柴油機(jī)氣缸體兩端面粗銑組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計
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鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 2006
1 前言
組合機(jī)床是根據(jù)工件加工要求，以大量通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件組成的一種高效專用機(jī)床。組合機(jī)床的設(shè)計，有以下兩種情況：其一，是根據(jù)具體加工對象的具體情況進(jìn)行專門設(shè)計。其二，隨著組合機(jī)床在我國機(jī)械行業(yè)的廣泛使用，廣大工人總結(jié)自己生產(chǎn)和使用組合機(jī)床的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)組合機(jī)床不僅在其組成部件方面有共性，可設(shè)計成通用部件，而且一些行業(yè)的在完成一定工藝范圍的組合機(jī)床是極其相似的，有可能設(shè)計為通用機(jī)床，這種機(jī)床稱為“專能組合機(jī)床”。這種組合機(jī)床就不需要每次按具體加工對象進(jìn)行專門設(shè)計和生產(chǎn)，而是可以設(shè)計成通用品種，組織成批生產(chǎn)，然后按被加工的零件的具體需要，配以簡單的夾具及刀具，即可組成加工一定對象的高效率設(shè)備。
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)床和自動線最大的用戶。如德國打眾汽車廠在Salzgitter的發(fā)動機(jī)工廠，90年代初所采用的金屬切削機(jī)床主要是自動線(60%)，組合機(jī)床(20%)，加工中心(20%)。顯然，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)床和自動線。因此，組合機(jī)床的應(yīng)用在很大程度上決定了這些部門的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量，也很大程度上決定了企業(yè)產(chǎn)品的競爭力。特別是近20年來，隨著組合機(jī)床的發(fā)展，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，起產(chǎn)品市場壽命不斷縮短，品種日益增多且質(zhì)量不斷提高。這些因素同時也有力地推動和激勵了組合機(jī)床的不斷發(fā)展。組合機(jī)床的發(fā)展主要有以下2點(diǎn):(1) 組合機(jī)床品種的發(fā)展；(2) 組合機(jī)床柔性化的發(fā)展。
隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。據(jù)國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中，小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85%左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場激烈的競爭。然而，一般企業(yè)仍習(xí)慣于大采用傳統(tǒng)的專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約隔4年就要更新80%左右的專用夾具，面夾具的實(shí)際磨損量僅為15%左右。特別是近年來，數(shù)控機(jī)床（NC），加工中心（MC），成組技術(shù)（GT），柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術(shù)的應(yīng)用，對機(jī)床夾具提出了如下新的要求：
a.能迅速面方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本。
b.能裝夾一組具有相似性特征的工件。
c.適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具。
d.適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具。
e.采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率。
f.提高機(jī)床夾的標(biāo)準(zhǔn)化程度。
現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
a.精密化
b.高效化
c.柔性化
d.標(biāo)準(zhǔn)化
本次畢業(yè)設(shè)計的課題是柴油機(jī)氣缸體兩端面粗銑組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計。根據(jù)柴油機(jī)氣缸體兩側(cè)面的位置、加工精度等主要的設(shè)計原始數(shù)據(jù)，設(shè)計出技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上合理和工作上可靠的雙面粗銑的組合機(jī)床。而組合機(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。 本次設(shè)計的組合機(jī)床夾具主要對柴油機(jī)氣缸體兩端面的粗銑，因此采用面兩銷定位方式,即利用零件上的一個平面和該平面上的兩個孔作為定位基準(zhǔn)。一個孔插圓柱銷,另一個孔插菱形銷。這種定位方法保證了理論上的六點(diǎn)定定位原則(平面上三個點(diǎn),圓柱銷兩個點(diǎn)和菱形銷一個點(diǎn))。
