減速器箱體攻絲專用機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計.doc

題目 題目 減速器箱體攻絲專用機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計減速器箱體攻絲專用機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計 摘 要 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 可以對一種或一類零件進(jìn)行高效率的加工 主要用于零 件的大批量生產(chǎn) 具有低成本 自動化程度高 配置靈活 高效率和高精度的特 點 此外 由于大量地使用通用部件 組合機(jī)床的設(shè)計周期也很短 便于生產(chǎn)的 組織和調(diào)整 本次組合機(jī)床的設(shè)計目的是為了實現(xiàn)對所給減速器箱體零件上孔的螺紋加工 在本次設(shè)計中 床身 動力箱 主軸箱液壓滑臺等均選用了通用部件 又根據(jù)所 加工零件的形狀和尺寸要求設(shè)計了專用的夾緊裝置 采用了 一面兩銷 的定位 方式和液壓夾緊方式 動力箱在組合機(jī)床上是獨(dú)立裝配的 它是用來提供回轉(zhuǎn)刀 具的軸和提供刀具縱向進(jìn)給運(yùn)動 本次設(shè)計中選用的是 TD25A 型動力箱 并選用 與之相配套的 HY25B 型液壓滑臺 主軸箱分為固定中心距和可調(diào)節(jié)中心距兩種 前者類型的箱體具有較大的剛 度 他的使用比后者更頻繁 本次設(shè)計中采用了前一種類型的主軸箱 主軸箱安 裝在動力箱上 動力箱安裝在液壓滑臺上 液壓滑臺安裝在滑座上 下面裝有側(cè) 底座 夾具下方是中間底座 具體的結(jié)構(gòu)可參見說明書中的機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 關(guān)鍵詞 組合機(jī)床 液壓滑臺 動力箱 主軸箱 ABSTRACT The unit built machine tools is one kind of highly effective special purpose machine which is according to the work piece processing need take the massive general parts as the foundation and matches few special purpose parts They can process one kind of or kind of components high efficiently Mainly uses in the mass production of the components has the low cost the automaticity high the disposition nimble the high efficiency and the high accuracy characteristic In addition because uses the general part massively the design cycle of the unit built machine tool is also very short which is advantageous for the production organization and the adjustment The goal of this unit built machine tool design is in order to realize the screw thread processing on the reducer gear box body components In this design The lathe bed the power box the main spindle box hydraulic pressure moving platform and so on has selected the general part also has designed the special purpose clamp according to the shape and the size of the processed components request It used the locate mode of one surface and two pin and the hydraulic pressure clamp way The power box on the unit built machine tool is assembled independently It is used for to provide the axis of the rotates cutting tool and to provide the cutting tool longitudinal feed motion In this design I selected the type of the power box is TD25A and selected HY25B hydraulic pressure moving platform with it necessary The main spindle box divides into two kinds One is the fixed center distance type and the other one is can adjust the center distance The former type box body has the great rigidity which is used more frequent than the latter In this design I have used the preceding kind of main spindle box The main spindle box is fixed on the power box the power box is fixed on the hydraulic pressure moving platform the hydraulic pressure moving platform is fixed on the slide rails below is loaded with the side foundation under the jig is the middle foundation the concrete structure may see also in the instruction booklet of the machine tool s relation dimensional drawing Key word unit built machine tools hydraulic pressure moving platform power box main