蜗杆减速器箱体右面3孔钻孔组合机床设计（全套含CAD图纸）
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1 三轴并联铣床的功能仿真器 米洛斯 德拉甘米卢蒂诺维奇和莎莎 稿日期： 2007年 7月 12日 接 稿 日期： 2008 年 6月 27日 发表时间： 2008年7月 24日 施普林格出版社有限公司 2008年伦敦 摘要： 尽管许多实验室，许多人 以 并联机床 的 运动机 为 研究和发展的主题，不幸的是， 至今还是 没有个人 有一定的成就 。 因此 ,利用低成本的但是功能强大的模拟器模拟三轴联动铣床来获取基本经验。 这个想法是基于这样的模拟器可以由传统的三轴数控机床的控制驱动基础上 进行的 。本文描述了一个包括相应的 并联机构，运动学建模和编程算法的选择模拟器的发展过程。功能模拟器的想法已经被 充分 验证 在 标准化操作条件下 ， 使得一些软材料试件 加工成功 。 关键词 ： 并联机床 ； 功能仿真器 ； 模拟和测试 1 简介 在当今世界上， 教育和培训 具有 战略 上的 重要性，特别是在技术和科学学科 。这也适用于并行结构机研究和开发这个世界性的话题。 对并联机床的基本知识的已经出版很多书， 许多不同的并行机制， 3 至 6个自由度，包括三自由度并联机构平移正交， 也有使用。 今天，不幸的是，研究机构，大学实验室，和企业绝大多数没有并联机床。究其原因，很明显，是教育和培训 的新技术，如个人知识管理，成本高。为了有助于实现在造型，设计，控制，编程实践经验的收购，以及个人知识管理， 降低 成本， 可以 使用 新 提出 的三 轴并联铣床功能仿真器 来实现。这个想法是基于这样的模拟器可以由传统的 3 轴数控机床的控制驱动 基础上进行的。 作为传统的 三 轴数控机床的轴是相互正交，不同的三自由度正交平移关节空间并联机构，可用于生成模拟器 。 本文描述了模拟器发展，包括相应的并联机构，运动学建模和编程算法的选择程序。功能模拟器 应经被 验证了 在 行 业 标准化操作条件下 成功加工 一些软质材 料。 2 模拟器的概念 根据现在的知识 ,以系列 运动机器和可用的资源为其程序 ,模拟器看作一种混合的三轴驱动传统数控铣床空间并联机构。 其中的一种 功能仿真器 的 概念 ，如 2 图 1所示 。 完全平行的 三 自由度不断支撑关节的长度和线性驱动机制，由传统的 三 轴数控机床的控制。这个机制是基于线性三角，但与正交的线性驱动关节，促进其用用平台，始终保持与基地的同时，使主轴在三个不同的正交 。在图一中 ,始终如一的平行与地平行 ,使主轴的位置在三个不同的正交 P,论文中。一些可能的配置的机制、其中的一个平台被选中 ,因为 它使便于安装并联机构的机器在 其中的 2 个 自由度被 用来减少来自 的震动 ,除了选择和调整引擎的机理与所选择的串行机 ,下面的过程，模型，算法，以及软件必须定义和发展 : 运动造型 ,即直接运动学、矩阵 , 运动学和奇异性分析模型 3 模拟器的机制作用 同时 作为垂直和水平 三 轴数控机床的串行正交和驱动仿真器的轴，是最好的，如果三 个 自由度空间并联 ， 模拟器的机制以及正交平移 的 关节。 与 串行数控机床的轴耦合，这将是必不可少的，在一般情况 下，至少有一个 两个 自由度被动的去耦串联机构。数控机床模拟器与移动刀架和工作台的 是最方便的 。在这样的概念 下 两三个轴的耦合，使 其中一个 自由度串联他们的去耦和被动的模拟器驱动机制就足够了。 如果没有横向和纵向的 3轴数控机床运动结构的划分， 有 三自由度正交平移关节，考虑和模拟器使用空间并联机构的一些例子， 如图 2， 他们的工作区的形状也显示在图中。 该机制 类 似 于 上面 的 例子 ， 在图所示 ， 基本运动学 的 概念 差异 问题 是可以 解决 的 。自由度被动串行 ， 用于分离驾驶 一 系列数控机床轴运动机制的例子如图所3示 。 在一些系列数控机床的概念 中 ，其轴 线可直接用作模拟的并行机制平移关节。在这种情况下，模拟器的一般概念的基础上，如图所示机制 就 可能 被 简化 了 。 图 4显示了没有自己的关节并联机构简化模拟器的例子。数控机床的驱动是一个卧式加工中心。相应的机械接口连接与分离轴加工中心联合 组成一个 平行四边形。两自由度串联机构加工中心分离出来 轴。 图 5显示了一个简化的立式数控铣床与两个耦合轴模拟器 的 设计。模拟器的机制有一个自己的移动式 ， 联合两自由度串联机构也是垂直轴数控铣床脱钩使用方法 。 3 4 模拟器造型的例子 图一中对模拟器详细的运动学分析是以图六中的几何模型为基础 的，由于机械本身特有的性质，平台和底座是平行的，因此，图一中的每个空间平行四边形由支柱表示。 连接底座和平台的坐标构架 P和 B是平行的，同时 平行于参考系列机器协调框架 M ，这使得整个模拟器造型归于普通化。这意味着分离并联机构的造型本身是可行的，并且不考虑其安装在水平还是垂直的系列机器上，也不考虑其在平台上的轴的位置。构架 B和 P中的向量 v 和 模拟器参数定义的向量： 移动平台上的连接中心之间的中心点 P被定义为 i=1， 2， 3） 工具 末端的位置向量在构架 P中被定义为 t , h. 