ZXH54型銑槽機分度箱部件設計,zxh54,型銑槽機,分度,部件,設計 代號 名稱 數量 材料 重量 附注 ZXH54-0400 分度箱裝配圖 與右立柱部件圖共用 （共1張） 結合件 ZXH54-0400-1 箱蓋螺栓 2 零件 ZXH54-0401 開關盒 1 ZL103 ZXH54-0402 觸桿架 1 A3（光板） ZXH54-0403 橡膠墊 1 耐油橡膠 ZXH54-0404 螺柱 2 A3（光元） ZXH54-0405 塔輪軸 1 45 ZXH54-0406 輸出軸 1 45 ZXH54-0407 齒輪（36T） 1 45 ZXH54-0408 齒輪（24T） 1 45 ZXH54-0409 擋圈 1 45 ZXH54-0410 電箱盒 1 ZL103 ZXH54-0411 開關架 1 45 ZXH54-0412 手柄 1 45 0400-2 ZXH54-0413 螺桿 1 45 0400-2 ZXH54-0414 搭牙板 1 45 ZXH54-0415 油封蓋 1 45 ZXH54-0416 箱蓋 1 ZL103 ZXH54-0417 多頭撞塊 1 45 ZXH54-0418 杠桿 1 45 ZXH54-0419 壓簧 1 60Mn ZXH54-0420 離合器軸 1 45 ZXH54-0421 平鍵 1 45 零件明細表 圖樣標記 共6張 第1張 ZXH54型分度箱 ZXH54-0400MX 代號 名稱 數量 材料 重量 附注 ZXH54-0422 齒輪（52T） 1 45 ZXH54-0423 軸承座 2 45 ZXH54-0424 齒輪（52T） 1 45 ZXH54-0425 外錐套 2 60SiMnA ZXH54-0426 內錐套 2 60SiMnA ZXH54-0427 定套 1 45 ZXH54-0428 擋圈 1 45 ZXH54-0429 感應凸輪 1 45 ZXH54-0430 座套 1 HT20-40 ZXH54-0431 油封蓋 1 45 ZXH54-0432 轉套 1 45 ZXH54-0433 蝸桿凸輪 1 45 ZXH54-0434 凸輪軸 1 45 ZXH54-0435 擋圈 1 45 ZXH54-0436 分度箱體 1 45 ZXH54-0437 軸承座 1 HT20-40 ZXH54-0438 擋圈 1 45 ZXH54-0439 傳動軸 1 A3 ZXH54-0440 墊圈 4 45 ZXH54-0441 箱蓋 1 ZL103 ZXH54-0442 小軸 8 45 ZXH54-0443 軸承套 8 GCr15 ZXH54-0444 軸承片 8 GCr15 ZXH54-0445 轉盤 1 45 ZXH54-0446 底蓋 3 45 ZXH54-0447 軸承座 4 GCr15 ZXH54-0448 搭牙螺母 1 45 ZXH54-0449 軸套 1 45 ZXH54-0450 磁鐵座 1 45 ZXH54-0451 純鐵片 1 純鐵 零件明細表 圖樣標記 共6張 第2張 ZXH54型分度箱 ZXH54-0400MX 代號 名稱 數量 材料 重量 附注 ZXH54-0452 隔磁片 1 紫銅皮T2 ZXH54-0453 軸承座 1 45 ZXH54-0454 離合器套 1 45 ZXH54-0455 開關架 1 45 ZXH54-0456 感應桿座 1 45 ZXH54-0457 聯接板 1 45 ZXH54-0458 開關架 1 45 ZXH54-0459 齒輪（57T） 1 45 ZXH54-0460 齒輪（77T） 1 45 ZXH54-0461 齒輪（61T） 45 ZXH54-0462 齒輪（40T） 1 A3 ZXH54-0463 齒輪（44T） 1 45 ZXH54-0464 齒輪（48T） 1 45 ZXH54-0465 齒輪（56T） 1 45 ZXH54-0466 齒輪（64T） 1 45 ZXH54-0467 齒輪（72T） 1 45 ZXH54-0468 塔牙標牌 1 光鋁板2mm ZXH54-0470 制動器安裝板 1 45 零件明細表 圖樣標記 共6張 第3張 ZXH54型分度箱 ZXH54-0400MX 代號 名稱 數量 材料 重量 附注 標準件 JB9-59 雙頭螺栓AIM8*25 2 GB54-76 螺母M8 2 GB70-76 螺釘M5×15 3 GB70-76 螺釘M8×20 2 GB945-76 螺釘M3×8 8 鍍鉻 GB70-67 螺釘M8×16 3 GB945-67 螺釘M3×50 4 鍍鉻 GB70-76 螺釘M4×8 56 GB70-76 螺釘M4×12 8 GB70-76 螺釘M4×35 5 GB891-76 螺釘M4×8 6 GB73-76 螺釘M5×6 3 GB945-67 螺釘M4×8 2 鍍鉻 GB70-76 螺釘M5×12 11 GB70-76 螺釘M6×18 4 GB77-76 螺釘M6×18 4 GB77-76 螺釘M6×12 2 GB77-76 螺釘M6×10 8 GB79-76 螺釘M6×10 8 GB70-76 螺釘M8×45 4 GB70-76 螺釘M10×22 1 標準件明細表 圖樣標記 共6張 第4張 ZXH54型分度箱 ZXH54-0400MX 代號 名稱 數量 材料 重量 附注 GB806-76 螺母M8 2 備用（手柄） GB953-76 螺柱M8×110 2 備用（螺桿） GB894-67 擋圈20 4 軸用 GB894-67 擋圈25 2 軸用 GB893-67 擋圈32 10 孔用 GB893-67 擋圈40 2 孔用 GB1095-72 平鍵6×16 2 GB1095-72 平鍵6×30 1 GB1095-72 平鍵6×35 1 GB1095-72 平鍵6×40 1 GB1095-72 平鍵8×20 1 GB1095-72 平鍵8×30 2 標準件明細表 圖樣標記 共6張 第5張 ZXH54型分度箱 ZXH54-0300MX 代號 名稱 數量 材料 重量 附注 39241/12 軸承12×15×10 8 蘇針、滬針 39241/12 軸承20×24×13 4 蘇針、嘉興針 7589104 軸承20×35×7 20 蘇針 47941/25 軸承20×32×16 6 蘇針、嘉興針 7589105 軸承20×40.5×7 