spindle box 目 錄 第一章 組合機(jī)床設(shè)計的特點 1 1 1 組合機(jī)床的特點 1 1 1 2 組合機(jī)床的工藝范圍和配置型式 1 1 3 組合機(jī)床的設(shè)計步驟 2 第二章 組合機(jī)床通用部件及其選用 4 2 1 通用部件的分類 4 2 2 主軸部件 4 2 3 通用部件選用的方法和原則 5 2 4 通用部件的選用 2 5 第三章 組合機(jī)床的總體設(shè)計 7 3 1 組合機(jī)床設(shè)計的步驟 3 7 3 2 組合機(jī)床方案的制定 9 3 3 確定切削用量及選擇刀具 14 3 4 組合機(jī)床總體設(shè)計 三圖一卡 16 結(jié) 論 29 參考文獻(xiàn) 30 附 錄 31 附錄一 英文原文 31 附錄二 中文譯文 42 謝 辭 50 天津工業(yè)大學(xué) 2009 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 1 第一章 組合機(jī)床設(shè)計的特點 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 可以對一種或一類零件進(jìn)行高效率的加工 主要用于零件的 大批量生產(chǎn) 具有低成本 自動化程度高 配置靈活 高效率和高精度的特點 此 外 由于大量地使用通用部件 組合機(jī)床的設(shè)計周期也很短 便于生產(chǎn)的組織和調(diào) 整 1 1 組合機(jī)床的特點 1 通用部件是組成組合機(jī)床的基礎(chǔ) 用來實現(xiàn)機(jī)床切削和進(jìn)給運(yùn)動的通用部件 如單軸工藝切削頭 即鏜削頭 鉆削頭 銑削頭等 傳動裝置 驅(qū)動切削頭 動 力箱 驅(qū)動多軸箱 進(jìn)給滑臺 機(jī)械或液壓滑臺 等為動力部件 用以安裝動力部 件的通用部件如側(cè)底座 立柱 立柱底座等稱為支撐部件 組合機(jī)床與通用機(jī)床和專用機(jī)床相比具有如下特點 1 主要用于棱體類零件和雜體的孔面加工 2 生產(chǎn)率高 因為工序集中 可多面 多工位 多軸 多刀同時自動加工 3 加工精度穩(wěn)定 因為工序固定 可選用成熟的通用部件 精密夾具和自動工 作循環(huán)來保證加工精度的一致性 4 研制周期短 便于設(shè)計 制造和使用維護(hù) 成本低 因為通用化 系列化 標(biāo)準(zhǔn)化程度高 通用零部件占 70 90 通用部件可組織批量生產(chǎn)進(jìn)行預(yù)制 或外購 5 自動化程度高 勞動強(qiáng)度低 6 配置靈活 因為結(jié)構(gòu)模塊化 組合化 可按工件或工序要求 用大量通用部 件和少量專用部件靈活組成各種類型的組合機(jī)床及自動線 機(jī)床易于改裝 產(chǎn)品或工藝改變時 通用部件一般還可以重復(fù)利用 1 2 組合機(jī)床的工藝范圍和配置型式 1 2 1 組合機(jī)床的工藝范圍 目前 組合機(jī)床主要用于平面加工和孔加工兩類工序 平面加工包括銑平面 锪平面 車端面 孔加工包括鉆 擴(kuò) 鉸 鏜孔以及倒角 切槽 攻螺紋 锪沉孔 天津工業(yè)大學(xué) 2009 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 2 滾壓孔等 隨著綜合自動化的發(fā)展 其工藝范圍正擴(kuò)大到車外圓 行星銑削 拉削 推削 磨削 珩磨及拋光 沖壓等工序 此外 還可以完成焊接 熱處理 自動裝 配和檢測 清洗和零件分類及打印等非切削工作 組合機(jī)床在汽車 拖拉機(jī) 柴油機(jī) 電機(jī) 儀器儀表 軍工及縫紉機(jī) 自行車 等輕工行業(yè)大批大量生產(chǎn)中已獲得廣泛的應(yīng)用 一些中小批量生產(chǎn)的企業(yè) 如機(jī)床 機(jī)車 工程機(jī)械等制造業(yè)中也已推廣應(yīng)用 組合機(jī)床最適合加工各種大中型箱體類 零件 如氣缸蓋 汽缸體 變速箱體 電機(jī)座及儀表殼等零件 也可用來完成軸套 類 輪盤類 叉架類和蓋板類零件的部分或全部工序的加工 1 2 2 組合機(jī)床的配置形式 組合機(jī)床的通用部件分大型和小型兩大類 用大型通用部件組成的機(jī)床稱為大 型組合機(jī)床 用小型通用部件組成的機(jī)床稱為小型組合機(jī)床 大型組合機(jī)床和小型 組合機(jī)床在結(jié)構(gòu)和配置形式等方面有較大的差別 大型組合機(jī)床的配置形式可分為單工位和多工位兩大類 而每類中又有多種配 置形式 小型組合機(jī)床也是由大量通用零部件組成 其配置特點是 常用兩個以上具有 主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動的小型動力頭分散布置 組合加工 動力頭有套筒式 滑臺式 橫向尺寸小 配置靈活性大 操作使用方便 易于調(diào)整和改裝 1 3 組合機(jī)床的設(shè)計步驟 組合機(jī)床一般都是根據(jù)和用戶簽訂的設(shè)計 制造合同進(jìn)行設(shè)計的 合同中規(guī)定 了具體的加工對象 工件 加工內(nèi)容 加工精度 生產(chǎn)率要求 交貨日期及價格等 主要的設(shè)計原始數(shù)據(jù) 在設(shè)計過程中 應(yīng)盡量做到采用先進(jìn)的工藝方案和合理的機(jī) 床結(jié)構(gòu)方案 正確選擇組合機(jī)床通用部件及機(jī)床布局形式 要十分注意保證加工精 度和生產(chǎn)效率的措施以及操作使用方便性 力爭設(shè)計出技術(shù)上先進(jìn) 經(jīng)濟(jì)上合理和 工作可靠的組合機(jī)床 組合機(jī)床的設(shè)計步驟大致如下 1 3 1 調(diào)查研究 調(diào)查研究的主要內(nèi)容包括以下幾個方面 1 認(rèn)真閱讀被加工零件圖樣 研究其尺寸 形狀 材料 硬度 重量 加工部位 的結(jié)構(gòu)及加工精度和表面粗糙度要求等內(nèi)容 通過對產(chǎn)品裝配圖樣和有關(guān)工藝資料 的分析 充分認(rèn)識被加工零件在產(chǎn)品中的地位和作用 同時必須深入到用戶現(xiàn)場 對用戶原來生產(chǎn)所采用的加工設(shè)備 刀具 切削用量 定位基準(zhǔn) 夾緊部位和加工 質(zhì)量及精度檢驗方法 裝卸方法及裝卸時間 加工時間等作全面的調(diào)查研究 天津工業(yè)大學(xué) 2009 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 3 2 深入到組合機(jī)床使用和制造單位 全面細(xì)致的調(diào)查使用單位車間的面積 機(jī)床 的布置 毛坯和在制品流向 工人的技術(shù)水平 刀具制造能力 設(shè)備維修能力 動 力和起重設(shè)備等條件以及制造單位的技術(shù)能力 生產(chǎn)經(jīng)驗和設(shè)備狀況等條件 3 研究分析合同要求 查閱 搜集和分析國內(nèi)外有關(guān)的技術(shù)資料 