課題來源于江蘇恒力機(jī)械有限公司。要設(shè)計出這種組合機(jī)床，要先對柴油機(jī)氣缸體結(jié)構(gòu)進(jìn)行工藝性分析,確定整體的設(shè)計方案，提出一到兩種可行性比較高的初步設(shè)計方案；根據(jù)目前所提供的工況條件，每天的工作時間、強(qiáng)度等對初步設(shè)計方案進(jìn)行論證，最后根據(jù)論證結(jié)果選擇最合適的設(shè)計方案；再進(jìn)行組合機(jī)床方案圖樣文件設(shè)計：被加工零件加工工序圖，加工示意圖，機(jī)床聯(lián)系尺寸圖以及生產(chǎn)率計算卡。依據(jù)總體方案中“三圖一卡”內(nèi)容和夾具的一些設(shè)計規(guī)律和要求，確定夾具的總體結(jié)構(gòu)。
本次設(shè)計的組合機(jī)床能同時粗銑柴油機(jī)氣缸體的兩側(cè)面，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動強(qiáng)度，從而降低了零件的加工成本。
2 總體方案論證
設(shè)計的機(jī)床要滿足加工要求、保證加工精度；盡可能選用通用件、以降低成本。因此根據(jù)上述要求和柴油機(jī)氣缸體的加工特點(diǎn)來確定設(shè)計方案。
2.1 工藝方案設(shè)計
工藝方案的擬訂是組合機(jī)床設(shè)計的關(guān)鍵一步。組合機(jī)床的總體設(shè)計要注重工件及其加工的工藝分析，只有制定出先進(jìn)合理的工藝方案,才能設(shè)計出先進(jìn)合理的組合機(jī)床。根據(jù)指定的加工要求,提出若干個工藝方案,擇其佳者。工藝方案確定了,組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)、性能、運(yùn)動、傳動、布局等一系列問題也就解決了。所以，工藝方案設(shè)計是組合機(jī)床設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。而且工藝方案在很大程度上決定了組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)配置和使用性能。因此，必須認(rèn)真分析被加工零件圖紙,深入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)率要求等一些因素。
擬定組合機(jī)床工藝方案的一般步驟如下:
a.分析,研究加工要求和現(xiàn)場工藝，在制訂組合機(jī)床工藝方案時，首先要分析、研究被加工零件，如被加工零件的用途及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工部位及其精度、表面粗糙度、技術(shù)要求及生產(chǎn)綱領(lǐng)；其次深入現(xiàn)場調(diào)查分析零件的加工工藝方法、定位夾緊方式、所采用的設(shè)備、刀具及切用量、生產(chǎn)率情況等。
b.定位基準(zhǔn)和夾壓部位的選擇組合機(jī)床一般為工序集中的多刀加工,不但切削負(fù)荷大，而且工件受力方面變化。因此，正確選擇定位基準(zhǔn)和夾壓部位是保證加工精度的重要條件。
本道工序主要是加工毛坯,因此,還要對毛坯基準(zhǔn)選擇考慮有關(guān)工序加工余量的均勻性。定位夾壓部位的選擇應(yīng)在有足夠的夾緊力下工件產(chǎn)生的變形最小，并且夾具易于設(shè)置導(dǎo)向和能過刀具。
本道工序:粗銑柴油機(jī)氣缸體兩側(cè)面。
2.2 加工設(shè)備方案選擇
在機(jī)械制造業(yè)中，金屬切削機(jī)床占機(jī)械設(shè)備總臺數(shù)的50%～70%，它負(fù)擔(dān)的工作量約占一半左右，其中有30%～50%的工作量是由組合機(jī)床來完成的，同時，機(jī)械加工方法是機(jī)電產(chǎn)品及零部件生產(chǎn)的主要方法，且機(jī)械加工質(zhì)量又是提高整個產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。因此，組合機(jī)床的開發(fā)、設(shè)計，是機(jī)械制造行業(yè)一項非常重要的工作。組合機(jī)床是根據(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一種高效專用機(jī)床，具有如下特點(diǎn)：
a.生產(chǎn)率高；
b.加工精度穩(wěn)定；
c.研制周期快，便于設(shè)計、制造和使用、維護(hù)；
d.自動化程度高，勞動強(qiáng)度低；
e.配置靈活，可按工件或工序要求靈活組成機(jī)床自動線，易于改裝，產(chǎn)品或工藝變化時，通用部件還可以重復(fù)利用；
f.使用穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)床費(fèi)用低。
由于被加工零件已定型，生產(chǎn)批量較大，加工要求較高，所以必須采用組合機(jī)床來進(jìn)行生產(chǎn)，同時，又是針對雙面加工。因此，采用組合機(jī)床來進(jìn)行加工是較適宜、理想的生產(chǎn)方案。
2.3 確定機(jī)床總體布局
根據(jù)上述確定的加工工藝方案，按照工序集中程度和生產(chǎn)批量大小，機(jī)床總體布局主要有如下配制型式：
a.多工位組合機(jī)床