2 鎮(zhèn)江 GB1235-76 O型圈18×1.9橡膠I-4 3 GB1235-76 O型圈35×3.5橡膠I-4 6 GB1235-76 O型圈110×3.1橡膠I-4 1 HG4-692-67 密封環(huán)25×40×10 3 JB1001 螺塞M18×1.5 3 GB1160-74 圓形油標20 1 LJ12A3-2Z/AX 接近開關M10×1 1 JW2-11K 行程開關 1 D96-5 金屬管接頭G1/2”B 2 電磁離合器DY0-5 1 電磁離合器DY0-10 1 WB85-L1D 單級減速機 WB85-L1D-17-250 標準件明細表 圖樣標記 共6張 第6張 ZXH54型分度箱 ZXH54-0400MX Abstract Along with the unceasing development of weaving trade, automation in the application in weaving trade is more and more extensive, " pin plate "(is used in put the needle) is a important parts in weaving trade of realization automation. It's processing is special, it is higher that precision is asked, and need to have the processing of special machine tool, this is me the graduated design program of this time: ZXH54 model milling groove machine design — pillar parts design. ZXH54 model milling groove machine is used in processing weaving trade in " pin plate " use privately cut machine tool, belong to the modular machine tool, this machine tool have 4 works position and 8 milling heads, can at the same time process 8 workpieces, have higher processing efficiency and processing precision, and can at the same time still realize needle groove and circular arc groove same work position, it surmounted the shortcoming of that machining process complex, processing efficiency low and process precision do not be in height of the processing of pin plate beforetime, so it have better application prospect. This design divide into 4 in all: the first part is the general state of machine tool; second part with the whole design of ZXH54 model milling groove machine; the part of 3rd is the design of milling groove machine pillar parts; conclusion and look ahead is the partial of 4th. In which, the design of the part of 3rd is the focal point of the design, design from mechanical parts design, hydraulic parts design, hydraulic systematic autocontrol design 3 aspects for ZXH54 model milling groove machine pillar parts to have a overall careful design, not only from machinery and the angle of hydraulic pressure check calculate for the major parts of pillar, but also have still made a set of feasible control scheme from autocontrol. It is better have completed the design requirement of expection. Design June 2002 目 錄 前 言………………………………………………………………………………………1 一、組合機床概述………………………………………………………………………1 1-1 組合機床及其特點…………………………………………………………………1 1-2 組合機床分類和基本配置型式…………………………………………………… 2 1-3 組合機床的工藝范圍………………………………………………………………4 二、組合機床通用部件及其選用…………………………………………………… 4 2-1 通用部件的類型……………………………………………………………………4 2-2 常用通用部件……………………………………………………………………… 5 2-3 通用部件的選用…………………………………………………………………… 7 三、組合機床總體設計…………………………………………………………………8 3-1 組合機床的設計步驟…………………………………………………………………8 