CA6140車床刀架攻絲用組合機(jī)床及PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
67頁 29000字?jǐn)?shù)+論文說明書+任務(wù)書+8張CAD圖紙【詳情如下】
CA6140車床刀架攻絲用組合機(jī)床及PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文.doc
PLC控制圖.dwg
主軸箱總圖.dwg
任務(wù)書.JPG
加工圖.dwg
尺寸聯(lián)系圖.dwg
攻絲靠模.dwg
液壓系統(tǒng)原理圖.dwg
自動(dòng)線尺寸聯(lián)系圖.dwg
零件圖.dwg
CA6140車床刀架攻絲用組合機(jī)床及PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
目錄
摘要 2
Abstract 3
前言 6
一、畢業(yè)設(shè)計(jì)目的及意義： 6
二、畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容 6
三、畢業(yè)設(shè)計(jì)工作進(jìn)度安排 8
第1章 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 10
1.1攻絲組合機(jī)床常用的通用部件及選用 10
第2章 組合機(jī)床的概述 15
2.1組合機(jī)床及其特點(diǎn) 15
2.2組合機(jī)床的工藝范圍、加工精度及配置形式 15
2.3組合機(jī)床的設(shè)計(jì)步驟 16
2.4組合機(jī)床的發(fā)展趨向 17
第3章 組合機(jī)床工藝方案及配置方式的確定 17
3.1 組合機(jī)床工藝方案的確定 17
3.2 組合機(jī)床配置形式的選擇 19s
第四章 三圖一卡的設(shè)計(jì) 20
4.1 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 20
4.2.1 被加工零件工序圖 20
4.2.2 加工示意圖 21
4.2.3機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 22
4.2.4機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 26
第5章 組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 29
5.1 組合機(jī)床夾具概述 29
5.2 組合機(jī)床夾具的總體設(shè)計(jì) 30
5.3 夾具總圖的繪制 35
5.4 夾具的定位誤差分析 37
第6章 組合機(jī)床多主軸箱設(shè)計(jì) 37
6.1多主軸箱的基本結(jié)構(gòu) 37
6.2 多主軸箱設(shè)計(jì)步驟和內(nèi)容 38
6.3 主軸箱坐標(biāo)計(jì)算 40
6.4主軸箱總圖設(shè)計(jì) 51
6.5 傳動(dòng)零件的校核 52
6.4主軸箱總圖設(shè)計(jì) 51
7 PLC控制系統(tǒng) 52
8機(jī)床電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 64
結(jié)論 65
感謝 66
參考文獻(xiàn) 67
摘要
本課題題目為：CA6140車床刀架攻絲用組合機(jī)床及PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)具設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程主要闡述了組合鉆床的工作原理，設(shè)計(jì)過程，與通用機(jī)床和普通專用機(jī)床相比的優(yōu)越性，并對其主軸箱和機(jī)床夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算。本課題設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是完成機(jī)械部分的設(shè)計(jì)，主要有被加工零件的工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖、主軸箱裝配圖和機(jī)床夾具，以及重要零件的繪制。在設(shè)計(jì)過程中根據(jù)實(shí)際情況取得相關(guān)數(shù)據(jù)，參考有關(guān)資料，吸取前人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，并根據(jù)客觀實(shí)際和掌握的現(xiàn)有知識(shí)進(jìn)行改進(jìn)。
主軸箱是組合機(jī)床的主要部件之一，按專業(yè)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，由通用部件組成。其主要作用是：根據(jù)被加工零件的加工要求安排各主軸位置，并將動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)由電機(jī)或動(dòng)力部件傳給各工作主軸，使之得到要求的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。
關(guān)鍵詞：組合鉆床，主軸箱，夾具
Abstract
The topic of this task is：the bottom engine body of D180 8 holes building-block drill and its jig designing，it elaborated the principle of combination drilling machine，the design process，the superiority which compared with the universal engine bed and the ordinary special purpose machine，and carried on the design and the computation to the headstock and the engine bed jig． The basic task of the designing was the machine design，mainly on the component’s working procedure chart，the processing schematic drawing，the machine relative dimensional drawing， the headstock assembly drawing，the engine bed jig as well as the important detail drawing plan．I could obtain the correlation data in the design process according to the actual situation，the reference pertinent data，absorbing predecessor’s design experience and the exciting knowledge and making improvement according to reality and the knowledge which had grasped.
The headstock is one of aggregate machine-tool’s major components，which carries on the design according to the specialized request，consisting of the common parts．Its main function is，according to the components processing request，arranging various main axles position, and bequeathing the power and the movement by the electrical machinery or the power part to each work main axle，enable it to obtain set rotational speed and direction.
Key word：Combination drilling machine, headstock, tongs.
