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洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
半軸殼體左右兩面孔加工組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)
摘 要
半軸殼體左右兩面鉆孔組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)是根據(jù)加工零件，擬定工藝和結(jié)構(gòu)方案，選擇合適的刀具，擬定合適的結(jié)構(gòu)方案和工藝，定出通用部件，并進(jìn)行繪圖和相關(guān)方案和技術(shù)文件的設(shè)計(jì)。
滿足加工內(nèi)容如下：對(duì)左右端面經(jīng)行鉆孔加工，左端面上孔徑為23.4mm和17.4mm的孔各兩個(gè)，右端面上是孔徑為13mm的六個(gè)孔。組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)和普通機(jī)床的設(shè)計(jì)過(guò)程是相似的，組合機(jī)床使用多刀同時(shí)加工的，因此自動(dòng)化程度高，因而比普通機(jī)床生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量高，所需勞動(dòng)力少。組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)是通過(guò)對(duì)零件分析等，用三圖一卡表達(dá)出總體方案，包括繪制零件加工的工序圖、加工示意圖、聯(lián)系尺寸圖，及生產(chǎn)率計(jì)算卡。設(shè)計(jì)組合機(jī)床滿足生產(chǎn)要求，符合實(shí)際情況，并且節(jié)約材料，滿足市場(chǎng)需求，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。
關(guān)鍵詞：半軸殼體，組合機(jī)床，總體設(shè)計(jì)
HALF SHAFT CASING AROUND TWO FACE PROCESSING AND THE OVERALL DESIGN OF COMBINED MACHINE TOOL
ABSTRACT
Overall design about half shaft shell sides drill combination machine tools is according to the machining parts, drafting process and the structure scheme, choosing the right tool, to formulate appropriate structure scheme and process, set general components, and for the design of drawing and relevant scheme and technical documents.
About satisfy processing content is as follows: to end the row drilling processing, on the left end face diameter of 23.4 mm and 17.4 mm hole of the two, on the right end is size for six of the 13 mm hole. Overall design of combined machine tool and the design process of ordinary machine tool is similar, combination machine tools using multiple blade processing at the same time, so a high degree of automation, and thus is higher than common machine tool production efficiency, product quality is high, you need less labor. The overall design of the modular machine tool is based on the component analysis and so on, with three figure one card expresses the overall scheme, including map parts processing process, processing sketch, contact size chart, and productivity calculation card. Design combination machine tools to meet production requirements, in line with the actual situation, and save material, meet market demand, economical and practical.
KEY WORDS: Half shaft casing, Combination machine tools, general design
4
目 錄
前 言 1
第1章 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)步驟 3
1.1制定方案 3
1.1.1確定工藝方案 3
1.1.2機(jī)床的配置型式及結(jié)構(gòu)方案 3
1.1.3總體設(shè)體—三圖一卡 4
第2章 制定組合機(jī)床方案 5
2.1影響組合機(jī)床方案制定的那些因素 5
2.1.1被加工零件的加工精度和加工工序 5
2.1.2被加工零件的特點(diǎn) 5
2.1.3零件的生產(chǎn)批量 6
2.1.4機(jī)床應(yīng)用條件 6
2.2制定工藝方案 7
2.2.1工藝方法達(dá)到的制造要求 7
2.2.2工藝原則的確定 7
2.2.3定位基準(zhǔn)及夾緊點(diǎn)的確定 8
2.3確定機(jī)床配置型式及結(jié)構(gòu)方案 9
2.3.1機(jī)床各項(xiàng)注意內(nèi)容 9
第3章 刀具部分 10
3.1關(guān)于切削用量的內(nèi)容 10
3.1.1切削用量選擇特點(diǎn)及注意問(wèn)題 10
3.1.2切削用量選擇方法 12
3.2切削力、扭矩、功率及刀具耐用度計(jì)算 13
3.2.1各計(jì)算內(nèi)容 13
3.3刀具結(jié)構(gòu) 15
3.3.1選擇刀具注意內(nèi)容 15
第4章 圖紙內(nèi)容及要求 16
4.1被加工零件 16
4.1.工序圖作用及內(nèi)容 16
4.1.2工序圖注意事項(xiàng) 17
4.2加工示意圖 17
4.2.1示意圖作用及內(nèi)容 17
4.2.2示意圖的畫(huà)法及注意事項(xiàng) 17
4.2.3相關(guān)部件確定 18
4.2.4動(dòng)力部件工作循環(huán)及工作行程 22
4.3聯(lián)系尺寸圖作用及內(nèi)容 22
4.3.1聯(lián)系尺寸圖 22
4.3.2選擇動(dòng)力部件 23
4.3.3需考慮的問(wèn)題 25
4.3.4聯(lián)系尺寸的畫(huà)法和過(guò)程 27
第5章 組合機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算 28
結(jié) 論 30
謝 辭 31
參考文獻(xiàn) 32
外文資料翻譯 33
前 言