多工位組合機(jī)床：主要用于中、小零件加工。生產(chǎn)占地面積大，但生產(chǎn)率高。這種方式若配合工作臺的移動和精確定位，可以組成組合機(jī)床自動線，則自動化程度和生產(chǎn)率均很高。
b.單工位組合機(jī)床
各種型式的單工位組合機(jī)床，通?？砂惭b一個工件，特別適宜于大、中型箱體類零件的加工。根據(jù)配置動力部件的型式和數(shù)量，這類機(jī)床可分為單面、多面及復(fù)合式。這種方式組成靈活，結(jié)構(gòu)簡單，由于單工位加工，其機(jī)動時間與輔助時間不能重合，因而生產(chǎn)率比多工位機(jī)床低。
根據(jù)以上所述, 柴油機(jī)氣缸體的結(jié)構(gòu)是比較規(guī)則的長方體，從裝夾的角度來看，臥式平放比較方便，采用臥式組合機(jī)床加平面，有利于排屑，也減輕了工人的勞動強(qiáng)度。且柴油機(jī)氣缸體屬于中型加工零件，在本次設(shè)計中，銑平面工序是主要工序內(nèi)容。因此為了保證銑平面的加工精度和結(jié)合被加工零件加工特點(diǎn)，臥式單工位組合機(jī)床是較好的選擇。
臥式單工位組合機(jī)床又可分為臥式單面組合機(jī)床，臥式多面組合機(jī)床等。若采用臥式單面組合機(jī)床，加工兩端面需經(jīng)過兩次裝夾，增加輔助時間，成本高，生產(chǎn)效率低，工人勞動強(qiáng)度大。因此，采用臥式雙面組合機(jī)床是合理的選擇。其特點(diǎn)：工件安裝在夾具里，工件和夾具裝在銑削工作臺上，刀具相對固定，銑削工作臺實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動。生產(chǎn)占地面積小，加工精度高。
3 切削用量的選擇和計算
3.1 切削刀具的選擇
在生產(chǎn)線上,由于銑削平面的走刀長度一般比孔加工的走刀長度長的多,因此,銑削工序通常是限制性工序。為了提高切削用量應(yīng)采用硬質(zhì)合金不重磨式面銑刀。
由參考文獻(xiàn)[4]，粗齒﹑中齒﹑細(xì)齒面銑刀刀片材料為YG6(銑鑄鐵)及YT14(銑鋼)，密齒面銑刀刀片材料為YG6，銑鋁合金面銑刀刀片材料為YT14。
由于本件的材料是鑄鐵，因此選用刀片材料為YG6，又因?yàn)楸镜拦ば蚴谴帚?粗糙度要求不高,選中齒銑刀。
齒數(shù)選擇由參考文獻(xiàn)[4]表2-8，得中齒銑刀的齒數(shù)為34。
所以，設(shè)計的組合銑床選擇的刀具為：硬質(zhì)合金不重磨式中齒面銑刀，材料為YG6，齒數(shù)為34。
3.2 切削用量的選擇
在組合機(jī)床工藝方案確定過程中，工藝方法和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)形式及工作可靠性均有較大的影響。
A.組合機(jī)床切削用量的選擇特點(diǎn):
a.在大多情況下，組合機(jī)床為多軸、多刀、多面同時切削，因此，切削用量比一般萬能機(jī)床單刀加工低30%左右。
b.組合機(jī)床通常用動力滑臺來帶動刀具進(jìn)給，由于多軸箱上同時工作的刀具種類不同且直徑大小不同，其切削用量也各有特點(diǎn)。因此，一般先按各刀具選擇較合理的切削速度v(m/min) 和每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f(mm/r),再根據(jù)其中工作時間最長，負(fù)荷最重，刃磨較困難的刀具來確定并調(diào)整每轉(zhuǎn)進(jìn)給量和轉(zhuǎn)速，通常用試湊法來滿足每分鐘進(jìn)給量相同的要求。參照[1]
即
c.在選擇切削用量時要注意既要保證生產(chǎn)批量要求，又要保證刀具一定的耐用度。
d.選擇切削用量時，還須考慮可選動力滑臺的性能。
B.組合機(jī)床切削用量選擇方法
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)要求等進(jìn)行分析，按照經(jīng)濟(jì)地滿足加工要求的原則，合理的選擇切削用量。本次設(shè)計中，采用查表法選擇加工柴油機(jī)氣缸體孔的切削用量。
由參考文獻(xiàn)[1]表6-18,查得，
每齒進(jìn)給量fz=0.2mm/z
切削速度vc=75m/min
n===47r/min （3-1）
進(jìn)給速度vf=fn=fzzn （3-2）
=0.2×34×47=320mm/min
3.3 確定切削力、切削轉(zhuǎn)矩、切削功率
根據(jù)選擇的切削用量，確定切削力，作為選擇動力部件（滑臺）及夾具設(shè)計的依據(jù)；確定切削扭矩，用以確定主軸及其他傳動件的尺寸；確定切削功率，用以選擇主傳動電機(jī)功率。
切削功率選擇:
由vc=75m/min，工件材料:鑄鐵HBS250，ap=4mm，fz=0.2mm/z，vf=320mm/min，由參考文獻(xiàn)[4]表3.24，得pc=15.9KW
電動機(jī)選擇：
由pc=15.9KW，由參考文獻(xiàn)[9]表20-3得，電動機(jī)型號：Y180L-6同步轉(zhuǎn)速：1000r/min，滿載轉(zhuǎn)速：975r/min，P電機(jī)=18.5KW
銑削切削力的計算
由參考文獻(xiàn)[10]表1-2-9,
P=490×t1.0×Sz0.74×D-1.0×B0.90×z （3-3）
式中 P-銑削力(N)；
t-銑削削深度(mm)；
Sz-每齒進(jìn)給量(mm/z)；
D-銑刀直徑(mm)；
B-銑削寬度(mm)；
z-銑刀的齒數(shù)。
由前面計算的切削用量得，
t=4mm；
Sz=0.2mm/z；
D=512mm；
B=425mm；
z=34。
