箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)說明書[帶圖紙]

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 緒 論..........................................................1</p><p>　　1.1課題背景及發(fā)展趨勢...........................................1</p><

2、p>　　課題的目的和意義............................................2</p><p>　　2 工藝方案的擬定..................................................4</p><p>　　2.1 被加工零件的特點(diǎn).........................................

3、...4</p><p>　　2.2 技術(shù)要求....................................................4</p><p>　　2.3 確定機(jī)床的配置模式..........................................4</p><p>　　2.4 定位基準(zhǔn)的選擇...................

4、...........................4</p><p>　　2.5 滑臺(tái)形式的選擇..............................................5</p><p>　　3 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)................................................6</p><p>　　3.1 被

5、加工零件工序圖............................................6</p><p>　　3.2 加工示意圖..................................................11</p><p>　　3.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖............................................15<

6、;/p><p>　　3.4 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡............................................19</p><p>　　4 夾具的設(shè)計(jì).....................................................22</p><p>　　4.1 定位誤差分析計(jì)算.....................

7、.......................22</p><p>　　4.2 夾緊裝置設(shè)計(jì)................................................23</p><p>　　4.3 夾緊力的計(jì)算................................................24</p><p>　　4.4 夾具

8、零部件的設(shè)計(jì)............................................26</p><p>　　5 結(jié) 論..........................................................30</p><p>　　參考文獻(xiàn)...................................................

9、........31</p><p>　　致 謝.............................................................32</p><p>　　附 錄.............................................................33</p><p>　　箱體雙面粗鏜床

10、總體設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　摘 要：柴油機(jī)變速箱體是大批量生產(chǎn)的零件。為了提高其加工精度和生產(chǎn)效率，需要設(shè)計(jì)一臺(tái)組合機(jī)床來改善其加工條件。本設(shè)計(jì)是柴油機(jī)變速箱體雙面粗鏜組合機(jī)床,用于加工被加工零件上左右兩面的14個(gè)孔，本課題主要進(jìn)行該組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)及其夾具的設(shè)計(jì)。其中總體設(shè)計(jì)包括機(jī)床配置型式的確定、結(jié)構(gòu)方案的選擇以及“三圖一卡”的繪制。組合機(jī)床的加工精度基本上是由夾具來保證的。夾具的設(shè)計(jì)主要包括

11、工件的定位方式，工件夾壓裝置的設(shè)計(jì)，夾具零部件的設(shè)計(jì)和引導(dǎo)刀具的導(dǎo)向元件設(shè)計(jì)，完成定位誤差的分析，夾緊力的計(jì)算等。本機(jī)床采用臥式單工位雙面加工的方案，零件裝夾方便，加工工藝性和裝配較好，采用液壓滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)刀具進(jìn)給,刀具采用加長麻花鉆和復(fù)合鏜刀，使得工序集中。本組合機(jī)床效率高，成本低，加工精度高，操作使用方便，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。</p><p>　　關(guān)鍵詞：組合機(jī)床；鏜孔；鉆孔；夾具</p

12、><p>　　Design of General and Tool for Rough Drilling Holes on Two-Side of Gear Box and Fixture</p><p>　　Abstract: The diesel engine gear box is a product that needs mass production. In order to pro

13、ve the disposition and the production efficiency, need to design a high effective modular machine tool to improve the Processing Conditions. This topic is the design of modular machine tool for rough boring holes on two-

14、side of gear box, which is used to rough boring 14 holes, which are on the left and right surface. This topic mainly design of general and fixture. The system design includ the definite o</p><p>　　Key words:

15、 Modular machine tool; Boring hole; Drill hole; Fixture.</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　組合機(jī)床是一種高效的專用機(jī)床。它一般用于加工一種或一類零件，是根據(jù)工件加工需要,以大量通用部件為基礎(chǔ),配以少量專用部件組成的機(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

16、方法，其生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。而且組合機(jī)床的成本低廉、效率高。這是由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活選用。這樣能降低加工成本，縮短設(shè)計(jì)和制造周期。因此組合機(jī)床在大批、大量生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。</p><p>　　在機(jī)械制造過程中，用來固定加工對象，使其占有正確的位置，以便接受施工、檢測的裝置都可統(tǒng)稱為“夾具”，廣義地說，夾具是一種保證產(chǎn)品質(zhì)量并便利和加速工藝過程的一種工藝裝備。夾具以其數(shù)

17、量和在生產(chǎn)中所占的地位來說，“機(jī)床夾具”最重要，機(jī)床夾具為機(jī)床的一種輔助設(shè)備，用它來準(zhǔn)確的確定工件與刀具的相對位置，即將工件定位和夾緊，以完成所需要的相對運(yùn)動(dòng)，所以機(jī)床夾具是用以使工件定位和夾緊的附加裝置。</p><p>　　1.1 課題背景及發(fā)展趨勢</p><p>　　本次設(shè)計(jì)課題來源于鹽城市江動(dòng)集團(tuán)，要求設(shè)計(jì)一臺(tái)加工雙缸柴油機(jī)氣缸體頂面和底面孔系的鉆削組合機(jī)床，具體進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和夾

18、具設(shè)計(jì)。</p><p>　　夾具的國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢: 在機(jī)械制造的機(jī)械加工、檢驗(yàn)、焊接和熱處理等冷熱工藝過程中使用著大量的夾具，用以安裝加工對象，使之占有正確的位置，以保證零件和產(chǎn)品的質(zhì)量，并提高生產(chǎn)效率。在機(jī)床上加工工件時(shí)，為了保證加工精度，必須正確安置工件，使其相對機(jī)床切削成形運(yùn)動(dòng)和刀具占有正確的位置，這一過程稱為定位。為了不因受切削力、慣性力、重力等外力作用而破壞工件已定的正確位置，還必須對其施加一定

19、的夾緊力，這一過程稱為夾緊。定位和夾緊全過程稱為安裝。在機(jī)床上用來完成工件安裝任務(wù)的重要工藝裝配，就是各類夾具中應(yīng)用最為廣泛的機(jī)床夾具。 </p><p>　　隨著貿(mào)易全球化的到來，各廠家已意識(shí)到了形勢的嚴(yán)峻性，紛紛進(jìn)行技術(shù)改造，全力提升企業(yè)的競爭力，近年來引進(jìn)了許多先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)，進(jìn)展速度很快。就目前狀況來講，這些設(shè)備和技術(shù)基本依賴進(jìn)口。</p><p>　　機(jī)床夾具是生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作中