機(jī)床在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中占有最重要的地位。通常在機(jī)械制造廠中，機(jī)床所擔(dān)負(fù)生產(chǎn)總量，大約是機(jī)械制造業(yè)的90%，機(jī)床結(jié)構(gòu)和工藝是對(duì)機(jī)械加工產(chǎn)品的質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)性影響的重要因素，它是衡量國(guó)家制造水平重要依據(jù)。另外，通過(guò)這么多年來(lái)機(jī)床的不斷的發(fā)展，一次次的更新，出現(xiàn)了現(xiàn)在這么多、結(jié)構(gòu)優(yōu)良和性能較好的機(jī)床，才使現(xiàn)代制造業(yè)出現(xiàn)了翻天覆地的變化，組合機(jī)床的發(fā)展，節(jié)約了大量人力，釋放了勞動(dòng)力，提高了生產(chǎn)力，在現(xiàn)代機(jī)械領(lǐng)域，組合機(jī)床的設(shè)計(jì)非常重要的意義。
半軸殼體左右兩兩面鉆孔組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)，主要同過(guò)對(duì)加工工藝的要求，選擇合適刀具，根據(jù)切削用量算出切削力，一步步選擇主軸，進(jìn)而確定工進(jìn)長(zhǎng)度，選擇通用部件，繪制出三圖一卡，來(lái)完成總體部分的相關(guān)設(shè)計(jì)。以達(dá)到的技術(shù)要求目的，即滿足加工精度，耐用度，生產(chǎn)效率及節(jié)約資源。在設(shè)計(jì)中主要面對(duì)工藝分析，刀具選擇，通用部件合理性等問(wèn)題。通過(guò)認(rèn)真分析計(jì)算一步步完成設(shè)計(jì)。
半軸殼體左右兩面鉆孔組合機(jī)床設(shè)計(jì)主要是讓我們?nèi)婧侠淼姆治隼斫?，最終加工精度要求及達(dá)到生產(chǎn)率要求。同過(guò)理論計(jì)算，讓理論和標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合，然后選擇合適的通用部件。
全球第一臺(tái)組合機(jī)床在1908年被設(shè)計(jì)出來(lái)，在這30年后組合機(jī)床在全球各國(guó)得到快速發(fā)展。時(shí)至今日，組合機(jī)床成為現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的必不少設(shè)備?，F(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)全方位對(duì)組合機(jī)床提出了更高的要求，它也在連綿不絕的接受新技術(shù)，不斷更新發(fā)展。
我國(guó)也不甘于落后，我國(guó)面對(duì)國(guó)際機(jī)床的發(fā)展，我國(guó)也不斷發(fā)展，產(chǎn)生了生產(chǎn)和銷(xiāo)售都不錯(cuò)的勢(shì)頭，到2005年，我國(guó)組合機(jī)床產(chǎn)量已達(dá)10000多臺(tái)，產(chǎn)值達(dá)3.9億，我國(guó)加入WTO以后，機(jī)械制造業(yè)我國(guó)所面臨前所未有的挑戰(zhàn)，組合機(jī)床不斷發(fā)展。隨著我國(guó)的發(fā)展，組合機(jī)床不斷發(fā)展，使產(chǎn)品銷(xiāo)售不斷增長(zhǎng)。關(guān)于組合機(jī)床的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均有所增長(zhǎng)。新機(jī)床不斷出現(xiàn)，新技術(shù)的不斷運(yùn)用，促使我國(guó)組合機(jī)床不斷發(fā)展。
組合機(jī)床是現(xiàn)代制造業(yè)不可缺少的部分，它是我國(guó)制造業(yè)必須依賴(lài)的設(shè)備，組合機(jī)床的發(fā)展影響著我國(guó)制造業(yè)水平，我國(guó)是制造業(yè)大國(guó)，因此我們更應(yīng)注重我國(guó)組合機(jī)床的發(fā)展。不僅要從產(chǎn)量上考慮，還應(yīng)從先進(jìn)度上著想，讓我國(guó)的制造業(yè)得到快速的發(fā)展，讓我國(guó)從制造大國(guó)向創(chuàng)新大國(guó)轉(zhuǎn)變。盡快讓我們國(guó)家變得更加強(qiáng)大。
第1章 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)步驟
1.1制定方案
1.1.1確定工藝方案
機(jī)床性能好壞，將取決于工藝方案的制定是否合理。工藝方案的合理性，將是該組合機(jī)床體積小，操作簡(jiǎn)單，效率高。想要組合機(jī)床制定工藝方案正確、質(zhì)量好，我們一定要詳細(xì)了解被加工零件的形狀、加工精度，加工位置等技術(shù)要求，定位要合理正確，刀具選擇要合理，最好使刀具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。選擇合理加工工藝過(guò)程。
制定工藝方案時(shí)應(yīng)考慮以下問(wèn)題：
（1） 如果使用和制造相沖突時(shí)，先考慮是否能夠使用，然后考慮能否方便制造。要優(yōu)先考慮使用先進(jìn)的制造、加工工藝；
（2） 一定要與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，堅(jiān)信實(shí)踐檢驗(yàn)真理，要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，才能使用到設(shè)計(jì)中；
（3）盡量使用先進(jìn)工藝方案，使生產(chǎn)效率得到提高，為現(xiàn)代工業(yè)服務(wù)。一定要吸取國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，并原有的條件下產(chǎn)生創(chuàng)造性和發(fā)展性。
1.1.2機(jī)床的配置型式及結(jié)構(gòu)方案
依據(jù)見(jiàn)面選擇的合適的工藝方案，定粗組合機(jī)床的配置形式，然后選擇出引起組合機(jī)床總體布局和技術(shù)性能發(fā)生改變的通用部件的結(jié)構(gòu)方案。一方面要考慮到所加工零件的制造精度，生產(chǎn)效率。另外還需考慮組合機(jī)床檢查、維修、排泄是否方便。考慮到對(duì)同一工件，我們可以設(shè)計(jì)不同工藝方案和組合機(jī)床的配置形式，我們應(yīng)全面考慮，選擇合理，方便，簡(jiǎn)單的方案。
選擇工藝方案，也就從另一方面上確定了組合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案。然而還要顧忌幾個(gè)因素的影響：
(1) 零件加工精度對(duì)組合機(jī)床配置和結(jié)構(gòu)方案的影響。
(2) 工件結(jié)構(gòu)狀況對(duì)組合機(jī)床配置和結(jié)構(gòu)方案的影響。
(3) 生產(chǎn)效率對(duì)組合機(jī)床配置和結(jié)構(gòu)方案影響。
(4) 現(xiàn)場(chǎng)條件對(duì)組合機(jī)床配置和結(jié)構(gòu)方案影響。
1.1.3總體設(shè)體—三圖一卡
首先，制定工藝方案，確定組合機(jī)床配置形式并構(gòu)思其結(jié)構(gòu)方案，然后開(kāi)始方案圖紙的繪制。圖紙包含：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，即“三圖一卡”。
