汽車主減速器殼體組合夾具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

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(jì)的專用部件和夾具，組成的半自動(dòng)或自動(dòng)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(shí)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(jì)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(diǎn)，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(dòng)生產(chǎn)線。</p><p>　　本課題是針對(duì)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(jì)的一臺(tái)專用立式組合機(jī)床。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中，在充分?jǐn)?shù)據(jù)計(jì)算得基礎(chǔ)上對(duì)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(diǎn)、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(jì)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(dòng)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(huì)中，人們?yōu)榱烁咝А⒔?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?？梢赃@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(huì)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(gè)國家要繁榮富強(qiáng)，必須實(shí)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(gè)強(qiáng)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(gè)現(xiàn)代化的機(jī)械制造業(yè)必須要有一個(gè)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(duì)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(jiān)實(shí)可靠的基礎(chǔ)上。</p><p>　　機(jī)床是人類在長期生產(chǎn)實(shí)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(huì)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(yùn)動(dòng)都是由人力或畜力驅(qū)動(dòng)，主要用于加工木料、石料和陶瓷制品的泥坯，它們實(shí)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(shí)，

13、歐美一些工業(yè)最發(fā)達(dá)的國家，開始了從工場(chǎng)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(dòng)了機(jī)床的迅速發(fā)展。為使蒸汽機(jī)的發(fā)明付諸實(shí)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(dòng)刀架的車床，開創(chuàng)了用機(jī)械代替人手控制刀具運(yùn)動(dòng)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(gè)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(dòng)功率和增強(qiáng)結(jié)構(gòu)剛度的方向發(fā)展。與此同時(shí)，由于電動(dòng)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(dòng)、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(dòng)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(cè)技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、自動(dòng)控制和機(jī)床設(shè)計(jì)等各個(gè)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(dòng)化進(jìn)入了一個(gè)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(dòng)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(dòng)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(shì)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(dú)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(tái)，品種不到10個(gè)。</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(shí)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(gè)五年計(jì)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(shí)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(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力，必須深入開展機(jī)床基礎(chǔ)理論研究，加強(qiáng)工藝試

19、驗(yàn)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(tái)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(gè)角度對(duì)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(shí)調(diào)整戰(zhàn)略，采取了積極的應(yīng)對(duì)策略，出現(xiàn)了產(chǎn)、銷兩旺的良好勢(shì)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(xiàng)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量已達(dá)1000余臺(tái)，產(chǎn)值達(dá)3.9個(gè)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(fèi)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(yùn)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(duì)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(chǎng)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(shì)，中國機(jī)床工具工業(yè)學(xué)會(huì)的《機(jī)床工具行業(yè)企業(yè)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)報(bào)表》是統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，僅從幾個(gè)全國大型重點(diǎn)企業(yè)生產(chǎn)情況看，2003年生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床890臺(tái)，產(chǎn)值16187萬元，生產(chǎn)加工中心148臺(tái)，產(chǎn)值5770萬元；2004年生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床985臺(tái)，產(chǎn)值25838萬元，生產(chǎn)加工中心159臺(tái)，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(chǎng)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(huì)會(huì)員中，僅有兩家企業(yè)實(shí)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(shí)間，就先后有十幾

24、家企業(yè)實(shí)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(diǎn)國有企業(yè)也在醞釀股份制改造，轉(zhuǎn)制已勢(shì)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(gè)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(shì)</p><p>　　組合機(jī)床及其自動(dòng)線是集機(jī)電于一體是綜合自動(dòng)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(shí)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(dòng)線主要采用機(jī)、電、氣、液壓控制，它的加工對(duì)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(tái)，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(tái)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(jì)的，它涉及到加工工藝、刀具、測(cè)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(dòng)線總體技術(shù)水平比發(fā)達(dá)國家相對(duì)落后，國內(nèi)所需的一些高水平組合機(jī)床及自動(dòng)線幾乎都從國外進(jìn)口。工藝裝備的大量進(jìn)口勢(shì)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(chǎng)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?dòng)化裝備。</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(shí)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(shì)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(dòng)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(dòng)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(tái)自動(dòng)換箱組