吸取先進(jìn)的科 學(xué)技術(shù)成就 對于滿足合同要求的難點擬采用的新技術(shù) 新工藝映要求進(jìn)行必要的 實驗 以取得可靠的設(shè)計依據(jù) 總之 通過調(diào)查研究應(yīng)為組合機(jī)床總體設(shè)計提供必要的大量的數(shù) 據(jù) 資料 做好充分的 全面的技術(shù)準(zhǔn)備 1 3 2 總體方案設(shè)計 總體方案的設(shè)計主要包括制定工藝方案 確定零件在組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi) 容及加工方法 選擇定位基準(zhǔn)和夾緊部位 決定工步和刀具種類及其結(jié)構(gòu)形式 選 擇切削用量等 確定機(jī)床配置形式 制訂影響機(jī)床總體布局和技術(shù)性能的主要部件 的結(jié)構(gòu)方案 總體方案的擬定是設(shè)計組合機(jī)床最關(guān)鍵的一步 方案制定的正確與否 將直接影響機(jī)床能否達(dá)到合同要求 保證加工精度和生產(chǎn)率 并且結(jié)構(gòu)簡單 成本 較低和使用方便 總體方案設(shè)計的具體工作是編制 三圖一卡 既繪制被加工零件工序圖 加 工示意圖 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 編制生產(chǎn)率計算 1 3 3 技術(shù)設(shè)計 技術(shù)設(shè)計就是根據(jù)總體設(shè)計已經(jīng)確定的 三圖一卡 設(shè)計機(jī)床各專用部件正式 總圖 如設(shè)計夾具 多軸箱等裝配圖以及根據(jù)運(yùn)動部件有關(guān)參數(shù)和機(jī)床循環(huán)要求 設(shè)計液壓和電器控制原理圖 設(shè)計過程中 應(yīng)按設(shè)計程序作必要的計算和驗算等工 作 并對第二 三階段中初定的數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)等作相應(yīng)的調(diào)整或修改 1 3 4 工作設(shè)計 當(dāng)技術(shù)設(shè)計通過審查后即可開展工作設(shè)計 即繪制各個專用部件的施工圖樣 編制各部件零件明細(xì)表 天津工業(yè)大學(xué) 2009 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 4 第二章 組合機(jī)床通用部件及其選用 通用部件是具有特定功能 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 它有統(tǒng)一的聯(lián)系尺寸標(biāo)準(zhǔn) 結(jié)構(gòu)合理 性能穩(wěn)定 組合機(jī)床的通用化 程度是衡量其技術(shù)水平的重要標(biāo)志 通用部件的選擇是組合機(jī)床設(shè)計的重要內(nèi)容之 一 2 1 通用部件的分類 隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展 組合機(jī)床類型在不斷更新和發(fā)展 如已有數(shù)控組合 機(jī)床 專用組合機(jī)床等新品種 所以 通用部件的品種 規(guī)格也日趨繁多 通用部件按其尺寸大小 驅(qū)動和控制方式 單機(jī)和自動線的不同 可分為大型 和小型通用部件 機(jī)械驅(qū)動 液壓驅(qū)動 風(fēng)動或數(shù)控通用部件 組合機(jī)床和組合機(jī) 床自動線通用部件 還出現(xiàn)整機(jī)的通用模塊 如專能機(jī)床 柔性加工單元 UD 系列 組合式柔性單元等 但這些通用部件有其共性功能 按功能劃分的類別覆蓋面較大 通用部件按其功能通常分為五大類 1 動力部件 動力部件是用于傳遞動力 實現(xiàn)工作運(yùn)動的通用部件 它為刀 具提供主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動 是組合機(jī)床及其自動線的主要通用部件 它包括動力滑 臺 動力箱 具有各種工藝性能的動力頭等 2 支承部件 支承部件是用于安裝動力部件 輸送部件等的通用部件 它包 括側(cè)底座 中間底座 立柱 立柱底座 支架等 它是組合機(jī)床的基礎(chǔ)部件 機(jī)床 上各部件之間的相對位置精度 機(jī)床的剛度等主要依靠它來保證 3 輸送部件 輸送部件是具有定位和夾緊裝置 用于安裝工件并運(yùn)送到預(yù)定 工位的通用部件 它包括回轉(zhuǎn)工作臺 移動工作臺和回轉(zhuǎn)鼓輪等 通常具有較高的 定位精度 4 控制部件 控制部件用來控制具有運(yùn)動動作的各個部件 以保證實現(xiàn)組合 機(jī)床工作循環(huán) 它包括可編程序控制器 PLC 液壓傳動裝置 分級進(jìn)給機(jī)構(gòu) 自 動檢測裝置及操縱臺電柜等 5 輔助部件 輔助部件包括定位 夾緊 潤滑 冷卻 排屑以及自動線的清 洗等各種輔助裝置 上述通用部件中 有一部分通用部件及大量通用部件 特別是控制和輔助部件 通用范圍更廣 既可用于通用部件 也可用于專用部件 通常稱為 廣泛通用部件 天津工業(yè)大學(xué) 2009 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 5 2 2 主軸部件 主軸部件又稱單軸頭或工藝切削頭 其端部安裝刀具 尾部聯(lián)結(jié)傳動裝置即可 進(jìn)行切削 如進(jìn)行銑削 鏜削 鉆削及攻螺紋等單軸加工工序 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 在本次課題中 會用到攻螺紋頭 1TG 系列攻螺紋頭與同規(guī)格的各種傳動裝置 液壓滑臺或機(jī)械滑臺 攻螺紋行程控制裝置 制動器等配套組成組合機(jī)床 用以完 成對鑄鐵 鋼及有色金屬零件的攻螺紋 攻螺紋頭主軸呈三層結(jié)構(gòu) 外層主軸套支承在前后兩個單列向心球軸承上 從 傳動裝置獲得主運(yùn)動 并通過傳動鍵使外伸內(nèi)層主軸 靠模螺桿 旋轉(zhuǎn) 中層主軸 套用壓板壓緊在攻螺紋頭前蓋上 而靠模螺母則用斷面結(jié)合器與中層主軸套聯(lián)結(jié) 因而靠模螺母只能向前作軸向微量移動 不能轉(zhuǎn)動 外伸內(nèi)層主軸 靠模螺桿 支 承在中層主軸套內(nèi) 在旋轉(zhuǎn)的過程中按靠模螺母副的螺距做一定的軸向運(yùn)動實現(xiàn)攻 螺紋 傳動裝置通過花鍵驅(qū)動傳動軸 由鍵驅(qū)動主軸回轉(zhuǎn) 靠模通過鍵與緊固在箱 體上的套筒連在一起 因此在主軸轉(zhuǎn)動的同時 在靠模螺母作用下 主軸前后移動 完成攻螺紋動作 2 3 通用部件選用的方法和原則 通用部件的選擇是組合機(jī)床設(shè)計的主要內(nèi)容之一 選用的基本方法是 根據(jù)所 需的功率進(jìn)給力 進(jìn)給速度等要求 選擇動力部件及其配套部件 選用原則如下 