D180柴油機12孔攻絲機床及夾具設計

D180柴油機12孔攻絲機床及夾具設計,d180,柴油機,12,十二,孔攻絲,機床,夾具,設計 前言1 畢業(yè)設計的目的畢業(yè)設計是機械制造工藝及設備本科專業(yè)學生畢業(yè)前的必修內(nèi)容，其目的是使學生通過了基礎課、專業(yè)基礎課和專業(yè)課的教學過程后進行一次大型的機械設備設計訓練，促使學生運用所學的各種知識，查閱各種有關資料、進行必要的調(diào)查研究和分析，從而獲得獨立自主解決工程技術問題的能力，使學生在畢業(yè)后能盡快適應所擔負的工程技術工作，培養(yǎng)學生進行進行綜合分析和解決實際問題的能力，初步掌握生產(chǎn)技術工作，科研和實驗的一般方法和程序，培養(yǎng)學生進行調(diào)查研究，查閱文獻資料，運用國家標準，手冊進行設計，計算，數(shù)據(jù)處理及編寫技術文件的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造思維能力。2 畢業(yè)設計任務本次畢業(yè)設計的任務是設計組合銑削機床，具體的機床類型有臥式組合機床和立式組合機床等。組合機床有機械、液壓、電氣三大部分。由于設計時間有限，本次設計的基本任務是完成機械部分的設計。在學生有余力時也可以進行其他部分的設計。組合機床的機械部分有許多通用部件和專用部件組成。畢業(yè)設計的任務就是針對具體的設計任務選擇合適的通用部件和設計專用部件。在設計中要完成以下工作：1) 產(chǎn)品名稱：JH-12型拖拉機2) 被加工零件：變速箱體；3) 工件材料：HT20-40；4) 加工內(nèi)容：粗銑變速箱體的兩側面；5) 月生產(chǎn)綱領：250010000（取3000）；整個畢業(yè)設計過程要求學生在老師的指導下，獨立完成所分擔的畢業(yè)設計課題的全部內(nèi)容，正確進行分析。計算，盡量收集有關資料。根據(jù)課題需要進行必要的實驗，測試或經(jīng)濟核算，繪制國家標準的工程圖樣，編寫設計說明書，參考畢業(yè)答辯。第一章 工藝方案的擬訂制定組合機床工藝方案是設計組合機床最重要的步驟之一。工藝方案制定的正確與否，將決定能否達到“重量輕，體積小，結構簡單，使用方便的，效率高，質(zhì)量好”的要求。為了使機床方案制定的合理，先進，必須驚醒“三結合”設計，密切聯(lián)系實際，總結生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，全面了解被加工零件的加工情況和影響機床方案指定因素。影響機床工藝方案指定的主要因素有：1 加工的工序和加工精度的要求 被加工零件需要在組合機床上完成的工序及加工精度，是制定機床工藝方案的主要依據(jù)。制定工藝方案時，首先要全面分析工件的加工精度及技術要求，了解現(xiàn)場加工工藝及保證精度的有效措施。例如，加工12級精度的孔，不僅工步數(shù)要多，而且不同的孔徑也應采用不同的工藝方法。當孔間的位置精度要求很高時，工藝安排上應使所有孔的精加工在同一工位上進行，如果同一軸線上的幾個孔同心度要求較高，則應盡可能考慮從一面進行加工。2 被加工零件的特點 如工件材料及硬度，加工P位的結構形式，工件的剛性，工藝基面等，對于機床工藝方案的制定都有重要的影響。加工同樣精度的孔，加工鋼件比加工鑄鐵件的工步數(shù)就多一些。加工薄壁易振的工件，安排工序時要防止共振，否則，將嚴重影響加工精度。當工件內(nèi)壁孔徑大于外壁孔徑時，只能采用單刀鏜的加工方法，加工時工件讓到，使鏜刀定向后送工件，方能加工。工件的剛性不足，加工時工序就不能太集中。有時為了減少機床臺數(shù)，必須采取集中工序時，從安排上，也必須把一些工序從時間上錯開加工，以免同時加工固定件受力變形，發(fā)熱變形以及震動而影響加工精度。 必須重視工件在組合機床加工前已完成的工序及毛胚孔的質(zhì)量。當毛胚孔余量很大或者鑄造質(zhì)量較差，有大毛刺時，有時則安排粗拉荒工序，對幾個同心孔常采用精擴的方法。工件有無適當?shù)墓に嚮嬉彩怯绊懝に嚪桨钢贫ǖ闹匾蛩刂弧? 工件的生產(chǎn)方式 被加工零件的生產(chǎn)批量的大小，對機床工藝方案的制定也有影響。對大批量生產(chǎn)箱體零件，工序安排上，一般趨于分散。以汽缸體為例，缸孔和三軸孔加工多由兩套機床來完成。其粗加工，半精加工及精加工也分別在不同的機床上進行。這樣，機床雖然多一些，但由于生產(chǎn)批量很大，從提高生產(chǎn)率，穩(wěn)定地保證加工精度的角度來講仍是合理的。在中小批量生產(chǎn)情況下，完成同樣的工藝內(nèi)容，則要求減少機床臺數(shù)，此時應當講工序盡量集中在一臺或者更少幾臺機床上進行加工，以提高組合機床利用率。4 使用廣泛的技術后方能利用 如使用廠是否有相當?shù)牡毒咧圃炷芰?。