3-2 “三圖一卡”…………………………………………………………………………9 3-3 組合機床設計方案…………………………………………………………………10 3-4 擬定方案“三圖一卡”制作………………………………………………………… 11 參考文獻 ………………………………………………………………………………… 15 0200 0 5 0 0 (2) 0 5 0 0 (1) 0300 0300 0 5 0 0 (1) 0 5 0 0 (2) 0200 0700 0100 0900 0 8 0 0 (2) 0 8 0 0 (1) 材料 ： 32 × 0400 0600 1 0 0 0 (1) 1 0 0 0 (2) UnRegister ed 上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） ZXH54型銑槽機設計—立柱部件設計 摘 要 隨著紡織業(yè)的不斷發(fā)展，自動化在紡織業(yè)中的應用越來越廣泛，其中“針板”（用于排放織針）就是實現自動化的一個重要部件。它的加工特殊，精度要求較高，需要有專門的機床加工，這就是我這次的畢業(yè)設計課題：ZXH54型銑槽機設計—立柱部件設計。 ZXH54型銑槽機是用于加工紡織業(yè)中“針板”的專用切削機床，屬于典型的組合機床，該機床具有四工位、八銑頭，能同時加工八個工件，具有較高的加工效率和加工精度，同時還能實現針槽與圓弧口槽同工位一次完成，克服了以前針板加工中加工工序復雜、加工效率低、加工精度不高的缺點，有較好的應用前景。 本次設計總共分為四大部分：第一部分組合機床的概述；第二部分ZXH54銑槽機的總體設計；第三部分銑槽機立柱部件的設計；第四部分結論與展望。其中第三部分的設計是本次設計的重點，設計從機械部件設計，液壓部件設計，液壓系統控制設計三個方面對ZXH54銑槽機立柱部件進行的整體細致的設計，不僅從機械和液壓的角度對立柱的主要部件進行了校核計算，還從控制上提出了一套可行的控制方案，較好的完成了預期的設計要求。 設計者 2002年6月 Abstract Along with the unceasing development of weaving trade, automation in the application in weaving trade is more and more extensive, " pin plate "(is used in put the needle) is a important parts in weaving trade of realization automation. It's processing is special, it is higher that precision is asked, and need to have the processing of special machine tool, this is me the graduated design program of this time: ZXH54 model milling groove machine design — pillar parts design. ZXH54 model milling groove machine is used in processing weaving trade in " pin plate " use privately cut machine tool, belong to the modular machine tool, this machine tool have 4 works position and 8 milling heads, can at the same time process 8 workpieces, have higher processing efficiency and processing precision, and can at the same time still realize needle groove and circular arc groove same work position, it surmounted the shortcoming of that machining process complex, processing efficiency low and process precision do not be in height of the processing of pin plate beforetime, so it have better application prospect. This design divide into 4 in all: the first part is the general state of machine tool; second part with the whole design of ZXH54 model milling groove machine; the part of 3rd is the design of milling groove machine pillar parts; conclusion and look ahead is the partial of 4th. In which, the design of the part of 3rd is the focal point of the design, design from mechanical parts design, hydraulic parts design, hydraulic systematic autocontrol design 3 aspects for ZXH54 model milling groove machine pillar parts to have a overall careful design, not only from machinery and the angle of hydraulic pressure check calculate for the major parts of pillar, but also have still made a set of feasible control scheme from autocontrol. It is better have completed the design requirement of expection. Design June 2002 -II- 畢業(yè)設計開題報告 前 言 針織槽機的主要部件為“針床”，長方形針床鋼板（針板）槽間開有許多細密的“針槽”，用于安裝放置“織針”。