汽車主減速器殼體組合夾具設(shè)計課程設(shè)計

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　組合機(jī)床是以通用部件，配以工件特定外形和加工工藝設(shè)計的專用部件和夾具，組成的半自動或自動專用機(jī)床。它一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方式，生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍甚至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計和制造周期。因此，組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點，在大批量生產(chǎn)中得到的

2、廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動生產(chǎn)線。</p><p>　　本課題是針對汽車減速器殼體側(cè)端面上4-M16X1.5孔鉆銷這一特定工序而設(shè)計的一臺專用立式組合機(jī)床。</p><p>　　本設(shè)計中，在充分?jǐn)?shù)據(jù)計算得基礎(chǔ)上對標(biāo)準(zhǔn)通用零件做了仔細(xì)選擇。并依據(jù)被加工零件的結(jié)構(gòu)特點、加工部位的尺寸精度、表面粗糙度要求以及定位夾緊方式、工藝方法和加工過程所采用的道具、生產(chǎn)率、切削用量情況等、設(shè)計了結(jié)構(gòu)合理的組

3、合機(jī)床。</p><p>　　關(guān)鍵詞：組合機(jī)床；工藝流程；生產(chǎn)率；自動生產(chǎn)線</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　With the general components as the basic structure.the combined machine tool is a kind of semi-au

4、tomatic or automatic specific machine composed by the specific components and clamps for the specific workpiece shape and processing technology design.It generally applines stamulous processing fromthe aspects of multi-a

5、xis,multi-cutter,multi-procedure,multi-surface or multi-station so that the production efficien is several times and even more higher than the general machine tool.Owing to the standa</p><p>　　On the specifi

6、c procedure of 4-M16x1.5 hole drilling of the auto speed reducer housing end,the vertical combined machine tools is designed specifically.</p><p>　　On the basis of the complete data calculation, the stabdard

7、 general parts ischosen. The multi-axis box with reasonable structure is designed based on the structure features of theprocessed parts,the surface roughness,the locating and clamping ways,the technological approach as w

8、ell as the cutter,production efficiency,cutting parameter in the combined machine tool.</p><p>　　Key words:</p><p>　　Combined machine tool;clamp;multi-axis;Automatic production line</p>&

9、lt;p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1機(jī)床在國民經(jīng)濟(jì)的地位及其發(fā)展簡史</p><p>　　現(xiàn)代社會中，人們?yōu)榱烁咝?、?jīng)濟(jì)地生產(chǎn)各種高質(zhì)量產(chǎn)品，日益廣泛的使用各種機(jī)器、儀器和工具等技術(shù)設(shè)備與裝備。為制造這些技術(shù)設(shè)備與裝備，又必須具備各種加工金屬零件的設(shè)備，諸如鑄造、鍛造、焊接、沖壓和切削加工設(shè)備等。由于機(jī)械零件的形狀精度、尺寸精度和表

10、面粗糙度，目前主要靠切削加工的方法來達(dá)到，特別是形狀復(fù)雜、精度要求高和表面粗糙度要求小的零件，往往需要在機(jī)床上經(jīng)過幾道甚至幾十道切削加工工藝才能完成。因此，機(jī)床是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中最重要的加工設(shè)備。在一般機(jī)械制造廠中，機(jī)床所擔(dān)負(fù)的加工工作量，約占機(jī)械制造總工作量的40%～60%，機(jī)床的技術(shù)性能直接影響機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量及其制造的經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)而決定著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平。可以這樣說，如果沒有機(jī)床的發(fā)展，如果不具備今天這樣品種繁多、結(jié)構(gòu)完善和性能精良

11、的各種機(jī)床，現(xiàn)代社會目前所達(dá)到的高度物質(zhì)文明將是不可想象的。</p><p>　　一個國家要繁榮富強，必須實現(xiàn)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化，這就需要一個強大的機(jī)械制造業(yè)為國民經(jīng)濟(jì)各部門提供現(xiàn)代化的先進(jìn)技術(shù)設(shè)備與裝備，即各種機(jī)器、儀器和工具等。然而，一個現(xiàn)代化的機(jī)械制造業(yè)必須要有一個現(xiàn)代化的機(jī)床制造業(yè)做后盾。機(jī)床工業(yè)是機(jī)械制造業(yè)的“裝備部”、“總工藝師”，對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重大作用。因此，許多國家都十分重視本

12、國機(jī)床工業(yè)的發(fā)展和機(jī)床技術(shù)水平的提高，使本國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展建立在堅實可靠的基礎(chǔ)上。</p><p>　　機(jī)床是人類在長期生產(chǎn)實踐中，不斷改進(jìn)生產(chǎn)工具的基礎(chǔ)上生產(chǎn)的，并隨著社會生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而漸趨完善。最原始的機(jī)床是木制的，所有運動都是由人力或畜力驅(qū)動，主要用于加工木料、石料和陶瓷制品的泥坯，它們實際上并不是一種完整的機(jī)器?，F(xiàn)代意義上的用于加工金屬機(jī)械零件的機(jī)床，是在18世紀(jì)中葉才開始發(fā)展起來的。當(dāng)時，

13、歐美一些工業(yè)最發(fā)達(dá)的國家，開始了從工場手工業(yè)向資本主義機(jī)器大工業(yè)生產(chǎn)方式的過度，需要越來越多的各種機(jī)器，這就推動了機(jī)床的迅速發(fā)展。為使蒸汽機(jī)的發(fā)明付諸實用，1770年前后創(chuàng)制了鏜削蒸汽機(jī)汽缸內(nèi)孔用的鏜床。1797年發(fā)明了帶有機(jī)動刀架的車床，開創(chuàng)了用機(jī)械代替人手控制刀具運動的先聲，不僅解放了人的雙手，并使機(jī)床的加工精度和工效起了一個飛躍，初步形成了現(xiàn)代機(jī)床的雛型。續(xù)車床之后，隨著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，其他各種機(jī)床也陸續(xù)被創(chuàng)制出來。至19世紀(jì)末

14、，車床、鉆床、鏜床、刨床、拉床、銑床、磨床、齒輪加工機(jī)床等基本類型的機(jī)床已先后形成。</p><p>　　上世紀(jì)初以來，由于高速鋼和硬質(zhì)合金等新型刀具材料相繼出現(xiàn)，刀具切削性能不斷提高，促使機(jī)床沿著提高主軸轉(zhuǎn)速、加大驅(qū)動功率和增強結(jié)構(gòu)剛度的方向發(fā)展。與此同時，由于電動機(jī)、齒輪、軸承、電氣和液壓等技術(shù)有了很大的發(fā)展，使機(jī)床的轉(zhuǎn)動、結(jié)構(gòu)和控制等方面也得到相應(yīng)的改進(jìn)，加工精度和生產(chǎn)率顯著提高。此外，為了滿足機(jī)械制造業(yè)日