如使用廠制造的刃磨復雜的復合刀具或特殊刀具具有空難，則在制造工藝方案時，就應當避免采用這類刀具通過調(diào)查對被加工零件的內(nèi)容及其相關的問題有利規(guī)律性的了解，并掌握了豐富的合乎實際的材料，這是組合機床設計工作的第一步，這一步則要對工件的工藝基準，加工工藝進行分析，以便擬訂在組合機床上加工的工藝方案。根據(jù)上述影響機床工藝方案的因素，結合具體的設計內(nèi)容，擬訂如下工藝方案。 第一節(jié) 工藝基面的分析選擇工藝基面和夾壓P位是制造工藝的基面重要的問題。工藝基面選擇的正確，將能實現(xiàn)最大限度的工序集中，從而減少機床臺數(shù)，也是保證加工精度的重要條件。下面根據(jù)被加工零件變塑箱箱體談談怎樣選擇工藝基面及夾壓P位的原則及注意問題及其集體選擇。1 被加工零件是拖拉機行業(yè)的變速箱箱體。箱體零件分別是機械制造業(yè)中加工工序多，勞動量大，精度要求高的關鍵零件。這類零件一般都有高精度的孔要加工，又常常需要在幾次安裝下進行。“一面兩孔”是這類箱體類零件在組合機床上加工常用的典型定位方法?！耙幻鎯煽住钡亩ㄎ环椒ㄓ腥缦碌奶攸c：(1) “一面兩孔”的定位方法很簡便地消除工件的六個自由度，使工件獲得穩(wěn)定的固定位置。(2) “一面兩孔”的定位方法，有同時加工五個面的可能。幾能夠高度集中加工工序，又有利于提高各面上的位置精度。(3) “一面兩孔”的定位方法可以作為粗加工到精加工的全P工序的基準，使整個工藝過程實現(xiàn)基準統(tǒng)一。(4) “一面兩孔”的定位方法使夾緊方便，夾緊機構簡單。容易對夾緊力對準支撐，消除夾緊力引起工件變形對加工精度的影響。(5) “一面兩孔”的定位方法易于實現(xiàn)自動化的定位，并有利于防止切屑落入基面。為了保證箱體零件的加工精度及技術要求，工藝基面必須規(guī)定相應的公差，定位孔直徑不宜太小，太小時，定位銷很細，加工中易受力產(chǎn)生較大變形，甚至裝卸工件時也易碰壞。根據(jù)箱體零件的大小，定位銷孔徑一般應在12-25毫米范圍。按工件重量的大小參考下列數(shù)值選用。 工件重量（公斤） 100 定位銷孔直徑（毫米） 12 16 20 25 銷孔的精度一般為2級（D）。二銷孔中心距（L）遠一些較好，其公差一般為+0.03+0.1毫米。定位平面力求大一些，理想的是使切削力均能落在定位平面之內(nèi)。定位平面的光潔度一般為56，不平度為0.050.1毫米。被加工零件變速箱體重量為14.5公斤，所以其定位銷孔直徑選擇為12毫米。2 選擇工藝基面的原則及注意問題(1) 應當盡量選用設計基面作為在組合機床上加工用的定位基面。這樣能減少累計誤差，有利于保證加工精度。(2) 選擇定位基面應確保工件穩(wěn)定定位。定位的支撐面應該大一些，力求采用已加工面作為定位基面，在加工精度要求高時，尤其必要。只有花在不得已時才采用毛胚定位。并且必須選擇那些與加工面有一定關系的毛面作為定位基準面，同時應對定位面處驚醒仔細清理平整，切記不能選擇在鑄件或全鍛件的分型面上，也不要選在有鑄孔的地方。因為鑄孔口上往往有毛刺，會破壞定位精度。(3) 選擇基面是要保證在一次安裝下，能對盡量多的面進行加工。這樣便于有效地集中加工工序，提高機床生產(chǎn)率，保證加工P位相互間的精度要求(4) 統(tǒng)一基面的原則。即在個臺機床上采用共同的定位基面來加工工件不同面上的孔，或?qū)ν幻嫔系目淄瓿刹煌墓ば?，這一原則對加工工序的箱體尤有必要。如設計加工變速箱體的自動線是，各臺機床上均以“一面兩銷”定位。這樣減少了安裝誤差，有利于達到高的加工精度。也易于使機床的夾具通用化，縮短設計制造周期，降低機床成本，并使夾具簡化。(5) 選擇定位基面應考慮夾緊方便，夾具加工簡單。(6) 當被加工零件不具備理想工藝基面時，可在機床夾具上增加輔助支承機構。3 確定夾壓位置應注意的問題在選擇工藝基面的同時，要相應地解決夾壓位置。同時它對定位的可靠，工件的穩(wěn)定以及加工精度都有直接影響。確定夾壓位置應注意以下的問題：(1).保證工件夾壓后定位的穩(wěn)定。組合機床是按集中工序組成的，常常是多軸，多面同時加工，切削符合重。特別是多軸鉆孔是往往產(chǎn)生很大的切削力。為了使工件在加工過程中不產(chǎn)生位移和振動，必須將工件牢固地夾住，并且具有穩(wěn)定的夾壓剛度。例如夾壓點布置應使夾壓力落在定位平面之內(nèi)，力求接近定位平面的中心。對于一些比較高的或剛性較差的箱體宜將夾壓點放在箱體上面，而不放在下方。(2).夾壓點應避免放在工件加工P位的上方。力求使其靠近箱體的筋或壁，以減少夾壓變形而影響加工精度。(3).對剛性差的工件，力求使夾壓點對差定位支承點。避免形成力矩，造成工件變形而影響精度。有時候?qū)傂圆?，精度要求高的工件可以采用多點夾壓，使夾壓力均勻分布，如采用塑料夾具。第二節(jié) 加工工藝的分析分析被加工零件的工藝，也是將制定工藝方案的及其重要的問題，我們要認真地分析被加工零件加工工藝的需要和組合機床完成工藝的可能，正確讀確定組合機床的加工方案。(一) 組合機床的工藝范圍隨著組合機床在機械加工中的廣泛使用，組合機床的工藝范圍也是日益擴大。