然后，整理組合機(jī)床通用部件與主要零件的選擇，細(xì)認(rèn)真寫(xiě)出組合機(jī)床說(shuō)明書(shū)，并附有公開(kāi)發(fā)表的外文帶譯文一篇。
最后，并各個(gè)圖紙進(jìn)行工藝檢查和標(biāo)準(zhǔn)化檢查。
第2章 制定組合機(jī)床方案
2.1影響組合機(jī)床方案制定的那些因素
2.1.1被加工零件的加工精度和加工工序
被加工零件的名稱(chēng):半軸殼體
材料: HT200
加工內(nèi)容: 左端面鉆2-?23.4mm孔深35mm、2-?17.4mm孔深34mm，右端面鉆6-?13mm孔深15mm
加工精度: 孔的位置度0.1
生產(chǎn)批量: 6萬(wàn)臺(tái)/年
半軸殼體需要在組合機(jī)床上完成的加工工序和保證這些孔的加工精度，這是確定組合機(jī)床制造方案的重要根據(jù)。對(duì)那些孔孔之間的有相對(duì)較高的位置精度加工要求時(shí)，加工工藝需應(yīng)在一個(gè)安裝工位上對(duì)這10個(gè)孔同時(shí)經(jīng)行加工。所以本次組合機(jī)床設(shè)計(jì)就采用同時(shí)加工，以保證其加工精度。并采用剛性主軸結(jié)構(gòu)方案。依據(jù)被加工零件材料、加工部位的特點(diǎn)及精度要求來(lái)選擇主軸結(jié)構(gòu)和具體參數(shù)以使主軸油足夠剛度和抗震性。提高機(jī)床原來(lái)加工制造精度、加工零件的定位基準(zhǔn)且減少由于夾緊而引起變形，來(lái)保證加工出來(lái)孔表面粗糙度為Ra3.2um。該組合機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)采用液壓系統(tǒng)。
2.1.2被加工零件的特點(diǎn)
被加工零件的特點(diǎn)指被加工零件的材料、硬度、加工零件的結(jié)構(gòu)形狀、加工零件剛性、定位方式等。此半軸殼體的材料是HB200、硬度HB170-230、，孔的直徑為Φ23.4mm、Φ17.4 mm及Φ13mm。采用多孔同時(shí)加工，零件的剛度充分，工件受力小，振動(dòng)小，發(fā)熱變形對(duì)工件影響可以不計(jì)。被加工零件的特點(diǎn)是決定了組合機(jī)床配置形式重要依據(jù)。通常來(lái)說(shuō)，孔中心線與定位基準(zhǔn)面平行，另外需要有多個(gè)面加工的半軸殼體以采用臥式機(jī)床。因此此設(shè)計(jì)采用臥式機(jī)床。因大型箱體件用單工位組合機(jī)床加工較方便，對(duì)中小型零件需多用多工位機(jī)床加工?？偨Y(jié)得出使用單工位組合機(jī)床。
2.1.3零件的生產(chǎn)批量
據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)得到（考慮廢品及備品）年產(chǎn)量6萬(wàn)件，8小時(shí)制生產(chǎn)加工。
半軸殼體零件的生產(chǎn)量是取單工位，多工位還是自動(dòng)線，或是按中小批量設(shè)計(jì)組合機(jī)床的主要因素，被加工零件的生產(chǎn)批量越大，工序安排通常是分散的，并且它的粗，精加工還應(yīng)需要在不同的組合機(jī)床上分別進(jìn)行，來(lái)確保零件制造精度，另外對(duì)于中小批量加工的時(shí)，則盡力減少機(jī)床臺(tái)數(shù)，這時(shí)需將工序盡可能多的集中在一臺(tái)或少數(shù)幾臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行加工，盡可能提高機(jī)床的利用效率，這次設(shè)計(jì)要求年產(chǎn)量是6萬(wàn)臺(tái)，根據(jù)實(shí)際情況，考慮半軸殼體的尺寸，形狀，是中小批量的加工量，所以更加適合用組合機(jī)床。
2.1.4機(jī)床應(yīng)用條件
（1）車(chē)間布置情況 機(jī)床的裝料高度由車(chē)間內(nèi)加工工件輸送滾道的高將決定，當(dāng)輸送零件的滾道經(jīng)過(guò)加工得組合機(jī)床時(shí)，機(jī)床需考慮設(shè)計(jì)形式是通過(guò)式，另外配合不能多余三面，并且，裝卸零件必須是推進(jìn)拉出形式，機(jī)床一般不可以安裝中間導(dǎo)向，如果車(chē)間大小有一定限制，則要控制機(jī)床外輪廓大小，還有，加工生產(chǎn)線的工藝過(guò)程流向，機(jī)床在車(chē)間里位置對(duì)其配置方案必會(huì)造成影響。
（2）工藝地聯(lián)系關(guān)系 半軸殼體在組合機(jī)床上加工前，要達(dá)到一定的技術(shù)要求，不然，造成半軸殼體在組合機(jī)床上夾緊定位不可靠，且造成所用刀具損壞，或不可以保證零件加工精度，在這機(jī)床上加工后，另轉(zhuǎn)到其他機(jī)床上進(jìn)行加工，如果零件沒(méi)有提前加工出確保加工精度的相關(guān)定位基面，則組合機(jī)床須考慮為接下來(lái)工序加工出定位基準(zhǔn)面。
（3）工廠的加工能力和自然條件 如制造廠沒(méi)有較好能力的加工車(chē)間，加工，刃磨復(fù)雜的整體復(fù)合刀具有非常大難度，那么設(shè)定此方案時(shí)應(yīng)少取用這類(lèi)刀具，如果不得已時(shí)可增加組合機(jī)床工位，方便用通用刀具分散加工。
通過(guò)以上總結(jié)：經(jīng)過(guò)對(duì)半軸殼體的結(jié)構(gòu)、位置精度、尺寸精度、表面粗糙度及技術(shù)要求、定位、夾緊、工藝等考慮，及給出影響組合機(jī)床的總體布局和技術(shù)性能等方面的總結(jié)，最后確定設(shè)計(jì)為單工位同步組合機(jī)床。
2.2制定工藝方案
2.2.1工藝方法達(dá)到的制造要求
孔的尺寸精度要求，鉆孔加工孔的大小小于Φ40毫米一下，通常情況下，鉆削低空或螺紋孔工序在實(shí)心鑄件擴(kuò)、絞工序的前面，加工這些要求為IT10~IT11的孔， 表面粗糙度可以達(dá)到50微米。擴(kuò)孔加工圓柱孔、圓錐孔、倒角、擴(kuò)成型面等，對(duì)加工加工精度要求不高也可以做最總工序，精度可以達(dá)到IT9~IT10，表面粗糙度可以達(dá)到3.2~6.3微米。絞孔加工圓柱孔、圓錐孔、階梯孔等，對(duì)加工孔的大小Φ40~Φ100mm，精度可以達(dá)到IT8~IT9，表面粗糙度可以達(dá)到1.6~3.2微米.鏜孔通常加工孔徑Φ40mm以上。鏜孔分為兩類(lèi)：一用剛性主軸，二用浮動(dòng)主軸?？紤]加工孔徑大小，及加工精度，選用鉆孔加工。
2.2.2工藝原則的確定
粗、精加工工序一定要根據(jù)零件的生產(chǎn)量、加工精度、技術(shù)特性經(jīng)行系統(tǒng)分析，做到全面了解，還應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)方面的因素。比較合理解決粗精加工之間的關(guān)系。做到統(tǒng)籌兼顧。不要一概而論。通常情況下，大批量加工中最好把粗精加工分開(kāi)。
其優(yōu)點(diǎn)：
(1) 加工零件能得到很好的冷卻，使熱變形及內(nèi)應(yīng)力變形減少，加工季度高時(shí)使用。
(2) 能夠減少粗精加工時(shí)，粗加工震動(dòng)對(duì)精加工的影響。
(3)對(duì)精加工組合機(jī)床保持持久的精度有力。
(4) 方便組合機(jī)床維修調(diào)整。
在可以確保加工精度前提下，也可把粗精加工放在同一臺(tái)機(jī)床上加工的工藝，盡可能減少這樣的加工工藝帶來(lái)的不利影響。
工序集中帶來(lái)的不利因素：
(1) 工序太過(guò)集中會(huì)使刀具增多，機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修、檢查麻煩，機(jī)床太大，可靠性太低，但生產(chǎn)率會(huì)提高。
