買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 摘 要 本次設(shè)計(jì)從企業(yè)實(shí)際需求出發(fā)，在全面分析被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸精度、被加工孔相互之間位置精度、表面粗糙度和技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，指出采用現(xiàn)有設(shè)備不僅工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)率低，而且零件加工精度難以保證。根據(jù)實(shí)際需要，研制出了臥式三面單工位組合鉆床。 本文首先通過(guò)分析比較，確定了臥式三面單工位組合鉆床的配置型式及結(jié)構(gòu)的最佳方案，遵循機(jī)械設(shè)計(jì)中標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化原則，給出機(jī)床的總體設(shè)計(jì)，按照設(shè)計(jì)組合機(jī)床“三圖一卡”的原則繪制出代表機(jī)床總體設(shè)計(jì)的被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計(jì) 算卡。由于在本臺(tái)組合鉆床上需同時(shí)加工三個(gè)部位共 24 個(gè)孔，不僅孔多、間距小，采用常規(guī)方法排箱無(wú)法實(shí)現(xiàn)三個(gè)加工部位孔的工序集中的加工方案。本鉆床的主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)采用變位齒輪和滾珠軸承等結(jié)構(gòu)方面的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，將常規(guī)方法下不能完成的排箱成為可能。 關(guān)鍵詞： 組合鉆床、主軸箱、夾具設(shè)計(jì)、傳動(dòng)設(shè)計(jì) 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 n of of on of of of to in of 5 to a 4of 4 to of in of of In of on of 4on in to of 4 be in In 4 in 50 of be in be 5 a in of of 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 目 錄 摘 要 I 1 章 緒 論 1 論文背景及研究意義 1 組合機(jī)床發(fā)展概況 1 合機(jī)床的由來(lái) 1 合機(jī)床技術(shù)裝備現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 2 設(shè)計(jì)研究的主要內(nèi)容 3 第 2 章 臥式三面組合鉆床總體設(shè)計(jì) 4 組合鉆床工藝方案的制定 4 藝過(guò)程和加工精度的要求 4 工零件的特點(diǎn) 4 位基準(zhǔn)及加壓部位的選擇 4 間中心距的影響 4 件的生產(chǎn)方 式 5 組合鉆床配置形式及結(jié)構(gòu)方案的確定 5 工精度 5 床生產(chǎn)率 5 加工件的尺寸、形狀、加工部位的特征 5 作的方便性 5 具形式對(duì)機(jī)床方案的影響 5 主要參數(shù)的 計(jì)算 5 定切削用量、計(jì)算各主軸轉(zhuǎn)速 5 定切削三要素 7 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 8 加工零件工序圖 8 工示意圖的設(shè)計(jì) 8 床聯(lián)系尺寸圖的繪制 13 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 濟(jì)性分析 17 第 3 章 主軸箱設(shè)計(jì) 21 主軸箱設(shè)計(jì)的原始依據(jù) 21 主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及計(jì)算 21 動(dòng)路線擬定思路 23 配傳動(dòng)比、初定傳動(dòng)軸位置、確定齒輪齒數(shù) 24 正各主軸轉(zhuǎn)速、切削速度、主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 27 主軸箱通用軸類零件選擇 28 定傳動(dòng)軸的直徑及選材 28 軸及通用傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)型式的選擇方案 29 用齒輪及其他通用件 29 軸和齒輪的校核 29 軸的力學(xué)計(jì)算模型 29 輪模數(shù)的驗(yàn)算 36 主軸箱坐標(biāo)的計(jì)算 38 軸箱坐標(biāo)系原點(diǎn)的確定 38 變位齒輪設(shè)計(jì) 45 第 4 章 夾具設(shè)計(jì) 47 定位支承系統(tǒng)設(shè)計(jì) 47 位支承系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 47 位支承元件及其布置 47 