15、益廣闊的各種使用要求，機(jī)床品種的發(fā)展也與日俱增，例如，各種高效率自動化機(jī)床、重型機(jī)床、精密機(jī)床以及適應(yīng)加工特殊形狀和特殊材料需要的特種加工機(jī)床相繼問世。50年代，在綜合應(yīng)用電子技術(shù)、檢測技術(shù)、計算技術(shù)、自動控制和機(jī)床設(shè)計等各個領(lǐng)域最新成就的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的數(shù)控機(jī)床，使機(jī)床自動化進(jìn)入了一個嶄新的階段，與早期發(fā)展的僅適用于大批大量生產(chǎn)的純機(jī)械控制和繼電器接觸器控制的自動化相比，它具有很高柔性，即使在單件和小批生產(chǎn)中也能得到經(jīng)濟(jì)的使用。<

16、;/p><p>　　綜觀機(jī)床的發(fā)展史，它總是隨著機(jī)械工業(yè)的擴(kuò)大和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展，并始終圍繞著不斷提高生產(chǎn)效率、加工精度、自動化程度和擴(kuò)大產(chǎn)品品種而進(jìn)行的，現(xiàn)代機(jī)床總的趨勢仍然是繼續(xù)沿著這一方向發(fā)展。</p><p>　　我國的機(jī)床工業(yè)是在1949年新中國成立后才開始建立起來的。解放前，由于長期的封鎖統(tǒng)治和19世紀(jì)中葉以后帝國主義的侵略和掠奪，我國的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)非常落后，既沒有獨立的機(jī)械制造

17、業(yè)，更談不上機(jī)床制造業(yè)。至解放前夕，全國只有少數(shù)城市的一些規(guī)模很小的機(jī)械廠，制造少量簡單的皮帶車間、牛頭刨床和砂輪等；1949年全國機(jī)床產(chǎn)量僅1000多臺，品種不到10個。</p><p>　　解放后，黨和人民政府十分重視機(jī)床工業(yè)的發(fā)展。在解放初期的三年經(jīng)濟(jì)恢復(fù)時期，就把一些原來的機(jī)械修配廠改建為專業(yè)廠；在隨后開始的幾個五年計劃期間，又陸續(xù)擴(kuò)建、新建了一系列機(jī)床廠。經(jīng)過50多年的建設(shè)，我國機(jī)床工業(yè)從無到有，從小到

18、大，現(xiàn)在已經(jīng)成門類比較齊全，具有一定實力的機(jī)床工業(yè)體系，能生產(chǎn)5000多種機(jī)床通用品種，數(shù)控機(jī)床1500多種；不僅裝備了國內(nèi)的工業(yè)，而且每年還有一定數(shù)量的機(jī)床出口。</p><p>　　我國機(jī)床行業(yè)的發(fā)展是迅速的，成就是巨大的。但由于起步晚、底子薄，與世界先進(jìn)水平相比，還有較大差距。為了適應(yīng)我國工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的需要，為了提高機(jī)床產(chǎn)品在國際市場上的競爭能力，必須深入開展機(jī)床基礎(chǔ)理論研究，加強工藝試

19、驗研究，大力開發(fā)精密、重型和數(shù)控機(jī)床，使我國的機(jī)床工業(yè)盡早躋身于世界先進(jìn)行列。</p><p>　　1.2 組合機(jī)床的國內(nèi)、外現(xiàn)狀</p><p>　　世界上第一臺組合機(jī)床于1908年在美國問世，30年代后組合機(jī)床在世界各國得到迅速發(fā)展。至今，它已成為現(xiàn)代制造工程（尤其是箱體零件加工）的關(guān)鍵設(shè)備之一。</p><p>　　現(xiàn)代制造工程從各個角度對組合機(jī)床提出了愈來愈

20、高的要求，而組合機(jī)床也在不斷吸取新技術(shù)成果而完善和發(fā)展。</p><p>　　1.2.1 國內(nèi)組合機(jī)床現(xiàn)狀</p><p>　　我國加入WTO以后，制造業(yè)所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存、組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)適時調(diào)整戰(zhàn)略，采取了積極的應(yīng)對策略，出現(xiàn)了產(chǎn)、銷兩旺的良好勢頭，截至2005年4月份，組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)僅組合機(jī)床一項，據(jù)不完全統(tǒng)計產(chǎn)量已達(dá)1000余臺，產(chǎn)值達(dá)3.9個億以上，較2004年同比增長了

21、10%以上，另外組合機(jī)床行業(yè)增加值、產(chǎn)品銷售率、全員工資總額、出口交費值等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均有不同程度的增長，新產(chǎn)品、新技術(shù)較去年年均有大幅度提高，可見行業(yè)企業(yè)運營狀況良好。</p><p>　?。?）行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化</p><p>　　組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)主要針對汽車、摩托車、內(nèi)燃機(jī)、農(nóng)機(jī)、工程機(jī)械、化工機(jī)械、軍工、能源、輕工及家電行業(yè)提供專用設(shè)備，隨著我國加入WTO后與世界機(jī)床進(jìn)一步接軌，

22、組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品開始向數(shù)控化、柔性化轉(zhuǎn)變。從近兩年是企業(yè)生產(chǎn)情況來看，數(shù)控機(jī)床與加工中心的市場需求量在上升，而傳統(tǒng)的鉆、鏜、銑組合機(jī)床則有下降趨勢，中國機(jī)床工具工業(yè)學(xué)會的《機(jī)床工具行業(yè)企業(yè)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)報表》是統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，僅從幾個全國大型重點企業(yè)生產(chǎn)情況看，2003年生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床890臺，產(chǎn)值16187萬元，生產(chǎn)加工中心148臺，產(chǎn)值5770萬元；2004年生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床985臺，產(chǎn)值25838萬元，生產(chǎn)加工中心159臺，產(chǎn)值7099

23、萬元；而2005年，截至4月份，數(shù)控機(jī)床、加工中心、產(chǎn)值已接近2003年全年水平，故市場在向數(shù)控、高精制造技術(shù)和成套工藝裝備方面發(fā)展。</p><p>　　（2）行業(yè)企業(yè)的快速轉(zhuǎn)變</p><p>　　“九五”后期，在組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)的50多家組合機(jī)床分會會員中，僅有兩家企業(yè)實行了股份改造，一家企業(yè)退出國有轉(zhuǎn)為民營，其余的都是國有企業(yè)。而從2001至2002年，不到兩年的時間，就先后有十幾

24、家企業(yè)實行股份制改造，一些小廠幾乎全部退出國有轉(zhuǎn)為民營，現(xiàn)在一些國家重點國有企業(yè)也在醞釀股份制改造，轉(zhuǎn)制已勢不可檔，“民營經(jīng)濟(jì)在經(jīng)歷了從被歧視，被藐視到不可小視和現(xiàn)在高度重視4個階段后，煥發(fā)勃勃生機(jī)?！苯M合機(jī)床行業(yè)企業(yè)正在以股份制、民營化等多種形式快速發(fā)展。</p><p>　?。?）組合機(jī)床技術(shù)裝備現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢</p><p>　　組合機(jī)床及其自動線是集機(jī)電于一體是綜合自動化度較高的制

