組合機(jī)床優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、中央電大畢業(yè)論文 1 目目 錄錄 1 前言 .3 1.1 概述 .3 1.2 課題由來及基本條件 .3 1.3 課題設(shè)計(jì)思路.4 1.4 預(yù)期成果及實(shí)際價(jià)值.4 2 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì).5 2.1 工藝方案的擬定 .5 2.1.1 被加工零件的特點(diǎn) .5 2.1.2 分析、研究被加工零件 .5 2.1.3 組合機(jī)床總體方案論證.5 2.1.4 定位基準(zhǔn)及夾壓點(diǎn)選擇.6 2.2 確定切削用量及刀具選擇.6 2.2.1 刀具的選擇 .6 2.2.2 切削用量的選擇 .7 2.2.3 計(jì)算切削力 切削扭矩 切削功率 及刀具耐用度 .9 2.2.4 確定主軸尺寸 外伸尺寸 .13 2.2.5 選擇接桿.

2、13 2.2.6 動(dòng)力部件工作行程及循環(huán)的確定.14 2.3 通用部件的選擇.14 2.3.1 選用滑臺(tái)形式 .14 2.3.2 選液壓滑臺(tái)的型號(hào).15 2.3.3 選動(dòng)力箱型號(hào).16 2.3.4 機(jī)床裝料高度的確定.16 2.3.5 中間底座尺寸的確定.17 2.4 機(jī)床分組.18 2.5 生產(chǎn)率計(jì)算卡 .18 3 組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì) .21 3.1 夾具設(shè)計(jì)的基本要求和步驟.21 3.1.1 夾具設(shè)計(jì)的基本要求.21 3.1.2 夾具設(shè)計(jì)的步驟 .21 3.2 定位方案的確定 .22 3.2.1 零件的工藝性分析 .22 3.2.2 定位方案的論證 .22 3.2.3 導(dǎo)向裝置.23 3.3

3、 夾緊方案的確定.25 3.3.1 夾緊裝置的確定 .25 3.3.2 夾緊方案論證 .25 3.3.3 夾緊力確定 .26 3.4 誤差分析.27 3.5 繪制夾具裝配圖及零件圖.30 4 結(jié)論 .31 參考文獻(xiàn) .32 中央電大畢業(yè)論文 2 2 致謝 .33 附錄 .34 中央電大畢業(yè)論文 3 1 前 言 1.1 概述 組合機(jī)床在汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)、電機(jī)、儀器儀表、縫紉機(jī)、自行車等輕工 行業(yè)大批大量生產(chǎn)中已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用；一些中小批量生產(chǎn)企業(yè)，如機(jī)床、機(jī)車、 工程制造業(yè)中也已推廣應(yīng)用。組合機(jī)床最適宜于加工各種大中型箱體類零件，如汽 缸蓋、汽缸體、變速箱體、電機(jī)座及儀表殼等零件；也可用來

4、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。 組合機(jī)床的設(shè)計(jì)，目前基本上有兩種情況：其一，是根據(jù)具體加工對(duì)象的具體 情況進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，這是當(dāng)前最普遍的做法。其二，隨著組合機(jī)床在我國(guó)機(jī)械行業(yè) 的廣泛使用，廣大工人總結(jié)自己生產(chǎn)和使用組合機(jī)床的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)組合機(jī)床不僅在 其組成部件方面有共性，可設(shè)計(jì)成通用部件，而且一些行業(yè)在完成一定工藝范圍內(nèi) 組合機(jī)床是極其相似的，有可能設(shè)計(jì)為通用機(jī)床，這種機(jī)床稱為“專能組合機(jī)床”。 這種組合機(jī)床就不需要每次按具體加工對(duì)象進(jìn)行專門設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，而是可以設(shè)計(jì)成 通用品種，組織成批生產(chǎn)，然后按被加工的零件的具體需要，配以簡(jiǎn)單的夾具及刀 具，即可組成加工一

5、定對(duì)象的高效率設(shè)備。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來源于生產(chǎn)實(shí)際，具體的課題是 JM304B 變速箱箱體鉆孔的 組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)前認(rèn)真研究被加工零件的圖樣，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，為 設(shè)計(jì)提供大量的數(shù)據(jù)、資料，作好充分的、全面的技術(shù)準(zhǔn)備。在準(zhǔn)備了充足的資料 之后進(jìn)行總體及零部件的設(shè)計(jì)工作，總體的設(shè)計(jì)的主要工作是完成“三圖一卡”，即 繪制機(jī)床的總體尺寸聯(lián)系圖、加工示意圖、零件的工序圖及編制生產(chǎn)率計(jì)算卡；夾 具設(shè)計(jì)的方法是：繪制夾具裝配圖；確定夾具的結(jié)構(gòu)；選定鉆模板等。在此次的設(shè) 計(jì)中采用三面夾緊定位，液壓夾緊，提高了生產(chǎn)效率，降低鐐

6、動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)在設(shè)計(jì) 中采用了大量的通用零部件，降低了產(chǎn)品的成本 1.2 課題由來及基本條件 a）設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì)一臺(tái)加工 JM304B 變速箱箱體鉆孔的組合機(jī)床. 設(shè)計(jì)：制定工藝方案，確定機(jī)床配置型式及結(jié)構(gòu)方案， “三圖一卡”設(shè)計(jì)； 部件設(shè)計(jì)：組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì) b）設(shè)計(jì)依據(jù) 課題來源：鹽城市江動(dòng)集團(tuán) 產(chǎn)品名稱：JM304B 變速箱箱體 被加工零件：機(jī)體（附零件圖） 工件材料：HT250 加工內(nèi)容： JM304B 變速箱箱體鉆孔組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 4 A.鉆左側(cè)面上 12 個(gè)孔：鉆 10 個(gè) 8.6 的螺紋底孔，各孔位置度公差為 0.2 mm，深 24；鉆 1 個(gè) 8 的螺紋底孔，各孔位置度公

7、差為 0.2mm，深 24；鉆 1 個(gè) 27.8 的螺紋通孔，各孔位置度公差為 0.2mm。 B.鉆后面上 9 個(gè)孔：鉆 8 個(gè) 8.6 的螺紋底孔，各孔位置度公差為 0.2mm，深 24；鉆 1 個(gè) 12.3 螺紋底孔，各孔位置度公差各為 0.2mm， 深 24。 C.鉆右側(cè)面上 9 個(gè)孔：鉆 8 個(gè) 8.6 的螺紋底孔，各孔位置度公差為 0.2 mm，深 24；鉆 1 個(gè) 8 的螺紋底孔，各孔位置度公差為 0.2mm，深 24。 批量：本機(jī)床設(shè)計(jì)、制造一臺(tái)。 1.3 課題設(shè)計(jì)思路 a.工藝方案的確定 在確定工藝方案之前，需要通過實(shí)習(xí)對(duì)被加工零件的結(jié)構(gòu) 特征的了解，并對(duì)加工精度，加工位置和加

