雙缸柴油機(jī)氣缸體鉆削組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)【三圖一卡】

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In order to prove the production efficiency,and meet the precision requeste of the components processed and the precision stability, this topic design a combined machine-tool to be used in the two-cylinder diesel engine with both sides drilling holes. It introduces the design of overall and jig of this combined machine-tool. The first part is overall design. First, it carries out the argumentation of the overall plan, adopte the combined machine-tool with single location double faces drilling, selecte the high-speed steel twist drill. According to the cutting parameters, it calculates the cutting force, the cutting torque and the cutting power, determined spindle diameter, the extend size and the link-pole model, chose sliding table, the power box and so on, then determine the operating cycle and the stroke of the power part, formulate the relation size of the machine-tool. Finally, it figures out the productivity which satisfies the request. The 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2009ivsecond part is the jig design, after analyse the workpiece, the location plan adopte three-face location; the guiding equipment used the fixed drill plate with replaceable drill bush; the clamp uses the hydraulic pressure device, it directly presses on the workpiece, which responds quickly, fixes steadily and reliably; the jig-body utilize the frame structure, possess fine rigidity, causes the jig to maintain good long-term precision. This combined machine-tool not only guarante the drill hole precision, but also enhance the processing efficiency, reduce workers labor intensity. The jig orients reliably, clamps stably, operates easily, and meets it the design request well.Key words：Combined machine-tool; Drill hole; Overall design;Jig design雙缸柴油機(jī)汽缸體鉆削組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)01 前 言1.1 本課題的意義 組合機(jī)床是由大量的通用部件和少量專用部件組成的工序集中的高效率專用機(jī)床。它能夠?qū)σ环N（或幾種）零件進(jìn)行多刀、多軸、多面、多工位加工。在組合機(jī)床上可以完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、攻絲、車削、銑削、磨削及滾壓等工序，生產(chǎn)效率高，加工精度穩(wěn)定。因此，在現(xiàn)代化大生產(chǎn)中，要使零件加工具有高的生產(chǎn)效率，良好的加工精度、精度穩(wěn)定性，好的經(jīng)濟(jì)性，采用組合機(jī)床加工是一個(gè)和好的選擇。而如何設(shè)計(jì)一臺(tái)好的組合機(jī)床就成為了關(guān)鍵，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)則是重中之重，這正是本課題需要解決的問(wèn)題。1.2 國(guó)內(nèi)（外）發(fā)展概況及現(xiàn)狀目前，組合機(jī)床在機(jī)械制造工業(yè)中應(yīng)用越來(lái)越普遍，并已顯示出其巨大的優(yōu)越性。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：高速度、高精度、柔性化、模塊化、高生產(chǎn)率等方向發(fā)展。因此組合機(jī)床裝備的發(fā)展思路必須是以提高組合機(jī)床加工精度、組合機(jī)床柔性、組合機(jī)床工作可靠性和組合機(jī)床技術(shù)的成套性為主攻方向。一方面，加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，提高組合機(jī)床產(chǎn)品數(shù)控化率；另一方面，進(jìn)一步發(fā)展新型部件，尤其是多坐標(biāo)部件，使其模塊化、柔性化，適應(yīng)可調(diào)可變、多品種加工的市場(chǎng)需求。同時(shí)，高性能的組合機(jī)床的應(yīng)用也越來(lái)越多，諸如被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、交通、能源、軍工、輕工、家電等行業(yè)。我國(guó)傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線主要采用機(jī)、電、氣、液壓控制，它的加工對(duì)象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類和軸類零件，完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔，加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺(tái)，在孔內(nèi)鏜各種形狀槽，以及銑削平面和成形面等。