1 切削功率應(yīng)滿足加工所需的計算功率 包括切削所需功率 空轉(zhuǎn)功率 及傳 動功率 2 進(jìn)給部件應(yīng)滿足加工所需的最大計算進(jìn)給力 進(jìn)給速度和工作行程及工作循 環(huán)的要求 同時還需考慮裝刀 調(diào)刀的方便性 3 動力箱與多軸箱尺寸應(yīng)相適應(yīng)和匹配 根據(jù)加工主軸分布位置可大致算出多 軸箱尺寸 邊緣主軸與多軸箱邊緣最小距離為 70 100mm 并圓整后選用相 近尺寸的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格多軸箱 據(jù)此選擇結(jié)合尺寸相適應(yīng)的動力箱 4 應(yīng)滿足加工精度的要求 選用是應(yīng)注意結(jié)構(gòu)不同或者結(jié)構(gòu)相同 精度等級不 同的動力部件所能達(dá)到的加工精度是不同的 5 盡可能按通用部件的配套關(guān)系選用有關(guān)通用部件 天津工業(yè)大學(xué) 2009 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 6 2 4 通用部件的選用 2 2 4 1 動力部件的選用 選用動力部件主要是確定動力部件的品種和規(guī)格 1 動力部件品種的確定 在設(shè)計組合機(jī)床時 究竟選用哪種動力部件 應(yīng)當(dāng)根據(jù) 具體的加工要求 機(jī)床的配置形式 制造及使用條件等確定 對于完成主運(yùn)動的動 力部件 如鉆削頭 銑削頭 鏜削頭等 通常是根據(jù)加工工藝要求和配置形式等確 定 例如 設(shè)計一臺鏜孔加工的立式組合機(jī)床時以選用鏜削頭并配以尾置式的主傳 動裝置 對于完成進(jìn)給運(yùn)動的動力部件 如液壓滑臺 機(jī)械滑臺 通常是根據(jù)進(jìn)給 速度的穩(wěn)定性 進(jìn)給量的可調(diào)性 工作循環(huán)等要求來確定 還要注意用戶所在地區(qū) 氣溫條件及用戶使用的方便性 例如 設(shè)計的組合機(jī)床要求進(jìn)給速度穩(wěn)定 工作循 環(huán)不太復(fù)雜 進(jìn)給量又不需要無極調(diào)速時 一般可選用機(jī)械滑臺 不太炎熱的地區(qū) 可選用液壓滑臺 對自動線或流水線各臺機(jī)床一般選用同一傳動方式的滑臺 以便 設(shè)計制造和使用維護(hù) 批量不大的多品種柔性化生產(chǎn) 應(yīng)考慮選用數(shù)控滑臺 2 動力部件規(guī)格的確定 影響動力部件規(guī)格的因素有功率 進(jìn)給力 進(jìn)給速度 最大行程及多軸箱外形尺寸等 在確定動力部件規(guī)格時 一般先進(jìn)行功率和進(jìn)給力 計算 在根據(jù)選用動力部件的原則 綜合的 全面地考慮其他因素來確定其規(guī)格 必須強(qiáng)調(diào)的是最后所確定的動力部件的規(guī)格 應(yīng)全部滿足原則中的各項要求 當(dāng)遇 到動力部件的功率或進(jìn)給力不能滿足要求 但又相差不太大時 不要輕易的選用大 一規(guī)格的動力部件 而應(yīng)適當(dāng)調(diào)整切削用量或改變工藝方法 如將同一面部分通孔 順序鉆削 刮削端面改為車端面等 但必須以不影響加工精度和生產(chǎn)率要求為前提 2 4 2 其他通用部件的確定 對于支承部件如側(cè)底座 立柱等通用部件 可選用與動力滑臺規(guī)格相配套的相 應(yīng)規(guī)格 對于輸送部件可按所需工作臺的運(yùn)動形式 工作臺臺面尺寸 工位數(shù) 驅(qū)動方式及 定位精度等來選用 通常根據(jù)運(yùn)動形式及驅(qū)動方式等要求 確定輸送部件的品種 根據(jù)所需工作臺臺面的大小 工位數(shù)及行程等要求 確定輸送部件的規(guī)格 選擇通用部件時 還應(yīng)根據(jù)加工精度要求 制造成本等確定通用部件的精度等級 在本設(shè)計中 床身 主軸箱 動力箱 液壓滑臺等均選用了通用部件 天津工業(yè)大學(xué) 2009 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 7 第三章 組合機(jī)床的總體設(shè)計 組合機(jī)床的總體設(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 擬定工藝和結(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 3 1 組合機(jī)床設(shè)計的步驟 3 3 1 1 工藝方案的擬定 工藝方案的擬訂是組合機(jī)床設(shè)計的關(guān)鍵一步 因為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 應(yīng)根據(jù)工件的加工要求和特點 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 后擬定出先進(jìn) 合理 經(jīng)濟(jì) 可靠的工藝方案 確定組合機(jī)床工藝方案的基本原則及注意問題 1 確定組合機(jī)床工藝方案的基本原則 粗精加工分開原則 粗加工時的切削負(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 在擬定工件一個連續(xù)的多工序工藝過程時 應(yīng)選擇粗精加工工 序分開的原則 粗精加工分開原則有幾種含義 其一是在同一臺多工位機(jī)床 如回轉(zhuǎn)工作臺式機(jī) 床 上粗精加工工序分開在相隔工位數(shù)較多的兩個位置上進(jìn)行 使粗加工切削熱有 足夠的冷卻時間 避免或減輕對精加工的影響 同時粗精加工夾具要分別考慮 注 意避免或減輕粗加工夾壓變形對精加工的影響 必要時精加工前采取松夾或采用雙 工位夾具工件重裝等措施 其二是粗精加工分開在自動線或流水線相離機(jī)床數(shù) 工 序數(shù) 較多的兩臺機(jī)床上進(jìn)行 同樣可使工件粗加工后有足夠的冷卻時間 又避免 了粗加工時的振動和夾壓變形對精加工的影響 機(jī)床較為安全可靠 但機(jī)床臺數(shù) 占地面積和投資增大 為此要綜合分析 以滿足加工要求為前提權(quán)衡粗精加工工序 不同安排方案的利弊 工序集中原則 工序集中是近代機(jī)械加工主要發(fā)展方向之一 組合機(jī)床正是 基于這一原則發(fā)展而來 即運(yùn)用多刀 相同或不同刀具 集中在一臺機(jī)床上完成一 個或幾個工件的不同表面的復(fù)雜工藝過程 從而有效的提高生產(chǎn)率 因此 擬定工 藝方案時 在保證加工質(zhì)量和操作維修方便的前提下 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 但是 工序過于集中 會使機(jī)床結(jié)構(gòu)太復(fù)雜 增加機(jī)床設(shè)計和制造難度 機(jī)床使用調(diào)整不便 甚至影響機(jī) 床使用性能 