目前針床鋼板上的針槽通常是由人工控制用銑床一條條銑出來的，費工費時，銑槽精度低。而ZXH54型針板銑槽機的出現為我國橫機制造業(yè)提供了一種新型可靠高效的加工設備，解決了國內橫機針板銑槽、開頭工序的難題。ZXH54型針板銑槽機，能自動分度與銑槽，銑槽精度高，操作使用方便。該機能實現對八塊針板連續(xù)銑針槽和銑頭槽，對多塊針板實現了連續(xù)銑針槽后，再連續(xù)銑頭槽。 該機的問世，改變了目前國內落后的針板加工狀況，是加工高精度針板的必要設備，也是發(fā)展高精度、超細針槽機的關鍵設備。它的研制成功，將把我國針織槽機加工工業(yè)推向一個新的層次，紡織產業(yè)走上新高度。 ZXH54型針板銑槽機是一種典型的組合機床，因此它也就具有組合機床的一切特征。 §一、組合機床概述 1-1 組合機床及其特點 組合機床是由大量的通用部件和少量專用部件組成的工序集中的高效率專用機床。它能夠對一種(或幾種)零件進行多刀、多軸、多面、多工位加工。在組合機床上可以完成鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔、攻絲、車削、銑削、磨削及滾壓等工序，生產效率高，加工精度穩(wěn)定。 組合機床與通用機床、其他專用機床比較、具有以下特點： (1)組合機床上的通用部件和標準零件占全部機床零，部件總量的70-80%，因此設計和制造的周期短，投資少，經濟效果好。 (2)由于組合機床采用多刀加工，并且自動化程度高，因而比通用機床生產效率高，產品質量穩(wěn)定，勞動強度低。 (3)組合機床的通用部件是經過周密設計和長期生產實踐考驗的，又有專門廠成批制造，因此結構穩(wěn)定、工作可靠，使用和維修方便。 (4)在組合機床上加工零件時，由于采用專用夾具、刀具和導向裝置等，加工質量靠工藝裝備保證，對操作工人的技術水平要求不高。 (5)當被加工產品更新時，采用其他類型的專用機床時，其大部分部件要報廢。用組合機床時，其通用部件和標準零件可以重復利用，不必另行設計和制造。 (6)組合機床易于聯成組合機床自動線，以適應大規(guī)模的生產需要。 圖1-1和圖1-2分別表示由通用部件和少量專用部件組成的臥式和立式組合機床。從圖中可以看出，兩類機床雖然配置型式不同，但都具有大量的通用部件。利用這些通用部件還可以組成各種不同型式的組合機床。 組合機床常用的通用部件有：床身(側底座)、底座(包括中間底座和立柱底座)、立柱，動力箱、動力滑臺，各種工藝切削頭等。對于一些按順序加工的多工位組合機床，還具有移動工作臺或回轉工作臺。 動力箱、各種工藝切削頭和動力滑臺是組合機床完成切削主運動或進給運動的動力部件。其中還有能同時完成切削主運動和進給運動的動力頭，而只能完成進給運動的動力部件稱為動力滑臺。 固定在動力箱上的主軸箱是用來布置切削主軸，并把動力箱輸出軸的旋轉運動傳遞給各主軸的切削刀具，由于各主軸的位置與具體被加工零件有關，因此主軸箱必須根據被加工零件設計，不能制造成完全通用的部件，但其中很多零件(例如：主軸、中間軸、齒輪和箱體等)是通用的。 床身、立柱、中間底座等是組合機床的支承部件，起著機床的基礎骨架作用。組合機床的剛度和部件之間的精度保持性，主要是由這些部件保證。移動的或回轉的工作臺是多工位組合機床的主要部件之一，它起著轉換工位和輸送工件的作用，因此它們的直線移動和回轉運動的重復定位精度直接影響組合機床的加工精度。 除了上述主要部件之外，組合機床還有各種控制部件，主要是指揮機床按順序動作，以保證機床按規(guī)定的程序進行工作。 組合機床的通用部件，絕大多數已由機械工業(yè)部頒布成國家標準，并按標準所規(guī)定的名義尺寸、主參數、互換尺寸等定型，各種通用部件之間有配套關系。這樣，用戶可根據被加工零件的尺寸、形狀和技術要求等，選用通用部件，組成不同型式的組合機床，以滿足生產的需要。 目前，我國組合機床已廣泛應用到大批大量生產的行業(yè)，如汽車、拖拉機、柴油機、電動機、縫紉機等。 1-2 組合機床分類和基本配置型式 組合機床有大型組合機床與小型組合機床兩大類，它們不僅在體積和功率上有大小之別，而且在結構和配置型式等方面也有很大差異。大型組合機床的配置型式可分為三大類： 一、具有固定式夾具的單工住組合機床 這類組合機床夾具和工作臺都固定不動。動力滑臺實現進給運動，滑臺上的動力箱(連主軸箱)實現切削主運動。 根據動力箱和主軸箱的安置方式不同，這類機床的配置型式有以下幾種。 (1)臥式組合機床(動力箱水平安裝)； (2)立式組合機床(動力箱垂直安裝)； (3)傾斜式組合機床(動力箱傾斜安裝)； (4)復合式組合機床(動力箱具有上述兩種以上的安裝狀態(tài))。 在以上四種配置型式的組合機床中，如果每一種之中再安置一個或幾個動力部件時，還可以組成雙面或多面組合機床。 二、具有移動式夾具的(多工位)組合機床 這類組合機床的夾具安裝在直線移動工作臺或回轉運動工作臺上，并按照一定的節(jié)拍時間作間歇移動或轉動，使工位得到轉換。這類機床的配置型式，常見的有以下四種。 (1)具有移動工作臺的機床，這類機床的夾具和工件可作直線往復移動。 (2)具有回轉工作臺的機床，這種機床的夾具和工件可繞垂直軸線回轉，在回轉工作臺上每個工位通常都裝有工件。 (3)鼓輪式機床，這種機床的夾具和工件可繞水平軸線回轉。此種機床一般為臥式單面或臥式雙面，而較少采用三面配置。此外也有輻射式的，它除了安裝臥式動力部件外，還在垂直于鼓輪回轉軸線的平面上安裝動力部件。 (4)中央立柱式機床，這種機床具有臺面直徑較大的環(huán)形回轉工作臺。在工作臺中央安裝立柱，立柱上安裝動力部件，而在工作臺的周圍還安裝有臥式動力部件，工件和夾具則安裝在回轉工作臺上，這種機床一般都是復合式的。 