組合機(jī)床設(shè)計(jì)

洛陽聚英精密機(jī)床有限公司

培訓(xùn)教程組合機(jī)床設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)控制設(shè)計(jì)水平的高低日益突出地決定了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力：設(shè)計(jì)和開發(fā)：將產(chǎn)品的要求轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求，確定實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求的原理方案、結(jié)構(gòu)方案、參數(shù)及容差的過程顧客滿意：設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿都必須以顧客滿意為最高準(zhǔn)則。產(chǎn)品的性能；產(chǎn)品的可靠性；產(chǎn)品的功能價(jià)格比；產(chǎn)品的造型；產(chǎn)品的外觀；產(chǎn)品的售后服務(wù)。如何獲得最優(yōu)方案：在參數(shù)和容差方面相當(dāng)成熟地方法可以引用；在原理方面、結(jié)構(gòu)方案方面專家系統(tǒng)的建立+團(tuán)隊(duì)精神+集體智慧。有依靠設(shè)計(jì)和開發(fā)作用企業(yè)經(jīng)營的核心：設(shè)計(jì)水平直接關(guān)系到企業(yè)的前途和命運(yùn)。產(chǎn)品的技術(shù)水平、質(zhì)量水平、生產(chǎn)效率、利潤，首先取決于設(shè)計(jì)。決定了產(chǎn)品的“先天質(zhì)量”：“先天不足，后患無窮。”設(shè)計(jì)不周造成的錯(cuò)誤，一切工藝的和生產(chǎn)上的努力都將失去意義。最重要的預(yù)防措施。質(zhì)量成本比

發(fā)現(xiàn)問題階段付出代價(jià)（金額比）圖樣1

產(chǎn)品生產(chǎn)10

最終檢驗(yàn)100

現(xiàn)場(chǎng)使用1000

改進(jìn)10000

法律訴訟100000決定成本的主導(dǎo)因素：成本的70~80%取決于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)?！霸O(shè)計(jì)一條線，落筆千萬金。設(shè)計(jì)和開發(fā)原則需求原則：顧客的需求要滿足；信息原則：全面、充分、正確、可靠；系統(tǒng)原則：功能結(jié)構(gòu)系統(tǒng)來解決；繼承原則：嶄新的科學(xué)原理指導(dǎo)下產(chǎn)生的。在原理不變的情況下，通過局部革新，新老技術(shù)嫁接綜合發(fā)展起來；效益原則：經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益；簡(jiǎn)化原則：確保質(zhì)量、降低成本、提高可靠性；定量原則：評(píng)價(jià)要有定量概念；時(shí)間原則：周期要短；合法原則：法律、法規(guī)、政策、標(biāo)準(zhǔn)化；審核原則：即“評(píng)審”。決不允許有錯(cuò)誤的重要設(shè)計(jì)信息流入下面的設(shè)計(jì)步驟。

概述金屬切削機(jī)床：

萬能機(jī)床——通用機(jī)床專用機(jī)床——針對(duì)某一行業(yè)、某一零件、某一工序。組合機(jī)床是其中的一種。組合機(jī)床：用按系列化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的通用部件和按被加工零件的形狀及加工工藝要求設(shè)計(jì)的專用部件組成的專用機(jī)床。

主軸箱動(dòng)力箱鏜頭動(dòng)力部件銑削頭鏜車頭機(jī)械滑臺(tái)液壓數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)通用部件

工件運(yùn)送部件移位滑臺(tái)

轂輪床身側(cè)底座立柱支承部件立柱底座中間底座滑座

大型組合機(jī)床（1.5~30kw）用大型通用部件小型組合機(jī)床（0.1~2.2kw）用小型通用部件單面單工位雙面單工位單工位三面單工位四面單工位組合機(jī)床分類

移動(dòng)工作臺(tái)式回轉(zhuǎn)工作臺(tái)式多工位中央立柱式回轉(zhuǎn)轂輪式組合機(jī)床的發(fā)展方向1、提高生產(chǎn)率：節(jié)拍由10分鐘5分鐘3分鐘幾十秒鐘2、擴(kuò)大加工范圍；3、提高精度；4、提高可調(diào)性、多品種加工；5、自動(dòng)化方向；6、數(shù)控化方向。組合機(jī)床總體工藝方案的設(shè)計(jì)一、組合機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的問題：

