毕业设计（论文）-减速器箱体组合机床设计说明书.doc

山东科技大学学生毕业设计（论文）减速器箱体组合机床设计目录摘要1第1章 减速器箱体机械加工工艺规程设计31.1 调研及零件分析31.2 工艺规程的设计5第2章 组合钻床夹具设计162.1 工艺要求162.2 拟订夹具方案162.3 绘制夹具装配总图172.4夹具总图的技术要求172.5 工件的加工精度分析18第3章 组合机床设计203.1 组合机床设计的特点与步骤203.2 组合机床总体设计203.2.1 组合机床方案的拟订203.2.2“三图一卡”的编制21第4章 组合机床多轴箱设计274.1 组合机床多轴箱的用途274.2 组合机床多轴箱的种类274.3多轴箱的设计274.3.1多轴箱设计的原始依据274.3.2 拟订传动系统及动力计算284.3.3 绘制多轴箱总图36总结38参考文献39致谢辞40附录41前言组合机床是由已经系列化,标准化的通用部件为基础,配以少量专用部件组合而成的一种高效专用机床。它常用多刀，多面多工位同时加工，是一种工序高度集中的加工方法，其生产率和自动化程度高，加工精度稳定。组合机床的通用部件，已由国家制定了完整的系列和标准，设计制造组合机床时，可根据具体的工件和工艺要求，选用相应的通用部件。因而组合机床与一般专用机床相比具有以下特点：设计周期短便于使用与维修；通用部件由专厂生产质量易于保证，机床加工精度稳定,工作可靠,制造成本低；通用部件可重复使用,组成新的机床,有利于企业产品的更新换代。随着组合机床生产技术的发展，通用部件的系列标准在不断攻进和完善，为与国际标准（iso）接轨，我国于1983年颁布了13项与iso等效的通用部件新标准（国家标准）。由于组合机床具有上述特点并具有生产率高，加工精度稳定的优点，因而在汽车，柴油机，电机，机床等一些具有一定生产批量的企业中得到了广泛的应用。为了适应高新技术的发展，我们设计小组针对12m2立式自动压滤机减速箱箱体的工艺特点，进行组合机床的设计，并组成一整套的自动加工生产线。此说明书是对钻孔工序，设计的一台组合钻床，因是第一次涉及这方面的设计，难免有许多不足，请各位老师批评指正。 摘要关键词：组合钻、接杆、多轴箱、底座主要任务是完成“三图一卡”的设计，本机床是一系列标准化的通用部件，配以少量专用部件而形成的一种高效的专用机床。被加工零件为减速箱箱体，零件结构复杂根据加工要求及特点，确定一道工序设计组合机床。本机床用于钻6-m14的螺纹底孔，材料硬度180220hbs，年产量为1万件。采用立式单工位钻，六点定位，手动螺旋夹紧机构，刀具采用高速钢锥柄麻花钻。为保证刀具同时到达终了位置，须采用轴向可调节杆，6孔的孔径相同且是均布的，所以所选的接杆相同。由于立式钻孔的特点，要采用滚珠主轴。计算多轴箱功率，选择与之相配套的动力箱，测底座，液压滑台，中间底座。确定个工时，计算生产率计算卡。由于资料有限，设计中有些错误，希望指正。abstractkeyword: the combination drill, connects the pole, many stalk box, basesthe main mission is a design that complete“three pictures are one calorie ”.this machine tool is the current components of a series of standardizations, go together with a little amount appropriation parts but formation of a kind of efficiently of appropriation tool machine. processed the box part of the body of spare parts in the interest of decelerates ，the spare parts compositions are complexly required the distinguishing