皮圈架座組合機床及專用夾具設(shè)計

I 摘 要 隨著自動化應(yīng)用的逐步提高，組合機床越來越多的出現(xiàn)在現(xiàn)代工廠中，組合機床是以通用部件為基礎(chǔ)，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床。 它一般采用多軸，多刀，多過程，多方位多站同時處理方法，生產(chǎn)效率高，比一般機器幾個幾倍到幾十倍。作為合作的通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化系列，可靈活配置，可縮短設(shè)計制造周期。因此， 組合機床 在大規(guī)模生產(chǎn)的低成本和高效率的優(yōu)點相結(jié)合，已被廣泛地使用，可用于形成自動生產(chǎn)線。 本次設(shè)計為皮圈架座鉆孔專用機床，同時完成 3個孔的加工。主要有以下幾個方面 ： （ 1）制定工藝方案。了解被加工零件的加工特點、精度和技術(shù)要求、定位夾緊情況以及生產(chǎn)率的要求等。確定在組合機床上完成的工藝內(nèi)容及其加工方法。這里要確定加工工步數(shù)，決定刀具的種類和型式。 （ 2）機床結(jié)構(gòu)方案的分析和確定。根據(jù)工藝方案確定機床的型式和總體布局。在選擇機床配置型式時，既要考慮實現(xiàn)工藝方案，保證加工精度、技術(shù)要求及生產(chǎn)效率；又要考慮機床操作、維護(hù)、修理是否方便，排屑情況是否良好。 （ 3）組合機床總體設(shè)計。確定機床各個部件間的相互關(guān)系，選擇通用部件和刀具的導(dǎo)向，計算切削用量及機床生產(chǎn) 率。繪制機床的總聯(lián)系尺寸圖及加工示意圖等。 關(guān)鍵詞 ：組合機床；多軸箱；三圖一卡；夾具設(shè)計 Abstract With the gradual improvement of automation, machine tool more and more in modern factories, machine tool based on common components, together with the specific shape of the workpiece and process design special parts and fixtures, composed of semi-automatic or automatic dedicated machine. It is commonly used multi-axis, multi-tool, multi-process, multi-faceted or multi-station processing at the same time, the production efficiency several times or more higher than the general machine. Common components have been standardized for serialization, can be flexibly configured, you can shorten the design and manufacturing cycle. Therefore, the combination of machine combines the advantages of low cost and high efficiency has been widely used in mass production, and can be used to form an automatic production line. The design for the apron mountings drill special machine tools, completed three hole machining. Mainly the following aspects: (1) to develop a process plan. Learn about the processing characteristics of the machined parts, precision and technical requirements, the positioning clamping and productivity requirements. Determine the combination of machine tool technology