25、造技術(shù)和成套工藝裝備。它的特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟(jì)實用，因而被廣泛應(yīng)用與工程機(jī)械、交通、能源、軍工、輕工、家電行業(yè)。我國的傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動線主要采用機(jī)、電、氣、液壓控制，它的加工對象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型的箱體類和軸類零件（近年研制的組合機(jī)床加工連桿、板件等也占一定份額），完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔，加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺，在孔內(nèi)鏜各種形狀槽，以及銑削平面和成型面等。組合機(jī)床的分類繁多，有大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床，

26、有單面、雙面、三面、臥式、立式、傾斜式、復(fù)合式，還有多工位回轉(zhuǎn)臺組合機(jī)床等；隨著技術(shù)的不斷是進(jìn)步，一種新型的組合機(jī)床——柔性組合機(jī)床越來越受人們是親昧，它應(yīng)用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動更換，配以可編程序控制器（PLC）、數(shù)字控制（NC）等，能任意改變工作循環(huán)控制和驅(qū)動系統(tǒng)，并能靈活適應(yīng)多種加工的可調(diào)可變的組合機(jī)床。另外，近年來組合機(jī)床加工中心、數(shù)控組合機(jī)床、機(jī)床輔機(jī)等在組合機(jī)床行業(yè)中所占份額也越來越大。</p

27、><p>　　由于組合機(jī)床及其自動線是一種技術(shù)綜合性很高的高技術(shù)專用產(chǎn)品，是根據(jù)用戶特殊要求而設(shè)計的，它涉及到加工工藝、刀具、測量、控制、診斷監(jiān)控、清洗、裝配和試漏等技術(shù)。我國組合機(jī)床及其組合機(jī)床自動線總體技術(shù)水平比發(fā)達(dá)國家相對落后，國內(nèi)所需的一些高水平組合機(jī)床及自動線幾乎都從國外進(jìn)口。工藝裝備的大量進(jìn)口勢必導(dǎo)致投資規(guī)模的擴(kuò)大，并使產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高。因此，市場要求我們不斷開發(fā)新技術(shù)、新工藝、研制新產(chǎn)品，由過去的“剛性

28、”機(jī)床結(jié)構(gòu)，向“柔性”化方向發(fā)展，滿足用戶需要，真正成為剛?cè)峒鎮(zhèn)涞淖詣踊b備。</p><p>　　1.2.2 國外組合機(jī)床現(xiàn)狀</p><p>　　方向發(fā)展。組合機(jī)床的加工80年代以來，國外組合機(jī)床技術(shù)在滿足精度和效率要求的基礎(chǔ)上，正朝著綜合成套和具備柔性的精度、多品種加工的柔性以及機(jī)床配置的靈活多樣方面均有新的突破性進(jìn)展，實現(xiàn)了機(jī)床工作程序軟件化、工序高度集中、高效短節(jié)拍和多功能知道監(jiān)

29、控。組合機(jī)床技術(shù)的發(fā)展趨勢是：</p><p>　?。?）廣泛應(yīng)用數(shù)控技術(shù)</p><p>　　國外主要的組合機(jī)床生產(chǎn)廠家都有自己的系列化完整的數(shù)控組合機(jī)床通用部件,在組合機(jī)床上不僅一般動力部件應(yīng)用數(shù)控技術(shù),而且夾具的轉(zhuǎn)位或轉(zhuǎn)角、換箱裝置的自動分度與定位也都應(yīng)用數(shù)控技術(shù),從而進(jìn)一步提高了組合機(jī)床的工作可靠性和加工精度。廣州標(biāo)致汽車公司由法國雷諾公司購置的缸蓋加工生產(chǎn)線,就是由三臺自動換箱組

30、合機(jī)床組成的,其全部動作均為數(shù)控,包括自動上下料的交換工作臺、環(huán)形主軸箱庫、動力部件和夾具的運動,其節(jié)拍時間為58秒。</p><p><b>　　(2)發(fā)展柔性技術(shù)</b></p><p>　　80年代以來,國外對中大批量生產(chǎn),多品種加工裝備采取了一系列的可調(diào)、可變、可換措施,使加工裝備具有了一定的柔性。如先后發(fā)展了轉(zhuǎn)塔動力頭、可換主軸箱等組成的組合機(jī)床;同時根據(jù)加

31、工中心的發(fā)展,開發(fā)了二坐標(biāo)、三坐標(biāo)模塊化的加工單元,并以此為基礎(chǔ)組成了柔性加工自動線(FTL)。這種結(jié)構(gòu)的變化,既可以實現(xiàn)多品種加工要求的調(diào)整變化快速靈敏,又可以使機(jī)床配置更加靈活多樣。</p><p>　　(3)發(fā)展綜合自動化技術(shù)</p><p>　　汽車工業(yè)的大發(fā)展,對自動化制造技術(shù)提出了許多新的需求,大批量生產(chǎn)的高效率,要求制造系統(tǒng)不僅能完成一般的機(jī)械加工工序,而且能完成零件從毛坯進(jìn)

32、線到成品下線的全部工序,以及下線后的自動碼垛、裝箱等。德國大眾汽車公司KASSEL變速箱廠1987年投入使用的造價9000萬馬克的齒輪箱和離合器殼生產(chǎn)線,就是這種綜合自動化制造系統(tǒng)的典范。該系統(tǒng)由兩條相似對稱布置的自動線組成,三班制工作,每條線日產(chǎn)2000件,節(jié)拍時間為40秒。全線由12臺雙面組合機(jī)床、18臺三坐標(biāo)加工單元、空架機(jī)器人、線兩端的毛坯庫和三坐標(biāo)測量機(jī)組成,可實現(xiàn)3種零件的加工?？占軝C(jī)器人完成工件下線的碼垛裝箱工作。隨著綜合

33、自動化技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了一批專門從事裝配、試驗、檢測、清洗等裝備的專業(yè)生產(chǎn)廠家,進(jìn)一步提高了制造系統(tǒng)的配套水平。</p><p>　　(4)進(jìn)一步提高工序集中程度</p><p>　　國外為了減少機(jī)床數(shù)量,節(jié)省占地面積,對組合機(jī)床這種工序集中程度高的產(chǎn)品,繼續(xù)采取各種措施,進(jìn)一步提高工序集中程度。如采用十字滑臺、多坐標(biāo)通用部件、移動主軸箱、雙頭鏜孔車端面頭等組成機(jī)床或在夾具部位設(shè)置刀庫,通

34、過換刀加工實現(xiàn)工序集中,從而可最大限度地發(fā)揮設(shè)備的效能,獲取更好的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　2 組合機(jī)床的總體設(shè)計</p><p>　　2.1組合機(jī)床方案的制定</p><p>　　2.1.1 制定工藝方案</p><p>　　零件加工工藝將決定組合機(jī)床的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、總體布局和夾具結(jié)構(gòu)等。所以，在制定工藝方案時，必須計算分析被加工