一般來說：

1、采用先進(jìn)的加工工藝，制定最佳的工藝方案；

2、合適地確定機(jī)床上工序集中的程度；

3、合理地選用組合機(jī)床的通用部件；

4、選擇恰當(dāng)?shù)亟M合機(jī)床的配置型式；

5、合理地選擇組合機(jī)床切削用量；

6、設(shè)計(jì)高效率、滿足精度要求的夾具；

7、選擇或設(shè)計(jì)合適的刀具、輔具、工具等。二、組合機(jī)床工藝方案的確定：

制定組合機(jī)床工藝方案是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的重要步驟之一

影響工藝方案的主要因素：1、加工的工序和加工精度的要求這是制定組合機(jī)床工藝方案的主要依據(jù)。2、被加工零件的特點(diǎn)如工件的材料及硬度、加工部位工件的結(jié)構(gòu)形式、工件的剛性、工藝基面等對(duì)組合機(jī)床工藝方案的制定都有重要的影響。3、工件的生產(chǎn)方式被加工零件的生產(chǎn)批量的大小對(duì)制定組合機(jī)床工藝方案也有重要的影響。大批量生產(chǎn)時(shí)：工序安排上，一般趨于分散；中小批量生產(chǎn)時(shí)：工序安排上，一般趨于集中。4、使用廠的技術(shù)力量、后方能力，也決定組合機(jī)床的加工工藝方案。主要考慮機(jī)床使用中的調(diào)整維修、刀具的刃磨等。

（一）工藝基面的分析

選擇合理的工藝基面是制定工藝方案的極其重要的問題。1、箱體零件的工藝基面的選擇：（1）“一面兩銷孔”：“一面兩銷孔”的定位方法很簡(jiǎn)單地消除工件的6個(gè)“不定度”,使工件獲得穩(wěn)定的固定位置?！耙幻鎯射N孔”的定位方法，有同時(shí)加工五個(gè)面的可能。能高度集中加工工序，又有利于提高各面上孔的位置精度?！耙幻鎯射N孔”的定位方法可以作為從粗加工到精加工的全部工序加工的基準(zhǔn)，使整個(gè)工藝實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一。“一面兩銷孔”的定位方法使夾緊方便、夾緊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。容易使夾緊力對(duì)準(zhǔn)支承點(diǎn)，消除夾緊力引起工件變形對(duì)加工精度的影響?！耙幻鎯射N孔”的定位方法易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化定位，并有利于防止切屑落入基面。（2）平面定位：“三面定位”a、主要定位面最好采用箱體的設(shè)計(jì)基面。（基準(zhǔn)重合）b、推靠位置及推靠裝置要可靠，使工件在夾緊過程中仍能緊貼定位面。c、定位面之間的垂直度對(duì)定位誤差影響很大，要分析。d、必要時(shí)可用隨行夾具。2、非箱體零件工藝基面的選擇（1）曲軸、半軸等軸類零件，一般采用‘V’型鐵定位。

V型鐵的角度，與工件定位圓的公差大小對(duì)定位誤差影響很大

一般α=90°-120°

α△a△r△a

（2）對(duì)類似“法蘭”的工件：采用一個(gè)孔（或外圓）和一個(gè)平面為主要定位的方法；（3）對(duì)于一些要求壁厚均勻的套筒形工件：采用自動(dòng)定心定位方法；（4）對(duì)于一些壁薄易變形的工件以端面及外圓為定位基準(zhǔn)。3、選擇工藝基面的原則及注意問題（1）、應(yīng)當(dāng)盡量選用設(shè)計(jì)基面作為組合機(jī)床上加工用的定位基面。這樣能夠減少積累誤差，有利于保證加工精度；（2）、選擇的定位基面應(yīng)確保工件穩(wěn)定定位；支承面應(yīng)盡量大些，用已加工過的面，盡量少用毛面定位。（3）、選擇基面時(shí)要保證在一次安裝下，能對(duì)盡可能多的面進(jìn)行加工；（4）、統(tǒng)一基面的原則。即在各機(jī)床上采用共同的定位基面來加工工件上不同面上的孔，或?qū)ν幻嫔系目淄瓿刹煌墓ば?；?）、選擇定位基面應(yīng)考慮夾緊方便，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；（6）、當(dāng)被加工工件不具備理想的工藝基面時(shí)，可在機(jī)床的夾具上增加輔助支承架構(gòu)；采用輔助支承通常在下述的情況下當(dāng)工件的剛性不足時(shí)，為防止在大的切削力和夾緊力作用下，工件產(chǎn)生過大的變形而影響加工精度；工件定位面小，切削力和夾壓力合力作用或超出定位平面。采用輔助支承，增加定位的穩(wěn)定性；工件雖然有較大的定位平面，但其平直性差，采用三點(diǎn)定位又不穩(wěn)定時(shí)，增加一個(gè)活動(dòng)的輔助支承作為第四點(diǎn)定位，確保定位面有四點(diǎn)接觸；工件加工時(shí)切削力很大，采用輔助支承承受巨大的切削力。(4)確定夾壓位置應(yīng)注意的問題保證工件夾緊后定位穩(wěn)定；夾緊點(diǎn)應(yīng)避免放在工件加工部位的上方；力求是靠近箱體的筋或壁；對(duì)剛性差的工件，力求是夾緊點(diǎn)對(duì)著定位支承點(diǎn)。（二）加工工藝分析1、平面銑削目前，大批大量生產(chǎn)中，為提高平面加工的效率，多采用組合銑床。如：加工氣缸蓋、齒輪箱、后橋殼體、變速箱殼體的大平面。組合銑床大致分為兩種情況一種是銑頭不動(dòng)，而工件在銑削工作臺(tái)上動(dòng)一種是工件不動(dòng)，而銑頭在銑削滑臺(tái)上實(shí)現(xiàn)進(jìn)給。