content and its processing method. To determine the number of processing steps, determine the type of tool and type. (2)Machine analysis of the structure of the program and OK. According to the technical program to determine the type and the overall layout of the machine. Machine configuration type is selected, it is necessary to consider the process scheme to ensure accuracy, technical requirements and production efficiency； will have to consider the operation of the machine, maintenance, repair, chip case is good. (3) a combination of the overall machine design. Determine the relationship between the various components of the machine, select the common components and tool-oriented computing cutting and machine productivity. Draw machine total contact size figure and processing schematic diagram. Keywords: combination of machine tools； multi-axle； three card； fixture design 目 錄 摘 要 . I Abstract. . II 目 錄 . III 1 緒論 . 1 1.1 課題來源和意義 . 1 1.2 課題背景 . 1 1.3 組合機床技術(shù)裝備 研究 現(xiàn)狀 和發(fā)展趨勢 . 1 1.4 本課題研究的主要內(nèi)容 . 2 2 組合機床的總體設(shè)計 . 3 2.1 前期調(diào)查研究 . 3 2.1.1 工件的分析 . 3 2.1.2 現(xiàn)場工藝調(diào)查 . 3 2.2 組合機床方案的制定 . 4 2.2.1 制定工藝方案 . 4 2.2.2 確定組合機床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案 . 4 2.3 確定切削用量及選擇刀具 . 5 2.3.1 確定工序間余量 . 5 2.3.2 選擇切削用量 . 6 2.3.3 確定切削力、切削扭矩、切削功率 . 6 2.3.4 選擇刀具結(jié)構(gòu) . 7 2.4 組合機床總設(shè)計“三圖一卡”的編制 . 7 2.4.1 被加工零件工序圖 . 8 2.4.2 加工示意圖 . 9 2.4.3 機床聯(lián)系尺寸圖 . 11 2.4.4 生產(chǎn)率計算卡 . 13 3 多軸箱的設(shè)計 . 17 3.1 繪制多軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖 . 17 3.2 齒輪模數(shù)選擇 . 18 3.3 多軸箱的傳動設(shè)計 . 19 3.4 繪制傳動系統(tǒng)圖 . 20 3.5 傳動零件的校核 . 22 4 夾具設(shè)計 . 26 4.1 機床夾具的概述 . 26 4.1.1 機床夾具的組成 . 26 4.1.2 機床夾具的類型 . 26 4.2 工件結(jié)構(gòu)特點分析 . 26 4.3 工件定位方案和定位元件的設(shè)計 . 26 4.4 夾緊方案和夾緊元件的設(shè)計 . 26 4.5 夾具的性能及優(yōu)點 . 27 4.6 夾具體的設(shè)計 . 27 4.7 誤差的分析與計算 . 27 4.8 夾具精度分析計算 . 28 5 結(jié)論與展望 . 28 5.1 結(jié)論 . 28 5.2 不足之處及未來展望 . 28 致 謝 . 29 參考文獻(xiàn) . 