汽車后橋多孔加工專機(jī)及夾具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　車輛工程系</b></p><p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p>　　題 目： 汽車后橋多孔加工專機(jī)及其夾具設(shè)計(jì) </p><p>　　專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化（汽車技術(shù)） </p><p>　　班 級： 汽車xxxx 學(xué) 號： 215xx

2、xxx </p><p>　　學(xué)生姓名： xxxx </p><p>　　指導(dǎo)教師： xxxx 副教授 </p><p>　　起迄日期： 2012.2～2012.6 </p><p>　　設(shè)計(jì)地點(diǎn)： 車輛工程實(shí)驗(yàn)中心 </p><p>

3、;　　Graduation Design (Thesis)</p><p>　　The Design of Special Machine and Clamp for The Automobile Rear Axle Porous Processing</p><p><b>　　By</b></p><p><b>　　xxxxx&

4、lt;/b></p><p>　　Supervised by</p><p>　　Associate Prof. xxxxx</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　論文完成了汽車后橋殼的多個(gè)孔的專用機(jī)床的設(shè)計(jì)，要求一次裝夾完成驅(qū)動橋殼孔的加工,保證孔位置精度和其他加工要求。通過對原始數(shù)據(jù)

5、（材料，尺寸及加工要求）的分析計(jì)算，確定了刀具的切削用量，機(jī)床配置形式，并計(jì)算出主軸的切削功率和轉(zhuǎn)速，合理選擇機(jī)床的通用部件及設(shè)計(jì)相配套的夾具。采用臥式組合機(jī)床進(jìn)行零件的加工，配以轉(zhuǎn)角液壓缸夾緊，提高工件的裝夾速度。設(shè)計(jì)的組合機(jī)床提高了機(jī)床加工精度，保證被加工零件的加工要求，且工作穩(wěn)定，操作方便，減少了加工時(shí)間，提高了工作效率。</p><p>　　關(guān)鍵詞：組合機(jī)床；專用夾具；驅(qū)動橋殼；零件 </p>

6、<p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This paper accomplishes the design of special machine tool for the automobile rear axle multiple holes which is required to guarantee the positional accuracy

7、 of rear axle holes as well as other process requirements. By means of analyzing and calculating raw data (material, dimension and process requirement), the cutting dosage of cutter has been fixed, the cutting power and

8、rotation spend of principal axis calculated, the general components of the machine tool and supporting fixtures selected re</p><p>　　Key words: Combined machine tool; Special fixture; Rear-axle housing;

9、</p><p><b>　　Workpiece</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，并按工件特定形狀和加工工藝為其設(shè)計(jì)專用部件和夾具，組成的半自動或自動專用機(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

10、十倍。由于由于選用標(biāo)準(zhǔn)化和系列化的通用部件，根據(jù)需要靈活配置，能縮短機(jī)床設(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)，在汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)、電機(jī)、儀表、軍工及縫紉機(jī)、自行車等輕工業(yè)行業(yè)大批大量生產(chǎn)中已獲得廣泛應(yīng)用。</p><p>　　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)動和刀具與工件的相對進(jìn)給運(yùn)動，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

11、紋以及加工外圓和端面等。</p><p>　　近年來，組合機(jī)床不僅在數(shù)量和品種上有了很大的發(fā)展，而且在加工工藝、機(jī)床配置型式、適用范圍和控制技術(shù)等方面都有不少的創(chuàng)新和發(fā)展：隨著科技的發(fā)展，關(guān)鍵技術(shù)問題的攻關(guān)，組合機(jī)床朝著柔性化、數(shù)控化、高精度、高生產(chǎn)率、多品種、短周期、組合機(jī)床及其自動線超高速和超高精度方向發(fā)展！</p><p>　　機(jī)床夾具是在機(jī)床上加工零件時(shí)所使用的一種工藝設(shè)備，主要用

12、于實(shí)現(xiàn)工件的定位和加緊，使工件加工時(shí)相對于機(jī)車、刀具有正確的位置、以保證工件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的要求。組合機(jī)床夾具更是保證工件能正常加工，達(dá)到規(guī)定要求的重要部件。</p><p>　　本課題所設(shè)計(jì)的組合機(jī)床，刀具對工件的加工順序?yàn)槠叫屑庸?，組合機(jī)床的配置形式為單面。機(jī)床帶有一套固式定夾具，根據(jù)所需的加工面數(shù)布置動力部件，動力部件選擇為：臥式，工件安裝在機(jī)床的固定夾具里，夾具和工件固定不動，動力滑臺實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動，滑

13、臺上的動力箱連同多軸箱實(shí)現(xiàn)切削運(yùn)動設(shè)計(jì)過程中，既需要考慮實(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。</p><p>　　此次課程設(shè)計(jì)，分為組內(nèi)分工設(shè)計(jì)。組內(nèi)成員分別設(shè)計(jì)夾具和多軸箱，配合完成組合機(jī)床整套設(shè)計(jì)。此設(shè)計(jì)為組合機(jī)床及其夾具部分設(shè)計(jì)。在組員多軸箱設(shè)計(jì)同學(xué)的輔助下順利完成設(shè)計(jì)。</p><p>　　本課程設(shè)計(jì)的完成，主要依賴于指導(dǎo)老師無

14、私的指導(dǎo)講解、大學(xué)幾年的努力、網(wǎng)上查閱的各種相關(guān)資料、圖書館無數(shù)的紙質(zhì)文件以及自身的不懈奮斗。其中老師的指導(dǎo)，更是起了關(guān)鍵性的作用，所謂畫龍點(diǎn)睛之筆！</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)雖說順利完成，卻也困難重重。但這些也正好為以后走上工作崗位提高了實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，尤其是如何遵循理論又不拘泥于理論，這對缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的我來說是個(gè)挑戰(zhàn)。</p><p><b>　　目 錄</b>

15、;</p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1 組合機(jī)床概述1</p><p>　　1.2 機(jī)床在國民經(jīng)濟(jì)的地位及其發(fā)展簡史1</p><p>　　1.3 組合機(jī)床的國內(nèi)、外現(xiàn)狀3</p><p>　　1.3.1 國內(nèi)組合機(jī)床現(xiàn)狀3</p&

16、gt;<p>　　1.3.2 國外組合機(jī)床現(xiàn)狀4</p><p>　　1.4 機(jī)床及夾具設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容、要求5</p><p>　　1.4.1 設(shè)計(jì)的目的5</p><p>　　1.4.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容5</p><p>　　1.4.3 設(shè)計(jì)要求6</p><p>　　1.5 機(jī)床的設(shè)