三、轉塔主軸箱式組合機床 轉塔主鈾箱式組合機床分為兩類：單軸轉塔動力頭式組合機床和多軸轉塔頭式組合機床。前者轉塔頭的每個結合面可安裝一個剛性主軸。后者轉塔頭的每個結合面可安裝一個主軸箱。選種機床一般配置型式有： (1)轉塔式主軸箱只實現切削運動，被加工零件安裝在滑臺上，由滑臺實現進給運動。 (2)轉塔式主軸箱安裝在滑臺上，轉塔式主軸箱既實現切削主運動又實現進給運動。被加工零件安裝在回轉工作臺上，轉塔式主軸箱轉位更換刀具，而工件轉位改換被加工的平面。 轉塔主軸箱式組合機床可以組成雙面式或三面式，同時對工件的兩、三個平面進行加工。 這類機床切削時間與輔助時間不重合，轉塔主軸箱各工位的切削時間串聯，因此機床的工作效率較低，由于各工位切削時間不重合，減少了切削振動的互相干擾，加工精度較高。當機床用于中批生產時，機床負荷率較高，機床占地面積較小。 1-3 組合機床的工藝范圍 組合機床可完成的工藝有銑平面、刮平面、車端面、鉆孔、擴孔；鏜孔、鉸孔、攻絲、倒角、惚窩、鉆深孔、切槽等。隨著綜合自動化技術的發(fā)展，組合機床可完成的工藝范圍也在不斷擴大，除了上述工藝外，還可完成車外圓、車錐面、車弧面、切削內外螺紋、液壓孔、技削內外圓柱面和平面、磨削、拋光、衍磨，甚至還可進行沖壓、焊接、熱處理、裝配、自動測量和檢查等。 §二、組合機床通用部件及其選用 通用部件是具有特定功能、按標準化、系列化、通用化原則設計制造的組合機床基礎部件。它有統一的聯系尺寸標準，結構合理、性能穩(wěn)定。組合機床的通用化程度是衡量其技術水平的重要標志。通用部件的選擇是組合機床設計的重要內容之一。 2-1 通用部件的類型 一、通用部件的分類 隨著科學技術的迅速發(fā)展，組合機床類型在不斷更新和發(fā)展，如已有數控組合機床、專能組合機床等新品種。所以，通用部件的品種、規(guī)格也日趨繁多。 通用部件按其尺寸大小、驅動和控制方式、單機和自動線的不同，可分為大型和小型通用部件；機械驅動、液壓驅動、風動或數控通用部件；組合機床和組合機床自動線通用部件。還出現整機的通用模塊，如專能機床(缸蓋導管孔加工機床等)、柔性加工單元 (UD系列組合式柔性單元等)。但這些通用部件有其共性功能，按功能劃分的類別覆蓋面較大。 二、通用部件按其功能通常分為五大類。 1)動力部件 動力部件是用于傳遞動力，實現工作運動的通用部件。它為刀具提供主運動和進給運動，是組合機床及其自動線的主要通用部件。它包括動力滑臺、動力箱、具有各種工藝性能的動力頭等。 2)支承部件 支承部件是用于安裝動力部件、輸送部件等的通用部件。它包括側底座、中間底座、立柱、立柱底座、支架等。它是組合機床的基礎部件，機床上各部件之間的相對位置精度、機床的剛度等主要依靠它來保證。 3)輸送部件 輸送部件是具有定位和夾緊裝置、用于安裝工件并運送到預定工位的通用部件。它包括回轉工作臺、移動工作臺和回轉鼓輪等。通常具有較高的定位精度。 4)控制部件 控制部件用來控制具有運動動作的各個部件，以保證實現組合機床工作循環(huán)。它包括可編程序控制器(PC)、液壓傳動裝置、分級進給機構、自動檢測裝置及操縱臺電柜等。 5)輔助部件 輔助部件包括定位、夾緊、潤滑、冷卻、排屑以及自動線的清洗機等各種輔助裝置。 上述通用部件中，有一部分通用部件及大量通用零件(特別是控制和輔助部件)，通用范圍更廣，既可用于通用部件，也可用于專用部件，通常稱為“廣泛通用部件”(T字頭編號)。 2-2 常用通用部件 一、動力滑臺 動力滑臺是由滑座、滑鞍和驅動裝置等組成、實現直線進給運動的動力部件。根據被加工零件的工藝要求，在滑鞍上安裝動力箱(用以配多軸箱)或切削頭(如鉆削頭、鏜削頭、銑削頭、攻螺紋頭等主軸部件配以傳動裝置)，可以完成鉆、擴、鉸、鏜孔、倒角、刮端面、銑削及攻螺紋等工序；臺面寬320mm以下的滑臺配有分給進給裝置，可完成深孔加工。此外，滑臺還可當移動工件臺用，裝上檢測裝置也可完成自動檢測等工序?；_本身可以安裝在側底座上、立柱上或傾斜的底座上，以便配置成臥式、立式或傾斜式等形式的組合機床。 根據驅動和控制方式不同，滑臺可分為液壓滑臺、機械滑臺和數控滑臺三種類型。 二、主軸部件 主軸部件又稱單軸頭或工藝切削頭，其端部安裝刀具，尾部聯接傳動裝置，即可進行切削。如進行銑削、鏜削、鉆削及攻螺紋等單軸加工工序。每種主軸部件均采用剛性主軸結構。在加工時，刀桿(或刀具)一般不需要導向裝置，加工精度主要由主軸部件本身以及滑臺的精度來保證。 主軸部件與相應規(guī)格的主運動傳動裝置(跨系列)配套使用。主軸部件配上傳動裝置安裝在動力滑臺上，可以組成立式或臥式組合機床。這類機床不設導向裝置，夾具結構較簡單，機床配置靈活。 主軸部件種類較多，大型組合機床上常用的有銑削頭、鉆削頭、鏜削與車端面頭。 三、主運動驅動裝置 主運動驅動裝置主要有兩大類：一類是與通用主軸部件配套使用的主運動傳動裝置；另一類是與多軸箱(專用部件)相配的動力箱。 四、工作臺 工作臺是多工位組合機床的輸送部件，它用來將被加工工件從一個工位轉換到另一個工位。工作臺按運動方式的不同分為分度回轉工作臺(簡稱回轉工作臺)和多工位移動工作臺簡稱移動工作臺；按傳動方式的不同分為機械傳動、液壓傳動及氣壓傳動等多種型式。 五、支承部件 組合機床的支承部件往往是通用和專用兩部分的組合。例如：臥式組合機床的床身是由通用的側底座和專用中間底座組合而成；立式機床的床身則由立柱及立柱底座組合而成。此種組合結構的優(yōu)點是加工和配裝工藝性好，安裝和運輸較方便；其缺點是削弱了床身的整體剛性。 六、自動線通用部件 組合機床自動線是由組合機床及工件輸送裝置、轉位裝置、排屑裝置等輔助設備和檢測裝置、電氣、液壓控制設備等組成。自動線通用部件多為連線設備和各臺機床具有共同功能的設備，是按標準化、系列化、通用化原則設計的。目前， 自動線通用部件劃分為通用零件、夾具、工件輸送、排屑等幾類。 2-3 通用部件的選用 一、通用部件選用的方法和原則 通用部件的選用是組合機床設計的主要內容之一。選用的基本方法是：根據所需的功率、進給力、進給速度等要求，選擇動力部件及其配套部件。選用原則如下： 1)切削功率應滿足加工所需的計算功率(包括切削所需功率、空轉功率及傳動功率)。 2)進給部件應滿足加工所需的最大計算進給力、進給速度和工作行程及工作循環(huán)的要求，同時還需考慮裝刀、調刀的方便性。 