導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì) 48 向裝置的作用 48 向裝置的類型選擇 48 定式導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 48 夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 49 緊方案的確定 49 緊力的計(jì)算 49 第 5 章 專題 52 確定毛坯的制造形式 52 橋焊接工藝 52 車后橋焊接設(shè)備 52 準(zhǔn)的選擇 52 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 工藝路線的擬定 52 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 53 結(jié)束語(yǔ) 62 致 謝 63 參考文獻(xiàn) 64 附錄 1 外文譯文 65 附錄 2 外文原文 72 交流 14951605 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 第 1 章 緒論 文背景及研究意義 目前，我國(guó)中、小型企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率都需要有一個(gè)新的提高。但是加工手段卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求。有遠(yuǎn)見的企業(yè)家根據(jù)國(guó)情、廠情，都認(rèn)為只有 走技術(shù)改造的道路，按照實(shí)際情況對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行改造，通過(guò)強(qiáng)化自身，以求自我發(fā)展，才是一條捷徑。許多中小型企業(yè)都結(jié)合自己的實(shí)際，設(shè)計(jì)、改裝適合自身特點(diǎn)的機(jī)床，以提高工作效率，降低設(shè)備占用率和人力占用率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。衡量對(duì)機(jī)床進(jìn)行技術(shù)改造是否合理，唯一的標(biāo)準(zhǔn)是看能否滿足企業(yè)的實(shí)際需要。滿足企業(yè)的實(shí)際需要，既包含著通過(guò)改造以提高機(jī)床的使用性能和精度，以滿足生產(chǎn)的需要，也包含著技術(shù)上的先進(jìn)性與企業(yè)投入的可能性相一致。一般來(lái)說(shuō)，企業(yè)加工能力的提高有三條途徑。其一是增加企業(yè)設(shè)備的擁有量：其二是對(duì)老設(shè)備進(jìn)行 更新 ;其三是進(jìn)行技術(shù)改造。其中，技術(shù)改造具有投資最少、見效最快、容易實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)。 汽車后橋上需加工的孔數(shù)量多，間距小。采用普通方法排箱無(wú)法完成對(duì)后橋琵琶孔上的 12 個(gè)螺紋底孔同時(shí)加工。采用變位齒輪和滾珠軸承等創(chuàng)新性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，把常規(guī)狀況下不能完成的排箱成為可能，使需在多工序完成的鉆削加工在同一工步完成。每輛汽車上使用后橋一件，目前隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車的銷量大大提高了，應(yīng)用這臺(tái)三面組合鉆床不僅能提高生產(chǎn)效率和加工精度，降低設(shè)備占用率，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，而且還會(huì)為廠家?guī)?lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。 合機(jī)床發(fā)展概況 合機(jī)床的由來(lái) 組合機(jī)床是按系列化標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的通用部件和按被加工零件的形狀及工藝要求設(shè)計(jì)的專用部件組成的專用機(jī)床。組合機(jī)床是隨著生產(chǎn)的發(fā)展，由萬(wàn)能機(jī)床和專用機(jī)床發(fā)展來(lái)的。它既有專用機(jī)床效率高結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，又有萬(wàn)能機(jī)床能夠重新調(diào)整，以適應(yīng)新工件加工的特點(diǎn)。為此，將機(jī)床上帶動(dòng)刀具對(duì)工件進(jìn)行切削運(yùn)動(dòng)的部分以及床身、立柱、工作臺(tái)等設(shè)計(jì)制造成通用的獨(dú)立部件，稱為“通用部件”。根據(jù)工件加工的需要，用這些通用部件配以部分專用部件就可組成機(jī)床，這就是組合機(jī)床。當(dāng)加工對(duì)象改變了，用這些通用部件，只將部分專用部件改 造，又可以組成加工新工件的機(jī)床。 組合機(jī)床是按工序集中原則設(shè)計(jì)的，即在一臺(tái)機(jī)床上可以同時(shí)完成許多同種工序或多種不同工序的加工。 