20、一項(xiàng)重要組成部分，為了適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的上述生產(chǎn)特點(diǎn)，機(jī)床夾具發(fā)展方向主要表現(xiàn)為：</p><p>　　1．標(biāo)準(zhǔn)化 完善的標(biāo)準(zhǔn)化，不僅指現(xiàn)有夾具零部件（包括毛坯及半成品）的標(biāo)準(zhǔn)，而且應(yīng)有各種類型夾具結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)。后者如通用可調(diào)夾具標(biāo)準(zhǔn)；組合夾具標(biāo)準(zhǔn)；自動(dòng)線夾具標(biāo)準(zhǔn)等，并在上述兩種標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，對專用夾具零部件，通用可調(diào)夾具零部件及組合夾具零部件等，實(shí)行統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化，以便使有一部分零部件，能在各類夾具上通用。另外

21、把一些夾具部件、組件，做成一個(gè)獨(dú)立單元，使夾具的設(shè)計(jì)、制造和裝配工作簡化，這也是夾具標(biāo)準(zhǔn)化的一個(gè)發(fā)展方向。作為發(fā)展趨勢，有些國家不僅有上述各種夾具標(biāo)準(zhǔn)，而且有制造標(biāo)準(zhǔn)零部件和各類標(biāo)準(zhǔn)夾具的專業(yè)工廠，使原來單件生產(chǎn)的夾具，轉(zhuǎn)變?yōu)閷I(yè)化批量生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)周期和降低成本。</p><p>　　2. 可調(diào)化、組合化 當(dāng)前機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)發(fā)展的兩個(gè)主要方面，一是要把專門用于某一特點(diǎn)工序的專用夾具，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，使能

22、用于同一類型零件的加工，并實(shí)現(xiàn)快速調(diào)整；二是改變專用夾具在產(chǎn)品稍有修改或改變就報(bào)廢的現(xiàn)象，使夾具能重復(fù)利用，實(shí)行組合化的原則，用少數(shù)元件能滿足多種需要。</p><p>　　3. 精密化 隨著機(jī)械產(chǎn)品加工精度日益提高，高精度機(jī)床大量涌現(xiàn)，勢必要求機(jī)床夾具也相應(yīng)越來越精密。</p><p>　　4. 高效自動(dòng)化 為了改善勞動(dòng)條件，實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，降低加工成本，不僅大批量生產(chǎn)

23、有此要求，對多品種、小批量生產(chǎn)同樣可考慮采用合適的高效自動(dòng)化夾具，使獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　1.2 課題的目的和意義</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是Y295型柴油機(jī)氣缸體頂面和底面孔系鉆削組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)，機(jī)床夾具是機(jī)床上用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的一種裝置，其作用是將工件定位，以使工件獲得相對于機(jī)床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。機(jī)床夾具被廣泛

24、應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)中，大量專用機(jī)床夾具的采用為大批大量生產(chǎn)提供了必要的條件。機(jī)床夾具是組成工藝系統(tǒng)的一個(gè)環(huán)節(jié)，是影響加工質(zhì)量的重要因素。一般情況下，使用機(jī)床夾具能穩(wěn)定地保證產(chǎn)品質(zhì)量，而不必過高的要求工人的技術(shù)等級(jí)。先進(jìn)高效的機(jī)床夾具不僅能減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，甚至能使生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。隨著汽車、內(nèi)燃機(jī)、摩托車、軸承等行業(yè)的規(guī)?；l(fā)展，對機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)與制造不斷提出新的課題。深入研究機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的理論和改進(jìn)機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)，無疑具有

25、巨大的經(jīng)濟(jì)意義。</p><p>　　機(jī)床夾具設(shè)計(jì)一般包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和精度設(shè)計(jì)兩個(gè)方面。而人們通常習(xí)慣側(cè)重于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而忽視精度設(shè)計(jì)。關(guān)于機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅有大量的資料可供參考，而且還不斷從其它學(xué)科吸收新的成果而向前發(fā)展。諸如液性塑料夾具；各種彈性膜片式夾具；真空夾緊夾具；感應(yīng)分度夾具等等。關(guān)于機(jī)床夾具的精度設(shè)計(jì)，隨著零件加工精度的提高，也日益受到人們的重視。</p><p>　　人們逐

26、漸認(rèn)識(shí)到，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)工作應(yīng)圍繞精度設(shè)計(jì)這個(gè)中心來進(jìn)行。沒有合理的精度設(shè)計(jì)不僅會(huì)給夾具制造帶來困難，甚至?xí)怪圃斐龅膴A具不能保證工件的加工精度。因此，迫切需要全面的研究機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)、制造、使用諸方面的定量關(guān)系；研究工件精度和夾具設(shè)計(jì)精度之間的合理聯(lián)系。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是用途極廣的一門專業(yè)學(xué)科，熟悉它的內(nèi)容和方法，對從事機(jī)械制造方面的工程技術(shù)人員來說是十分必要的。</p><p><b>　　2 工藝方案的

27、擬定</b></p><p>　　制訂工藝方案是設(shè)計(jì)組合機(jī)床最重要的步驟.為了使工藝方案制訂得合理、先進(jìn)，必須認(rèn)真分析被加工零件，深入現(xiàn)場全面了解被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技術(shù)要求及生產(chǎn)率要求等，總結(jié)設(shè)計(jì)、制造、使用單位和操作者豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，理論與生產(chǎn)實(shí)際緊密結(jié)合，從而確定零件在組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容及方法。</p><p>　　2.1 被加工零

28、件的特點(diǎn)</p><p>　　該組合機(jī)床的加工對象是Y295型柴油機(jī)氣缸體，箱體材料：HT200，硬度為HB160～250.屬于箱體零件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。</p><p><b>　　2.2 技術(shù)要求</b></p><p>　　a. 機(jī)床應(yīng)能滿足加工要求，保證加工精度。</p><p>　　b. 機(jī)床應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)

29、構(gòu)簡單，裝卸方便，便于維修、調(diào)整。</p><p>　　c. 保證各動(dòng)力頭分別由電機(jī)拖動(dòng)，并且可單獨(dú)控制。</p><p>　　d. 機(jī)床盡量能用通用件，以便降低制造成本。</p><p>　　e. 夾具要求定位可靠，裝夾方便，保證零件加工精度。</p><p>　　2.3 確定機(jī)床的配置模式</p><p>　　機(jī)床

30、的配置型式主要有臥式和立式兩種。臥式組合機(jī)床床身由滑座、側(cè)底座及中間底座組合而成。其優(yōu)點(diǎn)是加工和裝配工藝性好，無漏油現(xiàn)象；同時(shí)，安裝、調(diào)試與運(yùn)輸也都比較方便；而且，機(jī)床重心較低，有利于減小振動(dòng)。其缺點(diǎn)是削弱了床身的剛性，占地面積大。立式組合機(jī)床床身由滑座、立柱及立柱底座組成。其優(yōu)點(diǎn)是占地面積小，自由度大，操作方便。其缺點(diǎn)是機(jī)床重心高，振動(dòng)大。</p><p>　　考慮到此零件要求雙面加工,同時(shí)為了安裝方便，也減輕