17、計(jì)步驟6</p><p>　　1.5.1 調(diào)查研究6</p><p>　　1.5.2 擬定方案6</p><p>　　1.5.3 工作圖設(shè)計(jì)6</p><p>　　1.6 本文的結(jié)構(gòu)7</p><p>　　第二章 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)8</p><p>　　2.1 制定組合機(jī)

18、床工藝方案8</p><p>　　2.1.1 被加工零件特點(diǎn)8</p><p>　　2.1.2 確定工件的定位基準(zhǔn)8</p><p>　　2.1.3 本工序內(nèi)容8</p><p>　　2.2 選擇刀具及切削用量8</p><p>　　2.3 切削力、切削功率的確定9</p><

19、p>　　2.4 組合機(jī)床的總體分析——三圖一卡10</p><p>　　2.4.1 被加工零件工序圖10</p><p>　　2.4.2 加工示意圖11</p><p>　　2.4.3 組合機(jī)床聯(lián)系尺寸圖14</p><p>　　2.4.4 生產(chǎn)率計(jì)算卡18</p><p>　　第三章 夾具

20、設(shè)計(jì)21</p><p>　　3.1 組合機(jī)床夾具概述21</p><p>　　3.2 定位支承系統(tǒng)22</p><p>　　3.3 夾緊機(jī)構(gòu)24</p><p>　　3.4 鉆模26</p><p>　　3.4.1 鉆套26</p><p>　　3.4.2 鉆模板26

21、</p><p>　　3.5 鉆床夾具結(jié)構(gòu)的選擇27</p><p>　　3.6 夾緊力計(jì)算28</p><p>　　3.7 誤差的分析29</p><p>　　第四章 結(jié)論30</p><p><b>　　致 謝32</b></p><p><b

22、>　　參考文獻(xiàn)33</b></p><p>　　附錄A 英文資料34</p><p>　　附錄B 英文翻譯42</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 組合機(jī)床概述</p><p>　　組合機(jī)床是以系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件為基礎(chǔ)，再配

23、以少量專用部件而組成的專用機(jī)床，具有一般專用機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)率及自動化程度高，易保證加工精度的特點(diǎn)，又能適應(yīng)工件的變化，具有一定的重新調(diào)整、重新組合的能力。組合機(jī)床可以對工件采用多刀、多面及多方位加工，特別適于在大批、大量生產(chǎn)中對一種或幾種類似零件的一道或幾道工序進(jìn)行加工。組合機(jī)床可完成鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔、攻螺紋、車、銑、磨削以及滾壓等工序。</p><p>　　1.2 機(jī)床在國民經(jīng)濟(jì)的地位及其發(fā)展簡史</

24、p><p>　　現(xiàn)代社會中，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)過幾道甚至幾十道切削加工工藝才能完成。因此，機(jī)床

25、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)而決定著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平?？梢赃@樣說，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，很大程度上決定了現(xiàn)代社會目前所達(dá)到的高度物質(zhì)文明的高度!。</p><p>　　一個(gè)國家要繁榮富強(qiáng)，必須實(shí)現(xiàn)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化，這就需要一

26、個(gè)強(qiáng)大的機(jī)械制造業(yè)為國民經(jīng)濟(jì)各部門提供現(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”，對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重大作用。因此，我們國家十分重視本國機(jī)床工業(yè)的發(fā)展和機(jī)床技術(shù)水平的提高，使本國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展建立在堅(jiān)實(shí)可靠的基礎(chǔ)上。</p><p>　　機(jī)床是人類在長期生產(chǎn)實(shí)踐中，不斷改進(jìn)生產(chǎn)工具的基礎(chǔ)上生

27、產(chǎn)的，并隨著社會生產(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)動都是由人力或畜力驅(qū)動，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?，F(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)中葉才開始發(fā)展起來的。當(dāng)時(shí)，歐美一些工業(yè)最發(fā)達(dá)的國家，開始了從工場手工業(yè)向資本主義機(jī)器大工業(yè)生產(chǎn)方式的過度，需要越來越多的各種機(jī)器，這就推動了機(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

28、汽機(jī)汽缸內(nèi)孔用的鏜床。1797年發(fā)明了帶有機(jī)動刀架的車床，開創(chuàng)了用機(jī)械代替人手控制刀具運(yùn)動的先聲，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。至19世紀(jì)末，車床、鉆床、鏜床、刨床、拉床、銑床、磨床、齒輪加工機(jī)床等基本類型的機(jī)床已先后形成。</p><p>　　上世紀(jì)初以來，由于高速鋼和硬質(zhì)合金等新型刀具材料相繼

29、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、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)床相繼問世。50年代，在綜合應(yīng)用電子技術(shù)、

30、檢測技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、自動控制和機(jī)床設(shè)計(jì)等各個(gè)領(lǐng)域最新成就的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的數(shù)控機(jī)床，使機(jī)床自動化進(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。</p><p>　　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、自動化程度和擴(kuò)大產(chǎn)品品種而進(jìn)行的，現(xiàn)

31、代機(jī)床總的趨勢仍然是繼續(xù)沿著這一方向發(fā)展。</p><p>　　我國的機(jī)床工業(yè)是在1949年新中國成立后才開始建立起來的。解放前，由于長期的封鎖統(tǒng)治和19世紀(jì)中葉以后帝國主義的侵略和掠奪，我國的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)非常落后，既沒有獨(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，制造少量簡單的皮帶車間、牛頭刨床和砂輪等；1949年全國機(jī)床產(chǎn)量僅1000多臺，品種不到10個(gè)。</

32、p><p>　　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，就把一些原來的機(jī)械修配廠改建為專業(yè)廠；在隨后開始的幾個(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50多年的建設(shè)，我國機(jī)床工業(yè)從無到有，從小到大，現(xiàn)在已經(jīng)成門類比較齊全，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；不僅裝備了國內(nèi)的工業(yè)，而且每年還有一定數(shù)量的機(jī)床出口。</p>

33、;<p>　　我國機(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)我國工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的需要，為了提高機(jī)床產(chǎn)品在國際市場上的競爭能力，必須深入開展機(jī)床基礎(chǔ)理論研究，加強(qiáng)工藝試驗(yàn)研究，大力開發(fā)精密、重型和數(shù)控機(jī)床，使我國的機(jī)床工業(yè)盡早躋身于世界先進(jìn)行列。</p><p>　　1.3 組合機(jī)床的國內(nèi)、外現(xiàn)狀</p>&

