1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p>　　題 目：S195機(jī)體左側(cè)面4孔攻絲機(jī)床及其夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué) 院： 機(jī)械電子工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 </p><p>　　學(xué) 號：

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名： XXXxxx </p><p>　　指導(dǎo)教師： xxxxxx </p><p>　　職 稱： 副教授 </p><p>　　二〇一一 年 五 月 三十 日</p>&

3、lt;p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，特別是隨著它在自動化領(lǐng)域內(nèi)的快速發(fā)展，組合機(jī)床的研究已經(jīng)成為當(dāng)今機(jī)械制造界的一個(gè)重要方向。在現(xiàn)在工業(yè)運(yùn)用中，大多數(shù)機(jī)器的設(shè)計(jì)和制造都是用組合機(jī)床大批量完成的。組合機(jī)床是根據(jù)現(xiàn)實(shí)工業(yè)生產(chǎn)中加工不同零件的需要，以大量通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件所組成的一種高效率的機(jī)床。</p>&l

4、t;p>　　本次設(shè)計(jì)的攻螺紋組合機(jī)床可以完成特定零件—S195箱體上4個(gè)螺紋孔的加工。本文通過對定位方式的選擇和對工件工藝性的分析，以及對零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計(jì)算卡這“三圖一卡”的分析，提出對組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　我設(shè)計(jì)的組合機(jī)床，它由液壓滑臺、中間底座、側(cè)底座、動力箱、夾具、多軸箱等通用部件組成。</p><p>　　動力箱和動力滑

5、臺是組合機(jī)床完成切削主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動的動力部件。</p><p>　　床身、中間底座等是組合機(jī)床的支承部件，起著機(jī)床的基礎(chǔ)骨架作用。組合機(jī)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.。</p><p>　　設(shè)計(jì)的過程涉及了大量的數(shù)學(xué)計(jì)算，保證了機(jī)床設(shè)計(jì)的合理性以及機(jī)床的精度和質(zhì)量。</p><p>　　關(guān)鍵詞：組合機(jī)床；夾具；精度</p>&

6、lt;p><b>　　Abstract </b></p><p>　　With the rapid development of modern industrial technology, especially with its rapid development within the field of automation, machine tool research has bec

7、ome the machinery manufacturing sector is an important direction. Industrial use in the present, most machines are designed and manufactured in large quantities by a combination machine tool completed. Machine tool is ba

8、sed on the realities of industrial production in the processing of different parts needed to based on a large number of c</p><p>　　The design of the tapping machine tool to complete a particular part-S195 en

9、closure 4screw holes on the processing. Based on the positioning of the work piece selection and analytical techniques, and process plans for parts, process diagrams, dimensions and productivity tools to contact this cal

10、culations cards "three maps of a card " of the analysis, the overall design of the machine tool program . </p><p>　　I designed the machine tool, which consists of hydraulic slide, the middle of the

11、 base, side base, power boxes, fixtures, multi-axle, and other common components.Slide power box and power is the combination of cutting machine to complete the main movement and feed movement of the power unit. Be

12、d in the middle is a combination of machine tool base and other supporting components, play a machine based skeleton. Machine tool parts between rigidity and to maintain the accuracy, primarily guara</p><p>

13、<b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前言- 1 -</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)目的及意義- 1 -</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容- 2 -</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)工作進(jìn)度安排- 3 -</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)總?cè)蝿?wù)-

14、4 -</p><p>　　1 組合機(jī)床概述- 5 -</p><p>　　1.1組合機(jī)床及其特點(diǎn)- 5 -</p><p>　　1.2組合機(jī)床的發(fā)展趨向- 5 -</p><p>　　1.2.1 提高通用部件的水平- 5 -</p><p>　　1.2.2 發(fā)展自動化技術(shù)- 5 -</p>&

15、lt;p>　　1.2.3國內(nèi)外發(fā)展情況- 6 -</p><p>　　2 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)- 7 -</p><p>　　2.1 組合機(jī)床工藝方案的擬定- 7 -</p><p>　　2.1.1組合機(jī)床工藝方案的基本原則- 7 -</p><p>　　2.1.2 分析、研究加工要求和現(xiàn)場工藝- 7 -</p>

16、;<p>　　2.2確定切削用量、切削功率、切削扭矩- 7 -</p><p>　　2.2.1切削用量的選擇- 7 -</p><p>　　2.2.2切削扭矩、切削功率及切削力的確定- 9 -</p><p>　　2.3“三圖一卡”的設(shè)計(jì)- 10 -</p><p>　　2.3.1被加工零件工序圖- 10 -</

17、p><p>　　2.3.2加工示意圖- 11 -</p><p>　　2.3.3機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 - 12 -</p><p>　　2.3.4機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡- 15 -</p><p>　　3 組合機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì)- 18 -</p><p>　　3.1主軸箱通用零件的選擇- 18 -</p>

18、<p>　　3.2主軸箱的設(shè)計(jì)步驟和內(nèi)容- 18 -</p><p>　　3.2.1繪制主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)- 18 -</p><p>　　3.2.2設(shè)計(jì)傳動系統(tǒng)的注意事項(xiàng)- 19 -</p><p>　　3.2.3傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 20 -</p><p>　　3.3主軸箱坐標(biāo)計(jì)算- 21 -</p><

19、;p>　　3.3.1加工基準(zhǔn)坐標(biāo)系的選擇及主軸坐標(biāo)的確定- 21 -</p><p>　　3.3.2傳動軸坐標(biāo)計(jì)算- 21 -</p><p>　　3.3.3驗(yàn)算中心距誤差- 23 -</p><p>　　3.4攻絲行程控制機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)- 24 -</p><p>　　3.4.1攻絲行程控制機(jī)構(gòu)的控制原理- 24 -</p

20、><p>　　3.4.2攻絲行程控制機(jī)構(gòu)的選用- 25 -</p><p>　　3.5主軸箱總圖設(shè)計(jì)- 25 -</p><p>　　3.5.1主視圖設(shè)計(jì)- 25 -</p><p>　　3.5.2展開圖設(shè)計(jì)- 26 -</p><p>　　3.5.3動力箱與后蓋、前后蓋與主軸箱的定位- 26 -</p&g

21、t;<p>　　3.6主軸箱設(shè)計(jì)的其他問題- 26 -</p><p>　　3.6.1靠模頭-26 -</p><p>　　3.6.2幾何干涉校核- 26 -</p><p>　　3.6.3手柄軸的操作問題- 27 -</p><p>　　4 組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì)- 28 -</p><p>　　4

22、.1夾具設(shè)計(jì)方案的擬定- 28 -</p><p>　　4.1.1組合機(jī)床夾具概述- 28 -</p><p>　　4.1.2組合機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)步驟- 28 -</p><p>　　4.1.3組合機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)方案的制定- 29 -</p><p>　　4.2夾具體設(shè)計(jì) - 31 -</p><p>　　4.3