將上述數(shù)值代入式（3-3）得
P=490× t1.0×Sz0.74×D-1.0×B0.90×z
=490× 41.0×0.20.74×512-1.0×4250.90×34
=9398.1(N)
4 組合機(jī)床通用部件的選擇
通用部件是按標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化原則設(shè)計制造的組合機(jī)床基礎(chǔ)部件。我國通用部件不僅具有完整的國家標(biāo)準(zhǔn)，并已貫徹了國際標(biāo)準(zhǔn)，許多標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)等效。
通用部件按其尺寸大小，可分為大型和小型通用部件；按驅(qū)動和控制方式的不同，可分為機(jī)械驅(qū)動、液壓驅(qū)動、風(fēng)動或數(shù)控通用部件；按單機(jī)和自動線的不同，可分為組合機(jī)床和組合機(jī)床自動線通用部件；按其功能不同，可分為動力部件、支承部件、控制部件、輔助部件。
4．1 進(jìn)給動力部件選擇
進(jìn)給動力部件主要為刀具或工件提供進(jìn)給運(yùn)動。最新動力部件共有液壓滑臺、機(jī)械滑臺、數(shù)控滑臺、長臺面液壓滑臺、十字滑臺、銑削工作臺、回轉(zhuǎn)盤等九個品種。
對于組合銑床來說，進(jìn)給動力部件主要是銑削工作臺，其上通常安裝夾具或工件。銑削工作臺與1TX系列銑削頭，1XS系列床身組成銑削組合機(jī)床，可用于大走刀強(qiáng)力銑削和高效高精度銑削。
由于待加工的工件的外形尺寸，由參考文獻(xiàn)[2]表7.9選取1XG63Ⅰ型銑削工作臺，銑削工作臺的聯(lián)系尺寸如下表4-1:
表4-1 銑削工作臺聯(lián)系尺寸
型號
B
A（臺長）
C（行程）
L
L1
B1
L2
1XG63Ⅰ型
630
1600
1600
3180
584
808
888
由表7.8查得，1XG63Ⅰ型銑削工作臺與傳動裝置配套及其性能如下表：
表4-2 1XG63Ⅰ型銑削工作臺與傳動裝置配套及其性能
型號
傳動裝置
快進(jìn)功率(kW)
快進(jìn)速度(m/min)
工進(jìn)功率(kW)
工進(jìn)速度(mm/min)
許用切削功率(kW)
1XG63
F41
4
9.2
3
200-2500
37
1XG銑削工作臺還具有以下特點(diǎn)：
a.剛性好 導(dǎo)軌與底座鑄成一體，底座采用封閉式的箱體結(jié)構(gòu)，采用“米”字形斜肋等，大大提高其結(jié)構(gòu)剛性。
采用一個V形導(dǎo)軌和一個平導(dǎo)軌導(dǎo)向，通常銑削力壓向?qū)к壝妗＿@種導(dǎo)軌可以提高導(dǎo)向精度和導(dǎo)向剛度，從而保證機(jī)床加工精度，提高機(jī)床的切削抗振性。例如1XG63銑削工作臺，大走刀強(qiáng)力銑削功率達(dá)到40KW，仍能保證切削平穩(wěn)。
b.精度高 由于結(jié)構(gòu)剛性好，可以使導(dǎo)軌達(dá)到較高的加工精度，并且工作臺臺面較長，以是V形導(dǎo)軌導(dǎo)向，從而保證機(jī)床的加工粗度，接近平面磨床的水平。
c.生產(chǎn)率高 從性能表可以看出，最大進(jìn)給速度為2500mm/min。實(shí)踐證明：當(dāng)進(jìn)給速度為2080mm/min時，進(jìn)行大走刀強(qiáng)力銑削和高效高精度銑削，切削性能良好。
傳動效率高 采用雙螺母可調(diào)隙的滾珠絲杠，傳動效率比滑動絲杠高一倍，節(jié)能效果顯著。另外由于間隙可調(diào)，可保證切削平穩(wěn)。
4．2 主運(yùn)動動力部件選擇
主運(yùn)動部件用來實(shí)現(xiàn)組合機(jī)床的主運(yùn)動—切削運(yùn)動。它安在滑臺或其他進(jìn)給部件的結(jié)合面上，通常主軸部件（或多軸箱專用部件）和主運(yùn)動驅(qū)動裝置組成的。
4.2.1 主運(yùn)動驅(qū)動裝置
主運(yùn)動驅(qū)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(yùn)動傳動裝置；另一類是與多軸箱(專用部件)相配的動力箱。
由于1NG系列主運(yùn)動裝置具有通用化程度高,選配靈活,便于生產(chǎn)管理等優(yōu)點(diǎn).因此本組合機(jī)床采用的是：1NG系列主運(yùn)動傳動裝置。它的聯(lián)系尺寸符合JB3557-83標(biāo)準(zhǔn)。
1NG系列主運(yùn)動傳動裝置主要有1Nga、1NGb、1NGc、1NGd等四種,特點(diǎn)與用途如下：
a．1Nga型帶傳動裝置 它采用聚氨脂同步齒形帶傳動及交換帶輪方式變速，具有傳動平穩(wěn)、噪聲小、傳動準(zhǔn)確及傳動效率高等優(yōu)點(diǎn)。適用于轉(zhuǎn)速要求高的場合，如與鏜銷頭配套,適宜對各種工件的半精鏜和精鏜。
b．1NGb型頂置式齒輪傳動裝置 它適用于中，低速加工場合，如臥式配置時的粗、精鏜孔。一般適用于臥式配置。
c．1NGc型尾置式齒輪傳動裝置 它適用于中、低速加工，不經(jīng)常變速的場合，一般配置成立式機(jī)床。
d．1NGd型手柄變速傳動裝置 它采用手柄操縱滑移齒輪變速，適用于經(jīng)常變速場合，一般組成臥式配置的給合機(jī)床，加工小批量生產(chǎn)，多品種零件，如粗、精鏜孔。
由于本組合銑床采用臥式配置形式，因此選用第二種類型—1NGb型頂置式齒輪傳動裝置。