前言
一、畢業(yè)設(shè)計(jì)目的及意義：
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(dòng)強(qiáng)度大大地降低，多個(gè)工序可以在一臺(tái)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。
此次設(shè)計(jì)的目的是使學(xué)生在通過了基礎(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(shí)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)，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力，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)。
二、畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容
此次設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：組合機(jī)床“三圖一卡”設(shè)計(jì)；主軸箱設(shè)計(jì)；夾具設(shè)計(jì)；重要零件設(shè)計(jì)；編制設(shè)計(jì)說明書。
在設(shè)計(jì)中要完成以下工作：
1． 繪制零件加工工序圖
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)定畫法繪制工序圖。
2． 繪制加工示意圖，估算生產(chǎn)率
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。
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。
3． 繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖
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(dòng)力部件的型式和規(guī)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。
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。
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。
4． 繪制專用部件圖
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(tái)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)整方面的知識(shí)。
5． 繪制重要零件工作圖
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(shí)又有了進(jìn)一步的提高。
感謝
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的圖紙繪制和畢業(yè)論文的撰寫是在黃秀玲老師的精心指導(dǎo)下完成的。
四年的大學(xué)學(xué)習(xí)里，以前并未真正的進(jìn)行過結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的技術(shù)開發(fā)及研究，更談不上單獨(dú)對課題的研究，自己對組合機(jī)床也一無所知。雖然，在以前的學(xué)習(xí)中，我做過不少的課程設(shè)計(jì)，但也僅僅停留在理論的學(xué)習(xí)和獲取的層面上，并沒有與現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)實(shí)際真正聯(lián)系多少。
而這么一段為期3個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)就大不相同了：就一臺(tái)組合機(jī)床的設(shè)計(jì)而言，你要考慮的層面很多，有很多你并未見識(shí)過的問題擺在你的面前需要你解決。老師也僅能夠?yàn)槟阏业秸_的前進(jìn)方向提供一點(diǎn)指導(dǎo)思路。因此，問題的解決就要靠認(rèn)真翻閱多本相關(guān)的書籍、文獻(xiàn)資料，遇到實(shí)在難以弄懂的問題找老師解決。
在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的三個(gè)月的時(shí)間里我都是在老師的精心指導(dǎo)下不斷地學(xué)習(xí)著。我也是經(jīng)歷了一個(gè)從什么也不懂到逐漸有了思路、找到自信心的過程。通過不斷的一點(diǎn)一滴的學(xué)習(xí)，我對于組合機(jī)床的認(rèn)識(shí)也在不斷的加深，逐漸建立起了組合機(jī)床的概念，了解了組合機(jī)床設(shè)計(jì)的總體思路、設(shè)計(jì)要點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)以及容易出錯(cuò)的地方。三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)總體來說是在一種緊張而又歡快的氛圍下進(jìn)行的，它增長了我的見識(shí)、豐富了我的知識(shí)，讓我擁有了新的智慧。這么一段緊張而又愉快的經(jīng)歷將留在我的腦海中。
綜觀整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的全過程，圖紙的完成有手工繪制，也有電腦制圖.工作量比較繁重了。但是，我覺得如果每天都能夠保證相當(dāng)?shù)墓ぷ髁康脑?，高質(zhì)量地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)還是比較輕松的。三個(gè)月下來我最大的體會(huì)就是：對知識(shí)的掌握是建立在學(xué)習(xí)的過程之上的
非常感謝指導(dǎo)老師黃秀玲老師這三個(gè)月來對我的精心指導(dǎo)，是她給我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指明了方向。當(dāng)我遇到困難無法進(jìn)行下一步的設(shè)計(jì)時(shí)，總會(huì)得到老師的鼓勵(lì)和指導(dǎo)，告訴我解決問題的方法！
在畢業(yè)設(shè)計(jì)及論文撰寫時(shí)同時(shí)還得到了02313班全體同學(xué)的幫助！
參考文獻(xiàn)
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床刀架攻絲用組合機(jī)床及 制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 目錄 摘要 ................................................................................................................................................ 1 .................................................................................................................................... 3 前言 ................................................................................................................................................ 