汽車變速器撥叉多工位組合機床設(shè)計

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畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 （20 屆） 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 職稱 助教 設(shè)計（論文）題目 汽車變速器殼體雙面臥式專用銑床設(shè)計 一、畢業(yè)設(shè)計（論文）課題應(yīng)達(dá)到的目的（課題的背景）： 組合機床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以按工件特定形狀和加工工藝設(shè)計的專用部件和夾具，組成的半自動或自動專用機床。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計和制造周期。?該題目結(jié)合生產(chǎn)實際，所涉及的知識面廣，學(xué)生可以得到全面的鍛煉，主要有： 1. 工程圖學(xué) 2. 機械設(shè)計 3. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 4. 機械制造裝備設(shè)計 5. 組合機床設(shè)計 6. 機床夾具設(shè)計 二、畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 1. 繪制該零件的加工工序圖； 2. 繪制組合機床的加工示意圖； 3. 編制填寫組合機床的生產(chǎn)率計算卡； 4. 編寫設(shè)計說明書一份， 5. 完成查閱有關(guān)參考文獻 三、對畢業(yè)設(shè)計（論文）課題成果的要求與數(shù)據(jù)（包括畢業(yè)設(shè)計論文、圖表、實物樣品等）： 要求生產(chǎn)綱領(lǐng)為：年產(chǎn)量10萬件 主要技術(shù)參數(shù)： 主要技術(shù)參數(shù)：① 生產(chǎn)綱領(lǐng)為10萬輛/年； ② 撥叉軸孔直徑φ15.8F8mm，表面粗糙度Ra3.2μm， 針對大批大量生產(chǎn)類型的汽車變速器撥叉軸孔的加工設(shè)計高效率的專用機床。 四、主要參考文獻 1. 組合機床講義．北京：國防工業(yè)出版社，2006.7 2. 沈陽工學(xué)院，吉林工學(xué)院，大連鐵道學(xué)院．組合機床設(shè)計．上海：上海科技出版社，2003.9 3. 謝家瀛．組合機床設(shè)計簡明手冊．北京：機械工業(yè)出版社，2005.2 4. 王啟平．機床夾具設(shè)計．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社．2002.2 5. 機械工業(yè)出版社，大連組合機床研究所．組合機床設(shè)計參考圖冊．上海：上?？萍汲霭嫔纾?004.9 6. 馮辛安．機械制造裝備設(shè)計．北京：機械工業(yè)出版社，2003.10 7. 大連組合機械研究所．組合機床設(shè)計，北京：機械工業(yè)出版．2002.6 8. 趙如福編.金屬加工工藝人員手冊.第三版.上海科學(xué)技術(shù)出版社，2001.10 9. 姜繼海，李志杰，尹九思. 汽車廠實習(xí)教程. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1998 10.東北重型機械學(xué)院，洛陽工業(yè)學(xué)院編.機床夾具設(shè)計手冊.第二版.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2003.9 11.艾興，肖詩綱. 切削用零件簡明手冊，第三版.北京：機械工業(yè)出版社，1994 12.劉衛(wèi) 粗加工過程中進給速度的優(yōu)化，組合機床與自動化加工技術(shù)，2005.2 所在專業(yè)教研室審查意見： 主任簽名： 年 月 日 所在系意見： 負(fù)責(zé)人簽名： 年 月 日 注：本任務(wù)書一式三份，系、指導(dǎo)教師、學(xué)生各執(zhí)一份。 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 姓 名 專業(yè)/班級 指導(dǎo)教師 課題名稱 汽車變速器撥叉多工位專用鉆床設(shè)計 一、選題依據(jù)和意義 ?該題目結(jié)合生產(chǎn)實際，所涉及的知識面廣，可以得到全面的鍛煉，主要有： 1. 工程圖學(xué) 2. 