23、夾具總圖的繪制- 32-</p><p>　　4.3.1 夾具總圖上應(yīng)表示的內(nèi)容- 32-</p><p>　　4.3.2 繪制總圖的程序和要求- 32-</p><p>　　4.3.3 夾具總圖上的主要尺寸和技術(shù)條件- 33-</p><p>　　結(jié) 論- 34-</p><p>　　致 謝- 36-

24、</p><p>　　參考文獻(xiàn)- 37-</p><p><b>　　前 言</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)目的及意義</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是機(jī)械制造工藝及設(shè)備本科專業(yè)學(xué)生畢業(yè)前的必修內(nèi)容，其目的是使學(xué)生通過了基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的教學(xué)過程后進(jìn)行一次大型的機(jī)械

25、設(shè)備設(shè)計(jì)訓(xùn)練，促使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)；查閱各種有關(guān)資料、進(jìn)行必要的調(diào)查研究和分析;熟悉組合機(jī)床的組成部分及正確設(shè)計(jì)；通過組合機(jī)床的設(shè)計(jì)，熟練進(jìn)行中等難度機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，從而獲得獨(dú)立自主解決工程技術(shù)問題的能力，使學(xué)生在畢業(yè)后能盡快適應(yīng)所擔(dān)負(fù)的工程技術(shù)工作，為祖國多做貢獻(xiàn)。</p><p>　　一般的單一機(jī)床是適合小批量的生產(chǎn)工人多效率低，現(xiàn)在比較流行的數(shù)控機(jī)床雖然技術(shù)含量比較高，使得工人的勞動強(qiáng)度

26、大大地降低，多個(gè)工序可以在一臺機(jī)床上完成，但它也只適合小批量的生產(chǎn)。我現(xiàn)在研究的組合機(jī)床就是適合大批量大量生產(chǎn)，它加工工序單一，操作簡單，效率高。這正是我研究組合機(jī)床的必要性之所在。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容是設(shè)計(jì)攻絲組合機(jī)床。它滿足的是現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)實(shí)際中某個(gè)零件上實(shí)現(xiàn)螺紋的攻制。一臺組合機(jī)床的設(shè)計(jì)過程就是從要實(shí)現(xiàn)的零件加工要求出發(fā)，根據(jù)國家頒布的組合機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選用比較多的通用部件和專門設(shè)計(jì)相對比較少的

27、專用部件的過程。</p><p>　　首先，確定組合機(jī)床的配置方式和零件的工藝方案，繪制出零件的加工工序圖。這是組合機(jī)床設(shè)計(jì)最基礎(chǔ)的一步。這張圖紙反映了零件的定位方式、定位基準(zhǔn)等。</p><p>　　第二步，選用合理的切削用量，繪制零件的加工示意圖。這張圖紙反映了采用了何種加工方法滿足零件加工的需要、采用了何種刀具以及加工開始時(shí)刀具相對于工件的位置尺寸等。</p><

28、p>　　第三步，繪制主軸箱的總裝配圖。這張圖紙反映了主軸箱上各個(gè)零部件的規(guī)格和安放位置以及各個(gè)零件間的配合狀況。</p><p>　　第四步，機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)。這是組合機(jī)床設(shè)計(jì)中專用部件部分的設(shè)計(jì)。需要繪制夾具的總裝配圖，它要清楚地顯示整個(gè)夾具上各個(gè)零部件的規(guī)格、型號以及它們之間的裝配狀況。</p><p>　　第五步，繪制機(jī)床的聯(lián)系尺寸圖。這張圖紙反映了整臺機(jī)床完整裝配后的實(shí)際情況。

29、它是機(jī)床實(shí)際大小的按比例縮放，主要用來指導(dǎo)機(jī)床的裝配、驗(yàn)核是否有足夠的場地安放機(jī)床等。</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　所設(shè)計(jì)的攻絲組合機(jī)床有機(jī)械、液壓、電氣三大部分。由于設(shè)計(jì)時(shí)間有限，本次設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是完成機(jī)械部分的設(shè)計(jì)。組合機(jī)床的機(jī)械部分有許多通用部件和專用部件組成。畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)就是針對具體的設(shè)計(jì)任務(wù)選擇合適的通用部件和設(shè)

30、計(jì)專用部件。</p><p>　　在設(shè)計(jì)中要完成以下工作：</p><p><b>　　繪制零件加工工序圖</b></p><p>　　組合機(jī)床是專門用來完成某工件加工工序的專用設(shè)備。學(xué)生首先應(yīng)熟悉和分析該零件的整個(gè)工藝過程，了解該零件在該工序前已加工完的內(nèi)容和本工序的加工任務(wù)，確定在本工序中的定位基準(zhǔn)和夾緊位置，加工根據(jù)工序圖的規(guī)定畫法繪制工

31、序圖。</p><p>　　繪制加工示意圖，估算生產(chǎn)率</p><p>　　在根據(jù)本工序加工要求選擇好合適的刀具、切削用量，計(jì)算好切削扭矩、切削功率和軸向力后，即可選擇合適的主軸型式和規(guī)格，以及刀具與主軸間的各聯(lián)接件和刀具的導(dǎo)向件，確定工件的加工表面、刀具聯(lián)接件與機(jī)床主軸間的相互關(guān)系，從而畫出加工示意圖。本設(shè)計(jì)中加工示意圖可代刀具布置圖，所以圖示結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量表示清楚。</p>

32、<p>　　根據(jù)工件加工表面尺寸和切削用量可計(jì)算出加工的基本時(shí)間，加上查表或估算的其他時(shí)間可計(jì)算工序時(shí)間定額、機(jī)床生產(chǎn)率和全年負(fù)荷率。</p><p><b>　　繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖</b></p><p>　　根據(jù)加工示意圖的內(nèi)容計(jì)算刀具切削時(shí)的軸向力、切削扭矩、切削功率，確定進(jìn)刀、退刀行程，再根據(jù)工序圖所示加工零件時(shí)的實(shí)際需要可確定機(jī)床動力部件的型式和規(guī)

33、格，再選擇與之相配套的其他部件，即可繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖。</p><p>　　機(jī)床聯(lián)系尺寸圖在本設(shè)計(jì)中代機(jī)床總圖，圖示機(jī)床各部件結(jié)構(gòu)形狀不可過于簡化 應(yīng)能表示出其結(jié)構(gòu)特征。</p><p>　　在繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖時(shí)，機(jī)床的某些專用部件尚未設(shè)計(jì)好（如主軸箱和夾具），所以只能預(yù)留其位置，應(yīng)在這些部件完成設(shè)計(jì)后補(bǔ)上，若與機(jī)床聯(lián)系尺寸圖有矛盾，則應(yīng)修改后者，以至能反映機(jī)床實(shí)況。</p>

