組合機(jī)床設(shè)計(jì)二：工藝方案、切削用量

1、畢業(yè)設(shè)定修訂組合機(jī)床設(shè)定修訂2，第二節(jié)組合機(jī)床整體設(shè)定修訂2，確定組合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案4，組合機(jī)床的三圖一卡設(shè)定修訂1，工藝方案的制作3，確定切削量和切削力，工藝方案的制作內(nèi)容，工藝方案確定部件在組合機(jī)床上可以合理執(zhí)行的加工方法(安排工序) 分析被加工零件圖紙，根據(jù)復(fù)合機(jī)床各工藝方法能達(dá)到的加工精度和技術(shù)要求，解決零件是否能合理利用復(fù)合機(jī)床進(jìn)行加工。 考慮影響零件工藝計(jì)劃、機(jī)床配置風(fēng)格制定的各種因素。 介紹如何選擇合適可靠的工藝，合理安排粗加工合理選擇實(shí)施工序集中的定位標(biāo)準(zhǔn)和夾緊點(diǎn)。 1、制作工藝方案，1 .選擇合適可靠的工藝方法，(1)考慮零件的加工精度和加工工序，精度為H7的孔，需

2、要的步驟數(shù)多(通常為34個(gè))。 對于不同尺寸的孔徑，必須采用不同的工藝方法(精鏜孔或鉸刀)。 工件所在表面的孔與孔之間要求高位置精度(誤差0.05mm等)時(shí)，請考慮在1個(gè)安裝站同時(shí)對所有孔進(jìn)行最終精加工。 殼體部件同一軸線上幾個(gè)孔的同軸度要求高(誤差0.05mm等)時(shí)，其最終精加工應(yīng)從一面進(jìn)行。 一、制作工藝方案，加工薄壁易振動(dòng)和剛性不足的工件，使安排工序過于集中，加工表面多，工件受力大，共振和發(fā)熱變形不影響加工精度。 精度相同的孔，其工藝方案因材料、硬度的不同而不同，比加工鑄鐵材料的工序數(shù)要多。 (2)考慮被加工零件的材料、加工部位的結(jié)構(gòu)、加工精度、剛性和定位基準(zhǔn)面，一、工藝計(jì)劃的制作、中、

3、小批量生產(chǎn)：減少機(jī)床臺(tái)數(shù)，盡量將工序集中加工在一臺(tái)(多工位)或少臺(tái)機(jī)床上。 (3)考慮到被加工零件的生產(chǎn)批次和生產(chǎn)效率，零件的生產(chǎn)批次是以單位站、多站、自動(dòng)生產(chǎn)線還是中、小批次的生產(chǎn)特點(diǎn)修訂復(fù)合機(jī)床的重要因素。 生產(chǎn)批量越大：工序進(jìn)度表一般有分散的傾向，粗、半精、精各用不同的機(jī)床完成。 (4)組合機(jī)床工藝范圍內(nèi)可達(dá)到的加工精度，組合機(jī)床加工鑄鐵、鋼材的主要工序中可達(dá)到的精度和表面粗糙度可參照設(shè)定手冊。 一、工藝方案的制作、零件的粗加工集中在一臺(tái)機(jī)床上，可以減少機(jī)床臺(tái)數(shù)，提高其負(fù)荷效率。 但是，最大切除劑量和最后的精加工工序必須分離。 2、合理安排粗、精加工，首先分析零件的生產(chǎn)批次、加工精度、技

4、術(shù)要求，然后合理安排粗、精加工工序。 (1)零件批量大，或加工精度高，粗糙度大，精加工工序必須分開，(2)零件批量不大，能夠保證加工品質(zhì)，粗糙度大，精加工能夠集中，一、工藝方案的制作，3 .合理地實(shí)施工序集中，工序集中運(yùn)用多種刀具(工序集中) 注意工序集中帶來的問題，機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工具數(shù)量增加，調(diào)整不便，可靠性降低，影響生產(chǎn)效率的提高。 切削負(fù)荷變大，工件剛性不足，工件變形，影響加工精度。 一、工藝方案的制定、工序集中，必須保證零件不會(huì)因較大的切削力、夾緊力而變形，即在提高生產(chǎn)率的同時(shí)，還要保證加工精度。 將同一工藝內(nèi)容的工序集中加工在同一機(jī)床或同一工位。 例如，通過使機(jī)箱的多個(gè)螺紋孔攻絲工序

5、集中在1臺(tái)攻擊機(jī)床上，使大量的鉆頭、鏜孔工序不集中在1臺(tái)機(jī)床上進(jìn)行，簡化機(jī)床的構(gòu)造。箱體零件有相互位置精度要求的孔時(shí)，孔加工要集中精力在一臺(tái)機(jī)床上一次安裝完成粗加工。 (2)合理考慮工序集中，一、工藝方案的制作、鉸孔、鏜孔工序分鉸孔為低速大進(jìn)給量切削，鏜孔為高速小進(jìn)給量切削。 工序集中影響切削量的合理選擇和多軸箱傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的簡化。 工序集中時(shí)請考慮多軸箱的軸承結(jié)構(gòu)、設(shè)置指南的需求。 否則機(jī)床、工具的調(diào)整會(huì)變得不方便，動(dòng)作性能、生產(chǎn)率會(huì)降低。 大量鉆孔、鉆孔工序分別鉆孔、鉆孔直徑大不相同，工序集中時(shí)主軸轉(zhuǎn)速大不相同，多軸箱傳動(dòng)鏈復(fù)雜。 鉆孔會(huì)產(chǎn)生較大的軸向力，使工件變形，影響鉆孔精度。粗鉆孔的振動(dòng)