1NGb型頂置式齒輪傳動裝置結(jié)構(gòu)大體為:通用主軸部件的主軸尾部伸入到傳動裝置的空心軸V內(nèi)，以花鍵連接。傳動裝置以軸V左端法蘭的外圓與主軸部件殼體尾端的內(nèi)止口配合定位，用四個螺釘緊固.旋轉(zhuǎn)運(yùn)動由電動機(jī)軸1經(jīng)聯(lián)軸器，軸2、3、4、5及其上的齒輪傳動主軸。根據(jù)2、3軸間的齒輪傳動比的不同配置，1NGb型傳動裝置分為A(低速級)和B型(高速級)，每組又可通過3、4軸間齒輪的不同，得到8級轉(zhuǎn)速。潤滑泵由軸2通過一對齒輪傳動，對傳動裝置中的傳動件及軸承進(jìn)行潤滑。
4.3 通用主軸部件選擇
主軸部件又稱單軸頭或工藝切削頭，其端部安裝刀，尾部連接傳動裝置就可進(jìn)行切削，如進(jìn)行銑削，鏜削，鉆削及攻螺紋等加工工序。每種主軸部件均采用剛性主軸結(jié)構(gòu)。在加工時，刀桿（或刀具）一般不需要導(dǎo)向裝置，加工精度主要由主軸部件本身以及滑臺（或工作臺）的精度來保證。
主軸部件與相應(yīng)規(guī)格的主運(yùn)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(jī)床。這類機(jī)床不設(shè)導(dǎo)向裝置，夾具結(jié)構(gòu)較簡單，機(jī)床配置靈活。
主軸部件種類較多，對于組合銑床來說，主要采用1TX系列銑削頭。1TX系列銑削頭與1XG系列銑削工作臺等進(jìn)給動力部件配套，可組成各種類型的銑削組合機(jī)床。
由切削功率pc=15.9KW，由參考文獻(xiàn)[1]表5-13，選型號1TX50。
1TX50銑削頭主軸端部尺寸如下表：
表4-4 1TX50銑削頭主軸端部尺寸
型號
d(h5)
d1
d2
d3
d4
D±0.3
b(h5)
l1
l2
1TX50
φ221.44
φ107.95
M24
M30
M20
φ117.8
25.4
119
45
1TX50銑削頭主要性能及參數(shù)如下表：
表4-5 1TX50銑削頭主要性能及參數(shù)
型號
b1
L1
d
L2
b2
d1
h
功率(kw)
1TX50
500
800
φ221.44
200
450
M16
250
15;18.5;22
由于所設(shè)計的組合銑床選用頂置式齒輪傳動,所以銑削頭聯(lián)系尺寸如下表：
表4-6 銑削頭聯(lián)系尺寸
型號
B
B1
B2
L
L1
L2
L3
L4
L5
H
H1
H2
H3
1TX50
500
450
470
800
200
275
126
665
94
250
468
911
500
5 組合機(jī)床總體設(shè)計
組合機(jī)床總體設(shè)計,通常是根據(jù)與用戶簽訂的合同和技術(shù)協(xié)議書，針對具體加工零件，擬訂工藝和結(jié)構(gòu)方案，并進(jìn)行方案圖樣和有關(guān)技術(shù)文件設(shè)計。并且在選取定加工方法和機(jī)床總體布局結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上繪制組合機(jī)床“三圖一卡”。其內(nèi)容包括：繪制被加工零件工序圖，機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和進(jìn)行機(jī)床生產(chǎn)率的計算。
繪制給合機(jī)床三圖一卡，就是針對具體零件，在先定的工藝和結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行總體方案圖樣文件設(shè)計.其內(nèi)容包括：繪制被加工零件工序圖﹑加工示意圖﹑機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖和編制生產(chǎn)效率計算卡等。
5.1 被加工零件工序圖
本次設(shè)計的組合機(jī)床主要對柴油機(jī)氣缸體兩端面的粗銑。因此采用一面兩銷定位方式，即利用零件上的一個平面和該平面上的兩個孔作為定位基準(zhǔn)。一個孔插圓柱銷，另一個孔插菱形銷。這種定位方法保證了理論上的六點(diǎn)定定位原則(平面上三個點(diǎn),圓柱銷兩個點(diǎn)和菱形銷一個點(diǎn))，但是在實(shí)踐中，在大多數(shù)情況下，工件的一個平面，在夾具中不是支承在三個點(diǎn)上，而是支承在四個或者更多一些的支承點(diǎn)上，有時放在兩條長的支承板上，這樣可以提高“機(jī)床-夾具-刀具-工件”系統(tǒng)的剛性，避免夾壓力和切削力超出支承點(diǎn)，引起工件的彈性變形，這種變形不僅影響加工精度，還會引起振動,嚴(yán)重時造成刀具的折斷。
A.由于本次的加工的工序是要加工好柴油機(jī)氣缸體頂?shù)酌娴那闆r下進(jìn)行的，因此被加工零件的頂,底面是較光滑的，因此采用柴油機(jī)氣缸體的下底面作為定位基準(zhǔn)，再在該面鉆兩個銷孔，這樣就保證了理論上的六立點(diǎn)定位原則。零件的頂面上在用四塊壓板夾緊，因此,夾具的初步設(shè)計就確定了。
a.被加工零件圖是在用戶提供的產(chǎn)品圖樣的基礎(chǔ)上，選定的工藝方案，定本機(jī)床的加工內(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。它的要求如下：
b.被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸及與本機(jī)床設(shè)計有關(guān)的部位的結(jié)構(gòu)開頭及尺寸。
c.加工用定位基準(zhǔn)﹑夾壓部位及夾壓方向，以便依次進(jìn)行夾具定位支承﹑夾緊﹑導(dǎo)向裝置的設(shè)計。
d.本道工序加工部位的尺寸﹑精度﹑表面粗糙度﹑形狀位置尺寸精度及技術(shù)要求，還包括本道工序?qū)η暗拦ば蛱岢龅囊蟆?