機械設(shè)計 3. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 4. 機械制造裝備設(shè)計 5. 組合機床設(shè)計 6. 機床夾具設(shè)計 二、基本內(nèi)容及解決的主要問題 內(nèi)容： 1. 繪制該零件的加工工序圖； 2. 繪制組合機床的加工示意圖； 3. 編制填寫組合機床的生產(chǎn)率計算卡； 4. 編寫設(shè)計說明書一份， 5. 完成查閱有關(guān)參考文獻 三、進度、步驟 第一至三周 熟悉題目 現(xiàn)場調(diào)研 收集資料 撰寫畢業(yè)設(shè)計開題報告 第四至五周 方案選擇與設(shè)計；總體方案設(shè)計、修改或優(yōu)化； 第六至八周 技術(shù)設(shè)計及詳細(xì)計算， 第九至十三周 圖紙修改繪制 第十四、十五周 撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書，打印圖紙及說明書； 第十六周 準(zhǔn)備答辯 答辯 四、方法、措施 查閱文獻法、調(diào)查問卷法、專題訪談法、定性定量結(jié)合法等 五、主要參考文獻 1. 組合機床講義．北京：國防工業(yè)出版社，2006.7 2. 沈陽工學(xué)院，吉林工學(xué)院，大連鐵道學(xué)院．組合機床設(shè)計．上海：上?？萍汲霭嫔?，2003.9 3. 謝家瀛．組合機床設(shè)計簡明手冊．北京：機械工業(yè)出版社，2005.2 4. 王啟平．機床夾具設(shè)計．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社．2002.2 5. 機械工業(yè)出版社，大連組合機床研究所．組合機床設(shè)計參考圖冊．上海：上?？萍汲霭嫔?，2004.9 6. 馮辛安．機械制造裝備設(shè)計．北京：機械工業(yè)出版社，2003.10 7.大連組合機械研究所．組合機床設(shè)計，北京：機械工業(yè)出版．2002.6 8. 趙如福編.金屬加工工藝人員手冊.第三版.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2001.10 9. 姜繼海，李志杰，尹九思. 汽車廠實習(xí)教程. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1998 10.東北重型機械學(xué)院，洛陽工業(yè)學(xué)院編.機床夾具設(shè)計手冊.第二版.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2003.9 11.艾興，肖詩綱. 切削用零件簡明手冊，第三版.北京：機械工業(yè)出版社.1994 12.劉衛(wèi) 粗加工過程中進給速度的優(yōu)化，組合機床與自動化加工技術(shù)，2005.2 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教研室意見 主任意見： 年 月 日 系意見 負(fù)責(zé)人簽名： 年 月 日 摘 要 此次設(shè)計的題目為設(shè)計組合機床，主要用于汽車變速器撥叉叉孔加工。 組合機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床，它生產(chǎn)率高，加工精度穩(wěn)定，而且它具有設(shè)計周期短，投資少，經(jīng)濟效果好的特點，由于組合機床大量采用通用部件，因此結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，工作可靠，使用和維護方便，而且當(dāng)機床不用或過時不用時，其通用部件和標(biāo)準(zhǔn)件可重新拆卸利用，不用另行設(shè)計制造或購買，大大解決了成本高和設(shè)計周期長的問題。因此，組合機床在實際生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用和關(guān)注。 本次設(shè)計的主要任務(wù)是“二圖一卡”即：工序圖，機床聯(lián)系尺寸圖及生產(chǎn)率計算卡。 