6、較大，影響鉆孔加工，導(dǎo)致小鉆孔折斷。 一、工藝方案的制定、4 .合理選擇定位標(biāo)準(zhǔn)和夾壓點(diǎn)，合理的加工定位標(biāo)準(zhǔn)是確保加工精度的重要條件，有利于最大限度地提高集中工序和生產(chǎn)效率。 (1)箱體類零件的定位基準(zhǔn)選擇、箱體類零件是機(jī)械加工工序多、精度要求高的零件。 特別是高精度的孔很多，需要加工。 定位基準(zhǔn)多采用“一面兩孔”。 一、工藝方案的制作，(2)非箱體類零件的定位基準(zhǔn)的選擇，對于曲軸、連桿、轉(zhuǎn)向箱、叉等零件，以外圓柱體為定位基準(zhǔn)，以v型塊為定位要素。 v形塊的角度為901200。 一、工藝方案的制作，在確定工藝方案的基礎(chǔ)上確定機(jī)床的配置形式。 影響配置形式的主要原因有加工精度、工件結(jié)構(gòu)、機(jī)床的使

7、用條件等。 (1)根據(jù)部件的加工精度，考慮是使用固定夾具的單工位，還是移動(dòng)夾具的多工位復(fù)合機(jī)床。 (2)根據(jù)工件各孔的位置精度的高低，考慮是否在同一工位同時(shí)安裝工件的各孔進(jìn)行加工。 1、工件加工精度的影響，二、確定復(fù)合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案，二、工件結(jié)構(gòu)的影響，(3)箱孔的中心線與水平定位基面平行，需要一面或幾面的加工，采用臥式復(fù)合機(jī)床。 (4)外殼孔深大，且孔中心線垂直于水平定位基面，采用立式復(fù)合機(jī)床。 包括工件的形狀、大小、加工部位的特征等因素的影響。 (1)外形尺寸和重量大的工件應(yīng)采用固定夾具的單工位組合機(jī)床。 (2)多工序中小型部件應(yīng)采用移動(dòng)夾具的多工位組合機(jī)床。二、確定復(fù)合機(jī)床的配

8、置形式和結(jié)構(gòu)方案，三、生產(chǎn)效率影響，機(jī)床設(shè)定通過式，配置不得超過三個(gè)方面。 生產(chǎn)率往往是決定采用單工位復(fù)合機(jī)床、多工位復(fù)合機(jī)床還是復(fù)合機(jī)床自動(dòng)線的重要因素。 二、確定復(fù)合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案，4 .受現(xiàn)場條件的影響，工廠缺乏制造、磨削復(fù)合工具的能力，制定方案必須避免采用復(fù)合工具，增加機(jī)床的工位，考慮采用普通工具的分散加工。 高溫氣溫會(huì)影響液壓油的性能，如果使用液壓滑臺(tái)，機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可能會(huì)變得不穩(wěn)定，因此請研究采用機(jī)械傳動(dòng)的滑臺(tái)進(jìn)給機(jī)床。 二、確定復(fù)合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案，1 .切削量選擇特點(diǎn)和方法，復(fù)合機(jī)床為多刃、多軸、多面加工，切削量應(yīng)比一般機(jī)床的單刀加工低30%左右。 同一多軸箱

9、上的所有工具共用一個(gè)進(jìn)給滑臺(tái)，動(dòng)作時(shí)要求各工具的每進(jìn)給量與滑臺(tái)的每進(jìn)給量相等。 因此，刀具主軸應(yīng)該設(shè)定為不同轉(zhuǎn)速和不同進(jìn)給量與動(dòng)力滑臺(tái)相適應(yīng)，即(1)切削量的選擇特點(diǎn)，(3)確定切削量和切削力，充分發(fā)揮刀具性能，為各種刀具選擇合理的主軸轉(zhuǎn)速n和進(jìn)給量f，然后適當(dāng)調(diào)整，使刀具座中的組合圖層性質(zhì)變更選項(xiàng)。 復(fù)合刀具切削量的選擇必須考慮刀具的壽命。 進(jìn)給量以復(fù)合刀具的最小直徑選擇，切削速度以復(fù)合刀具的最大直徑選擇。例如，采用：鉆孔鉸刀復(fù)合孔加工刀具切削量的選擇、(2)切削量的選擇方法、查找表法，參照同種工藝和試驗(yàn)確定切削量。 3、確定切削量和切削力；2、確定切削力、切削扭矩、切削功率和刀具耐用度；(1)根據(jù)選定的進(jìn)給量f和材料硬度HB確定切削力f，作為選擇動(dòng)力部件和夾具設(shè)定的依據(jù)。 用(2)f決定切削扭矩t，決定主軸、傳動(dòng)裝置(齒輪、傳動(dòng)軸)的尺寸。 在剛性條件下進(jìn)行修正的主軸直徑有：三、決定切削量和切削力，(3)使用v和t決定切削電力p，選擇主傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)電力。 (4)使用v和f決定刀具的耐用度，確認(rèn)選擇的刀具合理。 三、確定了切削量和切削力，【例】用直徑D=15mm的高速鋼鉆在硬度HB180210的灰鑄鐵零件上鉆出515孔，深度為