31、了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度以及機(jī)床運(yùn)行的平穩(wěn)性等，選用臥式組合機(jī)床。</p><p>　　2.4 定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　組合機(jī)床是針對某種零件或零件某道工序設(shè)計(jì)的。正確選擇定位基準(zhǔn)，是確保加工精度的重要條件，同時(shí)也有利于實(shí)現(xiàn)最大限度的集中工序。本機(jī)床設(shè)計(jì)為雙面臥式結(jié)構(gòu)，夾具裝在中心底座上，兩側(cè)為鋼性鏜頭裝在HY40B液壓滑臺(tái)上，此滑臺(tái)裝在CC40側(cè)底座上。夾具的夾緊方式，一面兩銷定位

32、，除手動(dòng)裝卸工件外，均采用按鈕操縱。</p><p>　　2.5 滑臺(tái)型式的選擇</p><p>　　組合機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)由動(dòng)力頭或動(dòng)力箱實(shí)現(xiàn)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由動(dòng)力滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，動(dòng)力滑臺(tái)與動(dòng)力頭或動(dòng)力箱配套使用，可以對工件完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、銑平面、拉平面或圓弧、攻絲等孔和平面的多種機(jī)械加工工序。動(dòng)力滑臺(tái)按驅(qū)動(dòng)方式不同分為液壓滑臺(tái)和機(jī)械滑臺(tái)兩種形式，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，分別應(yīng)用于不同運(yùn)動(dòng)與控制

33、要求的加工場合。由于動(dòng)力滑臺(tái)在驅(qū)動(dòng)動(dòng)力頭進(jìn)行機(jī)械加工的過程中有多種運(yùn)動(dòng)和負(fù)載變化要求，因此，控制動(dòng)力滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械或液壓系統(tǒng)必須具備換向、速度換接、調(diào)速、壓力控制、自動(dòng)循環(huán)、功率自動(dòng)匹配等多種功能。由于液壓驅(qū)動(dòng)，零件損失小，使用壽命長，所以選擇液壓滑臺(tái)。</p><p>　　3 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)</p><p>　　組合機(jī)床是按高度集中工序原則，針對被加工零件的特點(diǎn)及工藝要求設(shè)計(jì)的一種高效

34、率專用機(jī)床</p><p>　　3.1 被加工零件工序圖</p><p>　　3.1.1 被加工零件工序圖的主要作用及內(nèi)容</p><p>　　被加工零件工序圖是按照擬訂的工藝方案來表示所設(shè)計(jì)的組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和在本機(jī)床加工前加工余量、毛坯或半成品情況的圖樣。被

35、加工零件工序圖是設(shè)計(jì)組合機(jī)床的具體依據(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。內(nèi)容：</p><p>　　a. 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。</p><p>　　b. 本工序所選用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位及夾緊方向。</p><p>

36、　　c. 本工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技術(shù)要求以及對上道工序的技術(shù)要求。</p><p>　　d. 注明被加工零件的名稱、編號(hào)、材料、硬度以及加工部位的余量</p><p>　　根據(jù)所提供箱體的樣件圖，分析被加工零件的精度，表面粗糙度，技術(shù)要求，加工部位尺寸，形狀結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)材料硬度。工件剛性及零件的批量的大小不同，設(shè)計(jì)的組合機(jī)床必須采用不同的工藝方法和工藝過程。<

37、;/p><p>　　圖3-1 被加工零件工序圖</p><p>　　3.1.2 繪制被加工零件工序圖的有關(guān)要求</p><p>　　a. 為了更清楚的表達(dá)出被加工零件工序圖，一定要突出該機(jī)床的加工內(nèi)容。繪制的時(shí)候，加工部位輪廓線用粗實(shí)線表示，其他部位輪廓線用細(xì)實(shí)線表示。</p><p>　　b. 應(yīng)注明零件加工對機(jī)床提出的某些特殊要求。<

38、;/p><p>　　c. 加工部位的尺寸應(yīng)由定位基準(zhǔn)注起。</p><p>　　3.1.3 組合機(jī)床切削用量的選擇原則</p><p>　　切削用量選擇是否合理，對組合機(jī)床的加工精度，生產(chǎn)率，刀具耐用度，機(jī)床的結(jié)構(gòu)型式及工作可靠性均有較大的影響。選擇用量的一般原則與車削相同，由于本機(jī)床是鉆鏜一體的，故以鉆孔加工為選擇基準(zhǔn)：先選擇切削深度，再選進(jìn)給量，最后確定切削速度。

39、</p><p>　　3.1.4 各側(cè)具體零部件的設(shè)計(jì)、計(jì)算及選擇</p><p>　　考慮到工件尺寸，加工精度，表面粗糙度，切削的排除及生產(chǎn)率要求等因素，所以加工孔的刀具采用加長麻花鉆和復(fù)合粗鏜刀。</p><p>　　A. 右側(cè)鉆削Φ18（深22）</p><p>　　a. 切削用量的選擇</p><p>　　根據(jù)

40、孔徑的大小和深徑比，以及被加工材料的硬度查參考文獻(xiàn)[1]表6-11,6-12知：主軸的進(jìn)給量f為0.15～0.2mm/r，切削速度vc=5～12m/min。</p><p>　　鉆孔的切削用量還與鉆孔的深度有關(guān)，當(dāng)加工鑄鐵件孔深為鉆頭直徑的6～8倍時(shí)，在組合機(jī)床上通常都是和其他淺孔一樣采取一次走刀的辦法加工出來的，不過加工這種較深孔的切削用量要適當(dāng)降低些，因此選擇切削速度v=19m/min，進(jìn)給量f=0.15mm

41、/r，由此主軸轉(zhuǎn)速n由公式</p><p><b>　　(3-1)</b></p><p>　　式中：v為切削速度，d0為被加孔直徑。</p><p>　　計(jì)算出 r/min，將主軸轉(zhuǎn)速圓整為340 r/min。實(shí)際切削速度vc、工進(jìn)速度vf、工進(jìn)時(shí)間tf 分別由下列公式求得</p><p>　　(3-2)

42、 (3-3) (3-4) </p><p>　　式中：D為孔直徑，n為主軸轉(zhuǎn)速，f為進(jìn)給量</p><p>　　計(jì)算出實(shí)際切削速度vc=19.3

43、m/min，工進(jìn)速度vf=50mm/min，工進(jìn)時(shí)間tf=2.27min</p><p>　　b. 切削功率，切削力，轉(zhuǎn)矩以及刀具耐用度的選擇</p><p>　　由參考文獻(xiàn)[1]表6-20計(jì)算公式</p><p>　　切削力 (3-5)</p><p>　　切削轉(zhuǎn)矩

44、 (3-6)</p><p>　　切削功率 (3-7)</p><p>　　刀具耐用度 (3-8)</p><p>　　式中D-加工（或鉆頭）直徑（mm）,f-進(jìn)給量，HB-