8、工要求的熟悉，有利于確定經(jīng)濟(jì)可行的 方案。 b.機(jī)床配置及結(jié)構(gòu)的確定 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)，選擇合適的機(jī)床結(jié)構(gòu)，盡可能多 選用公用部件和標(biāo)準(zhǔn)件。 c.總體設(shè)計(jì) 在確定前面的方案的時(shí)，通過計(jì)算得到生產(chǎn)率卡和繪制“三圖” ， 根據(jù)計(jì)算選擇合適的主軸箱的輪廓尺寸和動(dòng)力設(shè)施。 d.夾具的設(shè)計(jì) 首先確定夾緊方案、定位方式和夾緊力的計(jì)算，然后選用相應(yīng) 的標(biāo)準(zhǔn)部件和標(biāo)準(zhǔn)件，繪制夾具裝備圖和夾具的相關(guān)的零件圖。 本次設(shè)計(jì)的組合機(jī)床同時(shí)加工三個(gè)端面，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng) 度，從而降低了零件的加工成本。 1.4 預(yù)期成果及實(shí)際價(jià)值 最終將完成被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計(jì)算卡； 夾具

9、總裝圖、夾具非標(biāo)準(zhǔn)零件圖等技術(shù)文件，指導(dǎo)組合機(jī)床及夾具的生產(chǎn)。這樣一 臺(tái)組合機(jī)床設(shè)計(jì)好后，可直接投入 JM304B 變速箱箱體的生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，滿 足加工精度要求，幫助生產(chǎn)廠家降低加工成本，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。 中央電大畢業(yè)論文 5 2 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 2.1 工藝方案的擬訂 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)要注重工件及其加工的工藝分析，制訂出合理的工藝方案， 才能設(shè)計(jì)出合理的專用機(jī)床。根據(jù)具體的被加工零件，在制定的工藝和結(jié)構(gòu)方案的 基礎(chǔ)上，進(jìn)行方案圖紙的總體設(shè)計(jì)。 2.1.12.1.1 被加工零件的特點(diǎn)被加工零件的特點(diǎn) 本次設(shè)計(jì)的組合機(jī)床的被加工對(duì)象是 JM304B 拖拉機(jī)變速箱體，材料是 HT25

10、0, 硬度是 HB190250，屬于箱體零件,結(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜。 2.1.22.1.2 分析、研究被加工零件分析、研究被加工零件 根據(jù)先粗加工后精加工、先基準(zhǔn)面后其它表面、先主要表面后次要表面的機(jī)械 加工工序安排的設(shè)計(jì)原則，對(duì)JM304B拖拉機(jī)變速箱體的工藝路線作如下設(shè)計(jì)： 工序 1:粗銑底面； 工序 2:粗銑左、右端面； 工序 3:粗銑前、后端面； 工序 4:半精銑底面； 工序 5:半精銑左、右端面； 工序 6:半精銑前、后端面； 工序 7:粗鏜孔； 工序 8:精鏜孔； 工序 9:鉆左、右、后三面的孔； 工序 10:最終檢驗(yàn)。 本道工序?yàn)榈?0道工序,主要攻左、右、后三面共29個(gè)螺紋底孔，由

11、本設(shè)備 “JM304B變速箱體鉆孔組合機(jī)床”完成，因此，本設(shè)備的主要功能是完成拖拉機(jī)變 速箱體左、右、后三個(gè)面上共29個(gè)孔的加工。具體加工內(nèi)容及加工精度如下： 本道工序?yàn)榈?道工序，具體加工內(nèi)容是：鉆左面6M106H螺紋底孔，位置 度要求0.2mm，鉆4M106H螺紋底孔，位置度要求0.2mm，M306H螺紋底 孔,8孔；鉆后面8M106H螺紋底孔，位置度要求0.2mm, M146H螺紋底孔； 鉆右面8M106H螺紋底孔，位置度要求0.2mm, 鉆8孔。 孔的倒角 145。 一次裝夾一個(gè)零件，三個(gè)面鉆孔同時(shí)加工。 2.1.32.1.3 組合機(jī)床總體方案論證組合機(jī)床總體方案論證 根據(jù)任務(wù)書的要求

12、：設(shè)計(jì)的組合機(jī)床要滿足加工要求、保證加工精度；盡可能 用通用件、以降低成本；各動(dòng)力部件用電氣控制、液壓驅(qū)動(dòng)。因此根據(jù)任務(wù)書要求 JM304B 變速箱箱體鉆孔組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 6 和氣缸體的特點(diǎn)初定兩種設(shè)計(jì)方案： 機(jī)床的配置型式有立式和臥式兩種,如圖 2-1 和圖 2-2 兩種 圖 2-1 臥式組合機(jī)床結(jié)構(gòu) 圖 2-2 立式組合機(jī)床結(jié)構(gòu) 臥式組合機(jī)床 特點(diǎn)：臥式組合機(jī)床重心低、振動(dòng)小運(yùn)作平穩(wěn)、加工精度高、 占地面積大。 立式組合機(jī)床 特點(diǎn)：立式組合機(jī)床重心高、振動(dòng)大、加工精度低、占地面積 小。 方案比較：根據(jù)被加工工件和兩種組合機(jī)床的特點(diǎn)比較可知 JM304 變速箱箱體 的結(jié)構(gòu)為臥式長(zhǎng)方體

13、。通過以上的比較，考慮到臥式振動(dòng)小，裝夾方便等因素，選 用三面臥式組合機(jī)床。 2.1.42.1.4 定位基準(zhǔn)及夾壓點(diǎn)的選擇定位基準(zhǔn)及夾壓點(diǎn)的選擇 組合機(jī)床是針對(duì)某種零件或零件某道工序設(shè)計(jì)的。正確選擇定位基準(zhǔn)，是確保 加工精度的重要條件，同時(shí)也有利于實(shí)現(xiàn)最大限度的集中工序。一般常采用一面兩 孔定位和三面定位。本機(jī)床加工時(shí)采用的定位方式是三面定位，以底面為定位基準(zhǔn) 面，限制三個(gè)自由度；在左面用兩個(gè)圓柱定位銷，限制兩個(gè)自由度；后面再用一個(gè) 圓柱銷限制剩下的一個(gè)自由度。 2.2確定切削用量及選擇刀具 中央電大畢業(yè)論文 7 2.2.12.2.1 刀具的選擇刀具的選擇 根據(jù)工藝的要求及加工精度不同，組合機(jī)

14、床采用的刀具一般有簡(jiǎn)單刀具（標(biāo)準(zhǔn) 刀具） 、復(fù)合刀具及特種刀具。 選擇刀具的原則： a）只要條件允許，為使工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、刃磨容易，應(yīng)盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)刀 具和簡(jiǎn)單刀具。 b）為使工序集中或保證加工精度，可采用先后加工或同時(shí)加工兩個(gè)或兩個(gè)以 上表面的復(fù)合刀具。 c）選擇刀具結(jié)構(gòu)時(shí)，還須認(rèn)真分析被加工零件材料特點(diǎn)。 根據(jù)工藝要求及加工精度的要求，查文獻(xiàn)18196頁表4-45，加工29個(gè)孔的刀 具均采用標(biāo)準(zhǔn)錐柄麻花鉆。 刀具材料為高速鋼，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)：GB/T 1438-1985 2.2.22.2.2 切削用量的選擇切削用量的選擇 組合機(jī)床多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