過去組合機床主要是用于鉆孔，擴孔，鉸孔，鏜孔及攻絲?，F(xiàn)在組合機床也用于進行精密鏜銷，銑面，車削，磨削，拉削以及滾壓等工序。從完成工藝上來分，則有組合銑床，組合鉆床，組合鏜床，鏜孔車端面組合機床，組合攻絲機床等。(二) 組合機床常用加工方法組合機床加工各種工件的任務就是切掉其余量，并保證正確的加工形狀。在加工過程中刀具要切掉多余的工件余量，而工件則反抗這種切削。切削和反切削是加工過程中始終存在的一個矛盾。我們設計組合機床時希望合理解決這個問題，時加工過程能正確的進行，并達到要求的加工精度。為此需要正確的選擇加工方法，工序間余量，切削用量以及刀具導向等。1 常用工藝過程在組合機床上所完成的工藝，由于其精度要求和加工P位的特點，工件材料等的不同，設計機床時，必須采用不同的工藝過程來進行加工。對于鑄鐵材料的一般空加工，在組合機床上經(jīng)常采用的工藝方法見表2-2，工藝過程見表2-3。表2-4所示是素和機床加工平面典型工藝過程表2-5所列是組合機床加工螺紋孔的典型工藝過程。表2-2，2-3，2-4，2-5，2-6見組合機床設計第一冊機械部分大連組合機床研究所編。2 工序間余量的確定為了使加工過程能正常進行，可靠的保證加工精度，還必須合理地確定工序間的余量。組合機床上進行孔加工時，通常采用的工序間余量見表2-6。在制定工藝方案劃分工序間余量時，可根據(jù)具體情況參考表中推薦范圍選擇。但一般要求注意下列問題：(1).粗鏜時，考慮工件的冷硬層，鑄孔的鑄造黑皮和鑄造偏心。粗鏜余量（直徑）上一般不得小于67毫米。(2).在工件經(jīng)過重新安裝，定位誤差較大時，余量應適當增大。當工件不經(jīng)過重新安裝，而在一次安裝下進行半精和精加工時，則在最后精加工的余量就可以減小。但精鏜孔時（1-2）級直徑上余量不應超過0.4-0.5毫米。(3).在確定鏜孔機床余量時，還需注意到加工余量對鏜桿直徑的影響，尤其是在工件需要讓刀以便通過刀具時（用多刀加工多層同心孔時），由于加工余量和工件讓刀具的影響，往往要減少鏜桿直徑，此時若有必要，可稍微減少粗鏜的切削量。3刀具結構的選擇 為了使一個加工過程能順利地進行，正確地設計，制造刀具是及其重要的環(huán)節(jié)。在組合機床常常又是多刀具加工，這一點更為重要。組合機床上根據(jù)工藝要求與加工精度的不同，經(jīng)常采用的刀具有：一般的刀具，復合刀具以及特種工具等。刀具設計對整個機床工藝方案的擬訂有很大的影響。它們的結構特點，設計原則，使用注意問題等，在“組合機床刀具及工具”中有詳細介紹。下面僅就在確定加工工藝時，對刀具結構選擇應仔細的問題作一簡述。(1).在制定工藝方案時，只要條件允許，應首先選取標準刀具(2). 為了提高工序集中程度，或達到更高的精度，可以采用復合刀具。但在確定復合刀具結構時，應盡可能采用組裝式的復合刀具。例如裝有幾把鏜刀的鏜桿，幾把擴孔鉆或絞刀的刀桿。同時加工孔及端面的鏜刀頭等等。整體的復合刀具，如復合鉆頭，鉆鉸復合及擴鉸復合刀具等，制造刃磨比較困難，造價昂貴。僅僅在采用這種刀具后可以節(jié)省工位或機床臺數(shù)，或者是保證加工精度所必須時才應選用。(3).鏜刀和絞刀的采用原則 在組合機床上完成大孔和小孔的精加工工序，鏜和鉸的工藝均有采用，但絞刀直徑不宜做的過大，一般用于加工直徑100以下的空。在加工同心孔系而孔直徑小于40毫米時，采用鏜削方法桿太細，影響加工精度。這是宜采用鉸削工藝。但只要所選用工藝方案可以采用剛性較好的鏜桿和對刀方便。以及加工中不至于有振動時，還是采用鏜削方法為好。這時因為鏜刀制造簡單，刃磨方便(4).選擇刀具結構時，必須認真考慮被加工零件材料的特點。比如加工淬火鑄鐵時，由于其硬度較高，宜采用多刃鉸刀或鏜刀頭加工以提高刀具的使用壽命。對于鋼件也宜采用多刃鏜刀或絞刀加工，這樣可避免切削纏繞鏜桿。第三節(jié) 確定組合機床工藝方案是應注意的問題根據(jù)組合機床生產(chǎn)使用經(jīng)驗表明，一個正確的組合機床方案的確定，還必須正確的處理粗加工和精加工，工序集中和分散，單一工序和混合工序矛盾，才能使組合機床很好的滿足加工工藝的要求。（一） 確定組合機床完成工藝時時常遇到的一些限制1 孔間中心距離的限制2 工件加工工藝性不好的限制（二） 確定工藝過程時應考慮的原則和問題1 粗，精加工工序的安排2 工序集中原則3 其他應注意的問題第四節(jié) 組合機床切削用量的選擇組合機床的正常工作與合理地選用切削用量，即確定歷歷的切削速度和工作進給量有很大關系，切削用量選用的恰當，能使組合機床以最少的停車損失，最高的生產(chǎn)效率，最長的刀具使用壽命和最好的加工質(zhì)量。第五節(jié) 具體工藝方案的擬訂根據(jù)上述的各種原則，要求等，對被加工零件變速箱擬訂以下工藝流程：1. 以側面S，51，104為基準定位夾緊，粗銑H面和T面。2. 精銑H面，高度控制為260。3. 以H面為基準定位夾緊，鉆2-12至11.5深20，倒角2-11.5為1.545,鉸2-12至尺寸深15。4. 以H面，2-12為基準夾緊，粗銑S面，保證T面與S面相距246。