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，一種新型的組合機(jī)床柔性組合機(jī)床越來(lái)越受到人們的青睞，它應(yīng)用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動(dòng)更換，配以可編程序控制器（PLC） 、數(shù)字控制（NC）等，能任意改變工作循環(huán)控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并能靈活適應(yīng)多品種加工的可調(diào)可變的組合機(jī)床。另外，近年來(lái)組合機(jī)床加工中心、數(shù)控組合機(jī)床、機(jī)床輔機(jī)（清洗機(jī)、裝配機(jī)、綜合測(cè)量機(jī)、試驗(yàn)機(jī)、輸送線）等在組合機(jī)床行業(yè)中所占份額也越來(lái)越大。夾具方面，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和市場(chǎng)需求的變化，現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)得到了較快的發(fā)展。多品種、小批量生產(chǎn)方式將成為今后的主要生產(chǎn)形式，制造系統(tǒng)正向著柔性化、集成化、智能化方向發(fā)展，機(jī)床愈來(lái)愈多地采用先進(jìn)的技術(shù)，加工效率不斷地提高。機(jī)械產(chǎn)品的加工精度日益提高，高精度的機(jī)床大量出現(xiàn) 。為了適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要 ，機(jī)床夾具正在向柔性化、高效化、自動(dòng)化、精密化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。A柔性化 機(jī)床夾具應(yīng)能在一定范圍內(nèi)適應(yīng)不同形狀幾尺寸的工件，有能使用于不同的生產(chǎn)類型和不同的機(jī)床加工?？烧{(diào)夾具和組合就是具有這一共能的柔性化夾具。鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 20091a) 可調(diào)夾具 可調(diào)夾具只要更換或調(diào)整個(gè)別定位、夾緊或?qū)蛟?，即可用于從而使多種工件的單體件小批生產(chǎn)為一組工件在同一夾具上的成批生產(chǎn)。由于可調(diào)夾具具有較強(qiáng)的適用性和良好的繼承性，因此使用可調(diào)夾具可大量減少專用的夾具的數(shù)量，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低成本?？烧{(diào)夾具分為通用可調(diào)夾具和成組夾具（可稱為專用可調(diào)夾具）兩類。通用可調(diào)夾具的加工對(duì)象較廣，有時(shí)加工對(duì)象不確定。成組夾具是成組工藝中為一組工件的某一工序而專門(mén)設(shè)計(jì)的夾具，在同一成組生產(chǎn)單元內(nèi)使用。b) 組合夾具 組合夾具是一種根據(jù)工件的加工工藝要求，利用一套標(biāo)準(zhǔn)化的夾具元件及合件組裝而成的夾具。組合夾具既可組裝成某一專用夾具，也可組裝成通用可調(diào)夾具或成組夾具。組合夾具把一般專用夾具的設(shè)計(jì)、制造、使用、報(bào)廢 的單向過(guò)程變?yōu)樵O(shè)計(jì)、組裝、使用、拆散、清洗入庫(kù)、再組裝的循環(huán)過(guò)程。圖樣設(shè)計(jì)已不是組合夾具設(shè)計(jì)的主要工作量，而是將夾具方案構(gòu)思、裝配、檢測(cè)等設(shè)計(jì)、制造及調(diào)試全過(guò)程融為一體，一般可用幾小時(shí)的組裝周期代替幾個(gè)月的設(shè)計(jì)制造周期。組合夾具適合于小批量或非重復(fù)性的生產(chǎn)。組合夾具在 20 世紀(jì) 40 年代已出現(xiàn)，并在一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家得到迅速成的發(fā)展。我國(guó)從 20 世紀(jì) 50 年代開(kāi)始推廣使用組合夾具，到目前為止已形成了自已較為完整獨(dú)立的組合夾具系統(tǒng)。隨著柔性加工系統(tǒng)的出現(xiàn)和發(fā)展，組合夾具也得到了新的發(fā)展。B高效化、自動(dòng)化在實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工自動(dòng)化時(shí)，為了適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)床的要求，減少輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率，同時(shí)減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，夾具也必須實(shí)現(xiàn)高效化、自動(dòng)化。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動(dòng)線上配置相應(yīng)的自動(dòng)化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上也配置了自動(dòng)化夾具，數(shù)控加工中心上出現(xiàn)了各種自動(dòng)裝夾工件的夾具和自動(dòng)更換夾具的裝置，柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展不但出現(xiàn)了刀具庫(kù)，而且還出現(xiàn)了夾具庫(kù)。夾具的高效化、自動(dòng)化可表現(xiàn)在定位、夾緊、分度、轉(zhuǎn)位、翻轉(zhuǎn)、上下料和工件傳送等各種動(dòng)作上。另一方面，專用夾具的設(shè)計(jì)也向自動(dòng)化方向發(fā)展。a) 磁性?shī)A具 與傳統(tǒng)的機(jī)械夾持方法相比，磁性?shī)A具在性能方面有明顯的優(yōu)點(diǎn)。磁性吸盤(pán)能在最短的調(diào)整時(shí)間內(nèi)使工件達(dá)到較高的定位精度，確保達(dá)到最大的吸緊力，并且?jiàn)A緊力分布均勻。由于整個(gè)工件都是暴露的，不會(huì)使工件的部分部位受到夾具的限制，因而有可能通過(guò)一次裝夾完成全部加工。矩形磁性吸盤(pán)可以將多件工件很方便地裝在一個(gè)夾具上，以充分利用機(jī)床工件臺(tái)臺(tái)面，進(jìn)行大批量的磨削、銑削等。b) 數(shù)控夾具 數(shù)控夾具具有按數(shù)控程序使工件進(jìn)行定位和夾緊的功能。工件一般采用一面兩孔定位，夾具上兩個(gè)定位銷之間的距離根據(jù)需要所作的調(diào)節(jié)、定位銷插入和退出定位孔以及其它的定位和夾緊動(dòng)作均可按程序自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)的動(dòng)作元件進(jìn)電動(dòng)機(jī)或液壓傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)。數(shù)控夾具比一般可調(diào)夾具或組合夾具具有更好的柔性，在加工中心或柔性制造章元上使用時(shí)，可顯著在提高自動(dòng)化程度和機(jī)床和利用率。雙缸柴油機(jī)汽缸體鉆削組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)2c) 自動(dòng)夾具 自動(dòng)夾具是指具有自動(dòng)上下料機(jī)構(gòu)、能自動(dòng)定位夾緊的專用夾具，如果工件需人工定向，則稱為半自動(dòng)夾具。