模拟器的驱动轴参考点 （ i=1， 2， 3 ）连接坐标向量 L=l1 l2 , ,l1,和 TB a 0 0 11 , TB a 0 1 02 和 TB a 1 0 03 领域坐标向量： 代表工具末端已编制好的位置向量，而 代表平台的位置，即连接在上面的坐标构架P的原操作。由于坐标构架 B和 P总是平行的，所以这两个向量之间的关系是很明显的，即 (1) 其它向量和参数的定义如图六所示，其中 拟器连接坐标向量 系列机器连接坐标 之间的关系如图六所示，是 根据图六中几何关系，得出下列等式： 4 等式 4中等号两边加以平方得出： 在等式 3中应用 运动学造型便被简化。为了满足这个要求，人们已经找到了具体的方法，即设置参考点 通过替代等式 5中的机械参数，得到三个等式的方程组： 由这个方程组又得出：相反的运动学等式如 和直接运动学等式如 由以上等式得出： 5 如上所提，通过调整模拟器的机械参数，等式 6，相反和直接运动学的解大大被简化了。 为了满足等式 6中的条件，采用了六根指示长度的校准支柱，如图七，应用通过校正支柱长度而得出的相反和正运动学解，定义了 知道啥意思） (i=1, 2, 3)的参照点位置，并通过校准 图七。 析运动学的正解和逆解 分析逆运动学方差解，等式 8，在给定平台位置的情况下，不同的平行机械构造有： 基本构造，图 2a，在等式 8中，在平方根之前的所有符号都是负号 可供选择的构造之一，图 2b，在等式 8 中，在平方根之前所有符号都是正的 其它可能的机械构造，在等式 8中，在平方根之前 的符号是正负号用相同的方法，通过对运动学正解分析，等式 9，在驱动轴位置给定的情况下，建立不同的平行机械构造： 基本构造，图 2a，和实际情况一致，在等式 9中，在平方根之前是正号 供选择的构造，图 2c 和 d，在等式 9 中，在平方根之前是负号，根据驱动系列机器的结构可通过不同的方法实现图 2 所示的基本的和供选择的构造。 可比矩阵和异常分析 鉴于 常关系重大，这个问题已被细致分析，如图 2a 中显示的机械变型，这种机械变型可用来发展水平机器中心的模拟器，如图 1。考虑时间的情况下区分等式 8，得到的雅可比矩阵为： 6 由于方程组 7 中的等式有连接和领域坐标的功能，根据它们的区别也可以得出 雅可比矩阵： 其中 是正逆运动学的 雅可比矩阵，用这种方法，可以识别出三种不同形式的异常，比如，正逆运动学异常和联合异常。 仔细分析 雅可比矩阵的决定因素， 正逆运动学异常和联合异常是显而易见的。 通过适当的描述和等式，图 8中显示了可能的模拟器异常构造，从图 8中可以看出，所有的异常都处在理论上可获得工作空间的临界上，所以，通过足够的设计解答和或机械限制可以轻松地避免这些异常，这就意味着可获得的模拟器工作空间要比理论上的工 作空间要小，理论上工作空间的界线是在半径 C 的汽缸上，而半径 中得出的 时半径 中的 中心的。 7 5 模拟器的实例 大家都知道，除了要选择合适的运动学布局，选择正确的几何维度也是非常重要的，因为要考虑已定的用途，这是个困难的工作，开发 整图 1、 4 和 5 中的模拟器设计参数是为了在可用 器运作效果的基础上获得更多的模型和工作空间维度，其中制造的模拟器就是配给 个程序必须要进行重复，因为在选择基础设计参数时 ，要考虑机构因素可能的干扰和 ) 与 1)决定因素的重要性（等式 14、 15 和 16 中涉及）。 在图 6中模拟器变型的几何模型中，可以看到工作空间维度主要受到平行四边形长度 时要达到图 8中 和 对于配备模拟器的可用 用重复的程序对平行四边形长度 ,3,3重要结合进行分析，在每次重复过程中，要注意潜在的设计限制、干扰以及 ) 与 1)的重要性，即异常产生的距离。 用这种方法得到的参数在图 9中模拟器原型的详细设计中得到轻微的纠正，长度 C=850 ,300 ,350 平行四边形的 形状、体积和可获得工作空间的位置如图 2 在采用这种构想和设计参数的基础上，构造了头两个模拟器，如图 9、 10所示。 6 模拟器编程和测试 在 准开发模拟器编程系统（图 11），几何工作空间模型可以和其它系统交换，并且可以模仿工具轨迹， 线性插值工具轨迹是从 模拟器使用者可以选择 其它方式也能画出工具轨迹，系统的基础部分是由成的，并且不用后处理器发电机，后处理器包括正逆运动学（ 模拟器设计参数和模拟器工具途径的运算法则（图 12），模拟器工具途径线性化是必要的，因为 样的话，模拟器的工具轨迹仍在先定半径的偏差范围之内，先定半径是 件中点 和点 间， 对于以这种方式获得数控机床长节目 传送到数控机床，可以在空闲的模拟器运行验证。对轴的运动范围已经 在 处理器 上 检查了。 该模拟器在这个阶段的测试包括：核查的程序和通信系统，切割加工各种试件测试（图 13）。 8 7 结束语 为了有助于实现在造型，设计，控制，编程实践经验的收购，以及 降低 个人知识管理 的 成本， 提出了三 轴并联铣床功能仿真。所开发的三维并联数控铣床功能仿真器作为混合系统，现有的技术设备（数控机床的 并联机制，为全面和复杂的教学 提供了 设施。