4 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)目的及意義： ........................................................................................... 4 二、畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容 ................................................................................................................ 4 三、畢業(yè)設(shè)計(jì)工作進(jìn)度安排 ........................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 1 章 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) ........................................................................................... 6 絲 組合機(jī)床常用的通用部件及選用 ............................................................ 6 第 2 章 組合機(jī)床的概述 .............................................................................................. 11 合機(jī)床及其特點(diǎn) ..................................................................................................... 11 合機(jī)床的工藝范圍、加工精度及配置形式 .......................................... 11 合機(jī)床的設(shè)計(jì)步驟 ............................................................................................... 12 合機(jī)床的發(fā)展趨向 ............................................................................................... 13 第 3 章 組合機(jī)床工藝方案及配置方式的確定 .............................................. 13 組合機(jī)床工藝方案的確定 .............................................................................. 13 合機(jī)床配置形式的選擇 ................................................................................. 15s 第四章 三圖一卡的設(shè)計(jì) .............................................................................................. 16 合機(jī)床總體設(shè)計(jì) ................................................................................................... 16 被加工零件工序圖 ........................................................................................... 16 加工示意圖 ......................................................................................................... 17 床聯(lián)系尺寸圖 ..................................................................................................... 18 床生產(chǎn)率計(jì)算卡 ............................................................................................... 21 第 5 章 組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì) ......................................................................................... 25 合機(jī)床夾具概述 ................................................................................................... 25 合機(jī)床夾具的總體設(shè)計(jì) .................................................................................... 26 夾具總圖的繪制 ...................................................................................................... 31 夾具的定位誤差分析 ......................................................................................... 33 第 6 章 組合機(jī)床多主軸箱設(shè)計(jì) .............................................................................. 33 主軸箱的基本結(jié)構(gòu) ............................................................................................... 33 主軸箱設(shè)計(jì)步驟和內(nèi)容 .................................................................................... 34 主軸箱坐標(biāo)計(jì)算 ................................................................................................... 35 軸箱總圖設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 46 傳動(dòng)零件的校核 ................................................................................................... 47 軸箱總圖設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 46 7 制系統(tǒng) .................................................................................................................. 