5. 以H面，2-12為基準夾緊，半精銑S，T兩側面。6. 以H面，2-12為基準夾緊，鉆鉸倒S、T兩側面小孔。7. 以H面，2-12為基準夾緊，粗鏜2-52孔至51，倒角為245；以H面，2-12為基準夾緊，粗鏜4-62孔至61，倒角為245；以H面，2-12為基準夾緊，粗鏜2-72孔至71，倒角為245；以H面，2-12為基準夾緊，粗鏜2-80孔至79，倒角為245；以H面，2-12為基準夾緊，粗鏜2-115孔至114，倒角為245。8. 以H面，2-12為基準夾緊，精鏜孔2-52、4-62、2-72、2-80、2-115。9. 以H面，2-12為基準夾緊，攻S、T面上3-M10、2-M8、6-M8、3-M10、6-M12。10. .清洗。11. 以H面為基準2-12，定位夾緊，粗銑前后兩端面，控制總長578及尺寸14。12. 以H面為基準2-12，定位夾緊，半徑銑前后兩端面至尺寸。13. 以H面為基準2-12，定位夾緊，鉆鉸導前后兩端面的孔。14. 以H面為基準2-12，定位夾緊，攻絲（前后兩端面）。15. 清洗。以S面為基準，52Gd及80Gd定位夾緊，鉆H面所剩孔。 第一章 變速箱體兩側面粗銑組合機床設計第一節(jié) 工藝方案的擬訂工藝方案的擬訂是組合機床設計的第一步。首先，對被加工零件進行分析。所加工的減速器下箱體兩個平面在同一水平面上，加工長度及寬度，銑削深度相同，選用端銑刀，但由于兩平面中心距相距149mm，且加工深度小，消耗功率低，所以采用兩個銑刀同時進行加工，由同一臺動力箱提供動力。在銑削方式上，常用銑床有立式銑床、臥式銑床等。由于是專用銑床，所以在銑削加工方式及運動方向比較簡單。設計的銑床只加工零件的一個工位，所以在進給運動上只有一個方向?？紤]到零件的加工自動化及零件的裝夾方便，采用橫向進給方式。在主運動上，采用繞縱向旋轉(zhuǎn)，銑床的整體方案采用立式銑床方案。1 定位基準和夾緊部分的選擇正確選擇定位基準和夾緊部位是保證加工精度的重要條件。箱體類零件工藝基準面的選擇原則:1) 選擇的定位基準面應確保工件穩(wěn)定定位.定位面應盡量大一些.同時,基準面的光潔度、平直性越好越有利于保證定位的精確程度。2)定位基準面的選擇應考慮到夾緊的方便,夾具結構簡單。3)應盡量采用設計基準面為工藝基準面。4)考慮裝卸工件的方便。加工零件減速器下箱體形狀比較復雜，但考慮到裝夾方便等多方面因素，且保證定位穩(wěn)定可靠，故本設計中采用一面兩孔定位。確定工件的夾壓位置時考慮到如下問題: 保證工件夾壓后定位穩(wěn)定，并有足夠的剛度。夾壓點的位置應夾壓合力盡量落在定位平面之內(nèi),力求接近定位平面的中心。 力求使夾壓部位靠近箱體的壁或筋,減少夾壓后變形。2 刀具的選擇正確的選擇刀具，對組合機床加工精度有很大的影響。本工序選擇選擇硬質(zhì)合金端銑。3 被加工零件的特點這主要指零件的材料、硬度、加工部位的結構形狀、工件剛性、定位基準面的特點等。被加工零件的特點在很大程度上決定了機床采取的配置形式。一般來說孔中心線與定位基面平行且需由一面或幾面加工的箱體宜采用臥式機床；立式機床適宜加工定位基準面平行的被加工孔與基面相垂直的工件，而不適宜加工安裝不方便或高度較大的工件。對大型箱體類零件，采用單工位加工較合適。4 其他應注意的問題在一個動力部件上配置多軸主軸箱使多工序集中加工是專用機床基本的加工方法，但主軸數(shù)量的多少即要考慮到動力部件及動力箱的性能、尺寸，又要保證調(diào)整機床和更換刀具方便。要注意排泄和操作使用方便性。選擇機床配置型式要考慮夾具結構實現(xiàn)的可能性及工作可靠性組合機床主要用于批量較大的生產(chǎn)。專用機床多軸主軸箱上所有刀具共用一個進給系統(tǒng)，通常為標準動力滑臺。刀具切削用量選擇。對于非限制性刀具，應采用不使刀具耐用度降低的某一極限值，這樣可以減少切削功率。專用機床通常要求切削用量的選擇使刀具耐用度不低于一個工作班，最少不低于4小時。切削用量選擇應有利于主軸箱的設計。若能做到相鄰主軸轉(zhuǎn)速接近相等，則可使主軸箱傳動鏈簡單；某些刀具帶導向加工，若不便冷卻潤滑，則應適當降低切削速度。第二節(jié) 切削用量的確定 一 在組合機床工藝方案確定過程中，工藝方案和關鍵工序的切削用量選擇十分重要。本組合機床為硬質(zhì)合金端銑刀粗銑，所以查表可得銑削深度為25毫米，銑削速度為5080米每分，每齒走刀量為0.20.4mm/z。確定切削用量時應注意以下問題：1 應盡量做刀合理使用所有刀具，充分發(fā)揮其使用性能。2 復合刀具切削用量選擇應考慮刀具的使用壽命。保證刀具應有的使用壽命，進給量按復合刀具最小直徑選擇，切削速度按復合刀具最大直徑選擇。3 選擇切削時要注意既要保證生產(chǎn)批量要求，又要保證刀具一定的耐用度。在生產(chǎn)率要求不很高時，切削用量就不必選得很高，以免降低刀具耐用度。組合機床切削用量應選擇通常要求刀具耐用度不低于一個工作班，最少不低于4h。4 確定切削用量時，還必須考慮所選動力滑臺的性能。