關(guān)鍵詞：變速箱 撥叉 組合機床 主軸箱 目 錄 第一章 緒 論 1 1.1引言 1 1.2組合機床的現(xiàn)狀 2 1.3組合機床的發(fā)展 2 1.4畢業(yè)設(shè)計的目的和內(nèi)容 3 第二章：機床總體方案的制定 4 2.1工藝分析及方案的確定 4 2.1.1 工藝分析 4 2.1.2 本工序內(nèi)容 5 2.2確定機床的配置型式及結(jié)構(gòu)方案 5 2.3確定切削用量及選擇刀具 6 2.3.1 確定工序間余量 6 2.3.2 切削用量的選擇 6 2.3.3 確定切削力、切削扭矩、切削功率及刀具使用壽命 7 2.3.4選擇刀具結(jié)構(gòu) 7 第三章 組合機床“三圖一卡”設(shè)計 8 3.1 被加工零件工序圖 8 3.2 機床聯(lián)系尺寸圖 9 3.3 機床生產(chǎn)率計算卡 13 總 結(jié) 15 致 謝 16 參考文獻 17  1 緒 論 1.1引言 組合機床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以按工件特定形狀和加工工藝設(shè)計的專用部件和夾具組成的半自動或自動專用機床。 ??? 組合機床一般用于加工箱體類或特殊形狀的零件。加工時，工件一般不旋轉(zhuǎn)，由刀具的旋轉(zhuǎn)運動和刀具與工件的相對進給運動，來實現(xiàn)鉆孔、擴孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內(nèi)外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機床采用車削頭夾持工件使之旋轉(zhuǎn)，由刀具作進給運動，也可實現(xiàn)某些回轉(zhuǎn)體類零件(如飛輪、汽車后橋半軸等)的外圓和端面加工。 ??? 二十世紀(jì)70年代以來，隨著可轉(zhuǎn)位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動檢測和刀具自動補償技術(shù)的發(fā)展，組合機床的加工精度也有所提高。銑削平面的平面度可達(dá)0.05毫米／1000毫米，表面粗糙度可低達(dá)2.5～0.63微米；鏜孔精度可達(dá)IT7～6級，孔距精度可達(dá)O.03～O.02微米。 專用機床是隨著汽車工業(yè)的興起而發(fā)展起來的。在專用機床中某些部件因重復(fù)使用，逐步發(fā)展成為通用部件，因而產(chǎn)生了組合機床。 ??? 通用部件按功能可分為動力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件五類。動力部件是為組合機床提供主運動和進給運動的部件。主要有動力箱、切削頭和動力滑臺。 ??? 支承部件是用以安裝動力滑臺、帶有進給機構(gòu)的切削頭或夾具等的部件，有側(cè)底座、中間底座、支架、可調(diào)支架、立柱和立柱底座等。 ??? 輸送部件是用以輸送工件或主軸箱至加工工位的部件，主要有分度回轉(zhuǎn)工作臺、環(huán)形分度回轉(zhuǎn)工作臺、分度鼓輪和往復(fù)移動工作臺等。 1 ??? 控制部件是用以控制機床的自動工作循環(huán)的部件，有液壓站、電氣柜和操縱臺等。輔助部件有潤滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。 ??? 為了使組合機床能在中小批量生產(chǎn)中得到應(yīng)用，往往需要應(yīng)用成組技術(shù)，把結(jié)構(gòu)和工藝相似的零件集中在一臺組合機床上加工，以提高機床的利用率。這類機床常見的有兩種，可換主軸箱式組合機床和轉(zhuǎn)塔式組合機床。 組合機床未來的發(fā)展將更多的采用調(diào)速電動機和滾珠絲杠等傳動，以簡化結(jié)構(gòu)、縮短生產(chǎn)節(jié)拍；采用數(shù)字控制系統(tǒng)和主軸箱、夾具自動更換系統(tǒng)，以提高工藝可調(diào)性；以及納入柔性制造系統(tǒng)等。 1.2組合機床的現(xiàn)狀 組合機床及其自動線是集機電于一體的，綜合自動化程度較高的制造技術(shù)和成套工藝裝備。它的特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟實用，因而被廣泛應(yīng)用于工程機械、交通、能源、軍工、輕工、家電等行業(yè)。我國傳統(tǒng)的組合機床及組合機床自動線主要采用機、電、氣、液壓控制，它的加工對象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類和軸類零件（近年研制的組合機床加工連桿、板件等也占一定份額），完成鉆孔、擴孔、鉸孔，加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺，在孔內(nèi)鏜各種形狀槽，以及銑削平面和成形面等。