34、lt;p>　　世界上第一臺組合機(jī)床于1908年在美國問世，30年代后組合機(jī)床在世界各國得到迅速發(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。</p><p>　　現(xiàn)代制造工程從各個(gè)角度對組合機(jī)床提出了愈來愈高的要求，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。</p><p>　　1.3.1 國內(nèi)組合機(jī)床現(xiàn)狀</p><p>　　我

35、國加入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)對策略，出現(xiàn)了產(chǎn)、銷兩旺的良好勢頭，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，產(chǎn)值達(dá)3.9個(gè)億以上，較2004年同比增長了10%以上，另外組合機(jī)床行業(yè)增加值、產(chǎn)品銷售率、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，新產(chǎn)品、新技術(shù)較去年年均有大幅度提高，可見行業(yè)企業(yè)運(yùn)營狀況良好。</p&

36、gt;<p>　?。?） 行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化</p><p>　　組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)主要針對汽車、摩托車、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)提供專用設(shè)備，隨著我國加入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)情況來看，數(shù)控機(jī)床與加工中心的市場需求量在上升，而傳統(tǒng)的鉆、鏜、銑組合機(jī)床則有下降趨勢，中國機(jī)床工具工業(yè)學(xué)會的《機(jī)

37、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，產(chǎn)值16187萬元，生產(chǎn)加工中心148臺，產(chǎn)值5770萬元；2004年生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床985臺，產(chǎn)值25838萬元，生產(chǎn)加工中心159臺，產(chǎn)值7099萬元；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，故市場在向數(shù)控、高精制造技術(shù)和成套工藝裝備方面發(fā)展。</p><p>　

38、?。?） 行業(yè)企業(yè)的快速轉(zhuǎn)變</p><p>　　“九五”后期，在組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)的50多家組合機(jī)床分會會員中，僅有兩家企業(yè)實(shí)行了股份改造，一家企業(yè)退出國有轉(zhuǎn)為民營，其余的都是國有企業(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有轉(zhuǎn)為民營，現(xiàn)在一些國家重點(diǎn)國有企業(yè)也在醞釀股份制改造，轉(zhuǎn)制已勢不可檔，“民營經(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

39、個(gè)階段后，煥發(fā)勃勃生機(jī)。”組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)正在以股份制、民營化等多種形式快速發(fā)展。</p><p>　　（3） 組合機(jī)床技術(shù)裝備現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢</p><p>　　組合機(jī)床及其自動線是集機(jī)電于一體是綜合自動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)。我國的傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動線主要采用機(jī)、電、氣、液壓

40、控制，它的加工對象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型的箱體類和軸類零件（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、鏜孔、車端面和凸臺，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)床越來越受人們是親昧，它應(yīng)用多位主軸箱、可換

41、主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動更換，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)中所占份額也越來越大。</p><p>　　由于組合機(jī)床及其自動線是一種技術(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、測量、控制、診斷監(jiān)控、清洗、

42、裝配和試漏等技術(shù)。我國組合機(jī)床及其組合機(jī)床自動線總體技術(shù)水平比發(fā)達(dá)國家相對落后，國內(nèi)所需的一些高水平組合機(jī)床及自動線幾乎都從國外進(jìn)口。工藝裝備的大量進(jìn)口勢必導(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，市場要求我們不斷開發(fā)新技術(shù)、新工藝、研制新產(chǎn)品，由過去的“剛性”機(jī)床結(jié)構(gòu)，向“柔性”化方向發(fā)展，滿足用戶需要，真正成為剛?cè)峒鎮(zhèn)涞淖詣踊b備。</p><p>　　1.3.2 國外組合機(jī)床現(xiàn)狀</p>

43、<p>　　80年代以來，國外組合機(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)展趨勢是：</p><p>　?。?） 廣泛應(yīng)用數(shù)控技術(shù)</p><p>　　國外主要的組合機(jī)床生產(chǎn)廠家

44、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)床上不僅一般動力部件應(yīng)用數(shù)控技術(shù),而且夾具的轉(zhuǎn)位或轉(zhuǎn)角、換箱裝置的自動分度與定位也都應(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)致汽車公司由法國雷諾公司購置的缸蓋加工生產(chǎn)線,就是由三臺自動換箱組合機(jī)床組成的,其全部動作均為數(shù)控,包括自動上下料的交換工作臺、環(huán)形主軸箱庫、動力部件和夾具的運(yùn)動,其節(jié)拍時(shí)間為58秒。</p><p>　　(2)

45、 發(fā)展柔性技術(shù)</p><p>　　80年代以來,國外對中大批量生產(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。</p>

46、<p>　　(3) 發(fā)展綜合自動化技術(shù)</p><p>　　汽車工業(yè)的大發(fā)展,對自動化制造技術(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,以及下線后的自動碼垛、裝箱等。德國大眾汽車公司KASSEL變速箱廠1987年投入使用的造價(jià)9000萬馬克的齒輪箱和離合器殼生產(chǎn)線,就是這種綜合自動化制造系統(tǒng)的典范。該系統(tǒng)由兩條相似

47、對稱布置的自動線組成,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臺雙面組合機(jī)床、18臺三坐標(biāo)加工單元、空架機(jī)器人、線兩端的毛坯庫和三坐標(biāo)測量機(jī)組成,可實(shí)現(xiàn)3種零件的加工。空架機(jī)器人完成工件下線的碼垛裝箱工作。隨著綜合自動化技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了一批專門從事裝配、試驗(yàn)、檢測、清洗等裝備的專業(yè)生產(chǎn)廠家,進(jìn)一步提高了制造系統(tǒng)的配套水平。</p><p>　　(4) 進(jìn)一步提高工序集中程度</p&g

48、t;<p>　　國外為了減少機(jī)床數(shù)量,節(jié)省占地面積,對組合機(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、多坐標(biāo)通用部件、移動主軸箱、雙頭鏜孔車端面頭等組成機(jī)床或在夾具部位設(shè)置刀庫,通過換刀加工實(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。</p><p>　　1.4 機(jī)床及夾具設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容、要求</p><p&g