feature on the basis of process ，fix that one workmans sequence is designed compose the machine tool .this machine tool is used drill the whorl bottom outlet of 6-m14 ，stuff hardness 180 220hbs，the annual yield is 1 thousand .adopt the upright simplex auger ，six makes corrections in a piece of writing ，the hand stirs the taut organization of screw clamp ，the cutting tool adopts the rapid steel awl authority twist drill .in order to guarantee the cutting tool reaches moreover to end the place ，have to adopt the axial may regulate the staff ，6 bore the same and even fabric of the bore diameter of opening ，therefore the contact arm which choused is the same .because of the characteristics that sign type drill a hole, to adopt to roll the bead principal axis. compute many power of stalks, choose to match each other the motive box of the set with it, measure the base, the liquid presses the slippery set, in the center base. when certain is total, calculation rate of production calculation card.because the data is limited, some mistakes in the design, wish to make a comment . 第1章 减速器箱体机械加工工艺规程设计1.1调研及零件分析一、 零件的作用从减速器箱体装配图可知减速器是传递转速的装置，它支撑和包含着各种传动零件，保证其运动和动力进行驱动和分配，彼此按照一定的传动关系进行协调的运动，因此轴、齿轮、蜗杆、蜗轮等零件、保持正确的相互位置关系。其中390h6孔用于装入蜗轮、190h7孔及130h7用于装轴承座、轴承及安装在轴承中的蜗杆与蜗轮啮合，有蜗轮输出转矩。85孔装入电机齿轮、电机齿轮与电机相连接输入转矩提供能量，35h7安装惰轮轴 、构成传递装置。二、零件精度及技术分析a) 从减速箱体的传递运动分析,电机齿轮通过螺钉与电机连接,电机齿轮配合与85孔中,对其接触表面精度要求不高,电机齿轮与中间齿轮啮合,中间齿轮装于35h7/h6轴上,其孔要求精度it7,表面粗糙度a3.2um,中间齿轮再于下一齿轮啮合，其齿轮通过半圆键与蜗杆连接，蜗杆靠圆柱滚子轴承支撑传递转距，其轴承配合的孔要求精度it7，表面粗糙度3.2um，蜗杆另一端有单列圆柱滚子轴承190孔精度it7。表面粗糙度6.3um。b) 减速器中蜗杆，蜗轮是重要的传动元件，其安装的位置精度取决于各啮合齿轮的啮合位置关系及接触关系，对于组合机床加工件速器箱体则取决于加工面尺寸精度，位置精度。c) 减速器在额定转速及额定负载下试车，应运转平稳，无冲击和振动要求轴承孔与其端面的不垂直度不大于0.12mm。390轴线的不垂直度公差为0.082mm。d) 390孔精度it6。精度要求较高，230端面精度也较高it6，其影响配合精度。