45、布氏硬度，取156。</p><p>　　計(jì)算出切削力F=2123.2N，切削轉(zhuǎn)矩T=11009.4N·mm，切削功率P=0.386kw，刀具耐用度Tn=1270.032min。</p><p>　　c. 確定主軸類型、尺寸、外伸長度</p><p>　　根據(jù)主軸轉(zhuǎn)矩T=11.0094N·m，由公式</p><p><

46、;b>　　(3-9)</b></p><p>　　式中B-材料系數(shù)，由參考文獻(xiàn)[1]表3-4查得B=7.3。</p><p>　　求出滿足條件的最小直徑</p><p><b>　　mm</b></p><p>　　由參考文獻(xiàn)[9]表3-6查得主軸直徑=25mm，D/d1=40/28mm,主軸外伸尺寸L

47、=115mm,接桿莫氏圓錐號(hào)1。</p><p>　　d. 導(dǎo)向裝置的選擇</p><p>　　查參考文獻(xiàn)[9]表8-4 選用通用短型導(dǎo)套，具體參數(shù)的數(shù)值：D=26mm, D1=35mm, D2=39mm, D3=M8,L取25mm，l=10mm，l1=4mm，l3=16mm，e=26.5mm選用通用導(dǎo)套。</p><p><b>　　e. 連桿的選擇&

48、lt;/b></p><p>　　為了獲得終了時(shí)多軸箱前端面到工件端面之間所需要的最小距離，應(yīng)盡量減少接桿的長度。查參考文獻(xiàn)[9]表8-1 選取A型可調(diào)接桿 d=28mm，d1=Tr28×2mm, d2=17.78mm, L=95mm, l4=120～145mm。</p><p>　　f. 動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定</p><p>　　切入

49、長度一般為5-10mm， 取L1=8mm；切出長度L2=10mm。</p><p>　　加工時(shí)加工部位長度L(多軸加工時(shí)按最長孔計(jì)算)L=22mm，由公式 </p><p><b>　?。?-10）</b></p><p>　　求出LI=40mm。</p><p>　　為排屑要求必須鉆口套與工件之間保留一點(diǎn)的距離，根據(jù)麻

50、花鉆直徑Φ18，由參考文獻(xiàn)[9]表3-4知導(dǎo)套口至工件尺寸l2=(1+1.5d)及綜合考慮裝卸工件的空間要求取l2=35mm，又根據(jù)鉆套用導(dǎo)套的長度確定鉆模架的厚度為20mm。</p><p>　　快退長度的確定:一般在固定式夾具鉆孔或擴(kuò)孔的機(jī)床上動(dòng)力頭快速退回的行程只要把所有的刀具都退回至導(dǎo)套內(nèi),不影響工件裝卸即可。</p><p>　　快退距離 L快退 =l2+LI-L1=35+10

51、-8=37mm </p><p>　　快進(jìn)距離 L快進(jìn)=l2-L1=35-8=27mm </p><p>　　B. 左側(cè)面鉆Φ14.7孔</p><p>　　a. 切削用量的選擇</p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)[9]查表6-11高速鋼鉆頭切削用量，加工材料鑄鐵，孔徑d=1～6mm，切削速度10～18m/min，進(jìn)給量f=0.

52、15～0.2mm/r。取切削速度vc=20m/min，進(jìn)給量f=0.15mm/r，主軸的轉(zhuǎn)速、實(shí)際切削速度、工進(jìn)速度、工進(jìn)時(shí)間分別由公式（3-1）、（3-2）、（3-3）、（3-4）求得</p><p>　　轉(zhuǎn)速 r/min， 將其圓整為410r/min。</p><p>　　實(shí)際切削速度 m/min。</p><p>　　工進(jìn)速度 mm/min。</p

53、><p>　　工進(jìn)時(shí)間 其中h為Φ14.7的深度。</p><p>　　b. 切削功率，切削力，轉(zhuǎn)矩以及刀具耐用度的選擇</p><p>　　刀具的切削力、切削轉(zhuǎn)矩、切削功率及刀具耐用度分別由公式(3-5)、(3-6)、(3-7)、(3-8)求得</p><p><b>　　切削力 N。</b></p>

54、<p>　　切削轉(zhuǎn)矩 N·mm。</p><p><b>　　切削功率 kw。</b></p><p><b>　　刀具耐用度 。</b></p><p>　　c. 確定主軸類型、尺寸、外伸長度</p><p>　　根據(jù)主軸轉(zhuǎn)矩T=7.4929 N·m，由公式(3

55、-9)求出滿足條件的最小直徑</p><p>　　mm （B= 7.3）</p><p>　　選取d=25mm， 由參考文獻(xiàn)[9]表3-6查得主軸直徑=25mm，D/d1=40/28mm,主軸外伸尺寸L=115mm,接桿莫氏圓錐號(hào)1。</p><p>　　C. 左側(cè)面鏜孔Φ78, Φ70, Φ60</p><p>　　a. 切削用量的選擇

56、</p><p>　　刀具材料采用硬質(zhì)合金，加工材料為HT200，選切削速度為70～90m/min,進(jìn)給量0.14～1.5m/r，考慮到刀具壽命以及進(jìn)給速度的一致性，取v=85.7m/min</p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速 (3-11)</p><p>　　計(jì)算出，將主軸轉(zhuǎn)速圓整為350r/min。</p>

57、<p>　　b.切削力，切削扭矩及切削功率的選擇</p><p>　　由參考文獻(xiàn)[1]表6-20計(jì)算公式</p><p>　　切削力 (3-12)</p><p>　　切削力 (3-13)</p><p>　　切削轉(zhuǎn)

58、矩 (3-14)</p><p>　　切削功率 (3-15)</p><p>　　刀具耐用度 (3-16)</p><p>　　計(jì)算出切削力Fz=669.9N ,Fx=138.5N;切削轉(zhuǎn)矩T=261

59、28.6N.mm，切削功率P=0.938KW</p><p>　　c. 確定主軸類型、尺寸、外伸長度</p><p>　　滾針軸承主軸：前后支承均為圓錐滾子軸承。這種軸承可承受較大的徑向和軸向力，且結(jié)構(gòu)簡單、裝配調(diào)整方便，廣泛用于擴(kuò)、鏜、鉸孔和攻螺紋等加工。因此選用滾針軸承主軸。 </p><p>　　由公式(3-9)求出滿足條件的最小直徑mm，</p>

60、<p>　　再由參考文獻(xiàn)[9]表3-6查取d=30mm,D/d1=50/36mm，主軸的外伸尺寸為115mm。</p><p><b>　　d. 確定鏜桿直徑</b></p><p>　　由鏜孔直徑為Φ78mm，參考參考文獻(xiàn)[5]表2.5-4選取鏜桿的直徑為Φ50mm,鏜刀方截面直徑為10×10。</p><p>　　3