49、t;　　1.4.1 設(shè)計(jì)的目的</p><p>　　機(jī)床設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)，其目的在于通過機(jī)床主運(yùn)動機(jī)械變速傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使我們在擬定傳動和變速的結(jié)構(gòu)方案過程中，得到查閱資料、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)算和編寫技術(shù)文件等方面的綜合訓(xùn)練，樹立正確的設(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。</p><p>

50、　　1.4.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容</p><p>　　(1) 運(yùn)動設(shè)計(jì) 根據(jù)給定的被加工零件，確定機(jī)床的切削用量，通過分析比較擬定切削速度和進(jìn)給量等，選定合適的主軸轉(zhuǎn)速，并計(jì)算主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速與標(biāo)準(zhǔn)的相對誤差。</p><p>　　(2) 總體設(shè)計(jì) 根據(jù)給定的工件，初算傳動軸的直徑，選定滑臺，確定動力箱，初步選定機(jī)床，完成機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和裝配草圖。制定生產(chǎn)率計(jì)算卡，驗(yàn)證滿足生產(chǎn)需求。</

51、p><p>　　(3) 夾具設(shè)計(jì) 進(jìn)行工件的基準(zhǔn)定位、夾緊方式等的設(shè)計(jì)布置，選定裝夾方式。完成鉆模板及配套導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)。繪制夾具裝配圖和零件圖。</p><p>　　(4) 編寫設(shè)計(jì)說明書</p><p>　　1.4.3 設(shè)計(jì)要求</p><p>　　評價(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)來判定的。技術(shù)先進(jìn)合理，亦即“質(zhì)優(yōu)價(jià)廉”，如此

52、產(chǎn)品才會在市場上才有競爭力，才會受到用戶的親睞。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。</p><p>　　1.5 機(jī)床的設(shè)計(jì)步驟[1]</p><p>　　1.5.1 調(diào)查研究</p><p>　　研究市場和用戶對設(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、實(shí)驗(yàn)研究成果、發(fā)展趨勢、新技術(shù)應(yīng)用以及相應(yīng)的圖紙資料等

53、。甚至還可以通過網(wǎng)絡(luò)檢索技術(shù)查閱先進(jìn)國家的有關(guān)資料和專利等。通過對上述資料的分析研究，擬訂適當(dāng)?shù)姆桨福员ＷC機(jī)床的質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，使用戶有較好的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　1.5.2 擬定方案</p><p>　　通?？梢詳M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)

54、分析等。</p><p>　　在制定方案時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：</p><p>　?。?） 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)；</p><p>　?。?） 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)過實(shí)驗(yàn)證明可靠后才能用于設(shè)計(jì)；</p><p>　?。?）

55、 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。</p><p>　　1.5.3 工作圖設(shè)計(jì)</p><p>　　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)，即所謂的“三圖一卡”。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。并初定出主軸箱輪廓

56、尺寸，才能確定機(jī)床各部件間的相互關(guān)系。</p><p>　　其次，繪制機(jī)床的總裝圖、部分部件裝配圖、液壓系統(tǒng)圖、PLC接線圖和梯形圖。</p><p>　　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，編制各類零件明細(xì)表，編寫機(jī)床說明書等技術(shù)文件。</p><p>　　最后，對有關(guān)圖紙進(jìn)行工藝審查和標(biāo)準(zhǔn)化審查。</p><p>　　1.6

57、本文的結(jié)構(gòu)</p><p>　　本文以大量資料及前人經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)研發(fā)了一臺加工汽車后驅(qū)動橋殼13個(gè)孔的組合機(jī)床。全文共分四章，各章的主要內(nèi)容如下：</p><p>　　第一章扼要地介紹了機(jī)床及組合機(jī)的發(fā)展史、國內(nèi)外現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及設(shè)計(jì)組合機(jī)床的相關(guān)事宜。</p><p>　　第二章重點(diǎn)設(shè)對機(jī)床的總體進(jìn)行設(shè)計(jì)布置，并完成相關(guān)“三圖一卡”。</p>&

58、lt;p>　　第三章根據(jù)第二章設(shè)計(jì)的機(jī)床及零件特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出配套機(jī)床的專用夾具。</p><p>　　第四章總結(jié)了全文的工作，對設(shè)計(jì)的整體進(jìn)行分析總結(jié)。</p><p>　　第二章 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 制定組合機(jī)床工藝方案</p><p>　　工藝方案的擬定是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一步，它很大程度上決定了組合機(jī)床

59、的結(jié)構(gòu)配置和使用性能。根據(jù)加工要求和特點(diǎn)，按一定的原則、結(jié)合組合機(jī)床常用工藝方法、充分考慮各種因素，并經(jīng)濟(jì)分析后擬定出先進(jìn)、合理、經(jīng)濟(jì)、可靠的工藝方案。其基本原則有以下兩點(diǎn)原則：粗精加工分開原則和工序集中原則。</p><p>　　2.1.1 被加工零件特點(diǎn)</p><p>　　被加工零件是一汽車后橋。該零件外形簡單。本工序所要加工孔的數(shù)量較多，而且是不規(guī)則位置的孔。同時(shí)，各孔又有一定的

60、位置度要求。但各孔沒有尺寸精度要求。因此，直接鉆孔即可滿足次精度要求。</p><p>　　該零件材料為合金灰鑄鐵，其硬度160 HB -200HB，生產(chǎn)綱領(lǐng)：10萬件/年。</p><p>　　2.1.2 確定工件的定位基準(zhǔn)</p><p>　　組合機(jī)床一般為工序集中的多刀加工，不但切削力大而且受力方向變化。因此，正確選擇定位基準(zhǔn)和夾緊部位是保證加工精度的重要條

61、件。</p><p>　　加工時(shí)，工件以側(cè)圓端面3（限制三個(gè)自由度）、內(nèi)圓柱孔面2（限制二個(gè)自由度）和面1（限制一個(gè)自由度）定位；并內(nèi)端面上的四點(diǎn)夾壓（見工序圖）。</p><p>　　2.1.3 本工序內(nèi)容</p><p>　　從工序圖中可以看出：在前端面上鉆13個(gè)直徑為8.5mm的通孔。各孔沒有尺寸精度要求，但各孔在一個(gè)圓上的位置關(guān)系有一定要求。</p&