組合機床的分類繁多，有大型組合機床和小型組合機床，有單面、雙面、三面、臥式、立式、傾斜式、復(fù)合式，還有多工位回轉(zhuǎn)臺式組合機床等。隨著技術(shù)的不斷進步，一種新型的組合機床——柔性組合機床越來越受到人們的青睞， 1.3組合機床的發(fā)展 近兩年雖然組合機床行業(yè)產(chǎn)銷呈現(xiàn)上升趨勢，但行業(yè)內(nèi)一些企業(yè)同樣存在負(fù)債經(jīng)營的情況，主要原因是傳統(tǒng)的組合機床產(chǎn)品不能滿足用戶柔性化、高精度、短周期的市場需求，同時組合機床行業(yè)一些企業(yè)存在現(xiàn)代化管理水平低、人才流失嚴(yán)重、科研成果不能迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力等缺陷。為此提出如下建議： 組合機床行業(yè)企業(yè)一要開展科技攻關(guān)，攻克當(dāng)前行業(yè)企業(yè)技術(shù)發(fā)展上的難題；二要加強與國外的合資合作，利用和學(xué)習(xí)國外的先進技術(shù)，提高企業(yè)的現(xiàn)代化管理水平和技術(shù)水平；三要通過對引進技術(shù)的消化吸收進行再創(chuàng)新，發(fā)展自己的產(chǎn)品。只有通過我們自己的 閩南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 不懈努力和創(chuàng)新，才能使我國真正由制造大國變成制造強國。 1.4畢業(yè)設(shè)計的目的和內(nèi)容 畢業(yè)設(shè)計是我們完成本科學(xué)習(xí)任務(wù)所必須經(jīng)過的一個重要環(huán)節(jié)，是對四年大學(xué)學(xué)習(xí)的一次總結(jié)，是鍛煉我們獨立思考和科學(xué)工作能力的重要過程,綜合提高我們運用所學(xué)的理論知識解決實際問題的技能，培養(yǎng)我們調(diào)查研究、查閱技術(shù)文獻、資料、手冊，并熟練翻譯、參考外文資料的能力。 我的畢業(yè)設(shè)計題目為：汽車變速器撥叉多工位組合機床設(shè)計。 本次畢業(yè)設(shè)計要求的主要工作任務(wù)為： 1.繪制被加工零件的加工工序圖，它是組合機床設(shè)計的主要依據(jù)，也是制造、使用、檢驗和調(diào)整機床的主要技術(shù)文件。 2.繪制組合機床聯(lián)系尺寸圖，聯(lián)系尺寸圖用來表示機床各組成部件的相互裝配關(guān)系和運動關(guān)系，以檢查機床各部件相對位置尺寸聯(lián)系是否滿足加工要求，通用部件的選擇是否合理，并為進一步開展主軸箱等專用部件、零件的設(shè)計提供依據(jù)，聯(lián)系尺寸圖也可看成是簡化的機床總圖，它表示機床的配置型式及總體布局。 3.編制填寫組合機床的生產(chǎn)率計算卡，它用來反映機床加工過程，完成每一動作所需的時間，切削用量，機床生產(chǎn)率及機床負(fù)荷率等。 2 機床總體方案的制定 組合機床是針對被加工零件的特點及工藝要求，按高度集中工序原則設(shè)計的一種高效率專用機床，設(shè)計組合機床前，首先應(yīng)掌握大量的零件加工工藝資料，全局考慮影響指定零件工藝方案、機床配置形式、結(jié)構(gòu)方案的各種因素及應(yīng)注意的問題，經(jīng)過分析比較，以確定零件在組合機床上合理可行的加工方法，確定工序間加工余量，選擇合適的切削用量，相應(yīng)的刀具結(jié)構(gòu)，確定機床配置形式等。工藝方案的正確與否，將決定機床能否達(dá)到“體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、效率高、質(zhì)量好”的要求，為了使工藝方案制定合理，必須認(rèn)真分析被加工零件圖，并深入了解被加工零件的結(jié)構(gòu)特點及精度要求等。[5] 2.1工藝分析及方案的確定 工藝方案的擬定是組合機床設(shè)計的關(guān)鍵一步。因為工藝方案在很大程度上決定組合機 閩南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 床的結(jié)構(gòu)配置和使用性能。 2.1.1 工藝分析 被加工零件需要在組合機床上完成的加工工序及應(yīng)保證它的加工精度，是確定機床方案的主要依據(jù)。 