15、求所有刀具的每分鐘進(jìn)給量相同，且等于動(dòng)力滑臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量。這個(gè)每分鐘 進(jìn)給量（毫米/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(jì)成不同轉(zhuǎn)速和選擇不同的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)）與其相適應(yīng)，以滿足不同直 徑工件的加工需要，文獻(xiàn)853 頁，即 （2- fii vfnfnfn 2211 1） 式中：,各主軸轉(zhuǎn)速（r/min） ； 1 n 2 n i n ,各主軸進(jìn)給量（mm/r） ； 1 f 2 f i f 動(dòng)力滑臺(tái)每分鐘進(jìn)給量（mm/min） 。 f v 在選擇了轉(zhuǎn)速后就可以根據(jù)公式 （2- 1000 nd v 2） 選擇合理的切削速度。 查文獻(xiàn)2第 130 頁表 6-11

16、表 2-1 高速鋼鉆頭切削用量 加工材料加工直徑（mm） 1 d切削速度(m/min)v進(jìn)給量(mm/r)f 200241HBS 160.050.1 鑄鐵 612 1018 0.10.18 JM304B 變速箱箱體鉆孔組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 8 12220.180.25 2250 1018 0.250.4 根據(jù)上表合理選擇所需要的切削速度與進(jìn)給量。 A.左側(cè)面鉆孔 a) 鉆 10 個(gè) 8.6 孔 選擇，進(jìn)給量選擇, min 15mv r mm f12. 0 由公式（2-1）得， min 6 . 66 mm vf 由公式（2-2）得轉(zhuǎn)速: min 555rn b) 鉆 1 個(gè) 8 孔 選擇，進(jìn)給

17、量選擇, min 15mv r mm f11. 0 由公式（2-1）得， min 6 . 66 mm vf 由公式（2-2）得轉(zhuǎn)速： min 597rn c) 鉆 1 個(gè) 27.8 孔 選擇，進(jìn)給量選擇, min 15mv r mm f37 . 0 由公式（2-1）得， min 6 . 66 mm vf 由公式（2-2）得轉(zhuǎn)速： min 180rn B.右側(cè)面鉆孔 a) 鉆 8 個(gè) 8.6 孔 選擇，進(jìn)給量選擇, min 15mv r mm f15. 0 由公式（2-1）得， min 25.83 mm vf 由公式（2-2）得轉(zhuǎn)速： min 555rn b) 鉆 1 個(gè) 8 孔 選擇，進(jìn)給量選

18、擇, min 15mv r mm f14. 0 由公式（2-1）得， min 25.83 mm vf 由公式（2-2）得轉(zhuǎn)速： min 597rn C.后側(cè)面鉆孔 a) 鉆 8 個(gè) 8.6 孔 中央電大畢業(yè)論文 9 選擇，進(jìn)給量選擇, min 15mv r mm f14. 0 由公式（2-1）得， min 7 . 77 mm vf 由公式（2-2）得轉(zhuǎn)速： min 555rn b) 鉆 1 個(gè) 12.3 孔 選擇，進(jìn)給量選擇, min 15mv r mm f20. 0 由公式（2-1）得， min 7 . 77 mm vf 由公式（2-2）得轉(zhuǎn)速： min 388rn 孔的編號(hào)見被加工零件工序

19、圖JM304BCT01.0 2.2.32.2.3 計(jì)算切削力、切削扭矩、切削功率及刀具耐用度計(jì)算切削力、切削扭矩、切削功率及刀具耐用度 根據(jù)選定的切削用量（主要指切削速度v及進(jìn)給量f） ，確定進(jìn)給力，作為選擇動(dòng) 力滑臺(tái)及設(shè)計(jì)夾具的依據(jù)；確定切削轉(zhuǎn)矩，用以確定主軸及其他傳動(dòng)件（齒輪、傳 動(dòng)軸）的尺寸；確定切削功率，用作選擇主傳動(dòng)電機(jī)（一般指動(dòng)力箱電機(jī)）功率； 確定刀具耐用度，用以驗(yàn)證所選用量或刀具是否合理。 查文獻(xiàn)1134頁表6-20得公式： (2-3) 6 . 08 . 0 26HBDfF (2-4) 6 . 08 . 09 . 1 10HBfDT (2-5) D Tv P 9740 式中，F(xiàn)

20、表示軸向切削力（N） ， T表示切削轉(zhuǎn)矩（N） ， P表示切削功率（Kw） ， v表示切削速度（m/min）, f表示進(jìn)給量（mm/r）, D表示加工（或鉆頭）直徑（mm） HB 表示布氏硬度，取=241,公式（1-6）中 HB =227.33。HB)200241( 3 1 241 由公式(2-3)、(2-4)、(2-5)可得： A.鉆左側(cè)面孔 a）鉆 8.6 的孔 由公式（2-3）得： JM304B 變速箱箱體鉆孔組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 10 6.08.0 26HBDfF 6 . 08 . 0 33.22712 . 0 6 . 826 N 7 . 1063 由公式（2-4）得： 6 . 08

21、 . 09 . 1 10HBfDT 6 . 08 . 09 . 1 33.22712 . 0 6 . 810 mmN 2 . 2837 由公式（2-5）得： D Tv P 9740 6 . 814 . 3 9740 152 .2837 Kw162. 0 b）鉆8的孔： 由公式（2-3）得： 6.08.0 26HBDfF 6 . 08 . 0 33.22711 . 0 826 N 9 . 922 由公式（2-4）得： 6 . 08 . 09 . 1 10HBfDT 6 . 08 . 09 . 1 33.22711 . 0 810 mmN 6 . 2306 由公式（2-5）得： D Tv P 97

22、40 814 . 3 9740 15 6 . 2306 Kw141. 0 c）鉆 27.8 的孔： 由公式（2-3）得： 6.08.0 26HBDfF 6 . 08 . 0 33.22737 . 0 8 . 2726 N0.8464 由公式（2-4）得： 6 . 08 . 09 . 1 10HBfDT 6 . 08 . 09 . 1 33.22737. 0 8 . 2710 mmN 4 . 64899 由公式（2-5）得： D Tv P 9740 8 .2714 . 3 9740 15 4 . 64899 中央電大畢業(yè)論文 11 Kw144 . 1 B.鉆右側(cè)面孔 a）鉆 8.6 的孔 由公式

23、（2-3）得： 6.08.0 26HBDfF 6 . 08 . 0 33.22715 . 0 6 . 826 N 6 . 1271 由公式（2-4）得： 6 . 08 . 09 . 1 10HBfDT 6 . 08 . 09 . 1 33.22715 . 0 6 . 810 mmN 7 . 3391 由公式（2-5）得： D Tv P 9740 6 . 814 . 3 9740 15 7 . 3391 Kw193. 0 b）鉆8的孔： 由公式（2-3）得： 6.08.0 26HBDfF 6 . 08 . 0 33.22714 . 0 826 N 4 . 1193 由公式（2-4）得： 6 .