62、gt;<p>　　根據(jù)以上工藝特點(diǎn)，若選用普通機(jī)床加工，難以保證各孔的位置度，同時(shí)效率也不高。因此，選用單工位的單面臥式組合鉆床進(jìn)行加工。這樣不僅提高了加工效率，而且多個(gè)孔一次走刀即加工成形，能夠較好的保證其位置精度。在此組合機(jī)床上加工要求零件時(shí)，采用的專用夾具、刀具和導(dǎo)向裝置等配合，加工質(zhì)量靠工藝裝備保證，對操作工人水平要求不高。</p><p>　　2.2 選擇刀具及切削用量[1]</p

63、><p>　　本工序加工所需刀具為鉆頭。選擇刀具首先是選擇刀具材料，對于鉆頭來說，常見材料有高速鋼和硬質(zhì)合金兩種。高速鋼鉆頭主要用于切削硬度在250-280HBS的部分結(jié)構(gòu)鋼和鑄鐵；硬質(zhì)合金鉆頭則主要用于加工硬度較高的鋼件。被加工零件的材料為鑄鐵，硬度為160HBS-200HBS。所以，選用高速鋼鉆頭。查《機(jī)械加工工藝手冊》(GB/T1438.2-2008) 選擇刀具類型為錐柄麻花鉆，同時(shí)查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡明手冊》表

64、6-11選擇切削用量并計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)給速度，匯總于表1-1。</p><p>　　對于8.5mm直徑孔加工，切削速度v的取值在16m/min到24m/min。進(jìn)給量f的取值在0.12mm/r到0.2mm/r</p><p><b>　　（2.1）</b></p><p><b>　?。?.2）</b></p>

65、<p>　　表2-1 刀具及切削用量</p><p>　　2.3 切削力、切削功率的確定</p><p>　　根據(jù)選定的切削用量（組要指切削速度v及進(jìn)給量f），確定切削力[1]，作為選擇動力部件（滑臺）及夾具設(shè)計(jì)的依據(jù)；確定切削扭矩，用以確定主軸及其他傳動件（齒輪、傳動軸等）的尺寸；確定切削功率，用以選擇主傳動電機(jī)功率。</p><p>　　查《組合

66、機(jī)床設(shè)計(jì)簡明手冊》表6-20，得：</p><p><b>　?。?.3）</b></p><p><b>　　切削力：</b></p><p><b>　　（2.4）</b></p><p><b>　　切削扭矩： </b></p>&l

67、t;p><b>　　（2.5）</b></p><p><b>　　切削功率： </b></p><p><b>　?。?.6）</b></p><p><b>　　式中</b></p><p>　　F——切削軸向力（）；</p>&l

68、t;p><b>　　T——切削扭矩（）</b></p><p>　　F——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（）；</p><p>　　D——鉆頭直徑（）；</p><p>　　v——切削速度（）；</p><p>　　P——切削功率（kW）。</p><p>　　2.4 組合機(jī)床的總體分析——三圖一卡</

69、p><p>　　組合機(jī)床“三圖一卡”，是針對具體零件，在選定工藝和結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行組合機(jī)床總體方案圖樣文件設(shè)計(jì)而設(shè)計(jì)的圖形文件。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)系尺寸圖和編制生產(chǎn)率計(jì)算卡等。</p><p>　　2.4.1 被加工零件工序圖</p><p>　　被加工零件工序圖是根據(jù)制定的工藝方案，表示設(shè)計(jì)的組合機(jī)床所完成的工藝內(nèi)容，加工部位的

70、尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和在機(jī)床加工前加工余量、毛坯或半成品情況的圖樣。除了設(shè)計(jì)研制合同外，它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的具體依據(jù)，也是制造、使用、調(diào)整和檢驗(yàn)機(jī)床精度的重要文件。被加工零件工序圖是在被加工零件圖的基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床的加工內(nèi)容，并作必要的說明而繪制的。</p><p><b>　　其主要內(nèi)容包括：</b></p>

71、<p>　?。?） 被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本工序機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)部位結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。尤其是當(dāng)需要設(shè)置中間導(dǎo)向套時(shí)，應(yīng)表示出零件內(nèi)部的肋、壁布置及有關(guān)結(jié)構(gòu)的形狀及尺寸。以便檢查工件、夾具、刀具是否發(fā)生干涉。</p><p>　?。?） 加工用定位基準(zhǔn)、夾壓部位及夾壓方向。以便依此進(jìn)行夾具的定位支承（包括輔助定位支承）、限位、夾緊、導(dǎo)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。</p><p>　　（3

72、） 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蟆?lt;/p><p>　　（4） 必要的文字說明。如被加工零件編號、名稱、材料、硬度、重量及加工部位的余量等。</p><p>　　為了使被加工零件工序圖清晰明了，一定要突出本機(jī)床的加工內(nèi)容。繪制時(shí)，應(yīng)按一定比例，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、

73、夾具設(shè)計(jì)有關(guān)的部位（用細(xì)實(shí)線）表示清楚。凡本道工序保證的尺寸、角度等，均應(yīng)在尺寸數(shù)值下方畫粗實(shí)線標(biāo)記。加工用定位基準(zhǔn)、機(jī)械夾壓位置及方向、輔助支承均須使用規(guī)定的符號表示出來。</p><p>　　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)注，而不采用極坐標(biāo)系。但有時(shí)因所選定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合,則需對加工部位要求的位置尺寸精度進(jìn)行分析換算。此外，應(yīng)將零件圖上的不對稱位置尺寸公差

74、應(yīng)換算成對稱尺寸公差，其公差數(shù)值的決定要考慮兩方面，一是要能達(dá)到產(chǎn)品圖紙要求的精度，二是采用組合機(jī)床能夠加工出來。</p><p>　　下圖2-1為本設(shè)計(jì)零件加工工序圖</p><p>　　圖2-1 驅(qū)動橋殼加工工序圖</p><p>　　2.4.2 加工示意圖</p><p>　　2.4.2.1 加工示意圖的作用和內(nèi)容</p&g

75、t;<p>　　零件加工的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(jī)床上的加工過程，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)中占據(jù)重要地位。它是刀具、輔具、主軸箱、液壓電氣裝置設(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)容為

76、：</p><p>　?。?） 應(yīng)反映機(jī)床的加工方法、加工條件及加工過程。</p><p>　?。?） 根據(jù)加工部位特點(diǎn)及加工要求，決定刀具類型、數(shù)量、結(jié)構(gòu)、尺寸（直徑和長度）。</p><p>　?。?） 決定主軸的結(jié)構(gòu)類型、規(guī)格尺寸及外伸長度。</p><p>　?。?） 選擇標(biāo)準(zhǔn)的或設(shè)計(jì)專用的接桿、浮動卡頭、導(dǎo)向裝置、攻絲靠模裝置、刀桿

77、托架等，并決定它們的結(jié)構(gòu)、參數(shù)及尺寸。</p><p>　　（5） 標(biāo)明主軸、接桿（卡頭）、夾具（導(dǎo)向）與工件之間的聯(lián)系尺寸、配合及精度。</p><p>　?。?） 根據(jù)機(jī)床要求的生產(chǎn)率及刀具、被加工零件材料特點(diǎn)等，合理確定并標(biāo)注各主軸的切削用量。</p><p>　　（7） 確定機(jī)床動力部件的工作行程及工作循環(huán)。</p><p>　　2.