本設(shè)計參考了第一汽車廠制造廠現(xiàn)場情況，確定加工變速叉的具體工序如下： 1) 銑端面 2) 鉆、擴、鉸叉軸孔及孔口倒角1×45° 3) 另一端孔口倒角1×45° 4) 銑叉口平面149.25～149.55mm 5) 銑叉爪側(cè)面9.94～9.86mm 6) 鉆鉸鎖緊銷孔 7) 孔口倒角0.5×45° 8) 去毛刺 9) 清洗零件（在高頻處集中清洗） 10) 中間檢查 11) 熱處理叉爪部表面淬火 12) 熱處理低溫回火 13) 磨叉爪倒角1×45° 14) 叉爪部分表面鍍鉻 15) 熱后零件校正 16) 熱后零件探傷 17) 清洗零件（在高頻處集中清洗） 18) 最后檢查 2.1.2 本工序內(nèi)容 指定機床方案的主要依據(jù)是：被加工零件需要在組合機床上完成的加工工序及應(yīng)保證的加工精度。 本設(shè)計是生產(chǎn)線上的第二道工序，要求加工的是汽車變速器撥叉叉軸孔。具體工藝要求如下： 其最終要求尺寸精度為Φ15.8F8mm，表面粗糙度Ra3.2μm，加工材料為45號鋼，毛坯種類鍛造，毛重1.3kg。 要求生產(chǎn)量綱為年產(chǎn)量10萬輛，根據(jù)組合機床的典型工序所能達(dá)到的加工精度，確定出此孔的加工工藝方案為： ① 鉆孔 ②擴孔 ③鉸孔 2.2確定機床的配置型式及結(jié)構(gòu)方案 根據(jù)被加工零件的結(jié)構(gòu)特點、加工要求、工藝過程及生產(chǎn)率等，可大體確定采取哪種基本形式的組合機床，但由于工藝的安排，動力部件的不同配置，零件安裝數(shù)目和工位數(shù)多少等不同，會產(chǎn)生多種配置。不同配置方案對機床的復(fù)雜程度、通用性程度、結(jié)構(gòu)工藝性、加工精度、機床重新調(diào)整可行性及經(jīng)濟效果等，具有不同影響。 很多組合機床是按工件能夠變位來配置的，工件的變位有手動和自動兩種方式。這類機床工序集中程度高，如回轉(zhuǎn)多工位機床的輔助時間和機動時間相重合，生產(chǎn)效率高，適用于大批大量生產(chǎn)、需要多部位加工的中小零件。常?？梢杂靡慌_機床完成一個工件的全部工序加工。 2.3確定切削用量及選擇刀具 切削用量選擇是否合理，對組合機床的加工精度、生產(chǎn)率、刀具壽命、機床的布置形式及正常工作均有很大影響。[5] 確定切削用量應(yīng)該注意的問題： （1）盡量做到合理利用所有刀具，充分發(fā)揮其性能。 （2）符合刀具切削用量的選擇，應(yīng)考慮刀具的使用壽命。 （3）選擇切削用量時，應(yīng)注意零件生產(chǎn)批量的影響。 （4）切削用量選擇應(yīng)有利于主軸箱設(shè)計。 （5）選擇切削用量時，還必須考慮動力滑臺的性能。 5 2.3.1 確定工序間余量 鉆孔至擴孔：0.7mm 擴孔至鉸孔：0.3mm 2.3.2 切削用量的選擇 工位II：鉆孔Φ15mm，深25mm，孔口倒角 切削速度v：12m/min 進給量f：0.15mm/r 主軸轉(zhuǎn)速n：225r/min 工位III：鉆叉軸孔Φ15mm至通孔 切削速度v：12m/min 進給量f：0.15mm/r 主軸轉(zhuǎn)速n：225r/min 工位IV：擴孔至Φ15.7mm 切削速度v：9.58m/min 進給量f：0.19mm/r 主軸轉(zhuǎn)速n：200r/min 工位V：鉸孔保證Φ15.975~16.005mm 粗糙度Ra3.2μm 切削速度v：6.03m/min 進給量f：0.32mm/r 主軸轉(zhuǎn)速n：120r/min 2.3.3 確定切削力、切削扭矩、切削功率及刀具使用壽命 材料為45#鋼 強度極限 （材料力學(xué) P27 表2.1）[15] 毛坯硬度HV220~260 取平均值 HV240換算或布氏硬度為HB230 表2-1 切削力、切削扭矩、切削功率計算表[1] 工序內(nèi)容 刀具材料 工件材料 切削力 切削轉(zhuǎn)矩 切削功率 鉆孔 高速鋼 鋼 考慮共有兩工位鉆孔，擴孔、鉸孔所消耗的功率較小，取 作為選擇進給動力滑臺及夾具設(shè)計的依據(jù)；作為選擇主傳動用動力箱電機的依據(jù)。 2.3.4選擇刀具結(jié)構(gòu) 由于在本機床加工過程中，涉及鉆孔及倒角兩種加工方法。孔加工比較容易，為提高工序集中程度、保證加工精度，采用高速鋼刀具的“鉆孔—倒角”復(fù)合刀具，可在首個工位打下中心孔同時完成一面的倒角工作。[3] 3 組合機床“二圖一卡”設(shè)計 “二圖一卡”即被加工零件工序圖，機床聯(lián)系尺寸圖，編制生產(chǎn)率計算卡。它是組合機床總體設(shè)計的重要內(nèi)容。 3.1 被加工零件工序圖 被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示一臺組合機床的工藝內(nèi)容，加工部位尺寸、精度表示、粗糙度及技術(shù)要求、硬度、重量和本道工序加工前毛坯或半成品情況的圖紙，它必須突出本機床自動化的加工內(nèi)容，是組合機床設(shè)計的重要內(nèi)容，也是制造、使 用、檢驗和調(diào)整機床的重要技術(shù)文件。 