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 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)電于一體的綜合自動(dòng)化程度較高的制造技術(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)用于工程機(jī)械、交通、能源、軍工、輕工、家電等行業(yè)。我國(guó)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箱體類和軸類零件 (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、銼孔、車端面和凸臺(tái)，在孔內(nèi)銼各種形狀槽，以及銑削平面和成形面等。組合機(jī)床的分類繁多，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)式組合機(jī)床等；隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，一種新型的組合機(jī)床 柔性組合機(jī)床越來(lái)越受到人們的青睞，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 (數(shù)字控制 (，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)多品種加工的可調(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) (清洗機(jī)、裝配機(jī)、綜合測(cè)量數(shù)控組合機(jī)床、試驗(yàn)機(jī)、輸送線 )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)專用產(chǎn)品，是根據(jù)用戶特殊要求而設(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)床及組合機(jī)床自動(dòng)線總體技術(shù)水平比發(fā)達(dá)國(guó)家要相對(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，滿足用戶需求，真正成為剛?cè)峒鎮(zhèn)涞淖詣?dòng)化裝備。 隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇和對(duì)產(chǎn)品需求的提高，高精度、高生產(chǎn)率、柔性化、多品種、短周期、數(shù)控組合機(jī)床及其自動(dòng)線正在沖擊著傳統(tǒng)的組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)，因此組合機(jī)床裝備的發(fā)展思路必須是以提高組合機(jī)床加工精度、組合機(jī)床柔性、組合機(jī)床工作可靠性和組合機(jī)床技術(shù)的成套性為主攻方向。一方面，加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，提高組合機(jī)床產(chǎn)品數(shù)控化率 ;另一方面，進(jìn)一步發(fā)展新型部件，尤其是多坐標(biāo)部件，使其模塊化、柔性化，適應(yīng)可調(diào)可變、多品種加工的市場(chǎng) 需求。從 2002 年年底第 21屆日本國(guó)際機(jī)床博覽會(huì)上獲悉，在來(lái)自世界 10多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的 500 多家機(jī)床制造商和團(tuán)體展示的最先進(jìn)機(jī)床設(shè)備中，超高速和超高精度加工技術(shù)裝備與復(fù)合、多功能、多軸化控制設(shè)備等深受歡迎。據(jù)買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 專家分析，機(jī)床裝備的高速和超高速加工技術(shù)的關(guān)鍵是提高機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度。該屆博覽會(huì)上展出的加工中心，主軸轉(zhuǎn)速 10000 20000r/高進(jìn)給速度可達(dá) 20 60m/合、多功能、多軸化控制裝備的前景亦被看好。在零部件一體化程度不斷提高、數(shù)量減少的同時(shí)，加工的形狀卻日益復(fù)雜。多軸化控 制的機(jī)床裝備適合加工形狀復(fù)雜的工件。另外，產(chǎn)品周期的縮短也要求加工機(jī)床能夠隨時(shí)調(diào)整和適應(yīng)新的變化，滿足各種各樣產(chǎn)品的加工需求。然而更關(guān)鍵的是現(xiàn)代通信技術(shù)在機(jī)床裝備中的應(yīng)用，信息通信技術(shù)的引進(jìn)使得現(xiàn)代機(jī)床的自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高，操作者可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或手機(jī)對(duì)機(jī)床的程序進(jìn)行遠(yuǎn)程修改，對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行監(jiān)控并積累有關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)遠(yuǎn)程的設(shè)備進(jìn)行維修和檢查、提供售后服務(wù)等。