78、4.2.2 加工示意圖的畫法及注意事項(xiàng)</p><p>　　（1） 加工示意圖的繪制順序是：先按比例用細(xì)實(shí)線繪出工件加工部位和局部結(jié)構(gòu)的展開圖，加工表面用粗實(shí)線畫。為簡化設(shè)計(jì)，相同加工部位的加工示意（指對同一規(guī)格的孔加工，所用刀具、導(dǎo)向、主軸、接桿等的規(guī)格尺寸、精度完全相同），允許只表示其中之一，亦即同一主軸箱上結(jié)構(gòu)尺寸相同的主軸可只畫一根。但必須在主軸上標(biāo)注軸號（與工件孔號相對應(yīng)）。</p>&

79、lt;p>　?。?） 一般情況下，在加工示意圖上，主軸分布可不按真實(shí)距離繪制。當(dāng)被加工孔間距很小或需設(shè)置徑向結(jié)構(gòu)尺寸較大的導(dǎo)向裝置時(shí)，相鄰主軸必須嚴(yán)格按比例繪制，以便檢查相鄰主軸、刀具、輔具、導(dǎo)向是否干涉。</p><p>　?。?） 主軸應(yīng)從主軸箱端面畫起。刀具畫加工終了位置（攻絲加工則應(yīng)畫開始位置）。標(biāo)準(zhǔn)的通用結(jié)構(gòu)只畫外形輪廓，但須加注規(guī)格代號。對一些專用結(jié)構(gòu)，為顯示其結(jié)構(gòu)而必須剖視，并標(biāo)注尺寸、精度及

80、配合。</p><p>　?。?） 當(dāng)軸數(shù)較多時(shí)，加工示意圖可縮小比例，用細(xì)實(shí)線畫出工件加工部位分布情況簡圖（向視圖），并在孔旁標(biāo)注相應(yīng)號碼，以便于設(shè)計(jì)和調(diào)整機(jī)床。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中所需加工的13根主軸完全一樣，故僅作出其中之一主軸示意，如下圖2-2</p><p>　　圖2-2 加工示意圖</p><p>　　2.4.2.3

81、 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇</p><p>　　組合機(jī)床加工孔時(shí)，零件上孔的位置精度主要是靠刀具的導(dǎo)向裝置來保證的。由于要加工的孔徑較小因此，選用固定式導(dǎo)向裝置。</p><p>　　根據(jù)所要加工孔的直徑，參考《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡明手冊》表8-4與表8-6選擇長型導(dǎo)向裝置，其主要尺寸及配合如表2-2。</p><p>　　表2-2 通用導(dǎo)套的尺寸規(guī)格（mm）</p>

82、<p>　　2.4.2.4 確定主軸及其配件尺寸</p><p><b>　　初定主軸直徑D</b></p><p>　　根據(jù)已選擇的切削用量，由《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡明手冊》表3-4公式計(jì)算得：</p><p><b>　　（2.7）</b></p><p>　　取，根據(jù)主軸軸頸d，查《

83、組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡明手冊》表3-6，得：</p><p><b>　　主軸外伸尺寸 。</b></p><p>　　根據(jù)主軸參數(shù)，選擇接桿為可調(diào)接桿，查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡明手冊》表8-1，選擇接桿型號為Tr20×2，錐度為莫氏1號，類型為B型—長接桿；查表8-5選擇相應(yīng)的夾緊螺母型式及尺寸。</p><p>　　表2-3 可調(diào)接桿尺寸&

84、lt;/p><p>　　2.4.2.5 確定動力部件的工作循環(huán)及工作行程</p><p>　　動力部件的工作循環(huán)是指加工時(shí)，動力部件從原始位置開始運(yùn)動到加工終了位置，又返回到原位的動作過程。一般包括快速引進(jìn)、工作進(jìn)給和快速退回等動作。</p><p>　　（1） 工作進(jìn)給長度</p><p>　　工作進(jìn)給長度應(yīng)等于加工部位長度與刀具切入長度和切

85、出長度之和，即</p><p><b>　　（2.8）</b></p><p><b>　　式中</b></p><p>　　——加工長度，值為11mm；</p><p>　　——切入長度，應(yīng)根據(jù)工件端面的誤差情況在5～10mm之間選擇，誤差大時(shí)取大值，取10mm；</p><p

86、>　　——切出長度，一般為，此處算得10mm。</p><p>　　根據(jù)計(jì)算工作進(jìn)給長度并匯總于表2-4</p><p>　　表2-4 工進(jìn)數(shù)據(jù)</p><p>　?。?） 快進(jìn)、快退長度</p><p>　　按加工具體情況而定，保證加工所有刀具均退至夾具套內(nèi)，不影響工件裝卸，因此取主軸箱快進(jìn)長度為44mm，快退長度為快退長度與工進(jìn)長

87、度之和，取 75 mm； 如下圖：2-3</p><p>　　圖2-3 工作行程圖</p><p>　?。?） 動力部件總行程長度</p><p>　　動力部件的總行程除應(yīng)保證要求的工作循環(huán)行程外，還要考慮裝卸和調(diào)整刀具方便，即考慮前、后備量。前備量是指因刀具磨損或補(bǔ)償制造、安裝誤差，動力部件尚可向前調(diào)節(jié)的距離。后備量是指考慮刀具從接桿中或接桿連同刀具一起從

88、主軸孔中取出所需要的動力部件尚能向后退的距離。理想情況是保證刀具退離夾具導(dǎo)套外端面的距離大于接桿插入主軸孔內(nèi)（或刀具插入接桿孔內(nèi)）的長度。</p><p>　　因此，動力部件的總行程為快退行程長度與前后備量之和。</p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　?。?.9）</b></p>