圖上應(yīng)標(biāo)出： ① 被加工零件的形狀和輪廓尺寸及與本機床設(shè)計有關(guān)部位的結(jié)構(gòu)形狀與尺寸。 ② 加工用定位基準(zhǔn)、夾壓部位及夾壓方向。 ③ 本道工序加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形狀位置尺寸精度及技術(shù)要求。 ④ 注明被加工零件的名稱、編號、材料、硬度、重量及加工部位的余量等。 ⑤ 必要的文字說明。 被加工零件的工序圖，見圖3.1 圖3.1 被加工零件的工序圖 3.3 機床聯(lián)系尺寸圖 一般來說，組合機床是由標(biāo)準(zhǔn)的通用部件和一些專用部件組合裝配而成，聯(lián)系尺寸圖用來表示機床各組成部件的相互裝配聯(lián)系和運動關(guān)系，是在被加工零件工序圖與加工示意圖繪制之后，根據(jù)初步選定的主要通用部件，以及確定專用部件的結(jié)構(gòu)原理而繪制的。以檢驗機床各部件相對位置及聯(lián)系尺寸是否滿足加工要求。通用部件的選擇是否合理，為進一步開展主軸箱、夾具等專用部件、零件的設(shè)計提供依據(jù)、聯(lián)系尺寸圖可以看成簡單的機床總圖，它表示機床的配置形式及總體布局，聯(lián)系尺寸圖的主要內(nèi)容如下： （1） 以適當(dāng)數(shù)量的視圖，按同一比例畫出機床各主要組成部件的聯(lián)系尺寸，表明機床的配置形式及總體布局，主視圖的選擇應(yīng)與機床實際加工狀態(tài)一致。 （2） 圖上應(yīng)盡量減少不必要的線條及尺寸，但反映各部件的聯(lián)系尺寸，專用部件的主要輪廓尺寸，運動部件的極限位置及行程尺寸，必須完整齊全。 為便于開展部件設(shè)計，聯(lián)系尺寸圖上應(yīng)該標(biāo)注通用部件的規(guī)格代號，電動機型號，功率及轉(zhuǎn)速，并注明總行程。 機床聯(lián)系尺寸圖的畫法和步驟：[1] （a） 畫主視圖：主視圖的圖形布置應(yīng)與實際機床工作位置一致，并選擇適當(dāng)?shù)谋壤叽?。先用雙點劃線或細(xì)實線畫出被加工零件的長×高輪廓，以工件兩端面及工件最低孔中心線分別為長度和高度方向上的基準(zhǔn)，根據(jù)已確定的機床各組成部件輪廓尺寸及主要相關(guān)尺寸按下列順序進行：先以工件一側(cè)端面為基準(zhǔn)，確定工件端面到主軸箱的距離，然后再根據(jù)聯(lián)系尺寸一一繪出。 （b） 聯(lián)系尺寸圖應(yīng)注明的狀態(tài)和尺寸 （1） 完整、恰當(dāng)?shù)臉?biāo)注機床各主要組成部件的輪廓尺寸及相關(guān)聯(lián)系尺寸，應(yīng)使機床在長、寬、高三個方向的尺寸鏈封閉。 （2） 應(yīng)表示清楚運動部件的原位、終點狀態(tài)及運動過程情況（可用工作循環(huán)圖表示），以確定機床最大輪廓尺寸。 （3） 應(yīng)注明工件、夾具、動力部件、中間底座對稱中心線的位置關(guān)系。特別是當(dāng)工件加工部位對工件中心不對稱和有某些具體要求時，應(yīng)標(biāo)注相互間偏置的尺寸。 （4） 應(yīng)注明電動機的型號、功率、轉(zhuǎn)速及所選標(biāo)準(zhǔn)通用部件的型號規(guī)格和其主要輪廓尺寸，并對組成機床的所有部件進行分組編號，作為部件和零件的原始依據(jù)。 2. 選定液壓滑臺與底座[1] 根據(jù)選定的切削用量，計算總進給力并根據(jù)所需的最小進給速度、工件行程，結(jié)合主軸箱輪廓尺寸（初定500×500）考慮工件穩(wěn)定性，選用1HY40MIIA型液壓滑臺（行程630mm，最大進給力20000N）（《組合機床設(shè)計簡明手冊》表5-2），以及相配套的側(cè)底座1CC401M（具體尺寸見《組合機床設(shè)計簡明手冊》表5-4）。 立柱選擇1CL401M (JB-T 2462.20-1999)， 立柱側(cè)底座選擇1CD401M (GB-T 3668.8-1983)。 （具體尺寸見《組合機床設(shè)計簡明手冊》表5-4） 3．確定機床裝料高度H 機床的裝料高度是指機床上工件的定位基準(zhǔn)面到地面的垂直距離。選取裝料高度應(yīng)考慮的主要因素為：裝料高度應(yīng)于車間里運送工件的滾道相適應(yīng)；受工件最低孔位置；主軸箱最低主軸高度和所選用的通用部件；中間底座、夾具等高度尺寸的限制。