狀、尺寸、硬度、以及在所設(shè)計(jì)的組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容和所采用的定位基準(zhǔn)、夾壓點(diǎn)的圖紙。是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要依據(jù),也是制造、驗(yàn)收和調(diào)整機(jī)床的重要技術(shù)條件。
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(hù)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。后橋減速器殼體用鉆孔組合機(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(chēng)及編號(hào):后橋減速器殼體;
2.材料及硬度:鑄鐵QT500-7 HB170~230;
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(chēng)、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。
(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。
4.2加工示意圖
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為后橋減速器殼體12孔臥式鉆床加工示意圖。
4.2.1在加工示意圖要標(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(lèi)型,尺寸及外伸長(zhǎng)度;刀具類(lèi)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。
4.2.2繪制加工示意圖的有關(guān)計(jì)算
加工示意圖繪制之前,應(yīng)進(jìn)行刀具、導(dǎo)向裝置的選擇以及切削用量、轉(zhuǎn)矩、進(jìn)給力、功率和有關(guān)聯(lián)系尺寸計(jì)算。
(1)刀具的選擇 選擇刀具,應(yīng)考慮工藝要求與加工尺寸精度、工件材質(zhì)、表面粗糙度及生產(chǎn)率的要求。只要條件允許應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)刀具。為了提高工序集中程度或滿足精度要求,可以采用復(fù)合刀具。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3050mm距離,以便于排出切削和刀具磨損后又一定的向前調(diào)整量。
(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(lèi)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。導(dǎo)向裝置有兩大類(lèi),即固定式導(dǎo)向和旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向。在加工孔徑不大于40mm或摩擦表面線速度小于20m/min時(shí),一般采用固定式導(dǎo)向,刀具或刀桿的導(dǎo)向部分,在導(dǎo)向套內(nèi)即轉(zhuǎn)動(dòng)又作軸向移動(dòng)。固定導(dǎo)向裝置一般由中間套、可換導(dǎo)套華人壓套螺釘組成。中間套的作用是在可換導(dǎo)套磨損后,可較為方便的更換,不會(huì)破壞鉆模體上的孔德精度。加工孔徑較大或線速度大于20mm/min時(shí),一般采用旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向裝置。旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向裝置將旋轉(zhuǎn)副和直線移動(dòng)(導(dǎo)向)副分別設(shè)置,按旋轉(zhuǎn)副和直線副的相對(duì)位置分為內(nèi)滾式和外滾式兩種;滾動(dòng)軸承安裝在刀桿上的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向?yàn)閮?nèi)滾式導(dǎo)向,中間導(dǎo)向套只作直線移動(dòng),導(dǎo)向長(zhǎng)度為(23)d1(d1刀桿直徑),導(dǎo)向至工件端面的距離為2050mm,視導(dǎo)向結(jié)構(gòu)而定;滾動(dòng)軸承內(nèi)圈安裝在中間導(dǎo)向套上,中間導(dǎo)向套不隨主軸一起的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向?yàn)橥鉂L式導(dǎo)向裝置,導(dǎo)向長(zhǎng)度為 (2.53.5)d1。旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向裝置的極限轉(zhuǎn)速由軸承的極限轉(zhuǎn)速和刀具允許的切削速度決定,導(dǎo)向精度由軸承精度和刀桿、導(dǎo)向套的精度決定。旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向一般通過(guò)滑塊連軸器(JB/ZQ4384-1986)與主軸“浮動(dòng)”聯(lián)接。
1)選擇導(dǎo)向類(lèi)型 根據(jù)刀具導(dǎo)向部分直徑d=12.5mm和刀具導(dǎo)向的線速度v=20m/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
3)導(dǎo)向裝置的選擇
由于選擇剛性主軸,其位置尺寸精度取決于主軸的位置和尺寸精度,對(duì)于所加工出的孔的精度將起著重要的角色,而與選擇的刀具和有無(wú)導(dǎo)向裝置沒(méi)有太大的關(guān)系,另外由于改機(jī)床所加工的孔的直徑和長(zhǎng)度均不大,所以選用第一類(lèi)導(dǎo)向裝置,則其布局與參數(shù)的選擇查閱《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》如下:
工藝方法
導(dǎo)向布局簡(jiǎn)圖
導(dǎo)向長(zhǎng)度
導(dǎo)向至工件端面的距離
刀具與主軸的連接形式
鉆孔
(2~4)
(鉆鑄鋼)
剛性
查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》P221
固定導(dǎo)向裝置的標(biāo)準(zhǔn)尺寸如下表:
表2-1 固定導(dǎo)向裝置的標(biāo)準(zhǔn)尺
d
D
D1
D2
L
l1
m
R
d1
d2
l0
>12-15
22
31
30
25
35
13
21.5
M8
16
12
>10-12
18
26
25
25
35
10.5
19
M8
16
12
固定裝置的配合如下表:
表2-2 固定裝置的配合
導(dǎo)向
類(lèi)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
導(dǎo)向裝置的布置如表2-3所示:
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
(2~4)d
加工鑄鐵
d
d/3+(3~8)
d=12.5
2×d=25
12.5
12.17
d=12
2×d=24
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- 關(guān) 鍵 詞:
-
裝配
后橋
減速器
殼體
鉆孔
加工
組合
機(jī)床
10
12
十二
- 資源描述:
-
裝配圖后橋減速器殼體的鉆孔加工組合機(jī)床(10個(gè)12,裝配,后橋,減速器,殼體,鉆孔,加工,組合,機(jī)床,10,12,十二
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