平面銑削主要是提高效率的問題比較突出。早期受硬質(zhì)合金焊接刀片的限制，切削速度不高，進(jìn)給速度不快，那時(shí)的切削速度在50~60m/min；精銑切削在70~80m/min。那時(shí)的切削頭多是自行設(shè)計(jì)的。在80年代~90年代初，機(jī)械夾固式刀片的出現(xiàn)，使切削速度略有提高，粗銑的切削速度在80~90m/min，精銑切削速度在100~110m/min。這時(shí)銑削頭已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，叫做TX……。90年代后半期2000年，國外刀具開始在我國應(yīng)用，粗加工的切削速度都在100~120m/min左右，精加工切削速度都在150~200m/min左右。這時(shí)出現(xiàn)了1TX……系列的銑頭。2000年以后，國外刀具的成熟運(yùn)用，現(xiàn)在粗、精銑不但切削速度都較高，而且進(jìn)給速度也很快。粗銑時(shí)Sm=500~800mm/min；半精銑時(shí)Sm=900~1000mm/min，精銑時(shí)Sm=2000mm/min。這時(shí)出現(xiàn)了西德標(biāo)準(zhǔn)化銑削頭：SFER系列。銑削工作臺(tái)現(xiàn)在有液壓的、機(jī)械的、數(shù)控的。2、鉆孔

組合機(jī)床上用來鉆孔的機(jī)床是最常見的，也是效率最高的。鉆孔一般分為：一般鉆孔和鉆深孔兩種。組合機(jī)床上鉆孔大多是擴(kuò)、鉸前加工的底孔或者是螺紋底孔。加工精度不高時(shí)：位置度±0.2，粗糙度12.5，孔徑公差不控制時(shí)，都容易達(dá)到。如果要提高其加工精度，就要：減少導(dǎo)向間隙，嚴(yán)格控制鉆頭切削刃的擺差，導(dǎo)向盡量靠近工件，嚴(yán)格要求主軸與導(dǎo)向之間的同軸度等。這樣的位置精度可達(dá)±0.15.

若要求位置度達(dá)±0.1時(shí)，就要用剛性主軸鉆孔，而且鉆頭用硬質(zhì)合金短鉆頭，不用導(dǎo)向，而采用直接高速鉆孔。鉆深孔的主要問題是：

（1）切屑排出困難，易折斷鉆頭；（2）刀具冷卻困難，降低鉆頭壽命；（3）鉆孔軸線易歪斜。解決辦法：（1）為排屑方便，小直徑的深孔最好采用臥式加工方案；（2）用大螺旋角鉆頭，有利于排屑；（3）可以用內(nèi)冷的情況下，盡量用內(nèi)冷沖屑；（4）也可以將工件浸入冷卻液中加工；（5）采用分級(jí)進(jìn)給的辦法；（6）減少孔的歪斜：提高切削刃的對(duì)稱性，采用較長導(dǎo)向，縮小導(dǎo)向距工件的距離；是提高鉆孔軸線直線性的主要措施。

3、擴(kuò)孔

擴(kuò)孔工序多半是鉸孔或精鏜前的粗加工工序例如：擴(kuò)圓柱孔、擴(kuò)圓錐孔、擴(kuò)球面孔、倒孔口倒角、锪窩、锪平面等。擴(kuò)孔刀如果做成不帶切削錐，而采用直角刃，則可起到糾正孔的直線度的問題。（解決小孔鉸孔位置度不能糾正的問題）