35、零件圖，并深入現(xiàn)場了解零件的形狀、大小、材料、硬度、剛度，加工部位的結(jié)構(gòu)特點加工精度，表面粗糙度，以及定位，夾緊方法，工藝過程，所采用的刀具及切削用量，生產(chǎn)率要求，現(xiàn)場所采用的環(huán)境和條件等等。并收集國內(nèi)外有關(guān)技術(shù)資料，制定出合理的工藝方案。</p><p>　　后橋減速器殼體共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求，現(xiàn)分析如下：</p><p>　　1、以Φ62孔為中心的加工表面，這一組

36、加工表面包括Φ110的孔，2個Φ10的孔，16個Φ11的孔，4個M16的螺紋孔。</p><p>　　2、以Φ113孔為中心的加工表面，這一組加工表面包括：10個Φ11的光孔，6個M12的螺紋孔。這兩組加工表面有一定的位置要求，主要是：</p><p>　　（1）Φ62的孔與Φ113的孔同軸度為0.04；</p><p>　?。?）Φ366所在平面與Φ304所在平面

37、平行度公差為0.08；</p><p>　?。?）Φ366平面與Φ113孔的垂直度為0.08；</p><p>　　（4）Φ313的圓柱面與Φ113孔的同軸度為0.06；</p><p>　?。?）M16的螺紋孔中心與Φ110上平面的位置度為0.25B；</p><p>　　由以上分析可知，對于這兩組加工表面來說可以先加工一組表面然后借助于專

38、用夾具加工另一表面并且保證他們之間的位置精度要求。</p><p>　　在加工零件時多數(shù)用到Φ366的外圓及端面和Φ304的端面定位，因此要首先加工出定位基準(zhǔn)，又因為粗基準(zhǔn)不能重復(fù)使用，因此要采用組合機(jī)床在同一工序加工出這個表面。</p><p>　　另外兩組加工表面中的每組加工表面之間又有不同的相對位置關(guān)系和各自的加工精度要求，這要借助于專用夾具和提高機(jī)床加工精度的辦法來保證他們的加工要

39、求。</p><p><b>　　3、基面的選擇</b></p><p>　　基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計的重要工作之一，基面選擇的正確與合理可使加工余量得到保證，生產(chǎn)率得到提高，否則加工工藝中會問題百出，更有甚者，會造成零件的大批量報廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。</p><p>　　粗基準(zhǔn)的選擇將會影響加工表面與不加工表面的相互位置或影響到加工余量的分配

40、，并且寫一道粗加工工序首先遇到了粗基準(zhǔn)的選擇問題，因此正確選擇粗基準(zhǔn)對產(chǎn)品質(zhì)量將有重要影響，對本零件來說，按有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則：當(dāng)零件有不加工表面時則應(yīng)與加工表面相對位置精度較高的不加工表面為粗基準(zhǔn)，為保證Φ366平面與Φ304平面的平行度要求，選擇Φ366外圓及端面為粗基準(zhǔn)作為第一道工序的定位面，消除其他5個自由度（Z軸轉(zhuǎn)動自由度除外）</p><p>　　選擇精基準(zhǔn)時，考慮的主要是如何來保證設(shè)計技術(shù)要求的實

41、現(xiàn)，主要應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)進(jìn)行尺寸的換算。</p><p><b>　　4、制定工藝路線</b></p><p>　　工序Ⅰ：粗車Φ366外圓和Φ304外圓，半精車Φ366端面和Φ304外圓，粗車Φ313外圓端面</p><p>　　工序Ⅱ：精車Φ304端面</p><p>　　工序Ⅲ：

42、鉆兩個Φ9.8的孔，鉆16個Φ11的孔</p><p>　　工序Ⅳ：鉆4個M16的螺紋底孔，將Φ9.8孔鉸至Φ10.</p><p>　　工序Ⅴ：鉆10個Φ11的孔</p><p>　　工序Ⅵ：鉆6個M12的螺紋底孔（鉆至Φ10.5）</p><p>　　工序Ⅶ：粗銑Φ110半孔的上表面</p><p>　　工序Ⅷ：精

43、銑Φ110半孔的上表面</p><p>　　工序Ⅸ：攻4個M16的螺紋</p><p>　　工序Ⅹ：攻6個M12的螺紋</p><p>　　工序Ⅺ：將減速器外殼及減速器軸承蓋連為一體，粗鏜Φ110的孔</p><p>　　工序Ⅻ：精鏜Φ110孔</p><p>　　工序ⅩⅢ：粗鏜Φ113，Φ62孔</p>

44、<p>　　工序ⅩⅨ：精鏜Φ113，Φ62孔</p><p><b>　　工序ⅩⅤ：梳絲</b></p><p><b>　　工序ⅩⅥ：清洗</b></p><p><b>　　工序ⅩⅦ：終檢</b></p><p>　　5、根據(jù)被加工被零件的零件圖，加工四個螺栓孔

45、的工藝過程。</p><p>　　（1）加工孔的技術(shù)要求。</p><p>　?。?）加工4個M16×1.5螺紋孔。</p><p>　?。?）螺紋孔的外表面锪的倒角，粗糙度為3。</p><p>　　2.1.2 確定組合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案</p><p>　　1、被加工零件的加工精度。</p&g

46、t;<p>　　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，是制造機(jī)床方案的主要依據(jù)。被工孔的精度要求不高，可采用鉆孔組合機(jī)床。為了加工出表面粗糙度為3的孔。采取提高機(jī)床原始制造精度和工件定位基準(zhǔn)精度并減少夾壓變形等措施就可以了。為此，機(jī)床通常采用尾置式齒輪動力裝置，進(jìn)給采用液壓系統(tǒng)，人工夾緊。</p><p><b>　　2、被加工零件特點</b></p

47、><p>　　該后橋主減速器殼體的材料是QT450-10，硬度HB160-210，被求加工孔在同一表面上，而且沿中心線對稱,孔的直徑為Φ14.5mm。采用多孔同步加工，零件的剛度足夠，工件受力不大，振動，及發(fā)熱變形對工件影響可以不計。</p><p>　　一般來說，孔中心線與定位基準(zhǔn)面平行且需由一面或幾面加工的箱體宜用臥式機(jī)床，立式機(jī)床適宜加工定基準(zhǔn)面是水平的且被加工孔與基準(zhǔn)面垂直的工件，而不

48、適宜加工安裝不方便或高度較大的細(xì)長工件。對大型箱體件采用單工位機(jī)床加工較適宜，而中小型零件則多采用多工位機(jī)床加工。</p><p>　　此零件的加工特點是中心線與定位基準(zhǔn)平面是垂直的，并且定位基準(zhǔn)面是水平的?？椎姆植挤秶侵本€形狀，工件比較長，一次鉆完，多軸箱體積較大，采用兩工位以減小多軸箱的體積，使整個鉆床瘦身，因而適合選擇立式多工位鉆床。</p><p><b>　　3、 機(jī)