如采用液壓滑臺時，必須每分鐘進給量應比該滑臺最小工進速度大50。否則會受溫度和其他原因會導致進給不穩(wěn)定。二 組合機床切削用量選擇的特點1組合機床常采用多刀多刃同時切削，為盡量減少換刀時間和刀具消耗，保證機床生產(chǎn)率及經(jīng)濟效果，選用的切削用量應比通常單刀加工時低30左右。2組合機床通常采用動力滑臺帶動刀具進給。因此，同一滑臺帶動的多軸箱上所有刀具的每分鐘進給量相同，即等于滑臺的工進速度。第三節(jié) 組合機床總體設計“三圖一卡”繪制組合機床“三圖一卡”，就是針對具體零件，在選定的工藝和結構方案的基礎上，進行組合機床總體圖樣文件設計。其內(nèi)容包括：繪制被加工零件的工序圖，加工示意圖，機床聯(lián)系尺寸總圖和編制生產(chǎn)率卡等。一 被加工零件工序圖 1被加工零件工序圖是根據(jù)制定的工藝方案，表示所設計的組合機床（或自動線）上完成的工藝內(nèi)容，加工P位的尺寸，精度，表面粗糙度和技術要求，加工用的定位基準，夾壓P位以及被加工零件的硬度，材料和本機床加工前加工余量，毛胚或半成品情況的圖樣。除了設計研制合同外，它是組合機床設計的具體依據(jù)，也是制造，使用，調(diào)整和檢驗機床精度的重要條件。被加工零件工序圖是在被加工零件圖的基礎上，突出本機床或自動線的加工內(nèi)容，并作必要的說明而繪制的，其主要內(nèi)容包括： 1). 被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本工序機床設計有關部位結構形狀和尺寸。 2). 本工序所選用的定位基準、夾壓部位以及夾緊方向。 3). 本工序加工表面的尺寸、精度表面粗糙度、形位公差等技術要求以及對上道工序的技術要求。 4). 注明被加工零件的名稱、編號、材料、硬度以及加工部位的余量。2. 按照規(guī)定繪制被加工零件工序圖 繪制被加工零件工序圖時按照了如下的規(guī)定:（1）繪制被加工零件工序圖表達應該清晰明了,突出本工序內(nèi)容,按照一定的合適比例,繪制足夠的視圖以剖面。本加工工序加工部位用粗實線表示,其余部位用細實線表示。（2）繪制被加工零件工藝圖注意事項1）本工序加工部位的位置尺寸應與定位基準發(fā)生直接關系。當本工序定位基準與設計基準不符合時，必須對加工部分的位置精度進行分析和換算，并把不對稱公差換算為對稱公差。二 加工示意圖1 加工示意圖的作用和內(nèi)容加工示意圖是在工藝方案和機床總體方案初步確定的基礎上繪制的。是表達工藝方案具體內(nèi)容的機床工藝方案圖，它是設計刀具，輔具，夾具，多軸箱和液壓，電氣系統(tǒng)以及選擇動力P件，繪制機床尺寸聯(lián)系總圖的主要依據(jù)，是對機床總體布局和性能的原始要求，也是調(diào)整機床和刀具所必須的重要技術文件。加工示意圖應表達和標注的內(nèi)容有：其主要內(nèi)容為:(1) 反映機床的加工方法、加工條件及加工過程： 加工方法。(2) 決定刀具類型、數(shù)量、結構、尺寸。(3) 決定主軸的結構類型、規(guī)格尺寸及外伸長度2刀具的選擇 選擇刀具應考慮工件材料，加工精度，表面粗糙度，排屑及生產(chǎn)率等要求，只要條件允許，應盡量選用標準刀具。待定 三 機床聯(lián)系尺寸總圖1 機床聯(lián)系尺寸總圖的作用和內(nèi)容 機床聯(lián)系尺寸總圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據(jù)，并按照初步選定的主要通用件以及確定的專用件的總體結構而繪制的，是用來表示機床的配置形式，主要構成及個配件的安裝位置，相互聯(lián)系，運動關系和操作方位的總體布局圖，用以檢驗個配件的相對位置及尺寸聯(lián)系能否滿足加工要求和通用配件選擇是否合適，它為多軸箱，夾具等專用配件設計提供重要依據(jù)，它可以看成機床總體外觀簡圖。由其輪廓尺寸，占地面積，操作方式等可以檢驗是否適應用戶現(xiàn)場使用環(huán)境。繪制聯(lián)系尺寸圖，一般是在已畫出被加工零件圖、加工示意圖，并初選動力部件及與其配套的通用部件之后進行的。對于機床的某些重要尺寸也應在畫聯(lián)系尺寸圖之前的方案設計階段初步確定，如機床的裝料高度，主軸箱輪廓尺寸及夾具輪廓尺寸等。尤其對于加工精度要求較高，比較復雜的組合機床，往往需要預先畫出夾具方案的詳細草圖，以確定其主要輪廓尺寸。所以，總體設計更確切地說是包括夾具方案草圖在內(nèi)的設計 機床聯(lián)系尺寸總圖表示的內(nèi)容：1） 表明機床的配置形式和總體布局。以適當數(shù)量的 視圖，用同一比例畫出各主要部件的輪廓形狀和相關位置。2） 完整齊全的反映個部件間的主要裝配關系和聯(lián)系尺寸，專用件主要輪廓尺寸，總行程和前后備量尺寸等。3） 標注主要通過配件的規(guī)格代號和電機型號，功率及轉(zhuǎn)速，并標出機床分編編號及配件名稱。4） 標明機床驗收標準及安裝規(guī)程。