三、零件的工艺分析从零件工作图上可知道共有11组加工面1） 止口两端面230、表面粗糙度r6.3 um。2） 250端面、表面粗糙度r6.3 um。3） 190端面、表面粗糙度r12.5um。4） 箱体上顶面190表面粗糙度r12.5um及装吊环的40孔两端面 并钻2-m20螺纹孔。5） 450端面及390h6孔表面粗糙度r3.2um钻420上的螺纹孔 6-m6。6） 镗180孔、85孔。7） 镗190h7孔表面粗糙度r6.3 um及倒角1.545。8） 镗130h7孔端面粗糙度r6.3 um内表面表面粗糙度r3.2um及倒角145,120孔表面粗糙度r12.5um。9） 35h7孔表面粗糙度r6.3 um及倒角145。10） 两侧面端面在205上分布的6-m14深30及下箱体上4-m16螺纹孔。11） 下两侧面端面螺纹孔220上分布的6-m16。四、材料特性，加工方案及工艺措施a) 减速箱体的材料为ht250灰铸铁，其特性是该材料能承受较大的应力（抗拉强度250mp）和较重要的零件，其金相组织结构为铁素体和渗碳体组成的机械混合物，其机械性能介于铁素体和渗碳体之间，强度较高，硬度适中，有一定的塑性。铸铁中碳是以片状石墨状态存在，使切削过程中切屑不能连续。b) 从上述技术精度分析可知，由于箱体的加工面要求较高使其配合正常，对其各加工表面在镗削及铣削加工方案中。必须以较大加工面230端面，390孔端面为首选基准来镗削孔，以遵循基准统一和基准重合的加工原则。c) 为了保证130孔，190孔，及35孔的加工精度首先加工其端面，即遵循先面后孔的原则，才能保证位置精度，在工艺措施上采取了粗铣230, 190, 250端面半精铣230, 190. 250端面的工艺措施。d) 蜗杆两端轴承放置处要保证正常工作，其孔的尺寸和形状精度要求外，其形状精度要保证，根据孔的作用和图纸要求，其精度为it7。130孔的粗糙度3.2um，190孔的粗糙度为6.3um，使其保证良好的配合。e) 根据图纸要求，230两端要要求精度都为it6。使其与端盖很好接触配合，390精度也在it6，其加工需要金刚镗。1.2工艺规程的设计一、 确定生产类型及工艺安排基本要求本零件的生产纲领为一万件属大批量生产，表面加工、孔加工采用工序集中其它按实际情况布置。 二、 确定毛坯种类、形状及尺寸该零件材料为ht250，箱体的毛坯制造采用金属模铸造。(一) 确定毛坯余量参考文献简明工艺手册选取各表面加工余量及公差经计算得到毛坯尺寸及公差如下表：零件图尺寸余量公差毛坯尺寸及公差总长618两侧7.52.66332457.02.02522507.02.22572557.52.2262.52777.52.2284.5宽120两侧各6.51.8133放油孔266.01.3321907.02.01831307.01.8123356.01.429856.51.678.53907.52.2382.54507.52.6442.5(二) 确定毛坯形状一些大直径孔都可以直接铸出，而吊环及一些小的螺纹孔不能够直接铸出，230两环形面通过镗加工得到，450孔通过镗加工得到。一些圆角半径为r20，r5.r10.r8。(三) 确定各加工表面的加工方案1.平面加工根据平面加工要求确定各平面加工方案如下：1）290300两平面 粗铣2）250端面 粗铣3) 上顶面 粗铣4）吊环端面 粗铣5）450端面 粗铣6) 190端面 粗铣2.孔的加工根据孔的加工要求确定个孔的加工方案如下：1）450孔 粗镗2）120孔 粗镗3) 85孔 粗镗4）390孔 粗镗半精镗精镗5）190孔 粗镗半精镗精镗6）130孔 粗镗半精镗精镗7）35孔 粗镗半精镗精镗8）450端面两侧6-m16 钻攻丝9）250端面6-m16 钻攻丝10) 190端面6-m14 钻攻丝11）290300端面4-m14 钻攻丝12) 放油孔 钻铰攻丝13）上顶面6-m8 钻攻丝14）吊环孔2-m20 钻攻丝三、 编制工艺路线1） 工艺路线方案在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术要求条件下大批量生产采用组合机床以提高生产率但同时考虑零件质量及降低生产成本拟定工艺路线两条：方案：工序号工序名称工 