32 皮圈架座組合機床及專用夾具設(shè)計 1 緒論 1.1 課題來源和意義 無錫市江泰機械制造廠是一家專業(yè)從事外協(xié)件加工的企業(yè)，公司現(xiàn)采用加工中心加工紡織機械零件 -皮圈架座上的三個孔，工裝時間長，加工成本高，效率不高。因而需要設(shè)計一臺專機達(dá)到提高工作效率，降低生產(chǎn)成本，同時保證加工質(zhì)量的目的。 本課題的研究意義在與使企業(yè)能根據(jù)自己的要求自主創(chuàng)新、自發(fā)研 究設(shè)計制造設(shè)備，提高自身在國內(nèi)甚至國際制造行業(yè)中的競爭力。 專用機床是一種專門適用于特定零件和特定工序加工的機床，因而 它主要是應(yīng)對企業(yè)有單品種、大批量的零件加工定單，解決了許多企業(yè)面臨的共同問題：用好設(shè)備加工雖保證加工質(zhì)量但是耗費了高的成本；用普通設(shè)備加工降低了成本但是又付出了加工質(zhì)量往往不符合設(shè)計要求的兩難境地。通過本課題研究，就力求解決這種問題，使組合機床的加工保質(zhì)性和經(jīng)濟性凸顯。 其次組合機床行業(yè)企業(yè)主要針對汽車、摩托車、內(nèi)燃機、農(nóng)機、工程機械、化工機械、軍工、能源、輕工及家電行業(yè)提供專用設(shè)備， 該課題的 研究有利于提高這些行業(yè)設(shè)備制造的質(zhì)量和效率，從而推動他們的高質(zhì)、快速發(fā)展。 1.2 課題背景 在國內(nèi)，皮圈架從無到有，一直到今天的發(fā)展，離不開技術(shù)人員對皮圈架一步步的改進(jìn)。 20世紀(jì)八十年代，上棉八廠一個織車間技術(shù)改革組就曾針對 1511M 型織機皮圈架存在的缺點，做出了一些改進(jìn)。 原來皮圈架 F42、 F43裝在筘座 Q1處，因為螺絲扳緊常常壓縮變形，雖然在筘座裝皮圈架的地方釘入竹 銷，但筘座的壽命仍然受到影響。另外，底座托架 F45、 F46前后橫穿起固定作用的螺絲容易斷裂，筘座 Q1的眼子也容易磨大，給維修帶來困難；加上 木質(zhì)比較軟，容易歪斜變形，造成打手棒導(dǎo)槽與皮圈架導(dǎo)槽不一致，使修機工在調(diào)換皮圈時比較費力。 經(jīng)試驗改進(jìn)，制成一種類似阪本式的皮圈架。另外，還改制了 K83、 K205、 K28、 K212及 F45和 F46。增加制造了零件。安裝部位。新皮圈架固定位置： a點固定于 K28和 K212上， b點固定于 K83和 K205上， c、 d兩 點裝 F45 和 F46， K28和增制件相配合。 經(jīng)過以上改進(jìn)后，增加了皮圈架的穩(wěn)固性，基本上解決了鐵和木銷接觸時所產(chǎn)生的問題，使其不變形，不磨損，拆裝調(diào)節(jié)時比較省力，調(diào)換皮圈方便，可減少扳螺絲次數(shù)，從而減少 了織機停臺的次數(shù)，提高了效率。經(jīng)過試用效果顯著，很受修機工人的歡迎。 1 1.3 組合機床技術(shù)裝備 研究 現(xiàn)狀 和發(fā)展趨勢 組合機床出現(xiàn)在世界上只有 50多年的歷史。我國組合機床事業(yè)是從無到有，逐漸發(fā)展起來的。從 1956年開始自行設(shè)計、制造了組合機床并取得了很大發(fā)展。如北京、上海、遼寧、山東、江蘇等發(fā)展很快，西北、西南地區(qū)也有新的發(fā)展。國家又重點安排了一批工廠，如大連機床廠、常州機床廠、大河機床廠、長沙機床廠、上海第十機床廠等 20多個工廠生產(chǎn)組合機床通用部件，為全國各地機械加工部門用組合機床自己武裝自己創(chuàng)造了非常有利的條件。許多工廠在大搞技術(shù)改造、設(shè)備更新、質(zhì)量翻新的熱潮中，制造了大量的組合機床及其自動線，成倍地提高了勞動生產(chǎn)率，保證了產(chǎn)量和質(zhì)量，降低了成本。目前， 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 我國大多數(shù)省、市、自治區(qū)都能設(shè)計并制造組合機床及其自動線，產(chǎn)量、質(zhì)量和技術(shù)水平都在不斷提高。我國組合機床及其自動線已占有一定數(shù)量，特別是在汽車制造行業(yè)已有了大量的組合機床及其自動線，生產(chǎn)能力也在不斷提高。我國組合機床及其自動線已占有一定數(shù)量，特別是在汽車制造行業(yè)已有了大量的組合機床及其自動線，生產(chǎn)能力也在不斷提高。用我國自行設(shè)計與制造的組合機床及其自動 線武裝起來的第二汽車制造廠，經(jīng)投產(chǎn)后證明具有規(guī)模、效率高，具有較高的自動化程度特點。