自動(dòng)夾具可減少輔助時(shí)間，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，適用于批量大、形狀規(guī)則的工件，在普通機(jī)床上裝上自動(dòng)夾具，即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工。C精密化為了適應(yīng)機(jī)械產(chǎn)品的精度不斷提高和需要，不僅需要高精度的機(jī)床，同樣需要高精度的機(jī)床夾具與之相配套。目前，高精度自動(dòng)化定心夾具的精度可以達(dá)到微米級(jí)勘至亞微米級(jí)，高精度分度臺(tái)的分度精度可達(dá)0.1。在孔系組合夾具基礎(chǔ)板上，采用調(diào)節(jié)粘接法，孔間距離的調(diào)整精度可達(dá)幾個(gè)微米。D標(biāo)準(zhǔn)化夾具的標(biāo)準(zhǔn)化上柔性化的基礎(chǔ)，為了實(shí)現(xiàn)夾具的柔性化，夾具的結(jié)構(gòu)必須向標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化可以實(shí)現(xiàn)夾具的專業(yè)化，從而提高夾具在設(shè)計(jì)、制造和使用上和經(jīng)濟(jì)效益，還可促進(jìn)技術(shù)現(xiàn)代化。世界各國(guó)都很重視這項(xiàng)工作，我國(guó)要這方面也已有了一定基礎(chǔ)。在夾具標(biāo)準(zhǔn)化和組全化的基礎(chǔ)上還可發(fā)展為模塊化夾具，目前國(guó)外已在基礎(chǔ)件、支承件、動(dòng)力件等方面開(kāi)發(fā)出了模塊化的雛形。如模塊式虎鉗采用不同規(guī)格的鉗口和動(dòng)力合件，可加工不同形狀和尺寸的工件。1.3 課題由來(lái)及基本條件a）設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)一臺(tái)加工雙缸柴油機(jī)汽缸體頂面和底面孔系的鉆削組合機(jī)床；總體設(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(lái)源：鹽城市江動(dòng)集團(tuán)產(chǎn)品名稱：Y295 型柴油機(jī)被加工零件：汽缸體（附零件圖）工件材料：HT250加工內(nèi)容：鉆頂面上六個(gè) 8.7 孔，深 29。鉆底面上二個(gè) 6.7 孔，深 20；二個(gè)8.2 通孔；三個(gè) 5 孔，深 15；四個(gè) 5 通孔。生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批大量批量：本機(jī)床設(shè)計(jì)、制造一臺(tái)1.4 課題設(shè)計(jì)思路A.制定工藝方案 在確定工藝方案制定合理之前，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)深入現(xiàn)場(chǎng)了解被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、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，工藝方法和加工過(guò)程采用的刀具、輔具，切削用量情況及生產(chǎn)率要求，以求理論聯(lián)系實(shí)際，從而確定零件在組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容和方法，決定刀具鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 20093種類、結(jié)構(gòu)型式數(shù)量及切削用量。B.確定機(jī)床配置型式及結(jié)構(gòu)方案 根據(jù)選定的工藝方案，確定了本課題的配置型式：?jiǎn)喂の?、臥式雙面組合機(jī)床，并采用工序集中進(jìn)行加工。定出影響機(jī)床總體布局和技術(shù)性能的主要部件的結(jié)構(gòu)型式。C.總體設(shè)計(jì) 在選定了工藝方案并確定了機(jī)床配置型式、結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行圖紙的設(shè)計(jì)、繪制。具體的幾張圖紙是：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。一般，在總體設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要對(duì)機(jī)床夾具方案進(jìn)行考慮，畫(huà)出夾具方案草圖，并要初定出主軸箱輪廓尺寸，這樣才能夠確定出機(jī)床各部件間的相互關(guān)系。D.部件設(shè)計(jì) 根據(jù)確定的工藝和結(jié)構(gòu)方案，按照加工示意圖和機(jī)床聯(lián)系尺寸圖等開(kāi)始設(shè)計(jì)，繪制夾具總裝圖，在繪制好的夾具總裝圖的基礎(chǔ)上，繪制所有的非標(biāo)準(zhǔn)零件圖本機(jī)床部件設(shè)計(jì)分為四部分：機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，左多軸箱設(shè)計(jì)，右多軸箱設(shè)計(jì)，液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)。我負(fù)責(zé)機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)。1.5 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 Y295 型柴油機(jī)汽缸體的生產(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。雙缸柴油機(jī)汽缸體鉆削組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)42 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)2.1 工藝方案的擬訂工藝方案的擬訂是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一步，它在很大程度上決定了組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)配置和使用性能。因此，根據(jù)工件的加工要求和特點(diǎn)，按一定的原則、結(jié)合組合機(jī)床常用工藝方法、充分考慮各種影響因素，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后擬訂出先進(jìn)、合理、經(jīng)濟(jì)、可靠的工藝方案。2.1.12.1.1 分析、研究被加工零件分析、研究被加工零件本課題設(shè)計(jì)的組合機(jī)床加工的工件為 Y295 型柴油機(jī)汽缸體，工序?yàn)轫斆婧偷酌鎯擅婵紫导庸ぃ慵牧蠟殍T鐵件 HT250，其硬度為 HBS212285，生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批大量加工，工藝采用鉆削加工。本機(jī)床加工零件的工序內(nèi)容：a）頂面：鉆六個(gè) 8.7 孔，深 29b）底面：鉆二個(gè) 6.7 孔，深 20；鉆二個(gè) 8.2 通孔；鉆三個(gè) 5 孔，深 15；鉆四個(gè) 5 通孔。