2 繪制機床聯(lián)系尺寸總圖之前確定的主要內(nèi)容1） 選擇動力部件 動力配件的選擇主要是確定動力箱和動力滑臺，根據(jù)已定的工藝方案和機床配置形式并結合使用及修理等因素，確定機床為臥式液壓傳動的組合機床，液壓滑臺實現(xiàn)工作進給運動，選用配套的動力箱驅(qū)動和多軸箱主軸。動力箱規(guī)格與滑臺匹配，其驅(qū)動功率主要依據(jù)所需傳遞的切削功率來選用。P29業(yè)公式左右多軸箱選用1TD25IA型動力箱驅(qū)動。根據(jù)選用的切削用量，計算總的進給力，并根據(jù)所需的最小進給速度，工作行程，結合多軸箱輪廓尺寸，考慮工作穩(wěn)定性，選用1HY40IIA型液壓猾臺,以及相配套的側底座（1CC401型） 2) 確定機床裝料高度H 裝料高度一般指工件安裝基面至地面的垂直距離,實際設計是常在8501060mm之間選取。 3)確定夾具輪廓尺寸 具體考慮布置工件的定位,限位,夾緊機構和安裝等方面的空間和面積需要. 4)確定中間底座尺寸 中間底座的輪廓尺寸,在長寬方向應滿足夾具的安裝需要,它在加工方向的尺寸,實際以由加工示意圖所定, 取990 mm.3 繪制機床聯(lián)系尺寸總圖的注意事項: 機床聯(lián)系尺寸總圖應按機床加工終了狀況繪制,圖中應畫出機床各部件在長,寬,高方向的相對位置尺寸, 應畫出總形成及工作循環(huán)圖,應注明通用件型號,規(guī)格,對機床個組成配件標注分組編號.3 機床分組為便于設計和組織生產(chǎn),組合機床各部件和裝置按不同的功能劃分編組.組號劃分規(guī)定如下:(1) 第1019組-支撐部件.一般由通用的側底座,立柱及其底座和專用中間底座等組成.(2) 第2029組-夾具及輸送裝置設備.(3) 第3039組-電氣設備 電氣設計常編為30組.包括原理圖,接線圖和安裝圖等.(4) 第4049組-傳動裝置 包括機床中所有動力配件和動力滑臺,動力箱等通用配件,編號40組.(5) 第 5059組-液壓和氣動裝置.(6) 第 6069組-刀具,工具,量具和輔助工具等.(7) 第 7079組-多軸箱及其附屬部件(8) 第 8089組-冷卻,排屑及潤滑裝置.(9) 第 9099組-電氣.液壓,氣動等各種控制擋鐵;第二章 組合機床夾具設計第一節(jié) 組合機床夾具概述夾具是組合機床的重要組成部件,是根據(jù)機床的工藝和結構方案的具體要求而專門設計的。 組合機床夾具看起來和一般夾具的作用很相近,但其結構和設計要求卻有很顯著甚至是根本的區(qū)別。組合機床夾具的結構和性能,對組合機床配置方案的選擇,有很大的影響。 一般的機床夾具是作為機床的輔助結構設計的,而組合機床的夾具是組合機床的主要組成部分,其設計工作是整個組合機床設計的重要部分之一。 組合機床夾具和機床的其他部件有極其密切的聯(lián)系。組合機床夾具是保證加工精度的關鍵部件,其設計制造和調(diào)整都有嚴格的要求。 組合機床夾具應便于實現(xiàn)定位和夾壓的自動化,并有動作完成的檢查信號,保證切屑從加工空間自動排除,便于觀察和檢查。 按結構特點,組合機床夾具分為單工位和多工位夾具兩大類。本設計完成的是單工位夾具的設計。第二節(jié) 組合機床夾具總體設計1 組合機床夾具的設計步驟(1) 認真研究分析所要設計的夾具的原始數(shù)據(jù)和要求,被加工零件的特點,工藝安排和加工方法,機床特點等。此外,還要考慮裝卸方式夾壓方法、有無冷卻液以及切屑排除等具體要求。 (2) 擬訂夾具結構方案和進行必要的計算 根據(jù)機床設計中確定的工件定位基面、夾壓位置、加工方法等,制定夾具的總體方案。首先繪制工件的外形,然后在工件四周的相應位置上表示出夾具的結構。最后進行夾壓力計算和必要的強度計算。為了提高質(zhì)量和縮短設計制造周期,在擬訂夾具結構方案時,盡量采用了通用的部件和零件。 (3) 組合機床夾具的總圖和零件設計 在已確定的夾具結構方案基礎上,設計夾具總圖和零件圖。按本組合機床夾具設計的主要功能,其結構分為兩大部分,即定位支撐結構和夾緊結構。2 組合機床夾具結構方案的制定（1）定位方式的選擇采用“一面兩孔”的定位方法，此定位方法很簡便地消除工件的六個自由度，使工件獲得穩(wěn)定的固定位置。同時加工五個面的可能。幾能夠高度集中加工工序，又有利于提高各面上的位置精度?？梢宰鳛榇旨庸さ骄庸さ娜玃工序的基準，使整個工藝過程實現(xiàn)基準統(tǒng)一。“一面兩孔”的定位方法使夾緊方便，夾緊機構簡單。容易對夾緊力對準支撐，消除夾緊力引起工件變形對加工精度的影響。易于實現(xiàn)自動化的定位，并有利于防止切屑落入基面。（2）夾緊機構的選擇及設計 1）進行夾緊機構設計時應遵循如下的諸要求： 必須保證定位準確可靠，而不能破壞定位工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)夾緊機構必須可靠夾緊機構操作必須安全、省力、方便、迅速，符合工人操作習慣2）夾緊動力 夾緊動力可以來自于機械機構、或者液壓缸或者氣壓缸等。