3)動力箱與多軸箱尺寸應相適應和匹配。根據加工主軸分布位置可大致算出多軸箱尺寸(邊緣主軸與多軸箱邊緣最小距離為70～100mm)，并圓整后選用相近尺寸的標準規(guī)格多軸箱，據此選擇結合尺寸相適應的動力箱。 4)應滿足加工精度的要求。選用時應注意結構不同或者結構相同、精度等級不同的動力部件所能達到的加工精度是不同的。 5)盡可能按通用部件的配套關系選用有關通用部件。 二、通用部件的選用 1.動力部件的選用 選用動力部件主要是確定動力部件的品種和規(guī)格。 (1)動力部件品種的確定 在設計組合機床時，究競選用哪種動力部件，應當根據具體的加工要求、機床的配置型式、制造及使用條件等確定。對于完成主運動的動力部件，如鉆削頭、銑削頭、鏜削頭等，通常是根據加工工藝要求和配置型式等確定。例如：設計一臺鏗孔加工的立式組合機床時，宜選用捏削頭并配以尾置式的主傳動裝置；對于完成進給運動的動力部件，如液壓滑臺、機械滑臺，通常是根據進給速度的穩(wěn)定性、進給量的可調性、工作循環(huán)等要求來確定。還要注意用戶所在地區(qū)氣溫條件及用戶使用的方便性。例如：設計的組合機床要求進給速度穩(wěn)定、工作循環(huán)不太復雜、進給量又不需要無級調速時，一般可選用機械滑臺；不太炎熱的地區(qū)可選用液壓滑臺；對自動線或流水線各臺機床一般選用同一傳動方式的滑臺，以便設計制造和使用維護；批量不大的多品種柔性化生產，應考慮選用數控滑臺。 (2)動力部件規(guī)格的確定 影響動力部件規(guī)格的因素有功率、進給力、進給速度、最大行程及多軸箱外形尺寸等。在確定動力部件規(guī)格時，一般先進行功率和進給力計算，再根據選用動力部件的原則。綜合地、全面地考慮其它因素來確定其規(guī)格。必須強調的是最后所確定的動力部件的規(guī)格，應全部滿足原則中的各項要求。當遇到動力部件的功率或進給力不能滿足要求，但又相差不太大時，不要輕易地選用大一規(guī)格的動力部件，而應適當調整切削用量或改變工藝方法，如將同一面部分通孔順序鉆削，刮削端面改為車端面等，但必須以不影響加工精度和生產率要求為前提。 2.其它通用部件的確定 對于支承部件如側底座、立柱等通用部件，可選與動力滑臺規(guī)格相配套的相應規(guī)格。 對于輸送部件可按所需工作臺的運動形式、工作臺臺面尺寸(根據估算或夾具草圖)、工位數、驅動方式及定位精度等來選用。通常根據運動形式及驅動方式等要求，確定輸送部件的品種；根據所需工作臺臺面的大小、工位數及行程等要求，確定輸送部件的規(guī)格。 選擇通用部件時，還應根據加工精度要求、制造成本等確定通用部件的精度等級。 §三、組合機床總體設計 3-1 組合機床的設計步驟 組合機床一般都是根據和用戶簽訂的設計、制造合同進行設計的。合同中規(guī)定了具體的加工對象(工件)、加工內容、加工精度、生產率要求、交貨日期及價格等主要的設計原始數據。在設計過程中，應盡量做到采用先進的工藝方案和合理的機床結構方案；正確選擇組合機床通用部件及機床布局型式；要十分注意保證加工精度和生產效率的措施以及操作使用方便性，力爭設計出技術上先進、經濟上合理和工作可靠的組合機床。組合機床設計的步驟大致如下。 一、調查研究 調查研究的主要內容包括以下幾個方面： 1)認真閱讀被加工零件圖樣，研究其尺寸、形狀、材料、硬度、重量、加工部位的結構及加工精度和表面粗糙度要求等內容。通過對產品裝配圖樣和有關工藝資料的分析，充分認識被加工零件在產品中的地位和作用。同時必須深入到用戶現場，對用戶原來生產所采用的加工設備、刀具、切削用量、定位基準、夾緊部位和加工質量及精度檢驗方法、裝卸方法及裝卸時間、加工時問等作全面的調查研究。 2)深入到組合機床使用和制造單位，全面細致地調查使用單位車間的面積、機床的布置、毛坯和在制品流向、工人的技術水平、刀具制造能力、設備維修能力、動力和起重設備等條件以及制造單位的技術能力、生產經驗和設備狀況等條件。 3)研究分析合同要求，查閱、搜集和分析國內外有關的技術資料，吸取先進的科學技術成就。對于滿足合同要求的難點擬采用的新技術、新工藝應要求進行必要的試驗，以取得可靠的設計依據。 總之，通過調查研究應為組合機床總體設計提供必要的大量的數據、資料，作好充分的、全面的技術準備。 二、總體方案設計 總體方案的設計主要包括制定工藝方案(確定零件在組合機床上完成的工藝內容及加工方法，選擇定位基準和夾緊部位，決定工步和刀具種類及其結構形式，選擇切削用量等)、確定機床配置形式、制訂影響機床總體布局和技術性能的主要部件的結構方案。總體方案的擬定是設計組合機床最關鍵的一步。方案制定得正確與否，將直接影響機床能否達到合同要求，保證加工精度和生產率，并且結構簡單、成本較低和使用方便。 對于同一加工內容，有各種不同的工藝方案和機床配置方案，在最后決定采用哪種方案時，必須對各種可行的方案作全面分析比較，并考慮使用單位和制造單位等諸方面因素，綜合評價，選擇最佳方案或較為合理的方案。 總體方案設計的具體工作是編制“三圖一卡”，即繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯系尺寸圖，編制生產率計算卡。 在設計聯系尺寸圖過程中，不僅要根據動力計算和功能要求選擇各通用部件，往往還應對機床關鍵的專用部件結構方案有所考慮。例如影響加工精度的較復雜的夾具要畫出草圖，以確定可行的結構及其主要輪廓尺寸；多軸箱是另一個重要專用部件，也應根據加工孔系的分布范圍確定其輪廓尺寸。根據上述確定的通用部件和專用部件結構及加工示意圖，即可繪制機床總體布局聯系尺寸圖。 三、技術設計 技術設計就是根據總體設計已經確定的“三圖一卡”，設計機床各專用部件正式總圖，如設計夾具、多軸箱等裝配圖以及根據運動部件有關參數和機床循環(huán)要求，設計液壓和電氣控制原理圖。設計過程中，應按設計程序作必要的計算和驗算等工作，并對第二、三階段中初定的數據、結構等作相應的調整或修改。 四、工作設計 當技術設計通過審查(有時還須請用戶審查)后即可開展工作設計，即繪制各個專用部件的施工圖樣、編制各部件零件明細表。 