2.1.22.1.2 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(shū)的要求：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(shū)要求和汽缸體的特點(diǎn)初定兩種設(shè)計(jì)方案： 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：Y295 型柴油機(jī)汽缸體的結(jié)構(gòu)為臥式長(zhǎng)方體，從裝夾的角度來(lái)看，臥式平放比較方便，也減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。通過(guò)以上的比較，考慮到臥式振動(dòng)小，裝夾方便等因素，選用臥式組合機(jī)床。組合機(jī)床配置型式及結(jié)構(gòu)方案確定：機(jī)床配置成單工位臥式雙面鉆削組合機(jī)床，采用固定式夾具。加工時(shí)，工件裝在夾具中固定不動(dòng)，由水平布置在工件兩側(cè)的鉆頭實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以完成對(duì)工件的切削加工。鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 200952.1.32.1.3 定位基準(zhǔn)及夾壓點(diǎn)的選擇定位基準(zhǔn)及夾壓點(diǎn)的選擇分析了被加工零件，它的頂面、底面和兩側(cè)面在前道工序已加工過(guò)，頂面表面粗糙度1.6，底面表面粗糙度3.2、平面度 0.05mm，兩側(cè)面表面粗糙度aRaR3.2、平面度 0.025mm，以汽缸體的側(cè)面作為主定位基準(zhǔn)（限制三個(gè)自由度） ，夾aR壓部位選在汽缸體側(cè)面，以圓盤(pán)式夾壓件夾壓于側(cè)面上。 2.2 詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算 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)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(yè)表4-45，加工17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 1438-19852.2.22.2.2 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(yè)，即 （2-fiivfnfnfn22111）式中：,各主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） ；1n2nin ,各主軸進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） ；1f2fif動(dòng)力滑臺(tái)每分鐘進(jìn)給量（毫米/分） 。fv在選擇了轉(zhuǎn)速后就可以根據(jù)公式 （2-1000ndv2）雙缸柴油機(jī)汽缸體鉆削組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)6選擇合理的切削速度。查文獻(xiàn)2第 130 頁(yè)表 6-11，得高速鋼鉆頭切削用量如表 2-1表 2-1 高速鋼鉆頭切削用量加工材料加工直徑（mm）1d切削速度(m/min)v進(jìn)給量(mm/r)f200241HBS160.050.1鑄鐵61210180.10.18A.左側(cè)面鉆孔a) 鉆 7 個(gè) 5 孔選擇800r/min 的轉(zhuǎn)速，進(jìn)給量選擇=0.1mm/r,由 公式（2-1）得nf=80mm/min，由公式（2-2）得切削速度f(wàn)v=12.56m/minvb) 鉆二個(gè) 6.7 孔，深 20選擇500r/min 的轉(zhuǎn)速，進(jìn)給量選擇=0.16mm/r,由 公式（2-1）得nf=80mm/min，由公式（2-2）得切削速度f(wàn)v=10.519m/minvc) 鉆二個(gè) 8.2 通孔選擇500r/min 的轉(zhuǎn)速，進(jìn)給量選擇=0.16mm/r,由 公式（2-1）得nf=80mm/min，由公式（2-2）得切削速度f(wàn)v=12.874m/minvB.右側(cè)面鉆孔a) 鉆六個(gè) 8.7 孔選擇500r/min 的轉(zhuǎn)速，進(jìn)給量選擇=0.16mm/r,由 公式（2-1）得nf=80mm/min，由公式（2-2）得切削速度f(wàn)v=13.659m/minv2.2.32.2.3 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)已選定的切削用量（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)；確定切削扭矩，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)證所選用的刀具是否合理。根據(jù)文獻(xiàn)8 56頁(yè)的公式 （2-6 . 08 . 026HBfDF3） （2-6 . 08 . 09 . 110HBfDM4）鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 20097 （2-5）DvMP9740 （2-6）83 . 155. 025. 09600HBfvDT式中：切削軸向力(N)；F鉆頭直徑(mm)；D每轉(zhuǎn)進(jìn)給量(mm/r)；f切削扭矩(Nmm)；M切削功率(kw)；P刀具耐用度(min)；T切削速度(m/min)，通常根據(jù)鉆孔深度 L 考慮修正系數(shù)（查文獻(xiàn)vvk857 頁(yè)表 3-14） ， =；vvkv公稱零件的布氏硬度值。通常給出一個(gè)范圍，如HB180220。對(duì)于HB公式(2-3)、(2-4)、(2-5)取最大值，對(duì)公式（2-6）取最大硬度值減去偏差值的三分之一。a)5 孔L/D=15/5=3 查文獻(xiàn)857 頁(yè)表 3-14 得=0.9vk=12.560.9=11.304m/minvvkv公稱=285,公式（2-6）中=260.67HBHB)212285(31285由公式（2-3）得：6 . 08 . 026HBfDF=2650.10.82850.6=612.139N由公式（2-4）得：6 . 08 . 09 . 110HBfDM =1051.90.10.82850.6 =1002.19 Nmm由公式（2-5）得：雙缸柴油機(jī)汽缸體鉆削組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)8DvMP9740 =514.39740304.1119.1002 =0.074 kw由公式（2-6）得： 83 . 155. 025. 09600HBfvDT =83 . 155. 025. 067.2601 . 0304.1159600=12673.77minb)6.7 孔L/D=20/6.7=2.99 查文獻(xiàn)857 頁(yè)表 3-14 得=1vk=10.5191=10.519m/minvvkv公稱由公式（2-3）得：6 . 08 . 026HBfDF=266.70.160.82850.6=1194.68N由公式（2-4）得：6 . 08 . 09 . 