無論從工藝方案和布局，還是從加工精度和質(zhì)量方面看，這些組合機床及組合機床自動線都已達(dá)到國際先進(jìn)水平。 組合機床解決了許多企業(yè)面臨的共同問題：用好設(shè)備加工雖保證加工質(zhì)量但是耗費了高的成本；用普通設(shè)備加工降低了成本但是又付出了加工質(zhì)量往往不符合設(shè)計要求的兩難境地。 組合機床主要用于大批量的生產(chǎn)，加工開發(fā)和生產(chǎn)管理技術(shù)的發(fā)展和改進(jìn)，組合機床在小批量生產(chǎn)的各種組合也將得到廣泛的應(yīng)用，應(yīng)用成組技術(shù)，結(jié)構(gòu)和處理類似的部分集中在一個組合機床 加工，以提高機器的利用率 。這類機床常見的有兩種，可換主軸箱式組合機床和轉(zhuǎn)塔式組合機床。 組合機床未來的發(fā)展將更多的采用調(diào)速電動機和滾珠絲杠等傳動，以簡化結(jié)構(gòu)、縮短生產(chǎn)節(jié)拍；采用數(shù)字控制系統(tǒng)和主軸箱、夾具自動更換系統(tǒng)，以提高工藝可調(diào)性；以及納入柔性制造系統(tǒng)等。 1.4 本課題研究的主要內(nèi)容 1.制定工藝方案。了解被加工零件的加工特點、精度和技術(shù)要求、定位夾緊情況以及生產(chǎn)率的要求等。確定在組合機床上完成的工藝內(nèi)容及其加工方法。這里要確定加工工步數(shù)，決定刀具的種類和型式。 2.機床結(jié)構(gòu)方案的分析和確定。根 據(jù)工藝方案確定機床的型式和總體布局。在機器配置類型的選擇，有必要考慮實施過程中的計劃，以確保準(zhǔn)確性，技術(shù)要求和生產(chǎn)效率；又要考慮機床操作、維護(hù)、修理是否方便，排屑情況是否良好。 3.組合機床總體設(shè)計。確定 某些機器的各個組件之間的相互作用，選擇通用的組件和工具的定向力，計算切割 用量 ，機器的生產(chǎn)率。 繪制機床的總聯(lián)系尺寸圖及加工示意圖等。 皮圈架座組合機床及專用夾具設(shè)計 2 組合機床的總體設(shè)計 2.1 前期調(diào)查研究 2.1.1 工件的分析 皮圈架座是紡機卷繞機構(gòu)中安裝皮圈架的一個重要零件，材料為 ZL101，硬度為 50HBS。分析圖紙（如圖）可知，三個待加工孔之間的位置精度要求不是很高，而單個孔的尺寸精度和粗糙度要求比較高，分別為 12U6（ -0.033/-0.044mm）， 11H7（ +0.018/0mm），10H7（ +0.015/0mm），粗糙度 Ra都為 1.6m。另外 12孔的軸線和底面的平行度要求為 0.1mm，因而 12孔的要求最高。 在本道工序前，底面已經(jīng)過銑削加工，平面度為 0.1mm。三個待加工孔為鑄孔，毛坯上孔尺寸為： 9.4-9.0mm, 10.4-10.0mm, 11.4-11.0mm。 圖 2.1 工件實體圖 2.1.2 現(xiàn)場工藝調(diào)查 為了給機床設(shè)計提供更多的信息，深入現(xiàn)場調(diào)查其現(xiàn)采用的加工工藝方法為：以底面和 3 個定位銷消除 6 個自由度，用兩個鏍釘來夾緊工件，一塊定位板上一次裝夾 10 個工件。在加工中心上編好程序，采用定做的硬質(zhì)合金銑鉸復(fù)合刀具一次進(jìn)給完成一個孔加工，接著進(jìn)行另一同直徑孔的加工，直到 10 個孔全部加工完成，換刀繼續(xù)加工另外的孔。加工雖然達(dá)到設(shè)計要求，但是工裝時間較長，整體效率不高，而且加工成本高。 圖 2.2 現(xiàn)行的定位夾緊方案圖 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2.2 組合機床方案的制定 2.2.1 制定工藝方案 零件加工過程中會確定加工組合的質(zhì)量，生產(chǎn)率，總體布局和夾具結(jié)構(gòu)。所以，在制定工藝方案時，必須計算分析被加工零件圖，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。 2 根據(jù)被加工被零件（皮圈架座）的零件圖（如圖 2.1）所示，加工三個孔的工藝過程。 (1) 加工孔的主要技術(shù)要求。 加工三個直徑分別為 10， 11 和 12 的孔。 孔 12 與底面的平行度公差為 0.1mm。 