3-2 “三圖一卡” 一、被加工零件工序圖 被加工零件工序圖是根據制訂的工藝方案，表示所設計的組合機床(或自動線)上完成的工藝內容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術要求，加工用的定位基準、夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和在本機床加工前加工余量、毛坯或半成品情況的圖樣。除了設計研制合同外，它是組合機床設計的具體依據，也是制造、使用、調整和檢驗機床精度的重要文件。被加工零件工序圖是在被加工零件圖基礎上，突出本機床或自動線的加工內容，并作必要的說明而繪制的。其主要內容包括： 1)被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本工序機床設計有關部位結構形狀和尺寸。 當需要設置中間導向時，則應把設置中間導向臨近的工件內部肋、壁布置及有關結構形狀和尺寸表示清楚，以便檢查工件、夾具、刀具之間是否相互干涉。 2)本工序所選用的定位基準、夾壓部位及夾緊方向。以便據此進行夾具的支承、定位、夾緊和導向等機構設計。 3)本工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技術要求以及對上道工序的技術要求。 4)注明被加工零件的名稱、編號、材料、硬度以及加工部位的余量。 二、加工示意圖 加工示意圖是在工藝方案和機床總體方案初步確定的基礎上繪制的。是表達工藝方案具體內容的機床工藝方案圖。它是設計刀具、輔具、夾具、多軸箱和液壓、電氣系統以及選擇動力部件、繪制機床總聯系尺寸圖的主要依據；是對機床總體布局和性能的原始要求；也是調整機床和刀具所必需的重要技術文件。 加工示意圖應表達和標注的內容有：機床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程；工件、刀具及導向、托架及多軸箱之間的相對位置及其聯系尺寸；主軸結構類型、尺寸及外伸長度；刀具類型、數量和結構尺寸(直徑和長度)；接桿(包括鏜桿)、浮動卡頭、導向裝置、攻螺紋靠模裝置等結構尺寸；刀具、導向套間的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式及配合尺寸等。 三、機床聯系尺寸總圖 機床聯系尺寸總圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據，并按初步選定的主要通用部件以及確定的專用部件的總體結構而繪制的。是用來表示機床的配置型式、主要構成及各部件安裝位置、相互聯系、運動關系和操作方位的總體布局圖。用以檢驗各部件相對位置及尺寸聯系能否滿足加工要求和通用部件選擇是否合適；它為多軸箱、夾具等專用部件設計提供重要依據；它可以看成是機床總體外觀簡圖。由其輪廓尺寸、占地面積、操作方式等可以檢驗是否適應用戶現場使用環(huán)境。 機床聯系尺寸總圖表示的內容： 1)表明機床的配置型式和總布局。以適當數量的視圖(一般至少兩個視圖，主視圖應選擇機床實際加工狀態(tài))，用同一比例畫出各主要部件的外廓形狀和相關位置。表明機床基本型式(臥式、立式或復合式、單面或多面加工、單工位或多工位)及操作者位置等。 2)完整齊全地反映各部件問的主要裝配關系和聯系尺寸、專用部件的主要輪廓尺寸、運動部件的運動極限位置及各滑臺工作循環(huán)總的工作行程和前后行程備量尺寸。 3)標注主要通用部件的規(guī)格代號和電動機的型號、功率及轉速，并標出機床分組編號及組件名稱，全部組件應包括機床全部通用及專用零部件，不得遺漏。 四、機床生產率計算卡 根據加工示意圖所確定的工作循環(huán)及切削思量等，就可以計算機床生產率并編制生產率計算卡。生產率計算卡是反映機床生產節(jié)拍或實際生產率和切削用量、動作時間、生產綱領及負荷率等關系的技術文件。它是用戶驗收機床生產效率的重要依據。 3-3 組合機床設計方案 ZXH54針板銑槽機是專門用于長方形針床鋼板成型加工的銑床，根據產品的加工特性，生產效率，擬定以下幾種方案： 方案一：采用臥式床身，機械動力滑臺，單工位式組合機床；每個工件使用一把刀具。 方案二：采用立式床身，液壓動力滑臺，多工位式組合機床；每個工件使用一把刀具，由下至上逆銑。 方案三：采用立式床身，液壓動力滑臺，多工位式組合機床；每個工件使用多把組合刀具，由上至下逆銑。 下面對這三種方案分析說明： 1.臥式床身與立式床身相比較，臥式床身占地面積較大，適用于大型零件的加工；立式床身占地面積較小，主要用于中小型零件的加工。因為零件為長方形鋼板，所以應選立式床身機構。 2.單工位與多工位相比較，單工位機床可同時加工一個或兩個工件，其加工精度較高，但生產率較低，適用于大、中型箱體類零件的加工；多工位機床可同時加工一個或幾個零件，其加工精度比單工位機床低，但生產率高，，因此，多用于大批量生產中，它特別適于中小型零件的加工。 3.機械動力滑臺與液壓動力滑臺比較： (1)進給穩(wěn)定性。機械滑臺可以比較容易地得到較小的進給量，且一般也不會因承受的載荷發(fā)生變化而引起進給量的變化，在電源電壓比較穩(wěn)定的情況下，可以認為機械滑臺的進給量是桓定不變的。液壓滑臺的進給量則往往不夠穩(wěn)定，特別是當承受的載荷或溫度發(fā)生變化時，其進給穩(wěn)定性更差。 (2)進給量的可調性。液壓滑臺的進給量可在允許的范圍內進行無級調整，且調整方便；機械滑臺的進給量則只能進行有級調整，且一般采用配換齒輪來調整，比較麻煩費時。另外，當機械滑臺用于實現二次工作進給工作循環(huán)時，其二次進給量只能由多速電機來實現，二次進給量與一次進給量的比值是定值，所以機械滑臺一般不適用于實現二次工作進給的工作循環(huán)。而液壓滑臺只要將液壓系統中的一次工作進給回路改為二次工作進給回路，便可實現二次工作進給的工作循環(huán)，且每次進給量均可進行無級調整。 (3)轉換精度。液壓滑臺的轉換位置誤差一般為0.1～0.5mm；機械滑臺的轉換位置誤差一般為0.5～2mm。另外，機械滑臺當電氣轉換開關失靈時，則會出現運動速度不能進行轉換的現象，往往因此而損壞刀具或機床，而液壓滑臺只要死擋鐵不失靈，一般不會出現進給速度不能轉換的現象。 4.