110HBfDM =106.71.90.160.82850.6 =2545.34 Nmm由公式（2-5）得：DvMP9740 =7.614.39740519.1034.2545 =0.13066 kw由公式（2-6）得： 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 20099 83 . 155. 025. 09600HBfvDT =83 . 155. 025. 067.26016. 0519.107 . 69600=5117.395minc)8.2 孔 通孔由公式（2-3）得：6 . 08 . 026HBfDF=268.20.160.82850.6=1462.14N由公式（2-4）得：6 . 08 . 09 . 110HBfDM =108.21.90.160.82850.6 =3736.36Nmm由公式（2-5）得：DvMP9740 =2.814.39740874.1236.3736 =0.1918 kw由公式（2-6）得： 83 . 155. 025. 09600HBfvDT =83 . 155. 025. 067.26016. 0874.122 . 89600=1522.7mind）8.7 孔L/D=29/8.7=3.33 查文獻(xiàn)857 頁(yè)表 3-14 得=0.89vk=13.6590.89=12.16m/minvvkv公稱由公式（2-3）得：6 . 08 . 026HBfDF雙缸柴油機(jī)汽缸體鉆削組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)10=268.70.160.82850.6=1551.30N由公式（2-4）得：6 . 08 . 09 . 110HBfDM =108.71.90.160.82850.6 =4181.09 Nmm由公式（2-5）得：DvMP9740 =7.814.3974016.1209.4181 =0.19108 kw由公式（2-6）得： 83 . 155. 025. 09600HBfvDT =83 . 155. 025. 067.26016. 016.127 . 89600=2705.6min總的切削功率：即求各面上所有軸的切削功率之和左面kw163. 12192. 07074. 02131. 02722 . 857 . 6PPPPw右面kw146. 1192. 0667 . 8 PPw2.2.42.2.4 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(yè)表 3-4d= （2-410TB7）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）左主軸箱：軸 12 d=6.2=13.93mm431034.254510 軸 34 d=6.2=15.33mm43104 .373610 軸 511 d=6.2=11.03mm431019.100210 b）右主軸箱：軸 16 d=6.2=15.77mm431009.418110考慮到安裝過(guò)程中軸的互換性、安裝方便等因素，則左主軸中：12 主軸直徑都取 15，34 主軸的直徑都取 20，511 主軸直徑都取 15， ；右主軸箱中：鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 20091116 主軸直徑都取 20。根據(jù)主軸類型及初定的主軸軸徑，查文獻(xiàn)244 頁(yè)表 8-4、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=15mm 時(shí)，主軸外伸尺寸為：D/=25/16,L=85mm,接桿莫氏圓錐號(hào)為 1；主軸軸徑 d=20mm 時(shí)，主軸外伸尺寸為：1dD/=32/20,L=115mm，接桿莫氏圓錐號(hào)為 1。1d2.2.52.2.5 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)橹鬏S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(lái)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(yè)表 8-2，得表 2-2、2-3 所示：表 2-2 特長(zhǎng)可調(diào)接桿尺寸ddt莫氏錐號(hào)類型1DLl16Tr161.52 A28185-4858520Tr2022A28215-500110表 2-3 夾緊螺母型式及尺寸名義尺寸1d1dh 16Tr161.524.61220Tr20231.6122.2.62.2.6 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇在組合機(jī)床加工孔，除用剛性主軸的方案外，其余尺寸和位置精度主要決定于夾具的導(dǎo)向。因此，正確地選擇導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；確定導(dǎo)向的類型、參數(shù)和精度是設(shè)計(jì)組合機(jī)床的重要內(nèi)容，也是加工示意圖需要解決的問(wèn)題。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式有兩種：固定導(dǎo)向、旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向，根據(jù)導(dǎo)向的線速度（小于 20m/min） 、加工精度及刀具的具體工作條件，本機(jī)床采用固定式導(dǎo)向（鉆套導(dǎo)向）查文獻(xiàn)2175 頁(yè)表 8-4，得表 2-4 的尺寸規(guī)格：表 2-4 通用導(dǎo)套的尺寸規(guī)格dD1D2D3D短Ll1l54-6101518M612836.76-8121822M612838.28.78-10152226M61683導(dǎo)向參數(shù)包括導(dǎo)套直徑、導(dǎo)套長(zhǎng)度及導(dǎo)向套到工件端面距離等。導(dǎo)向長(zhǎng)度一般取 1-2.5d, 所以導(dǎo)向長(zhǎng)度=24mm。導(dǎo)向套端面至工件端面距離是為了排屑方便，1l一般取 1-1.5d，即=9mm。2l 根據(jù)文獻(xiàn)2177 頁(yè)表 8-6 導(dǎo)向類別選擇的第一類,工藝方法為鉆,d 取,D 取7G雙缸柴油機(jī)汽缸體鉆削組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)12/g6, /n6。7H7H2 2.2.7.2.7 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)度確定工L工作進(jìn)給長(zhǎng)度，應(yīng)等于加工部位長(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1L2L況確定，鉆孔時(shí)切入長(zhǎng)度查文獻(xiàn)246 頁(yè)表 3-7：+（38） （注：d 為鉆頭直徑） 32dL （2-8）而在采用復(fù)合刀具時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況決定。所以得出以下結(jié)果：左側(cè)工進(jìn)長(zhǎng)度：6 + 22 = 28mm,右側(cè)工進(jìn)長(zhǎng)度：31.6 + 6.4 = 38mm。b）快速進(jìn)給長(zhǎng)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(zhǎng)度按具體工作情況確定，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 142mm。