4、鉸孔

鉸孔可達(dá)較高的粗糙度和孔的直徑尺寸，但鉸孔一般不能糾正孔的位置精度。鉸孔的切削速度很低，但鉸孔的走刀量卻比鉆、擴(kuò)孔大的多。一般情況下，不易和鏜孔放在一個(gè)主軸箱箱上。但也有例外。5、鏜孔

當(dāng)被加工的孔徑在40mm以上時(shí)，在組合機(jī)床上多采用鏜孔。鏜孔可分為：“剛性鏜孔”和“非剛性鏜孔”。以氣缸體為例：※鏜削缸套孔用的“剛性鏜孔”——即以剛性鏜頭和剛性鏜桿來鏜孔。這要求用剛性鏜頭，主軸系統(tǒng)剛性要好。

L/a≥1.5~2（其中L為主軸前后兩端軸承之間的距離，a為主軸前支承至刀具的位置）。夾具上不用導(dǎo)向裝置，用剛性鏜桿直接鏜孔?！M削主軸承孔和凸輪軸孔用帶導(dǎo)向的鏜桿。因?yàn)榍S孔和凸輪軸孔都是有多檔同直徑的孔，要求同軸度的精度很高，用剛性鏜頭則無法實(shí)現(xiàn)。只能用帶導(dǎo)向的非剛性鏜頭。帶導(dǎo)向的鏜削又分為“內(nèi)滾式導(dǎo)向”和“外滾式導(dǎo)向”：

※內(nèi)滾式導(dǎo)向——鏜桿的滾動(dòng)部分在導(dǎo)向套以內(nèi)，即在鏜桿上；

※外滾式導(dǎo)向——鏜桿的滾動(dòng)部分在導(dǎo)向套以外，即在夾具的導(dǎo)向套外。6、攻絲

組合機(jī)床上采用的攻絲也是高效率的。攻絲方法：

a、用攻絲動(dòng)力頭——加工精度較低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

Sm=ntSm=攻絲動(dòng)力頭每分鐘的進(jìn)給量；

n=每根主軸的轉(zhuǎn)速；

t=每個(gè)螺孔的螺距。b、用攻絲裝置攻絲：

※第一類攻絲靠模——全部是攻絲內(nèi)容或一個(gè)面全部是攻絲內(nèi)容；

※第二類攻絲靠?！谝粋€(gè)面上除了有攻絲外還有其它的內(nèi)容。攻絲靠模在活動(dòng)模板上。△用第一類攻絲靠模時(shí)——攻絲主軸箱+攻絲靠模箱+攻絲靠模+攻絲卡頭+攻絲芯桿+彈簧漲套+絲錐三、組合機(jī)床不同方案分析比較的主要指標(biāo)1、機(jī)床的生產(chǎn)率：若都能滿足生產(chǎn)率的要求，要看負(fù)荷率：負(fù)荷率在95%以上——偏高；負(fù)荷率在30%左右——偏低；負(fù)荷率在70~90%——好。2、加工精度：若都能滿足加工精度的要求，要看哪種方案機(jī)床精度能持久保證；3、使用的方便性和自動(dòng)化程度：不應(yīng)過分地追求機(jī)床的自動(dòng)化程度，應(yīng)當(dāng)使自動(dòng)化程度和生產(chǎn)率相適應(yīng)。要考慮經(jīng)濟(jì)效果和設(shè)計(jì)周期；4、排除切屑的方便性：應(yīng)給以足夠的重視；5、機(jī)床結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和通用化程度：機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可以降低機(jī)床制造成本，提高機(jī)床的可靠性；6、刀具的復(fù)雜程度、刃磨、調(diào)整和更換的方便性；7、機(jī)床的外形尺寸：應(yīng)選擇體積小、重量輕的方案；8、綜合分析不同方案的總的經(jīng)濟(jì)效果、操作工人數(shù)、廠房容積、設(shè)備總投資、單件工序成本、回收期等等。組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)

在選定的工藝方案和機(jī)床方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行方案圖紙的設(shè)計(jì)就是機(jī)床的總體設(shè)計(jì)?？傮w設(shè)計(jì)包括：