在這些方面我國(guó)組合機(jī)床裝備還有相當(dāng)大的差距，因此我國(guó)組合機(jī)床技術(shù)裝備高速度、高精度、柔性化、模塊化、可調(diào)可變、任意加工性以及通信技術(shù)的應(yīng)用將是今后的發(fā) 展方向。 計(jì)研究的主要內(nèi)容 該機(jī)床是用來(lái)鉆削汽車后橋殼體的兩端對(duì)稱的 6 257 圓周上的 12 8 孔。相比原來(lái)在普通鉆床上逐孔加工，工人頻繁忙于裝夾工件、啟動(dòng)機(jī)床、進(jìn)刀、退刀、停車及卸工件等，不僅工人勞動(dòng)強(qiáng)度降低了，而且生產(chǎn)率也提高了，有利于保證產(chǎn)品加工精度。 底座、滑臺(tái)、動(dòng)力頭等通用部件的合理選用；主軸箱結(jié)構(gòu)緊湊；夾具部分定位合理可靠；工件裝夾方便靈活；刀具更換簡(jiǎn)便；機(jī)械化程度高；減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度是本文研究的主要內(nèi)容。 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 第 2 章 臥式三面組合鉆床總體設(shè)計(jì) 合鉆床工藝方案的制定 制定組合鉆床工藝方案是設(shè)計(jì)組合鉆床最重要的內(nèi)容之一。工藝方案制定的正確與否，將決定機(jī)床能否達(dá)到“重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、效率高、質(zhì)量好”的要求。為了該機(jī)床方案制定的合理、先進(jìn)，在方案設(shè)計(jì)時(shí)，密切聯(lián)系實(shí)際，總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，全面了解被加工零件的加工情況和影響方案制定的各種因素。 主要考慮以下因素 : 藝過(guò)程和加工精度的要求 被加工零件共有 24孔待加工，將 24孔集中在一個(gè)工位上可確保相互之間的位置精度，對(duì)大量生產(chǎn)及順利裝配創(chuàng)造了條件。組合鉆床上鉆孔工序大多是擴(kuò)孔工 序前加工底孔及加工螺紋孔，在鑄件上鉆孔精度一般可達(dá) 6 級(jí)，表面粗糙度為 孔位置精度達(dá) 被加工零件的表面粗糙度和位置精度要求均在此范圍內(nèi)。故選用組合鉆床滿足被加工零件的要求。 工零件的特點(diǎn) 被加工件材料為 16件剛度足夠。由于被加工件為汽車后橋殼體，成品要與其它重要汽車零件裝配。鉆孔時(shí)，從裝配結(jié)合面鉆起，這樣能夠更好地保證孔的位置精度。因?yàn)殂@孔過(guò)程中，中心線可能偏斜，在鉆頭進(jìn)口處的位置精度比出口處的好，有利于兩個(gè)零件的獎(jiǎng)配。 位基準(zhǔn)及加壓部位的選擇 被加工件裝配結(jié)合面為設(shè)計(jì)平面，選用設(shè)計(jì)基面為主定位基準(zhǔn)，這樣減少了累積誤差，使加工精度得到有利保證，用它定位能使切削力均落在定位平面之內(nèi)。選用汽車后橋殼體的半軸套管上的固定環(huán)上的外圓表面作為定位面鉆孔，采用兩個(gè)短 個(gè)短 型塊。在 235內(nèi)孔用定位法蘭定位，夾壓部位為 235的圓周和固定環(huán)外圓。 間中心距的影響 在確定組合機(jī)床完成工藝時(shí)，由于主軸箱的主軸結(jié)構(gòu)和設(shè)置導(dǎo)向的需要，以及保證必須的加工精度和工 作可靠性的要求，組合機(jī)床鉆孔時(shí)，對(duì)于通用的主軸箱，其主軸最小中心距為 24時(shí)主軸能鉆 10下的孔。經(jīng)計(jì)算，被加工件上最小孔間距為 于 24 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 件的生產(chǎn)方式 由于被加工件屬于中批量生產(chǎn)，將加工 24孔工序集中于一臺(tái)鉆床，可提高組合機(jī)床的利用率。 組合鉆床配置形式及結(jié)構(gòu)方案的確定 根據(jù)上述工藝方案確定機(jī)床的型式和總體布局。在選擇機(jī)床配置型式時(shí)，既考慮到實(shí)現(xiàn)工藝方案，保證加工精度、技術(shù)要求及生產(chǎn)率 ;又考慮到機(jī)床操作、維護(hù)、修理、排屑的方便性，還注意到被加工零件的生產(chǎn) 批量。影響組合鉆床配置型式和結(jié)構(gòu)方案的主要因素有 : 工精度 在選擇組合鉆床的結(jié)構(gòu)方案時(shí)，首先必須注意到能否保證穩(wěn)定的加工精度。通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行機(jī)床配置型式的選擇。固定式夾具組合鉆床能達(dá)到的鉆孔位置精度最高，采用固定導(dǎo)套一般能達(dá) 嚴(yán)格要求主軸與導(dǎo)向的同軸度，減少鉆頭與導(dǎo)套間的間隙，導(dǎo)向裝置靠近工件時(shí)，可達(dá)到 床生產(chǎn)率 根據(jù)工件的生產(chǎn)類型，完全可以采用單工位固定夾具 的機(jī)床型式。 