关于功能模拟器的想法 ，为 验证一些软质材料 在 进行标准化测试操作条件下作出成功的 决策。 这个想法可能会进一步用于 模拟器 的 决策。致谢 由塞尔维亚科技部支持 ，并 提出的尤里卡计划 3239工作 。 12 007 /27 008 /24 008# 008in KM at of of a 3is as a to in KM is be by a of a of a by of of in is to R&D) KM 1. of a 315of is of a to of in a is 2is on by a of NC be 2, 7of a by of of s be to to as a of of of a 2009) 42:813821*):D. . 6,11120 D of 1, by NC on 6to M,of of in P, as of of B, it of on s to of s to be of of 1 2 of s 2009) 42:813821 s to of by of n of at it be s as As in NC it be in a to NC In of of of of NC 2. as in of of of of of of NC as s In of on 2 be an of NC is a of 2s Y of a NC s is of NC of 1,on 6. As s 1, is by B,to at M of it to of of on of 3 of of s 4 of 2009) 42:813821 815v in Bby of at in Pi 1; 2; 3. of is in P138T, 0h. of s i 1; 2; l 138T, l1,by NC 0001000 138of x of P to is B as 6, c is of s l 138m as 6, 0112On of in 6,of q. 4 is 0 6q. 3, is In i. e.,of 6 of 5 of a on NC 2009) 42:813821s q. 5, of is 0008:7 0:8as 09s201 2 i 1; 2; 3As it by of 6, of is To q. 6 of 7. of of i,(i=1, 2, 3) by he of of q. 8, of be 2a, in q. 8, of 2b, 8, in 8, a of 9, of of be 2a, to q. 9, is a 2c d, 9, is a 2be in to of KM in 2a, of 7 of s 2009) 42:813821 817on 1. q. 8 to 110As q. 7 of be by 2101122of of of as as 1408 08 of as be s As it be 8, of so be to or s is of on of c B, q. 8 c B, he of it is in to of is KM 1, 8to a is a KM is 1of 1, 4, in to on of NC is of to of of ) 1) 14, 15,8 2009) 42:813821In of 6,it be by c, as as to of of 3, 3I1 NC c ,3,3in In to as as to of ) 1), to in in of 9. c=850 ,300 mm ,350 mm of 90)AM C 11). It is to is be in by of of of s 12). s NC s as s In s j1NC 9 110 411 2009) 42:813821 819is NC of of in of in of by 13)to of in a is of D as a AM a by of of an &D be of s 13 of 12 of s 2009) 42:813821he 239 by , (2002) 1(2):671683 00077)61706 (2000) of of , (2003) of a 39:403410 , , (2006) of a 4:3949 02635747040003475. S, W (2003) of a J 25:4351 O (1999) et 95399 , , , , , (2005) Developme 毕 业 设 计（论 文） 设计（论文）题目： 蜗杆减速器箱体右面 3 孔钻孔组合机床的总体及夹具设计 学 院 名 称： 机械工程学院 专 业： 班 级 ： 姓 名： 学 号 指 导 教 师： 职 称 定稿日期： 年 月 日 要 应用组合机床加工大批量零件，快捷高效，生产效率高是机械加工的发展方向。本次毕业设计的题目是“ 减速器箱体 加工专用机床设计 钻 3孔组合机床设计 ”。在工艺制定过程中，通过批量的进行 钻底孔 的加工方案，并寻求最佳的工艺方案，借此说明了工艺在生产过程中的重要性。