24、08 . 09 . 1 10HBfDT 6 . 08 . 09 . 1 33.22714. 0810 mmN 5 . 2797 由公式（2-5）得： D Tv P 9740 814 . 3 9740 15 5 . 2797 Kw171. 0 C.后側(cè)面鉆孔 a）鉆 8.6 的孔 由公式（2-3）得： 6.08.0 26HBDfF 6 . 08 . 0 33.22714 . 0 6 . 826 N 3 . 1203 由公式（2-4）得： 6 . 08 . 09 . 1 10HBfDT 6 . 08 . 09 . 1 33.22714 . 0 6 . 810 mmN 5 . 3209 JM304B

25、 變速箱箱體鉆孔組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 12 由公式（2-5）得： D Tv P 9740 6 . 814 . 3 9740 15 5 . 3209 Kw183. 0 b）鉆 12.3 的孔 由公式（2-3）得： 6.08.0 26HBDfF 6 . 08 . 0 33.2272 . 0 3 . 1226 N 3 . 2289 由公式（2-4）得： 6 . 08 . 09 . 1 10HBfDT 6 . 08 . 09 . 1 33.2272 . 03 .1210 mmN 3 . 8426 由公式（2-5）得： D Tv P 9740 3 . 1214 . 3 9740 15 3 . 8426

26、 Kw336. 0 總的切削功率：即求各面上所有軸的切削功率之和 左面wPPPPwK905 . 2 1144 . 1 1141 . 0 10162. 01110 8 . 2786 . 8 右面wPPPwK715 . 1 1171 . 0 8193. 018 86 . 8 后面wPPPwK800 . 1 1336 . 0 8183. 018 3 . 126 . 8 驗(yàn)證選用量或刀具是否合理，刀具耐用度至少大于 4 個(gè)小時(shí)，查機(jī)械加工工藝 手冊(cè)公式 (2-6) 8 3 . 155 . 0 25 . 0 ) 9600 ( HBVf D T A.左側(cè)面刀具耐用度 a)鉆 8.6 的刀具耐用度：min7

27、258) 33.22712. 015 6 . 89600 ( 8 3 . 155 . 0 25 . 0 T b)鉆 8 的刀具耐用度：min9210) 33.22711 . 0 15 89600 ( 8 3 . 155. 0 25. 0 T c)鉆 27.8 的刀具耐用度：min535) 33.22737 . 0 15 8 . 279600 ( 8 3 . 155. 0 25 . 0 T B.右側(cè)面刀具耐用度 中央電大畢業(yè)論文 13 a)鉆 8.6 的刀具耐用度：min2719) 33.22715 . 0 15 6 . 89600 ( 8 3 . 155. 0 25 . 0 T b)鉆 8 的

28、刀具耐用度：min3187) 33.22714 . 0 15 89600 ( 8 3 . 155. 0 25 . 0 T C.后側(cè)面刀具耐用度 a)鉆 8.6 的刀具耐用度：min3683) 33.22714 . 0 15 6 . 89600 ( 8 3 . 155 . 0 25. 0 T b)鉆 12.3 的刀具耐用度：min1569) 33.2272 . 015 3 .129600 ( 8 3 . 155 . 0 25 . 0 T 根據(jù)計(jì)算，刀具耐用度滿足要求。 2.2.42.2.4 確定主軸、尺寸、外伸尺寸確定主軸、尺寸、外伸尺寸 查文獻(xiàn)243 頁表 3-4 d= (2-7) 4 10T

29、B 式中：d軸的直徑； T軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩（NM） ； B系數(shù)（取 B=6.2） 。 a）左多軸箱：軸 19-28 d=6.2=14.3mm 43 10 2 . 283710 軸 29 d=6.2=13.5mm 43 10 6 . 230610 軸 30 d=6.2=31.3mm 43 10 4 . 6489910 b）右多軸箱：軸 1-4,6-9 d=6.2=15.0mm 43 10 7 . 339110 軸 5 d=6.2=14.3mm 43 10 5 . 279710 c）后多軸箱：軸 10-17 d=6.2=14.8mm 43 10 5 . 320910 軸 18 d=6.2=18.9m

30、m 43 10 3 . 842610 考慮到安裝過程中軸的互換性等因素，除5軸、9軸、22軸、23軸、25軸、26軸、 29軸由于靠離太近軸徑取為15,30軸軸徑取為30外，其余22根主軸軸徑均取為 20。 根據(jù)主軸類型及初定的主軸軸徑，由參考文獻(xiàn)5第 45 頁表 3-6 可得到主軸外 伸尺寸及接桿莫氏圓錐號(hào)。主軸軸徑 d=15時(shí)，主軸外伸尺寸為： ,L=85；接桿莫氏圓錐號(hào)為。主軸軸徑 d=20時(shí)，主軸外伸尺寸26/25/ 1 dD 為：,L=115；接桿莫氏圓錐號(hào)為。主軸軸徑 d=30時(shí)，主軸外20/32/ 1 dD 伸尺寸為：D/ =32/20,L=115；接桿莫氏圓錐號(hào)為 2。 1 d

31、 2.2.52.2.5 選擇接桿選擇接桿 在鉆、擴(kuò)、鉸孔及倒角等加工小孔時(shí)，通常都采用接桿（剛性接桿） 。因?yàn)橹?JM304B 變速箱箱體鉆孔組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 14 軸箱各主軸的外伸長(zhǎng)度和刀具均為定值，為保證主軸箱上各刀具能同時(shí)到達(dá)加工終 了位置，須采用軸向可調(diào)整的接桿來協(xié)調(diào)各軸的軸向長(zhǎng)度，以滿足同時(shí)加工完成孔 的要求。 查文獻(xiàn)2171 頁表 8-2： 表 2-2 特長(zhǎng)可調(diào)接桿尺寸 ddt莫氏錐號(hào)類型 1 DLl 16Tr161.52 A28185-48585 20Tr2022A28215-500110 表 2-3 夾緊螺母型式及尺寸 名義尺寸 1 d 1 dh 16Tr161.524.