加工件的尺寸、形狀、加工部位的特征 被加工工件有三面共 24孔需要進(jìn)行鉆削，根據(jù)被加工零件的特點(diǎn)，適于采用單工位三面組合機(jī)床。 作的方便性 合理確定裝料高度以使操作方便。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 850 具形式對(duì)機(jī)床方案的影響 從工件形狀看，似乎可采用復(fù)合式三面組合機(jī)床加工，但是考慮從裝配結(jié)合面鉆孔的必要性，主定位基面又是選用裝配結(jié)合面，不能改為相對(duì)面，這樣立式鉆床夾具設(shè)計(jì)比較難，因而采用臥式加工方案。 要 參數(shù)的計(jì)算 定切削用量，計(jì)算各主軸轉(zhuǎn)速 組合機(jī)床能否達(dá)到預(yù)定要求與正確的選擇切削用量有很大關(guān)系。切削用量選用適當(dāng)，能使機(jī)床以最少的停車時(shí)間，最高的生產(chǎn)效率，最長(zhǎng)的刀具壽命和最好的加工質(zhì)量進(jìn)行生產(chǎn)。 目前，組合機(jī)床切削用量的選則，因是多軸加工不宜采用最大的切削速度買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 和進(jìn)給量。主要是參照實(shí)際生產(chǎn)中采用切削用量的情況，并根據(jù)多年來(lái)積累起來(lái)的一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行。組合機(jī)床切削用量的選則另外一個(gè)特點(diǎn)，就是動(dòng)力頭工作時(shí)每分鐘的進(jìn)給量只有一種，這樣所有刀具每分鐘的進(jìn)給量是相同的。這個(gè)進(jìn)給量是適合所有刀具的平均值。但 同一動(dòng)力頭每個(gè)刀具的轉(zhuǎn)速可以不一樣，以便選擇合理的刀具的進(jìn)給量。被加工工件的兩端均為 以每分鐘的進(jìn)給量是相同的。 為使所有刀具的性能得到充分發(fā)揮，鉆孔時(shí)采用較高的速度和較小的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量；在現(xiàn)有生產(chǎn)率要求下沒(méi)必要把切削用量定的太高，以免增加刀具損耗，也可減少所需的切削功率。 綜合被加工件的加工精度、加工材料、工作條件、刀具耐用度等因素，初選動(dòng)力滑臺(tái)的進(jìn)給速度為 4定切削速度 15m/由計(jì)算公式 1000(240 (2式中 : n 為各主軸轉(zhuǎn)速，單位 r/V 為主軸切削速度，單位 m/S 為每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，單位 mm/r. d 為各鉆頭直徑，單位 計(jì)算得各主軸轉(zhuǎn)速和每轉(zhuǎn)進(jìn)給量如表 2 加工工件兩端 6 加工后橋中間琵琶孔 12 8孔的主軸箱內(nèi)主軸為 121 表 2n 各主軸轉(zhuǎn)速n(r/各主軸刀具進(jìn)給量s(mm/r) 備注 61 選切削速度 為 15m/21 577 文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 定切削力 F、切削轉(zhuǎn)矩 M、切削功率 P 根據(jù)選擇的切削用量，確定切削力，作為選擇動(dòng)力部件及夾具設(shè)計(jì)的依據(jù)。確定切削轉(zhuǎn)矩，用以確 定主軸及其他傳動(dòng)件 (齒輪、傳動(dòng)軸等 )的尺寸；確定切率，用以選擇動(dòng)力箱電機(jī)功率。 參考 組合機(jī)床設(shè)計(jì)參考圖冊(cè) （大連組合機(jī)床研究所編）。 高速鋼鉆頭在灰鑄鐵上鉆孔的計(jì)算公式為 : (1)F=5.0 s (2(2)M= (2(3)P=2式中 : F 軸向切削力 (N) d 鉆頭直徑 (s 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 (mm/r) P 切削功率 (M 扭矩 (零件的布氏硬度 80 220 計(jì)算結(jié)果如表 2 表 2削扭矩、切削功率計(jì)算值 鉆頭直徑d(軸孔號(hào) 軸向切削力F(N) 扭矩 M(切削功率P( 6 792 8 1 12 888 上表，總切削力為 : = =8826N 總切削功率為 : =3 =文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 總切削扭距 : =22752 =22656合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)就是針對(duì)被加工零件，在選定的結(jié)構(gòu)方案基礎(chǔ)上，進(jìn)行方案圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，這些圖紙包括 :被加工零件工序圖，加工示意圖，機(jī)床聯(lián)系尺寸圖。生產(chǎn)率計(jì)算卡。 加工零件工序圖 被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表明零件形狀、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。