“三圖”：（1）加工工序圖（2）加工示意圖（刀調(diào)圖）（3）機(jī)床組圖（配置與尺寸聯(lián)系圖）

“一卡”：生產(chǎn)率計(jì)算卡

一、被加工零件的工序圖1.被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示在本機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容、加工部位的尺寸精度、技術(shù)要求（形狀和位置公差）、粗糙度、加工用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位、以及被加工工件的材料、硬度和本機(jī)床加工前毛坯的情況的圖紙。加上必要的說明繪制的。它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也是制造使用時(shí)調(diào)整機(jī)床、檢查粗糙度的主要技術(shù)文件。2、加工工序圖的內(nèi)容：（1）在圖紙上應(yīng)表示出被加工工件的形狀，尤其是與本工序有關(guān)的部分的形狀（用細(xì)實(shí)線繪制）；（2）在圖上應(yīng)表示出加工用的基面、定位基準(zhǔn)、各限制幾個(gè)不定度。夾壓的方向及位置、用什么動(dòng)力源（Y、J）；（3）在圖上表示出加工表面（用粗實(shí)線繪制）的尺寸（用□圈起來），精度、粗糙度、位置尺寸和精度及技術(shù)條件；（4）圖中還應(yīng)說明被加工工件的名稱、編號(hào)、材料、硬度以及加工部位的余量。3、繪制加工工序時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)：（1）本機(jī)床加工部位的位置尺寸應(yīng)由定位基準(zhǔn)面標(biāo)起，尤其在定位基準(zhǔn)面與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面不一致時(shí)，還必須對(duì)各孔要求的位置尺寸精度進(jìn)行分析和換算，把不對(duì)稱的尺寸公差，換算成對(duì)稱公差。如位置尺寸，換算成150.035±0.035。減少誤差。把各孔的位置尺寸都由定位基面標(biāo)起。有時(shí)為減少誤差（尺寸鏈的影響），把某一孔的位置尺寸由定位基面標(biāo)起，而其它孔與此孔的位置則按產(chǎn)品圖規(guī)定，都以此孔為基準(zhǔn)，這樣就可以保證尺寸精度了。（2）對(duì)孔的加工余量的分析：

※在鏜階梯孔時(shí)，大直徑孔的單邊余量應(yīng)小于相鄰兩孔半徑之差，以便鏜刀能順利通過；

※在加工毛坯時(shí)，要弄清加工余量，毛坯的鑄造偏心，鑄造毛刺的大小，以便設(shè)計(jì)相應(yīng)尺寸的鏜桿，是保證加工能正常進(jìn)行。（3）對(duì)精鏜孔機(jī)床必須注明是否允許有退刀痕跡，以及允許的退刀痕跡的形狀（螺旋形的、直線痕跡）二、加工示意圖（刀具調(diào)整圖）

它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的重要圖紙之一。在組合機(jī)床設(shè)計(jì)中占有重要地位。

1、用途：它是設(shè)計(jì)刀具、夾具、主軸箱（銑頭、鏜頭……）以及選擇動(dòng)力部件的主要資料，同時(shí)也是調(diào)整機(jī)床和刀具的依據(jù)。2、內(nèi)容：※要反映機(jī)床的加工過程和加工方法；

※它決定：浮動(dòng)卡頭和接桿（延伸軸）的尺寸和長度；鏜桿的尺寸和長度；刀具的種類和數(shù)量；刀具的長度及加工尺寸；主軸尺寸及伸出長度；主軸、刀具、導(dǎo)向與工件間的聯(lián)系尺寸等。

※他還表明機(jī)床的生產(chǎn)率和刀具的特征；合理地選擇切削用量，以及機(jī)床的工作循環(huán)。3、加工示意圖的畫法：（1）、加工示意圖應(yīng)繪制成展開圖：首先按比例繪制工件的外形及加工部位的展開圖。特注意將那些距離很近的孔，嚴(yán)格按比例相鄰繪制，以便清晰地看出相鄰刀具，導(dǎo)向裝置及工具、主軸等是否相碰。然后，根據(jù)工件的加工要求及選定加工方法繪制刀具，并確定導(dǎo)向形式、位置及尺寸，選擇主軸和接桿。從這些刀具中找出影響其聯(lián)結(jié)尺寸的關(guān)鍵刀具，按其中最長的一根刀具，從主軸箱端面到工件間的最小距離來確定全部刀具、導(dǎo)向及工件間的尺寸關(guān)系。（2）、加工示意圖還要給繪制出工件加工部位的圖形。在軸數(shù)多時(shí)，必須在孔旁標(biāo)示上號(hào)碼，以便設(shè)計(jì)和調(diào)整機(jī)床。（3）、加工示意圖還要考慮一些特殊要求（如工件抬起，主軸定位、危險(xiǎn)區(qū)），決定動(dòng)力頭的工作循環(huán)及行程。（4）、選擇切削用量及附加必要的說明。4、加工示意圖的編制方法：（1）刀具的選擇：在編制加工示意圖時(shí)，首先遇到的就是刀具的選擇。而一臺(tái)機(jī)床刀具選擇的是否合適、合理，直接影響到機(jī)床的加工精度、生產(chǎn)率和工作情況。因而正確地選擇刀具相當(dāng)?shù)闹匾?。影響刀具選擇的因素：工件的加工精度、粗糙度、加工尺寸、孔的形式（臺(tái)階孔）、切屑排出、生產(chǎn)率等。刀具選擇的原則：