本人的设计的主要内容是：进行了机床总体布局设计；对机床的进给和传动 部分进行了设计；结合实例，介绍了夹具设计方法；通过此设计，本机床完全能满足设计要求，与传统的机床相比，本机床具有自动化程度高，生产率高，精度高等优点。 关键词： 组合机床； 钻底孔 ；夹具设计；手动英文摘要 of is of of is a in a of to of in of my on of on of 录 1 绪论 . 错误 !未定义书签。 合机床的简介 . 错误 !未定义书签。 课题国内外研究概况 . 错误 !未定义书签。 2 组合机床的总体设计 . 错误 !未定义书签。 合机床方案的制定 . 错误 !未定义书签。 定工艺方案 . 错误 !未定义书签。 定组合机床的配置形式和结构方案 . 错误 !未定义书签。 定切削用量及选择刀具 . 错误 !未定义书签。 定工序间余量 . 错误 !未定义书签。 择切削用量 . 错误 !未定义书签。 定切削力、切削扭矩、切削功率 . 错误 !未定义书签。 择刀具结构 . 错误 !未定义书签。 孔组合机床总设计“三图一卡”的编制 . 错误 !未定义书签。 加工零件工序图 . 错误 !未定义书签。 工示意图 . 错误 !未定义书签。 床联系尺寸图 . 错误 !未定义书签。 产率计算卡 . 错误 !未定义书签。 3 钻孔夹具设计 . 错误 !未定义书签。 究原始质料 . 错误 !未定义书签。 位、夹紧方案的选择 . 错误 !未定义书签。 削力及夹紧力的计算 . 错误 !未定义书签。 差分析与计算 . 错误 !未定义书签。 位销选用 . 错误 !未定义书签。 套、衬套、钻模板设计与选用 . 错误 !未定义书签。 具设计及操作的简要说明 . 错误 !未定义书签。 结论 . 错误 !未定义书签。 致 谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 5 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 毕 业 设 计（论 文） 设计（论文）题目： 蜗杆减速器箱体右面 3 孔钻孔组合机床的总体及夹具设计 学 院 名 称： 机械工程学院 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号 指 导 教 师： 职 称 定稿日期： 年 月 日 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 要 应用组合机床加工大批量零件，快捷高效，生产效率高是机械加工的发展方向。本次毕业设计的题目是“减速器箱体加工专用机床设计 钻 3孔组合机床设计”。在工艺制定过程中，通过批量的进行钻底孔的加工方案，并寻求最佳的工艺方案，借此说明了工艺在生产过程中的重要性。本人的设计的主要内容是：进行了机床总体布局设计；对机床的进给和传动 部分进行了设计；结合实例，介绍了夹具设计方法；通过此设计，本机床完全能满足设计要求，与传统的机床相比，本机床具有自动化程度高，生产率高，精度高等优点。 关键词： 组合机床；钻底孔；夹具设计；手动购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 of is of of is a in a of to of in of my on of on of 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 V 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 X 目录 录 1 绪论 . 1 合机床的简介 . 1 课题国内外研究概况 . 2 2 组合机床的总体设计 . 4 合机床方案的制定 . 4 定工艺方案 . 4 定组合机床的配置形式和结构方案 . 4 定切削用量及选择刀具 . 6 定工序间余量 . 6 择切削用量 . 6 定切削力、切削扭矩、切削功率 . 7 择刀具结构 . 7 孔组合机床总设计“三图一卡”的编制 . 7 加工零件工序图 . 8 工示意图 . 9 床联系尺寸图 . 14 产率计算卡 . 16 3 钻孔夹具设计 . 19 究原始质料 . 19 位、夹紧方案的选择 . 19 削力及夹紧力的计算 . 19 差分析与计算 . 21 位销 选用 . 22 套、衬套、钻模板设计与选用 . 23 具设计及操作的简要说明 . 24 结论 . 26 致 谢 . 27 参考文献 . 28 1 1 绪论 合机床的简介 组合机床是以通用部件为基础，根据特定的形状和工件的加工工艺及夹具设计独特，组成的半自动或自动机床。 组合机床一般采用多轴，多刀，多进程，多或多级处理，生产效率几倍比普通机床高几倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，已广泛应用于大批量，大批量生产，并可用于组成自动生产线。 组合机床一般用于加工箱体零件或特殊形状的。