49、床使用條件</b></p><p>　　使用組合機(jī)床對對車間布置情況、工序間的聯(lián)系、使用廠的技術(shù)能力和自然條件等一定的要求。在根據(jù)使用戶實際情況來選擇什么樣的組合機(jī)床。</p><p>　　綜合以上所述：通過對箱蓋零件的結(jié)構(gòu)特點、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，并定出影響機(jī)床的總體布局和技術(shù)性能等方面的考慮，最終決定設(shè)計四軸頭多工位同步鉆床。

50、</p><p>　　2.2 確定切削用量及選擇刀具</p><p>　　2.2.1確定切削用量</p><p>　　確定了在組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容了，就可以著手選擇切削用量了。因為所設(shè)計的組合機(jī)床為多軸同步加工在大多數(shù)情況下，所選切削用量，根據(jù)經(jīng)驗比一般通用機(jī)床單刀加工低30%左右．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

51、每分鐘進(jìn)給量相同，且等于動力滑臺的每分鐘進(jìn)給量（mm/min）應(yīng)是適合有刀具的平均值。</p><p>　　由于被加工零件的加工精度、工件材料、工作條件、技術(shù)要求都是相同的。按照經(jīng)濟(jì)地選擇滿足加工要求的原則，采用查表的方法查得：鉆頭直徑D=14.5mm,進(jìn)給量f=0.25mm/r,切削速度v=18m/min。</p><p>　　2.2.2 確定切削力、切削扭矩、切削功率</p>

52、;<p>　　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，用以選擇主傳動電動（一般指動力箱）功率，通過查表計算如下：</p><p><b>　　布氏硬度：</b></p><p><b>　　切削力：<

53、/b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　切削扭矩：</b></p><p><b>　　切削功率：</b></p><p>　　式中：HB——布氏硬度</p><p><b>　　F——切削力（N）&l

54、t;/b></p><p>　　D——鉆頭直徑（mm）</p><p>　　f——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm/r）</p><p>　　T——切削扭矩(N·mm)</p><p>　　V——切削速度（m/min）</p><p>　　P——切削功率(kw)</p><p>　　2.2.3

55、選擇刀具結(jié)構(gòu)</p><p>　　減速器殼體的硬度HB160 ，孔徑D為14.5mm, 孔外端面有1.5。刀具材料選擇高速鋼鉆頭，為了使工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、刃磨簡單，選擇Φ14.5的復(fù)合麻花鉆頭。孔加工刀具的長度應(yīng)保證加工終了時刀具螺旋槽尾端與導(dǎo)向套之間有30～50mm的距離，以便排出切屑和刀具磨損后有一定的向前的調(diào)整量。</p><p>　　2.3 鉆孔組合機(jī)床總設(shè)計“三圖一卡”的編制&

56、lt;/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)計的組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用的定位基準(zhǔn)、夾壓底部以及被加工零件的材料、硬度和在本機(jī)床加工前加工余量、毛坯或半成品情況的圖樣。除了設(shè)計研制合同外，它是組合機(jī)床設(shè)計的具體依據(jù)，也是制造、使用、調(diào)整和檢驗機(jī)床精度的重要文件。被加工

57、零件工序圖是在被加工零件圖的基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床的加工內(nèi)容，并作必要的說明而繪制的。</p><p><b>　　圖上主要內(nèi)容：</b></p><p>　　（1）被加工零件的形狀，主要外廓尺寸和本機(jī)床要加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形位精度等技術(shù)要求，以及對上道工序的技術(shù)要求等。</p><p>　?。?）本工序所選定的定位基準(zhǔn)、夾緊部位及

58、夾緊方向。</p><p>　?。?）加工時如需要中間向?qū)В瑧?yīng)表示出工件與中間向?qū)в嘘P(guān)部位結(jié)構(gòu)和尺寸，以便檢查工件、夾具、刀具之間是否相互干涉。</p><p>　　（4）被加工零件的名稱、編號、材料、硬度及被加工部位的加上余量等。</p><p>　　被加工零件工序圖如圖2-1所示</p><p>　　圖2-1 被加工零件工序圖</p

59、><p>　　附注：1、被加工零件名稱：汽車后橋主減速器殼體</p><p>　　2、材料及硬度：灰鑄鐵QT42-10,硬度HB 160210</p><p>　　2.3.2 加工示意圖</p><p>　　圖2-2 加工示意圖</p><p>　　1、加工示意圖的作用和內(nèi)容</p><p>　　加

60、工示意圖是被加工零件工藝方案在圖樣上的反映，表示被加工零件在機(jī)床上的加工過程，刀具的布置以及工件、夾具、刀具的相對位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等，是刀具、夾具、多軸箱、電氣和液壓系統(tǒng)設(shè)計選擇動力部件的主要依據(jù)，是整臺組合機(jī)床布局形式的原始要求，也是調(diào)整機(jī)床和刀具所必需的重要文件。</p><p><b>　　在圖上標(biāo)注的內(nèi)容：</b></p><p>　?。?）

61、切削用量，工作循環(huán)和工作行程。</p><p>　?。?）主軸的結(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、接桿、導(dǎo)向裝置的結(jié)構(gòu)尺寸；刀具與導(dǎo)向置的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式，刀具應(yīng)按加工終了位置繪制。</p><p>　　2、繪制加工示意圖之前的有關(guān)計算</p><p>　　(1)選擇導(dǎo)向類型 </p><p>　　根

62、據(jù)刀具導(dǎo)向部分直徑d=18mm和刀具導(dǎo)向的線速度v=18m/min，選擇固定式導(dǎo)向。</p><p>　　(2)導(dǎo)向套的參數(shù) </p><p>　　根據(jù)刀具的直徑選擇固定導(dǎo)向裝置,如圖2-3所示：</p><p>　　圖2-3 固定導(dǎo)向裝置</p><p>　　固定導(dǎo)向裝置的標(biāo)準(zhǔn)尺寸如表2-1所示：</p><p>

63、;　　表2-1 固定導(dǎo)向套的標(biāo)準(zhǔn)尺寸</p><p>　　固定導(dǎo)向裝置的布置如圖2－4所示：</p><p>　　圖2-4 固定導(dǎo)向裝置的布置</p><p>　　導(dǎo)向裝置的布置如表2-2所示：</p><p>　　表2-2 導(dǎo)向裝置的參數(shù)</p><p>　　（3）初定主軸類型、尺寸、外伸長度</p>

64、<p>　　由于切削轉(zhuǎn)矩T，查簡明手冊表3-4得：主軸直徑取d=25mm。查簡明手冊表3-6得：主軸外伸尺寸L=115mm，D/=40/28。</p><p><b>　　(4)選擇刀具接桿</b></p><p>　　由以上可知，多軸箱各主軸的外伸長度為一定值，而刀具的長度也是一定值，因此，為保證多軸箱上各刀具能同時到達(dá)加工終了位置，就需要在主軸與刀具之間

