機(jī)械加工生產(chǎn)線設(shè)計(jì)

機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)主講人：李愛芝4.3.4.1工件工序圖

4.3.4.2加工示意圖（刀具布置圖）

4.3.4.3機(jī)床聯(lián)系尺寸圖（外觀圖）

4.3.4.4機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡

4.3.4組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)

4.3.4.1工件工序圖

根據(jù)選定的工藝方案，表示在一臺(tái)專用機(jī)床（組合機(jī)床）或自動(dòng)線上完成的工藝內(nèi)容；加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度和技術(shù)要求；加工用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位；被加工工件的材料、硬度、重量和在本機(jī)床加工前的毛坯情況的圖紙。1．功用

⑴專用機(jī)床或組合機(jī)床設(shè)計(jì)和驗(yàn)收的依據(jù)；⑵制造、使用時(shí)檢驗(yàn)和調(diào)整機(jī)床的重要技術(shù)文件。2．內(nèi)容：

⑴加工部位及其尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差及技術(shù)要求；⑵加工前工件的形狀、主要尺寸和已達(dá)到的技術(shù)要求；⑶標(biāo)出加工用定位基準(zhǔn)、夾壓部位和方向；⑷標(biāo)出工件的名稱、編號(hào)、材料、硬度、質(zhì)量、加工余量、毛坯種類和精度。P391圖7-2：被加工零件工序圖

3．繪制：突出本機(jī)床的加工內(nèi)容。⑴用細(xì)實(shí)線畫出工件的形狀和輪廓尺寸，設(shè)置中間導(dǎo)向時(shí)，應(yīng)畫出工件內(nèi)部筋的布置和尺寸，以便檢查工件、夾具、刀具是否發(fā)生干涉及刀具通過的可能性；⑵用粗實(shí)線畫出加工部位，并標(biāo)出加工表面尺寸、精度、表面粗糙度、位置尺寸。⑶生產(chǎn)線的工件工序圖按全線或工段來繪制，并表示出與輸送裝置有關(guān)的圖形、尺寸及精度要求。⑷注明工件加工對(duì)機(jī)床提出的特殊要求，用必要文字加以說明。①位置尺寸標(biāo)注由定位基準(zhǔn)標(biāo)起，用直角坐標(biāo)系標(biāo)注→加工和檢查。當(dāng)選用的定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)→尺寸鏈進(jìn)行換算。②不對(duì)稱位置尺寸公差換算成對(duì)稱尺寸公差→進(jìn)行夾具、主軸箱設(shè)計(jì)時(shí)確定導(dǎo)向孔和主軸孔的位置坐標(biāo)尺寸。

對(duì)精鏜機(jī)床必須注明是否允許留有退刀痕跡及允許退刀槽的形狀（直線或螺旋線），要求孔表面不留螺旋刀痕且加工時(shí)由于引刀需要，應(yīng)注明要求“主軸定位或工件（夾具）讓刀”；

孔的加工余量要求：階梯孔加工，大孔單邊余量應(yīng)小于相鄰兩孔的半徑差→鏜刀通過；

對(duì)毛坯精度要求。汽車變速器上蓋工件工序圖本工序加工要求:底面六個(gè)孔：上面五個(gè)孔：返回4.3.4.2加工示意圖（刀具布置圖）：根據(jù)工藝流程繪制。