它是組合機(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。被加工零件的加工工序圖見附圖 1。 工示意圖的設(shè)計(jì) 零件的加工方案要通過(guò)加工示意圖反映出來(lái)。加工示意圖表示被加工零件在機(jī)床上的加工過(guò)程，刀具、輔具的布置狀況以及工件、夾具、刀具等機(jī)床各部件間的相對(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，它是刀具、輔具、夾具、主軸箱、電氣裝置設(shè)計(jì)及通用部件選擇的主要原始資料，也是整臺(tái)組合機(jī)床布局和性能的原始要求，同時(shí)還是調(diào)整機(jī)床、刀具 及試車的依據(jù)。其內(nèi)容包括以下幾方面 : (l)刀具的選擇 根據(jù)被加工工件 24個(gè)孔的大小，選用 2種規(guī)格的刀具如表 2 表 2準(zhǔn)尺寸及數(shù)量 刀具名稱 鉆頭 直徑 鉆刀懸伸長(zhǎng)度 數(shù)量 備注 刀具總長(zhǎng) 刀具懸伸長(zhǎng) 直柄麻 花鉆 莫式 1號(hào) 06 125 6 9 8 240 160 12 0文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 (2)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇 導(dǎo)向類型的確定 根據(jù)刀具導(dǎo)向線速度 v=15m/采用固定式導(dǎo)向，刀具在導(dǎo)套內(nèi)既轉(zhuǎn)動(dòng)又移動(dòng)，這種導(dǎo)向方法精度好。 導(dǎo)向數(shù)量的確定 根據(jù)工件形狀、刀具剛度及工作情況采用單導(dǎo)向。 導(dǎo)向參數(shù)的確定 導(dǎo)套長(zhǎng)度 由經(jīng)驗(yàn)公式 (2 4)d，小直徑時(shí)取大值，大直徑時(shí)取小值。 具體尺寸及配合見表 2 表 2d(D(2(L L1 m 量 30 26 18 28 11 22 6 8 15 26 22 14 24 9 18 12 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 (3)導(dǎo)向到工件端面距離 以不妨礙排屑為原則，兩端選為 15間選為 8四個(gè)定位塊保證間距，實(shí)現(xiàn)主定位。 (4)確定主軸直徑及各主軸外伸長(zhǎng)度 主軸直徑 : d=00M(2式中 : d 軸的直徑 (M 主軸承受的轉(zhuǎn)矩 (B 系數(shù)，當(dāng)材料的剪切彈性模量 G=104N/剛性主軸取 11，傳動(dòng)軸為 為使軸的強(qiáng)度足夠，主軸材料均采用合金鋼。結(jié)果如表 2 表 2軸號(hào) 材料 主軸直 徑 主軸外伸尺寸 備注 D/ 1 6 200 30/20 115 非剛性 主軸 1 12 400 30/20 115 (5)接桿的選擇 主軸箱各主軸的外伸長(zhǎng)度為一定值，而且刀具長(zhǎng)度也為一定值。因此，為保證主軸箱上各刀具能 同時(shí)到達(dá)加工極限位置，就需要在主軸與刀具之間設(shè)置一中間可調(diào)環(huán)節(jié) 刀具接桿。 由于接桿上的尺寸 根據(jù) 寸及刀具分別為莫氏 1號(hào)和莫氏 2號(hào)，選用接桿 得 :d=20度范圍 215 500 (6)確定加工示意圖的聯(lián)系尺寸 最重要的尺寸是主軸箱端面到工件端面之間的距離。如圖 2。 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 圖 2一 1加工示意圖的聯(lián)系尺寸計(jì)算圖 該尺寸為 : L= -(4 ) (2式中各符號(hào)意義 : 主軸外伸長(zhǎng)度 鉆刀懸伸長(zhǎng)度 接桿伸出長(zhǎng)度 (可調(diào) ) 加工孔深 刀具的切出值 B 螺母及墊總厚度 經(jīng)計(jì)算調(diào)整后，選擇接桿標(biāo)記如表 2 表 2刀具直徑 接桿號(hào) 8 3文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 (7)動(dòng)力頭工作循環(huán)及其行程的確定 此臺(tái)組合鉆床根據(jù)被加工件為淺孔，循環(huán)過(guò)程包括 :快速引進(jìn)、工作進(jìn)給和快速退回。 工作進(jìn)給長(zhǎng)度的確定 工進(jìn)長(zhǎng)度 于被加工孔深 刀具的切入長(zhǎng)度 5之和。如圖 2 圖 2即 :4 +6(2加工部位孔深 別為 113 3 8)，據(jù)此，工進(jìn)長(zhǎng)度 2 快速引進(jìn)長(zhǎng)度 定 快速引進(jìn)是動(dòng)力頭把刀具送到工作進(jìn)給的位置，為了不影響裝卸工件，兩端加工快速引進(jìn)長(zhǎng)度定為 50間加工快速引進(jìn)長(zhǎng)度 L8=150快速退回長(zhǎng)度 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 其為工進(jìn)與快進(jìn)之和。即 : 8282因?yàn)槭枪潭ㄊ綂A具鉆孔的機(jī)床，動(dòng)力頭快退的行程，只要把所有刀具都退到導(dǎo)套內(nèi)，不影響工件的裝卸即可。