e.要有必要的文字說明。
本組合機(jī)床以柴油機(jī)氣缸體為加工對象進(jìn)行設(shè)計，對工序圖簡要說明及與本機(jī)床B.設(shè)計有關(guān)的技術(shù)指標(biāo)如下：
a.定位方法： 采用一面兩銷定位方式，即利用柴油機(jī)氣缸體底面和該平面上的兩個孔作為定位基準(zhǔn)。一個孔插圓柱銷，另一個孔插菱形銷；
b.零件材料：HT250；
c.硬度：187—255HBS；
d.方框內(nèi)尺寸及相應(yīng)粗糙度為本機(jī)床所保證，其余尺寸及相應(yīng)光潔度為前序保證；
e.單邊加工余量：4mm。
本氣缸體的被加工零件工序圖如下：
圖5-1 被加工零件工序圖
5.2 加工示意圖
零件的加工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﹑工件﹑夾具﹑刀具等機(jī)床各部件間的相對位置關(guān)系。因此，加工示意圖是組合機(jī)床設(shè)計的主要圖樣之一。在總體設(shè)計中占據(jù)重要地位。其主要內(nèi)容為：
a.反映機(jī)床的加工方法,切削用量及工作循環(huán)。
b.決定刀具類型﹑數(shù)量﹑結(jié)構(gòu)﹑尺寸。
c.決定主軸的結(jié)構(gòu)類型，規(guī)格尺寸及外伸長度。
d.選擇標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計專用的接桿，浮動卡頭，導(dǎo)向裝置，刀桿托架等。
e.標(biāo)明主軸﹑接桿﹑夾具與工件之間的聯(lián)系尺寸,配合及精度。
加工示意圖的畫法如下：
a.加工示意圖的繪制順序是：先按比例用細(xì)實(shí)線繪出工作加工部位和局部結(jié)構(gòu)的展開圖。加工表面用粗實(shí)線畫。為簡化設(shè)計，相同加工部位的加工示意圖只需表示其中之一，亦即同一多軸箱上結(jié)構(gòu)尺寸相同的主軸可只畫一根。
b.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。
c.主軸應(yīng)從多軸箱端面畫起。刀具應(yīng)處于加工終了位置。標(biāo)準(zhǔn)的通用結(jié)構(gòu)只畫外輪廓，但需加注規(guī)格代號。
本組合機(jī)床加工示意圖如下：
圖5-2 機(jī)床加工示意圖
5.3 機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖
機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖用來表示機(jī)床各組成部件的相互裝配聯(lián)系和運(yùn)動關(guān)系，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；通用部件的選擇是否合適；并為進(jìn)一步開展多軸箱，夾具等專用部件的設(shè)計提供依據(jù)。總聯(lián)系尺寸圖，它表示機(jī)床的配置型式及總體布局。
A.繪制總聯(lián)系尺寸圖的要求：
a.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，主視圖應(yīng)與機(jī)床實(shí)際加工狀態(tài)一致。
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)動部件的極限位置及行程尺寸，必須完整齊全，至于各部件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)不必畫出，留在具體設(shè)計部件時完成。
c.為便于開展部件設(shè)計,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。
確定機(jī)床的裝料高度H
裝料高度一般是指工件安裝基面至地面的垂直距離?？紤]剛度，結(jié)構(gòu)要功能和使用要求等因素，新頒國家標(biāo)準(zhǔn)裝料高度為1060mm，與國際標(biāo)準(zhǔn)ISO一致。實(shí)際設(shè)計時常在850~1060之間選取。
由于銑削工作臺高度為700mm，夾具體高度為220mm，支承板高度為47.5mm，則裝料高度為
H=700mm+220mm+47.5mm=967.5mm。
確定側(cè)床身
側(cè)床身為XS10B型號，其高度H=950mm，寬度B=470mm，長度L=930mm。
圖5-3 機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖
5.4 機(jī)床生產(chǎn)率計算卡
根據(jù)加工示意圖所確定的工作循環(huán)及切削用量等，就可以計算出機(jī)床生產(chǎn)率度編制生產(chǎn)率計算卡。組合機(jī)床生產(chǎn)率計算卡是按一定格式要求編制的，反映零件在機(jī)床上的加工過程，工作時間,機(jī)床生產(chǎn)率，機(jī)床負(fù)荷率的簡明表格。它是用戶驗(yàn)收機(jī)床生產(chǎn)效率的重要依據(jù)。
a.理想生產(chǎn)率Q
理想生產(chǎn)率Q（單件為件/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。它與全年工時總數(shù)tk有關(guān)，一般情況下，單班制取2350h,兩班制取4600h,則
Q= （5-1）
有已知條件知，A=65000件，tk=4600h
則 由式（5-1）得
Q==14.13（件）
b.實(shí)際生產(chǎn)率Q1
實(shí)際生產(chǎn)率（單位為件/h）是指所設(shè)計機(jī)床每小時實(shí)際可生產(chǎn)的零件數(shù)量。則
Q1 = （5-2）
式中，T單—生產(chǎn)一個零件所需時間（min），可按下式計算：
T單=t切+t輔=(++t停)+（+ t移+t裝卸） （5-3）
式中 L1﹑L2—分別為刀具第Ⅰ﹑第Ⅱ工作進(jìn)給長度，單位為mm；
vf1﹑vf2—分別為刀具第Ⅰ﹑第Ⅱ工作進(jìn)給量，單位為mm/min；
t停—當(dāng)加工沉孔﹑止口﹑锪窩﹑倒角﹑光整表面時，滑臺在死擋鐵上的停留時間，通常指刀具在加工終了時無進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)5~10轉(zhuǎn)所需的時間，單位為min；
L快進(jìn)﹑L快退—分別為動力部件快進(jìn)，快退行程長度，單位為mm；
vfk—動力部件快行程速度。用機(jī)械動力部件時取5~6m/min；用液壓動力部件時取3~10m/min；
t移—直線移動或回轉(zhuǎn)工作臺進(jìn)行一次工位轉(zhuǎn)換時間，一般取0。1min；
t裝卸—工件裝﹑卸（包括定位或撤消定位﹑夾緊或松開﹑清理基面或切屑及吊運(yùn)工件等）時間。它取決于裝卸自動化程度﹑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。
由已知條件知，
L1=320mm+250mm=570mm；