序 内 容1铸造2退火去应力退火3漆底漆上底漆4粗铣以390孔、端面、顶面活动销、为定位基准粗铣290300两端面、130端面、250端面5粗镗以290300端面、130、85孔为定位基准，粗镗450孔、390孔6粗铣以390端面、削边销、290300端面为定位基准，粗铣上顶面、40端面、放油孔端面7钻以390端面、削边销、290300端面为定位基准，钻铰工艺孔8粗镗以390孔、端面、工艺孔为定位基准，粗镗85.130、120、190、180孔并倒角9粗镗以390孔、端面、工艺孔为定位基准，粗镗35孔10粗镗以390孔、端面、工艺孔为定位基准，粗镗230两处环形面11钻以390孔、端面、工艺孔为定位基准，钻2-m20螺纹孔并攻丝12钻以290端面、130、85为定位基准，钻450两端面6-m16螺纹孔13攻丝以290端面、130、85为定位基准，对450两端面6-m16螺纹孔攻丝14钻以390孔、端面、工艺孔为定位基准，钻上顶面6-m8螺纹孔15攻丝以390孔、端面、工艺孔为定位基准，对上顶面6-m8螺纹孔攻丝16钻以290端面、130、35为定位基准，钻左侧230端面上6-m14螺纹孔17攻丝以290端面、130、35为定位基准，对左侧230端面上6-m14螺纹孔攻丝18钻以390孔、端面、工艺孔为定位基准，钻290端面两端面上4-m16螺纹孔、190端面6-m16螺纹孔、250端面上6-m16螺纹孔19攻丝以390孔、端面、工艺孔为定位基准，对290端面两端面上4-m16螺纹孔、190端面6-m16螺纹孔、250端面上6-m16螺纹孔进行攻丝20半精镗以290端面、130、85为定位基准，半精镗390孔21半精镗以390孔、端面、工艺孔为定位基准，半精镗130孔、190孔22半精镗以390孔、端面、工艺孔为定位基准，半精镗35孔23半精镗以390孔、端面、工艺孔为定位基准，半精镗230环形面24精镗以290端面、130、85为定位基准，精镗390孔25精镗以390孔、端面、工艺孔为定位基准，精镗130孔、190孔26精镗以390孔、端面、工艺孔为定位基准，精镗35孔27精镗以390孔、端面、工艺孔为定位基准，精镗230环形面28攻丝以450端面、290端面、挡销为定位基准对工艺孔m27进行攻丝29检查30入库方案工序号工序名称工 序 内 容1铸造2人工时效3漆底漆上底漆4粗铣以390孔、端面、顶面活动销、为定位基准粗铣290300两端面、130端面、250端面5粗镗以290300端面、35、85孔为定位基准，粗镗450孔、390孔6粗铣以390端面、削边销、290300端面为定位基准，粗铣上顶面、40端面、放油孔端面7钻以390端面、削边销、290300端面为定位基准，钻铰工艺孔8粗镗以390孔、端面、工艺孔为定位基准，粗镗85、130、120、190、35.180孔并倒角9钻以390孔、端面、工艺孔为定位基准，钻2-m20螺纹孔10攻丝以390孔、端面、工艺孔为定位基准对2-m20螺纹孔进行攻丝11钻以290端面、130、85为定位基准，钻450两端面6-m16螺纹孔12攻丝以290端面、130、85为定位基准，对450两端面6-m16螺纹孔攻丝13钻以390孔、端面、工艺孔为定位基准，钻上顶面6-m8螺纹孔14攻丝以390孔、端面、工艺孔为定位基准，对上顶面6-m8螺纹孔攻丝15钻以290端面、130、35为定位基准，钻左侧230端面上6-m14螺纹孔16攻丝以290端面、130、35为定位基准，对左侧230端面上6-m14螺纹孔攻丝17半精镗以290端面、35.85为定位基准，半精镗390孔18半精镗以390孔、端面、工艺孔为定位基准，半精镗130孔、190孔、35孔19精镗以290端面、130、85为定位基准，精镗390孔20精镗以390孔、端面、工艺孔为定位基准，精镗130孔、190孔、35孔21粗镗以390孔、端面、工艺孔为定位基准，粗镗230两处环形面22半精镗以390孔、端面、工艺孔为定位基准，半精镗230环形面23精镗以390孔、端面、工艺孔为定位基准，精镗230环形面24钻以390孔、端面、工艺孔为定位基准，钻290端面两端面上4-m16螺纹孔、190端面6-m16螺纹孔、250端面上6-m16螺纹孔25攻丝以390孔、端面、工艺孔为定位基准，对290端面两端面上4-m16螺纹孔、190端面6-m16螺纹孔、250端面上6-m16螺纹孔进行攻丝26攻丝以450端面、290端面、挡销为定位基准对工艺孔m27进行攻丝27检查28入库四、 方案比较：1.