(2) 工序太過(guò)集中，會(huì)使切削力增大負(fù)荷增多，另外可能零件剛度低，影響加工。
加大工序集中時(shí)，需注意：
(1) 考慮單一工序。
(2) 有相對(duì)位置精度要求應(yīng)該統(tǒng)一到同一工位或機(jī)床上經(jīng)行零件的加工。
(3) 如果是大量的鉆、鏜加工工序應(yīng)盡量分開(kāi)。
(4) 工序集中時(shí)，應(yīng)盡量考慮工件的剛度，避免因切削力過(guò)大，對(duì)零件加工精度造成影響。
此外，因?yàn)榻g孔為速度低，進(jìn)給量大的切削過(guò)程，但鏜孔為速度高，進(jìn)給量小的加工過(guò)程。
確定工藝方案時(shí)需注意以下問(wèn)題：
(1) 鏜孔加工時(shí)，需注意零件精加工后是否可以留下鏜刀退刀時(shí)的痕跡。
(2) 在鉆階梯孔時(shí)，應(yīng)首先把大孔鉆了，然后再對(duì)小孔進(jìn)行加工制造，因?yàn)檫@樣可以縮小小孔鉆孔深度，使小鉆頭壽命更長(zhǎng)。
(3) 相互連接的斷面，應(yīng)從結(jié)合面開(kāi)始進(jìn)行加工制造，因?yàn)檫@樣能更好的保證孔孔之間位置精度，避免裝配麻煩。
(4) 端面的加工，通常采用銑削加工。
綜上所訴，由于所加工的半軸殼體進(jìn)行兩面鉆孔加工，加工精度較低，工序相對(duì)比較集中，零件的強(qiáng)度滿足同時(shí)加工，因此應(yīng)選擇工序集中，一次鉆削加工。
2.2.3定位基準(zhǔn)及夾緊點(diǎn)的確定
在這里設(shè)計(jì)6點(diǎn)定位中，限制6個(gè)自由度，方便從中找出最合理的定位夾緊方法．任何物體在空間有6個(gè)相對(duì)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)，沿X、y、Z軸的平動(dòng)，分別記為 ：X1、Y1、Z1；各自繞X、y、Z軸方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，分別記為x 、y 、z ，通常，把這6個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)叫作6個(gè)自由度．假如采取一定的約束方法，限制物體的6個(gè)自由度，那么物體就會(huì)被完全定位．如對(duì)于長(zhǎng)方零件時(shí)，就在底面設(shè)置3不共線的約束點(diǎn)，并且在它的側(cè)面設(shè)置2個(gè)約束點(diǎn)，還有在端面設(shè)置一個(gè)約束點(diǎn)，那么可以X2、Y2 、Z2 3個(gè)自由度被底面約束點(diǎn)約束了，X1、Z12個(gè)自由度側(cè)面約束點(diǎn)約束了，y方向自由度被端面約束點(diǎn)約束了。這樣就完全約束了長(zhǎng)方體零件6個(gè)自由度。
夾緊裝置的方向需指向定位元件，必須使工件所受的夾緊力最?。ＷC夾緊力作用點(diǎn)的位置一定不破壞定位方式．除此之外，工件定位時(shí)，夾緊力作用點(diǎn)一定要盡可能接近零件加工的部位，從而使切削加工時(shí)的切削力繞夾緊力作用點(diǎn)的力矩減小，進(jìn)而防止加工零件時(shí)，由于夾緊不合理而引起轉(zhuǎn)動(dòng)或震動(dòng)影響加工精度．需確保夾緊變形不對(duì)加工精度產(chǎn)生影響。夾緊力作用點(diǎn)個(gè)數(shù)需保證工件在整個(gè)接觸面上受力均勻，并且接觸變形小。
這個(gè)零件屬于殼體類(lèi)元件。。通過(guò)對(duì)零件形狀分析決定采用一個(gè)面、一個(gè)支撐釘、一個(gè)V形塊來(lái)定位。在鉆孔加工時(shí)，左端面采用定位板進(jìn)行定位，采用支撐釘來(lái)限制工件轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，該工件被完全定位。
2.3確定機(jī)床配置型式及結(jié)構(gòu)方案
2.3.1機(jī)床各項(xiàng)注意內(nèi)容
通常，我們選擇組合機(jī)床配置形式時(shí)，不要貪大求全，必須合理的分析和處理先進(jìn)性和可靠性?xún)烧咧g的關(guān)系，確定符合經(jīng)濟(jì)的組合機(jī)床方案。
下面是立式和臥式機(jī)床兩種方案
主要指標(biāo)：
(1)零件精度：臥式機(jī)床比立式機(jī)床加工精度低。
(2)排鐵屑：臥式比立式更容易把鐵屑排出。
(3)占地面積大?。毫⑹秸嫉孛娣e少。
除此之外，例如：組合機(jī)床生產(chǎn)效率，自動(dòng)化程度高低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，通用化程度，兩種組合機(jī)床之間相差不大。
通過(guò)零件形狀分析，及對(duì)加工孔的先對(duì)位置分析，應(yīng)選用臥式組合機(jī)床對(duì)半軸殼體進(jìn)行兩端面同時(shí)鉆孔切削加工。
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洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
第3章 刀具部分
3.1關(guān)于切削用量的內(nèi)容
3.1.1切削用量選擇特點(diǎn)及注意問(wèn)題
切削用量指的是切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量。切削速度是切削加工過(guò)程中切削運(yùn)動(dòng)速度快慢的大小和刀具切入零件的程度，切削速度是切削刃的選定點(diǎn)對(duì)工件的主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，常用表示，單位為或m/s。進(jìn)給量是工件或刀具的每一轉(zhuǎn)，刀具與加工零件之間在進(jìn)給方向的相對(duì)位移長(zhǎng)度，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)并且垂直于加工零件平面方向上測(cè)量的吃刀深ap，也就是零件準(zhǔn)備加工表面與已加工表面之間的垂直長(zhǎng)度，一般情況下，上也將背吃刀量稱(chēng)為切削深度，通常用ap表示，單位為mm 。
切削深度ap 是依據(jù)加工零件的加工余量來(lái)選擇的，在選擇切削深度需考慮：
(1) 留下工件精加工及工件半精加工余量后，工件粗加工需盡最大可能將剩下的加工余量一次切除用以減少走刀次數(shù)；
(2)假如工件加工余量過(guò)大，或者機(jī)床動(dòng)力不足而不可以將粗切削余量一次進(jìn)行切除時(shí)，可以將第一次走刀的切削深度盡最大可能取大些；
(3)如果沖擊負(fù)載比較大時(shí)，或者工藝系統(tǒng)剛性較差，可以適當(dāng)?shù)臏p少切削深度；
(4) 通常精切加工時(shí)，取ap取0.05~0.8mm，工件半精加工時(shí)可取ap取1.0~3.0mm 。
進(jìn)給量f主要是依據(jù)切削力及加工表面粗糙度進(jìn)行選擇的，工件粗加工時(shí)，其加工表面粗糙度要求不高時(shí)，進(jìn)給量是被刀桿、刀片、加工零件及組合機(jī)床的強(qiáng)度和剛度所能承受的切削力所制約；工件半精切削及精切時(shí)，進(jìn)給量時(shí)被工件表面粗糙度要求制約，對(duì)于使用刀具的副偏角愈小，還有其刀尖圓弧半徑越大及加工零件切削速度越高，零件材料的強(qiáng)度越大，那么進(jìn)給量就越大。