為提高通用部件及支承部件剛度并考慮自動線設(shè)計時中間底座內(nèi)要安裝夾具輸送、冷卻排屑裝置。實際設(shè)計時常在850~1060mm之間選取。 本機床選擇H＝1000mm，底座550mm，工作臺200mm 4．確定主軸箱輪廓尺寸 圖3.4 主軸箱輪廓尺寸圖 標(biāo)準(zhǔn)通用立式鉆削主軸箱厚度為340mm，其寬度B與高度H主要與被加工零件孔的分布位置有關(guān)，需要根據(jù)被加工零件的工序圖來確定，從被加工零件的加工部位進而確定主軸箱的總體尺寸，由公式(3-1)、(3-2)： (3-1) (3-2) [5] 式中 ——工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離，單位為mm； ——最邊緣主軸中心至箱體外壁距離 ，單位為mm； ——工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔的距離 ，單位為mm； ——最低主軸高度，單位為mm。 式中：=300mm， =70-100mm之間， =205mm ＝175mm，所以 取 取 （《組合機床設(shè)計簡明手冊》表7-1)[1]。 按通用箱體系列尺寸標(biāo)準(zhǔn)(GB 3668.1-83)，考慮主軸葙內(nèi)齒輪及傳動機構(gòu)潤滑及散熱性能，選定主軸箱輪廓尺寸。 依據(jù)以上選定的有關(guān)滑臺與底座及主軸箱的相關(guān)尺寸繪制機床聯(lián)系尺寸圖(圖3.5)。 （a）主視圖 圖3.5 機床聯(lián)系尺寸圖 3.4 機床生產(chǎn)率計算卡 根據(jù)選定的機床工作循環(huán)所要求的工作行程長度、切削用量、動力部件的快進、退及工進速度等，就可以計算機床的生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計算卡，用以反映機床的加工過程、完成每一個動作所需要的時間、切削用量、機床生產(chǎn)率及機床負(fù)荷率等。 1．理想生產(chǎn)率Q 指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng)A（包括備品及廢品率在內(nèi)）所要求的機床生產(chǎn)率。它與全年工作時間總數(shù)K有關(guān)，在這里取兩班制生產(chǎn)K取4600小時，則 (3-3) 2．實際生產(chǎn)率 指所設(shè)計的機床每小時實際可以生產(chǎn)的零件數(shù)量。 (3-4) 式中：生產(chǎn)一個零件所需要的時間（分），可根據(jù)(3-5)式計算： （分） (3-5)[1] 式中： —分別為刀具第1、第2工作進給行程（毫米） —分別為刀具第1、第2工作進給量（毫米/分） —當(dāng)加工沉孔、止口、倒角、光整等表面時，動力滑臺在死擋鐵上的停留時間，通常指刀具在加工終了時無進給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)5—10 轉(zhuǎn)所需的時間（分） —分別為動力部件快進、快退行程長度（毫米） —動力部件快速行程速度 —直線移動或回轉(zhuǎn)工作臺進行一次工位轉(zhuǎn)換的時間。 —工件裝卸時間，取決于工件重量大小、裝卸是否方便以及工 人的熟練程度。 參考相關(guān)資料及圖紙計算得出，本設(shè)計中min 則 如果計算出的機床實際生產(chǎn)率不能滿足理想生產(chǎn)率要求，即，則必須重新選擇切削用量或修改機床設(shè)計方案。 3．機床負(fù)荷率 當(dāng)時，計算二者的比值即為負(fù)荷率 (3-6) 在0.75~0.90之間，符合設(shè)計要求。 4．生產(chǎn)率計算卡 它是按一定格式要求編制的反映零件在機床上的加工過程、工作時間、機床生產(chǎn)率、機床負(fù)荷率的簡明表格。本設(shè)計的生產(chǎn)率計算卡見附錄Ⅰ。 總 結(jié) 經(jīng)過幾個月的設(shè)計與反復(fù)修改，終于完成了本次畢業(yè)設(shè)計，一路走來感慨頗深，現(xiàn)將所有心得與體會加以總結(jié)。這次設(shè)計的內(nèi)容是汽車變速器撥叉多工位組合機床設(shè)計。通過這次系統(tǒng)性的設(shè)計，使我對大學(xué)期間所學(xué)的知識有了一次系統(tǒng)的整合與回顧，在設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)并解決了許多實際問題，也積累了許多實際經(jīng)驗。