89、<p>　　以此作為選擇標(biāo)準(zhǔn)動力滑臺及設(shè)計(jì)專用動力部件的依據(jù)。</p><p>　　2.4.3 組合機(jī)床聯(lián)系尺寸圖</p><p>　　2.4.3.1 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖的作用與內(nèi)容</p><p>　　組合機(jī)床是由標(biāo)準(zhǔn)的通用部件——?jiǎng)恿_、動力箱、各種工藝切削頭、側(cè)底座、立柱、立柱底座及中間底座加上專用部件——主軸箱、輔具系統(tǒng)、夾具、液、電、冷卻、潤

90、滑、排屑系統(tǒng)組合裝配而成。機(jī)床聯(lián)系尺寸圖是由被加工零件工序圖和加工示意圖為依據(jù)，并按照初步選定的通用部件以及確定的專用部件的總體結(jié)構(gòu)來繪制的。聯(lián)系尺寸圖用來表示機(jī)床各組成部件的相互裝配聯(lián)系和運(yùn)動關(guān)系，以檢驗(yàn)機(jī)床各部件的相對位置及尺寸聯(lián)系是否滿足加工要求，通用部件的選擇是否合適，并為進(jìn)一步開展主軸箱、夾具等專用部件、零件的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。聯(lián)系尺寸圖也可看成是簡化的機(jī)床總圖，它表示機(jī)床的配置型式及總體布局。</p><p&

91、gt;　　聯(lián)系尺寸圖的主要內(nèi)容如下：</p><p>　　（1） 以適當(dāng)數(shù)量的視圖（至少兩個(gè)視圖，一般為主、左、右視圖）按同一比例畫出機(jī)床各主要組成部件的外形輪廓及相對位置，表明機(jī)床的配置型式及總體布局，操作者的位置。主視圖的選擇應(yīng)與機(jī)床實(shí)際加工狀態(tài)一致。</p><p>　?。?） 圖上應(yīng)盡量減少不必要的線條及尺寸，但反映各部件的聯(lián)系尺寸、專用部件的主要輪廓尺寸、運(yùn)動部件的極限位置及行程

92、尺寸，必須完整齊全。各部件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)不必畫出。</p><p>　?。?） 為便于部件設(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、電動機(jī)型號、功率及轉(zhuǎn)速，并注明機(jī)床部件的分組情況及總行程。</p><p>　　2.4.3.2 動力部件的選擇</p><p>　　動力滑臺選擇液壓滑臺，原因如下：液壓滑臺在相當(dāng)大的范圍內(nèi)進(jìn)給量可實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速；可以獲得較大的進(jìn)給力；由于

93、液壓驅(qū)動，零件磨損小，使用壽命長；過載保護(hù)簡單可靠；由行程調(diào)速閥來控制滑臺的快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)，轉(zhuǎn)換精度高，工作可靠。</p><p><b>　　進(jìn)給力：</b></p><p><b>　?。?.10）</b></p><p><b>　　進(jìn)給速度：</b></p><p><

94、;b>　?。?.11）</b></p><p>　　根據(jù)切削總量算得進(jìn)給力、進(jìn)給速度以及工作行程，結(jié)合多軸箱輪廓尺寸，查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡明手冊》表5-1，并考慮進(jìn)給過程中的摩擦力及進(jìn)給速度的平穩(wěn)性，選擇液壓滑臺為1HY40-IA型液壓滑臺，其最大進(jìn)給力為20000N，最小進(jìn)給速度為12.5mm/min。因?yàn)?，所以能夠保證平穩(wěn)進(jìn)給。</p><p>　　根據(jù)液壓滑臺的參數(shù)，

95、查表5-2，配置1CC401型滑臺側(cè)底座，1CL40型立柱，1CD401型立柱側(cè)底座</p><p><b>　　計(jì)算電機(jī)功率：</b></p><p><b>　?。?.12）</b></p><p><b>　　式中</b></p><p>　　η——多軸箱傳動效率，加工黑

96、色金屬時(shí)取0.8～0.9，主軸數(shù)多，轉(zhuǎn)動復(fù)雜時(shí)取小值，反之取大值。（式中取η=0.8）</p><p>　　動力箱規(guī)格要與動力滑臺相匹配，根據(jù)電機(jī)功率，滑臺滑鞍尺寸800×400，初選1TD40Ⅰ型動力箱，電機(jī)型號為Y132S-4，電機(jī)功率為5.5KkW，電機(jī)轉(zhuǎn)速為1440r/min，輸出軸轉(zhuǎn)速為720r/min。</p><p>　　2.4.3.3 裝料高度的確定</p

97、><p>　　機(jī)床裝料高度是指機(jī)床上工件的安裝基面到地面的垂直距離。為提高通用部件及支承部件的剛度并考慮自動線設(shè)計(jì)時(shí)中間底座內(nèi)要安裝夾具輸送裝置、冷卻排屑裝置，新頒布的組合機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)推薦裝料高度，與國際標(biāo)準(zhǔn)一致。在現(xiàn)階段設(shè)計(jì)組合機(jī)床時(shí)，裝料高度可根據(jù)具體情況在之間選取。</p><p>　　由于受工件體型限制以及各配套系統(tǒng)的協(xié)調(diào)，此處選定裝料高度為1131.5，在地面安放墊塊以方便工作人員操作。

98、</p><p>　　2.4.3.4 初定中間底座尺寸</p><p>　　中間底座的輪廓尺寸要滿足夾具在其上面安裝連接的需要。根據(jù)選定的動力箱滑臺、側(cè)底座等標(biāo)準(zhǔn)的位置關(guān)系，并考慮到毛坯誤差和裝配偏移，中間底座支承夾具底座的空余邊緣尺寸，算出的長度應(yīng)圓整，并按優(yōu)選數(shù)系選用。應(yīng)使空余邊緣尺寸不小于。</p><p>　　由《金屬切削機(jī)床》組合機(jī)床部分的內(nèi)容可知：中間

99、底座的高度優(yōu)先選取630mm。據(jù)此選定中間底座高度為630mm。</p><p>　　中間底座長度方向尺寸可按下式確定：</p><p><b>　?。?.13）</b></p><p><b>　　式中</b></p><p>　　——加工終了位置，多軸箱端面至工件端面間的距離，本設(shè)計(jì)中；<