機械機構的優(yōu)點是夾緊可靠；但其需要人工操作，費時費力，不利于提高生產(chǎn)效率，因此不能用于大批大量的生產(chǎn)。氣壓夾緊的優(yōu)點是夾緊動作迅速，但是其體積龐大，不便于減小夾具的體積。液壓夾緊的優(yōu)點是夾緊動作迅速，夾緊力大，夾緊可靠，有利于提高生產(chǎn)效率。而且液壓缸體積小，易于減小夾具的體積。綜合以上因素，設計中采用了液壓夾緊。（3）夾緊力方向及夾緊力作用點的確定1）夾緊力方向的確定。夾緊力方向確定時應盡量遵循下列的各原則：a 夾緊力的方向應有利于工件的定位而不能破壞定位，一般要求夾緊力應垂直于第一定位基準面。b 夾緊力的方向應與工件剛性高方向相一致c 夾緊力的方向應盡量與切削力和重力方向一致，有利于減小夾緊力 綜合考慮到以上各原則，確定夾緊力方向豎直向下。2）夾緊力作用點的選擇：1)夾緊力的作用點應與支撐點點對點對應，或在支撐點確定的區(qū)域內(nèi)，以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。2)夾緊力的作用點應作用在工件剛度高的部位。3)夾緊力的作用點和支撐點盡可能靠近切削部位。4)夾緊力的反作用力不應使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形。（4）夾緊裝置的設計液壓缸的芯軸上用螺紋聯(lián)接著接桿。但是，接桿并不能直接把夾緊力作用在被加工的零件上。這樣做的好處是擴大了工件的受力面積，工件上受力均勻，提高了加工過程中工件的穩(wěn)定性，易于保證工件加工的精度要求。3 夾具本體的設計夾具本體的設計一般要求有:1) 足夠的剛度和強度 2) 較輕的重量3) 安裝要穩(wěn)定4) 保證工件裝卸方便5) 工藝性要好6) 便于清理切屑和贓物7) 保證使用安全 夾具本體最常用的制造方式為鑄造。 它的工藝性好,可以鑄出較復雜的形狀.一般能保證較好的剛度,而且重量輕,機械加工量小,對于表面位置精度要求較高的本體,用刮削來保證其精度時,采用鑄件更為合適,另外,鑄件工作時吸收振動的性能好,故應用廣泛。 鑄鐵為最常用的材料,它價格便宜,抗振性能好,塑性很小,再使用過程中,可以保持較高的精度。 考慮到以上的因素,決定夾具本體采用鑄鐵件。 材料為HT200。 夾具的制造多為單件生產(chǎn)，其結構工藝性的好壞，對夾具制造的精度、生產(chǎn)周期等有著很大的影響。尤其是夾具體，因其結構復雜，變化較多，又是夾具中最大的零件，定位件和其他的一些元件都要安裝在夾具本體上，各個表面間的相互位置精度和表面本身的精度要求都很高，因此，夾具本體的構造工藝性比其他的零件更為突出。在設計夾具本體的過程中,考慮到的鑄造工藝性問題有:1) 合理布置加強筋,增加夾具本體的剛度 2) 夾具本體的幾何形狀的選擇應便于加工 3) 本體的構形應考慮裝配的可能性和方便性 夾具本體零件的構造，對裝配工作的影響很大，合理選擇夾具本體的結構形狀，會給夾具的裝配工作帶來很大的方便。4) 本體零件圖上的尺寸標注應便于測量 夾具本體的構造以及尺寸和角度的標注都比較復雜，設計時除了考慮加工和裝配的工藝性之外，還應考慮到測量的方便性。 第三節(jié) 夾具總圖的設計當選定結構后，即可繪制夾具總圖。1 夾具總圖上應表示的內(nèi)容(1). 工件的輪廓圖，特別是定位基準部分和加工面。（用假想的線畫出）(2).夾具結構的投影圖和必要的剖面圖。(3).夾具總圖上應標注的主要尺寸及技術條件。(4).有關制造、使用、調(diào)整等方面的特殊條件和說明，以及聯(lián)用的圖號。(5).夾具零件號。2.繪制總圖的程序和要求未開始動手之前，先初步考慮一下結構的布置，按照預想的結構大小選取幅面，以能畫下全部的總圖為原則。（2）、選擇投影面，通常按工件在加工時操作者正對的面為投影面。（3）、按照所處的加工位置，畫出零件的輪廓圖。首先畫出定位基準，再畫零件外輪廓以及加工部位。有了工件的輪廓，就可以直觀地看出是否會發(fā)生干涉問題。（4）、 按照工序卡上的定位圖，畫出有關的定位元件。（5）、 按照所考慮的夾緊方案，畫出夾緊裝置。（6）、 畫出夾具本體以及其他的零件。（7）、 查看圖面是否已經(jīng)把結構全部表明，即夾具上的每種零件都能在總圖上看得清楚，與其他零件的裝配情況也能表示明白。（8）、注上夾具的零件號。（9）、注出總圖上的主要尺寸和技術條件。（10）、填寫標題欄。 3夾具總圖上的主要尺寸和技術條件確定夾具總圖上的主要尺寸和技術條件是夾具設計中的重要工作之一。它關系到夾具的使用、制造、維修、裝配、檢驗等，對夾具的質(zhì)量有著直接的影響。一、 總圖上需要標注技術要求的表面類別 1對于保證零件的加工精度起主導作用的各種表面，即所謂的定位面、找正面等，都應標注技術要求。 2 夾具的某些表面，如果對夾具的制造、檢驗和裝配的質(zhì)量發(fā)生主要影響時，也必須對這些表面的精度和配合特性以及它們之間的相對位置精度標注必要的技術要求。 二、 夾具總圖上主要尺寸公差的確定 對于平面定位表面，通?？梢圆捎冒凑湛倛D組合后進行磨平的加工方法。