61、.2 加工示意圖</p><p>　　3.2.1 加工示意圖的作用及其內(nèi)容</p><p>　　零件的加工工藝方案要通過加工示意圖來反映。加工示意圖是表示被加工零件在機(jī)床上的加工過程，工件、夾具、刀具等機(jī)床各部件間相對位置關(guān)系。所以，加工示意圖是設(shè)計(jì)組合機(jī)床的主要樣圖之一，在總體設(shè)計(jì)中占有重要地位。它是選擇刀具、夾具、箱體、液壓電氣裝置及通用部件的主要依據(jù)，也是繪制機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖的重要

62、技術(shù)文件。</p><p>　　其內(nèi)容有 ：反映機(jī)床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)及工作行程；決定刀具類型、數(shù)量、尺寸（直徑和長度）；標(biāo)明主軸、接桿（卡頭）、夾具與工具之間的聯(lián)系尺寸、配合精度。</p><p>　　3.2.2 加工示意圖的繪制方法</p><p>　　a. 首先，按照比例用細(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)線畫出。</

63、p><p>　　b. 主軸應(yīng)從鏜削頭端面畫起。刀具應(yīng)處于加工終了位置。標(biāo)準(zhǔn)的通用結(jié)構(gòu)只畫出外輪廓，但需要加注規(guī)格代號(hào)。對一些專用結(jié)構(gòu)（導(dǎo)向裝置、刀桿、浮動(dòng)卡頭等），為了顯示出其結(jié)構(gòu)必須畫出剖視圖，并且標(biāo)注尺寸、精度及其配合。</p><p>　　3.2.3 刀具的選擇依據(jù)</p><p>　　選擇刀具應(yīng)考慮工件材料、加工精度、表面粗糙度、排屑及生產(chǎn)率等要求，只要條件允

64、許應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)刀具?？准庸さ毒撸ㄣ@、擴(kuò)、鉸等）的直徑應(yīng)與加工部位尺寸、精度相適應(yīng)，其長度應(yīng)保證加工終了時(shí)刀具螺旋槽尾端離導(dǎo)向套外端面30~50mm,以利于排屑和刀具磨損后一定的向前調(diào)整量。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中需要加工Ф14.7、Ф18、Ф11.65、Ф78、Ф70H9、Ф60H9、Ф60H9、Ф60H9, Ф71H9、Ф77H9、Ф79H9、Ф81H9、Ф87H9、Ф89mm的孔，具體視圖可參照加工

65、示意圖。采用的是復(fù)合鏜刀及加長麻花鉆</p><p>　　3.2.4 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇</p><p>　　組合機(jī)床鉆鏜孔時(shí)，除采用剛性主軸加工方案外，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。因此，正確選用導(dǎo)向結(jié)構(gòu)和確定導(dǎo)向類型、參數(shù)、精度，也是設(shè)計(jì)組合機(jī)床的重要內(nèi)容。導(dǎo)向裝置的作用是：保證刀具相對工件的正確位置；保證刀具相互間的正確位置；提高刀具系統(tǒng)的支承剛性。</p&g

66、t;<p>　　3.2.5 確定動(dòng)力部件的工作行程</p><p>　　動(dòng)力部件的工作循環(huán)是加工時(shí)，動(dòng)力部件從原始位置開始運(yùn)動(dòng)到加工終了的位置，又返回到原始位置的動(dòng)作過程。本機(jī)床的工作循環(huán)包括快進(jìn)-攻進(jìn)-快退等動(dòng)作。</p><p>　　圖3-2 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L與刀具切入長度和切出長度之和。=+

67、L+</p><p>　　切入長度一般為510mm，根據(jù)工件端面的誤差情況確定。</p><p>　　切出長度 式中，d為鉆頭直徑。</p><p>　　快速進(jìn)給是指動(dòng)力部件把刀具送到工作進(jìn)給位置，初步選定左右兩個(gè)主軸箱上刀具的快速進(jìn)給分別為100mm和230mm。</p><p>　　快速退回的長度等于快速進(jìn)給和工作進(jìn)給長度之和。由已確定的

68、快速進(jìn)給和工作進(jìn)給長度可得出，兩面快速退回長度為300mm和560mm。</p><p>　　動(dòng)力部件的總行程在滿足工作循環(huán)向前和向后所需的行程外，還要考慮因刀具磨損、安裝誤差，動(dòng)力部件能夠向前調(diào)節(jié)的距離（即前備量）和刀具裝卸或者刀桿連同刀具一起從主軸孔中取出來時(shí)，動(dòng)力部件需后退的距離（即后備量）。所以，動(dòng)力部件的總行程為快退行程與前后備量的之和。其中，前備量取前=50mm,后備量取后=50mm。</p&g

69、t;<p>　　總=攻進(jìn)+前+后=200+50+50=300mm</p><p>　　圖3-3 主軸箱工作行程</p><p>　　由此加工示意圖如下：</p><p>　　圖3-4 加工示意圖</p><p>　　3.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖</p><p>　　3.3.1 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的作用以

70、及內(nèi)容</p><p>　　機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據(jù)，并按照初步選定的主要通用部件以及確定的專用部件的總體結(jié)構(gòu)而繪制的。它用來表示機(jī)床各組成部件的相互裝配聯(lián)系和運(yùn)動(dòng)關(guān)系，可用以檢驗(yàn)：機(jī)床各部件相對位置及尺寸聯(lián)系是否滿足加工要求；通用部件的選者是否適合；并為進(jìn)一步設(shè)計(jì)主軸箱、夾具等專用部件提供依據(jù)?？偮?lián)系尺寸圖也可看成是簡化的機(jī)床總圖，表示機(jī)床的配置型式及總體布局。</p>

71、<p>　　繪制總聯(lián)系尺寸圖的有關(guān)要求：</p><p>　　a. 以適當(dāng)數(shù)量的視圖（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關(guān)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>　　b. 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(dòng)部件的極限位置及行程尺寸，必須完全齊整。至于各部件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)不必

72、畫出，留在具體設(shè)計(jì)部件時(shí)完成。</p><p>　　c. 為便于開展部件設(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(hào)，電動(dòng)機(jī)型號(hào)、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>　　3.3.2 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖相關(guān)計(jì)算選擇</p><p><b>　　a.選擇動(dòng)力部件</b></p><p>　　動(dòng)力部件

73、的選擇主要是確定動(dòng)力箱和動(dòng)力滑臺(tái)。本次設(shè)計(jì)的是根據(jù)以定的工藝方案和機(jī)床配置型式并結(jié)合使用及修理等因素，確定機(jī)床為臥式雙面液壓傳動(dòng)組合機(jī)床，液壓滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，采用專用的剛性鏜頭。</p><p>　　動(dòng)力箱規(guī)格要與滑臺(tái)匹配，其驅(qū)動(dòng)功率的選擇主要是確定動(dòng)力箱（或各種工藝切削頭）和動(dòng)力滑臺(tái)，由前面計(jì)算知工進(jìn)Vf=60mm/min,進(jìn)給力Fz=669.9N,又因左側(cè)剛性鏜頭箱體的滑鞍長L=1240mm, 由參考文