工件材料為 ZL101 要求生產(chǎn)綱領(lǐng)為（考慮廢品及備品率）年產(chǎn)量 6 萬件，單班制生產(chǎn) (2) 工藝分析 加工三個孔時，孔的位置度公差為 0.1mm 根據(jù)組合機床用的工藝方法及能達(dá)到的經(jīng)濟精度，可采用如下的加工方案。 (3) 定位基準(zhǔn)及夾緊點的選擇 加工此工件的孔，以底面和側(cè)面的限制五個自由度，再以一個支承釘限制一個自由度，工件被完全定位。 在保證加工精度的情況下，提高生 產(chǎn)效率減輕工人勞動量，而工件也是大批量生產(chǎn)，由于夾具在本設(shè)計中沒有考慮，因此在設(shè)計時就認(rèn)為是人工夾緊。 3 2.2.2 確定組合機床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案 (1) 被加工零件的加工精度 在機器上被加工零件的組合需要完成的處理操作，并應(yīng)保證加工精度，該方案主要是基于制造機 床。皮圈架座加工孔的精度要求高，采用鉸和銑組合的組合機床，工件各孔間的位置精度為 0.1mm,它的位置精度要求不是很高，安排加工時可以在一個安裝工位上對所有孔進(jìn)行一次的精加工。為了加工出表面粗糙度為 Ra1.6um 的孔。 提高原機床的制造精度和 精度的工件定位基準(zhǔn)和其他措施，以減少 加壓 變形 。為此，機床進(jìn)給采用液壓系統(tǒng)，人工夾緊。被加工零件圖如圖 2.1 所示。 皮圈架座組合機床及專用夾具設(shè)計 圖 2.3 被加工零件圖 (2) 被加工零件的特點 這主要是指硬度加工部位的結(jié)構(gòu)和形狀的工件定位表面剛度特性的機床技術(shù)方案的材料，他們有一個重要的對系統(tǒng)的影響的部分 。此零件的材料是 ZL101、硬度 50HB、孔在整個零件上呈三角分布，孔的直徑分別為為 10mm、 11mm 和 12mm。 多孔同時加工 ，零件足夠的剛度，工件的不均勻力，振動，和熱變形的影響可以忽略不計 。 一般情況下，孔的中心線的平面平行的定位和需要由一個或多個側(cè)面的框是適當(dāng)?shù)模P式加工工具，立式機適合于處理固定的基準(zhǔn)水平和垂直于參考平面的孔被加工的工件而不宜或高度處理較大的細(xì)長工件安裝不方便 。對大型箱體件采用單工位機床加工較適宜，而 小零件大都是多臺加工 。 此零件的加工特點是中心線與定位基準(zhǔn)平面是平行的，并且定位基準(zhǔn)面是水平的?？椎姆植挤秶侨切螤?，一次加工完，該零件體積較小，采用單工位加工，因而選擇臥式單工位機床。 (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，自動線或小批量的生產(chǎn)特點設(shè)計的重要因素組合機床零部件的生產(chǎn)批次 。按設(shè)計要求生產(chǎn)綱領(lǐng)為年生產(chǎn)量為 6 萬件，從工件外形及輪廓尺寸，為了減少加工時間，采用多軸頭，為了減少機床臺數(shù)，此工序盡量在一臺機床上完成，以提高利用率。 (4) 機床使用條件 使用組合機床對車間布置情況、工序間的聯(lián)系、 使用組合機床工廠布局，工藝技術(shù)能力之間的聯(lián)系，使用 技術(shù)能力 和自然條件有一定的要求 。 綜合以上所述：通過對皮圈架座零件的結(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)計三軸頭單工位機床。 2.3 確定切削用量及選擇刀具 2.3.1 確定工序間余量 合理地確定工序余量，才能使加工過程順利進(jìn)行同時又能保證穩(wěn)定的加工精度。生產(chǎn)無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 中常用查表給出的組合機床對孔加工的工序余量，由于在本機床上一次加工完成，三孔在加工前的余量已經(jīng)確定為 0.61mm。 2.3.2 選擇切削用量 確定了在組合機床上完成的工藝內(nèi)容了，就可以著手選擇切削用量了。因為所設(shè)計的多軸同步的加工組合機床，在大多數(shù)情況下，對于切削用量，它比一般通用機床單 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)是適合所有刀具的平均值。因此，為了與其適應(yīng)，同一主軸箱上的刀具主軸可設(shè)計成不同的轉(zhuǎn)速和不同的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（ mm/r），以滿足不同直徑的加工需要。 