工件的加工，一般不旋转，相对进给运动的刀具的旋转运动和刀具和工件，来实现钻孔，扩孔，钻孔，扩孔，钻孔，铣削平面，内、外螺纹切削加工圆等。夹紧工件的加工头旋转组合机床，由刀具作进给运动，也可达到一定的旋转部件（如飞轮，汽车后桥等）的循环和过程。 在第二十世纪 70 年代，随着可转位刀具，刀具的 发展密度，孔尺寸自动检测和自动刀具补偿技术，提高组合机床的加工精度。高达 000 毫米的铣削平面，表面粗糙度可达 米低；镗孔精度可以达到 6，孔距精度可达 用机床是随着汽车产业的兴起发展。在专用机床的某些部分重复使用，并逐渐发展成一个通用部件，导致在一个组合机床。组合机床是最早的 1911 在美国，为汽车零部件加工。在每台机器的开始，本厂有他们的标准通用部件。为了提高互换性通用不同配件厂，方便了用户的使用和维修， 1953美国福特汽车公司和通 用汽车公司和美国机械厂协商，确定组合机床通用部件标准化的原则，严格的规定尺寸的组件之间的接触，但部分结构未指定。组合机床的设计，基本上有两种方式：一，目前是根据处理对象的特点专门设计的，这是最常见的做法。其次，在组合机床广泛用于机械行业在我国，大多数的工人和技术人员总结生产和使用组合机床的经验，发现不在其组件共同组合机，可设计成通用的部件，和一些行业是一个组合机床的加工范围完成极为相似，它是可能的设计的，通用机床，机床被称为“专业的组合机床”。本机不根据具体的处理对象都需要特殊的设计和生产，可设计为多功能， 组织大批量生产，然后根据加工零件的具体需要，夹具和简单的切割工具，可以由一个特定的对象的高效加工设备。 2 通用部件按功能可分为动力元件，支撑部分，传输部分，控制部分和附件五。动力装置是用于组合机床主运动和进给运动的部件。主电源箱，切削头和动力滑台。 支撑组件用于安装动力滑台进给机构，一头或夹具切割，侧基，中间底座，支架，可调支架，立柱和立柱底座等。 传动部分可用于运输或主轴箱的加工站组成，主要分度回转台，环形分度回转台，鼓和往复工作台等。 控制单元用以控制机床的自动循环组成，液压站，电气柜和控制表。附件有润滑 装置，冷却装置和排屑装置等。 为了使组合机床能被用在小批量生产中，常常需要应用成组技术，集中在一台组合机床类似零件的结构和工艺，以提高机床的利用率。本机有两种常见的，但主轴箱组合机床和机床刀架。 组合机床未来的发展将更加调速电动机和滚珠丝杠驱动，简化了结构，缩短生产周期时间；采用数字控制系统和主轴箱，夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；柔性制造系统和成 。 课题国内外研究概况 在过去的 20 年中，组合机床自动线的技术已经取得了很大的进步，在精密加工，自动线的生产效率，巨大的进步速度，灵活和综合自动化，是 组合机床自动线技术的发展达到了很高的水平。自动控制技术的发展，线切割机，及其他相关技术，尤其是数控技术的发展对自动线的结构变化和灵活性起着决定性的作用。随着市场需求的变化，灵活的将越来越成为在设备选择的重要因素。因此，组合机床自动线将面临激烈的竞争，包括高速加工中心的柔性制造系统。 组合机床是一种专用的高自动化的技术和设备，目前，它仍然是一个大量的关键设备和机械产品实现高效，高质量和经济生产，因此被广泛用于汽车，拖拉机，柴油发动机和压缩机等许多工业生产领域。其中，特别是汽车工业，是组合机床的最大用户。如德国 的大众汽车厂在该发动机厂在机械行业中，大量生产，大量使用的设备是组合机床。因此，组合机床与自动化水平的技术性能，工业部门的生产效率的结构，产品的质量和企业生产组织的决定在很大程度上，决定了其产品的竞争力在很大程度上。 3 现代组合机床和自动线作为机电一体化产品，它是综合反映驱动，控制，测量，监测，工具和机械组件技术。在过去的 20 年中，这些技术已经取得了长足的进步，在组合机床的汽车和内燃机行业的主要用户同样也有很大的变化，产品生命周期缩短，增加品种和质量改进。这些因素的发展，促进和刺激组合机床。 组合机床是高效专 用机床由大量的通用部件和少量的专用部件组成和工艺。通用机床和专用机床的发展。由于机械加工的组合是高度集中的，也可完成一个或几个一机不同的过程，所以为了适应生产产量，要求精度高，克服了通用机结构复杂，劳动强度大，生产效率低，难以保证精度的缺点，专用设备通用性差，不适应现代科技的迅速发展，往往更新的要求。因此，组合机床和自动线已被广泛应用于汽车，柴油机，电机，仪表、军工产品的生产，并显示出巨大的优越性。 4 2 组合机床的总体设计 合机床方案的制定 定工艺方案 加工技术将确定组合机床的加工 质量，生产率，夹具的总体布局和结构。因此，在计划的过程中，我们必须要被加工零件的分析，和现场的形状，尺寸，材料，硬度，刚度的深入了解，表面粗糙度的加工精度，加工零件的结构特点，和定位，夹紧方法，过程，和切割工具，生产力的场景，环境和条件等。与国内外相关技术资料的收集，制定合理的工艺。 根据被加工零件（减速器箱体）的零件图（图 加工过程 5螺纹底孔： (1) 加工孔的主要技术要求。 