30、合機(jī)床組成的,其全部動(dòng)作均為數(shù)控,包括自動(dòng)上下料的交換工作臺(tái)、環(huán)形主軸箱庫、動(dòng)力部件和夾具的運(yùn)動(dòng),其節(jié)拍時(shí)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(duì)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(dòng)力頭、可換主軸箱等組成的組合機(jī)床;同時(shí)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(dòng)線(FTL)。這種結(jié)構(gòu)的變化,既可以實(shí)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(dòng)化技術(shù)</p><p>　　汽車工業(yè)的大發(fā)展,對(duì)自動(dòng)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(dòng)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(jià)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(dòng)化制造系統(tǒng)的典范。該系統(tǒng)由兩條相似對(duì)稱布置的自動(dòng)線組成,三班制工作,每條線日產(chǎn)2000件,節(jié)拍時(shí)間為40秒。全線由12臺(tái)雙面組合機(jī)床、18臺(tái)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(cè)量機(jī)組成,可實(shí)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(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了一批專門從事裝配、試驗(yàn)、檢測(cè)、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(duì)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(tái)、多坐標(biāo)通用部件、移動(dòng)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(shí)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(jì)</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(shí)，必須計(jì)算分析被加工

35、零件圖，并深入現(xiàn)場(chǎng)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(diǎn)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(chǎng)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(gè)Φ10的孔，16個(gè)Φ11的孔，4個(gè)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(gè)Φ11的光孔，6個(gè)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>　?。?）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>　　（3）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(duì)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(shí)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?yàn)榇只鶞?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(gè)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(duì)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(jì)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(huì)問題百出，更有甚者，會(huì)造成零件的大批量報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。</p><p>　　粗基準(zhǔn)的選擇將會(huì)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(duì)產(chǎn)品質(zhì)量將有重要影響，對(duì)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(shí)則應(yīng)與加工表面相對(duì)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(gè)自由度（Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)自由度除外）</p><p>　　選擇精基準(zhǔn)時(shí)，考慮的主要是如何來保證設(shè)計(jì)技術(shù)要求的實(shí)

41、現(xiàn)，主要應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，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(gè)Φ9.8的孔，鉆16個(gè)Φ11的孔</p><p>　　工序Ⅳ：鉆4個(gè)M16的螺紋底孔，將Φ9.8孔鉸至Φ10.</p><p>　　工序Ⅴ：鉆10個(gè)Φ11的孔</p><p>　　工序Ⅵ：鉆6個(gè)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(gè)M16的螺紋</p><p>　　工序Ⅹ：攻6個(gè)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(gè)螺栓孔

45、的工藝過程。</p><p>　?。?）加工孔的技術(shù)要求。</p><p>　?。?）加工4個(gè)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(dòng)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(diǎn)</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(duì)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(dòng)，及發(fā)熱變形對(duì)工件影響可以不計(jì)。</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(duì)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(diǎn)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(gè)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(duì)對(duì)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(shí)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(duì)箱蓋零件的結(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，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(jì)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?yàn)樗O(shè)計(jì)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(yàn)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(gè)進(jìn)給系統(tǒng)，通常為標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力滑臺(tái)，工作時(shí)，要求所有刀具的

51、每分鐘進(jìn)給量相同，且等于動(dòng)力滑臺(tái)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(dòng)力部件（滑臺(tái)）及夾具設(shè)計(jì)的依據(jù)；確定切削扭矩，用以確定主軸及其它傳動(dòng)件（齒輪，傳動(dòng)軸等）的尺寸；確定切削功率，用以選擇主傳動(dòng)電動(dòng)（一般指動(dòng)力箱）功率，通過查表計(jì)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?？准庸さ毒叩拈L度應(yīng)保證加工終了時(shí)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(jì)“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(jì)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(jì)研制合同外，它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的具體依據(jù)，也是制造、使用、調(diào)整和檢驗(yàn)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>　?。?）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(duì)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(shí)如需要中間向?qū)?，?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>　?。?）被加工零件的名稱、編號(hào)、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(duì)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(jì)選擇動(dòng)力部件的主要依據(jù)，是整臺(tái)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>　　（1）