65、設(shè)置可調(diào)環(huán)節(jié)，這個可調(diào)節(jié)在組合機(jī)床上是通過可調(diào)整的刀具接桿來解決的,連接桿如圖2－5所示，</p><p>　　圖2-5 可調(diào)節(jié)接桿</p><p>　　連接桿上的尺寸d與主軸外伸長度的內(nèi)孔D配合，因此，根據(jù)接桿直徑d選擇刀具接桿參數(shù)如表2－3所示：</p><p>　　表2-3 可調(diào)節(jié)接桿尺寸</p><p>　　（5）確定加工示意圖的聯(lián)系

66、尺寸</p><p>　　從保證加工終了時主軸箱端面到工件端面間距離最小來確定全部聯(lián)系尺寸，加工示意圖聯(lián)系尺寸的標(biāo)注如圖2－3所示。</p><p>　?。?）工作進(jìn)給長度的確定</p><p>　　如圖2-6 工作進(jìn)給長度等于工件加工部位長度L與刀具切入長度之和。切入長度應(yīng)根據(jù)工件端面誤差情況在5～10mm之間選擇，因此取10mm。所以?？紤]實際加工情況，在未加工

67、之前，保證工件表面與刀尖之間有足夠的工作空間，也就是快速退回行程須保證所有刀具均退至夾具導(dǎo)套內(nèi)而不影響工件裝卸。取快速退回行程為140mm, 快退長度等于快速引進(jìn)與工作工進(jìn)之和，因此快進(jìn)長度140-50=90mm。</p><p><b>　　機(jī)床聯(lián)系尺寸圖</b></p><p>　　圖2-6 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖</p><p><b>

68、;　　1、選用動力部件</b></p><p>　?。?）滑臺的選用 </p><p>　　通常，根據(jù)滑臺的驅(qū)動方式、所需進(jìn)給力、進(jìn)給速度、最大行程長度和加工精度等因素來選用合適的滑臺。</p><p>　　1）驅(qū)動形式的確定 根據(jù)對液壓滑臺和機(jī)械滑臺的性能特點比較，并結(jié)合具體的加工要求，使用條件選擇HY系列液壓滑臺。</p>&l

69、t;p>　　2）確定軸向進(jìn)給力 滑臺所需的進(jìn)給力</p><p>　　式中：——各主軸加工時所產(chǎn)生的軸向力</p><p>　　由于滑臺工作時，除了克服各主軸的軸的向力外，還要克服滑臺移動時所產(chǎn)生的摩擦力。因而選擇滑臺的最大進(jìn)給力應(yīng)大于</p><p>　　3）確定進(jìn)給速度 液壓滑臺的工作進(jìn)給速度規(guī)定一定范圍內(nèi)無級調(diào)速，對液壓滑臺確定切削用量時所規(guī)定的

70、工作進(jìn)給速度應(yīng)大于滑臺最小工作進(jìn)給速度的0.5～1倍;液壓進(jìn)給系統(tǒng)中采用應(yīng)力繼電器時，實際進(jìn)給速度應(yīng)更大一些。本系統(tǒng)中進(jìn)給速度mm/min。所以選擇1HY32液壓滑臺，工進(jìn)速度20mm/min,快速移動速度10m/min。</p><p>　　4）確定滑臺行程 滑臺的行程除保證足夠的工作行程外，還應(yīng)留有前備量和后備量。前備量的作用是動力部件有一定的向前移動的余地，以彌補機(jī)床的制造誤差以及刀具磨損后能向前調(diào)整。

71、本系統(tǒng)前備量為20mm，后備量的作用是使動力部件有一定的向后移動的余地，為方便裝卸刀具，這是取120mm。所以滑臺總行程應(yīng)大于工作行程，前備量，后備量之和。L=120+20+140=280mm。綜上，確定液壓動力滑臺型號1HY32IA。</p><p>　?。?） 動力箱的選用</p><p>　　動力箱主要依據(jù)多軸所需的電動機(jī)功率來選用，</p><p>　　式中

72、：η——多軸箱傳動效率，加工黑色金屬時η＝0.8～0.9；有色金屬時η＝0.7～0.8，本系統(tǒng)加工的是QT450-10，η取0.8。</p><p>　　動力箱的電動機(jī)功率應(yīng)大于計算功率，并結(jié)合主軸要求的轉(zhuǎn)速大小選擇。因此，選用電動機(jī)型號為Y100-4的1TD32Ⅱ型動力箱，主要技術(shù)參數(shù)如下表2-4所示：</p><p>　　表2-4 動力箱性能表</p><p>

73、　　2、配套支承部件的選用</p><p>　　立柱1CL32型，立柱側(cè)底座1CD321M型</p><p><b>　　3、 確定裝料高度</b></p><p>　　裝料高度指工件安裝基面至機(jī)床底面的垂直距離，在現(xiàn)階段設(shè)計組合機(jī)床時，裝料高度可視具體情況在H＝580～1060mm之間選取，本系統(tǒng)取裝料高度為880mm。</p>

74、<p>　　4、確定中間底座尺寸</p><p>　　中間底座的輪廓尺寸要滿足Z軸滑臺在其上面聯(lián)接安裝的需要，又考慮到與立柱底座相連接。因此，中間底座采用側(cè)底座1CC32。</p><p>　　5、確定多軸箱輪廓尺寸</p><p>　　本機(jī)床配置的多軸箱總厚度為340mm, 寬度B和高度H按標(biāo)準(zhǔn)尺寸中選取。</p><p>　　

75、式中： 最邊緣主軸中心至多軸箱外壁之間的距離，一般取70mm,本例；</p><p>　　最低主軸高度，一般推薦</p><p>　　根據(jù)上述計算值，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B=500。 2.3.4 機(jī)床生產(chǎn)率計算卡</p><p>　　根據(jù)加工示意圖鎖確定的工作循環(huán)及切削用量等，就可以計算機(jī)床生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)效率計算卡。生產(chǎn)效率計算

76、卡是反映機(jī)床生產(chǎn)節(jié)拍或?qū)嶋H生產(chǎn)率和切削用量、動作時間、生產(chǎn)綱領(lǐng)及負(fù)荷率等關(guān)系的技術(shù)文件。它是用戶驗收機(jī)床生產(chǎn)率的重要依據(jù)。</p><p><b>　　1、理想生產(chǎn)率Q</b></p><p>　　理想生產(chǎn)率Q（單位為件/h）是指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng)A所要求的機(jī)床生產(chǎn)率。它與全年總數(shù)有關(guān)，一般情況下，單班制取2350h,兩班制4600h，則</p><p

77、><b>　　2、實際生產(chǎn)率</b></p><p>　　實際生產(chǎn)率（單位為件/h）是指所設(shè)計機(jī)床每小時實際可生產(chǎn)的零件數(shù)量。即</p><p>　　式中： ——生產(chǎn)一個零件所需的時間(min),可按下式計算：</p><p>　　式中： 、——分別為刀具第Ⅰ、第Ⅱ工作進(jìn)給長度，單位為mm，</p><p>　　