32、612 20Tr20231.612 2.2.62.2.6 動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定 a）工作進(jìn)給長(zhǎng)度的確定 工 L 工作進(jìn)給長(zhǎng)度，應(yīng)等于加工部件的長(zhǎng)度 L(多軸加工時(shí)按最長(zhǎng)孔計(jì)算)與刀具 工 L 切入長(zhǎng)度和切出長(zhǎng)度之和。切入長(zhǎng)度一般為 510mm，根據(jù)工件端面的誤差情 1 L 2 L 況確定，鉆孔時(shí)切出長(zhǎng)度查文獻(xiàn)146 頁表 3-7： +（38） （注：d 為鉆頭直徑） 3 2 d L （2-8） 適用復(fù)合刀具的時(shí)候，應(yīng)根據(jù)具體情況來選定，具體如下： 左側(cè)工進(jìn)長(zhǎng)度：19+9=28mm 右側(cè)工進(jìn)長(zhǎng)度：22+6=28mm 后側(cè)工進(jìn)長(zhǎng)度： 22+6=28mm b）快速

33、引進(jìn)長(zhǎng)度的確定 快速引進(jìn)是指動(dòng)力部件把刀具送到工作進(jìn)給的位置，其長(zhǎng)度按具體情況確定。 在左動(dòng)力頭工作循環(huán)中，快速進(jìn)給行程為 152mm，在右動(dòng)力頭工作循環(huán)中，快速進(jìn) 給行程為 152mm，在后動(dòng)力頭工作循環(huán)中，快速進(jìn)給行程為 152mm。 3)快速退回長(zhǎng)度的確定 快速退回的長(zhǎng)度等于快速引進(jìn)和工作進(jìn)給長(zhǎng)度之和。一般在固定式夾具鉆孔的 機(jī)床上，動(dòng)力部件快速退回的行程，只要把所有刀具都退至導(dǎo)套內(nèi)，不影響工作的 裝卸就行了。左、右、后側(cè)快速退回長(zhǎng)度為 180mm。 4）動(dòng)力部件總行程的確定 動(dòng)力部件的總行程除了滿足工作循環(huán)向前和向后所需的行程外，還要考慮因刀 中央電大畢業(yè)論文 15 具磨損或補(bǔ)償制造、

34、安裝誤差，動(dòng)力部件能夠向前調(diào)節(jié)的距離（此距離不小于 15- 20mm）和刀具裝卸以及刀具從接桿中或接桿連同刀具一起從主軸孔中取出時(shí)，動(dòng)力 部件需后退的距離。因此，動(dòng)力部件的總行程為快退行程與前后備量之和。在本機(jī) 床的動(dòng)力部件循環(huán)中：前備量選 30mm，后備量選 40mm。 2.3 通用部件的選擇 2.3.12.3.1 選用滑臺(tái)型式選用滑臺(tái)型式 滑臺(tái)型式一般分為液壓滑臺(tái)和機(jī)械滑臺(tái)，液壓滑臺(tái)與機(jī)械滑臺(tái)由于采用的傳動(dòng) 裝置不同，因而在性能、使用及維修等方面各有特點(diǎn)。目前，這兩種滑臺(tái)都得到廣 泛的應(yīng)用。 根據(jù)文獻(xiàn)218 頁表 2-4，它們的優(yōu)缺點(diǎn)比較如下： 表 2-4 液壓滑臺(tái)與機(jī)械滑臺(tái)的優(yōu)缺點(diǎn) 液壓

35、滑臺(tái)機(jī)械滑臺(tái) 1.在相當(dāng)大的范圍內(nèi)進(jìn)給量可 以無級(jí)調(diào)速。 1.進(jìn)給量穩(wěn)定，慢速無爬行， 高速無振動(dòng)，可以降低加工工 件的表面粗糙度。 2.可以獲得較大的進(jìn)給力。2.具有較好的抗沖擊能力，斷 續(xù)切削、鉆頭鉆通孔將要出口 時(shí)，不會(huì)因沖擊而損壞刀具。 3.由于液壓驅(qū)動(dòng)零件磨損小， 使用壽命長(zhǎng)。 3.運(yùn)行安全可靠，易發(fā)現(xiàn)故障， 調(diào)整維修方便。 4.工藝上要求多次進(jìn)給時(shí)，通 過液壓換向閥，很容易實(shí)現(xiàn)。 4.沒有液壓驅(qū)動(dòng)管路泄露、噪 聲和液壓站占地的問題。 5.過載保護(hù)簡(jiǎn)單可靠。 優(yōu) 點(diǎn) 6.由行程調(diào)速閥來控制滑臺(tái)的 快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)，轉(zhuǎn)換精度 高，工作可靠。 1.進(jìn)給量由于載荷的變化和溫 度的影響而不夠穩(wěn)定。

36、 1.只能有級(jí)變速，變速比較麻 煩。 2.液壓系統(tǒng)的漏油影響工作環(huán) 境，浪費(fèi)能源。 2.一般沒有可靠的過載保護(hù)。 缺 點(diǎn) 3.調(diào)整維修比較麻煩。3.快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)時(shí)，轉(zhuǎn)換位置精 度較低。 經(jīng)比較，本組合機(jī)床選用液壓滑臺(tái)。 2.3.22.3.2 選機(jī)械滑臺(tái)的型號(hào)選機(jī)械滑臺(tái)的型號(hào) 每種規(guī)格的動(dòng)力滑臺(tái)有其最大進(jìn)給力 F進(jìn)的限制。根據(jù)選定的切削用量計(jì)算得 到的單根主軸的進(jìn)給力，按文獻(xiàn)4第 62 頁公 JM304B 變速箱箱體鉆孔組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 16 （2-9） n i i FF 1 多軸箱 式中，各主軸所需的 向切削力，單位為N。 i F 左主軸箱 = 左 F 8 . 2786 . 8 10FFF

37、N9 .9384 0 . 8462 9 . 92210 7 . 1063 右主軸箱 = 右 FNFF 2 . 11366 4 . 11938 6 . 12718 86 . 8 后主軸箱 = 后 FNFF 7 . 10475 3 . 22898 3 . 10238 3 . 126 . 8 實(shí)際上,為克服滑臺(tái)移動(dòng)引起的摩擦阻力，動(dòng)力滑臺(tái)的進(jìn)給力應(yīng)大于。又 多軸箱 F 考慮到所需的最小進(jìn)給速度、切削功率、行程、主軸箱輪廓尺寸等因素，為了保證 工作的穩(wěn)定性，再查看文獻(xiàn)1 91頁表5-1得F=20000N，所以選擇液壓滑臺(tái)的型號(hào)為： 1HY40；選擇的行程為：400mm；臺(tái)面寬度：400mm；臺(tái)面長(zhǎng)度：

38、800mm；滑臺(tái)與 滑座總高：320mm；滑座長(zhǎng)：1240mm；快速行程速度8m/min，工進(jìn)速度 12.5500mm/min，允許最大進(jìn)給力。N20000 2.3.32.3.3 選動(dòng)力箱型號(hào)選動(dòng)力箱型號(hào) 根據(jù)各刀具主軸的切削用量，計(jì)算出切削功率，再算出總切削功率，再考慮到 多軸箱的傳動(dòng)效率，計(jì)算出消耗于多軸箱上的切削功率，這是作為選擇組合機(jī)床主 傳動(dòng)用動(dòng)力箱型號(hào)規(guī)格的依據(jù)。計(jì)算結(jié)果如下： =2.905Kw 左 P =1.715Kw 右 P =1.800Kw 后 P 查文獻(xiàn)162頁多軸箱所需功率按下列公式計(jì)算： = + + （2-10） 多軸箱 P 切削 P 空轉(zhuǎn) P 損失 P 所以得出多軸箱