34、;<p><b>　　繪制專用部件圖</b></p><p>　　組合機(jī)床機(jī)械部分由通用部件和專用部件構(gòu)成，通用部件只需選用，而專用部件需要專門設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)中要求設(shè)計(jì)的專用部件是主軸箱和夾具部件。專用部件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)設(shè)想多種方案，然后分析比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)，最后選擇一個(gè)最佳方案。學(xué)生通過機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和專用部件圖的設(shè)計(jì)應(yīng)能達(dá)到對整臺機(jī)床及部件的結(jié)構(gòu)原理比較熟悉，并有一定的裝配和調(diào)整方

35、面的知識。</p><p><b>　　繪制重要零件工作圖</b></p><p>　　重要零件主要指作用重要、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)要求較多的零件，本設(shè)計(jì)中主要指夾具體或主軸箱箱體等鑄件。我需要繪制主軸箱體補(bǔ)充加工圖。它主要表明了主軸箱體在鑄造出來以后為了滿足裝配而需要在其上進(jìn)行哪些加工。通過繪制重要零件，我對零件結(jié)構(gòu)工藝性的改善及技術(shù)要求的標(biāo)注方面的知識又有了進(jìn)一步的提高

36、。</p><p><b>　　6.畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　我將在研究、設(shè)計(jì)過程中及時(shí)記錄的有關(guān)數(shù)據(jù)及資料進(jìn)行最后的整理，編寫成設(shè)計(jì)說明書。其內(nèi)容包括畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)、各種方案示意圖及比較分析，必要的計(jì)算和最終結(jié)論，設(shè)計(jì)工作完成的心得體會和建議等。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)工作量要求： 設(shè)計(jì)圖紙 折合0#圖紙4張以上&

37、lt;/p><p>　　設(shè)計(jì)說明書 16開紙30頁以上，</p><p>　　用A4紙打印、正文宋體小四號字</p><p>　　說明書格式：1.設(shè)計(jì)說明書（包括題目、摘要、關(guān)鍵字、字?jǐn)?shù)300-500英文翻譯） </p><p><b>　　2.目錄</b></p><p>　　3.正文 詳細(xì)敘述涉及

38、主要過程</p><p>　?。ò傮w方案、各部分具體設(shè)計(jì)計(jì)算過程和設(shè)計(jì)結(jié)果）</p><p><b>　　4.總結(jié)</b></p><p><b>　　5.參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)工作進(jìn)度安排</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)全過程從第一周到第15周

39、，共16周。（2月21日——5月31日）</p><p>　　首先了解任務(wù)書的內(nèi)容和要求；其次找到設(shè)計(jì)過程中的所需的參考書，并掌握相關(guān)的知識；第三，參觀工廠了解組合機(jī)床的具體結(jié)構(gòu)以及其夾具的結(jié)構(gòu)形式；第四，根據(jù)圖紙畫出“三圖一卡”，經(jīng)老師指導(dǎo)后修改更正，直到?jīng)]有問題，第五，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)和論文，準(zhǔn)備答辯。具體安排如下：</p><p>　　第1—2周 開題報(bào)告，熟悉資料

40、，準(zhǔn)備繪圖工具及圖紙，并進(jìn)行調(diào)查研究</p><p>　　第3—5周 繪制工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，計(jì)算生產(chǎn)率</p><p>　　第6—9周 主軸箱部件圖設(shè)計(jì)</p><p>　　第10—13周 夾具部件圖設(shè)計(jì)，繪制主軸箱補(bǔ)充圖及完善機(jī)床聯(lián)系尺寸圖</p><p>　　

41、第14—15周 重要零件的零件工作圖設(shè)計(jì)，整理設(shè)計(jì)說明書并準(zhǔn)備答辯</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)總?cè)蝿?wù)</b></p><p><b>　　1） 題目名稱</b></p><p>　　S195柴油機(jī)機(jī)體左側(cè)面4—M16孔攻絲組合機(jī)床及夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　2） 題目

42、內(nèi)容及要求：</p><p>　　本機(jī)床要求對S195柴油機(jī)機(jī)體左側(cè)面4—M16攻絲，完成年生產(chǎn)綱領(lǐng)5萬臺以上。</p><p>　　加工對象S195柴油機(jī)機(jī)體右側(cè)面。4個(gè)孔的要求見圖紙。</p><p>　　3） 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及要求：</p><p>　　零件加工工序圖1張，加工示意圖1張，機(jī)床聯(lián)系尺寸圖1張，主軸箱裝配圖1張，夾具裝配總圖1張

43、，主軸箱補(bǔ)充圖1張。</p><p><b>　　1 組合機(jī)床概述</b></p><p>　　1.1組合機(jī)床及其特點(diǎn)</p><p>　　組合機(jī)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(jī)床。它能夠?qū)σ环N或幾種零件進(jìn)行多刀、多軸、多面、多工位加工。在組合機(jī)床上可以完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、攻絲、車削、銑削、磨削及滾壓等工序

44、，生產(chǎn)效率高，加工精度穩(wěn)定。</p><p>　　組合機(jī)床與通用機(jī)床、其他專用機(jī)床比較，具有以下特點(diǎn)：</p><p>　　組合機(jī)床上的通用部件和標(biāo)準(zhǔn)部件約占全部機(jī)床零、部件總量的70-80%,因此設(shè)計(jì)和制造的周期短，投資少，經(jīng)濟(jì)效果好。</p><p>　　由于組合機(jī)床可以采用多刀加工，并且自動化程度高，因而比通用機(jī)床生產(chǎn)效率高， 產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，勞動強(qiáng)度低。<

45、;/p><p>　　組合機(jī)床的通用部件是經(jīng)過周密設(shè)計(jì)和長期生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)的，又有專門廠成批制造，因此結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、工作可靠，使用和維修方便。</p><p>　　在組合機(jī)床上加工零件時(shí)，由于采用專用夾具、刀具和導(dǎo)向裝置等，加工質(zhì)量靠工藝裝備保證，對操作工人的技術(shù)水平要求不高。</p><p>　　當(dāng)被加工產(chǎn)品更新時(shí)，采用其他類型的專用機(jī)床時(shí)，其大部分部件要報(bào)廢。用組合機(jī)床時(shí)，

46、其通用部件和標(biāo)準(zhǔn)零件可以重復(fù)使用，不必另行設(shè)計(jì)和制造。</p><p>　　組合機(jī)床易于聯(lián)成組合機(jī)床自動線，以適應(yīng)大規(guī)模的生產(chǎn)需要。</p><p>　　1.2組合機(jī)床的發(fā)展趨向</p><p>　　1.2.1 提高通用部件的水平</p><p>　　提高通用部件的水平可以提高部件的精度和動靜性能,因而使被加工零件的精度明顯提高,表面粗糙度減