3个螺纹孔 5 孔的位置度公差为 工件材料为 2) 工艺分析 加工该孔时，孔的位置度公差为 根据组合机床和精密加工方案的过程，可以用如下： 一次性加工孔，直径为 5(3) 定位基准及夹紧点的选择 部分被加工孔的表面上，上面的三自由度和三个自由度的右端极限的限制，位于中间的孔通过螺钉夹有很好的作用。 为保证加工精度，提高生产效率和降低劳动量，工件是批量生产，所以在设计，手动夹紧。 定组合机床的配置形式和结构方案 (1)被加工零件的加工精度 被加工零件的过程来完成组合机床加工精度应保证，是制造机器的主要依据。较高的减速器 箱体钻孔的精度要求，可用于钻孔组合机床。为了机 的表面粗糙度，改善原机的制造精度和工件的定位精度和减少夹紧变形的对策研究。因此，该机通常采用的尾部安装的齿轮传动装置， 进给使用液压系统，被加工零件图如图 5 图 减速器箱体 (2) 被加工零件的特点 这主要是指结构形状的材料，零件加工工件硬度工件刚度，定位基准特征，他们有重要影响的机床工艺方案系统。这个盒子是 料，硬度 5直径。多孔同步处理，部分的刚度 是足够的，振动，和工件变形的影响可以忽略不计的加热。 在一般情况下，孔的中心线与定位基准平面平行和由一个或多个表面处理身体应横机，该机适用于加工定位面水平和加工孔和垂直参考平面，但不适合加工安装不方便或高细长件。一个单一的加工机适用于大箱，和中小型零件则多采用多处理机。 这些组件的加工特点的中心线与定位基准面是垂直的，和定位基准水平，工件较小，孔隙分布密集，多轴箱体积较大，选择钻床，立式钻床。 (3) 零件的生产批量 生产批次的部分是由单工位定，在多工位的一个重要因素，在自动线或组合机床设 6 计的小批量生产的 特点。根据年生产能力的生产程序设计的要求，从工件的形状和轮廓尺寸，以减少处理时间，采用多轴，以减少机床数量，过程在一台机器上完成，为了提高利用率。 (4) 机床使用条件 根据车间布局，组合机床的使用选择合适的组合机床工艺连接，技术能力和自然条件和要求。 基于上述：减速器箱体的结构特点，加工零件，尺寸精度，表面粗糙度和技术要求，定位，夹紧方法，过程，和机床的总体布局和技术性能等的影响因素， 最终决定设计四轴头多工位同步钻床。 定切削用量及选择刀具 定工序间余量 为使加工过程顺利进行并稳 定的保证加工精度，必须合理地确定工序余量。生产中常用查表给出的组合机床对孔加工的工序余量，以消除转、定位误差的影响。 5孔在钻孔时，直径上工序间余量均为 择切削用量 技术含量决定完成机器的组合，你可以选择切削参数。因为在大多数情况下，多轴联动加工机床的设计组合，切削参数，根据经验， 30%低于普通机床的加工单。多轴主轴箱的所有工具都有一个进料系统，通常作为一个标准的电力幻灯片，工作，每分钟进给量的所有工具的相同，等于每分钟的动力滑台的进给（毫米 /分钟）适用于一般的工具。因此，同 一主轴箱上的刀具主轴可设计成同转速和同的每转 进给量（ mm/r）与其适应。以满足直径的加需要，即： 1 1 2 2 . f n f n f v f 中： 各主轴转速（ r/ 12, , . if f f 各主轴进给量（ mm/r） 动力滑台每分钟进给量（ mm/ 由于减速器箱体钻孔的加工精度、工件材料、工作条件、技术要求等，按照经济地选择满足加工要求的原则，采用查表的方法查得：孔钻头直径 D=5给量 f=r、切削速度 v=15m/7 定切削力、切削扭矩、切削功率 根据选定的切削用量（主要指切削速度 v 及进给量 f）确定切削力，作为选择动力部件（滑台）；确定切削扭矩，用以确定主轴及其它传动件（齿轮，传动轴等）的尺寸；确定切削功率，用以选择主传动电动（一般指动力箱）功率，通过查表计算如下： 切削力： F =26D 265 =削扭矩： T =10 10 =9979N削功率： P = / 9740 997915/(9740) =中 ： 布氏硬度 F 切削力 （ N） D 钻头直径 （ f 每转进给量 （ mm/r） T 切削扭矩 (NV 切削速度 （ m/ P 切削功率 (择刀具结构 在减速器箱体的布氏硬度 径 d 高速钢钻头为 5刀具材料（ 为了使工作可靠，结构简单，加工简单， 5麻花钻的选择标准。孔加工刀具长度应确保在工具和导套的末端之间的螺旋槽加工结束 30 50围，以排出切屑与刀具磨损已调整了一 定量。 孔组合机床总设计“三图一卡”的编制 总 体设计方案的图纸表达形式 “三图一卡”设计，其内容包括： 绘制被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图、编制生产率卡。 8 加工零件工序图 1，通过处理流程图的作用及内容 零件工序图是根据选定的工艺方案加工，称为组合机床的工艺内容完整，尺寸，加工零件的精度，表面粗糙度和技术要求，定位基准，加工零件和材料零件的夹具加工图纸，硬度。它是基于原来的绘图，突出本机床的加工内容，再加上画出必要的说明，主要是基于组合机床的设计，制造，使用，也是重要 的技术文件，检查和机床的调整。减速器箱体孔组合机床是加工零件的过程如图 地图的主要内容： （ 1）被加工零件的形状，主要尺寸和机加工零件的尺寸，精度，表面粗糙度，形状和位置精度等技术要求，以及工作程序和技术要求。 （ 2）定位基准选择定位夹紧，夹紧方向的过程。 （ 3）加工零件的名称，数量，材料，硬度和加工件与津贴。 