39、的驅(qū)動(dòng)功率如下： =2.905+0.02616+0.042+0.018=2.3282Kw 左多 P =1.1225+0.0269+0.046+0.0112=1.4137Kw 右多 P =1.5779+0.0265+0.0466+0.0158=1.9997Kw 后多 P 為了方便起見，使三邊的動(dòng)力箱的型號(hào)一致，所以選了功率比較大的作為選擇 動(dòng)力箱的依據(jù)，所以根據(jù)文獻(xiàn)1114頁表5-39 表2-5 動(dòng)力箱及電動(dòng)機(jī)型號(hào)表 動(dòng)力箱型號(hào)電動(dòng)機(jī)型號(hào)電動(dòng)機(jī)功率( )KW 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（ ）min/r 輸出軸轉(zhuǎn)速( )min/r 左主軸箱 1TD32- Y112M-44kW1440720 右主軸箱1TD32-V

40、Y112M-62.2kW940470 中央電大畢業(yè)論文 17 后多軸箱1TD32-VY132S-42.2kW940470 根據(jù)所選的機(jī)械滑臺(tái)由參考文獻(xiàn)5第 98 頁查表選擇的滑臺(tái)側(cè)底座的型號(hào)為 1CC321M，其高度 H=560，寬度 B=520，長(zhǎng)度 L=1180。 2.3.42.3.4 確定機(jī)床裝料高度確定機(jī)床裝料高度 裝料高度一般是指工件安裝基面至地面的垂直距離。再現(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 H8501060 毫米之間選取。選取裝料高度 H 應(yīng)考 慮的主要因素是，應(yīng)與車間里運(yùn)送工件的滾道高度相適應(yīng)，工件最低孔位置，主軸 箱最低主軸高度和所選通用部件、中間底座、夾具等

41、高度尺寸的限制，綜合上述因 素，裝料高度 H990mm。 確定夾具輪廓尺寸 主要確定夾具底座的長(zhǎng)、寬、高尺寸。工件的輪廓尺寸和形狀是確定夾具底座 輪廓尺寸的基本依據(jù)。具體要考慮布置工件的定位、限位、夾緊機(jī)構(gòu)、刀具導(dǎo)向裝 置以及夾具底座排屑和安裝等方面的空間和面積需要。 加工示意圖中已確定了一個(gè)或幾個(gè)加工方向的工件與導(dǎo)向間距離以及導(dǎo)向套的 尺寸。寬度尺寸可據(jù)導(dǎo)向分布尺寸及工件限位元件安置需要確定。夾具底座的高度 尺寸，一方面要保證其足夠的剛度，同時(shí)要考慮機(jī)床的裝料高度、中間底座的剛度、 排屑的方便性和便于設(shè)置定位、夾緊機(jī)構(gòu)。一般不小于 240mm。故初步確定夾具底 座輪廓尺寸 700mm400m

42、m450mm。 2.3.52.3.5 確定中間底座尺寸確定中間底座尺寸 中間底座的輪廓尺寸，在長(zhǎng)、寬、高方向應(yīng)滿足夾具的安裝需要。它在加工方 向的尺寸，實(shí)際已由加工示意圖所確定。根據(jù)選定的動(dòng)力箱、滑臺(tái)、側(cè)底座等標(biāo)準(zhǔn) 的位置關(guān)系，并考慮滑臺(tái)的前備量，通過尺寸鏈就可以計(jì)算確定中間底座加工方向 的尺寸為 780mm。 確定中間底座的高度方向尺寸時(shí)，應(yīng)注意機(jī)床的剛性要求，冷卻排屑系統(tǒng)要求 以及側(cè)底座連接尺寸要求。裝料高度和夾具底座高度確定后，中間底座高度就已確 定。中間底座尺寸為 780450500 E.確定主軸箱輪廓尺寸 主要需確定的尺寸是主軸箱的寬度B和高度H及最低主軸高度h1。主軸箱寬度 B、高

43、度H的大小主要與被加工零件孔的分布位置有關(guān)，可按下式計(jì)算： B=b+2 （2-11） 1 b H=h+ （2-12） 1 h 1 b 式中， 表示工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（） ；b 表示最邊緣主軸中心距箱外壁的距離（） ； 1 b 表示工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（） ；h 表示最低主軸高度（） 。 1 h 其中，還與工件最低孔位置（=60） 、機(jī)床裝料高度（H=1000） 、滑臺(tái) 1 h 2 h 滑座總高（=320） 、側(cè)底座高度（=560） 、滑座與側(cè)底座之間的調(diào)整墊高度 3 h 4 h JM304B 變速箱箱體鉆孔組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 18 （=5）等尺寸有關(guān)。對(duì)于臥式組合

44、機(jī)床，要保證潤(rùn)滑油不致從主軸襯套處泄 5 h 1 h 漏箱外，通常推薦85140 1 h 本組合機(jī)床按式 =+H-(0.5+) （2-13） 1 h 2 h 3 h 5 h 4 h 計(jì)算，得： =60()。 1 h b=395,h=156,取=100，則求出主軸箱輪廓尺寸： 1 b B=b+2=180+2137=454() 1 b H=h+=220+60+100=380() 1 h 1 b 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為 BH=500500。 繪制的機(jī)床總圖要包含的內(nèi)容：表明機(jī)床的配置形式和布局；完整的反映各部 件間的主要裝配關(guān)系和聯(lián)系尺寸，專用部件的主要輪

45、廓尺寸，運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)極限 位置及各滑臺(tái)工作循環(huán)的工作行程和前后行程變量尺寸；標(biāo)注主要部件規(guī)格代號(hào)和 電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、功率及轉(zhuǎn)速，并標(biāo)出機(jī)床分組號(hào)，全部組件應(yīng)包括機(jī)床全部通用及 專用零部件。 根據(jù)計(jì)算的動(dòng)力部件、機(jī)床裝料高度、夾具輪廓尺寸、中間底座尺寸以及多軸 箱的輪廓尺寸繪制機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖，見附圖 BJ10CT01.2。 2.4 機(jī)床分組 a) 夾具（第 20 組）夾具用以裝夾工件，實(shí)現(xiàn)被加工零件的準(zhǔn)確定位、夾壓、 刀具的導(dǎo)向等，夾具是主要的專用部件之一。 b) 多軸箱（第 70 組有多軸箱和第 71 組左多軸箱）多軸箱中有和被加工零件孔 位和數(shù)量一致的主軸。它也是主要的專用部件。它的功用是

46、把動(dòng)力箱的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳 給各主軸，再經(jīng)接桿傳給刀具。 c) 傳動(dòng)裝置 （第 40 組）傳動(dòng)裝置包括 1TD32 型動(dòng)力箱和 1HY32 型液壓滑臺(tái)。 它們都是組合機(jī)床的主要通用部件。動(dòng)力箱用于把電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳給多軸箱。 液壓滑臺(tái)用以實(shí)現(xiàn)刀具的工作循環(huán)。 d）底座（第 10 組中間底座和第 11 組側(cè)底座）底座是機(jī)床的支承部件，其中 1CC32 型側(cè)底座是機(jī)床的主要通用部件。 此外，組合機(jī)床還有電氣設(shè)備（第 30 組） ，刀具和工具（第 60 組和 61 組） ， 液壓傳動(dòng)裝置（第 50 組） ，潤(rùn)滑裝置（第 80 組） ，擋鐵（第 90 組）等。液壓滑臺(tái) 的工作循環(huán)，就是通過擋鐵、液壓元件