47 8 機(jī)床電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 64 結(jié)論 ............................................................................................................................................. 65 感謝 ............................................................................................................................................. 66 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 67 摘要 本課題題目為： 床刀架攻絲用組合機(jī)床及 制系統(tǒng)設(shè)計(jì)具設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程主要闡述了組合鉆床的工作原理，設(shè)計(jì)過程，與通用機(jī)床和普通專用機(jī)床相比的優(yōu)越性，并對其主軸箱和機(jī)床夾具進(jìn)行 設(shè)計(jì)和計(jì)算。本課題設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是完成機(jī)械部分的設(shè)計(jì)，主要有被加工零件的工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖、主軸箱裝配圖和機(jī)床夾具，以及重要零件的繪制。在設(shè)計(jì)過程中根據(jù)實(shí)際情況取得相關(guān)數(shù)據(jù)，參考有關(guān)資料，吸取前人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，并根據(jù)客觀實(shí)際和掌握的現(xiàn)有知識(shí)進(jìn)行改進(jìn)。 主軸箱是組合機(jī)床的主要部件之一，按專業(yè)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，由通用部件組成。其主要作用是：根據(jù)被加工零件的加工要求安排各主軸位置，并將動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)由電機(jī)或動(dòng)力部件傳給各工作主軸，使之得到要求的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。 關(guān)鍵詞：組合鉆床，主軸箱，夾具 he of 180 8 it of on to of on s as as I in to s to is of s on to of to by or to it to 前言 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)目的及意義： 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(dòng)強(qiáng)度大大地降低，多個(gè)工序可以在一臺(tái)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。 此次設(shè)計(jì)的目的是使學(xué)生在通過了基礎(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(shí)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)，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力，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)。 二、畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容 此次設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：組合機(jī)床“三 圖一卡”設(shè)計(jì)；主軸箱設(shè)計(jì)；夾具設(shè)計(jì)；重要零件設(shè)計(jì)；編制設(shè)計(jì)說明書。 在設(shè)計(jì)中要完成以下工作： 1． 繪制零件加工工序圖 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)定畫法繪制工序圖。 2． 繪制加工示意圖，估算生產(chǎn)率 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。 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。 3． 繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 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(dòng)力部件的型式和規(guī)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。 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。 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。 4． 繪制專用部件圖 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(tái)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)整方面的知識(shí)。 5． 繪制重要零件工作圖 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(shí)又有了進(jìn)一步的提高。 第 6 頁 共 67 頁 第 1 章 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 絲組合機(jī)床常用的通用部件及選用 用部件的選用原則 通用部件的選 用是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。選用的方法是 :根據(jù)所需的功率、進(jìn)給力、進(jìn)給速度等要求 ,選用動(dòng)力部件及其配套部件。 選用原則是 : 1) 切削功率應(yīng)滿足加工所需的計(jì)算功率 (包括切削所需功率、空轉(zhuǎn)功率、傳動(dòng)功率 )。 2) 進(jìn)給部件應(yīng)滿足加工所需的最大計(jì)算進(jìn)給力、工作行程和工作循環(huán)的要求。 3) 動(dòng)力箱與多主軸箱尺寸相適應(yīng)和匹配。 4) 應(yīng)滿足加工精度的要求。 5) 盡可能按通用部件的配套關(guān)系選用有關(guān)的通用部件。 絲組合機(jī)床常用的通用部件及其選用 動(dòng)力滑臺(tái) 動(dòng)力滑臺(tái)是由滑座滑 鞍和驅(qū)動(dòng)裝置組成實(shí)現(xiàn)直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件。根據(jù)被加工零件即 床刀架的工藝要求 :底面 12絲 ,孔深 16紋深14滑鞍上安裝動(dòng)力箱 ,動(dòng)力箱帶動(dòng)主軸箱完成攻絲工序。 