47、小.</p><p>　　1.2.2 發(fā)展自動化技術(shù) </p><p>　　在我所設(shè)計(jì)的攻絲組合機(jī)床上，為了降低工人的勞動強(qiáng)度、節(jié)省裝夾工件的時(shí)間和保證定位的快速、可靠，我采用了兩個(gè)推力彈簧。它的作用在于當(dāng)工件被正向前推入夾具體時(shí)，兩個(gè)彈簧對工件施與水平向右的彈力將工件快速、可靠地定位到右側(cè)的導(dǎo)向板上。</p><p>　　1.2.3 國內(nèi)外研究情況<

48、/p><p>　　近20年來，組合機(jī)床自動線技術(shù)取得長足進(jìn)步，自動線在加工精度、生產(chǎn)效率、利用率、柔性化和綜合自動化等方面的巨大進(jìn)步，標(biāo)志著組合機(jī)床自動線技術(shù)發(fā)展達(dá)到了高水平。自動線的技術(shù)發(fā)展，刀具、控制和其他相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，特別是CNC控制技術(shù)發(fā)展對自動線結(jié)構(gòu)的變革及其柔性化起著決定性的作用。隨著市場需求的變化，柔性將愈來愈成為抉擇設(shè)備的重要因素。因此，組合機(jī)床自動線將面臨由高速加工中心組成的FMS的激烈競爭。&l

49、t;/p><p>　　組合機(jī)床是一種專用高效自動化技術(shù)裝備，目前，由于它仍是大批量機(jī)械產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性生產(chǎn)的關(guān)鍵裝備，因而被廣泛應(yīng)用于汽車、拖拉機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和壓縮機(jī)等許多工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。其中，特別是汽車工業(yè)，是組合機(jī)床最大的用戶。如德國大眾汽車廠在Salzgitter的發(fā)動機(jī)工廠，在大批量生產(chǎn)的機(jī)械工業(yè)部門，大量采用的設(shè)備是組合機(jī)床。因此，組合機(jī)床的技術(shù)性能和綜合自動化水平，在很大程度上決定了這些工業(yè)部門產(chǎn)品

50、的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)生產(chǎn)組織的結(jié)構(gòu)，也在很大程度上決定了企業(yè)產(chǎn)品的競爭力?！　‖F(xiàn)代組合機(jī)床和自動線作為機(jī)電一體化產(chǎn)品，它是控制、驅(qū)動、測量、監(jiān)控、刀具和機(jī)械組件等技術(shù)的綜合反映。近20年來，這些技術(shù)有長足進(jìn)步，同時(shí)作為組合機(jī)床主要用戶的汽車和內(nèi)燃機(jī)等行業(yè)也有很大的變化，其產(chǎn)品市場壽命不斷縮短，品種日益增多且質(zhì)量不斷提高。這些因素有力地推動和激勵了組合機(jī)床的不斷發(fā)展。</p><p>　　組合機(jī)床是由大量的

51、通用部件和少量的專用部件組成且工序集中的高效專用機(jī)床.由萬能機(jī)床和專用機(jī)床發(fā)展而來.由于組合機(jī)床工序的高度集中，即在一臺機(jī)床上可同時(shí)完成一種或幾種不同工序加工，因此適應(yīng)了產(chǎn)量大、精度高的生產(chǎn)要求，并且克服了萬能機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜、勞動強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低、精度不易保證的缺點(diǎn)，以及專用機(jī)床通用性差、不適應(yīng)現(xiàn)代技術(shù)迅速發(fā)展、產(chǎn)品經(jīng)常更新的要求.所以，組合機(jī)床及其自動線已廣泛應(yīng)用到汽車、柴油機(jī)、電動機(jī)、儀器儀表以及軍工產(chǎn)品等的生產(chǎn)上，并顯示出巨大的優(yōu)

52、越性。</p><p>　　2 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 組合機(jī)床工藝方案的擬定</p><p>　　工藝方案的擬訂是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一步。因?yàn)楣に嚪桨冈诤艽蟪潭壬蠜Q定了組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)配置和使用性能。因此，應(yīng)根據(jù)工件的加工要求和特點(diǎn)，按一定的原則、結(jié)合組合機(jī)床常用工藝方法、充分考慮各種影響因素，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后擬出先進(jìn)、合理、經(jīng)濟(jì)、可

53、靠的工藝方案。</p><p>　　2.1.1組合機(jī)床工藝方案的基本原則</p><p>　　粗精加工分開原則 粗加工的切削負(fù)荷較大，切削產(chǎn)生的熱變形、較大夾壓力引起的工件變形以及切削振動等，對精加工工序十分不利，影響加工尺寸精度和表面粗糙度。因此，在擬訂工件一個(gè)連續(xù)的多工序工藝過程時(shí)，應(yīng)選擇粗精加工工序分開的原則。</p><p>　　工序集中原則 組合機(jī)床運(yùn)

54、用多刀集中在一臺機(jī)床上完成一個(gè)或多個(gè)工件的不同表面的復(fù)雜過程，從而有效的提高生產(chǎn)率。因此，在擬訂工藝方案時(shí)，在保證加工質(zhì)量和操作維修方便的情況下，應(yīng)適當(dāng)提高工序集中程度，以便減少機(jī)床臺數(shù)、占地面積和節(jié)省人力，取得理想的效益。本機(jī)床由于螺紋孔直徑較小，精度較高，要求主軸和機(jī)床剛度較好，所以工序應(yīng)集中，并且四個(gè)孔的相對位置精度要求較高所以工序集中加工。通過絲錐對孔進(jìn)行一次性加工，從而保證精度，質(zhì)量，生產(chǎn)率。</p><p

55、>　　2.1.2 分析、研究加工要求和現(xiàn)場工藝</p><p>　　根據(jù)分析、研究被加工零件減速器箱蓋兩端面螺紋孔，在箱體上分別加工，技術(shù)要求及生產(chǎn)綱領(lǐng)。深入現(xiàn)場調(diào)查分析零件（或同類零件）的加工工藝方法，定位和加緊，所采用的設(shè)備、刀具及切削用量，生產(chǎn)率情況及工作條件等方面的現(xiàn)行工藝資料，以便制定出切合實(shí)際的合理工藝方案。</p><p>　　2.2確定切削用量、切削功率、切削扭矩&l

56、t;/p><p>　　2.2.1切削用量的選擇</p><p><b>　　●攻絲方法</b></p><p>　　攻絲機(jī)床上常用絲錐攻制螺紋，其特點(diǎn)是當(dāng)絲錐攻入螺孔1～2絲后，則絲錐自行引進(jìn)，主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動之間的嚴(yán)格關(guān)系由絲錐自身保證，這就是“自引法”攻絲。若絲錐每分鐘回轉(zhuǎn)n轉(zhuǎn)，則有：</p><p>　　式中：——絲錐

57、每分鐘自行引進(jìn)量（mm/min）</p><p>　　n ——絲錐每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）</p><p>　　t ——絲錐的螺距（mm）</p><p>　　為了保證絲錐穩(wěn)定可靠地攻入工件和不干擾絲錐的自行引進(jìn)，要求絲錐主軸系統(tǒng)向前進(jìn)給與絲錐的自行引進(jìn)完全同步。</p><p>　　●確定切削用量應(yīng)注意的問題</p><