方案中以85,35的孔为定位由于孔距较小使工件稳定性较差而影响加工精度，而且使设计基准与定位基准不重合增加加工误差影响加工质量，而方案则可避免。2.方案中85，35，130，120，190，180孔同时加工使多轴箱的结构太复杂，而方案虽然采用了两道工序但多轴箱结构简单,问题得以解决。3.方案中粗精加工分开较符合工厂布局，而方案粗精加工混淆不利于加工影响加工效率。4. 方案中精加工表面加工完后又多次作为基准，易毁坏加工表面影响工件表面质量，而方案可避免。5. 方案中采用人工时效，周期长；而去应力退火周期短且能直接去除零件的残余应力。 通过方案与方案的比较从产品质量与生产率方面考虑最终选取方案。（机械加工工艺过程卡见附录）五、工序分析根据零件的复杂成程度及加工要求,确定两道工序设计组合机床。1. 8序 （1）加工要求：把123， 183，78.5， 173 的孔分别粗镗为128.75h12， 188.35h12， 85， 180的孔。（2） 选用机床及工装机床选用单工位组合机床,夹具为专用夹具,刀具为硬质合金镗刀头,根据镗孔直径选择镗刀头截面尺寸,bb: 1616 mm。 确定切削用量工时定额、切削力 查组合机床设计手册1) 把123的孔 粗镗为128.75h12切削用量：切削深度mm进给量在0.41.5mm/r，取f=1.0mm/r切削速度在35-50m/min，取v=45m/min切削力： 2) 183的孔 粗镗为188.35h12 切削用量： 切削深度 mm进给量f在0.41.5mm/r，取f=1.0mm/r。(查615表)切削速度 在3550m/min，取v=45m/min。切削力： r/s3) 把78.5的孔粗镗为85切削用量： 切削深度 mm 进给量f在0.41.5mm/r。取f=1.0mm/r切削速度v在3550m/min，取v=45m/min切削力： 4) 把 173的孔粗镗为180 切削用量： 切削深度mm 进给量f在0.41.5mm/r,取f=1.0mm/r 切削速度v在3550m/min，取v=45m/min 切削力: 工时定额：由于用组合机床同时加工,工时按最长的 计算 即: =t切t辅（t停） （） l1,l2 : 分别为刀具第，第工作进给长度。 vf1,vf2 : 分别为刀具第，第工作进给量。 t停：当加工沉孔，止口，倒角时，滑台在死挡铁上的停留时间，通常是刀具在加工终了时无进给状态下旋转510转所需时间。 lk,lg: 分别为动力部件快进，快退行程长度。 vf: 动力部件快速行程长度，本例取5.5m/min。 ty: 直线移动或回转工作台进行一次工位转位时间一般取0.1min。 tz:工件装卸时间，取决于装卸自动化程度，工作重量大小，装卸是否方便及工人的熟练程度，取1.5min。按上式所取值进行计算：单=t切t辅（t停） （）=()+() =1.2+0.1+0.068+0.1+1.5 =2.968 实际生产率q1= =20.22. 16序 1) 加工要求：要求钻6个m14的螺纹底孔、孔深30mm、 孔径为 11.835mm选钻头d=11.8mm。 查简明机械加工工艺手册2) 选用机床及工装机床选用单工位组合钻床,夹具为专用夹具,刀具选用6把高速钢锥柄麻花钻，量具选用游标卡尺。3）确定切削用量切削深度：进给量：根据表1110查得切削速度：根据表1112查得 按公式计算转速：3）计算钻削力、扭矩及功率：按表11-14可得轴向力：扭矩： 钻削功率：其中的参数 由表1114查得。4）工时定额： 取 (机械加工工序卡片见附录) 第2章 组合钻床夹具设计2.1工艺要求1.工件加工要求：1）加工的6-11.8的孔均布在205的圆上。