78、、——分別為刀具第Ⅰ、第Ⅱ工作進(jìn)給量，單位為mm，m/min;</p><p>　　——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,本例=10；</p><p>　　、——分別為動力部件快退?？爝M(jìn)行程長度，單位為mm,本例=90mm,</p><p><b>

79、　??；</b></p><p>　　——動力部件快速行程速度。用機(jī)械動力部件時取5-6m/min；用液壓動力部件時取</p><p>　　3-10m/min,本例；</p><p>　　——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；</p><p>　　——工件裝、卸（包括定位或撤銷定位、夾緊或松開、清理基面或

80、切削及吊運工件</p><p>　　等）時間。它取決于裝卸自動化程度、工件質(zhì)量大小、裝卸是否方便及工人的熟練程度。通常取0.5-1.5min,本例</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)計算得：</b></p><p><b>　　35.84件/h</b></p><p>　　由于，則說明選擇的切削用

81、量和機(jī)床設(shè)計方案符合要求。</p><p><b>　　3、機(jī)床負(fù)荷率</b></p><p>　　當(dāng)時，機(jī)床負(fù)荷率為二者之比。即</p><p><b>　　0.831</b></p><p>　　組合機(jī)床負(fù)荷率一般為0.75-0.90，自動線負(fù)荷率為0.6-0.7,。典型的鉆、鏜、攻螺紋類組合機(jī)

82、床，按其復(fù)雜程度參照下表確定；對于精密度較高、自動化程度高或加工多品種組合機(jī)床，宜適當(dāng)降低負(fù)荷率。</p><p>　　組合機(jī)床生產(chǎn)率計算卡如表2-5所示：</p><p>　　表2-5 生產(chǎn)效率計算卡</p><p><b>　　3 夾具設(shè)計</b></p><p>　　3.1 機(jī)床夾具的概述</p>&

83、lt;p>　　3.1.1 機(jī)床夾具的組成</p><p>　　1、定位元件和定位裝置 </p><p>　　用于確定工件正確位置的元件或裝置，如V形塊，定位銷，凡是夾具都有定位元件，它是實現(xiàn)夾具基本功能的元件。</p><p>　　2、夾緊元件和夾緊裝置 </p><p>　　用于固定工件以獲得的正確位置的元件或裝置。工件在夾具定位之

84、后引進(jìn)加工之前必須將工件夾緊，使其在加工時在切削力的作用下不離開已獲得的定位，有時同一個元件既能定位，也具有夾緊的雙重功效。</p><p><b>　　3、導(dǎo)向元件 </b></p><p>　　確定刀具的位置并引導(dǎo)刀具的元件，它也可以供鉆鏜類夾具在機(jī)床上安裝時做基準(zhǔn)找正用。</p><p><b>　　4、夾具體 </b

85、></p><p>　　夾具體也稱為夾具本體，用于將各種元件，裝置連于一體，并通過它將整個夾具安裝在機(jī)床上，一般采用鑄鐵制造，它是保證夾具的剛度和改善夾具動力學(xué)特性的重要部分。如果夾具體的剛性不好，加工時將要引起較大的變形和震動，產(chǎn)生較大的加工誤差。</p><p>　　3.2 工件定位方案和定位元件的設(shè)計</p><p>　　工件在夾具中的定位就是要確定工件

86、與夾具定位元件的相對位置，并通過到向元件或?qū)Φ堆b置來保證工件與刀具之間的相對位置，從而滿足加工精度的要求，工件在夾具中的定位一定要通過定位元件，并以六點定位原理分析所限制工件的自由度。本夾具采用了大平面、圓柱銷、菱形銷定位，其中大平面限制了了三個自由度分別是X、Y方向轉(zhuǎn)動以及Z方向的移動；菱形銷限制Z軸轉(zhuǎn)動，圓柱銷限制X、Y軸移動。</p><p>　　3.2.1 一面兩銷基準(zhǔn)的定位設(shè)計</p>&

87、lt;p>　　這是箱體類工件上應(yīng)用最廣泛的一種組合基準(zhǔn)，它能實現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一，簡化夾具結(jié)構(gòu)。平面為第一定位基準(zhǔn)，一個工藝孔為第二定位基準(zhǔn)，另一個為第三定位基準(zhǔn)。采用一個圓柱銷和一個菱形銷與兩個工藝孔配合參見圖3-1</p><p>　　圖3-1 一面兩銷定位</p><p>　　3.2.2確定兩銷的尺寸</p><p>　　在加工箱體類零件時，常采用一面兩孔組合定

88、位，夾具上相應(yīng)的定位元件是一面兩銷。兩銷的尺寸可以通過幾何關(guān)系確定。</p><p>　　參看圖3-2，考慮極端情況：孔中心距為最大,兩銷中心距最小,兩孔直徑均為最小（分別為和），兩銷直徑均為最大（分別為和）。其中和分別為兩孔中心距和兩銷中心距的公差，分別為孔1與銷1和孔2與銷2的最小間隙。由圖中三角形和三角形可得到：</p><p><b>　　即</b></

89、p><p><b>　　整理后得到：</b></p><p>　　考慮到孔1與銷1之間間隙的補償作用，上式變?yōu)椋?lt;/p><p>　　式中： b——菱形銷寬度；</p><p>　　——工件上與菱形銷配合孔的最小直徑；</p><p>　　——孔1與銷1和孔2與銷2的最小間隙；</p>

90、<p>　　,——兩孔中心距和兩銷中心距的公差。</p><p>　　圖3-2 菱形銷的寬度計算</p><p>　　在實際生產(chǎn)中，由于菱形銷的尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，因而常按下面步驟進(jìn)行兩銷的設(shè)計：</p><p>　?。?）確定兩銷中心距及公差 取工件上兩孔中心距的基本尺寸為兩銷中心距的基本尺寸，其公差取工件孔中心距公差的。</p><p&

91、gt;　?。?）確定圓柱銷直徑及公差 取相應(yīng)孔的最小直徑作為圓柱銷直徑的基本尺寸，其公差一般取g6或g7。</p><p>　　(3)確定菱形銷的寬度、直徑及公差 首先按表4-1選取菱形銷的寬度然后按上述公式計算菱形銷與其配合孔的最小間隙；再計算菱形銷的基本尺寸：；最后按h6或h7確定菱形銷直徑公差.</p><p>　　表3-1 菱形銷尺寸表</p><p>

92、　　本次設(shè)計取兩孔中心距為280mm,取兩孔中心距公差為0.018mm,則兩銷的中心距為280mm；圓柱銷的直徑為11mm,其公差取g7。按表3-1選取菱形銷寬度：b=4mm；按上述公式計算得=0.004mm,按h7確定菱形銷的直徑mm。</p><p>　　3.3 鉆模夾具的設(shè)計</p><p>　　3.3.1 鉆模類型的選擇</p><p>　　鉆床夾具一般通稱