47、的控制實(shí)現(xiàn)的。 中央電大畢業(yè)論文 19 2.5 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡反映了實(shí)際生產(chǎn)率、切削用量、動(dòng)作時(shí)間、負(fù)荷率等技術(shù)參 數(shù)。工作行程為 30；機(jī)動(dòng)時(shí)間加緊 1.5。 mmmin a）理想生產(chǎn)率計(jì)算 理想生產(chǎn)率(單位為件/)是指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng) N(包括備品及廢品率在內(nèi))所Qh 要求的機(jī)床生產(chǎn)率。它與全年工時(shí)總數(shù)有關(guān)，一般情況下，單班制取 2350, k t k th 兩班制取 4700，N 取 50000 件。則 k th （2-14） k t N Q =50000/2350=21.3 件/h b)生產(chǎn)率計(jì)算 實(shí)際生產(chǎn)率(件/h)指所設(shè)計(jì)的機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可以生產(chǎn)的零件數(shù)量。即：

48、1 Q （2-15）)( 60 1 h T Q件 單 式中： 生產(chǎn)一個(gè)零件所需時(shí)間（min） ，可按下式計(jì)算： 單 T （2-)()( 2 2 1 1 裝移 快退快進(jìn) 停輔機(jī)單 tt v LL t v L v L TTT fkff 16） 式中：分別為刀具第、第工作進(jìn)給行程長(zhǎng)度,單位為; 21 LL、mm 分別為刀具第、第工作進(jìn)給量，單位為； 21ff vv 、/minmm 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t 下旋轉(zhuǎn) 510 轉(zhuǎn)所需時(shí)間，單位為 min; 分別為動(dòng)力部件快進(jìn)、快退行程長(zhǎng)度，單位為; 快退快進(jìn)、L Lmm 動(dòng)力部件快速行程速度。液壓動(dòng)力部件取 310 米/

49、分； fk v 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，一般可取 0.1 移 t 分； 工件裝、卸（包括定位、夾壓及清除鐵屑等）時(shí)間，它取決于裝 裝 t 卸自動(dòng)化程度、工件重量大小、裝卸是否方便及工人熟練程度。通常取 0.51.5min 。 單件時(shí)間： 單 T =2.3min 單 T c）實(shí)際生產(chǎn)率： 1 Q )( 1 .26 3 . 2 6060 1 h T Q件 單 JM304B 變速箱箱體鉆孔組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 20 d)負(fù)荷率計(jì)算 =81% 1 Q Q 負(fù) 圖號(hào)JM304BCT01毛坯種類鑄件 名稱JM304B 變速箱箱體毛坯數(shù)量 被加工 零件 材料HT250硬度190250H

50、B 工序名稱左右后面鉆孔工序號(hào) 工時(shí)（min）序 號(hào)工步名稱 被加 工零 件數(shù) 量 加工 直徑 (mm) 加工 長(zhǎng)度 (mm) 工作 行程 (mm) 切削速度 （m/min ） 每分鐘 轉(zhuǎn)速 (r/min) 進(jìn)量 (mm/r ) 進(jìn)給 速度 (mm/ min) 機(jī)加 工時(shí) 間 輔助 時(shí)間 共計(jì) 1裝卸工件11.51.5 2左滑臺(tái)快進(jìn) 19080000.020.02 左多軸箱工進(jìn) （鉆孔 1#） 8.62450155550.1266.60.730.73 左多軸箱工進(jìn) （鉆孔 2#） 82450155970.1166.60.730.73 左多軸箱工進(jìn) （鉆孔 3#） 27.82450151820.

51、3766.60.730.73 3右滑臺(tái)快進(jìn) 18080000.020.02 右多軸箱工進(jìn) （鉆孔 1#） 8.62450155550.1583.250.480.48 右多軸箱工進(jìn) （鉆孔 2#） 82450155970.1483.250.480.48 4后滑臺(tái)快進(jìn) 20080000.030.03 右多軸箱工進(jìn) （鉆孔 1#） 8.62430155550.1477.70.390.39 右多軸箱工進(jìn) （鉆孔 2#） 12.32430153880.277.70.390.39 5左后右滑臺(tái)快 退 320 80000.030.03 總計(jì)2.3min 單件工時(shí)2.3min 機(jī)床生產(chǎn)率26.1 件/時(shí) 備

52、注 裝卸工件時(shí)間取決于操作者熟練程度，本機(jī)床計(jì)算時(shí)取 1.5min 機(jī)床負(fù)荷率81% 中央電大畢業(yè)論文 21 e)生產(chǎn)率計(jì)算卡如下表 表 2-6 生產(chǎn)率計(jì)算卡 3 組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 3.13.1 夾具設(shè)計(jì)的基本要求和步驟 3.1.13.1.1 夾具設(shè)計(jì)的基本要求夾具設(shè)計(jì)的基本要求 a） 提高生產(chǎn)率、降低成本 夾具設(shè)計(jì)方案應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。在大批量生產(chǎn)時(shí)，為了縮短輔助時(shí)間，提 高生產(chǎn)率，盡量采用快速、高效的結(jié)構(gòu)和自動(dòng)控制裝置；在批量生產(chǎn)和滿足夾具功 能的前提下，盡量使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，以降低夾具的制造成本。 b） 保證工件的加工精度 夾具設(shè)計(jì)的最基本要求是保證工件的加工精度。關(guān)鍵是確定定

53、位方案、夾緊方 案，和合理地設(shè)計(jì)夾具的尺寸、公差和技術(shù)要求，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行誤差的分析和計(jì)算。 c） 便于排屑 夾具的排屑是一個(gè)很重要的問題，切屑積集在夾具中，會(huì)破壞工件正確的定位； 切屑帶來的大量熱量會(huì)引起夾具和工件的熱變形，影響加工質(zhì)量；切屑的的清掃又 會(huì)增加輔助時(shí)間，降低生產(chǎn)率。切屑積集嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)造成設(shè)備事故或工傷事故。 因此，在夾具設(shè)計(jì)時(shí)排屑問題必須給予充分的注意。 d） 操作方便、省力和安全 夾具的操作要盡量做到方便、省力，盡可能采用氣動(dòng)、液壓及其他機(jī)械化夾緊 裝置、以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，控制好夾緊力。夾具操作位置應(yīng)符合操作工人的習(xí) 慣，應(yīng)有安全保護(hù)裝置，確保使用安全。 e）有良好的結(jié)