如刀具數(shù)過多 停機(jī)率增高 反而會影響機(jī)床生產(chǎn)率 切削負(fù)荷過大 天津工業(yè)大學(xué) 2009 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 8 當(dāng)工件剛性不足而產(chǎn)生變形會影響加工質(zhì)量 因此需全面分析多方因素 合理決定 工序集中程度 2 確定組合機(jī)床工藝方案應(yīng)注意的問題 按一般原則擬定工藝方案時的一些限制 孔間中心距的限制 根據(jù)切削扭矩計算要求 主軸軸徑和軸承外徑有一最小 許用尺寸 對于螺孔加工還要考慮相應(yīng)攻螺紋靠模的徑向尺寸限制 對于鏜孔 要 考慮浮動卡頭和導(dǎo)向尺寸或剛性主軸結(jié)構(gòu)尺寸限制 所以近距離孔能否在同一多軸 箱上統(tǒng)一工位進(jìn)行加工 要受各類主軸允許的最小中心距限制 當(dāng)孔間距小于相應(yīng)主軸軸間距許用值時 如果孔系相互位置精度要求不甚嚴(yán)格 則可將近距孔分散在幾個工位或幾臺機(jī)床上分別加工 工件結(jié)構(gòu)工藝性不好的限制 有些工件結(jié)構(gòu)工藝性不好 如箱體多層壁上的 同軸線的孔徑中間大兩頭小時 則進(jìn)刀困難 當(dāng)孔經(jīng)大于 50mm 時 可采用讓刀 鏜桿削扁允許讓刀 的方法加工 如主軸處于定位刀具定向狀態(tài) 抬起工件或刀 桿徑向移動 以便軸向進(jìn)退刀 否則不適宜在組合機(jī)床上加工 又如多層壁同軸孔 為便于布置中間導(dǎo)向裝置 孔中心離箱體側(cè)壁間距離也應(yīng)足夠 其他應(yīng)注意的問題 精鏜孔時應(yīng)注意孔表面是否允許留有退刀刀痕 這對機(jī)床的工作循環(huán) 多軸 箱和夾具結(jié)構(gòu)都有影響 如果允許有螺紋形刀痕時 刀具可不停轉(zhuǎn)退刀 若只允許 有直線形刀痕時 刀具必須停轉(zhuǎn)后退刀 若不允許留有刀痕時 刀具必須先停轉(zhuǎn) 定位并使刀具或工件讓刀后方可退刀 當(dāng)生產(chǎn)率許可時 刀具可按工進(jìn)速度退回 這樣既不留刀痕 又利于提高加工精度 對于相互結(jié)合的兩殼體零件 均應(yīng)分別從結(jié)合面加工連接孔 這樣能更好的 保證聯(lián)結(jié)孔的位置精度 易于裝配 鉆階梯孔時 應(yīng)先鉆大孔后鉆小孔 這樣可縮短鉆小孔的長度 提高生產(chǎn)率 和減少鉆頭鉆孔時折斷的事故 平面一般采用銑削加工 但孔口端面常對孔有垂直度要求而加工尺寸較小時 常用鉆锪或擴(kuò)锪復(fù)合刀具加工 加工尺寸較大時常采用鏜孔車端面的方法 一次加 工出孔和端面 工件內(nèi)端面可用徑向走刀的方法加工 在制定加工一個工件的幾臺成套機(jī)床或流水線的工藝方案時 應(yīng)盡可能使精 加工集中在所有粗加工之后 以減少內(nèi)應(yīng)力變形影響 有利于保證加工精度 攻螺 紋工序應(yīng)盡量放在最后進(jìn)行 以減少油膩污垢對基面的影響 確定機(jī)床配置形式及結(jié)構(gòu)方案 根據(jù)選定的工藝方案 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 既要考慮能實現(xiàn)工藝方案 以確保零件的加工精度 技術(shù)要求及生產(chǎn)率 又要考慮機(jī)床的操作方便可靠 易于維修 且冷卻 排屑情況 天津工業(yè)大學(xué) 2009 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 9 良好 以上兩個步驟是非常重要的 對于同一個零件的加工 可能會有各種不同的工 藝方案和機(jī)床配置方案 在最后決定采取哪種方案時 決不能草率 要全面地看問 題 綜合分析各方面的情況 進(jìn)行多種方案對比 從中選擇最佳方案 總體設(shè)計 三圖一卡 在選定工藝方案并確定機(jī)床配置形式 結(jié)構(gòu)方案基礎(chǔ)上 進(jìn)行方案圖紙的設(shè)計 這些圖紙包括 被加工零件工序圖 加工示意圖 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計算卡 統(tǒng)稱 三圖一卡 設(shè)計 通常 在總體設(shè)計過程中 應(yīng)對機(jī)床的夾具方案有所考慮 畫出夾具方案草圖 并初定出主軸箱的輪廓尺寸 才能確定機(jī)床個部件間的相互關(guān) 系 3 1 2 技術(shù)設(shè)計階段 根據(jù)已確定的工藝和結(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 繪制夾具的裝配圖 為便于設(shè)計工作的開展和組織生產(chǎn)的需要 通常將組合機(jī)床部件和裝置進(jìn)行 編組 部件設(shè)計的裝配圖均應(yīng)編制零件明細(xì)表 3 1 3 工作設(shè)計階段 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 編制機(jī)床說明書 制定機(jī)床精度檢驗 調(diào)整試車規(guī)范等有關(guān)驗收標(biāo)準(zhǔn) 3 2 組合機(jī)床方案的制定 組合機(jī)床是針對被加工零件的特點及工藝要求 按高度集中工序原則設(shè)計的一 種高效率專用機(jī)床 設(shè)計組合機(jī)床前 首先應(yīng)根據(jù)組合機(jī)床完成工藝的一些限制及 組合機(jī)床各種工藝方法能達(dá)到的加工精度 表面粗糙度及技術(shù)要求 解決零件是否 可以利用組合機(jī)床加工以及采用組合機(jī)床加工是否合理的問題 如果確定零件可以 利用組合機(jī)床加工 那么 為使加工過程順利進(jìn)行 并達(dá)到要求的生產(chǎn)率 必須在 掌握大量的零件加工工藝資料基礎(chǔ)上 通盤考慮影響制定零件工藝方案 機(jī)床配置 形式 結(jié)構(gòu)方案的各種因素及應(yīng)注意的問題 經(jīng)過分析比較 以確定零件在組合機(jī) 床上合理可行的加工方法 包括安排工序及工藝流程 確定工序中的工步數(shù) 選擇 加工的定位基準(zhǔn)及夾壓方案等 確定工序 或工步 間加工余量 選擇合適的切削 用量 相應(yīng)的刀具結(jié)構(gòu) 確定機(jī)床配置形式等等 這些便是組合機(jī)床方案制定的主 要內(nèi)容 天津工業(yè)大學(xué) 2009 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 10 3 2 1 影響組合機(jī)床方案制定的主要因素 1 被加工零件的加工精度和加工工序 被加工零件需要在組合機(jī)床上完成的加工工序及應(yīng)保證的加工精度 是制定機(jī) 床方案的主要依據(jù) 例如精度為 H7 的孔加工工序 不僅工步較多 通常 3 4 個 而且對于不同尺寸的孔徑 也許采用不同的工藝方案 鏜或鉸 當(dāng)孔與孔之間有較 高的位置精度要求時 