vf1=320mm/min；
t停=0；
L快進(jìn)=300mm；
t移=0.1min；
L快退=320mm+822mm=1122mm；
vfk=9.2m/min=9200mm/min；
t移=0.1min；
t裝卸=1.5min。
所以，由式（5-3）得，
T單=++0.1+1.5=3.53（min）
則，由式（5-2）得，
Q1===17（件/h）
由于Q1>Q，即機(jī)床實(shí)際生產(chǎn)率滿足理想生產(chǎn)率，則所選擇的切削用量符合機(jī)床設(shè)計。
c.機(jī)床負(fù)荷率?負(fù)
I當(dāng)Q1>Q，機(jī)床負(fù)荷率為二者之比。即
?負(fù)===0.83
6 夾具設(shè)計
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。
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幾個工位上順序或平行—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,移動工作臺夾具和回轉(zhuǎn)鼓輪夾具等。此外按操縱方式又可分為：手動定位夾緊的給合機(jī)床夾具和自動定夾緊的組合機(jī)床夾具。本次設(shè)計的夾具是單工位的，手動定位夾緊的夾具。
組合機(jī)床夾具是根據(jù)被加工零件專門設(shè)計的，本次設(shè)計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，和引導(dǎo)刀具的導(dǎo)向元件設(shè)計。
6.1 定位誤差分析計算
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，工件仍會產(chǎn)生定位誤差。為了保證工件的加工精度，在定位設(shè)計時要仔細(xì)分析和研究定位誤差。
A.定位誤差的定義
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量，稱為定位誤差，以△D表示。
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)的變動量將影響工件的尺寸精度和位置精度。
B.定位誤差產(chǎn)生的原因
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)的位移誤差兩個方面。
a.基準(zhǔn)不重合誤差△B 由于定位基準(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。
基準(zhǔn)不重合誤差的一般計算式為：
△B= （6-1）
式中 i—定位基準(zhǔn)與工序間的尺寸鏈組成環(huán)的公差（mm）；
b.基準(zhǔn)位移誤差△Y 由于定位基準(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。
基準(zhǔn)位移誤差的一般計算式為
△Y=Xmax=D+d0+Xmin （6-2）
式中 Xmax —定位最大配合間隙（mm）；
D—工件定位基準(zhǔn)孔的直徑公差（mm）；
d0—圓柱定位銷或圓柱心軸的直徑公差（mm）；
Xmin—定位所需最小間隙，由設(shè)計時確定（mm）。
C.定位誤差計算
本工序尺寸582±0.025mm，由于本工序定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，所以，
△B=0
按式（6-2）計算得
△Y=Xmax=D+d0+Xmin
=0.027+0.009+0.5
=0.536(mm)
則定位誤差為
△D=△Y=0.536mm
6.2 夾緊裝置設(shè)計
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)生振動或多移，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。
由于本次待加工工件的形狀是比較規(guī)則的，且精度要求不高，故采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)就可以保證其精度。采用螺旋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)稱為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，夾緊可靠，通用性大，因此在機(jī)床夾具中得到廣泛應(yīng)用。缺點(diǎn)是夾緊和松開工件時比較費(fèi)力。
本次設(shè)計的夾緊裝置是手動的，它的組成部分有：支承軸、螺桿、壓板、壓塊及螺母等。
6.3 夾緊力的計算
夾緊力的計算是設(shè)計夾具的關(guān)鍵，它的計算是驗(yàn)證所設(shè)計的機(jī)床夾具是否合理的保證。
夾緊力計算方法一般為:
a.了解所選用的夾緊機(jī)構(gòu)；
b.畫出受力簡圖；
c.運(yùn)用力學(xué)知識分析、計算。
夾緊機(jī)構(gòu)如下圖:
圖6-1 夾緊機(jī)構(gòu)簡圖
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:
Wk
W0
l
L
圖6-2 工件受力簡圖
W0=Wk×× （6-3）
W0—單個螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力(N)；
WK—切削力分力（N）；
—除螺旋外機(jī)構(gòu)的效率，其值為0.85-0.95。
由前面所計算得，
Wk=9398.1(N)
由夾具總圖知，
L=300mm
l=145mm
—取0.9
則將上述數(shù)值代入式（6-1）得，
W0=9398.1××
=21604.8(N)
6.4 夾具零部件的設(shè)計
6.4.1 夾具體的設(shè)計
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件，機(jī)構(gòu)和裝置。設(shè)計時應(yīng)滿足以下基本要求：
a.應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度；
b.結(jié)構(gòu)簡單，具有良好的工藝性；
c.尺寸要穩(wěn)定；
d.便于排屑。
A．夾具體毛坯結(jié)構(gòu)的選擇
選擇夾具體毛坯結(jié)構(gòu)時，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。
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)。
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、振動大，且是批量生產(chǎn)的，所以選擇鑄造結(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)行時效處理。
B．夾具體外形尺寸的確定