主要成果如下： （1）完成了被加工零件撥叉的加工工序圖 （2）完成了機床的聯(lián)系尺寸圖，整個過程參考了汽車廠變速箱車間的機床實物，并結(jié)合多種參考資料確定了機床通用部件的選擇，保證了機床的通用性與標(biāo)準(zhǔn)性。 （3）完成了生產(chǎn)率計算卡的計算，這部分是以前沒有接觸過的內(nèi)容，通過生產(chǎn)率計算卡的制定，可以了解整個生產(chǎn)過程，并且對多工位組合機床的實際生產(chǎn)效率有一個數(shù)字性的認(rèn)識。 通過實地調(diào)查，也糾正了先前對于組合機床的一些錯誤認(rèn)識：與加工中心相比，組合機床的生產(chǎn)效率要更高，所以在目前數(shù)控加工中心逐漸普及的趨勢下，組合機床仍然能在某些方面體現(xiàn)出它的優(yōu)勢，但與其他先進加工方式相比，其精度較差也成為制約其發(fā)展的瓶頸，同時這也將成為組合機床新的改進方向。 由于本人知識水平有限，實踐經(jīng)驗尚不豐富，雖然經(jīng)過多次實地考察并參考了較多的設(shè)計資料，但是因為時間及設(shè)計方向等原因，在本次設(shè)計中并沒有考慮到液壓系統(tǒng)的安置與工作情況，也沒有涉及電路系統(tǒng)部分的設(shè)計與分析。另外受參考資料的制約，本設(shè)計的部分標(biāo)準(zhǔn)可能存在新舊標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換的情況。希望各位老師理解并給予指導(dǎo)。 致 謝 在本次設(shè)計中從論文選題，實地現(xiàn)場考察，資料收集整理，設(shè)計方案分析等方面均得 到了郝玉良老師的指導(dǎo)與幫助，在論文撰寫和設(shè)計過程中，導(dǎo)師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，求實創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度，敏捷開闊的學(xué)術(shù)思想，豐富扎實的實踐經(jīng)驗，深刻的啟迪并教育了我。在此向郝玉良老師表示衷心的感謝。 這是我第一次獨自完成一個整體機械設(shè)計。跟以前所學(xué)的知識不同，現(xiàn)在是我們將過去的書本知識轉(zhuǎn)化為自己所要設(shè)計的產(chǎn)品，這個過程使我對大學(xué)期間所學(xué)知識有了更加系統(tǒng)而又深入的理解。此次設(shè)計中，我在用計算機繪圖（CAD）和文字編輯等方面有了不少長進,使我在綜合運用已學(xué)過的理論知識和生產(chǎn)實際知識分析解決實際問題的能力等方面都得到了進一步的鍛煉，掌握了機械制造和機械設(shè)計的一般方法和步驟。整個過程我還學(xué)會了熟悉地運用各種設(shè)計資料，了解了一些國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，學(xué)會了怎樣進行文獻檢索等等，這些都讓我受益匪淺，為我今后步入工作崗位，成為一名真正的機械設(shè)計工作者打下了一個良好的基礎(chǔ)。在完成了該項目的各項工作即將結(jié)束論文的時候，我深刻的體會到了作為一名工程技術(shù)人員和從事技術(shù)工作的艱辛，每完成一項科技工作，都要求我們有扎實的理論知識，豐富的實踐經(jīng)驗，全面的綜合素質(zhì)。也深深的認(rèn)識到科技工作者必須深入生產(chǎn)現(xiàn)場，理論聯(lián)系實際。通過對生產(chǎn)環(huán)境的實地考察，我也看到了我國的機械行業(yè)和國外先進技術(shù)的差距，對參考資料的分析也讓我看到了機械行業(yè)最新的發(fā)展方向與趨勢，將來我要用自己所學(xué)的知識報效祖國，為我國機械行業(yè)的振興與飛躍作出自己的貢獻，體現(xiàn)我們新一代知識分子的價值。 最后感謝答辯組的各位老師對學(xué)生的指導(dǎo)和教誨，同時感謝學(xué)院、學(xué)校多年來的辛勤培養(yǎng)，為我們提供一個鍛煉自己總結(jié)自己的機會，我會好好珍惜在學(xué)校的這段時光，并在將來走向工作崗位時將母校的精神發(fā)揚廣大，為母校爭光！參考文獻 [1]. 《組合機床講義》[M]國防工業(yè)出版社，2006，7 [2]. 沈陽工學(xué)院，吉林工學(xué)院，大連鐵道學(xué)院．《組合機床設(shè)計》[M] 上海科技出版社，2003，9 [3]. 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