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(jì)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>　?。?）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(cè)表3-4得：主軸直徑取d=25mm。查簡明手冊(cè)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(shí)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(gè)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>　?。?）確定加工示意圖的聯(lián)系

66、尺寸</p><p>　　從保證加工終了時(shí)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>　　（6）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(shí)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(dòng)力部件</b></p><p>　?。?）滑臺(tái)的選用 </p><p>　　通常，根據(jù)滑臺(tái)的驅(qū)動(dòng)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(tái)。</p><p>　　1）驅(qū)動(dòng)形式的確定 根據(jù)對(duì)液壓滑臺(tái)和機(jī)械滑臺(tái)的性能特點(diǎn)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(tái)。</p>&l

69、t;p>　　2）確定軸向進(jìn)給力 滑臺(tái)所需的進(jìn)給力</p><p>　　式中：——各主軸加工時(shí)所產(chǎn)生的軸向力</p><p>　　由于滑臺(tái)工作時(shí)，除了克服各主軸的軸的向力外，還要克服滑臺(tái)移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的摩擦力。因而選擇滑臺(tái)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(tái)的工作進(jìn)給速度規(guī)定一定范圍內(nèi)無級(jí)調(diào)速，對(duì)液壓滑臺(tái)確定切削用量時(shí)所規(guī)定的

70、工作進(jìn)給速度應(yīng)大于滑臺(tái)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(shí)，實(shí)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(tái)，工進(jìn)速度20mm/min,快速移動(dòng)速度10m/min。</p><p>　　4）確定滑臺(tái)行程 滑臺(tái)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(dòng)力部件有一定的向前移動(dòng)的余地，以彌補(bǔ)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(dòng)力部件有一定的向后移動(dòng)的余地，為方便裝卸刀具，這是取120mm。所以滑臺(tái)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(dòng)力滑臺(tái)型號(hào)1HY32IA。</p><p>　?。?） 動(dòng)力箱的選用</p><p>　　動(dòng)力箱主要依據(jù)多軸所需的電動(dòng)機(jī)功率來選用，</p><p>　　式中

72、：η——多軸箱傳動(dòng)效率，加工黑色金屬時(shí)η＝0.8～0.9；有色金屬時(shí)η＝0.7～0.8，本系統(tǒng)加工的是QT450-10，η取0.8。</p><p>　　動(dòng)力箱的電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)大于計(jì)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(dòng)機(jī)型號(hào)為Y100-4的1TD32Ⅱ型動(dòng)力箱，主要技術(shù)參數(shù)如下表2-4所示：</p><p>　　表2-4 動(dòng)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(jì)組合機(jī)床時(shí)，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(tái)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(jì)算值，按主軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)，最后確定主軸箱輪廓尺寸B=500。 2.3.4 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)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(jì)算機(jī)床生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)效率計(jì)算卡。生產(chǎn)效率計(jì)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(dòng)作時(shí)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(yàn)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(shí)際生產(chǎn)率</b></p><p>　　實(shí)際生產(chǎn)率（單位為件/h）是指所設(shè)計(jì)機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可生產(chǎn)的零件數(shù)量。即</p><p>　　式中： ——生產(chǎn)一個(gè)零件所需的時(shí)間(min),可按下式計(jì)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(shí)，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)所需的時(shí)間，單位為min,本例=10；</p><p>　　、——分別為動(dòng)力部件快退?？爝M(jìn)行程長度，單位為mm,本例=90mm,</p><p><b>