58、p>　　1）盡量做到合理利用所有刀具，充分發(fā)揮其性能。一般情況下可先按各類刀具選擇較合理的主軸轉(zhuǎn)速n 和每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f，然后進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，使各個(gè)刀具的每分鐘進(jìn)給量相同，皆等于動力滑臺的每分鐘進(jìn)給量。</p><p>　　2）選擇切削用量時(shí)，應(yīng)注意零件生產(chǎn)批量的影響。生產(chǎn)率要求不高時(shí)，沒有必要將切削用量選得過高，以免降低刀具耐用度。組合機(jī)床通常要求切削用量的選擇使刀具的耐用度不低于一個(gè)工作班，最少不低于4小時(shí)。

59、</p><p>　　3）選擇切削用量時(shí)，還必須考慮所選動力滑臺的性能。尤其是當(dāng)采用液壓動力滑臺時(shí)，所選擇的每分鐘進(jìn)給量一般應(yīng)比動力滑臺可實(shí)現(xiàn)的最小進(jìn)給量大50%。否則，會由于溫度和其他原因?qū)е逻M(jìn)給量不穩(wěn)定，影響加工精度，甚至造成機(jī)床不能正常工作。</p><p>　　4）切削用量選擇應(yīng)有利于主軸箱設(shè)計(jì)。若能作到相鄰主軸轉(zhuǎn)速接近相等，則可使主軸箱傳動鏈簡單；某些刀具帶導(dǎo)向加工，若不便冷卻潤

60、滑，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。</p><p><b>　　●切削用量的確定</b></p><p>　　必須從實(shí)際出發(fā)，根據(jù)加工精度、工件材料、工作條件、技術(shù)條件等進(jìn)行分析，按照經(jīng)濟(jì)地滿足加工要求的原則，合理地選擇切削用量。一般常用查表法，查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》表3—13，選取切削速度v=4~12 m/min。</p><p>　　根據(jù)《組合機(jī)床設(shè)計(jì)

61、手冊》得攻絲主軸切削用量f=1.5</p><p>　　查《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊》得n=200r/min</p><p><b>　　根據(jù)公式</b></p><p>　　2.2.2切削扭矩、切削功率及切削力的確定</p><p><b>　　●切削扭矩T計(jì)算</b></p><p&

62、gt;　　查《簡明手冊》P134得公式</p><p><b>　　N?mm</b></p><p><b>　　●切削力F計(jì)算</b></p><p><b>　　N?mm</b></p><p><b>　　●切削功率P計(jì)算</b></p>

63、<p>　　查《簡明手冊》P134得公式</p><p><b>　　kw</b></p><p><b>　　kw</b></p><p>　　考慮到絲錐工作時(shí)鈍化的影響，又因多軸箱攻絲時(shí)并不是所有絲錐同時(shí)鈍化，計(jì)算功率損失后</p><p><b>　　kw</b&

64、gt;</p><p>　　按要求，電動機(jī)功率為的1.5～2.5倍，現(xiàn)取值為1.5倍。</p><p><b>　　所以 kw</b></p><p>　　2.3“三圖一卡”的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.3.1被加工零件工序圖</p><p>　　被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示所設(shè)計(jì)

65、的組合機(jī)床或（自動線）上完成的工藝內(nèi)容、加工部位尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求、加工用定位基準(zhǔn)、夾緊部位及被加工零件的材料、硬度、重量和在本道工序加工前毛坯或半成品情況的圖紙。它不能用用戶提供的產(chǎn)品圖紙代替，而須在原零件圖基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床或自動線的加工內(nèi)容，加上必要的說明而繪制的。它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也是制造、使用、檢驗(yàn)和調(diào)整機(jī)床的重要技術(shù)文件。圖上應(yīng)表示出：</p><p>　　1）被加工零件的形狀

66、和輪廓尺寸及與本機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)的部位的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸。尤其是當(dāng)須要設(shè)置中間導(dǎo)向套時(shí)，應(yīng)表示出零件內(nèi)部的筋、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>　　2）加工用定位基準(zhǔn)、夾緊部位及夾緊方向。以便依此進(jìn)行夾具的定位支承、限位、夾緊、導(dǎo)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。</p><p>　　3）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

67、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>　　繪制被加工零件工序圖應(yīng)注意：</p><p>　?、贋榱耸贡患庸ち慵ば驁D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，選擇足夠視圖及剖視，突出加工部位（用粗實(shí)線），并把零件輪廓及與機(jī)床、夾具設(shè)計(jì)有關(guān)

68、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。</p><p>　?、诩庸げ课坏奈恢贸叽鐟?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，則須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，

69、二是采用組合機(jī)床能夠加工出來。</p><p>　?、蹜?yīng)注明零件加工對機(jī)床提出的某些特殊要求。如對多層壁同軸線等直徑孔加工，若要求孔表面不留退刀痕跡，則圖紙上應(yīng)注明要求“機(jī)床主軸定位，工件（夾具）讓刀”。</p><p>　　2.3.2加工示意圖</p><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

70、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。它是刀具、輔具、夾具、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)。</p><p>　　加工示意圖的繪制順序是：①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)，相同部位的加工示意圖（指對同一規(guī)格的孔加工，所用

71、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。但必須在主軸上標(biāo)注軸號。②一般情況下，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)向等是否干涉。③主軸應(yīng)從主軸箱端面畫起。攻絲加工畫刀具開始位置。標(biāo)準(zhǔn)的通用結(jié)構(gòu)（如接桿、浮動卡頭、攻絲靠模及絲錐卡頭、通用主軸箱的主軸外伸部分等）只畫外輪廓，并須加注規(guī)格

72、代號。對一些專用結(jié)構(gòu)（如導(dǎo)向、刀桿托架、專用接桿等），為顯示其結(jié)構(gòu)而必須剖視，并標(biāo)注尺寸、精度及配合。</p><p><b>　　一．刀具選擇</b></p><p>　　根據(jù)攻絲孔深及直徑大小，結(jié)合加工條件及要求，查《機(jī)械加工工藝手冊》選擇細(xì)柄絲錐M16。</p><p><b>　　初定主軸</b></p>

73、;<p>　　查《組合機(jī)床》P69類型尺寸，選d=25mm</p><p>　　外伸長度等由于攻絲用主軸較長，工作時(shí)有一定的軸向力，故選用前后均為圓錐滾子軸承的主軸，查表，主軸的外伸尺寸D/d=38/20，攻絲靠模規(guī)格代號為3，L=120mm。</p><p><b>　　選擇攻絲卡頭</b></p><p>　　選擇標(biāo)準(zhǔn)的浮動卡