2，绘制加工零件的工序图的注意 （ 1）为了使被加工零件工序图是明确的，必须通过处理这台机器的内容。绘制时，要按一定比例，选择足够的视图和剖面看，优秀的处理站点（用粗实线），和零件和机床的 轮廓，重行标记的夹具设计。如在参考 械夹紧位置和方向，辅助支持由符号部规定（细实线）表清楚，所有的程序来确保尺寸，角度等，应使用尺寸的数值表示。 9 图 序图 （ 2）加工部位的位置尺寸应由定位基准注起， 为了便于加工和检验，有时为选定的定位基准与设计基准不重合，应处理转换位置精度要求。 工示意图 1、加工示意图的作用和内容 （ 2）和定位基准加工零件的注射位置大小，为了便于加工和检验，有时为选定的定位基准与设计基准不重合，应处理网站的转换位置精度要求。 与加工示意含 量的作用 . 图式加工是反映在拉深零件加工工艺方案，表示被加工零件在机床，刀具和工件，夹具，布局之间的相对位置的刀具，机床的工作行程和工作周期，是工具，夹具，主轴箱，主要对功率器件依据电气和液压系统的设计，是整个机床布局原来的需求，重要文件也是必要的调整工具。图 10 图 工示意图 在图上应标注的内容： （ 1）机床的加工方法，切削用量，工作循环和工作行程。 （ 2）工件、夹具、刀具及多轴箱端面之间的距离等。 （ 3）主轴的结构类型，尺寸及外伸长度；刀具类型，数量和结构尺寸、接杆、 导向装置的结构尺寸；刀具与导向置的配合，刀具、接杆、主轴之间的连接方式，刀具应按加工终了位置绘制。 2、绘制加工示意图之前的有关计算 （ 1）刀具的选择 刀具选择考虑加工尺寸精度、表面粗糙度、切削的排除及生产率要求等因素。刀具的选择前已述及，此处就不在追述了。 （ 2）导向套的选择 在组合机床主轴孔加工，除了使用刚性方案，工件的尺寸，位置精度主要取决于夹具指南。所以正确的选择式导向装置，合理确定规模，精度，是组合机床设计的重要内 11 容，也是解决必须处理内容绘制示意图。 1）选择导向类型 根据刀具导向 部分直径和刀具导向的线速度 v=15m/选择固定式导向。 2）导向套的参数 根据刀具的直径选择固定导向装置 固定导向装置的标准尺寸如下表： 表 固定导向装置的标准尺 d 2 l l1 l2 l3 5 5 5 22 30 34 150 40 5 12 17 46 固定装置的配合如下表： 表 固定装置的配合 导向 类别 工艺 方法 D D 具导向 部分外径 固定 导向 钻孔 H7/7/n6 定导向装置的布置如图 示 图 固定导向装置的布置 （ 3）初定主轴类型、尺寸、外伸长度 因为轴的材料为 40切弹性模量 G=性主轴取 1 4（ 0） m,所以 根据刚性条件计算主轴的直径为： d 中： d 轴直径（ T 轴所承受的转矩（ N 12 B 系数 本设计中主轴直径 d=25轴外伸长度为： L=115D/ 1d 为 40/25。 （ 4）选择刀具接杆 由以上可知，多轴箱各主轴的外伸长度为一定值，而刀具的长度也是一定值，因此，为保证多轴箱上各刀具能同时到达加工终了位置，就需要在主轴与刀具之间设置可调环节，这个可调节在组合机床上是通过可调整的刀具接杆来解决的 ,连接杆如图 示， 图 可调连接杆 连接杆上的尺寸 配合，因此，根据接杆直径 表 可调接杆的尺寸 d D1(d2 l1 l2 母 厚度 25 2 莫氏 1号 6 55 51 42 50 12 （ 5）确定加工示意图的联系尺寸 从加工结束主轴箱的端到端的所有链接的大小来确定的表面之间的最小距离，加工示意图连接尺寸如图 示。面对的工件端面最重要的连接尺寸（多轴箱的大小321它等于刀具悬伸长度，螺母的厚度，主轴伸出长度 和连杆长度（可调）和减去加工，孔的深度和切出值。 （ 6）工作进给长度的确定 如图 作进给长度工 与刀具切入长度 1L 和切出长度 2L 之和。切入长应 1L 应根据工件端面误差情况在 5 10间选择，误差大时取大 13 值，因此取 1L =5切出长度 2L =1/3d+(3 5)= 131 12 所以工L=5+12+12=32（ 7）快进长度的确定 考虑实际加工情况，在未加工之前，保证工件表面与刀尖之间有足够的工作空间，也就是快速退回行程须保证所有刀具均退至夹具导套内而不影响工件装卸。这里取快速退回行程为 120退长度等于快速引进与工作工进之和， 因此快进长度 1205图 工作进给长度 14 床联系尺寸图 图 机床联系尺寸图 1、联系尺寸图的作用和内容 在一般情况下，组合机床是由通用部件标准 动力箱，动力滑台，柱，柱脚及特殊部件的装配。联系尺寸图是用来表示机床运动部件相互组装 在该系统中，相对位置和尺寸的机器部件接触测试是否满足要求，通用部件的选择是适当的，并对主轴箱设计的进一步发展提供基础，夹具等专用部件，零件。联系尺寸图也可以被视为一个简化的设备布局，它代表了机床的结构类型和总体布局。 如图 示，机床联系尺寸图包括机床的布局，主要接触尺寸电机尺寸，规格，通用组件和电机的主要参数的动态组件，工件和各部分之间的特殊部位，外形尺寸。 2、选用动力部件 选用动力部件主要选择型号、规格合适的动力滑台、动力箱。 （ 1）滑台的选用 通常，根据滑台的驱动方式、所需进给力、进给速度、最大行程长度和加工精度等因素来选用合适的滑台。 