切削速度v主要依據(jù)切削加工的經(jīng)濟(jì)性來(lái)選擇的，一定要保證刀具壽命，另外工件切削負(fù)載不可以超過(guò)機(jī)床的額定功率。
一般的原則是：
(1)刀具材料比較耐熱性，切削速度就應(yīng)選擇相對(duì)比較大的；
(2)應(yīng)該選的低些。
(3)對(duì)于那些加工帶外皮的零件時(shí)，可以適當(dāng)減小速度；
(4)對(duì)于要求得到較小的表面粗糙度工件時(shí)，切削速度需積極避開(kāi)積屑瘤的生成速度范圍，對(duì)于那些硬質(zhì)合金刀具，可以取得相對(duì)較高的切削速度，對(duì)于那些高速鋼刀具，一般采取低速切削；
(5) 對(duì)于工件斷續(xù)切削時(shí)，需取較小的切削速度；
(6) 那些工藝系統(tǒng)剛性叫差時(shí)，切削速度可以適當(dāng)減??；
(7)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。
對(duì)組合機(jī)床常用多軸、多刀、多面同時(shí)進(jìn)行加工，則組合機(jī)床上加工此零件的所有刀具都需要有足夠使用壽命。組合機(jī)床切削用量通常比通用機(jī)床的單刀加工的切削用量要低30%以上。
對(duì)于同一多軸箱上的刀具，因?yàn)椴捎猛灰簤夯_(tái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，所以各刀具的進(jìn)給量一定相等。需按工件時(shí)間最長(zhǎng)、負(fù)荷最大、刃磨比較困難的被稱(chēng)作“限制性刀具”來(lái)確定；其他刀具，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整其每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，滿足同一多軸箱上每轉(zhuǎn)進(jìn)給量相同的要求。除此之外，必須在多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成之后和傳動(dòng)齒輪齒數(shù)定出后，一定反過(guò)來(lái)調(diào)整當(dāng)初定下來(lái)的切削用量。
確定切削用量時(shí)，需盡量使相鄰的主軸轉(zhuǎn)速接近，方便使多軸箱的傳動(dòng)鏈比較簡(jiǎn)單些。用液壓滑臺(tái)，所選擇的進(jìn)給量應(yīng)比液壓滑臺(tái)的最小進(jìn)給量大50%。
在確定在組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容后，就開(kāi)始選擇切削用量。所設(shè)計(jì)的機(jī)床為多軸同步加工，對(duì)于選切削用量，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)比通用機(jī)床單刀加工低30%左右．對(duì)指定的某一個(gè)多軸主軸箱上的所有刀具都是共用一個(gè)進(jìn)給系統(tǒng)，一般為標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力滑臺(tái)，在工作時(shí)，要求這些刀具的每分鐘進(jìn)給量相同，而且等于該動(dòng)力滑臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量（）應(yīng)是適合刀具的平均值。所以，在指定某個(gè)主軸箱上的刀具均可以設(shè)計(jì)成不同轉(zhuǎn)速或不同的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（）與其零件的加工要求相適應(yīng)。來(lái)滿足不同直徑的加工需要。
為： ()
—各主軸轉(zhuǎn)速（）
—各主軸進(jìn)給量（）
—?jiǎng)恿_(tái)每分鐘進(jìn)給量（）
按照經(jīng)濟(jì)性并且滿足加工要求的原則，通過(guò)其性能要求查得最合適的部件：
對(duì)于左主軸箱計(jì)算如下：
對(duì)于Φ23.4孔于：
（m/min）
(mm/r)
對(duì)于Φ17.4孔：
（m/min）
(mm/r)
(3-2)
得n1為200r/min
得n2為300r/min
vf1取14.69m/min
vf2取16.39m/min
又因?yàn)椋?
mm /min
所以：
f1取0.375mm/r
f2取0.25mm/r
對(duì)于右主軸箱計(jì)算如下：
對(duì)于Φ13孔于：
（m/min）
(mm/r)
得n1取400r/min
=72mm/min
取16.32m/min，取0.18mm/r
3.1.2切削用量選擇方法
從實(shí)際出發(fā)，依據(jù)加工精度、材料、工作條件、技術(shù)要求全面的進(jìn)行分析，須滿足經(jīng)濟(jì)要求，全面合理的選擇切削用量。參照生產(chǎn)類(lèi)型工藝經(jīng)行分析來(lái)確定切削用量。在組合機(jī)床上經(jīng)行孔加工的切削用量如表3-1。
表3-1用高塑鋼鉆頭加工鑄鐵件的切削用量
加工直徑
毫米
HB
HB
HB
切削用量
v(m/min)
f(mm/r)
v(m/min)
f(mm/r)
v(m/min)
f(mm/r)
.
.
3.2切削力、扭矩、功率及刀具耐用度計(jì)算
3.2.1各計(jì)算內(nèi)容
依據(jù)切削用量（特指切削速度v及進(jìn)給量f）確定切削力，它們是選擇動(dòng)力部件和夾具設(shè)計(jì)的根據(jù)；根據(jù)計(jì)算切削扭矩，以確定主軸及后面其他部件的型號(hào)；通過(guò)計(jì)算各軸切削率之和，以選擇主傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)，通過(guò)計(jì)算如下：
布氏硬度：
=210
鉆孔徑D23.4mm通孔時(shí)：
切削力：
2623.4
=7251.8N
切削扭矩 ：
47618N·mm
切削功率：
0.9727 KW
刀具耐用度：
(960014.69)8
962.38分
鉆孔徑D17.4mm通孔時(shí)：
切削力：
3898.6N
切削扭矩：
19607.95 N·mm
切削功率：
0.7140kw
刀具耐用度：
(16.39)8
1320分
鉆孔徑D13mm通孔時(shí)：
切削力：
2613
2239.60N
切削扭矩：
10
8664.57N·mm
切削功率：
0.3556 KW
刀具耐用度：
(16.32)8
3223.3分
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)
3.3刀具結(jié)構(gòu)
3.3.1選擇刀具注意內(nèi)容
半軸殼體的布氏硬度在HB170～230，加工孔徑D為23.4mm、17.4mm和13mm。
刀具結(jié)構(gòu)的選擇應(yīng)注意以下幾個(gè)要點(diǎn)：
(1) 最好選擇標(biāo)準(zhǔn)刀具和簡(jiǎn)單道具。
(2) 為讓工序相對(duì)集中和確保工件加工精度，可以采用先后加工或者不同類(lèi)符合刀具。
(3) 只有認(rèn)真分析被加工工件的特點(diǎn)，才能合理的選擇出刀具。
(4)通常情況下，因?yàn)殂q孔的進(jìn)給量大，并且在主軸數(shù)較多的情況下，使用鉸刀可以省略好多的輔助對(duì)刀調(diào)整工時(shí)。
15
第4章 圖紙內(nèi)容及要求
4.1被加工零件
4.1.工序圖作用及內(nèi)容
被加工零件工序圖是在被加工件圖前提下，表現(xiàn)出該機(jī)床的加工內(nèi)容，然后通過(guò)繪圖表現(xiàn)出來(lái)。
工序圖內(nèi)容包括如下：
（1） 包含被加工工件的形狀，相關(guān)部位結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。