安排工藝應(yīng)考慮在一個安裝工位上對所有孔同時進(jìn)行最終精 加工 如果同一軸線上幾個孔的同軸度要求較高時 其最后精加工應(yīng)從一面進(jìn)行 2 被加工零件特點 這主要指零件的材料 硬度 加工部位的結(jié)構(gòu)形狀 工作剛性 定位基準(zhǔn)面的 特點等 他們對機(jī)床工藝方案制定有著重要的影響 同樣精度的孔 因為材料 硬 度的不同 其工藝方案也不同 如鋼件一般比鑄鐵件的加工工步數(shù)多 加工薄壁易 振的工件時 安排工序時 必須考慮防止共振 加工箱體零件多層壁同軸線等直徑 孔 通常在一根鏜桿上安裝多個鏜刀頭進(jìn)行鏜削 退刀時 要求工件 夾具 讓刀 鏜刀頭周向定位 3 零件的生產(chǎn)批量 零件的生產(chǎn)批量是決定采用單工位 多工位或自動線 還是按中小批生產(chǎn)特點 設(shè)計組合機(jī)床的重要因素 有時從工件外形及輪廓尺寸看 本來可以采用 單工位固定式夾具的機(jī)床配置形式 但由于生產(chǎn)批量較大 就不得不采取多工位的 機(jī)床方案以使裝卸工件時間與機(jī)動時間重合 被加工零件的生產(chǎn)批量越大 工序安排一般趨于分散 而且 其粗 半精 精 加工應(yīng)分別在不同機(jī)床上完成 對于中小批量生產(chǎn)情況 則要力求減少機(jī)床臺數(shù) 此時應(yīng)將工序盡量集中在一 臺 多工位 或少數(shù)幾臺機(jī)床上加工 以提高機(jī)床利用率 4 機(jī)床使用條件 車間布置情況 車間內(nèi)零件輸送滾道的高度將直接影響機(jī)床裝料高度 當(dāng)工 件輸送滾道穿過機(jī)床時 機(jī)床應(yīng)設(shè)計成通過式 且配置不能超過三面 同時 裝卸 工件只能推進(jìn)拉出 機(jī)床通常不能安置中間導(dǎo)向 如果車間面積有限 則要限制機(jī) 床輪廓尺寸 有的機(jī)床安裝在樓上 則對機(jī)床單位面積重量有嚴(yán)格要求 此外 生 產(chǎn)線的工藝流程方向 機(jī)床在車間的安裝位置等也對機(jī)床配置方案有一定影響 工藝間的聯(lián)系 工件到組合機(jī)床加工前 其毛坯或半成品必須達(dá)到一定要求 否則 會造成工件在機(jī)床夾具上定位和夾緊不可靠 甚至造成刀具損壞 或者不能 保證要求的加工精度 如果在組合機(jī)床上加工以后 還要轉(zhuǎn)到其他機(jī)床上加工 而 工件沒有預(yù)先加工出保證精度的有關(guān)定位基面 那么組合機(jī)床應(yīng)考慮為下一工序加 天津工業(yè)大學(xué) 2009 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 11 工出定位基面 使用廠的技術(shù)能力和自然條件 如果使用廠沒有相當(dāng)能力的工具車間 制造 刃磨 復(fù)雜的整體復(fù)合刀具有困難 則制定方案時 應(yīng)避免采用此類刀具 必要時 可增加機(jī)床工位 以便采用一般刀具分散加工 若使用廠地處炎熱地區(qū) 車間溫度較高 使用液壓傳動機(jī)床往往造成工作性能 不穩(wěn)定 則可選用配置機(jī)械動力部件的機(jī)床 3 2 2 制定工藝方案應(yīng)考慮的問題 1 組合機(jī)床常用工藝方法能達(dá)到的精度及表面粗糙度 由于被加工零件的精度要求 加工部位尺寸 形狀 結(jié)構(gòu)尺寸 材料 生產(chǎn)率 要求不同 設(shè)計組合機(jī)床必須采用不同的工藝方法和工藝過程 2 確定工藝方案的原則及注意問題 粗 精加工工序的安排 必須根據(jù)零件的生產(chǎn)批量 加工精度 技術(shù)要求進(jìn) 行全面分析 按照經(jīng)濟(jì)的滿足加工要求的原則 合理解決粗加工和精加工工序的安 排 不要不分具體情況而一律粗 精加工工序合并的做法 工序集中和分散的處理 工序集中是機(jī)械加工近代的主要發(fā)展方向之一 組 合機(jī)床也正是基于工序集中的工藝原則發(fā)展起來的 即運(yùn)用多種不同刀具 采用多 面 多工位和復(fù)合刀具等方法 在一臺機(jī)床上對一個或幾個零件完成復(fù)雜的工藝過 程 從而有效的提高生產(chǎn)率 取得更好的經(jīng)濟(jì)效果 3 定位基準(zhǔn)的選擇 組合機(jī)床是針對某種零件或零件某道工序而設(shè)計的 正確選擇加工用定位基準(zhǔn) 是確保加工精度的重要條件 同時也有利于實現(xiàn)最大限度的集中工序 從而收到減 少機(jī)床臺數(shù)的效果 本次設(shè)計中的減速器屬于箱體類零件 這類零件一般都有較高精度的孔需要加 工 又常常要在幾次安裝下進(jìn)行 因此 定位基準(zhǔn)選擇 一面雙孔 是最常用的方 法 如圖 3 1 所示 它的特點是 可以簡便的消除工件的六個自由度 使工件獲得穩(wěn)定可靠的定位 有同時加工零件五個表面的可能 既能高度集中工序 又有利于各面上孔的位置 精度 一面雙孔 可作為零件從粗加工到精加工全部工序的定位基準(zhǔn) 使零件整個工 藝過程基準(zhǔn)統(tǒng)一 從而減少由基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換帶來的累積誤差 有利于保證零件加工精度 同時 使機(jī)床各工序 工位 的許多部件 如夾具 實現(xiàn)通用化 有利于縮短設(shè)計 制造周期 降低成本 易于實現(xiàn)自動化定位 夾緊 并有利于防止切屑落于定位基面上 天津工業(yè)大學(xué) 2009 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 12 為了保證加工精度及技術(shù)要求 作為定位基準(zhǔn)的平面和銷孔必須規(guī)定相應(yīng)的尺 寸精度 表面粗糙度及位置精度等要求 不可選擇零件上直徑太小的孔作為定位銷 孔 因定位銷過細(xì) 易受力變形 甚至因裝卸工件碰撞而破壞定位 通常銷孔應(yīng)為 H7 精度 兩銷孔中心距盡量大些 其公差一般為 0 03 0 1mm 定位平面的平面度公差一般為 0 05 0 1mm 表面粗糙度一般為 16 18um 以上所述 這些條件對本次設(shè)計中的零件來說都符合 所以本次設(shè)計的夾具采用的是 一面兩 銷 定位方式 圖 3 1 一面雙孔定位示意圖 4 確定夾壓位置應(yīng)注意的問題圖 在選擇定位基面同時 要相應(yīng)決定夾壓位置 此時應(yīng)注意的問題是 1 保證零件夾壓后定位穩(wěn)定 為使零件在加工過程中不產(chǎn)生振動和位移 夾壓力要足夠 夾壓點布置應(yīng)使夾壓合力落在定位平面內(nèi) 力求接近定位平面的 中心 2 盡量減少和避免零件夾壓后的變形 消除其對加工精度的不良影響 為 此 應(yīng)避免把夾壓點放在零件加工孔的上方和容易引起變形之處 例如 加工剛 性差或高度較高的箱體零件 應(yīng)使夾壓力盡可能沿著箱體墻壁和筋 直接對準(zhǔn)定 位支承 對剛性差的零件應(yīng)適當(dāng)增加輔助支承或采用多點夾壓的方法 以使夾壓 力分布均勻 