根據(jù)以上分析計(jì)算確定的數(shù)據(jù)，汽車加工示意圖見附圖 2。 快進(jìn) 250（ 150） 工進(jìn) 32 快退 282(182) 工作循環(huán)圖 床聯(lián)系尺寸圖的繪制 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖是用來(lái)表示機(jī)床的配置型式、機(jī)床各部件之間相對(duì)位置關(guān)系和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的總體布局圖。它是進(jìn)行主軸箱、夾具等專用部件設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。 (1)選用動(dòng)力部件 主要指選擇型號(hào)、規(guī)格合適的滑臺(tái)和動(dòng)力箱。 滑臺(tái)的選用 滑臺(tái)滑臺(tái)選用主要取決于驅(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。 根據(jù)具體的加工要求、使用條件，選用機(jī)械滑臺(tái)。 由表 2 =4293N， =于滑臺(tái)工作時(shí)，除了克服各主軸的軸向力外，還要克服滑臺(tái)移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦阻力，因而所選買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 滑臺(tái)的最大進(jìn)給力應(yīng)大于 +。 據(jù)被加工件的實(shí)際要求，考慮刀具的耐用度，選滑臺(tái)的進(jìn)給速度為40mm/ 滑臺(tái)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。前備量的作用是使動(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，前備量取為 40備量的作用是使動(dòng)力部件有一定的向后移動(dòng)的余地，以方便裝卸刀具，取為 8282滑臺(tái)的總行程長(zhǎng)度為 37272 根據(jù)加工要求，選用普通精度級(jí)。 結(jié)合以上因素，在滿足設(shè)計(jì)要求前提下，以減少組合機(jī)床通用部件規(guī)格的選用。均選用 械滑臺(tái)。其主要性能指標(biāo) :臺(tái)面寬 400臺(tái)臺(tái)面長(zhǎng)800程長(zhǎng) 400臺(tái)及滑座總高為 320許最大進(jìn)給力 20000N，工作進(jìn) 給電動(dòng)機(jī) 速 1390r/作進(jìn)給速度范圍 速行程電動(dòng)機(jī) 速 1400r/速移動(dòng)速度 械滑臺(tái)支承總長(zhǎng) 1240 滑臺(tái)確定后，與之配套的支承部件選為 底座。總長(zhǎng) 1370 56寬 6臺(tái)與側(cè)底座之間用調(diào)整墊，這樣可以保證最低主軸中心與最低被加工孔在垂直方向上等高。 動(dòng)力箱的選用 動(dòng)力箱主要依據(jù)主軸箱所需的電動(dòng)機(jī)功率來(lái)選用。 根據(jù)公式 : 切 (1+30%)/ (2式中 : 表 21 =32 = 為主軸箱傳動(dòng)效率，取 計(jì)算得 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 當(dāng)動(dòng)力箱適配大型組合機(jī)床時(shí)，其規(guī)格為 用 電動(dòng)機(jī)功 動(dòng)機(jī)型號(hào)為 速 1440r/出軸轉(zhuǎn)速 720r/力箱與機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)結(jié)合面尺寸 :長(zhǎng) 500 400力箱與主軸箱結(jié)合面尺寸 :寬 500 400力箱輸出軸距離主軸箱底面高度為 160 (2)確定裝料高度 H 裝料高度 H 指工件安裝基面至機(jī)床底面的距離。一般在 850體尺寸取決于最低主軸中心至主軸箱底面的高度 臺(tái)與側(cè)底座之間的調(diào)整墊 滑臺(tái)高度 底座高度 即 H=h3+ (2式中 : 械滑臺(tái) 2 底座高度 560 為求 先確定主軸箱輪廓尺寸。 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定臥式主軸箱總厚度為 325度和高度按標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列選取主軸箱的寬度 B 和高 B=2 (2H=h+ (2式中 : 邊緣主軸中心到主軸箱外壁之間距離，一般取 70100 h 分別為工件在寬度和高度方向上相距最遠(yuǎn)兩加工孔的中心距， 最低主軸中心到主軸箱底面之間的距離。 