a、只要條件允許，首先選用標(biāo)準(zhǔn)刀具；

b、采用復(fù)合刀具時(shí)，盡量采用組裝式的復(fù)合刀具。（整體的復(fù)合刀具。如復(fù)合鉆、鉆鉸復(fù)合、擴(kuò)鉸復(fù)合等，制造刃磨困難，造價(jià)高）

c、鏜刀和鉸刀的采用原則：一般孔徑小于40mm的孔用鉸刀；大于40mm的孔用鏜刀。

d、選擇刀具的結(jié)構(gòu)時(shí)，必須考慮被加工工件的材料的特點(diǎn)。（2）工序間余量的確定：在繪制加工示意圖時(shí)，要合理制定工序間的加工余量。一般有表可查。但對(duì)于具體情況還要具體分析。例如：

a、粗鏜孔的余量就要大些；

b、工件重新安裝，出現(xiàn)定位誤差，余量就應(yīng)該大些；

c、還要考慮余量和刀桿的關(guān)系。例如主軸鏜。（3）導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇：

組合機(jī)床上加工孔，除用剛性主軸加工的方案外，都要涉及導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。孔的尺寸和位置精度都是依據(jù)靠夾具上的導(dǎo)向裝置導(dǎo)向來保證的。因此，如何正確地選擇導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，確定導(dǎo)向的參數(shù)和精度，是設(shè)計(jì)組合機(jī)床的重要內(nèi)容，也是繪制加工示意圖時(shí)要解決的問題。

a、正確地選擇導(dǎo)向類型

※在加工小孔時(shí)，如鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等，其導(dǎo)向直徑小，旋轉(zhuǎn)速度一般小于20m/min，通常采用“固定式導(dǎo)向”。這種導(dǎo)向結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度容易保證。但由于刀具在導(dǎo)向套內(nèi)既旋轉(zhuǎn)又移動(dòng)，導(dǎo)套與刀具磨損較快，不利于持久保持精度。個(gè)別情況下，在導(dǎo)向套防屑情況好，冷卻充分（強(qiáng)冷沖屑）也可以高些，但還是不能超過24~25m/min，否則易“咬死”。

※在鏜孔時(shí)，因?yàn)榍邢魉俣雀?，就不能用“固定式?dǎo)向”，而要采用“旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向”。即用“內(nèi)流式導(dǎo)向”或“外流式導(dǎo)向”。

b、正確地選擇導(dǎo)向結(jié)構(gòu)：

※“內(nèi)滾式導(dǎo)向”的鏜桿其軸承型式和精度也有不同，至于選擇什么型式的結(jié)構(gòu)，要具體分析。

※“外滾式導(dǎo)向”的導(dǎo)向裝置，其軸承型式和精度也不同，至于選擇什么型式的結(jié)構(gòu)，要具體分析。c、確定導(dǎo)向裝置的數(shù)量：導(dǎo)向數(shù)量的多少要根據(jù)工件的形狀、刀具的剛性及工作情況而定。通常在鉆、擴(kuò)、鉸單層壁上的孔；懸伸不大的鏜桿，采用一個(gè)導(dǎo)向。加工多層壁上的同心孔系時(shí)，如加工氣缸體的曲軸孔、凸輪軸孔時(shí)，如果缸體為四缸，總長不長（500mm左右）就可用前后兩個(gè)導(dǎo)向；如果是6缸，總長在800mm以上，視情況可在中間再增加一個(gè)導(dǎo)向。d、選擇導(dǎo)向的參數(shù)：

導(dǎo)向長度L1；導(dǎo)向至工件端面的距離L2的選擇：鉆、擴(kuò)孔：L1=（2~4）dd——刀具直徑小直徑取大值，大直徑取小值；雙導(dǎo)向時(shí)，前導(dǎo)向可比后導(dǎo)向短些；