1．作用⑴反映工件的加工工藝方案，表示零件在機(jī)床上的加工過程；⑵是刀具、輔具布置圖；⑶是刀具、輔具、夾具、電氣、液壓、主軸箱等部件設(shè)計(jì)的重要依據(jù)；⑷是機(jī)床布局和機(jī)床性能的原始要求，是機(jī)床試車前對(duì)刀和調(diào)整的技術(shù)資料。2．內(nèi)容圖7-4：加工示意圖實(shí)例⑴加工部位結(jié)構(gòu)尺寸、精度及分布情況；⑵采用刀具類型、數(shù)量、結(jié)構(gòu)、尺寸；⑶主軸的結(jié)構(gòu)類型、規(guī)格尺寸及外伸長度(與刀具或接桿連接部分結(jié)構(gòu));⑷選用標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)專用接桿、浮動(dòng)卡頭（或萬向節(jié)）、導(dǎo)向裝置、攻絲靠模裝置、刀桿托架（如大鏜桿的托架）；⑸標(biāo)明主軸、接桿（卡頭）、夾具（導(dǎo)向）與工件之間的聯(lián)系尺寸、配合及精度；⑹切削用量：根據(jù)機(jī)床要求的生產(chǎn)率及刀具、材料特點(diǎn)等，合理標(biāo)注各主軸的切削用量；⑺機(jī)床的工作循環(huán)和工作行程（機(jī)床動(dòng)力部件）；⑻工件的名稱、編號(hào)、材料、硬度、質(zhì)量、加工余量、冷卻潤滑、是否需要讓刀等；⑼工件加工部位向視圖，并在向視圖上編出孔號(hào)。加工示意圖3．繪制方法⑴按比例繪出工件加工部位和局部結(jié)構(gòu)的展開圖，工件的非加工部位用細(xì)實(shí)線，加工部位用粗實(shí)線。工件在圖中允許只畫加工部位；⑵刀具在圖中是加工終了位置；⑶同一個(gè)主軸箱上結(jié)構(gòu)尺寸相同的主軸可以只畫一根，但必須在主軸上標(biāo)出軸號(hào)。⑷一般情況下，在加工示意圖上主軸分布可不按真實(shí)距離繪制。⑸標(biāo)準(zhǔn)的通用結(jié)構(gòu)，只畫出輪廓，并需標(biāo)注規(guī)格代號(hào)。專用結(jié)構(gòu)，應(yīng)畫剖視圖，并標(biāo)出尺寸、精度及配合。⑹生產(chǎn)線的加工示意圖，一般每臺(tái)機(jī)床繪制一張，較短的線可以全線繪制一張。⑺工位和加工方位與機(jī)床布局想吻合。當(dāng)軸數(shù)較多時(shí)，可采用縮小比例，用細(xì)實(shí)線畫出工件加工部位向視圖（加工表面用粗實(shí)線畫），并在向視圖上標(biāo)注孔號(hào)。多孔同時(shí)加工時(shí)對(duì)相鄰距離很近的孔或需要設(shè)置徑向結(jié)構(gòu)尺寸較大導(dǎo)向裝置時(shí)需嚴(yán)格按比例繪制，以便檢查相鄰軸承、主軸、導(dǎo)向、輔具是否干涉。如接桿、浮動(dòng)卡頭、攻絲靠模及絲錐卡頭、主軸箱的標(biāo)準(zhǔn)鉆、鏜主軸外伸部分等。如導(dǎo)向、刀桿托架、專用接桿等。返回4.3.4.3機(jī)床聯(lián)系尺寸寸圖（外觀圖圖）表示機(jī)床的配配置形式、機(jī)機(jī)床各部件之之間相對(duì)位置置關(guān)系和運(yùn)動(dòng)動(dòng)關(guān)系的總體布局局圖。1．作用：表明了機(jī)床的的配置形式和和布局；規(guī)定各部件的的輪廓尺寸及及相互間的裝裝配關(guān)系和運(yùn)運(yùn)動(dòng)關(guān)系；是開展各部件件設(shè)計(jì)的依據(jù)據(jù)。2．內(nèi)容⑴機(jī)床的配置置形式和總體體布局形式；；⑵通用部件的的型號(hào)和規(guī)格格；⑶專用部件的的輪廓尺寸；；⑷工件和各部部件間的主要要聯(lián)系尺寸及及反映部件運(yùn)運(yùn)動(dòng)尺寸（運(yùn)運(yùn)動(dòng)部件極限限位置）；⑸機(jī)床部件的的分組情況及及行程；⑹電動(dòng)機(jī)型號(hào)號(hào)、功率、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。