夾具制造屬單件生產(chǎn)性質(zhì)，為縮短設(shè)計和制造周期，減少設(shè)計和制造費(fèi)用，所以夾具體設(shè)計，一般不作復(fù)雜的計算。通常都是參考類似的夾具結(jié)構(gòu)，按經(jīng)驗(yàn)類比法估計確定。如下表6-1。
表6-1 夾具體結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)
夾具體部位
經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)
鑄造結(jié)構(gòu)
夾具體壁厚h
8～25mm
夾具體加強(qiáng)筋厚度
(0.7～0.9)h
夾具體加強(qiáng)筋高度
不大于5h
按上表，取夾具體壁厚h=25mm
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
C．夾具體高度的確定
根據(jù)前面的總體設(shè)計及機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，夾具體的高度H=950+250-425/2-47.5=220mm
設(shè)計的夾具技術(shù)要求有以下幾點(diǎn)：
a.鑄造徹底清砂；
b.鑄件需人工時效處理；
c.鑄件不得有砂眼、氣孔、縮松、裂紋等；
d.粗加工后需再次進(jìn)行時效處理；
e.不加工表面涂底漆。
夾具體的主要外形如下圖：
圖6-3 夾具體尺寸圖
6.4.2 支座的設(shè)計
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、振動大，因此采用鑄造結(jié)構(gòu)，材料為HT200。支座的平面圖見附錄[7]。
6.4.3 支承板的設(shè)計
工件的基準(zhǔn)平面經(jīng)切削后，可直接放在平面上定位。經(jīng)過刮削，磨削的平面具有較小的表面粗糙度值和平面度誤差，且可獲得較精確的定位。常用的定位元件有支承板和平頭支承釘。這類是呈面接觸的定位件。
但是在實(shí)踐中，在大多數(shù)情況下，工件的一個平面，在夾具中不是支承在三個點(diǎn)上，而是支承在四個或者更多一些的支承點(diǎn)上，有時放在兩條長的支承板上，這樣可以提高“機(jī)床-夾具-刀具-工件”系統(tǒng)的剛性，避免夾壓力和切削力超出支承點(diǎn)，引起工件的彈性變形，這種變形不僅影響加工精度，還會引起振動,嚴(yán)重時造成刀具的折斷。因此本定位元采用支承板定位。
支承板有兩種類型，一種是光面支承板，用于垂直布置的場合；另外一種就是帶斜槽的支承板，用于水平方向布置的定位中，其凹槽可防止細(xì)小切屑停留在定位面上。因此，選擇帶斜槽的支承板。
又因?yàn)楸敬味ㄎ徊捎靡幻鎯射N的定位方法，且工件的底面是不完整的，所以兩孔加工在支承板上。
因?yàn)橹С邪迨嵌ㄎ辉詫χС邪宓谋砻娲植诙纫筝^高。所設(shè)計的支承板的表面粗糙度達(dá)到6.3um。
支承板設(shè)計的步驟如下：
a.支承板的材料選用45鋼；
b.在支承板上加工三個孔，通過螺釘與夾具體連接；
c.在支承板上加工兩個定位銷孔。
支承板的主要結(jié)構(gòu)如下圖：
圖6-4 支承板結(jié)構(gòu)尺寸圖
6.4.4 螺桿的設(shè)計
本次的螺桿設(shè)計采用兩端加工螺紋，一端于支座連接，另一端穿過壓板和螺母連接，并且中間有一圓柱壓縮彈簧支承著壓板。彈簧的作用是防止壓板中間受力過大而彎曲變形。螺桿的螺桿的兩螺紋端的尺寸為M24，材料為45鋼。螺桿的主要外表如下圖：
圖6-5 螺桿結(jié)構(gòu)尺寸圖
6.4.5 支承軸的設(shè)計
該軸主要起支承作用。設(shè)計采用的材料為45鋼，一端加工成螺紋與支座連接，別一端加工成球面支承著壓板的未端，并且在零件裝卸時可以在壓板的斜槽內(nèi)滑動。螺紋端的尺寸為M24。
支承軸的主要外形及尺寸如下圖：
圖6-6 支承軸結(jié)構(gòu)尺寸圖
6.4.6 壓板的設(shè)計
壓板的設(shè)計主要是為了壓緊工件，壓板設(shè)計的是否合理關(guān)系著所設(shè)計的夾具操作的方便。本著操作方便的原則，壓板的設(shè)計采用如下的步驟：
a.壓板的一端加工成滑槽，該滑槽的未端由支承軸支承；
b.壓板的中間部分加工成通的全長孔，裝卸時螺桿可以在里滑動。
壓板的主要形狀及尺寸如下圖:
圖6-7 壓板結(jié)構(gòu)尺寸圖
6.4.7 導(dǎo)向板的設(shè)計
導(dǎo)向板的設(shè)計主要為了安裝工件時的導(dǎo)向作用。本次設(shè)計的導(dǎo)向板有四塊。相對的兩塊導(dǎo)向板與工件的距離為2mm。導(dǎo)向板上加工有三個孔，通過螺釘與支座連接在一起。導(dǎo)向板相對工件的表面應(yīng)較光滑，表面粗糙度達(dá)到Ra3.2um。
同時還要進(jìn)行表面熱處理。
導(dǎo)向板的形狀及尺寸如下圖：
圖6-9 導(dǎo)向板結(jié)構(gòu)尺寸圖
7 結(jié)論
本課題設(shè)計的組合機(jī)床采用一面兩銷定位、手動夾緊，一次性加工柴油機(jī)氣缸體兩側(cè)面，保證了加工精度，提高了加工效率，減少了工人的勞動強(qiáng)度。而且在設(shè)計之中，盡量選用通用件，進(jìn)一步減少了制造成本，從而增加了經(jīng)濟(jì)效益。
所設(shè)計的組合機(jī)床能滿足以下要求：
a.機(jī)床應(yīng)能滿足加工要求，保證加工精度；
b.機(jī)床應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單；
c.裝卸方便，便于維修、調(diào)整；
d.各動力頭分別由電機(jī)拖動，可單獨(dú)控制。
參 考 文 獻(xiàn)
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致 謝
本次為期三個月的畢業(yè)設(shè)計已結(jié)束，這次畢業(yè)設(shè)計是我大學(xué)四年的最后一次作業(yè)，也是最后一次考試，之前幾次課程設(shè)計累積的經(jīng)驗(yàn)給了我很大的幫助。對于我來說， 它不僅僅是畢業(yè)設(shè)計，更是一次實(shí)戰(zhàn)演習(xí)，個人的孤軍奮戰(zhàn)是不行了，要注重團(tuán)隊合作精神。總的來說，在整個設(shè)計過程，我意識到了團(tuán)隊的重要性，作為一個整體，彼此間的協(xié)助合作很重要，這對于即將踏上工作崗位的我來說，無疑更具有意義和價值。
在這次畢業(yè)設(shè)計期間,我得到了劉道標(biāo)老師的悉心指導(dǎo)，同組同學(xué)的熱心幫助，也在其他同學(xué)身上學(xué)到很多東西。在此，對設(shè)計過程中所有幫助過我的人，表示深深的謝意！
本次設(shè)計任務(wù)業(yè)已順利完成，但由于本人水平有限，且是第一次做這樣的工作,缺乏經(jīng)驗(yàn)，難免存在錯誤，在此懇請各位老師教導(dǎo)指正。
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