100、/p><p>　　——主軸箱厚度，本設(shè)計(jì)中；</p><p>　　——工件沿機(jī)床長度方向的尺寸，本設(shè)計(jì)中；</p><p>　　——機(jī)床長度方向上，主軸箱與動力滑臺的重合長度，本設(shè)計(jì)??；</p><p>　　——加工終了位置，滑臺前端面至滑座前端面的距離，對于通用的標(biāo)準(zhǔn)動力滑臺，尺寸的最大范圍為。本設(shè)計(jì)?。?lt;/p><p>

101、;　　——滑座前端面至側(cè)底座前端面的距離，本設(shè)計(jì)取。</p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　?。?.14）</b></p><p>　　根據(jù)，查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡明手冊》表2-5（中間底座主要尺寸）：選定中間底座長為</p><p>　　又根據(jù)被加工零件的寬度尺寸很大，以

102、及其他聯(lián)系尺寸，選定中間底座寬度為。</p><p>　　所以，中間底座的長寬為。</p><p>　　2.4.3.5 多軸箱輪廓尺寸的確定</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)通用多軸箱的厚度是一定的，臥式為，立式為。因此，確定多軸箱尺寸，主要是確定多軸箱寬度和高度及最低主軸高度。多軸箱寬度、高度的尺寸大小主要與被加工零件孔的分布位置有關(guān)，對于本加工零件而言，其長和寬方向上

103、孔加工基本成回轉(zhuǎn)體，因此取計(jì)算值長寬的大值為多軸箱的長寬，可按下式確定：</p><p><b>　?。?.15）</b></p><p><b>　?。?.16）</b></p><p><b>　　式中</b></p><p>　　——工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（）。

104、</p><p>　　——最邊緣主軸中心距箱外壁的距離（）。</p><p>　　——工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（）。</p><p>　　——最低主軸高度（）。</p><p>　　為保證多軸箱有排布齒輪的足夠空間，推薦。</p><p>　　主軸箱最低主軸高度須考慮到與工件最低孔位置（）、機(jī)床裝料高度（）、滑

105、臺滑座總高（）、側(cè)底座高度（）等尺寸之間的關(guān)系而確定。對于臥式組合機(jī)床，要保證潤滑油不致從主軸襯套處泄露，通常推薦：</p><p><b>　　（2.17）</b></p><p>　　根據(jù)上述計(jì)算值，按多軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)，最后確定多軸箱輪廓尺寸為</p><p>　　2.4.3.6 機(jī)床分組</p><p>　

106、　為了便于設(shè)計(jì)和組織生產(chǎn)，組合機(jī)床各部件和裝置按不同的功能劃分編組。組號劃分規(guī)定為：</p><p>　　1） 第10～19組——支撐部件。一般由通用的側(cè)底座、立柱及其底座和專用中間底座組成。</p><p>　　2） 第20～29組——夾具及輸送設(shè)備。夾具是組合機(jī)床主要的專用部件，常編為20組，包含工件定位加緊及固定導(dǎo)向部分。對一些活動性較強(qiáng)的活動鉆模板、攻螺紋末模板、自動夾壓機(jī)構(gòu)、自動

107、上下料裝置等常單獨(dú)編組。移動工作臺?；剞D(zhuǎn)臺等輸送設(shè)備，如果屬于通用部件，則可納入夾具組，明細(xì)表中列出通用部件即可，如果專用則單獨(dú)成組編號。</p><p>　　3） 第30～39組——電氣設(shè)備。電氣設(shè)計(jì)常編為30組，包括原理圖、接線圖和安裝圖等設(shè)計(jì)，專用操縱臺、控制柜等則另遍組號。</p><p>　　4） 第40～49組——傳動裝置。包括機(jī)床中所有動力部件如動力滑臺、動力箱等通用部件，編

108、號40組，其余須修改部分內(nèi)容或?qū)Ｓ玫膫鲃釉O(shè)備則單獨(dú)編組。</p><p>　　5） 第50～59組——液壓和氣動裝置。</p><p>　　6） 第60～69組——刀具、工具、量具和輔助工具等。</p><p>　　7） 第70～79組——多軸箱及其附屬部件。</p><p>　　8） 第80～89組——冷卻、排屑機(jī)潤滑裝置。</p&g

109、t;<p>　　9） 第90～99組——電氣、液壓、氣動等各種控制擋鐵。</p><p>　　2.4.4 生產(chǎn)率計(jì)算卡</p><p>　　2.4.4.1 理想生產(chǎn)率</p><p>　　理想生產(chǎn)率指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng)（包括備品及廢品率在內(nèi)）所要求的機(jī)床生產(chǎn)率。它與全年工時(shí)總數(shù)有關(guān)，一般情況下，單班制生產(chǎn)取，則</p><p>

110、　　件／h （2.18）</p><p>　　2.4.4.2 實(shí)際生產(chǎn)率</p><p>　　實(shí)際生產(chǎn)率指所設(shè)計(jì)機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可以生產(chǎn)的零件數(shù)量。</p><p><b>　　（2.19）</b></p><p><b>　　式中</b&g

111、t;</p><p>　　——生產(chǎn)一個(gè)零件所需的時(shí)間（），它可以根據(jù)下式計(jì)算：</p><p><b>　?。?.20）</b></p><p><b>　　式中</b></p><p>　　、——分別為動力部件快進(jìn)、快退行程長度（）；</p><p>　　——當(dāng)加工沉孔、止

112、口、锪窩、倒角、光整表面時(shí)，動力滑臺在死擋鐵上的停留時(shí)間，通常指刀具在加工終了時(shí)無進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)所需的時(shí)間（）；</p><p>　　——分別為刀具第Ⅰ、第Ⅱ工作進(jìn)給行程長度（）； </p><p>　　——?jiǎng)恿Σ考焖傩谐趟俣?。采用機(jī)械動力部件取，液壓動力部件?。?lt;/p><p>　　——直線移動或回轉(zhuǎn)工作臺進(jìn)行一次工位轉(zhuǎn)換的時(shí)間，一般可??； </p&g

113、t;<p>　　——工件裝、卸（包括定位、夾壓及清除鐵屑等）時(shí)間，它取決于工件重量大小、裝卸的方便性及工人的熟練程度。根據(jù)各類組合機(jī)床的統(tǒng)計(jì)，一般取。</p><p>　　——分別為刀具第Ⅰ、第Ⅱ工作進(jìn)給速度（）；</p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　?。?.21）</b>&l