L2=（1~1.5）dd——刀具直徑鉸孔：?jiǎn)螌?dǎo)向L1=（2~4）d

雙導(dǎo)向L1=（1~2）d

小直徑取大值，大直徑取小值；雙導(dǎo)向時(shí)，前導(dǎo)向可比后導(dǎo)向短些?！皟?nèi)滾式”導(dǎo)向：L1=（2~3）d1d1——導(dǎo)向孔直徑

L2=20~50mm（4）浮動(dòng)卡頭及接桿的選擇※為了提高加工精度，減少主軸位置誤差和主軸擺差對(duì)加工精度的影響，在采用長導(dǎo)向（內(nèi)滾式）或多個(gè)導(dǎo)向（外滾式）時(shí)，鏜桿和主軸的連接多采用浮動(dòng)連接，即用浮動(dòng)卡頭的連接。浮動(dòng)卡頭分為兩大類：大浮動(dòng)量的和小浮動(dòng)量的。而每一類又有幾個(gè)型號(hào)，有通用部件可以選用?！鶎?duì)于鉆、擴(kuò)、鉸孔通常采用接桿（延伸軸）。選用接桿時(shí)應(yīng)盡量避免選用直徑為15mm的主軸用接桿。只有在不得已時(shí)才采用。接桿也只是通用件也有標(biāo)準(zhǔn)可查選。（5）切削用量的選擇：

在繪制加工示意圖時(shí)，要寫出每個(gè)刀具的切削用量，而切削用量（各種加工）都有表格參閱。只要注意：

a、有些刀具由于刀片的不斷更新，切削參數(shù)都有很大的變化；

b、注意每一個(gè)主軸箱上的各種孔的切削用量都有不同，只有一點(diǎn)是相同的，那就是每分鐘的進(jìn)給量Sm是一致的。（6）每個(gè)動(dòng)力頭的工作循環(huán)和它的行程的確定a、工作進(jìn)給長度的確定：第Ⅰ工作進(jìn)給：鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔、攻絲。第Ⅱ工作進(jìn)給：當(dāng)上述工序完成之后，又遇到锪平面、倒大角等，則采用Ⅱ工作進(jìn)給。工作進(jìn)給的長度=切入長度+加工部位長度+切出長度。動(dòng)力頭工作進(jìn)給的長度是由長度最大的孔來確定的。切出長度的確定工藝方法鉆孔擴(kuò)孔鉸孔鏜孔切出長度1/3d+（3~8）10~1510~155~10d為刀具直徑。刀具出口平面為已加工面取小值，反之取大值。

b、快速進(jìn)給長度的確定

快速進(jìn)給是動(dòng)力頭把刀具送到工作進(jìn)給的位置，其長度應(yīng)按具體工作情況來分析。例如：加工多層壁上的孔，先快速引進(jìn)，然后工進(jìn)切第一層孔，再快速引進(jìn)至第二層孔的切入位置。c、快速退回長度的確定快速退回長度=快速引進(jìn)長度+工作進(jìn)給長度一般在固定式夾具上時(shí)，退回的刀具退入導(dǎo)向裝置內(nèi)，不影響裝工件就可以了。如果在回轉(zhuǎn)夾具上時(shí)，退回行程必須把刀具、輪架、鉆模板以及定位銷都退到夾具回轉(zhuǎn)可能碰到的范圍之外。d、動(dòng)力頭總行程的確定：

動(dòng)力頭的總行程除了滿足工作循環(huán)所需的長度外，還要考慮裝卸和調(diào)整刀具的方便性。裝卸刀具的理想情況是：刀具退離導(dǎo)向套外端的距離，要大于桿插入主軸孔（浮動(dòng)接頭孔）內(nèi)的長度。

△動(dòng)力頭工作循環(huán)中的一些特殊要求：①死檔鐵停留：在加工端面或止口時(shí)，為控制深度尺寸及保證加工精度，須采用死檔鐵停留。其方法有二：一種是用壓力繼電器控制，多用于加工精度要求不高的端面和倒角；一種是用壓力繼電器和時(shí)間繼電器聯(lián)合控制，用于加工精度要求較高的端面。②中間停留：當(dāng)加工至某一位置時(shí)須要中間停留，在進(jìn)行其它加工或動(dòng)作，需要注明，以便采取相應(yīng)機(jī)構(gòu)配以電氣來實(shí)現(xiàn)。③危險(xiǎn)區(qū)：當(dāng)從兩邊通孔或加工十字交叉孔時(shí)，則有刀具相碰撞的問題，在組合機(jī)床上稱之為“危險(xiǎn)區(qū)”。遇到這種情況，兩個(gè)動(dòng)力頭開始同時(shí)加工，快進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)時(shí)，一個(gè)動(dòng)力頭停止進(jìn)給，另一個(gè)動(dòng)力頭加工完退回原處，這個(gè)動(dòng)力頭再繼續(xù)加工，直至打通后退回原位。④退離線：