74、獻(xiàn)[9]表5-1選擇1HY40B型滑臺(tái)及配套后底座1CC40。</p><p><b>　　(3-17)</b></p><p>　　式中為主軸箱的傳動(dòng)效率，加工黑色金屬時(shí)取0.8～0.9，加工有色金屬時(shí)取0.7～0.8；主軸數(shù)多、傳動(dòng)復(fù)雜時(shí)取小值，反之取大值。本課題中被加工零件材料為HT200，故取=0.8 ，由參考文獻(xiàn)[1]表5-3取Pc左=6kW ，Pc右=6k

75、W。</p><p>　　所以 kW kW </p><p>　　根據(jù)所算出的功率，查文獻(xiàn)[1]表5-20我們可選用1TA40型號(hào)的動(dòng)力頭，經(jīng)過改制都能滿足功率的需要。</p><p>　　表3-5 動(dòng)力電動(dòng)機(jī)型號(hào)</p><p>　　根據(jù)動(dòng)力頭尺寸選定滑臺(tái)與其配合，由于是采用的專用剛性鏜頭，根據(jù)文獻(xiàn)[1]5-21得寬B

76、=500mm，選用滑臺(tái)型號(hào)為HY40B,滑臺(tái)寬400mm，長1240 mm,最大行程400mm。</p><p>　　b.確定機(jī)床裝料高度H</p><p>　　裝料高度一般是指工件安裝基面至地面的垂直距離。在確定機(jī)床裝料高度時(shí)，首先要考慮工人操作的方便性；對于流水線要考慮車間運(yùn)送工件的滾道高度；對于自動(dòng)線要考慮中間底座的足夠高度，以便允許內(nèi)腔通過隨行夾具返回系統(tǒng)或冷卻排屑系統(tǒng)。其次是機(jī)床

77、內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸限制和剛度要求。如工件最低孔位置、多軸箱的最低主軸高度和通用部件、中間底座及夾具底座基本尺寸的限制等。工件最低孔徑h2=16mm，滑臺(tái)高度為320mm，底座高度為560mm，鏜削頭高為480mm，綜合以上因素，該組合機(jī)床裝料高度為1376mm。</p><p><b>　　c.確定夾具輪廓</b></p><p>　　主要確定夾具底座的長、寬、高尺寸。工件

78、的輪廓尺寸和形狀是確定夾具底座輪廓尺寸的基本依據(jù)。具體要考慮布置工件的定位、限位、夾緊機(jī)構(gòu)、刀具導(dǎo)向裝置以及夾具底座排屑和安裝等方面的空間和面積需要。</p><p>　　夾具底座的高度尺寸，一方面要保證其有足夠的剛度，同時(shí)要考慮機(jī)床的裝料高度、中間底座的剛度、排屑的方便性和便于設(shè)置定位、夾緊機(jī)構(gòu)。</p><p>　　圖3-6 夾具輪廓</p><p>　　d.

79、確定中間底座尺寸</p><p>　　中間底座的輪廓尺寸，在長寬方向應(yīng)滿足夾具的安裝需要。它在加工方向的尺寸，實(shí)際已由加工示意圖所確定，圖中已規(guī)定了機(jī)床在加工終了時(shí)工件端面至主軸箱前端面的距離。由此，根據(jù)選定的主軸箱、滑臺(tái)、側(cè)底座等標(biāo)準(zhǔn)的位置關(guān)系，并考慮前備量，通過尺寸鏈就可以計(jì)算確定中間底座加工方向的尺寸，在本次設(shè)計(jì)中取前備量50mm，計(jì)算長度為1340mm。</p><p>　　確定中

80、間底座的高度方向時(shí)，應(yīng)注意機(jī)床的剛性要求、冷卻排屑系統(tǒng)要求以及側(cè)底座連接尺寸要求。裝料高度和夾具底座高度確定后，中間底座高度就已確定，選取650mm。</p><p><b>　　圖3-7 底座</b></p><p><b>　　e.主軸箱輪廓尺寸</b></p><p>　　主軸箱輪廓尺寸由改進(jìn)的1TA40鏜削頭而來，

81、中心高H取260 mm，左邊傳動(dòng)箱H2=480mm,右傳動(dòng)箱H2=480mm。</p><p>　　3.3.3 機(jī)床分組</p><p>　　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(hào)劃分如下：</p><p>　　a. 第10～19組——支承部件。一般由通用的側(cè)底座、立柱及其底座和專用中間底座等組成。</p><p

82、>　　b. 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，包含工件定位夾緊及固定導(dǎo)向部分。</p><p>　　c. 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(tái)、控制柜等另編組號(hào)。</p><p>　　d. 第40～49組——傳動(dòng)裝置。包括機(jī)床中所有動(dòng)力部件如動(dòng)力滑臺(tái)、動(dòng)力箱等通用部件，編號(hào)為40組，

83、其余需修改部分內(nèi)容或?qū)Ｓ玫膫鲃?dòng)設(shè)備單獨(dú)編組。</p><p>　　e. 第50～59組——液壓和氣動(dòng)裝置。</p><p>　　f. 第60～69組——刀具、工具、量具和輔助工具等。</p><p>　　g. 第70～79組——主軸箱及其附屬部件。</p><p>　　h. 第80～99組——冷卻、排屑及潤滑裝置。</p>&l

84、t;p>　　i. 第90～99組——電氣、液壓、氣動(dòng)等各種控制擋鐵。</p><p>　　由此得出機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖：</p><p>　　圖3-8 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖</p><p>　　3.4 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡</p><p>　　根據(jù)加工示意圖所確定的工作循環(huán)及切削用量等，就可以計(jì)算機(jī)床生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計(jì)算卡。生產(chǎn)率計(jì)算卡是反映機(jī)

85、床生產(chǎn)節(jié)拍或?qū)嶋H生產(chǎn)率和切削用量、動(dòng)作時(shí)間、生產(chǎn)綱領(lǐng)及負(fù)荷等關(guān)系的技術(shù)文件。它是用戶驗(yàn)收機(jī)床生產(chǎn)效率的重要依據(jù)。</p><p>　　a. 理想生產(chǎn)率(單位為件/h)是指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng)A(包括備品及廢品率)所要求的機(jī)床生產(chǎn)率。它與全年工時(shí)總數(shù)tk有關(guān),這里兩班制A取8000件，tk取4600h,由文獻(xiàn)[1]的51頁公式</p><p><b>　　（3-18）</b>

86、</p><p>　　得出： =80000/4600=17.39件/時(shí)</p><p>　　b. 實(shí)際生產(chǎn)率(單位為件/h)是指所設(shè)計(jì)機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可生產(chǎn)的零件</p><p><b>　　（3-19）</b></p><p>　　式中:——生產(chǎn)一個(gè)零件所需時(shí)間(min)，可按下式計(jì)算：</p&