15 1）驱动形式的确定 根据对液压滑台和机械滑台的性能特点比较，并结合具体的加工要求，使用条件选择 2）确定轴向进给力 滑台所需的进给力 进F= 355N 式中： 各主轴加工时所产生的轴向力 由于滑台工作时，除了克服各主轴的轴的向力外，还要克服滑台移动时所产生的摩擦力。因而选择滑台的最大进给力应大于进F 3）确定进给速度 液压滑台的工作进给速度规定一定范围内无级调速，对液压滑台确定切削用量时所规定的工作进给速度应大于滑台最小工作进给速度的 1倍 ;液压进给系统中采用应力继电器时，实际进给速度应更大一些。本系统中进给速度n f=15mm/以选择 1作进给速度范围 20 650mm/速速度 10m/ 4）确定滑台行程 滑台的行程除保证足够的工作行程外，还应留有前备量和后备量。前备量的作用是动力部件有一定的向前移动的余地，以弥补机床的制造误差以及刀具磨损后能向前调整。本系统前备量 为 20备量的作用是使动力部件有一定的向后移动的余地，为方便装卸刀具，这里取 50以滑台总行程应大于工作行程，前备量，后备量之和。 即：行程 L 120+20+50=220 L 400合上述条件，确定液压动力滑台型号 1A,以及相配套的 滑台底座（ 1 （ 2）由下式确定动力箱的选用 动力箱主要依据多轴所需的电动机功率来选用，在多轴箱没有设计之前，主主P切P 6* 中： 多轴箱传动效率，加工黑色金属时 色金属时 系统加工 动力箱的电动机功率应大于计算功率，并结合主轴要求的转速大小选择。因此，选用电动机型号为 1力箱输出轴至箱底面高度为 150要技术参数如下表： 表 机型号及参数 16 主电机传动型号 转速范围（ r/ 主电机功率（ 配套主轴部件型号 电机转速 输出转速 13260 470 4 1A,1、配套支承部件的选用 立柱底座 1 4、确定装料高度 装料高度指工件安装基面至机床底面的垂直距离，在现阶段设计组合机床时，装料高度可视具体情况在 H 550 1060间选取，本系统取装料高度为 500 5、中间底座轮廓尺寸 中间底座的轮廓尺寸要满足滑台在其上面联接安装的需要，又考虑到与立柱底座相连接。因此，中间 底座采用侧底座 1 6、确定多轴箱轮廓尺寸 本机床配置的多轴箱总厚度为 340度和高度按标准尺寸中选取。计算时，多轴箱的宽度 可确定为： B=400， H=320 根据上述计算值，按主轴箱轮廓尺寸系列标准，最后确定主轴箱轮廓尺寸BH=400320 产率计算卡 生产率计算卡是反映所设计机床的工作循环过程、动作时间、切削用量、生产率、负荷率等技术文件，通过生产率计算卡，可以分析拟定的方案是否满足用户对生产率及负荷率的要求。计算如下： 切削时间： T 切 = L/vf+t 停 = 45/10/415 =中： T 切 机加工时间 （ L 工进行程长度 （ 刀具进给量 （ mm/ t 停 死挡铁停留时间。一般为在动力部件进给停止状态下，刀具旋转 5 10 r 所需要时间。这里取 10r 辅助时间 T 辅 = 3 +t 移 +t 装 17 = （ 75 120） /1000+ = 中： 分别为动力部件快进、快退长度 （ 快速移动速度 （ mm/ t 移 工作台移动时间 （ ,一般为 t 装 装卸工件时间（ 般为 例取 2床生产率 60/T 单 60/（ T 切 +T 辅 ） =60/（ = /h 机床负荷率按下式计算 = Q / 00% A / 00% =15000/950100% =式中： Q 机床的理想生产率（件 /h） A 年生产纲领（件） 年工作时间，单班制工作时间 1950h 表 生产率计算卡 18 19 3 钻孔夹具设计 究原始质料 利用本夹具主要用来加工 钻 3纹底 孔 5，加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足两孔轴线间公差要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。 位、夹紧方案的选择 由零件图可知：在对 加工 钻 3纹底 孔 5加工前，平面进行了粗、精铣加工，底面 43 孔进行了钻、扩加工。因此，定位、夹紧方案有： 选一面两销定位方式，工艺孔用短圆柱销，用棱形销定位，夹紧方式用操作简单，通用性较强的铰链移动压板来夹紧。 钻 5纹底 孔 为了使定位误差达到要求的范围之内，采用一面两销的定位方式，这种定位在结构上简单易操作。一面即底平面。 削力及夹紧力的计算 刀具： 头 D=5。 则轴向力：见工艺师手册表 =CF z 中： 420， f=( 90200()190 F=420 1 . 0 0 . 85 0 . 3 5 1 . 0 7 2 1 2 3 ( )N 转矩 T=CT Z 式中 : =( 功率 在计算切削力时 ,必须考虑安全系数 ,安全系数 20 K=2 4 式中 基本安全系数， 加工性质系数， 刀具钝化系数 , 断续切削系数 , F/ =( 钻削时 T= M 切向方向所受力 : 671065 取 1.
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