3．動(dòng)力部件選選擇——組合機(jī)床動(dòng)力部件是用用于傳遞動(dòng)力力實(shí)現(xiàn)工作運(yùn)運(yùn)動(dòng)的通用部部件，是配置置組合機(jī)床的基基礎(chǔ)部件，包包括：動(dòng)力箱箱、切削頭（（單軸頭）、、動(dòng)力滑臺(tái)（機(jī)機(jī)械滑臺(tái)、液液壓滑臺(tái)）。。主要指選擇型型號(hào)合適的滑滑臺(tái)和動(dòng)力箱箱（動(dòng)力頭））根據(jù)零件的加加工工藝、機(jī)機(jī)床配置形式式、使用條件件等因素選擇擇。應(yīng)考慮主要問問題：◆切削功率：：根據(jù)切削用量量進(jìn)行計(jì)算，，考慮傳動(dòng)效效率或空載功功率損耗（空空運(yùn)轉(zhuǎn)損耗）和載載荷附加功率率損耗（摩擦擦損耗），作作為選擇組合合機(jī)床傳動(dòng)用動(dòng)力箱型號(hào)規(guī)規(guī)格的依據(jù)。◆進(jìn)給力：每種規(guī)格的動(dòng)動(dòng)力滑臺(tái)有其其最大進(jìn)給力力的的限制。選用用時(shí)，應(yīng)根據(jù)確定的的切削用量計(jì)計(jì)算出各主軸軸的軸向切削削合力，，確定定動(dòng)動(dòng)力力滑滑臺(tái)臺(tái)的的型型號(hào)號(hào)和和規(guī)規(guī)格格應(yīng)應(yīng)滿滿足足：：→考考慮慮進(jìn)進(jìn)給給電電機(jī)機(jī)進(jìn)進(jìn)給給功功率率的的大大小小。?！暨M(jìn)進(jìn)給給速速度度：：每種種動(dòng)動(dòng)力力部部件件（（滑滑臺(tái)臺(tái)））都都有有快快速速行行程程速速度度和和最最小小進(jìn)進(jìn)給給量量的的規(guī)規(guī)定定。?！炜焖偎龠M(jìn)進(jìn)給給速速度度應(yīng)應(yīng)小小于于動(dòng)動(dòng)力力滑滑臺(tái)臺(tái)規(guī)規(guī)定定的的快快速速行行程程速速度度；；→工工作作進(jìn)進(jìn)給給速速度度應(yīng)應(yīng)大大于于所所選選動(dòng)動(dòng)力力滑滑臺(tái)臺(tái)的的最最小小進(jìn)進(jìn)給給速速度度。?！糇钭畲蟠笮行谐坛蹋海哼x用用動(dòng)動(dòng)力力部部件件時(shí)時(shí)，，必必須須考考慮慮其其最最大大允允許許行行程程，，動(dòng)力力部部件件的的行行程程→→大大于于確確定定的的總總行行程程，，否否則則對(duì)對(duì)于于液液壓壓動(dòng)動(dòng)力力部部件，，必必須須加加長長油油缸缸或或滑滑座座來來滿滿足足總總行行程程要要求求。?！艏蛹庸すぞ榷扔坝绊戫懀海骸鷦?dòng)動(dòng)力力滑滑臺(tái)臺(tái)的的導(dǎo)導(dǎo)軌軌形形式式動(dòng)力力部部件件的的導(dǎo)導(dǎo)軌軌主主要要有有矩矩形形和和矩矩形形、、矩矩形形和和三三角角（（山山））形形結(jié)結(jié)合合兩兩種種形形式式。。矩形形和和矩矩形形：：用用于于一一般般帶帶導(dǎo)導(dǎo)向向引引導(dǎo)導(dǎo)刀刀具具進(jìn)進(jìn)行行加加工工的的機(jī)機(jī)床床和和粗粗加加工工機(jī)機(jī)床床；；矩形形和和三三角角形形：：剛剛性性主主軸軸加加工工或或精精加加工工機(jī)機(jī)床床。。4．機(jī)機(jī)床床配配置置形形式式：：單工工位位、、多多工工位位組合合機(jī)機(jī)床床生生產(chǎn)產(chǎn)線線→多臺(tái)臺(tái)單單工工位位機(jī)機(jī)床床組組成成，，單單工工位位機(jī)機(jī)床床常常見見配配置置形形式式：：