87、gt;<p><b>　　（3-20）</b></p><p>　　式中:——分別為刀具第、工作進(jìn)給長度,單位為mm；</p><p>　　——分別為刀具第、工作進(jìn)給量,單位為mm/min；</p><p>　　——當(dāng)加工沉孔、止口、锪窩、倒角、光整表面時(shí)，滑臺(tái)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)5～10轉(zhuǎn)

88、所需的時(shí)間，單位為min；</p><p>　　——分別為動(dòng)力部件快進(jìn)、快退行程長度，單位為mm； </p><p>　　——?jiǎng)恿Σ考焖傩谐趟俣?。用機(jī)械動(dòng)力部件時(shí)取5～6m/min;用液壓動(dòng)力部件時(shí)取3～10m/min；</p><p>　　——直線移動(dòng)或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行一次工位轉(zhuǎn)換時(shí)間，一般取0.1min；</p><p>　　——工件裝

89、、卸（包括定位或撤銷定位、夾緊或松開、清理基面或切屑及吊運(yùn)工件）時(shí)間。它取決于裝卸自動(dòng)化程度、工件重量大小、裝卸是否方便及工人的熟練程度。通常取0.5～1.5min。如果計(jì)算出的機(jī)床實(shí)際生產(chǎn)率不能滿足理想生產(chǎn)率要求,即Q<Q,則必須重新選擇切削用量或修改機(jī)床設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　已知：L1=52.4mm; Vf1=64mm</p><p>　　L2=62.6mm; Vf2=

90、98.8mm/min</p><p><b>　　快進(jìn) </b></p><p>　　由（2-20）公式得：</p><p><b>　　單輔</b></p><p>　　實(shí)際生產(chǎn)率: （3-21）</p><p>

91、<b>　　時(shí)</b></p><p><b>　　c. 機(jī)床負(fù)荷率</b></p><p>　　當(dāng)Q>Q時(shí)候，機(jī)床負(fù)荷率為二者之比。</p><p>　　組合機(jī)床負(fù)荷率一般為0.75～0.90,自動(dòng)線負(fù)荷率為0.6～0.7。典型的鉆、鏜、攻螺紋類組合機(jī)床，按其復(fù)雜程度確定；對于精度較高、自動(dòng)化程度高或加工多品種組合

92、機(jī)床，宜適當(dāng)降低負(fù)荷率。</p><p><b>　?。?-22）</b></p><p><b>　　則 </b></p><p>　　具體請見生產(chǎn)率計(jì)算卡：</p><p>　　表3-9 生產(chǎn)率計(jì)算卡</p><p><b>　　4 夾具的設(shè)計(jì)&

93、lt;/b></p><p>　　組合機(jī)床夾具是給合機(jī)床的重要組成部分，用于實(shí)現(xiàn)對被加工零件的準(zhǔn)確定位、夾壓、對刀具的導(dǎo)向以及裝卸工件時(shí)的限位等。組合機(jī)床的加工精度基本上是由夾具來保證的，因此它與一般機(jī)床夾具不同。</p><p>　　組合機(jī)床夾具按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以分為單工位夾具和多工位夾具兩大類。單工位夾具是指工件在一個(gè)工位上完成加工工序的機(jī)床夾具。而多工位組合機(jī)床夾具是指工件需要在

94、幾個(gè)工位上順序或平行—順序加工廠的機(jī)床夾具。按移位方法它又可分為：固定式多位夾具，回轉(zhuǎn)夾具,移動(dòng)工作臺(tái)夾具和回轉(zhuǎn)鼓輪夾具等。此外按操縱方式又可分為：手動(dòng)定位夾緊的給合機(jī)床夾具和自動(dòng)定夾緊的組合機(jī)床夾具。本次設(shè)計(jì)的夾具是單工位的，手動(dòng)定位夾緊的夾具。</p><p>　　組合機(jī)床夾具是根據(jù)被加工零件專門設(shè)計(jì)的，本次設(shè)計(jì)的夾具大致可分為三大部分：工件的定位方法，工件的夾壓裝置的設(shè)計(jì)，引導(dǎo)刀具的導(dǎo)向元件設(shè)計(jì)。</

95、p><p>　　4.1 定位誤差分析計(jì)算</p><p>　　本工件按一面兩銷定位后，工件在夾具中的位置就已被確定，然而由于某種原因，工件仍會(huì)產(chǎn)生定位誤差。為了保證工件的加工精度，在定位設(shè)計(jì)時(shí)要仔細(xì)分析和研究定位誤差。</p><p>　　A. 定位誤差的定義</p><p>　　由定位引起的同一批工件的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量，稱為

96、定位誤差，以△D表示。</p><p>　　定位誤差研究的主要對象是工件的工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。工序基準(zhǔn)的變動(dòng)量將影響工件的尺寸精度和位置精度。</p><p>　　B. 定位誤差產(chǎn)生的原因</p><p>　　造成定位誤差的原因是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合以及定位基準(zhǔn)的位移誤差兩個(gè)方面。</p><p>　　a. 基準(zhǔn)不重合誤差△B 由于定位

97、基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而造成的定位誤差，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，△B以表示。</p><p>　　基準(zhǔn)不重合誤差的一般計(jì)算式為：</p><p>　　△B= （4-1）</p><p>　　式中：i—定位基準(zhǔn)與工序間的尺寸鏈組成環(huán)的公差（mm）；</p><p>　　b. 基準(zhǔn)位移誤差△Y 由于定位

98、基準(zhǔn)的誤差或定位支承點(diǎn)的誤差而造成的定位基準(zhǔn)位移，即工件實(shí)際位置對確定位置的理想要素的誤差，這種定位誤差稱為基準(zhǔn)位移誤差，以△Y表示。</p><p>　　基準(zhǔn)位移誤差的一般計(jì)算式為</p><p>　　△Y=Xmax=D+d0+Xmin （4-2） </p><p>　　式中 Xmax —定位最大配合間

99、隙（mm）；</p><p>　　D—工件定位基準(zhǔn)孔的直徑公差（mm）；</p><p>　　d0—圓柱定位銷或圓柱心軸的直徑公差（mm）；</p><p>　　Xmin—定位所需最小間隙，由設(shè)計(jì)時(shí)確定（mm）。</p><p><b>　　C. 定位誤差計(jì)算</b></p><p>　　本工序尺

100、寸582±0.025mm，由于本工序定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，所以，</p><p><b>　　△B=0</b></p><p>　　按式（4-2）計(jì)算得</p><p>　　△Y=Xmax=D+d0+Xmin</p><p>　　=0.027+0.009+0.5</p><p>　　=