74、頭、導(dǎo)向裝置、攻絲靠模裝置,并決定它們的結(jié)構(gòu)、參數(shù)及尺寸。</p><p><b>　　選擇攻絲靠模</b></p><p>　　采用通用的TO281型攻絲靠模裝置，這種攻絲靠模裝置通常由攻絲靠模和攻絲卡頭配合組成攻絲裝置，并由攻絲裝配置成攻絲組合機(jī)床。動力由攻絲主軸通過雙鍵傳到攻絲靠模桿，再經(jīng)平鍵傳遞給攻絲卡頭上的絲錐?？磕Ｂ菽竿ㄟ^結(jié)合子和彈簧裝在套筒內(nèi)，套筒由壓板

75、壓在靠模板上。攻絲時(shí)，靠模桿邊轉(zhuǎn)動邊向前移動，其進(jìn)給量與絲錐引進(jìn)量相同。壓板的壓力要適當(dāng)，以保證絲錐遇故障不能前進(jìn)時(shí)，扭力增大，靠模桿與靠模螺母同時(shí)轉(zhuǎn)動，停止進(jìn)給，避免破壞傳動件或扭損絲錐。這種裝置易于調(diào)整，只要松開壓板，則可方便地將絲錐靠模取出，且在變動被加工螺孔規(guī)格時(shí)，易裝卸調(diào)換。但由于整個(gè)結(jié)構(gòu)軸向尺寸較大，因此不能組成鉆攻復(fù)合的組合機(jī)床</p><p>　　確定動力部件的工作循環(huán)及工作行程</p>

76、;<p>　　1）工作行程L=26+8=34mm；</p><p>　　2）快進(jìn)快退長度均取為100mm；</p><p>　　2.3.3機(jī)床聯(lián)系尺寸圖</p><p>　　聯(lián)系尺寸圖用來表示機(jī)床個(gè)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)

77、計(jì)提供依據(jù)。</p><p>　　聯(lián)系尺寸圖包括以下內(nèi)容：</p><p>　　①以適當(dāng)數(shù)量的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，表明機(jī)床的配置型式及總體布局、主視圖的選擇應(yīng)與機(jī)床實(shí)際加工狀態(tài)一致。</p><p>　?、趫D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尺寸必須完整齊全。

78、至于各部件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)不必畫出，留在具體設(shè)計(jì)部件時(shí)完成。</p><p>　　③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，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><b>　　選擇動力箱</b></p><p>　　根據(jù)前面計(jì)算的電機(jī)的功率P=2.38 kw，考慮到攻絲對轉(zhuǎn)速要求較低，如果所選電動

79、機(jī)轉(zhuǎn)速過高將導(dǎo)致傳動比較大，使機(jī)床結(jié)構(gòu)龐大，不利于成本的降低。查《簡明手冊》P115，選擇動力箱型號為1TD40V，電動機(jī)型號為Y132S—6，電動機(jī)功率為3.0 kw，輸出軸轉(zhuǎn)速為480r/min。</p><p><b>　　二．選擇動力滑臺</b></p><p>　　根據(jù)前面計(jì)算的行程，選擇動力滑臺為1HY40型，滑臺側(cè)底座為1CC401型，行程為。二級進(jìn)給及

80、壓力繼電器型號為1HY40—F51。導(dǎo)軌防護(hù)裝置型號為1HY40—F81。分級進(jìn)給裝置型號為1HY40—F91。</p><p><b>　　夾具輪廓尺寸確定</b></p><p>　　綜合考慮工件的輪廓尺寸形狀、結(jié)構(gòu)以及夾具底座與機(jī)床其他部件連接固定尺寸，初步定夾具長寬高為1072×828×624mm.</p><p>

81、<b>　　機(jī)床裝料高度</b></p><p>　　機(jī)床裝料高度是指機(jī)床上工件的定位基準(zhǔn)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。本次設(shè)計(jì)中，取裝料高度為900mm。</p><p>　　中

82、間底座輪廓尺寸確定</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。其長度方向尺寸要根據(jù)所選動力部件及其配套部件的位置關(guān)系，照顧各部件聯(lián)系尺寸的合理性來確定。非常重要的是，一定要保證加工終了位置時(shí)，工件端面至主軸箱前端面的距離不小于加工示意圖上要求的距離。同時(shí)，要考慮動力部件處于加工終了位置時(shí)，主軸箱與夾具外輪廓間應(yīng)有便于機(jī)床調(diào)整、維修的距離。為便于切削及冷卻液回收，中間底座周邊須有足夠?qū)?/p>

83、度的溝槽。</p><p>　　初定出中間底座的長寬高尺寸后，應(yīng)優(yōu)先在通用部件標(biāo)準(zhǔn)中選用尺寸與之相近的標(biāo)準(zhǔn)中間底座以簡化設(shè)計(jì)。但往往由于機(jī)床裝料高度和夾具輪廓尺寸已先根據(jù)加工情況及車間工件運(yùn)送滾道等具體條件定出，則造成中間底座不能選擇通用件，而須參考類似中間底座專門設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　主軸箱輪廓尺寸</b></p><p>　　

84、通用多軸箱的厚度是一定的，取臥式的，為325mm。</p><p>　　主軸箱寬度B、高度H的大小主要與被加工零件孔的布置有關(guān)，可按下式確定：</p><p>　　式中： b——工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（mm）</p><p>　　b1 ——最邊緣主軸中心距箱外壁的距離（mm）</p><p>　　h——工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距

85、離（mm）</p><p>　　h1——最低主軸高度（mm）。</p><p>　　圖2-1 主軸箱輪廓尺寸</p><p>　　b和h為已知尺寸。為保證主軸箱有排布齒輪的足夠空間，推薦b1＞70～100 mm。</p><p>　　主軸箱最低主軸高度h1須考慮到與工件最低孔位置（取h2=219.5毫米）、機(jī)床裝料高度（取H=900毫米）、

86、滑臺滑座總高（取h3=320毫米）、側(cè)底座高度（取h4=560毫米）、滑座與側(cè)底座之間調(diào)整墊高度（h7=5毫米）等尺寸之間的關(guān)系而確定。</p><p>　　h1=h2+H-(0.5+h3+h7+h4)</p><p>　　=219.5+900-(0.5+320+5+560)</p><p><b>　　=234 mm</b></p>

87、;<p>　　主軸箱輪廓尺寸為：B=b+2b1=98+2×100=298 mm </p><p>　　H=h+h1+b1=105+205+100=439 mm</p><p>　　根據(jù)上述計(jì)算值，按主軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)，最后確定主軸箱輪廓尺寸為B×H=500 mm×500 mm。</p><p>　　機(jī)床聯(lián)系尺寸圖繪制注

88、意事項(xiàng)</p><p>　　聯(lián)系尺寸圖在整臺組合機(jī)床設(shè)計(jì)過程中，總會發(fā)現(xiàn)某些結(jié)構(gòu)，尺寸定的不夠合理，甚至不能滿足設(shè)計(jì)與使用要求，而需對機(jī)床聯(lián)系尺寸圖進(jìn)行修改，相應(yīng)的變動和調(diào)整圖上的尺寸。此時(shí)，聯(lián)系尺寸圖有成為調(diào)整機(jī)床各個(gè)部件之間尺寸聯(lián)系的依據(jù)。</p><p>　　2.3.4機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡</p><p>　　根據(jù)選定的機(jī)床工作循環(huán)所要求的工作行程長度、切削用量、