動(dòng)力滑臺(tái)根據(jù)驅(qū)動(dòng)和控制方式的不同可分為液壓滑臺(tái)機(jī)械滑臺(tái)和數(shù)控滑臺(tái)三種類型。根據(jù)需要選用液壓動(dòng)力滑臺(tái) ,型號為 1面寬 400 800程長 400臺(tái)及滑座總高 320特點(diǎn)是 :采用雙矩形導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)形式 ,導(dǎo)向的長度大 ,導(dǎo)向性好；滑座體為箱形框架結(jié)構(gòu) ,滑座底面中間增加了結(jié)合面 ,結(jié)構(gòu)剛度高，導(dǎo) 軌壽命長。 攻絲卡頭及攻絲靠模裝置 第 7 頁 共 67 頁 1. 攻絲卡頭 攻絲卡頭用于連接絲錐和攻絲主軸 ,保證絲錐與被加工的螺紋底孔自動(dòng)對中 ,并保證絲錐順利地引進(jìn)；補(bǔ)償絲錐每分鐘引進(jìn)量與攻絲主軸每分鐘進(jìn)給量之差值。 2. 攻絲靠模裝置 攻絲裝置的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)直接由靠模螺桿靠模螺母得到。其優(yōu)點(diǎn)是 :靠模經(jīng)磨制可以得到較準(zhǔn)確的螺距 ,而且靠模桿帶動(dòng)絲錐進(jìn)給比較輕 ,其中攻絲接桿可以補(bǔ)償靠模系統(tǒng)與絲錐自行引進(jìn)的進(jìn)給差 ,攻絲時(shí)可以得到較高的精度。 (1) 通用的 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。這種裝置易于調(diào)整 ,只要松開壓板 ,便可方便的將絲錐取出 ,且在變動(dòng)被加工螺孔時(shí) ,易裝卸調(diào)換，只是整個(gè)結(jié)構(gòu)軸向尺寸較大。 (2) 通用的 絲靠模裝置 這種攻絲靠模裝置軸向尺寸較小 ,主要用于活動(dòng)攻絲模板和鉆攻復(fù)合模板。 考慮以上因素 ,選用通用的 3. 攻絲靠模實(shí)現(xiàn)的方式 攻絲靠模實(shí)現(xiàn)的方式有兩種 : (1) 把攻絲靠模直接裝在主軸箱內(nèi) ,組成用于整臺(tái)機(jī)床全部是攻絲工序的攻絲裝置 ,它的特點(diǎn)是剛性好 ,結(jié)構(gòu)簡單 ,但調(diào)整更換絲錐不方便。 (2) 另一種是攻絲 模板 ,將靠模裝置裝在模板上 ,模板用固定在主軸箱上的導(dǎo)桿導(dǎo)向。這種方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ,剛度亦差。 考慮到以上因素 ,在設(shè)計(jì)中采用了前一種方法。 主運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置 動(dòng)力箱是將電機(jī)的動(dòng)力傳遞給多主軸箱 ,它與多主軸箱配套使用。 1表 5 5 支承部件 第 8 頁 共 67 頁 組合機(jī)床的支承部件往往是通用和專用兩部分的組合。本設(shè)計(jì)中臥式機(jī)床的床身是由通用的側(cè)底座和專用的中間底座組合而成 ,此種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是加工和裝配工藝性好 ,安裝和 運(yùn)輸較方便。 (1) 中間底座其頂面安裝夾具 ,側(cè)面與側(cè)底座相連接 ,并通過端面定位銷定位。 中間底座其結(jié)構(gòu)尺寸需根據(jù)工件的大小形狀等來確定。 中間底座其一般按專用部件進(jìn)行設(shè)計(jì) ,但為了不致使組合機(jī)床的輪廓尺寸過分繁多 ,中間底座的主要尺寸應(yīng)符合如下的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定： 中間底座長 中間底座寬 800 500 560 630 710 800 900 1000 __ __ 630 710 800 900 1000 1250 __ __ __ 710 800 900 1000 >1250 __ __ __ 710 800 900 1000 注 :30可根據(jù)具體情況采用 560 710 1250可從優(yōu)先數(shù)系 64中選用。 因此根據(jù)組合機(jī)床的聯(lián)系尺寸，選中間底座的長為 800，寬為 800，2)側(cè)底座 (1 側(cè)底座的長度應(yīng)于滑臺(tái)相適應(yīng)，選用 1的高度有 560\630用 560度 600度 1350。 第 9 頁 共 67 頁 計(jì)算切削功率并選用動(dòng)力箱 中 T:主軸切削扭矩 ； D:螺紋大徑 ,D=6p: 螺紋螺距 ,p=1 P: 主軸切削功率 ( v:切削速度 ( 按推薦 ,加工材料為鑄鐵時(shí) v=4 ?8 已經(jīng)取 v= 計(jì)算得 : T= P=((6)=w 此時(shí) ,各主軸的轉(zhuǎn)速按下面的公式計(jì)算 : 主軸n= ?1000= 6 ??=300r/2根軸的切削功率為 12P : 12P =P× 12=12=軸箱所需要的功率 ,應(yīng)等于切削功率空載消耗功率及與負(fù)載成正比的功率損失之和 ,即 : 主P= 切P+ 空P+損主軸箱總功率； 切P: 各主軸切削功率總和， 切P= 12P =w； 空P: 各軸空載消耗功率的總和，根據(jù) >91可計(jì)算出 空P=w； 損P: 各軸損失功率的總和，損%，損P=w。 計(jì)算得 : 主P=w 第 10 頁 共 67 頁 在確定攻絲電機(jī)功率時(shí) ,應(yīng)考慮絲錐鈍化的影響 , 主P× (=w 根據(jù) >15選用的動(dòng)力 箱型號為 1動(dòng)機(jī)功率是 w,驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速是 480r/ 根據(jù)通用部件的配套關(guān)系選用與動(dòng)力箱匹配的其他通用部件 參考 >表 2件名稱 標(biāo)準(zhǔn) 名義尺寸 (320 400 液壓滑臺(tái) 力箱 底座 用 液壓滑臺(tái) 動(dòng)力箱 側(cè)底座 1 1 1第 11 頁 共 67 頁 第二章 組合機(jī)床的概述 合機(jī)床及其特點(diǎn) 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，生產(chǎn)效率高，加工精度穩(wěn)定。 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)： （ 1） 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因此設(shè)計(jì)和制造的周期短，投資少，經(jīng)濟(jì)效果好。 （ 2） 由于組合機(jī)床可以采用多刀加工，并且自動(dòng)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(dòng)強(qiáng)度低。 （ 3） 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。 （ 4） 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。 （ 5） 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)，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。 （ 6） 組合機(jī)床易于聯(lián)成組合機(jī)床自動(dòng)線，以適應(yīng)大規(guī)模的生產(chǎn)需要。 合機(jī)床的工藝范圍、加工精度及配置形式 組合機(jī)床可以完成的工藝有鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、攻絲、車削、銑削、磨削、刮平面、倒角、切槽及滾壓等。