（2）圖中應(yīng)表現(xiàn)出定位基準(zhǔn)、夾緊部位及方向。
（3）變現(xiàn)出加工工件尺寸特征，及粗糙度特征。
（4）注明加工工件的名稱(chēng)、材料、硬度及加工部位的余量。
鉆半軸殼體結(jié)合件兩端面孔的被加工零件軸測(cè)圖如圖4-1。
圖4-1零件軸測(cè)圖
4.1.2工序圖注意事項(xiàng)
（1）畫(huà)出被加工零件工序圖的要求，表達(dá)被加工零件工序圖，表現(xiàn)出工序內(nèi)容，畫(huà)圖時(shí)應(yīng)按照比例，繪制充分的視圖；畫(huà)該零件的加工部位用粗實(shí)線，其他的部位用細(xì)實(shí)線。
（2）畫(huà)出工序圖注意事項(xiàng)：
1）加工部位的位置尺寸需與定位基準(zhǔn)相聯(lián)系。
2）本道工序應(yīng)對(duì)零件毛坯有要求，則應(yīng)對(duì)孔的加工余量應(yīng)詳細(xì)分析。
4.2加工示意圖
4.2.1示意圖作用及內(nèi)容
零件的加工示意圖反映零件加工的工藝方案。工件在機(jī)床上的加工過(guò)程通過(guò)加工示意圖表示出來(lái)，它反映鉆頭、布置情況，及工件、夾具、鉆頭等組合機(jī)床各部件間的相對(duì)位置關(guān)系和工作行程及工作循環(huán)等。加工示意圖在總體設(shè)計(jì)中占據(jù)非常重要地位。加工示意圖是通用部件選擇的最初資料，還是整臺(tái)組合機(jī)床布局的體現(xiàn)，另外還是調(diào)整該組合機(jī)床、鉆頭及試車(chē)的重要依據(jù)。
內(nèi)容為：
（1）加工示意圖反映其加工工藝。
（2）據(jù)工件加工部位特點(diǎn)和加工要求，確定刀具類(lèi)型、個(gè)數(shù)、結(jié)構(gòu)、尺寸。
（3）加工示意圖確定主軸的結(jié)構(gòu)、尺寸大小及外伸長(zhǎng)度。
（4）確定接桿，另外，決定它們的結(jié)構(gòu)、參數(shù)及尺寸。
（5）加工示意圖必須表示出各部分之間的聯(lián)系尺寸、配合及精度。
（6）據(jù)組合機(jī)床要求的生產(chǎn)率及被加工工件材料特征等，標(biāo)注各主軸的切削用量。
（7）機(jī)床動(dòng)力部件的工作行程及零件的加工循環(huán)取決于加工示意圖。
4.2.2示意圖的畫(huà)法及注意事項(xiàng)
（1）加工示意圖的繪制順序
（2）通常，各主軸所在位置距離可以按一定比例繪制。
（3）主軸須主軸箱端面畫(huà)起。對(duì)于刀具與工件配合，畫(huà)加工終了位置，對(duì)于螺紋的加工需要畫(huà)出刀具開(kāi)始加工位置。
（4)如果主軸軸數(shù)較多時(shí)，工件加工示意圖可按一定比例縮小，用細(xì)實(shí)線畫(huà)出零件加工部位分布情況簡(jiǎn)圖，需要加工孔旁邊標(biāo)注相應(yīng)數(shù)字，方便于設(shè)計(jì)與調(diào)整機(jī)床。
（5）各軸的相應(yīng)切削用量需要寫(xiě)在各個(gè)主軸后端。
4.2.3相關(guān)部件確定
（1）刀具的選擇：
工件材料為，鉆孔加工，選用錐柄麻花鉆。
（2）導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇：
夾具選用固定鉆套，軸采用剛性軸來(lái)保證孔的位置精度。
（3）合適的主軸類(lèi)型、直徑、外伸長(zhǎng)度。
（4）選擇接桿。組合機(jī)床的主軸與刀具間一般用接桿連接。
導(dǎo)向套的選擇是根據(jù)加工孔的直徑大小來(lái)決定的，通過(guò)計(jì)算初定其導(dǎo)向的設(shè)備，在從標(biāo)準(zhǔn)中選擇滿足合適加工要求的型號(hào)，還需考慮到加工工藝。根據(jù)4-2導(dǎo)向布置圖和表4-1導(dǎo)向裝置標(biāo)準(zhǔn)綜合考慮可以定出導(dǎo)向裝置長(zhǎng)度L1和導(dǎo)向裝置端面與工件端面之間的距離L2。
圖4-2導(dǎo)向布置筒圖
4-1固定導(dǎo)向裝置的標(biāo)準(zhǔn)尺寸
D
D
D1
D2
L
l1
d1
l0
>12-15
22
30
34
36
4
M8
10
>15-18
26
35
39
36
4
M8
10
>22-26
35
46
50
45
4
M8
10
因?yàn)椋篖1 (2~4)d
L2（1-1.5)d
加工孔直徑為d=23.4mm，
L1取46.8~93.6 mm，
L2取23.4~35.1 mm，
考慮到導(dǎo)向的標(biāo)準(zhǔn)，所以取下列值：
LI取55 mm,，L2取30 mm，
加工孔直徑為d17.4mm，
L1取34.8~69.6 mm，
L2取17.4~26.1 mm，
考慮到導(dǎo)向的標(biāo)準(zhǔn)，所以取下列值：
LI為46，L2為20 mm，
加工孔直徑為d：13mm，
L1在26~52 mm之間，
L2在13~19.5 mm之間。
考慮到導(dǎo)向的標(biāo)準(zhǔn)，所以取下列值：
LI為46 mm,，L2為15 mm,
計(jì)算軸承所受的扭矩來(lái)確定主軸外伸直徑，由外伸主軸確定接桿號(hào)。
初定主軸直徑d：
依據(jù)已選擇的切削用量，公式如下：
（4-1）
（4-2）
d—軸的直徑
M—軸所傳遞的扭矩
—軸的抗扭截面系數(shù)
—許用剪應(yīng)力
B—系數(shù)
通過(guò)代入計(jì)算得：d1為34.10mm，d2為28mm，d1為23mm。這是主軸滿足要求的最小尺寸，它是使主軸保持正常工作的最小直徑，因此，所選擇直徑應(yīng)比其大。
根據(jù)主軸軸頸d，查表4-2得：
主軸外伸尺寸:
L1115，D1/d150/36
L2115，D3/d330/20
L3115，D3/d330/20
依據(jù)計(jì)算得主軸參數(shù)，和其錐度，可以選擇接桿，還有其配件。選擇接桿型號(hào)按主軸大小排列分別為：加工直徑23.4mm孔的主軸接桿為T(mén)r363，接桿號(hào)為13-L T0635-41。錐度為莫氏3，類(lèi)型為A—短接桿，加工直徑17.4mm孔的主軸接桿為T(mén)r20×2，接桿號(hào)為5-L T0635-41。錐度為莫氏2，類(lèi)型為A型—短接桿。 加工直徑13mm孔的主軸接桿為T(mén)r20×2，接桿號(hào)為5-L T0635-41。錐度為莫氏2，類(lèi)型為A型—短接桿。然后，通過(guò)接桿號(hào)選擇其上鍵，螺母，墊片。接桿號(hào)為13-L T0635-41其上鍵為830 GB1096-72，其上螺母為50 T0652-41,墊片為48 T0654-41。接桿號(hào)為5-L T0635-41其上鍵為625 GB1096-72，其上螺母為40 T0642-41,墊片為29 T0654-41。主軸系列和接桿簡(jiǎn)圖分別如下表4-2和4-3。
表4-2通用鉆削類(lèi)主軸系列
主軸外伸
主軸類(lèi)型
短主軸
滾錐軸承短主軸
長(zhǎng)主軸
滾錐軸承長(zhǎng)主軸
滾珠軸承主軸
滾針軸承主軸
主軸外伸尺寸mm
接桿模式錐號(hào)
，
，
圖4-3接桿筒圖
4.2.4動(dòng)力部件工作循環(huán)及工作行程
進(jìn)給長(zhǎng)度，其進(jìn)給長(zhǎng)度是工件厚度、切入長(zhǎng)度和切出長(zhǎng)度三個(gè)的和。鉆頭切入長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)零件加工誤差情況在之間，為了便于計(jì)算，所以刀具度切入長(zhǎng)度取。
切出長(zhǎng)度
因?yàn)椋?
所以鉆孔徑23.4mm的進(jìn)給長(zhǎng)度：mm.
加工孔徑17.4.4mm的進(jìn)給長(zhǎng)度：mm.