即： n1 f1=n2 f2= = ni fi=vf 式中： n1 、 n2 、 ni 各主軸轉(zhuǎn)速（ r/min） f1、 f2、 fi 各主軸進(jìn)給量（ mm/r） vf 動力滑臺每分鐘進(jìn)給量（ mm/min） 由于皮圈架座孔的加工精度 、工件材料、工作條件、技術(shù)要求都是相同的。按照經(jīng)濟地選擇滿足加工要求的原則，采用查表的方法查得：進(jìn)給量 f=0.2mm/r切削速度 v=20m/min，背吃刀量 ap=0.5mm。 2.3.3 確定切削力、切削扭矩、切削功率 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，用以確定主傳動電動（一般指動力箱）功率，通過查表計算如下： 布氏硬度： HB =50HB 10 孔 切削扭矩： T=80.6D f0.68 ap0.79 HB0.6 （ 2.1） =80.6 100.83 0.20.68 0.50.79 500.6 =2056.8 N mm 切削力 ： F=0.6T/D （ 2.2） =0.6 2056.8/10 =123.4N 切削功率 ： P = D9740Tv （ 2.3） =2656.8 20/(9740 3.14 10) =0.1345Kw 皮圈架座組合機床及專用夾具設(shè)計 11 孔 切削扭矩 ： T=80.6D f0.68 ap 0.79HB0.6 （ 2.4） =80.6 11 0.20.68 0.50.79 500.6 =2226.1N/mm 切削力 ： F=0.6T/D （ 2.5） =0.6 2226.1/10 =133.6N 切削功率 ： P = D9740Tv （ 2.6） =2226.1 20/(9740 3.14 10) =0.1323Kw 12 孔 切削扭矩 ： T=80.6D f0.68 ap 0.79HB0.6 （ 2.7） =80.6 12 0.20.68 0.50.79 500.6 =2392.8N/mm 切削力 ： F=0.6T/D （ 2.8） =0.6 2392.8/10 =133.6N 切削功率 ： P = D9740Tv （ 2.9） =2226.1 20/(9740 3.14 10) =0.1304Kw 式中 ： HB 布氏硬度 F 切削力（ N） D 鉆頭直徑（ mm） f 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（ mm/r） T 切削扭矩 (N mm) V 切削速度 （ m/min） P 切削功率 (kw) 2.3.4 選擇刀具結(jié)構(gòu) 皮圈架座 的布氏硬度為 50HB，刀具的材料選擇硬質(zhì)合金，為了使工作可靠、便于加工，選擇鉸銑組合刀具。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工件側(cè)面有 8 10mm 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。 2.4 組合機床總設(shè)計“三圖一卡”的編制 機床總體設(shè)計的重要內(nèi)容是對三軸頭單工位鉆床工藝方案及配置型式、結(jié)構(gòu)方案的確無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 定的有關(guān)問題。下面就是 組合機床加工皮圈架座總體設(shè)計的另一個問題，既總體設(shè)計方案用圖紙的形式表達(dá) “三圖一卡”設(shè)計，其內(nèi)容包括：繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸圖、編制生產(chǎn)率卡。 2.4.1 被加工零件工序圖 (1) 被加工零件工序圖的作用及內(nèi)容 被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示一臺組合機床完成的工藝內(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)、夾具部位及被加工零件的材料、硬度、重量和在本道工序加工前毛坯或成品狀況的圖紙，它不能由用戶提供的圖紙代替，而是在原零件圖基礎(chǔ)上，突出本機床的 加工的內(nèi)容，加上必要的說明繪制成的。這是一個組合機床設(shè)計的主要依據(jù)，制造，使用，檢驗和調(diào)整的重要技術(shù)文件的機器。皮圈架座用加工孔組合機床的被加工零件工序圖如 2.4 所示。 圖上主要內(nèi)容： 1）被加工零件的形狀，主要外廓尺寸和本機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。 