而且現(xiàn)在隨著綜合自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展 ,其工藝范圍也在不斷的擴(kuò)大。 就設(shè)計(jì)的攻絲組合機(jī)床而言 ,若潤滑條件良好 ,在鑄鐵件上加工出的螺孔可以達(dá)到 2級精度 ,表面粗糙度達(dá)到 米。 第 12 頁 共 67 頁 螺孔的位置精度由于攻絲時(shí)以 工件底面為定位基準(zhǔn) ,加上其他誤差的影響 ,一般可以達(dá)到 ? 床精度較高時(shí)可以達(dá)到 ? 合機(jī)床的設(shè)計(jì)步驟 訂方案階段 這是設(shè)計(jì)組合機(jī)床最重要的一步。工藝方案制定的正確與否 ,將決定機(jī)床能否達(dá)到“體積小 ,重量輕 ,結(jié)構(gòu)簡單 ,使用方便 ,效率高 ,質(zhì)量好 ” 的要求。 為了使工藝方案制定得合理 ,必須從認(rèn)真分析被加工零件的圖紙開始 ,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 ,定位夾緊方式 ,工藝方法和加工過程所采用的刀具 ,切削用量及生產(chǎn)率等要求 ,分析其優(yōu)缺點(diǎn) ,從而確定零件在機(jī)床上完成的工藝方法及內(nèi)容 ,決定刀具的種類結(jié)構(gòu)形式和數(shù)量及切削用量等。 根據(jù)確定的工藝方案 ,確定機(jī)床的配置形式 ,并定出影響機(jī)床總體布局和技術(shù)性能的主要部件的結(jié)構(gòu)方案。 在選定工藝方案并確定機(jī)床配置形式結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上 ,進(jìn)行方案圖紙的設(shè)計(jì)。 術(shù)設(shè)計(jì)階段 根據(jù)已經(jīng)確定的工藝和結(jié)構(gòu)方案 ,按照加工示意圖和機(jī)床聯(lián)系尺寸 圖等開展部件設(shè)計(jì) ,繪制夾具主軸箱等的裝配圖。 作設(shè)計(jì)階段 (1) 繪制所有專用零件圖并繪制出潤滑冷卻管路系統(tǒng)圖及機(jī)床總圖。 (2) 編制設(shè)計(jì)說明書。 第 13 頁 共 67 頁 合機(jī)床的發(fā)展趨向 高通用部件的水平 提高通用部件的水平可以提高部件的精度和動(dòng)靜性能，因而使被加工零件的精度明顯提高 ,表面粗糙度減小。 化裝夾方案 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(dòng)強(qiáng)度、節(jié)省裝夾工件的時(shí)間和保證定位的快速、可靠，我設(shè)計(jì)的夾具夾緊裝置有兩根螺柱作為支撐，兩根螺柱之間 的距離大于零件的尺寸，零件的定位方案是以零件的 3 個(gè)面進(jìn)行定位，工人在裝夾時(shí)，就能從正面直接把零件裝進(jìn)夾具，緊靠定位元件，然后夾緊，這樣就使工人操作簡單，提高的工作效率。 第 3 章 組合機(jī)床工藝方案及配置方式的確定 組合機(jī)床工藝方案的確定 藝基準(zhǔn)面的分析 1. 箱體類零件工藝基準(zhǔn)面的選擇 箱體類零件工藝基準(zhǔn)面的選擇原則： 1) 選擇的定位基準(zhǔn)面應(yīng)確保工件穩(wěn)定定位，定位面應(yīng)盡量大一些。同時(shí) ,基準(zhǔn)面的光潔度、平直性越好越有利于保證定位的精確程度。 2)定位基準(zhǔn)面的選擇應(yīng)考慮到 夾緊的方便 ,夾具結(jié)構(gòu)簡單。 3)應(yīng)盡量采用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面為工藝基準(zhǔn)面。 4)考慮裝卸工件的方便。 加工零件 床刀架為箱體類零件。零件有精度高的孔系要加工，既可以采用一面兩孔的定位方法 ,也可以采用三個(gè)平面定位的方法。一面兩孔的定位方式，對定位柱銷的形狀和位置精度有很高的要求，更重要的是在反復(fù)的裝卸工件的過程中，柱銷極易發(fā)生磨損，使得定位精度大大地降低。而在三面定位的定 第 14 頁 共 67 頁 位方式下，采用的是平面定位，定位面積比較大，在裝卸工件的過程中，定位面發(fā)生的磨損相對于大面積的平面來說比較小，而且比較均勻。本設(shè)計(jì)采用 了后面一種定位方法。 綜合考慮以上因素 ,決定 : 三面定位中 , 限制工件的三個(gè)自由度；右表面為次定位面 ,限制工件兩個(gè)自由度；正視圖頂平面限制工件一個(gè)自由度。 2. 確定工件的夾壓位置 確定工件的夾壓位置時(shí)考慮到如下問題 : 保證工件夾壓后定位穩(wěn)定，并有足夠的剛度，夾壓點(diǎn)的位置應(yīng)夾壓合力盡量落在定位平面之內(nèi) ,力求接近定位平面的中心。 力求使夾壓部位靠近箱體的壁或筋 ,減少夾壓后變形。 工工藝的分析 組合機(jī)床上 常用的攻絲方法 在組合機(jī)床上常用絲錐攻制螺紋 ,其特點(diǎn)是當(dāng)絲錐攻入 1?2 絲之后 ,則絲錐會(huì)自行引進(jìn) ,主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之間的嚴(yán)格關(guān)系由絲錐自身保證 ,即自引法攻絲。 絲S=n? p 絲S: 絲錐每分鐘自行引進(jìn)量 ( n : 絲錐每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) ( p : 絲錐螺紋螺距 ,p=1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) ,要求主軸系統(tǒng)向前進(jìn)給與絲錐的自行引進(jìn)完全同步。 即 絲S 第 15 頁 共 67 頁 主軸系統(tǒng)的進(jìn)給量 ( 。 實(shí)際上 ,無論哪一種攻絲主軸都難于達(dá)到這一點(diǎn)。因此 ,絲錐和主軸系統(tǒng)都不是剛性連接 ,而是在兩著之間設(shè)有進(jìn)給差的補(bǔ)償環(huán)節(jié)。 確 定組合機(jī)床工藝方案時(shí)應(yīng)注意的問題 1. 攻絲工序要盡量放在最后進(jìn)行。因?yàn)楣ソz通常都需要潤滑 ,如果設(shè)在前面 ,潤滑油液將粘附在工件上 ,而弄臟其他機(jī)床 ,而且加工時(shí)會(huì)冒煙。 2. 孔間中心距離的限制 在確定組合機(jī)床加工工藝時(shí) ,要考慮可以同時(shí)加工的最小孔間中心距。由于主軸箱上的主軸結(jié)構(gòu)的需要 ,以及保證必須的加工精度的需要和工作可靠性的要求 ,組合機(jī)床攻絲時(shí)對于通用的主軸箱 ,其主軸間的最小間距是 現(xiàn)在 ,被加工的柴油機(jī)箱體上的螺紋孔中心的間距是 50 所以 ,能夠滿足孔間最小中心距離的要求。 削用量的選擇 1. 確定切削用量時(shí)應(yīng)注意的問題 1). 切削用量的選擇應(yīng)盡可能達(dá)到合理地利用所用的刀具 ,充分發(fā)揮其性能。 2). 在選擇切削用量時(shí) ,應(yīng)注意產(chǎn)品批量的影響。 在大批大量生產(chǎn)中 ,組合機(jī)床要求很高的生產(chǎn)效率 ,自然地切削用量就應(yīng)該大一些，本設(shè)計(jì)的組合機(jī)床就是這種情況。 對于在鑄鐵件上加工螺紋 ,推薦的切削用量是 v=4 ?8 取 v= 合機(jī)床配置形式的選擇 組合機(jī)床有大型 和小型兩種，本設(shè)計(jì)的是大型組合機(jī)床。 大型組合機(jī)床的配置形式有 :臥式單面組合機(jī)床、立式單工位組合機(jī)床、臥式雙面組合機(jī)床、復(fù)合式雙面組合機(jī)床、臥式多面組合機(jī)床、復(fù)合式多面組合機(jī)床 第 16 頁 共 67 頁 等等。 根據(jù)被加工零件的特點(diǎn) ,選用臥式單工位組合機(jī)床就可以滿足零件加工的需要。 