加工孔徑13mm的進(jìn)給長(zhǎng)度：mm.
工件快進(jìn)長(zhǎng)度的計(jì)算，依據(jù)實(shí)際制造情況，沒(méi)有開(kāi)始加工時(shí)，確保零件表面與鉆頭之間有足夠的長(zhǎng)度，這里取左主軸箱快退長(zhǎng)度為，快退長(zhǎng)度是快進(jìn)與工進(jìn)之和，因此快進(jìn)距離145毫米。
取右主軸箱快退長(zhǎng)度為180mm，快退長(zhǎng)度是快進(jìn)長(zhǎng)度與工進(jìn)之和，因此快進(jìn)長(zhǎng)度145mm。
動(dòng)力部件工作循環(huán)及工作行程的確定是畫(huà)加工示意圖的關(guān)鍵，它是確定導(dǎo)向位置和工件與動(dòng)力箱位置的重要依據(jù)。它也是確定動(dòng)力箱等機(jī)床各部件間相互位置起初依據(jù)，為中間底座尺寸的確定提供重要的數(shù)據(jù)支持。為工人了解加工的工作循環(huán)提供更加詳細(xì)的數(shù)據(jù)支持。工作行程也是開(kāi)始調(diào)試的數(shù)據(jù)依據(jù)，在工人調(diào)試期間可以更加完美調(diào)試好機(jī)器。
動(dòng)力部件的工作行程以及工作循環(huán)要在加工示意圖和聯(lián)系尺寸圖中表達(dá)清楚，它是兩圖的重要組合成部分。
4.3聯(lián)系尺寸圖作用及內(nèi)容
4.3.1聯(lián)系尺寸圖
通常來(lái)說(shuō)，動(dòng)力箱、液壓滑臺(tái)、側(cè)底座、、多軸箱、刀具、中間底座、等組合成組合機(jī)床。各組成部件的相互裝配和運(yùn)動(dòng)關(guān)系通過(guò)繪制聯(lián)系尺寸圖表現(xiàn)出來(lái)。聯(lián)系尺寸圖用來(lái)檢驗(yàn)機(jī)床所有件的相對(duì)位置及尺寸聯(lián)系是符合實(shí)際生產(chǎn)，可以從中看出通用部件的選擇是否正確，聯(lián)系尺寸圖為主軸箱尺寸、夾具總輪廓等專(zhuān)用部件尺寸設(shè)計(jì)的依據(jù)。它表現(xiàn)出機(jī)床的配置型式及總體布局。
組合機(jī)床聯(lián)系尺寸圖的含布局樣式、通用部件、動(dòng)力部件之間尺寸和所用電動(dòng)機(jī)的型號(hào)參數(shù)、各部件間的主要關(guān)聯(lián)尺寸，專(zhuān)用部件的輪廓大小等。
4.3.2選擇動(dòng)力部件
選擇組合機(jī)床的動(dòng)力部件，主要是動(dòng)力滑臺(tái)、動(dòng)力箱，底座尺寸。含其型號(hào)、規(guī)格。
（1）滑臺(tái)選擇
通常，依據(jù)動(dòng)力滑臺(tái)的動(dòng)力樣式、所需總的進(jìn)給力、所需進(jìn)給速度的范圍、最大行程和所要達(dá)到的加工精度等因素來(lái)選擇自己需要的滑臺(tái)。
1）動(dòng)力樣式的選擇
依據(jù)對(duì)液壓和機(jī)械滑臺(tái)的結(jié)構(gòu)、性能等的比較，結(jié)合自己的加工零件要求和使用條件，選擇HY系列的液壓滑臺(tái)。
2）按（4-3）計(jì)算各軸軸向進(jìn)給力
（4-3）式中：—各主軸加工時(shí)所產(chǎn)生的軸向力
左主軸軸向進(jìn)給力：
左主軸軸向進(jìn)給力：
因滑臺(tái)工作的時(shí)，不僅要克服主軸的受外力，而且消除滑臺(tái)自身滑動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦力。所以液壓滑臺(tái)所提供最大進(jìn)給力應(yīng)大于計(jì)算值。
3）選擇合適的進(jìn)給速度
液壓滑臺(tái)的進(jìn)給速度是在一定范圍內(nèi)的，可以進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速，選擇液壓滑臺(tái)時(shí)，其所需進(jìn)給速度應(yīng)大于液壓滑臺(tái)最小進(jìn)給速度。液壓進(jìn)給系統(tǒng)中采用應(yīng)力繼電器時(shí)，實(shí)際進(jìn)給速度應(yīng)更大一些。本,因此對(duì)于左主軸選擇1HY50M系列的液壓滑臺(tái)，液壓滑臺(tái)進(jìn)給速度在。對(duì)于右主軸選擇系列的液壓滑臺(tái)，液壓滑臺(tái)進(jìn)給速度在。
4）液壓滑臺(tái)的行程的確定
液壓滑臺(tái)的總行程不僅要保證充足的工作行程長(zhǎng)度，而且需要留有充足的前備量和后備量。動(dòng)力部分運(yùn)動(dòng)前備量的功能是讓其有一定量的向前移動(dòng)的距離，用來(lái)防止機(jī)床的制造誤差和能夠使刀具在磨損后可以向前調(diào)整。前備量通常數(shù)值在10～20mm之間，左右兩主軸方向上的前備量都為20mm，動(dòng)力部分運(yùn)動(dòng)前備量的功能是能夠讓其有一定量的向后移動(dòng)的距離，主要目的為刀具裝卸方便，左右兩主軸方向上的后備量都取300mm, 由于液壓滑臺(tái)總行程長(zhǎng)度應(yīng)大于工作行程長(zhǎng)度，前備量長(zhǎng)度，后備量長(zhǎng)度之和。
根據(jù)上面條件，總結(jié)左主軸選擇1HY50M系列的液壓滑臺(tái)。右主軸選擇1HY40M系列的液壓滑臺(tái)。液壓滑臺(tái)的主要技術(shù)參數(shù)如表4-3所示。
表4-3液壓滑臺(tái)的主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)下表
型號(hào)
臺(tái)面寬度
（mm）
長(zhǎng) 度
(mm)
行程(mm)
最大進(jìn)給力
(N)
工進(jìn)速度(mm/min)
快進(jìn)移動(dòng)速度 (m/min)
I
II
（2）通過(guò)計(jì)算功率來(lái)挑選動(dòng)力箱
P1為切削功率；
η為多軸箱傳動(dòng)效率，半軸殼體??；此次加工工件材料HB200所以η取0.8。
所選擇的動(dòng)力箱的電動(dòng)機(jī)功率一定要大于實(shí)際生產(chǎn)需要，還要根據(jù)主軸所需轉(zhuǎn)速選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)。
計(jì)算如下：
（4-4）
左動(dòng)力箱的選取計(jì)算：
右動(dòng)力箱的選取計(jì)算：
η
所以左動(dòng)力箱的選取1TD40,電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y132M2-6。右動(dòng)力箱的選取1TD32,電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y100L2-4, 主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)下表4-4
表4-4主要技術(shù)參數(shù)
型號(hào)
型式
電動(dòng)機(jī)型號(hào)