減少夾壓變形 提高夾壓精度 綜上所述 在本次設(shè)計中 結(jié)合零件和所設(shè)計夾具的特點 有兩種夾壓方式 可供選擇 兩端夾緊 中間夾緊 但是從零件的結(jié)構(gòu)來看 中間距離比較 大 且考慮到加工安裝的方便性和可靠性 本次設(shè)計采取了中間夾緊的方式 3 2 3 確定機(jī)床配置形式及結(jié)構(gòu)方案應(yīng)考慮的問題 天津工業(yè)大學(xué) 2009 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 13 根據(jù)被加工零件的結(jié)構(gòu)特點 加工要求 工藝過程方案及生產(chǎn)率等 可大體確 定采取哪種基本形式的組合機(jī)床 但由于工藝的安排 動力部件的不同配置形式 零件安裝數(shù)目和工位數(shù)多少等不同 而會產(chǎn)生多種配置方案 不同配置方案對機(jī)床 的復(fù)雜程度 通用化程度 結(jié)構(gòu)工藝性 加工精度 機(jī)床重新調(diào)整可能性及經(jīng)濟(jì)效 果等 具有不同的影響 1 不同配置形式組合機(jī)床的特點及適應(yīng)性 單工位組合機(jī)床 本次的設(shè)計課題即為此類機(jī)床 它具有固定式夾具 通常 可安裝一個工件 特別適用于大 中型箱體類零件的加工 根據(jù)配置動力部件的形 式和數(shù)量 這類機(jī)床可分為單面 多面和復(fù)合式 利用多軸主軸箱同時從幾個方向 對工件進(jìn)行加工 但其機(jī)動時間不能與輔助時間重合 因此生產(chǎn)率比多工位機(jī)床低 多工位組合機(jī)床 主要適用于中 小零件加工 通常 被加工工件安裝在多工 位工作臺上 并有工作臺帶動做間歇運(yùn)動 使工件有一個工位輸送到另一個工位 被加工零件的間歇運(yùn)動是由專門輸送機(jī)構(gòu)來完成 它們分為直線 開式 輸送和圓 周 閉式 輸送兩種 目前多工位組合機(jī)床多數(shù)采用圓周輸送零件的方式 2 不同配置形式組合機(jī)床的加工精度 組合機(jī)床的配置形式對加工精度有一定的影響 在確定機(jī)床配置形式和結(jié)構(gòu)方 案時 首先必須注意零件加工精度能否穩(wěn)定地得到保證 影響組合機(jī)床加工精度的 因素是多方面的 一般分為加工誤差和夾具誤差兩方面 固定式夾具單工位組合機(jī)床的加工精度 這類機(jī)床可達(dá)到的加工精度最高 對于精加工機(jī)床的夾具公差 一般取被加工零件的 1 3 1 5 對粗加工機(jī)床 由于 其他因素的影響 其夾具精度也不可太低 移動 或回轉(zhuǎn) 式夾具多工位組合機(jī)床的加工可達(dá)到的位置精度 在多工位 機(jī)床上 由于存在轉(zhuǎn)位 定位誤差 其精度一般都比固定式夾具低 3 應(yīng)注意的問題 在確定機(jī)床形式和配置方案時 要合理解決工序集中程度問題 在一個動 力部件上配置多軸主軸箱加工多孔來集中工序是組合機(jī)床基本的加工方法 但主軸 數(shù)量的多少 既要考慮動力部件及主軸箱的性能 尺寸 又要保證調(diào)整機(jī)床和更換 刀具方便 要注意排屑和操作使用方便性 對于用前后導(dǎo)向進(jìn)行精加工的機(jī)床 較好 的方案是臥式加工 在多工位機(jī)床上應(yīng)特別注意前道工序存留在孔中的切屑對后道 工序的影響 在選擇多面加工機(jī)床時 應(yīng)慎重考慮操作是否方便 一般情況下 不 宜采用四面配置的機(jī)床 裝料高度的選取也應(yīng)考慮到操作方便性 選擇機(jī)床配置形式要考慮夾具結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的可能性及工作可靠性 確定成套機(jī) 床或流水線上的各機(jī)床形式時 應(yīng)注意使機(jī)床和夾具形式盡量一致 這不僅有利于 天津工業(yè)大學(xué) 2009 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 14 保證加工精度 也可提高通用化程度 便于設(shè)計 制造 維修 組合機(jī)床主要用于批量較大的生產(chǎn) 但有的情況下 如為了保證關(guān)鍵工序穩(wěn) 定的加工精度又要縮短設(shè)計制造周期 雖然工件批量不大 也有時采用組合機(jī)床 3 3 確定切削用量及選擇刀具 3 3 1 確定工序間余量 為使加工過程順利進(jìn)行并穩(wěn)定保證加工精度 必須合理的確定工序間余量 確定工序間余量時應(yīng)注意 1 粗鏜孔時 應(yīng)考慮工件冷硬層 鑄孔偏心和鑄造黑皮 直徑上余量一般應(yīng)不小 于 6 7mm 否則易損壞刀具 2 工件經(jīng)重新安裝或在多工位機(jī)床上加工 應(yīng)適當(dāng)加大余量 以消除轉(zhuǎn) 定位誤 差的影響 但精鏜時 直徑上余量不應(yīng)大于 0 4 0 5mm 3 確定鏜孔余量時 應(yīng)注意其對鏜桿直徑大小的影響 尤其在工件需要讓刀以便 使刀具通過時 由于加工余量和工件讓刀量的影響 往往要減小鏜桿直徑 若導(dǎo)致鏜桿剛性不足 必要時可減小粗鏜余量 3 3 2 選擇切削用量 確定了在組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容后 就可以著手選擇切削用量 組合機(jī)床 的正常工作與合理地選用切削用量 即確定合理的切削速度和工作進(jìn)給量有很大的 關(guān)系 切削用量選的恰當(dāng) 能使組合機(jī)床減少停車損失 提高生產(chǎn)效率 延長刀具 壽命 提高加工質(zhì)量 1 組合機(jī)床切削用量選擇的特點 1 在大多數(shù)情況下 組合機(jī)床為多軸 多刀 多面同時加工 因此 所選切削 用量 根據(jù)經(jīng)驗應(yīng)比一般萬能機(jī)床單刀加工低 30 左右 組合機(jī)床多軸主軸 箱上所有刀具共用一個進(jìn)給系統(tǒng) 通常為標(biāo)準(zhǔn)動力滑臺 工作時 要求所有刀具的 每分鐘進(jìn)給量相同 其等于動力滑臺的每分鐘進(jìn)給量 這個每分鐘進(jìn)給量 mm 分 應(yīng)是適合于所有刀具的平均值 因此 同一主軸箱上的刀具主軸可設(shè)計成不同轉(zhuǎn)速 和選擇不同的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 mm 轉(zhuǎn) 與其相適應(yīng) 以滿足不同直徑工件的加工要求 2 確定切削用量應(yīng)注意的問題 盡量做到合理利用所有刀具 充分發(fā)揮其性能 由于連接于動力部件的主軸 箱上同時工作的刀具種類不同且直徑大小不等 因此其切削用量選擇也各有特點 如鉆孔要求切削速度高而每轉(zhuǎn)進(jìn)給量小 鉸孔卻要求切削速度低而每轉(zhuǎn)進(jìn)給量大 锪端面則要求切削速度低 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量小 