93、為鉆模、鉆模的結(jié)構(gòu)類型很多，主要有固定式、回轉(zhuǎn)式、翻轉(zhuǎn)式、蓋板式和滑柱式鉆模等五類。選擇鉆模的結(jié)構(gòu)類型，應(yīng)根據(jù)工件的加工要求、形狀、尺寸、重量和生產(chǎn)批量等條件進(jìn)行綜合考慮。</p><p>　　3.3.2 鉆模板的設(shè)計</p><p>　　鉆模板一般是裝在夾具體或支架上，或與刀具上的其他元件相連接。常見的類型如下：固定式鉆模板、可卸式鉆模板、鉸鏈?zhǔn)姐@模板、懸掛式鉆模板和滑柱式鉆模板。<

94、;/p><p>　　為了裝、卸工件方便、確保加工精度，本例選擇活動鉆模板，如圖3-3所示：</p><p>　　圖3-3 活動動式鉆模板</p><p>　　1—導(dǎo)柱；2—多軸箱；3—彈簧；4—鉆模板；5—彈簧銷；6—定位銷；7—夾具體</p><p>　　鉆模板4通過導(dǎo)柱1、彈簧3與多軸多軸箱2連接，固定在機(jī)床多軸箱上，并隨機(jī)床主軸上下移動。由

95、2定位銷6和平面來保證鉆模板和工件的正確位置，從而確保加工精度。</p><p>　　3.4夾緊方案和夾緊元件的設(shè)計</p><p>　　工件在切削過程中會受到切削力、慣性力等作用，因此必須夾緊以保證定位，典型的夾緊裝置是由夾緊元件、中間傳力機(jī)構(gòu)和動力源裝置所組成。夾緊元件是執(zhí)行夾緊的最終元件，是直接與零件接觸來完成夾緊的。中間傳力機(jī)構(gòu)是傳傳遞動力源裝置的力到夾緊元件來完成夾緊，它可以改變

96、夾緊力的大小、方向和使夾緊具有自鎖性能。動力裝置是產(chǎn)生夾緊力的動力源，所產(chǎn)生的力稱為原始力。</p><p>　　1、設(shè)計夾緊機(jī)構(gòu)遵循的主要原則</p><p>　　(1)夾緊裝置應(yīng)保證工件定位，而不能破壞工件的定位。</p><p>　　(2)夾緊力的大小應(yīng)能保證工件在加工時的位置不變，同時又不能使工件產(chǎn)生變形。</p><p>　　(3)

97、夾緊力的方向應(yīng)和切削力方向相應(yīng)，使夾緊力減小。</p><p>　　(4)夾緊裝置的動作應(yīng)迅速、方便、安全。</p><p>　　(5)夾緊裝置的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、合理、制造方便。</p><p>　　2、夾緊力方向的確定原則</p><p>　　（1）夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的準(zhǔn)確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應(yīng)垂直于第一定</p&

98、gt;<p><b>　　位基準(zhǔn)面。</b></p><p>　?。?）夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。</p><p>　?。?）夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致，有利于減少夾緊力。</p><p>　　3、夾緊力作用點的選擇</p><p>　?。?）夾緊力作用點應(yīng)與

99、支承點“點對點”對應(yīng)，或在支承點確定的區(qū)域內(nèi)，以免破壞定位或造成較大的夾緊變形。</p><p>　?。?）夾緊力的作用點應(yīng)作用在工件剛度高的部位。</p><p>　?。?）夾緊力的作用點和支承點盡可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的剛度和抗振性。</p><p>　?。?）夾緊力的反力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形。</p><p>

100、<b>　　4、夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計</b></p><p>　　本次設(shè)計夾緊機(jī)構(gòu)選用雙頭螺柱和螺母施力機(jī)構(gòu)，螺柱，螺母施力機(jī)構(gòu)在家具中的應(yīng)用最廣，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、制造方便。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　本設(shè)計所設(shè)計的鉆孔組合機(jī)床，用于加工汽車后橋主減速器殼體φ110半圓端面的4個孔。

101、在設(shè)計過程中，針對加工過程中存在的難點進(jìn)行了一系列的措施，保證了被加工孔的加工精度。主要完成了以下工作：</p><p>　　對所要加工的四個孔的加工工藝進(jìn)行了分析研究，明確了四個孔加工的技術(shù)要求和工藝要點。</p><p>　　恰當(dāng)?shù)剡x擇了機(jī)床的切削參數(shù)，多軸箱及液壓滑臺驅(qū)動的結(jié)構(gòu)參數(shù)。</p><p>　　完成了組合機(jī)床的“三圖一卡”的制作。</p>

102、<p>　　設(shè)計了穩(wěn)定可靠夾具和鉆模板，保證了被加工孔的精度要求。</p><p>　　本設(shè)計所設(shè)計的鉆孔組合機(jī)床，保證了加工孔的生產(chǎn)質(zhì)量，提高了加工工效，加工成本大幅下降。</p><p>　　本設(shè)計還有許多值得完善的地方，例如：裝夾、定位由人工完成，效率較低；自動化程度有待提高等問題。這些問題通過改進(jìn)設(shè)計、完善工藝、現(xiàn)場的不斷實踐、總結(jié)、必將會得到進(jìn)一步的提高。</

103、p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　李慶余、張佳主編 《機(jī)械制造裝備設(shè)計》 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003</p><p>　　謝家瀛主編 《組合機(jī)床設(shè)計簡明手冊》 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996</p><p>　　唐增寶、常建娥主編 《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計》第3版 武漢：華中科技大學(xué)出版

104、社，2006</p><p>　　王先逵主編 《機(jī)械制造工藝學(xué)》第2版 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006</p><p>　　徐鴻本主編 《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2004</p><p>　　[6] 顧維邦主編 《金屬切削機(jī)床概論》 機(jī)械工業(yè)出版社，2002</p><p>　　[7] 桂主編 《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書》

105、 高等教育出版社，1990</p><p>　　[8] 華主編 《組合機(jī)床及其調(diào)整與應(yīng)用》 機(jī)械工業(yè)出版社，1990</p><p>　　[9] Steve Krar “Machine Tool And Manufaituring Technology” Delmar,1988</p><p>　　[10] Geoffrey Boothroyd “Furdmen

106、tal of Metal Machine And Machine Tools” CRC,1988</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　隨著畢業(yè)答辯時間的漸漸臨近，我的畢業(yè)設(shè)計業(yè)接近尾聲。回首既往，自己一生最寶貴的時間能在這樣的校園中度過，實是榮幸之至。在這四年的時間里，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益匪淺。這除了自身的努力外，與各位老師，同學(xué)

107、和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵是分不開的。</p><p>　　在本論文的寫作過程中，我的老師傾注了大量的心血，從選題到開題報告，從寫作提綱到一遍又一遍地指出每稿中的具體問題，嚴(yán)格把關(guān)，循循善誘，在此我表示衷心的感謝。同時我還要感謝在我設(shè)計過程中給我指導(dǎo)的xx老師和xx老師，正是他們的提點我才能順利的完成整個設(shè)計，更要感謝所有任課老師和同學(xué)在這四年來給自己的指導(dǎo)和幫助，是他們教會了我專業(yè)知識，教會了我如何學(xué)習(xí)，教會了我