54、構(gòu)工藝性 夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單、合理，便于加工、裝配、檢驗(yàn)和維修，盡可能多選用標(biāo)準(zhǔn) 部件和標(biāo)準(zhǔn)元件。 夾具設(shè)計(jì)通常可以在參閱有關(guān)資料的情況下，按加工要求設(shè)計(jì)方案，繪制圖樣， 經(jīng)修改確定夾具的結(jié)構(gòu)。 3.1.23.1.2 夾具設(shè)計(jì)的步驟夾具設(shè)計(jì)的步驟 a）設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備 首先分析產(chǎn)品零件圖、裝配圖、零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料及技術(shù)要求；其次分析零 件的加工工藝規(guī)程，及對(duì)任務(wù)書所提出的要求進(jìn)行可行性研究；了解所用機(jī)床的規(guī) JM304B 變速箱箱體鉆孔組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 22 格、性能、精度以及與夾具連接部分結(jié)構(gòu)的聯(lián)系尺寸；了解所用絲錐、量具的規(guī)格； 了解零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)組織等有關(guān)問題；收集有關(guān)設(shè)計(jì)資料。

55、 b）方案設(shè)計(jì) 在分析各種原始資料的基礎(chǔ)上，確定夾具的類型、定位方式、夾緊方式、導(dǎo)向 方案 、連接方式和夾具的結(jié)構(gòu)形式。繪制方案設(shè)計(jì)圖，進(jìn)行工序精度分析，對(duì)動(dòng) 力夾緊裝置進(jìn)行夾緊力的計(jì)算。 c）審核 檢查夾具的各項(xiàng)功能是否符合設(shè)計(jì)要求。 d）總體設(shè)計(jì) 根據(jù)所定方案繪制夾具裝配圖，注明各種元件的裝配關(guān)系。 e）夾具零件的設(shè)計(jì) 合理選擇材料，標(biāo)注尺寸、公差和技術(shù)要求。 f）夾具的裝配、調(diào)試和驗(yàn)證 3.2 定位方案的確定 3.2.13.2.1 零件的工藝性分析零件的工藝性分析 JM304 變速箱箱體材料為 HT250，其硬度為 212285HBS，在本工序之前柴油 機(jī)汽缸體四個(gè)主要表面已加工完畢。

56、本工序加工以下面的孔： 左側(cè)面：鉆 10 個(gè) 8.6 螺紋底孔，深 24；鉆 1 個(gè) 8 的螺紋底孔，深 24；鉆 1 個(gè) 27.8 的螺紋底孔，深 24。 右側(cè)面：鉆 8 個(gè) 8.6 的螺紋底孔，深 24；鉆 1 個(gè) 8 的螺紋底孔，深 24。 后側(cè)面：鉆 8 個(gè) 8.6 的螺紋底孔，深 24；鉆 1 個(gè) 12.3 的螺紋底孔，深 24。 孔口倒角 145。 3.2.23.2.2 定位方案論證定位方案論證 箱體零件的定位方案一般有兩種， “ 一面兩孔”和“三平面”定位方法。下面 比較兩者的特點(diǎn)： a.“一面兩孔”的定位方法 可以簡(jiǎn)便地消除工件的六個(gè)自由度，使工件獲得 穩(wěn)定可靠定位，同時(shí)加工零

57、件五個(gè)表面的可能，能高度集中工序。 “一面兩孔”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(gè)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，有利于保證零件的加工精度。同時(shí)，使機(jī)床 各個(gè)工序（工位）的許多部件實(shí)現(xiàn)通用化，有利于縮短設(shè)計(jì)、制造周期，降低成本。 易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化定位、夾緊，并有利于防止切削落于定位基面上。 b.“三平面”定位方法 可以簡(jiǎn)便地消除工件的六個(gè)自由度，使工件獲得穩(wěn)定 可靠定位。方便簡(jiǎn)單，能高度集中工序。如圖 3-1-1 和圖 3-1-2： 中央電大畢業(yè)論文 23 圖 3-1 限制 2 個(gè)自由度 圖 3-2 限制 4 個(gè)自由度 該定位方案的分析：被加工零件為

58、 JM304B 變速箱箱體屬箱體類零件，工件形 狀規(guī)則，本工序加工為三面同時(shí)鉆孔，加工工序集中，采用“三平面”定位方法， 能夠保證工件的鉆孔的位置精度要求，同時(shí)便于工件裝夾，又有利于夾具的設(shè)計(jì)與 制造。 該方案定位原理：選底面為定位基準(zhǔn)面，用定位塊與底面接觸，限制了三個(gè)自 由度，后面用一圓形定位銷定位，左側(cè)面使用擋銷，右側(cè)使用氣缸進(jìn)行輔助定位， 通過這樣完全限制了六個(gè)自由度，達(dá)到了定位要求。 3.2.33.2.3 導(dǎo)向裝置導(dǎo)向裝置 導(dǎo)向裝置的作用在于保證刀具對(duì)于工件的正確位置；保證各刀具相互間的正確 位置和提高刀具系統(tǒng)的支承剛性。 JM304B 變速箱箱體鉆孔組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì) 24 JM

59、304B 變速箱箱體鉆孔組合機(jī)床的導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)在夾具支架上的，由于是大批 生產(chǎn)，所以采用可換式導(dǎo)套，是絲錐在導(dǎo)套內(nèi)工作的。 JM304B 變速箱箱體鉆孔孔組合機(jī)床鉆孔的三個(gè)端面時(shí)是在精密的導(dǎo)套中進(jìn)行的， 因此要求較高的位置精度，通?？蛇_(dá)0.01，而且應(yīng)與導(dǎo)套盡量接近與加工表mm 面，力求選用較高的精度和較緊的配合。導(dǎo)套結(jié)構(gòu)如圖 3-2 所示 圖 3-3 導(dǎo)套結(jié)構(gòu)圖 導(dǎo)套的尺寸可查文獻(xiàn)2第 275 頁的表 8-4： a.對(duì)于鉆直徑8.6的孔，選擇的導(dǎo)套尺寸為： ，。mmD15mmD22 1 mmD26 2 mmL36 配合尺寸為： , 6/715gH6/722nH 配用的螺釘M6 b.對(duì)于鉆直徑

60、8的孔，選擇的導(dǎo)套尺寸為： ，。mmD15mmD22 1 mmD26 2 mmL36 配合尺寸為： , 157/6Hg227/ 6Hn 配用的螺釘M6 c.對(duì)于鉆直徑27.8的孔，選擇的導(dǎo)套尺寸為： ,，。 mmD48mmD62 1 mmD67 2 mmL36 配合尺寸為： , 6/748gH6/762gH 配用的螺釘M10 d.對(duì)于鉆直徑12.3的孔，選擇的導(dǎo)套尺寸為： ,，。 mmD18mmD26 1 mmD30 2 mmL36 配用的螺釘M8 中央電大畢業(yè)論文 25 3.3 夾緊方案的確定 3.3.13.3.1 夾緊裝置的確定夾緊裝置的確定 a夾緊裝置的組成 本設(shè)計(jì)中夾緊裝置采用氣壓夾緊