按照它與夾具安裝面之間的位置關系，可以標注平行度、垂直度等要求，其公差可以由夾具裝配后的精度所確定。三、 夾具上標注主要尺寸和技術要求時的注意事項 1 在確定有關表面的技術條件的公差數(shù)值時，應考慮到夾具上基準面的大小和被測量面的大小。當基準面較大而被測量面較小時，公差可以定得小些。 2 夾具總圖上的技術要求應盡量采用綜合注法，即總圖上標注的技術要求能控制此處各零件之間的多重配合表面的制造精度。3 標注主要尺寸和技術條件時應注意基準面的選擇。一般應盡量采用夾具上較大的使用表面作為基準面來標注技術要求。第三章 組合機床自動線 在生產(chǎn)實踐中，對一些結構復雜，加工工序很多的工件，如汽缸體，汽缸蓋，后橋變速箱等箱體件，在一臺機床上實現(xiàn)全部工序加工是不可能的，而常常是將加工工序合理組織，分在幾臺機床上組成流水線加工。從提高生產(chǎn)率保證加工精度來說，問題是解決了。但在流水線上加工時，需很多工人轉(zhuǎn)運工件，勞動強度大。當生產(chǎn)率很高時，為了減少工人數(shù)量，改善勞動條件，提高勞動生產(chǎn)率，需使流水線上個組合機床間的工件運送，變位和在夾具中的定位，夾壓都自動化，并用液壓和電氣系統(tǒng)將各機床及輔助設備的動作聯(lián)系起來，按規(guī)定的程序自動地進行工作。這種自動工作的流水線組合機床自動線。第一節(jié) 自動線總聯(lián)系尺寸圖一 組合機床自動線的配置形式組合機床自動線按被加工零件的輸送方式，分直接輸送，間接輸送和懸掛式運輸三大類。組合機床自動線的配置形式，一方面是被加工零件的尺寸和結構，生產(chǎn)率，車間面積，機床間最小距離，保證安全和操作方便以及車間工作及鐵屑運輸流向等因素決定。另一方面，也和自動線制造單位的設備能力，通用部件的品種和規(guī)格以及刀具制造能力等有關。目前，直接輸送和間接輸送較為普遍。本自動線選直接輸送自動線，這種自動線用于加工具有良好定位和輸送基面的箱體件，是目前使用最多的配置形式。按工件輸送的特點，直接輸送的組合機床自動線可分為通過式，非通過式和帶抬起輸送帶型式的三種。其中通過式組合機床自動線的工件輸送帶貫穿全線的機床，將工件從自動線始端，依次通過機床夾具，進行不同工序的加工，加工完的工件從自動線的末端送出。顯然，這種通過式組合機床自動線正適合于本工件的加工，故選用通過式組合機床自動線。又由于本工件的加工工序很多，采用直線式自動線會很大，在車間布置也很困難。故采用折線布置方案，通過考慮本工件加工工藝因素和車間布置因素等等，先選用U型布置方案。二 工段，工區(qū)的劃分組合機床自動線之所以分段和分工區(qū)通常有以下兩個原因，第一是由于自動線加工工藝特點所決定。例如，一些復雜箱體的加工自動線為完成全部工序的加工，工件需要在自動線上多次轉(zhuǎn)位，這些轉(zhuǎn)送裝置往往使得自動線不能采取全線統(tǒng)一的輸送帶，而必須分若干段，第二由于單條自動線太長，機床太多，為了減少自動線停車時間和提高自動線的利用率，而將自動線分成工段和工區(qū)。自動線劃分工段和工區(qū)的實質(zhì)是，將一條自動線分為若干條短的能獨立工作的自動線。借助控制系統(tǒng)將這些工段和工區(qū)聯(lián)在一起，按統(tǒng)一順序自動工作。根據(jù)以上原則和方法，本組合機床自動線需要劃分工段，由于轉(zhuǎn)位和翻轉(zhuǎn)以及工序集中控制的方便，先把自動線分為三個工段。三 繪制自動線總聯(lián)系尺寸圖自動線總聯(lián)系尺寸圖是個部件的設計依據(jù)，也是檢查個部件相互關系不可缺少的重要資料。1 自動線的裝料高度是指機床底面至固定夾具支撐面的尺寸，它主要以以下兩個因素決定：第一，被加工零件的外形尺寸大小對于較大的工件的裝料高度而偏低一些。一般取850mm。2 機床間距離尺寸的確定為了在檢查和調(diào)整自動線設備時，便于工人操作和出入，一般要求相臨兩臺機床上運動部件之間距離時，首先要考慮有可能接近動力頭的控制機構。機床之間的距離T取決于中間底座寬度方向上的尺寸A和相臨主軸之間的距離L。為確保安全生產(chǎn)，要求動力頭之間的距離為800mm。3 輸送帶步距t的確定確定輸送帶的步距時，既要保證機床間有足夠的距離，又要盡量縮短自動線長度，通用的輸送帶步距范圍為350-1700mm。4 輔助裝置與機床間聯(lián)系尺寸的確定為了調(diào)整方便，在相鄰部件間，要保留足夠的空間，確定自動線的聯(lián)系尺寸時，要合理的解決這些問題。1） 不需要接近的運動的相鄰部件的距離，在沒有防護罩的情況下或小于250mm，或大于600mm。當距離在250mm-500mm的范圍時，應考慮設防護罩。2） 對于調(diào)整而不運動的相鄰不見的距離，一般700 mm.若其中有一個是運動的，這個距離就要大一些。如機床和液壓站之間推薦取800mm。機床與電氣柜之間的距離根據(jù)以上分析推薦取1000-1200mm 之間。3） 其它輔助裝置，如，多軸箱貯架以及中央操縱臺等具體放置。