89、動力部件的快速及工進(jìn)速度等，就可以計(jì)算機(jī)床的生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計(jì)算卡，用以反映機(jī)床的加工過程、完成每一動作所需的時(shí)間、切削用量、機(jī)床生產(chǎn)率及機(jī)床負(fù)荷率等。</p><p><b>　?、倮硐肷a(chǎn)率Q </b></p><p>　　指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng)A所要求的機(jī)床生產(chǎn)率。任務(wù)書上要求完成年生產(chǎn)綱領(lǐng)5萬臺以上。取A=5萬臺。理想生產(chǎn)率與全年工時(shí)總數(shù)K有關(guān)。采用單班制生產(chǎn)，取

90、K=1750小時(shí)。則：</p><p><b>　?。?小時(shí)）</b></p><p><b>　　②實(shí)際生產(chǎn)率Q1</b></p><p>　　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>　?。?小時(shí)）</b></p><p&g

91、t;　　式中：——生產(chǎn)一個(gè)零件所需的時(shí)間（分）</p><p>　　式中： ——分別為刀具第Ⅰ，第Ⅱ工作進(jìn)給行程長度（毫米）。根據(jù)加工示意圖，L1+L2=切入長度+攻絲長度=8+26=34 mm。</p><p>　　——分別為刀具第Ⅰ，第Ⅱ工作進(jìn)給量（mm/min）。根據(jù)加工示意圖，（mm/min）。</p><p>　　——當(dāng)加工沉孔、止口、倒角、光整表面時(shí)，動

92、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)5～10轉(zhuǎn)所需時(shí)間（分）現(xiàn)在，對于攻絲而言，絲錐在完成攻絲后要立即反轉(zhuǎn)。故=0。</p><p>　　——分別為動力部件快進(jìn)，快退行程長度（mm）。根據(jù)加工示意圖， 。</p><p>　　——動力部件快速行程速度。采用機(jī)械動力部件取5～6m/min；液壓動力部件取3～10米/分。對于液壓滑臺，取=5m/min。</p

93、><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，一般取0.1min。</p><p>　　——工件裝卸時(shí)間，它取決于工件重量、裝卸是否方便及工人的熟練程度。一般取0.5～1.5min。取=1.2min。</p><p><b>　　=1.59min。</b></p><p><b>　　≈38件<

94、;/b></p><p>　　,即機(jī)床實(shí)際生產(chǎn)率滿足理想生產(chǎn)率要求，說明選擇的切削用量、機(jī)床設(shè)計(jì)方案是合理的。</p><p><b>　?、蹤C(jī)床負(fù)荷率</b></p><p><b>　　當(dāng)時(shí)，計(jì)算負(fù)荷率</b></p><p><b>　　==0.757</b><

95、;/p><p>　　根據(jù)組合機(jī)床的使用經(jīng)驗(yàn)，適宜的機(jī)床負(fù)荷率為=0.75～0.90，設(shè)計(jì)時(shí)，可按表3-25確定。</p><p>　　機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡見下頁表2-1</p><p><b>　　表2-1</b></p><p>　　3 組合機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì) </p><p>　　3.1主軸箱通用零件

96、的選擇</p><p><b>　?、傧潴w類零件 </b></p><p>　　按照通用的標(biāo)準(zhǔn)，主軸箱體厚度取180mm，材料為HT250 ； 后蓋厚度取90mm，材料為HT 250 ；前蓋基型厚度取為55mm，材料為HT 250。</p><p><b>　?、谳S類零件</b></p><p>　

97、　攻絲主軸分a)前后支承均為圓錐滾子軸承的主軸。b）前后支承均為推力球軸承和無內(nèi)圈滾子軸承的主軸。</p><p>　　主軸材料一般為40Cr鋼，熱處理C42，本次設(shè)計(jì)采用圓錐滾子軸承的主軸。</p><p><b>　?、蹅鲃虞S</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)涉及的傳動軸有a)圓錐滾子傳動軸；b)埋頭式式傳動軸；c)手柄軸；d)油泵傳動

98、軸；e)攻絲用蝸桿軸。</p><p>　　傳動軸的材料一般為45鋼，調(diào)質(zhì)處理T235。</p><p><b>　?、荦X輪</b></p><p>　　通用齒輪有三種，即傳動齒輪、動力箱齒輪和電機(jī)齒輪。材料均為45鋼，熱處理為齒部高頻淬火G54。齒輪模數(shù)一般為2，2.5，3，3.5，4幾種。</p><p>　　傳動齒

99、輪寬度有24毫米和32毫米兩種，齒數(shù)在16～50連續(xù)，50～70僅有偶數(shù)齒。動力箱齒輪有A型（寬84毫米），B型（寬44毫米）兩種。當(dāng)采用90毫米厚的后蓋時(shí)選A型；當(dāng)采用50毫米，100毫米和125毫米厚的后蓋時(shí)選B型。</p><p>　　3.2主軸箱的設(shè)計(jì)步驟和內(nèi)容</p><p>　　3.2.1繪制主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)</p><p>　　從“三圖一卡”中已知：

100、</p><p>　　1)主軸箱輪廓尺寸為500500毫米。</p><p>　　2) 工件輪廓尺寸及各孔位置尺寸。</p><p>　　3) 工件與主軸箱相對位置尺寸。</p><p>　　根據(jù)這些數(shù)據(jù)可得出繪制多主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)如下：</p><p><b>　?、俦患庸ち慵?lt;/b><

101、;/p><p>　　零件名稱：S195柴油機(jī)箱體；</p><p>　　材 料：HT200鑄鐵；</p><p>　　硬 度：HB170~241；</p><p>　　②主軸外伸尺寸及切削用量：</p><p>　　表3-1 主軸外伸尺寸及切削用量</p><p><b>　

102、?、蹌恿Σ考?lt;/b></p><p>　　1TD40型動力箱電機(jī)功率3.0 kw，轉(zhuǎn)速960r/min，驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速480r/min。</p><p>　　3.2.2設(shè)計(jì)傳動系統(tǒng)的注意事項(xiàng)</p><p>　　傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算就是通過一定的齒輪傳動鏈把驅(qū)動軸傳進(jìn)來的動力和轉(zhuǎn)速按要求分配到個(gè)主軸。</p><p>　　設(shè)計(jì)傳動系統(tǒng)