設(shè)計(jì)的組合機(jī)床夾具采用了固定式的結(jié)構(gòu)，這樣 ,機(jī)床可以達(dá)到的加工精度高。 第四章 三圖一卡的設(shè)計(jì) 合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) ,就是針對零件 ,在選定的工藝和結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上 ,進(jìn)行組合機(jī)床總體方案圖樣文件設(shè)計(jì)。其內(nèi)容包括被加工零件工序圖、加 工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖以及生產(chǎn)率計(jì)算卡。 被加工零件工序圖 1. 被加工零件工序圖的內(nèi)容 被加工零件工序圖是根據(jù)制訂的工藝方案 ,表示所設(shè)計(jì)的機(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、硬度和本機(jī)床加工前余量的圖樣。其主要內(nèi)容包括 : 1). 被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本工序機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)部位結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。 2). 本工序所選用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位以及夾緊方向。 3). 本工序加工表面的尺寸、 精度表面粗糙度、形位公差等技術(shù)要求以及對上道工序的技術(shù)要求。 4). 注明被加工零件的名稱、編號、材料、硬度以及加工部位的余量。 2. 按照規(guī)定繪制被加工零件工序圖 繪制被加工零件工序圖時(shí)按照了如下的規(guī)定 : 第 17 頁 共 67 頁 1) 繪制被加工零件工序圖表達(dá)應(yīng)該清晰明了 ,突出本工序內(nèi)容 ,按照一定的合適比例 ,繪制足夠的視圖以剖面。本加工工序加工部位用粗實(shí)線表示 ,其余部位用細(xì)實(shí)線表示。 2) 注意事項(xiàng) : 本加工工序加工部位的位置尺寸應(yīng)與定位基準(zhǔn)發(fā)生直接關(guān)系。 當(dāng)本工序有特殊要求時(shí)必須注明。本設(shè)計(jì)中必須注 明的特殊要求是 : 攻絲12- 4以要加工的螺孔不是通孔。 加工示意圖 加工示意圖是反映零件加工的工藝方案 ,表示了加工零件在機(jī)床上加工過程 ,刀具、輔具的布置情況以及工件、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。 其主要內(nèi)容為 : (1) 反映機(jī)床的加工方法、加工條件及加工過程： 加工方法： 絲錐攻制螺紋。 (2) 決定刀具類型、數(shù)量、結(jié)構(gòu)、尺寸： 絲錐采用長柄機(jī)用絲錐，數(shù)量 12 根。 (3) 決定主軸的結(jié)構(gòu)類型、規(guī)格尺寸及 外伸長度： 主軸采用前后支承均為推力球軸承和無內(nèi)圈滾子軸承的攻絲主軸，外伸長度 120 取主軸直徑 d=15算如下： 由 d=00=44100中可查取 B= ∴ M= ?? 2 51 0 0 44 又 W 333 6 7 ??? 第 18 頁 共 67 頁 則 2 3 ?? 查得 45 鋼的 ][? =31 ][?? 符合 (4) 選擇標(biāo)準(zhǔn)的浮動(dòng)卡頭、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： 攻絲卡頭采用通用的大型組合機(jī)床用攻絲卡頭 1 卡頭號： 1號；莫氏圓錐： 1號。 (5) 標(biāo)明主軸、攻絲卡頭、夾具與工件間的聯(lián)系尺寸、配合及精度。 床聯(lián)系尺寸圖 繪制聯(lián)系尺寸圖，一般是在已畫出被加工零件圖、加工示意圖 ，并初選動(dòng)力部件及與其配套的通用部件之后進(jìn)行的。對于機(jī)床的某些重要尺寸也應(yīng)在畫聯(lián)系尺寸圖之前的方案設(shè)計(jì)階段初步確定，如機(jī)床的裝料高度，主軸箱輪廓尺寸及夾具輪廓尺寸等。尤其對于加工精度要求較高，比較復(fù)雜的組合機(jī)床，往往需要預(yù)先畫出夾具方案的詳細(xì)草圖，以確定其主要輪廓尺寸。所以，總體設(shè)計(jì)更確切地說是包括夾具方案草圖在內(nèi)的設(shè)計(jì)。 1） 組合機(jī)床夾具是保證零件加工精度的重要專用部件。這里所要確定的夾具輪廓尺寸主要是指夾具底座的長寬高。這些尺寸的確定，除了首先必須考慮工件的輪廓尺寸、形狀、具體 結(jié)構(gòu)外，還須考慮能夠布置下保證加工要求的定位、限位、夾緊機(jī)構(gòu)，導(dǎo)向系統(tǒng)，并要考慮夾具底座與機(jī)床其它部件連接、固定所需要的尺寸。對精加工機(jī)床，不應(yīng)過分追求尺寸小，一定要確保夾具具有足夠的剛性。初定夾具輪廓尺寸是 760 x 620 2） 的確定 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。我國過去設(shè)計(jì)組 第 19 頁 共 67 頁 合機(jī)床的裝料高度一般取 H=850 毫米。為提高通用部件及支承部件的剛度并考慮自動(dòng)線設(shè)計(jì)時(shí)中間底座內(nèi)要安裝夾具輸送、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 H=1060 毫米 ，與國際標(biāo)準(zhǔn)一致。現(xiàn)階段，設(shè)計(jì)組合機(jī)床時(shí)，裝料高度可視具體情況在 H=850～ 1060毫米間選擇。 因?yàn)橹鬏S箱最低主軸必須和工件最低孔同心。所以機(jī)床裝料高度 H 按照如下的公式計(jì)算： 1H +5+ 2H +h =H +3 1H ： 側(cè)底座高度。對于 11H =560 5 ： 側(cè)底座與滑臺(tái)之間的調(diào)整墊片的厚度。 2H ： 滑臺(tái)總高（ 滑臺(tái) 12H =320 主軸箱體最低面與滑臺(tái)頂面的間隙。 1h ： 最低主軸高度（毫米）。根據(jù)主軸箱總裝配圖， 1h =170 3H： 工件上最低孔到工件最低定位面的距離（毫米）。 由加工示意圖可知，3H=20 所以， 560+5+320+70=H+20 解得： H= 本機(jī)床裝料高度 H= 3） 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(dòng)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(dòng)力部件處于加工終了位置 第 20 頁 共 67 頁 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)挾鹊臏喜邸? 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)。 4） 繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖時(shí)，著重要確定的尺寸是主軸箱的寬度 B 和高度 H 及最低主軸高度。 圖 3軸箱輪廓尺寸確定 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： 1112 ?? ?? 式中： b—— 工件在寬 度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（毫米）。已知 b=216 1b —— 最邊緣主軸中心距箱外壁的距離（毫米）。 h—— 工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（毫米）。