c）快速退回長(zhǎng)度的確定快速退回長(zhǎng)度一般等于快速引進(jìn)和工作進(jìn)給長(zhǎng)度之和，對(duì)于本機(jī)床快速退回行程長(zhǎng)度，能使刀具退回導(dǎo)向套內(nèi)，不影響工件的裝卸即可。左、右側(cè)快速退回長(zhǎng)度為 180mm。d）動(dòng)力部件總行程的確定動(dòng)力部件的總行程，除能保證實(shí)現(xiàn)上述工作循環(huán)外，還要考慮裝卸和調(diào)整刀具的方便性，即要考慮前、后備量。前備量是由于刀具的磨損或?yàn)榱搜a(bǔ)償安裝制造的誤差，動(dòng)力部件要向前調(diào)節(jié)的距離，此距離不小于 1520mm，后備量是考慮刀具從主軸孔和夾具導(dǎo)套孔取出所要的距離，保證刀具退離導(dǎo)套外端面的距離要大于刀桿插入主軸孔內(nèi)的長(zhǎng)度。對(duì)于本機(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 機(jī)床配置型式機(jī)床配置型式機(jī)床的配置型式有立式和臥式兩種。立式機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)是占地面積小，自由度大，操作方便，其缺點(diǎn)是機(jī)床重心高，振動(dòng)大。臥式機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)是加工和裝配工藝性好，振動(dòng)小，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，機(jī)床重心較低，精度高，安裝方便，其缺點(diǎn)是削弱了床身的剛性。機(jī)床的配置型式在很大程度上取決于被加工零件的大小、形狀及加工部位等因素。臥式機(jī)床多用于加工孔中心線與定位基準(zhǔn)面平行的情況，而立式機(jī)床則適用于加工定位基面是水平的，而加工的孔與基面相垂直的工件?？紤]到 Y295 型柴油機(jī)汽缸體的結(jié)構(gòu)為臥式長(zhǎng)方體，從裝夾的角度來(lái)看，臥式平放比較方便，也減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 200913通過(guò)以上的比較，考慮到臥式機(jī)床振動(dòng)小，裝夾方便等因素，選用臥式組合機(jī)床。2.3.22.3.2 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(yè)表 2-4，它們的優(yōu)缺點(diǎn)比較如下表 2-5 所示：表 2-5 液壓滑臺(tái)與機(jī)械滑臺(tái)的優(yōu)缺點(diǎn)液壓滑臺(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(wú)級(jí)調(diào)速。1.進(jìn)給量穩(wěn)定，慢速無(wú)爬行，高速無(wú)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(guò)液壓換向閥，很容易實(shí)現(xiàn)。4.沒(méi)有液壓驅(qū)動(dòng)管路泄露、噪聲和液壓站占地的問(wèn)題。5.過(guò)載保護(hù)簡(jiǎn)單可靠。優(yōu)點(diǎn)6.由行程調(diào)速閥來(lái)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。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(méi)有可靠的過(guò)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)。雙缸柴油機(jī)汽缸體鉆削組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)142.3.32.3.3 選液壓滑臺(tái)的型號(hào)選液壓滑臺(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P進(jìn)的限制。選用時(shí)先根據(jù)確定的切削用量計(jì)算出各主軸的軸向切削合力P，以PP進(jìn)來(lái)確定動(dòng)力滑臺(tái)的型號(hào)和規(guī)格。計(jì)算出的軸向切削合力如下：=9598.61 N左F2722 . 857 . 6FFF214.14627139.612268.1194=9307.81 N右F3 .1551667 . 8F為了方便起見(jiàn)，選擇大值，所以取F=9599 N，再查看文獻(xiàn)2 91頁(yè)表5-1得F=12500 N，所以選擇液壓滑臺(tái)的型號(hào)為：1HY32；選擇的行程為：400mm；臺(tái)面寬度：400mm；臺(tái)面長(zhǎng)度：630mm；滑臺(tái)與滑座總高：280mm；滑座長(zhǎng)：1070mm；快速行程速度10m/min，工進(jìn)速度20650mm/min，允許最大進(jìn)給力。N125002.3.42.3.4 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： =1.163 kw左P =1.146 kw右P查文獻(xiàn)2 62頁(yè)多軸箱所需功率按下列公式計(jì)算： = + + （2-9）多軸箱P切削P空轉(zhuǎn)P損失P所以得出多軸箱的驅(qū)動(dòng)功率如下： =1.163+0.0429+0.0462+0.0112=1.644 kw左多P =1.146+0.0466+0.0115=1.434 kw右多P為了方便起見(jiàn)，使兩邊的動(dòng)力箱的型號(hào)一致，所以選了功率較大的作為選擇動(dòng)力箱的依據(jù)，所以根據(jù)文獻(xiàn)2 114頁(yè)表5-38，得表2-6型號(hào)表內(nèi)容 表2-6 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1TD32AY100L1-42.2kW1430715右主軸箱1TD32AY100L1-42.2kW1430715再根據(jù)文獻(xiàn)2 116頁(yè)表5-40可以得出動(dòng)力箱與動(dòng)力滑臺(tái)、主軸箱結(jié)合面的尺寸以及動(dòng)力箱輸出軸距箱底面高度，具體如下：與動(dòng)力滑臺(tái)結(jié)合面的尺寸：長(zhǎng)630mm，寬320mm與主軸箱結(jié)合面：寬630mm，高280mm動(dòng)力箱輸出軸距箱底高度為100mm。2.3.52.3.5 選擇滑臺(tái)側(cè)底座選擇滑臺(tái)側(cè)底座根據(jù)所選的機(jī)械滑臺(tái)查文獻(xiàn)2 92 頁(yè)表 5-2，選擇的滑臺(tái)側(cè)底座的型號(hào)為1CC321，其高度，寬度，長(zhǎng)度。mmH560mmB520mmL1180鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2009152.4 確定機(jī)床聯(lián)系尺寸2.4.12.4.1 機(jī)床裝料高度的確定機(jī)床裝料高度的確定查文獻(xiàn)275 頁(yè)可知，裝料高度是指機(jī)床上工件的定位基準(zhǔn)面到地面的垂直距離，本課題中，最低孔位置，主軸箱最低主軸高度，所選mmh5 .102mmh1001滑臺(tái)和滑座總，側(cè)底座高度，夾具底座高度，mmh2803mmh5604mmh3755中間底座高度，綜合以上因素，該組合機(jī)床裝料高度取 H=935mm。