79、　?。?lt;/b></p><p>　　——?jiǎng)恿Σ考焖傩谐趟俣?。用機(jī)械動(dòng)力部件時(shí)取5-6m/min；用液壓動(dòng)力部件時(shí)取</p><p>　　3-10m/min,本例；</p><p>　　——直線移動(dòng)或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行一次工位轉(zhuǎn)換時(shí)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(yùn)工件</p><p>　　等）時(shí)間。它取決于裝卸自動(dòng)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(jì)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(jì)方案符合要求。</p><p><b>　　3、機(jī)床負(fù)荷率</b></p><p>　　當(dāng)時(shí)，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(dòng)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(duì)于精密度較高、自動(dòng)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(jì)算卡如表2-5所示：</p><p>　　表2-5 生產(chǎn)效率計(jì)算卡</p><p><b>　　3 夾具設(shè)計(jì)</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(shí)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(shí)在切削力的作用下不離開已獲得的定位，有時(shí)同一個(gè)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(shí)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(gè)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(dòng)力學(xué)特性的重要部分。如果夾具體的剛性不好，加工時(shí)將要引起較大的變形和震動(dòng)，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(jì)</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(duì)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(duì)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(diǎn)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(gè)自由度分別是X、Y方向轉(zhuǎn)動(dòng)以及Z方向的移動(dòng)；菱形銷限制Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓柱銷限制X、Y軸移動(dòng)。</p><p>　　3.2.1 一面兩銷基準(zhǔn)的定位設(shè)計(jì)</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(shí)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(gè)工藝孔為第二定位基準(zhǔn)，另一個(gè)為第三定位基準(zhǔn)。采用一個(gè)圓柱銷和一個(gè)菱形銷與兩個(gè)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(shí)，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?。ǚ謩e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(bǔ)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(jì)算</p><p>　　在實(shí)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(jì)：</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(jì)算菱形銷與其配合孔的最小間隙；再計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)</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(jì)</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(dòng)鉆模板，如圖3-3所示：</p><p>　　圖3-3 活動(dòng)動(dòng)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(dòng)。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(jì)</p><p>　　工件在切削過程中會(huì)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(dòng)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(dòng)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(dòng)力裝置是產(chǎn)生夾緊力的動(dòng)力源，所產(chǎn)生的力稱為原始力。</p><p>　　1、設(shè)計(jì)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(shí)的位置不變，同時(shí)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(dòng)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(diǎn)的選擇</p><p>　　（1）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)與

99、支承點(diǎn)“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”對(duì)應(yīng)，或在支承點(diǎn)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>　　（2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)作用在工件剛度高的部位。</p><p>　　（3）夾緊力的作用點(diǎn)和支承點(diǎn)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(jì)</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)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(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、制造方便。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)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(gè)孔。

101、在設(shè)計(jì)過程中，針對(duì)加工過程中存在的難點(diǎn)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(duì)所要加工的四個(gè)孔的加工工藝進(jìn)行了分析研究，明確了四個(gè)孔加工的技術(shù)要求和工藝要點(diǎn)。</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(tái)驅(qū)動(dòng)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(jì)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(jì)所設(shè)計(jì)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(jì)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(dòng)化程度有待提高等問題。這些問題通過改進(jìn)設(shè)計(jì)、完善工藝、現(xiàn)場(chǎng)的不斷實(shí)踐、總結(jié)、必將會(huì)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(jì)》 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(jì)簡明手冊(cè)》 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(jì)課程設(shè)計(jì)》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(jì)手冊(cè)》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(jì)課程設(shè)計(jì)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(shí)間的漸漸臨近，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)業(yè)接近尾聲?；厥准韧?，自己一生最寶貴的時(shí)間能在這樣的校園中度過，實(shí)是榮幸之至。在這四年的時(shí)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(lì)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(bào)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(shí)我還要感謝在我設(shè)計(jì)過程中給我指導(dǎo)的xx老師和xx老師，正是他們的提點(diǎn)我才能順利的完成整個(gè)設(shè)計(jì)，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(huì)了我專業(yè)知識(shí)，教會(huì)了我如何學(xué)習(xí)，教會(huì)了我