已知 h=114 第 21 頁 共 67 頁 1h —— 最低主軸高度（毫米）。 為保證主軸箱有排布齒輪的足夠空間，推薦 1b ＞ 70～ 100 毫米。取1b =100 主軸 箱最低主軸高度 考慮到與工件最低孔位置、機(jī)床裝料高度、滑臺(tái)滑座總高、側(cè)底座高度、滑座與側(cè)底座之間調(diào)整墊高度等尺寸之間的關(guān)系而確定。對于臥式機(jī)床， 1h 要保證潤滑油不致從主軸襯套處泄漏外，一般取 1h ＞ 85～ 140毫米。取 1h = B=216+2× 100=416 H=114+172+100=386 按照通用的主軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)，最后確定主軸箱體的輪廓尺寸為 B× H=500× 500 毫米。 5）聯(lián)系尺寸圖的繪制 以工件左端面為基準(zhǔn)，根據(jù)前面已經(jīng)確定的工件端面至主軸箱前端面的最小距離 382 毫米確定機(jī)床左面主軸箱前端面的軸向位置。再根據(jù)主軸箱最低主軸高度位置尺寸 172毫米及主軸箱輪廓尺寸長×寬×厚 =500× 500× 570毫米畫出左主軸箱外廓。主軸箱以其后蓋與動(dòng)力箱定位連接，根據(jù)已選擇的 1力箱的 安裝聯(lián)系尺寸畫出動(dòng)力箱輪廓。 在機(jī)床長度方向上，通常動(dòng)力箱后端面應(yīng)與滑臺(tái)后端面平齊安裝。 液壓滑臺(tái)的右端面距離側(cè)底座最右端為 80 滑座安裝在液壓滑臺(tái)上?；淖钣叶酥烈簤夯_(tái)的最右端的距離是 68是后備量。 為便于機(jī)床的調(diào)整和維修，滑座與側(cè)底座之間需加 5毫米厚的調(diào)整墊。 床生產(chǎn)率計(jì)算卡 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、動(dòng)力部件的快 第 22 頁 共 67 頁 進(jìn)及工進(jìn)速度等，就可計(jì)算機(jī)床的生產(chǎn)率及生產(chǎn)率計(jì)算卡，用以反應(yīng)機(jī)床的加工過程，完成每一動(dòng)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 。 動(dòng)力部件的工作循環(huán)是指：加工時(shí)動(dòng)力部件從原始位置開始運(yùn)動(dòng)到加工終了位置又返回到原始位置的動(dòng)作過程。一般包括快速引進(jìn)、工作進(jìn)給、工作退回、快速退回等動(dòng)作。 有時(shí)還有中間停止、多次往復(fù)進(jìn)給、跳躍進(jìn)給、死檔鐵停留等特殊要求，這是根據(jù)具體的加工工藝需要確定的。 下面討論工作行程長度的確定： （ 1） 攻進(jìn)和攻退長度 攻進(jìn)長度等于攻退長度。攻進(jìn)長度應(yīng)等于工件加工部位長度 L=14 與刀具切入長度 1l 和切出長度 入長度 1l 應(yīng)根據(jù)工作端面的誤差情況在 5米之間選擇，選取誤差大時(shí)取大值。設(shè)計(jì)中取 1l =8于 124 的螺紋來說，因?yàn)椴还ネǎ? （ 2） 快速退回長度等于快速引進(jìn)與工作進(jìn)給長度之和 快速引進(jìn)是指動(dòng)力部件把主軸箱連同刀具從原始位置送進(jìn)到工件進(jìn)給開始位置，其長度按加工具體情況確定。假如刀具剛性較好，且能夠滿足生產(chǎn)率的要求，那么，為使動(dòng)力滑臺(tái)的導(dǎo)軌在全長形 成上均勻磨損，也可使快退行程長度加大。 (3) 動(dòng)力部件總行程長度 動(dòng)力部件的總行程除應(yīng)保證要求的工作循環(huán)外，還要考慮裝卸和調(diào)整刀具方便，即考慮前、后備量。 前備量是指因刀具磨損或補(bǔ)償制造、安裝誤差，動(dòng)力部件尚可向前調(diào)節(jié)的距離。后備量是指考慮刀具從接桿中或接桿連同刀具一起從主軸孔中取出所需要的軸向距離。理想情況是保證刀具退離夾具導(dǎo)套外端面的距離大于接桿插入主軸孔內(nèi)（或刀具插入接桿孔內(nèi)）的長度。因此，動(dòng)力部件的總行程為快退行程長度與前后備量為選擇標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力滑臺(tái)或設(shè)計(jì)專用動(dòng)力部件的依據(jù)。 1） 理想生產(chǎn)率 Q（件 /小 時(shí)） 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(tái)以上。取 A=5 萬臺(tái)。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)， 第 23 頁 共 67 頁 取 K=1750小時(shí)。 175050000=小時(shí) 2） 實(shí)際生產(chǎn)率 1Q 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。 單01 ? （件 /小時(shí)） 式中：單T—— 生產(chǎn)一個(gè)零件所需的時(shí)間（分） ）（）（裝卸移快退快進(jìn)停輔切單 ???????2121其中： 21,— 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， 21 =切入長度 +攻絲長度 =8+14=22 21, ff 分別為絲錐第Ⅰ、第Ⅱ工作進(jìn)給量（毫米 /分 ）。根據(jù)加工示意圖21 ff =04mm/t—— 當(dāng)加工沉孔、止口、倒角、光整表面時(shí)，動(dòng)力滑臺(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)所需時(shí)間（分）?，F(xiàn)在，對于攻絲而言，絲錐在完成攻絲后要立即反轉(zhuǎn)。故停t=0。 快退快進(jìn) ， 分別為動(dòng)力部件快進(jìn)，快退行程長度（毫米）。根據(jù)機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，快退快進(jìn) =280 動(dòng)力部件快速行程速度。采用機(jī)械動(dòng)力部件取 5～ 6 米 /分；液壓動(dòng)力部件取 3～ 10米 /分。對于液壓滑臺(tái)，取米 /分。 移t—— 直線移動(dòng)或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行一次工位轉(zhuǎn)換的時(shí)間，一般取 第 24 頁 共 67 頁 裝卸t—— 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 裝卸t=。 所以， ）（）（單 ?????T =01 ?Q= 計(jì)算出的機(jī)床實(shí)際生產(chǎn)率滿足理想生產(chǎn)率要求，即 1 ，說明選擇的切削用量、機(jī)床設(shè)計(jì)方案是合理的。 3） 機(jī)床負(fù)荷率負(fù)?當(dāng) 時(shí)，計(jì)算負(fù)荷率： 1?=床生產(chǎn)率計(jì)算卡見下頁： 4） 被加工零件 圖號 毛坯種類 鑄件 名稱 床刀架 毛坯重量 40料 度： 25 工序名稱 攻絲孔 12 14 工序號 序號 工步名稱 被加工零件數(shù) 加工直徑 加工長度 工作行程 切削速度 每分鐘轉(zhuǎn)速（ r） 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 每分鐘進(jìn)給量 工 時(shí) 機(jī)動(dòng)時(shí)間 輔助時(shí)間 共計(jì) 1 裝入工件 1 2 工件定位 3 動(dòng)力部件快進(jìn) 120 4 動(dòng)力部件2 22 04 1 304 第 25 頁