一把刀具與多把組合刀具比較，零件的加工工藝要求在長方形針床鋼板上銑出多條細小的槽，從效率的角度來講，一把刀具加工速度較慢，效率也較低，但單刀加工所受切削阻力較小，發(fā)熱量也較小，工件不容易變形；用多把組合刀具同時加工，所受切削阻力較大，也會降低加工速度，同時發(fā)熱量也也會增加，工件容易變形，影響加工精度。相比下還是一把刀具加工比較合理。 5.由下至上逆銑與由上至下逆銑相比，由下至上逆銑時由于工件自身的重力，在切削過程中，工件緊緊的壓在刀具上，使得整個切削過程平穩(wěn)，沒有跳動；而由上至下逆銑就沒有這個好處。 綜上所述，采用第二種設計方案。 3-4 擬定方案“三圖一卡”制作 1.被加工零件工序圖 本次畢業(yè)設計的任務是設計針板式銑槽組合機床，用于加工針床（針板）。針床是用45碳素鋼鋼板經刨床、磨床、銑床等加工成的。每塊針床上有四百條左右的針槽，利用盤型銑刀進行銑削加工，因此此次設計任務就是銑刀的選用、主軸箱的設計、分度箱的設計、液壓系統和電氣系統的設計以及床身的設計等。 在下表列出的就是加工針槽的所須尺寸： 機號 G 針 槽 寬 N 槽 距 T 加工長度 a 加工深度 p 3 1.50~1.52 8.466 129 4.75 4 1.30~1.35 6.350 129 4.75 5 1.10~1.13 5.080 115 4.75 6 10.4~1.06 4.233 115 4.75 7 0.88~0.90 3.628 115 4.75 9 0.86~0.88 2.822 114 4.72 10 0.76~0.78 2.540 114 4.72 10.5 0.76~0.78 2.419 114 4.72 11 0.76~0.78 2.309 114 4.72 12 0.76~0.78 2.116 114 4.72 針床材料為45碳素鋼，選用銑刀材料為高速鋼。 圖3.1 被加工零件工序圖 2.加工示意圖 圖3.2 加工示意圖 數據處理 ★注：數據處理中數據查取書目用代號表示。例：③代表《機械制造工藝設計手冊》。爾后給出所在頁數。 1）耐用度計算。 切削速度V選擇范圍為20~40 m/min ①P46-343 銑刀直徑D=80mm 齒數Z=90 ⑤P617 系數Cv=60.2 ⑤P842 每齒進給量Sz=0.0075 ⑤P874 銑削深度t=4.72~4.75 mm 槽寬B=0.76~1.52 mm 根據切削速度公式V=CvD0.25/T0.2t0.3Sz0.2B0.2Z0.1 ⑤P842 可推算出耐用度T的大小。 當t=4.75 mm B=1.52 mm V=40 m/min時，耐用度應為最小：T=1650 min 加工零件最長為1000 mm，若槽間距為2.116 mm，則所需銑削的槽有約474條。 轉速n =1000V/πD=80~160 r/min 每轉進給量f = Z·Sz = 0.675 mm 每分鐘進給量Vf = Z·Sz·n= 54~108 mm/min L=l+l1+l2 ⑤P992 L：工作臺的行程長度 l：加工長度 l1：切入長度 l1：超出長度 l=114~129 mm（工件參數） l1=19.5 mm l2=2.5 mm ⑤P994 L=136~151 mm 加工一條槽所需時間為ts = L/ Vf = 1.26~2.8 min 則加工一個工件所需時間約為Ts = 474·ts = 597.24~1327.2 min T=1650 min >Ts = 1327.2 min 因此，原理上當切削速度V=40 m/min時可以滿足所需耐用度要求。 2）銑削力計算 銑削力Fz = 9.81CFZ t0.36Sz0.72D-0.86B0.95Z ③P86 銑削力系數CFZ =68.3 ③P86 t=4.72~4.75 mm Sz=0.0075 D=80mm B=0.76~1.52 mm Z=90 Fz = 55.35~107.17 N FH為沿銑削方向的分力 FV為垂直于銑削方向的分力 FH = (0.6~0.9) Fz = 33.21~96.45 N FV = (0.45~0.70) Fz = 24.91~75.02 N ③P85 3）銑削功率的計算 銑削功率 Pm = Fz V×10-3kw ③P88 Fz = 55.35~107.17 N V = 0.33~0.67 m/min Pm = 0.018~0.071 kw 4）伸出軸扭矩的計算 扭矩 Tn = Fz D/2 = 2.2~4.3 kN·m 5）其他方面計算 若V = 50 m/min 時 耐用度T = 541 min n=1000V/πD=199 r/min Vf = 134.3 mm/min f = Z·Sz = 0.675 mm 加工一條槽所需時間為ts = 1.01~1.12 min 則加工一個工件所需時間約為Ts = 480~533 min T= 541 min >Ts = 533 min 因此，原理上當切削速度V= 50 m/min時也可以滿足所需耐用度要求，考慮V的兩種選取，我認為當V = 50 m/min時，更能符合實際需求。在耐用度達到要求的同時，盡量使切削速度增大，從而使加工表面精度增加，并且加工一個工件的時間縮短，提高加工效率。 銑削功率 Pm = 0.046~0.089 kw 3. 機床聯系尺寸總圖 圖3.3 機床聯系尺寸總圖（簡） 4. 機床生產率計算卡 表3-1 生產率計算卡 被加工零件 圖 號 毛 坯 種 類 名 稱 毛 坯 重 量 材 料 硬 度 工 序 名 稱 工 序 號 序號 工步名稱 被加工零件數量 加工直徑 (mm) 加工長度 (mm) 工作行程 (mm) 切削速度 (m /min) 每分鐘轉速 (r· min) 進給量 (mm /r) 進給速度 (mm /min) 工時(min) 機加工時間 輔助時間 共計 1 2 3 4 備注 總 計 單件工時 機床生產率 機床負荷率 參 考 文 獻 ①．《組合機床設計》 沈陽工業(yè)大學 大連鐵道學院 吉林工學院主編 上?？萍技夹g出版社 ②．《組合機床設計簡明手冊》 謝家瀛主編 機械工業(yè)出版社 ③．《機械制造工藝設計手冊》 王紹俊主編 機械工業(yè)出版社 ④．《組合機床設計》第一冊機械部分 大連組合機床研究所編 機械工業(yè)出版社 ⑤．《金屬機械加工工藝人員手冊》 本手冊增訂組編 上海科學技術出版社 ⑥.《機械工程手冊》第8卷 機械工程手冊編輯委員會遍 機械工業(yè)出版社 16