2）本工序所選定的定位基準(zhǔn)、夾緊部位及夾緊方向。 3） 如果您需要一個中間處理向?qū)?，該向?qū)?yīng)顯示在工件和中間結(jié)構(gòu)和尺寸的相關(guān)部分，以便檢查工件，夾具，刀具之間的相互干擾是否 相互干涉。 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。 (2) 繪制被加工零件工序圖的注意事項 1）為了使被加工零件工序圖清晰明了，一定要突出被本機床的加工內(nèi)容。繪制時，應(yīng)按一定的比例，選擇足夠的視圖及剖視圖，突出加工部位（用粗實線），并把零件輪廓及與機床、夾具設(shè)計有關(guān)部位（用細(xì)實線）表清楚，凡本道工序保證的尺寸、角度等，均應(yīng)在尺寸數(shù)值下方面用粗實線標(biāo)記。如圖 2.2 中加工用的定位基準(zhǔn)，夾壓位置及方向，輔助支承均須用規(guī)定的符號表示出來。 皮圈架座組合機床及專用夾具設(shè)計 圖 2.4 被加工零件工序圖 附注： 1.被加工零件名稱及編號：皮圈架座； 2.材料及硬度： ZL101 50HB； 2）加工部位的位置尺寸應(yīng)由定位基準(zhǔn)注起，為便于加工及檢查，尺寸應(yīng)采用直角坐標(biāo)系標(biāo)出。 圖 2.5 加工示意圖 2.4.2 加工示意圖 (1) 加工示意圖的作用和內(nèi)容 加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床上的加工無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 過程，刀具的布置以及工件、夾具、刀具的相對位置關(guān)系，機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)，是整臺組合機床布局形式的原始要求，也是調(diào)整機床和刀具所必需的重要文件。圖 2.5 為皮圈架座上三孔臥式機床加工示意圖。 在圖上應(yīng)標(biāo)注的內(nèi)容： 1）機床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程。 2）工件、夾具、刀具及多軸箱端面之間的距離等。 3）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)向裝置的配合，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。 (2) 繪制加工示意圖之前的有關(guān)計算 1）刀具的選擇 刀具選擇考慮加工尺寸精度、表面粗糙度、切削的排除及生產(chǎn)率要求等因素。刀具的選擇前已述及，此處就不在追述了。 2）初定主軸類型、尺寸、外伸長度 因為軸的材料為 40Cr，剪切彈性模量 G=81.0GPa,剛性主軸取 1 4（ 0） m,所以B 取 2.316， 根據(jù)剛性條件計算主軸的直徑為： d B4T =2.316 4 .82392 =16.198mm （ 2.10） 式中： d 軸直徑（ mm） T 軸所承受的轉(zhuǎn)矩（ N mm） B 系數(shù) 本設(shè)計中所有主軸直徑皆取 d=20mm,主軸外伸長度為： L=100mm， D/ 1d 為 20/12，內(nèi)孔長度為： l1 =45mm. 3）確定加工示意圖的聯(lián)系尺寸 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 2.6 所示。其中最重要的聯(lián)系尺寸即工件端面到多軸箱端面之間的距離（圖中的尺寸 246mm） ,它等于刀具懸伸長度、螺母厚度、主軸外伸長度之和，再減去加工孔深度和切出值。 4）工作進(jìn)給長度的確定 如圖 2.6 工作進(jìn)給長度工L應(yīng)等于工件加工部 位長度 L 與刀具切入長度 1L 和切出長度 2L 之和。切入長度 1L 應(yīng)根據(jù)工件端面誤差情況在 5 10mm 之間選擇，誤差大時取大值，因此取 1L =5mm，切出長度 2L =5+0.3 12=5+3.6 9mm,所以工L=5+44+9=58mm。 5）快進(jìn)長度的確定 考慮實際加工情況，在未加工之前，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回而不影響工件裝卸。這里取快速退回行程為 200mm，快退長度等于快速引進(jìn)與工