103、的注意事項(xiàng)</p><p>　　設(shè)計(jì)傳動系統(tǒng)，應(yīng)在保證主軸強(qiáng)度、剛度、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的前提下，力求使主要傳動件的規(guī)格少，數(shù)量少，體積小，因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　　1） 盡量用一根中間軸帶動多根主軸。當(dāng)齒輪嚙合中心距不符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可用變位齒輪或略變傳動比的方法解決。</p><p>　　般情況下不采用主軸帶動主軸，以免增加主動主軸的負(fù)荷。</

104、p><p>　　為使結(jié)構(gòu)緊湊，主軸箱體內(nèi)的齒輪傳動副的最佳傳動比為1～1.5，第Ⅳ排齒輪的傳動比可大些，一般不超過3～3.5。</p><p>　　安排齒輪排數(shù)時(shí)，不同排上齒輪不相碰，可放在箱體內(nèi)同一排上；不同軸上齒輪與軸或軸套不相碰，可放在箱體內(nèi)不同排上；齒輪與軸相碰，可放在第Ⅳ排。</p><p>　　3.2.3傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>

105、<b>　　1主軸直徑計(jì)算</b></p><p>　　查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》表3-20，選取直徑d=25mm的主軸。</p><p><b>　　2 方案分析</b></p><p>　　改主軸箱中1、2、3、4用一根中間傳動軸5傳動，中間傳動軸5用齒輪與驅(qū)動軸0聯(lián)接，中間傳動軸5帶動中間傳動軸6，再由中間傳動軸6帶動油泵軸

106、7。主軸2帶動中間傳動軸8，再由中間傳動軸8帶動渦輪蝸桿軸9。</p><p>　　3 已知各主軸轉(zhuǎn)速及驅(qū)動軸到主軸之間的傳動比</p><p>　　驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速為480r/min，驅(qū)齒數(shù)Z0=22，模數(shù)m=3</p><p><b>　　故軸5的齒數(shù)</b></p><p>　　=54，模數(shù)m=3。</p>

107、<p><b>　　有圖中得出</b></p><p><b>　　， </b></p><p><b>　　由于</b></p><p><b>　　解得</b></p><p><b>　　驗(yàn)算主軸轉(zhuǎn)速</b>&l

108、t;/p><p>　　主軸相對損失均在5%以內(nèi)，符合設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　調(diào)整手柄軸，其轉(zhuǎn)速如下</p><p>　　手柄軸轉(zhuǎn)速適中，操作時(shí)應(yīng)注意平穩(wěn)。</p><p>　　采用ZR12-2型葉片泵，標(biāo)記為7軸，由中間傳動軸6帶動</p><p>　　在400～800r/min范圍之內(nèi)，滿足要求。</p&g

109、t;<p>　　3.3主軸箱坐標(biāo)計(jì)算</p><p>　　3.3.1加工基準(zhǔn)坐標(biāo)系的選擇及主軸坐標(biāo)的確定</p><p>　　坐標(biāo)原點(diǎn)選在定位銷孔上。坐標(biāo)原點(diǎn)確定以后，便可根據(jù)主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖，在基準(zhǔn)坐標(biāo)上注出各主軸及驅(qū)動軸的坐標(biāo)。主軸坐標(biāo)的計(jì)算精度要求到小數(shù)點(diǎn)后第三位。如果被加工零件孔距尺寸帶有公差，則在標(biāo)注主軸坐標(biāo)時(shí)，須把公差考慮進(jìn)去，使主軸名義坐標(biāo)尺寸恰好位于公差帶

110、中央。</p><p>　　驅(qū)動軸及主軸坐標(biāo)確定如下：</p><p>　　表3-2 驅(qū)動軸及主軸坐標(biāo)</p><p>　　3.3.2傳動軸坐標(biāo)計(jì)算</p><p>　　計(jì)算傳動軸坐標(biāo)時(shí)，先算出與主軸有直接傳動關(guān)系的傳動軸軸坐標(biāo)，然后計(jì)算其它傳動軸坐標(biāo)。傳動軸的傳動形式很多，一般可分為三類：與一軸定距；與二軸定距；與三軸等距。</p

111、><p><b>　　【6軸】</b></p><p>　　6軸與5軸嚙合，由各齒輪齒數(shù)確定</p><p>　　為便于齒輪嚙合與排布，軸6與軸5在同一豎直線上 </p><p><b>　　【7軸（油泵軸）】</b></p><

112、;p>　　7軸與6軸嚙合，由各齒輪齒數(shù)確定</p><p><b>　　【8軸】</b></p><p>　　軸8與軸2嚙合，選取合適的中間傳動軸8，取，m=2的齒輪。</p><p><b>　　由2軸齒輪齒數(shù)確定</b></p><p><b>　　【9軸（蝸桿軸）】</b

113、></p><p>　　軸9與軸8嚙合，由各齒輪齒數(shù)確定</p><p>　　表3-3 傳動軸坐標(biāo)</p><p>　　3.3.3驗(yàn)算中心距誤差</p><p>　　多軸箱體上的孔系是計(jì)算的坐標(biāo)加工的，而裝配要求兩軸間齒輪能正常嚙合。因此，必須驗(yàn)算根據(jù)坐標(biāo)計(jì)算確定的實(shí)際中心距A，是否符合兩軸間齒輪嚙合要求的標(biāo)中心距R，R與A的差值&

114、lt;/p><p>　　驗(yàn)算標(biāo)準(zhǔn)：中心距允差[]（0.001～0.009）mm。</p><p>　　軸8與軸2之間的標(biāo)準(zhǔn)中心距為</p><p>　　軸8與軸2之間的實(shí)際中心距為</p><p><b>　　中心距距誤差</b></p><p>　　2軸與8軸的中心距誤差超過標(biāo)準(zhǔn)值，因此軸2和軸8之

115、間的齒輪均需采用變位齒輪，變位誤差為+0.02</p><p>　　軸8與軸9之間的標(biāo)準(zhǔn)中心距為</p><p>　　軸8與軸9之間的實(shí)際中心距為</p><p><b>　　中心距誤差</b></p><p>　　8軸與9軸的中心距誤差超過標(biāo)準(zhǔn)值，因此軸8和軸9之間的齒輪均需采用變位 齒輪，變位誤差為+0.05<

116、/p><p>　　軸5與軸1、2、3、4、6之間的標(biāo)準(zhǔn)中心距為、。</p><p>　　軸5與軸1、2、3、4之間的實(shí)際中心距為</p><p>　　軸5與軸6之間的時(shí)間中心距為</p><p><b>　　中心距誤差</b></p><p>　　軸5與軸1、2、3、4的中心距誤差超過標(biāo)準(zhǔn)值，因此軸5

117、與軸1、2、3、4之間的餓齒輪均需采用變位齒輪，變位誤差為-0.75，軸5與軸6之間無需采用變位齒輪。</p><p>　?、?軸6與軸7之間的標(biāo)準(zhǔn)中心距為</p><p>　　軸6與軸7之間的實(shí)際中心距為</p><p><b>　　中心距誤差</b></p><p>　　軸6與軸7之間的中心距誤差超過標(biāo)準(zhǔn)值，因此軸