電動(dòng)機(jī)功率
KW
電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速
輸出軸轉(zhuǎn)速
II
V
（3）配套通用部件
根據(jù)液壓滑臺(tái)的型號(hào)，選擇對(duì)應(yīng)滑臺(tái)的側(cè)底座，左側(cè)底座型號(hào)為1CC501M,寬度Bmm，長(zhǎng)度Lmm，其高度mm。右側(cè)底座型號(hào)為1CC401M,寬度B=600mm，長(zhǎng)度Lmm，其高度 mm。
4.3.3需考慮的問(wèn)題
（1） 夾具大小的確定 ，夾具輪廓大小是指夾具底座的長(zhǎng)、寬、高。不僅考慮加工零件的輪廓大小，形狀，加工位置，還要考慮有足夠空間確保定位，夾具的加緊機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向系統(tǒng)，夾具底座與其底座連接也必須足夠空間。
（2） 組合機(jī)床裝料高度的確定，自己時(shí)，它的裝料高度可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求在之間選取。裝料高度確定與該車(chē)間里輸送加工零件的滾道高度相一致。
有加工工序圖知：加工工件最低孔位置h2是102.6mm,整個(gè)組合機(jī)床主軸高度h1是100mm，組合機(jī)床左側(cè)滑臺(tái)總高h(yuǎn)3是360mm, 組合左側(cè)滑臺(tái)高h(yuǎn)3是320m側(cè)底座高度h4=560mm，裝料高Hh1-h20.5h3h4992.9考慮加工誤差，所以H取1000mm。
中間底座的大小要保證夾具在其上面有足夠空間。中間的底座長(zhǎng)要依據(jù)運(yùn)動(dòng)部件及與其機(jī)床的位置關(guān)系來(lái)確定，滿足加工零件合理性。特別是，確保加工完成時(shí)，加工零件端面到左右箱體端面的距離不小于加工示意圖上距離。機(jī)床與夾具外表面之間要有方便組合機(jī)床調(diào)整，維修的空間。組合機(jī)床的中間底座還設(shè)有溝槽，方便排屑。
中間底座長(zhǎng)度方向計(jì)算如下：
(4-5)
—加工完成時(shí)，左右多軸箱端面到加工零件端面間的長(zhǎng)度。
—左右多軸箱厚度，都是325mm。
—被加工零件的長(zhǎng)度，為260mm。
—多軸箱與滑臺(tái)交叉部分（mm），本題目為300mm。
—加工按成時(shí)，液壓滑臺(tái)與滑座相對(duì)位置取40mm。
—加工完成時(shí)滑座前面與側(cè)底座前面的距離。
總結(jié)得長(zhǎng)mm,高mm，寬mm
（4） 主軸箱外形尺寸計(jì)算， 主軸箱的厚度是一定的，臥式鉆床的厚度是325mm，在畫(huà)聯(lián)系尺寸圖時(shí)，圖中變現(xiàn)其寬度、高度及其最低主軸高度h1。主軸箱外形尺寸，大致確定計(jì)算 :
(4-6)
(4-7)
—零件水平方向相距最遠(yuǎn)孔間距；
—其中軸中心離箱外壁的最近距離；
—孔豎直方向最遠(yuǎn)的兩孔長(zhǎng)度數(shù)值；
—主軸最小高度。
以上尺寸通過(guò)加工零件的出，考慮到主軸箱內(nèi)各部件尺寸。b1取100mm。
對(duì)于左主軸箱: mm
mm
對(duì)于右主軸箱: mm
mm
考慮到與動(dòng)力箱的配合尺寸，則左主軸箱寬取630mm，高取500mm。右主軸箱寬取500mm，高取500mm。
4.3.4聯(lián)系尺寸的畫(huà)法和過(guò)程
(1) 畫(huà)出主視圖，其中所表現(xiàn)出來(lái)的位置與組合機(jī)床加工位置相同，可以選擇合適比例繪制。
(2) 圖中含有左視圖，其中要表示清楚其在寬度方向上的位置關(guān)系以及尺寸關(guān)系。和主視圖一起構(gòu)成聯(lián)系尺寸圖。
(3) 其中還要表現(xiàn)出工作狀態(tài)和組合機(jī)床中關(guān)聯(lián)尺寸，展現(xiàn)運(yùn)動(dòng)部件的起點(diǎn)，加工終點(diǎn)狀態(tài)等，還有一些部件位置關(guān)系幾電動(dòng)機(jī)參數(shù)。
第5章 組合機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算
生產(chǎn)率計(jì)算卡是反應(yīng)組合機(jī)床加工零件的往復(fù)過(guò)程、加工時(shí)長(zhǎng)、切削三要素、加工效率等技術(shù)條件通過(guò)計(jì)算生產(chǎn)率的過(guò)程來(lái)體現(xiàn)。通過(guò)計(jì)算來(lái)確定組合機(jī)床是否合理。
計(jì)算實(shí)際生產(chǎn)率Q，在年生產(chǎn)綱領(lǐng)下的生產(chǎn)率。這是在全年工作時(shí)間的前提下，通常，大多數(shù)工廠都是23500h，所以這次設(shè)計(jì)實(shí)際生產(chǎn)率如下：
個(gè)/h （k指加工時(shí)間）
理想生產(chǎn)率Q1指該組合機(jī)床在1小時(shí)內(nèi)實(shí)際能夠加工的零件個(gè)數(shù)。
(個(gè)/h) (5-1)
T指加工單個(gè)零件所花費(fèi)的時(shí)長(zhǎng)。
（5-2）
式中：—是刀具加工時(shí)進(jìn)給行程長(zhǎng)度（mm）。
—是刀具加工時(shí)進(jìn)給量（mm/min）。
—零件表面需要光整，一般指刀具在加工完成時(shí)在無(wú)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)
的旋轉(zhuǎn)5～10r花費(fèi)的時(shí)長(zhǎng)（min）。
—是鉆頭快進(jìn)、快退行程距離（mm）。
—鉆頭快速行程速度。這里取10m/min。
—直線移動(dòng)時(shí)間，取0.1min。
—工件裝、卸時(shí)長(zhǎng)，取1min。
由于左主軸箱進(jìn)給速度低，加工時(shí)間長(zhǎng)以加工左孔加工結(jié)束記。
min
個(gè)/h
通過(guò)計(jì)算比較，該組合機(jī)床的設(shè)計(jì)生產(chǎn)率滿足理想生產(chǎn)率要求。生產(chǎn)率計(jì)算表見(jiàn)5-1。
表5-1生產(chǎn)率計(jì)算卡
加工零件
名稱(chēng)
半軸殼體
毛胚種類(lèi)
鑄 件
材料
硬 度
工序名稱(chēng)
半軸殼體左右兩面孔加工
工序號(hào)
序
號(hào)
工步名稱(chēng)
被加
工零
件數(shù)
加工
直徑
mm
加工
長(zhǎng)度
mm
工作
行程
mm
切削
速度
m/min
轉(zhuǎn)速
r/min
每轉(zhuǎn)
進(jìn)給量
mm/r
每分鐘
進(jìn)給量
mm/min
機(jī)動(dòng)
時(shí)間
輔助
時(shí)間
共
計(jì)
裝入工件
工件定位夾緊
左動(dòng)力部件
快進(jìn)
鉆孔
鉆孔
快退
右動(dòng)力部件
快進(jìn)
鉆孔
快退
松開(kāi)工件
卸下工件