101、0.536(mm)</p><p><b>　　則定位誤差為</b></p><p>　　△D=△Y=0.536mm</p><p>　　4.2 夾緊裝置設(shè)計(jì) </p><p>　　在機(jī)械加工過程中，工作將受到切削力，離心力等外力的作用。為了保證在這些外力作用下，工件仍能在夾具中保持由定位元件確定的加工位置，而不致發(fā)生

102、振動(dòng)或多移，一般在夾具結(jié)構(gòu)中都必須設(shè)置一定的夾緊裝置，將工件可靠夾緊。</p><p>　　由于本次待加工工件的形狀是比較規(guī)則的，且精度要求較高，故采用液壓夾緊機(jī)構(gòu)就可以保證其精度。采用液壓直接夾緊或與其他元件組合實(shí)現(xiàn)夾緊工件的機(jī)構(gòu)，統(tǒng)稱為液壓夾緊機(jī)構(gòu)。液壓夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，夾緊可靠，使用方便，因此在機(jī)床夾具中得到廣泛應(yīng)用。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的夾緊裝置是液壓的，它的組

103、成部分有：支承軸、螺桿、壓板、液壓缸及螺母等。</p><p>　　4.3 夾緊力的計(jì)算</p><p>　　夾緊力的計(jì)算是設(shè)計(jì)夾具的關(guān)鍵，它的計(jì)算是驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的機(jī)床夾具是否合理的保證。工件在夾具內(nèi)的夾緊，必須保證工件在加工過程中，在切削力作用下保持位置不變。同時(shí)，夾緊時(shí)不應(yīng)該引起工件、鉆模板、鏜模架的變形，以免降低加工精度。保證工件在加工過程中保持位置不變所需要的加緊力，可根據(jù)切削作用

104、力和夾緊方式進(jìn)行估算。</p><p>　　夾緊力大小的計(jì)算是個(gè)很復(fù)雜的問題，一般只能做粗略的估算。為了簡化計(jì)算起見，在設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)，可只找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài)，按靜力平衡原理求出夾緊力的大小。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需要的夾緊力數(shù)值。</p><p>　　根據(jù)被加工零件和所設(shè)計(jì)夾具的機(jī)構(gòu)特征，夾緊力的大小由主切削力決定。夾緊力使工件不會(huì)反轉(zhuǎn)和前后移動(dòng)

105、，因此在夾緊力的作用下，壓板和工件夾緊位置產(chǎn)生了摩擦力，此摩擦力為兩軸向進(jìn)給力合力與圓周力合力提供。此處由于兩進(jìn)給力方向相反，相互抵消絕大部分的力，以及定位銷承受了部分進(jìn)給力，故兩軸向進(jìn)給力合力的影響可忽略不計(jì)，此處只計(jì)算由圓周力（切削力）合力決定的夾緊力。</p><p>　　夾緊力計(jì)算方法一般為:</p><p>　　a.了解所選用的夾緊機(jī)構(gòu)；</p><p>

106、<b>　　b.畫出受力簡圖；</b></p><p>　　c.運(yùn)用力學(xué)知識(shí)分析、計(jì)算。</p><p><b>　　夾緊機(jī)構(gòu)如下圖:</b></p><p>　　圖4-1 夾緊機(jī)構(gòu)簡圖</p><p>　　如圖夾具體機(jī)構(gòu)主要由壓板、螺桿、支承軸等組成。它的受力簡圖如下:</p>&l

107、t;p>　　圖4-2 工件受力簡圖</p><p>　　W0=Wk×× （4-3）</p><p>　　式中：W0—單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力(N)；</p><p>　　WK—切削力分力（N）；</p><p>　　—除螺旋外機(jī)構(gòu)的效率，其值為0.85-0.95

108、。</p><p>　　由前面所計(jì)算得：Wk=9398.1(N)</p><p><b>　　由夾具總圖知，</b></p><p><b>　　L=300mm</b></p><p><b>　　l=145mm</b></p><p><b>

109、;　　—取0.9</b></p><p>　　則將上述數(shù)值代入式（4-3）得：</p><p>　　W0=21604.8(N)</p><p>　　4.4 夾具零部件的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.4.1 夾具體的設(shè)計(jì)</p><p>　　夾具體是夾具的基礎(chǔ)件。在夾具本上，要安裝組成該夾具所需要的各種元

110、件，機(jī)構(gòu)和裝置。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求：</p><p>　　a. 應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度；</p><p>　　b. 結(jié)構(gòu)簡單，具有良好的工藝性；</p><p><b>　　c. 尺寸要穩(wěn)定；</b></p><p><b>　　d. 便于排屑。</b></p><p>

111、　　A．夾具體毛坯結(jié)構(gòu)的選擇</p><p>　　選擇夾具體毛坯結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)以結(jié)構(gòu)合理性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性、標(biāo)準(zhǔn)化的可能性以及工廠的具體條件為依據(jù)綜合考慮。</p><p>　　根據(jù)由參考文獻(xiàn)[8]表1-9-1，夾具體一般有三種結(jié)構(gòu)：鑄造結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu)、裝配結(jié)構(gòu)。</p><p>　　由于本道工序是粗銑柴油機(jī)氣缸體的兩側(cè)面，切削負(fù)荷大、振動(dòng)大，且是批量生產(chǎn)的，所以選擇鑄

112、造結(jié)構(gòu)，它的主要特點(diǎn)是，可鑄出復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形狀、抗壓強(qiáng)度大、抗振性好、易于加工，但制造周期長，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，故應(yīng)進(jìn)行時(shí)效處理。</p><p>　　B．夾具體外形尺寸的確定</p><p>　　夾具制造屬單件生產(chǎn)性質(zhì)，為縮短設(shè)計(jì)和制造周期，減少設(shè)計(jì)和制造費(fèi)用，所以夾具體設(shè)計(jì)，一般不作復(fù)雜的計(jì)算。通常都是參考類似的夾具結(jié)構(gòu)，按經(jīng)驗(yàn)類比法估計(jì)確定。如下表4-1。</p><p

113、>　　表4-1 夾具體結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)</p><p>　　按上表，取夾具體壁厚h=25mm</p><p>　　夾具體加強(qiáng)筋厚度為 0.7×25～0.9×25mm,即為17.5～22.5 mm.取厚度為20mm</p><p>　　C．夾具體高度的確定</p><p>　　根據(jù)前面的總體設(shè)計(jì)及機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，夾具

114、體的高度H=350mm</p><p>　　夾具體的主要外形如下圖：</p><p>　　圖4-3 夾具體尺寸圖</p><p>　　4.4.2 支座的設(shè)計(jì)</p><p>　　支座是夾緊裝置與夾具體的橋梁。材料的選擇，應(yīng)以結(jié)構(gòu)合理性，工藝性，經(jīng)濟(jì)性，標(biāo)準(zhǔn)化的可能性以及工廠的具體條件為依據(jù)綜合考慮。由于本次加工的工件外形較大，且切削負(fù)荷大、