mmh56062.4.22.4.2 夾具輪廓尺寸的確定夾具輪廓尺寸的確定夾具底座的輪廓尺寸，即長(zhǎng)寬高為：450500375。夾具高度尺寸為夾具體高度加上夾具底座高度，定為 831mm，長(zhǎng)度、寬度尺寸除考慮工件本身寬度外，再加其他寬度方向上能布置下工件的定位、夾緊及其他機(jī)構(gòu)，從總圖中查得長(zhǎng)度尺寸為：545mm，寬度尺寸為：700mm。2.4.32.4.3 中間底座尺寸的確定中間底座尺寸的確定根據(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(guò)尺寸鏈就可以計(jì)算確定中間底座加工方向的尺寸取 800mm，確定中間底座高度方向尺寸為 560mm。2.4.42.4.4 主軸箱輪廓尺寸的確定主軸箱輪廓尺寸的確定主要需確定的尺寸是主軸的寬度 B 和高度 H 及最低主軸高度,主軸箱寬度 B1h和高度 H 的大小主要與被加工零件孔的分布位置有關(guān)，查文獻(xiàn)2 77 頁(yè)可按下式計(jì)算：B=b+2 （2-10）1bH=h+ （2-11）11bh 式中：b工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（mm） ；最邊緣主軸中心距箱外壁的距離（mm） ；1bh工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（mm） ；最低主軸高度（mm） ；1h其中，還與工件最低孔位置（） 、機(jī)床裝料高度（H=935mm） 、滑臺(tái)滑1hmmh5 .102座總高（） 、側(cè)底座高度（） 、滑座與側(cè)底座之間的調(diào)整墊mmh2803mmh5604片高度（）等尺寸有關(guān)。對(duì)于臥式組合機(jī)床，要保證潤(rùn)滑油不致從主軸mmh571h襯套處泄漏箱外，通常推薦140mm，本組合機(jī)床按式：851h +H-(0.5+ + + )=1001h2h3h4h7h則求出左主軸箱輪廓尺寸為：推薦70100mm，取=100mm，B=b+2=256+2100=456mm，1b1b1b H=h+=100+160.5+100=360.5mm11bh 所以 BH=500500。右主軸箱輪廓尺寸為：推薦70100mm，取=150mm，B=b+2=90+2150=390mm1b1b1b H= h+=100+160.5+150=410.5mm11bh 雙缸柴油機(jī)汽缸體鉆削組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)16所以 BH=500500。由文獻(xiàn)2136 頁(yè)表 7-2 可知：前蓋 55mm，后蓋 90mm，中間箱體寬 180mm。2.5 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(guò)擋鐵、液壓元件的控制實(shí)現(xiàn)的。2.6 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡根據(jù)加工示意圖所確定的工作循環(huán)及切削用量等，就可以計(jì)算機(jī)床生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計(jì)算卡。生產(chǎn)率計(jì)算卡是反映機(jī)床生產(chǎn)節(jié)拍或?qū)嶋H生產(chǎn)率和切削用量、動(dòng)作時(shí)間、生產(chǎn)綱領(lǐng)及負(fù)荷率等關(guān)系的技術(shù)文件。它是用戶驗(yàn)收機(jī)床生產(chǎn)率的重要依據(jù)。由文獻(xiàn)251 頁(yè)的公式計(jì)算如下：a）理想生產(chǎn)率 Q理想生產(chǎn)率 Q（單位為件/h）是指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng) A（包括備品及廢品率）所要求的機(jī)床生產(chǎn)率。 （2-ktAQ 12）當(dāng)單班生產(chǎn)時(shí)，全年生產(chǎn)時(shí)間為 2350 小時(shí)，A 為 70000 件，則ktQ=（件/小時(shí)） 。30235070000b）實(shí)際生產(chǎn)率1Q實(shí)際生產(chǎn)率（單位為件/小時(shí)）指所設(shè)計(jì)的機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可生產(chǎn)的零件數(shù)1Q量。 （2-單TQ601鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 20091713）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-）（）（裝移快退快進(jìn)停輔切單ttvLLtvLvLttTfkff221114）式中：分別為刀具第 I、第 II 工作進(jìn)給長(zhǎng)度，單位為 mm；21LL、分別為刀具第 I、第 II 工作進(jìn)給量，單位為 mm/min；21ffvv 、當(dāng)加工沉孔、止口、锪窩、倒角、光整表面時(shí)，滑臺(tái)在死擋鐵上的停停t留時(shí)間，通常指刀具在加工終了時(shí)無(wú)進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn) 5-10 轉(zhuǎn)所需的時(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 mm；快退快進(jìn)、LL動(dòng)力部件快速行程速度。用機(jī)械動(dòng)力部件時(shí)取 56m/min；用液壓動(dòng)fkv力部件時(shí)取 310m/min；直線移動(dòng)或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行一次工位轉(zhuǎn)換時(shí)間，一般取 0.1min；移t工件裝、卸（包括定位或撤消定位、夾緊或松開(kāi)、清理基面或切屑裝卸t及吊運(yùn)工件等）時(shí)間。它取決于裝卸自動(dòng)化程度、工件重量大小、裝卸是否方便及工人的熟練程度，通常取 0.51.5min。左面：圖 2-1 左動(dòng)力頭循環(huán)右面：圖 2-2 右動(dòng)力頭循環(huán)雙缸柴油機(jī)汽缸體鉆削組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)18本加工是兩面同時(shí)鉆削，右端面工進(jìn)長(zhǎng)度較長(zhǎng)，如圖示。因此，以右端面計(jì)算。單TL=38mm, =80mm/min；fv取 10 轉(zhuǎn)所需的時(shí)間，即=0.02min；停t停t50010=142mm, =180mm；快進(jìn)L快退L=10m/min；fkv=0, =1min；移t裝卸t1101018014202. 080383單T =0.495+1.0322 =1.5272min（件/小時(shí)）29.395272. 1601Qc) 機(jī)床負(fù)荷率機(jī)床負(fù)荷率為理想生產(chǎn)率與實(shí)際生產(chǎn)率之比。即文獻(xiàn)252頁(yè)的公式： （2-1QQ15）則 ，生產(chǎn)率計(jì)算卡如下表。