而同一主軸箱上的刀具每分鐘進(jìn)給量是 天津工業(yè)大學(xué) 2009 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 15 同樣的 要使每把刀具均能有合適的切削用量是困難的 一般情況下可先按各類刀 具選擇較合理的主軸轉(zhuǎn)速 n 轉(zhuǎn) 分 和每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f 毫米 轉(zhuǎn) 然后進(jìn)行適當(dāng)調(diào) 整 是各個刀具的每分鐘進(jìn)給量相同 皆等于動力滑臺的每分鐘進(jìn)給量 vf 這樣 各類刀具都不是按最合理的切削用量而是按一個中間切削用量工作 假如確實需要 也可按多數(shù)刀具選用一個統(tǒng)一的每分鐘進(jìn)給量 對少數(shù)刀具采用附加 增 減速 機(jī)構(gòu) 使之按各自需要的合理進(jìn)給量工作 以達(dá)到合理使用刀具的目的 選擇切削用量時 應(yīng)注意零件生產(chǎn)批量的影響 生產(chǎn)率要求不高時 就沒有 必要將切削用量選得過高 以免降低刀具耐用度 對于要求生產(chǎn)率高的大批大量生 產(chǎn)用組合機(jī)床 也只是提高那些耐用度低 刃磨困難 造價高的所謂 限制性 工 序刀具的切削用量 但須注意不能影響加工精度 也不能使刀具耐用度降低 對于 非限制性 刀具 應(yīng)采取不使刀具耐用度降低的某一極限值 這樣可減少切削功 率 組合機(jī)床通常要求切削用量的選擇使刀具耐用度不低于一個工作班 最少不低 于 4 小時 在確定鏜孔切削速度時 除考慮保證加工精度 表面粗糙度 鏜刀耐用度外 當(dāng)鏜孔主軸需要周向定位時 各鏜軸轉(zhuǎn)速應(yīng)相等或成整數(shù)倍 切削用量選擇應(yīng)有利于主軸箱設(shè)計 若能做到相鄰主軸轉(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 若不便冷卻潤滑 則應(yīng)適當(dāng)降低切削 速度 選擇切削用量時 還必須考慮所選動力滑臺的性能 尤其是當(dāng)選用液壓動力滑 臺時 所選擇的每分鐘進(jìn)給量一般應(yīng)比動力滑臺可實現(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 3 組合機(jī)床切削用量選擇方法 必須從實際出發(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)的滿足加工要求的原則 合理的選擇切削用量 一般常用查表法 參照生 產(chǎn)現(xiàn)場同類工藝 通過工藝試驗確定切削用量 4 本次設(shè)計中選取的各根主軸的 n f 值為 1 加工 M6 螺紋孔的傳動軸 選擇主軸轉(zhuǎn)速為 n 136r min 主軸的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f 1mm r 動力滑臺的 每分鐘進(jìn)給量 n f 136mm min f v 2 加工 M12 螺紋孔的傳動軸 選擇主軸轉(zhuǎn)速為 n 80r min 主軸的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f 1 75mm r 動力滑臺 的每分鐘進(jìn)給量 n f 140mm min f v 天津工業(yè)大學(xué) 2009 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 16 3 3 3 確定切削速度 切削轉(zhuǎn)矩及切削功率 4 根據(jù)選定的切削用量 主要指切削速度 v 及進(jìn)給量 f 確定切削轉(zhuǎn)矩 用以確 定主軸及其它傳動件 齒輪 傳動軸等 的尺寸 確定切削功率 用以選擇主傳動 電機(jī)功率 確定刀具耐用度 用以驗證所選刀具是否合理 1 切削轉(zhuǎn)矩 M 切削功率 N 的計算公式 1 41 5 195 9740 W TD P Tv P D 切削轉(zhuǎn)距 切削功率 式中 T 切削轉(zhuǎn)矩 牛 毫米 P 切削功率 千瓦 Pw 工件螺距 毫米 D 鉆頭直徑 毫米 v 切削速度 米 分 2 本次設(shè)計中 T P 的計算值 本次設(shè)計中的減速器箱體的材料是鑄鐵 絲錐的材質(zhì)為高速鋼 所以 1 加工 M6 螺紋孔的傳動軸 選擇切削速度為 v 4m min 工件的螺距為 Pw 1mm 則 1 41 51 41 5 195195 612395 78 2395 784 0 0522 974097406 W TDPN mm Tv PKW D 切削轉(zhuǎn)距 切削功率 2 加工 M12 螺紋孔的傳動軸 選擇切削速度為 v 3 5m min 工件的螺距為 Pw 1 75mm 則 1 41 51 41 5 195195 121 7514636 78 14636 78 3 5 0 1395 9740974012 W TD PN mm Tv PKW D 切削轉(zhuǎn)距 切削功率 3 4 組合機(jī)床總體設(shè)計 三圖一卡 前面討論了組合機(jī)床工藝方案及配置形勢結(jié)構(gòu)方案確定的有關(guān)問題 它是組合 機(jī)床總體設(shè)計的重要內(nèi)容 繪制組合機(jī)床 三圖一卡 就是針對具體零件 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 在本次設(shè)計題 天津工業(yè)大學(xué) 2009 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 17 目中其內(nèi)容包括 繪制被加工零件加工示意圖 夾具裝配圖 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖和 編制生產(chǎn)率計算卡等 3 4 1 被加工零件加工示意圖 5 1 加工示意圖的作用與內(nèi)容 加工示意圖是在工藝方案和機(jī)床總體方案初步確定的基礎(chǔ)上繪制的 是表達(dá)工 藝方案具體內(nèi)容的機(jī)床工藝方案圖 它是設(shè)計刀具 輔具 夾具 多軸箱 和液壓 電氣系統(tǒng)以及選擇動力部件 繪制機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖的主要依據(jù) 是對機(jī)床總體布 局和性能的原始要求 也是調(diào)整機(jī)床和刀具所必需的重要技術(shù)文件 加工示意圖應(yīng)表達(dá)和標(biāo)注的內(nèi)容有 機(jī)床的加工方法 切削用量 工作循環(huán)和 工作行程 工件 刀具及導(dǎo)向 托架及多軸箱之間的相對位置及其聯(lián)系尺寸 主軸 結(jié)構(gòu)類型 尺寸及外伸長度 刀具類型 數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸 直徑和長 度 接桿 浮動卡頭 導(dǎo)