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 由被加工零件知： 兩端主軸箱 133h=115中間主軸箱 257h=248經(jīng)計(jì)算根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，及零件加工部位的特點(diǎn)兩端的主軸箱及中間的主軸箱均應(yīng)取 B H=500 500度由主軸箱箱體、前蓋、后蓋、三層尺寸構(gòu)成，主軸箱體厚 180蓋臥式為 55蓋厚 90此主軸箱總厚度為 325因?yàn)橹鬏S箱是安裝在動(dòng)力箱上的，故選擇主軸箱上左定位銷中心孔為坐標(biāo)原點(diǎn)，取左定位銷孔中心至箱體左側(cè)面間距離 E=25下底面距離 h=30經(jīng)計(jì)算最低主軸位置 170由以上計(jì)算分析可得出裝料高度 H=h3+170+5+320+560=1055(3)初定夾具輪廓尺寸 繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖時(shí)，應(yīng)先初步確定夾具輪廓尺寸。工件輪廓尺寸、形狀以及導(dǎo)向結(jié)構(gòu)是確定夾具輪廓尺寸的依據(jù)。 夾具是用于定位和夾緊工件的，所以應(yīng)以工件的輪廓尺寸和形狀確定夾具的輪廓尺寸，在掌握了工件寬度，工件和鉆模架間的距離以及鉆模架的厚度尺寸后，就可以確定夾具體的總長(zhǎng)尺寸。夾具體長(zhǎng)度選為 1450據(jù)工件的大小和占用面積夾具的寬度 定為 要保證有足夠的剛度，又要考慮工件的裝料高度，本夾具選 400(4)中間底座尺寸的確定 中間底座的輪廓尺寸要滿足夾具在其上面聯(lián)接安裝的需要。中間底座長(zhǎng)度尺寸根據(jù)所選的動(dòng)力部件（滑臺(tái)、滑座）及配套部件（側(cè)底座）的位置關(guān)系確定。同時(shí)應(yīng)考慮多軸箱處于終了位置時(shí)，多軸箱于夾具體之間應(yīng)有的適當(dāng)距離，以便于機(jī)床調(diào)整、維修：另外中間底座周邊應(yīng)有不小于 70 100排屑或冷卻液回流槽。中間底座長(zhǎng)度方向尺寸 L，要根據(jù)所選動(dòng)力部件和夾具安裝要求來(lái)確定。 一般可按下式計(jì)算 ： L= )(2)2(3213211 右左(2買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 式中： 1L 加工終了位置時(shí)，主軸箱端面到工件端面的距離（ 2L 主軸箱厚度（ 3L 工件長(zhǎng)度（ 1l 滑臺(tái)與主軸箱重合長(zhǎng)度（ 2l 加工終了位置時(shí)，滑臺(tái)前端到滑座端面間的距離和前備量 之和（ 3l 滑座前端與側(cè)底座端面距離（ 經(jīng)計(jì)算，中間底座長(zhǎng)度 L=1780(總上所述，所設(shè)計(jì)的組合鉆床聯(lián)系尺寸圖見附圖 3 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)荷率等的技術(shù)文件。通過(guò)生產(chǎn)率計(jì)算卡，可以分析所擬訂的方案能否滿足用戶對(duì)生產(chǎn)率的要求。 機(jī)床的理想生產(chǎn)率按下式計(jì)算 : ）（ 輔切單 60601(2式中： 單T 單件工時(shí)（ 切T 機(jī)加工時(shí)間（ ,包括動(dòng)力部件工作進(jìn)給死擋鐵停留時(shí)間停t。即 停切 2211(2買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 1L 、 2L 分別為刀具的第、第工作進(jìn)給行程長(zhǎng)度（ 1 2 分別為刀具的第、第工作進(jìn)給量（ mm/ 停t 死擋鐵停留時(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 10轉(zhuǎn)所需的時(shí)間（ 輔T 輔助時(shí)間（ 包括快進(jìn)時(shí)間、快退時(shí)間、工作臺(tái)移動(dòng)或轉(zhuǎn)位 時(shí)間移t，裝卸工件時(shí)間裝t。即 裝移輔 43 (23L、 4L 分別為動(dòng)力部件快進(jìn)行程長(zhǎng)度、快退行程長(zhǎng)度（ 動(dòng)力部件的快速移動(dòng)速度（ mm/ 移t 工作臺(tái)移動(dòng)或轉(zhuǎn)位時(shí)間 (一般為 t 裝卸工件時(shí)間（ 一般為 床負(fù)荷率按下式計(jì)算： 11 (2式中： Q 機(jī)床理想生產(chǎn)率（件 /h） A 年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件） 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 年工作時(shí)間（ h），單班制工作時(shí)間950h，兩班制900h 機(jī)床負(fù)荷率一般以 65 75為宜。機(jī)床復(fù)雜時(shí)取小值，反之取大值。 生產(chǎn)率計(jì)算卡列于表 2文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精 品 表 2產(chǎn)率計(jì)算卡 被加工 零件 圖號(hào) 毛坯種類 焊接件 名稱 汽車后橋殼體 毛坯重量 材料 16度 220 工序名稱 三面鉆削 工序號(hào) 序號(hào) 工步 名稱 加工直徑 （ 加工長(zhǎng)度 （ 工作 行程 （ 切削速度（ m/ 進(jìn)給量（ mm/r） 工時(shí)（ 機(jī)動(dòng) 時(shí)間 輔助 時(shí)間 1 安裝工件 工件定位夾緊 左右鉆頭快進(jìn) 250 4 左右鉆頭工進(jìn) 1 32 15 5 死擋鐵停留 左右