%35.7629.39301QQ鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 200919表 2-7 生產(chǎn)率計(jì)算卡圖號(hào)YG001-1-1毛坯種類鑄件名稱汽缸體毛坯重量15kg被加工零件材料HT250硬度212-285HBS工序名稱上下面鉆孔工序號(hào)進(jìn)給量工時(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) 轉(zhuǎn)速(r/min) (mm/r)(mm/min)機(jī)動(dòng)時(shí)間輔助時(shí)間共計(jì)1裝卸工件1112左滑臺(tái)鉆孔快進(jìn)1520.015鉆 7 個(gè) 5 孔5152812.568000.1800.35鉆 2 個(gè) 6.7孔6.7202810.5195000.16鉆 2 個(gè) 8.2孔8.2152812.8745000.16死擋鐵停留0.02快退1800.0183右滑臺(tái)鉆孔快進(jìn)1420.0140.014鉆 6 個(gè) 8.7孔8.731.63813.6595000.16800.4750.475死擋鐵停留0.020.02快退1800.0180.018總計(jì)1.527單件工時(shí)1.527機(jī)床生產(chǎn)率30 件/時(shí)備注機(jī)床負(fù)荷率76.35%雙缸柴油機(jī)汽缸體鉆削組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)203 組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì)3.1 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)保證工件的加工精度保證工件的加工精度是夾具設(shè)計(jì)的最基本要求。其關(guān)鍵在于，正確地確定定位方案、夾緊方案和刀具導(dǎo)向方式，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。b)提高生產(chǎn)效率、減低制造成本夾具設(shè)計(jì)的總體方案應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。在大批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)盡量采用各種快速、高效的結(jié)構(gòu)、自動(dòng)裝置和先進(jìn)的控制方法，以縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率；在中小批量生產(chǎn)中，則要求在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。c)操作方便、省力和安全 夾具的操作要盡量做到方便、省力，如有條件，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。并可較好地控制夾緊力。夾具操作位置應(yīng)符合操作工人的習(xí)慣，必要時(shí)應(yīng)有安全保護(hù)裝置，以確保使用安全。d)便于排屑 夾具的排屑是一個(gè)容易忽視的問(wèn)題，如果排屑功能不好，切屑積集在夾具中，會(huì)破壞工件正確的定位；切屑帶來(lái)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)損傷刀具以致造成設(shè)備事故或工傷事故。因此，排屑問(wèn)題在夾具設(shè)計(jì)時(shí)必須給予充分的注意，在設(shè)計(jì)高效組合機(jī)床夾具時(shí)尤為重要。e)有良好的結(jié)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，應(yīng)盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)元件和標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。 夾具設(shè)計(jì)是一種相互關(guān)聯(lián)的工作，通常是在參閱有關(guān)資料的情況下，按加工要求構(gòu)思出設(shè)計(jì)方案，繪制出圖樣，經(jīng)修改后確定夾具的結(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)備分析產(chǎn)品零件圖及裝配圖，分析零件的作用、形狀、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料和技術(shù)要求；分析零件的加工工藝規(guī)程，工藝裝備設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，對(duì)任務(wù)書(shū)所提出的要求進(jìn)行可行性研究；了解所用機(jī)床的規(guī)格、性能、精度以及與夾具連接部分結(jié)構(gòu)的聯(lián)系尺寸；了解所用刀具、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(wèn)題；收集有關(guān)設(shè)計(jì)資料。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、定位設(shè)計(jì)、夾緊方式、導(dǎo)向方案 、連接方式、總體布局和夾具的結(jié)構(gòu)形式。繪制方案設(shè)計(jì)圖，進(jìn)行工序精度鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 200921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，應(yīng)將夾具的工作原理、結(jié)構(gòu)和各種元件的裝配關(guān)系表達(dá)清楚。用雙點(diǎn)劃線繪制工件外形輪廓。合理選擇材料，標(biāo)注尺寸、公差和技術(shù)要求。e)夾具零件設(shè)計(jì)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Y295 型柴油機(jī)汽缸體材料為 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。本道工序鉆頂面上六個(gè) 8.7 孔，深 29；鉆底面上二個(gè) 6.7 孔，深 20；二個(gè) 8.2 通孔；三個(gè) 5 孔，深 15；四個(gè) 5 通孔，孔系對(duì) L 面、H 面位置度為 0.30mm。被加工零件工序圖如圖 3-1、3-2、3-3 所示：圖 3-1 工序圖主視圖雙缸柴油機(jī)汽缸體鉆削組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)22圖 3-2 工序圖俯視圖圖 3-3 工序圖 K 向視圖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， “一面兩銷”和“三平面”定位方法。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 200923A “一面兩銷”的定位方法 它的特點(diǎn)是：a) 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。b) 有同時(shí)加工零件五個(gè)表面的可能，既能高度集中工序，又有利于提高各面上孔的位