加工深孔時(shí)，為了排屑要分級(jí)進(jìn)給。為了減少動(dòng)力頭快速引進(jìn)及退回的時(shí)間損失，中間退回不退至原位，而選取一個(gè)接近與第一次轉(zhuǎn)入工作進(jìn)給的位置作為退離線。

⑤帶有鉆孔和攻絲主軸箱的動(dòng)力頭行程的確定

當(dāng)攻絲和鉆孔工序在同一個(gè)主軸箱上進(jìn)行時(shí)，要注意攻絲循環(huán)和鉆孔循環(huán)保持一定的關(guān)系。即在計(jì)算其循環(huán)時(shí)，應(yīng)使攻絲循環(huán)（攻絲和退回）提前完成后，動(dòng)力頭才退回。（7）其他注意的問題a、加工示意圖上應(yīng)有足夠的聯(lián)系尺寸，并標(biāo)注恰當(dāng)；（主軸端部尺寸、刀具結(jié)構(gòu)尺寸、導(dǎo)向尺寸、工件至夾具之間的尺寸、托架與夾具間的尺寸、工件本身尺寸、加工部位尺寸等）b、應(yīng)有足夠的說明；（被加工圖號(hào)、材料、硬度、加工余量、工件是否有讓刀動(dòng)作、是否要冷卻）c、加工部位示意圖；（工件形狀、加工孔的位置，并標(biāo)注孔號(hào)（與主軸編號(hào)一致））d、相鄰兩孔中心距小的主軸，必須在加工示意圖中按比例畫在一起，以便檢查主軸、接桿、導(dǎo)向、浮動(dòng)卡頭等是否相碰撞；f、加工示意圖按加工終了狀態(tài)繪制。

三、機(jī)床總體設(shè)計(jì)（一）選用合適的動(dòng)力部件：

1、依據(jù)《機(jī)床方案與配置》中初定的動(dòng)力部件選用：

a、滑臺(tái)（機(jī)械、液壓、數(shù)控）的種類、型號(hào)；

b、主軸箱尺寸（系列化了）；與其相配的動(dòng)力箱（系列化了）（TD系列、1TD系列）

c、銑削頭（TX系列、1TX系列、SFER系列）銑削工作臺(tái)（XG系列、1XG系列）

d、鏜削頭（TA系列、1TA系列、DSS系列）

e、鏜車頭（TC系列、1TC系列、DSS系列）（一般來說，如果銑削頭用4#；銑削工作臺(tái)大一號(hào)用5#）

2、按初定的動(dòng)力部件配置進(jìn)行動(dòng)力計(jì)算。如合適，就要按1進(jìn)行；如不合適應(yīng)適當(dāng)修改。

3、按滑臺(tái)的型號(hào)（大小、形成）選擇相應(yīng)的支承部件。側(cè)底座（CC系列、1CC系列）立柱（CL系列、1CL系列）

（二）將夾具總圖畫至夾具所在位置

外形尺寸、定位尺寸、最低孔尺寸（中心高尺寸）必須有。（三）繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖

1、機(jī)床的裝料高度：確定裝料高度（H料）時(shí)，要考慮車間運(yùn)送工件的滾到高度（h滾）、工件最低孔位置（h低孔）、主軸箱最低主軸高度（h低軸）和通用部件的高度。目前（我國通用部件一標(biāo)準(zhǔn)化）常以1060為最常見的裝料高度。由來如下：側(cè)底座高度為560mm滑臺(tái)高度為220-400mm最低主軸高度h低軸為85-120560+400+100=10602、夾具輪廓尺寸的確定

夾具的輪廓尺寸大小的依據(jù)來自于工件自身的形狀和尺寸；來自于加工示意圖上導(dǎo)向裝置尺寸?？啥ǔ鰥A具的長寬尺寸。高度尺寸按工件的自身高度、導(dǎo)向高度、加緊機(jī)構(gòu)高度等定。夾具體高度最好不小于240mm（為剛性需要）。3.中間底座尺寸的確定：

a、中間底座長寬尺寸的確定：主要依據(jù)夾具的長寬尺寸，每邊略加10~12mm（無冷卻），略加70~100mm（有冷卻）；好要依據(jù)加工示意圖尺寸，最終定下中間底座長寬尺寸。

b、中間底座高度尺寸的確定：根據(jù)通用部件高度與最低主軸高度及裝料高