單單面面臥臥式式

雙雙面面臥臥式式

單單面面立立式式

三三面面臥臥式式

立立臥臥復(fù)復(fù)合合式式

雙雙面面傾傾斜斜式式5．主主要要聯(lián)聯(lián)系系尺尺寸寸確確定定：：（1）裝裝料料高高度度尺尺寸寸H：機(jī)床床上上工工件件安安裝裝基基面面到到機(jī)機(jī)床床底底面面的的距距離離。。根據(jù)據(jù)工工件件大大小小和和輸輸送送線線高高度度確確定定：：一般般臥臥式式機(jī)機(jī)床床、、組組合合機(jī)機(jī)床床、、專專用用機(jī)機(jī)床床：：（2）夾具輪廓尺尺寸（夾具底座的的長、寬、高高尺寸）

依據(jù)：工件的輪廓形形狀和結(jié)構(gòu)；；夾具定位裝置置、夾緊機(jī)構(gòu)構(gòu)、導(dǎo)向裝置置的布局空間間；夾具底座與其其它部件連接接所需要尺寸寸。

夾具底座高高度一般≥240mm（3）中間底座輪輪廓尺寸：

長、寬方向尺尺寸：中間底座上安安裝夾具底座座后四周應(yīng)留留有70～100mm寬切削液回收收凹槽。

高度方向尺寸寸：考慮切屑儲(chǔ)存存及排除，切切削液的儲(chǔ)存存。切削液池的容容量≥5～15mm冷卻泵的流量量，一般中間間底座高度540～630mm。（4）主軸箱輪廓廓尺寸：動(dòng)力滑臺(tái)、動(dòng)動(dòng)力箱、主軸軸箱應(yīng)配套使使用→主軸箱尺寸寸有一定限制制。

一般鉆、鏜類類組合機(jī)床主主軸箱的厚度度：臥式→325mm；立式→340mm。

確定主軸箱輪輪廓尺寸→寬寬度、高度和和最低主軸高高度：據(jù)工件需要加加工孔的分布布，安置齒輪輪要求的最小小距離確定。。主軸箱寬度→→主軸箱高度→→最低主軸中心心至主軸箱底底平面的距離離→主軸箱輪廓尺尺寸確定圖機(jī)床聯(lián)系尺寸寸圖返回4.3.4.4生產(chǎn)率計(jì)算卡卡1．作用：反映機(jī)床生產(chǎn)產(chǎn)率和負(fù)荷率率情況的表格格，表明機(jī)床床工作循環(huán)過過程及每一個(gè)過程程所用時(shí)間、、切削過程所所選擇的切削削用量等。根據(jù)加工示意意圖上所選定定工作循環(huán)要要求的工作行行程、切削用用量動(dòng)力部件的快快速和工進(jìn)速速度，計(jì)算機(jī)機(jī)床的生產(chǎn)率率并編制生產(chǎn)產(chǎn)率計(jì)算卡。2．生產(chǎn)率和負(fù)負(fù)荷率的計(jì)算算方法⑴單件作業(yè)時(shí)時(shí)間：機(jī)床加工一個(gè)個(gè)工件所消耗耗的機(jī)動(dòng)時(shí)間間和輔助時(shí)間間之和，是直接用于制造造產(chǎn)品或零、、部件所消耗耗的時(shí)間：L1、L2、L3—工進(jìn)、快進(jìn)、、快退行程（（mm）；Vf1、Vf2、Vf3—工進(jìn)、快進(jìn)、、快退速度；；t1—空行程時(shí)間（（快退和快進(jìn)進(jìn)時(shí)間）；t2—死擋鐵停留時(shí)時(shí)間；t3—工作臺(tái)轉(zhuǎn)位時(shí)時(shí)間，一般取取0.1min左右；t4—裝卸工件時(shí)間間，一般取0.5～1.5min?！魧?duì)于多動(dòng)力力頭機(jī)床，以以機(jī)動(dòng)時(shí)間與與輔助時(shí)間最最長的動(dòng)力頭頭為計(jì)算基礎(chǔ)礎(chǔ)，同時(shí)考慮慮各動(dòng)力頭不不重疊的工作作時(shí)間。⑵機(jī)床理想