2）其中两个圆的圆心在中心线上。2.工序基准根据以上要求，工序基准为180的孔。3.其他一些需要考虑的问题为保证钻套与加工孔轴线垂直于钻床工作台面，钻模板与工作台平行不能有倾斜，否则所钻出的孔将为斜孔。2.2拟定夹具结构方案一、定位方案的设计方案1：选工序基准450的孔及其端面，还有工艺孔作为定位基准。一面两销定位且450孔用短菱形销只限制y移动方向自由度，端面可限制沿x轴方向的转动、y轴方向的转动、z轴方向的移动三个自由度，工艺孔内的圆柱销可限制沿x轴方向移动、y轴方向移动。在y轴方向移动是重复定位，但可缩小定位销的直径，采用定位销“削边”的方法使连心线方向上的间隙增大，削边量越大，连心线方向上的间隙越大。当间隙达到一定值时，便满足了工作顺利装卸的条件。由于这种方法只增大了连心线方向上的间隙，不增大工件的转动误差，因而定位精度较高。此方案由于基准完全重合而定位误差小，但工件必须悬挂放置，且工件体积比较大较重，不宜放置。方案2：选35孔及端面，还有130孔作为定位基准面。且130孔采用菱形销，为典型的一面两销定位，定位分析如方案1。虽然工序基准与定位基准不重合，但由于孔的位置精度要求不高，故影响不大；此方案中考虑钻模板设计为固定式，可采用两个活动销，其结构可用斜契推引式来达到此目的，且装卸工件方便。综合考虑，在能达到精度要求的前提下选择结构设计方便的。综合分析优选第二种方案。二、导向方案为能迅速，准确的确定刀具与夹具的相对位置，钻夹具上都应设置引导刀具的元件-钻套。钻套一般安装在钻模板上，钻模板与夹具体连接，钻套与工件之间留有排屑空间。因为工件为单一钻孔工步，大批量生产，为便于更换磨损的钻套，选用可换钻套。钻套与衬套之间采用f7/m6或f7/k6配合，衬套与钻模板之间采用h7/n6配合。当钻套磨损后，可卸下螺钉，更换新的钻套。螺钉能防止钻套加工时转动及退刀时脱出。钻套导向孔的基本尺寸可取被加工孔的基本尺寸，钻孔时其公差取f8。将钻套安装在钻模板上确保其正确位置。钻模板可用螺钉和销钉连接的固定式钻模板，这种可在装配时调整位置因而使用较广泛。固定钻模板结构简单，钻孔精度高。三、夹紧方案1.夹紧力的方向和作用点的确定有如下要求：a) 夹紧力应朝向主要限位面。b) 夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围。c) 夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的方向和部位。d) 夹紧力作用点应靠近工件的加工表面。2、 夹紧力大小的估算钻削时，主轴的轴向力垂直于主要定位面向下，所以夹紧装置的要求很低。但起钻时刀具旋转时产生的切向力可能使工件旋转，工件的自重与夹紧力之和产生的摩擦力矩与切向力矩抵消即可。由于工件的重量很重所以所需的夹紧力很小，不需计算。四、夹具体夹具上的各种装置和元件通过夹具体连接成一整体。因此，夹具体的形状与尺寸取决于夹具上各种装置的布置及夹具与机床的连接对机床的要求：1) 有适当的精度和尺寸稳定性。2) 有足够的强度和刚度。3) 夹具体结构工艺性好。4) 排屑方便。5) 在机床上安装稳定可靠。根据夹具体毛坯类型的特点，选用铸造夹具体。其优点是工艺性好，可铸出各种复杂形状，具有较好的抗压强度，刚性和抗振性好，但生产周期长，需进行时效处理，以消除内应力。2.3绘制夹具装配总图钻模的装配总图上应将定位销轴、钻模板与夹具体的连接结构表达清楚。2.4夹具装配总图上的技术要求1. 最大轮廓尺寸sl：510mm、779mm、1075mm。2. 影响工件定位精度的尺寸、公差sd。 定位销与工件的配合尺寸 35g6.3. 影响夹具精度的尺寸、公差sj。 定位销孔到钻套轴线的距离 x=85.5mm,钻套轴线对安装基面的垂直度0.05mm。4. 影响导向精度的尺寸、公差st。 钻套导向孔的尺寸12f7。5. 其它重要尺寸钻套与衬套配合尺寸18 衬套与钻模板之间采用266. 其它技术要求： 1） 工件推入夹具体内后再进行装夹。2） 工件在定位后先推动手柄在拧紧螺母夹紧。3） 夹具的非工作表面喷涂灰色漆。2.5工件的加工精度分析一、定位销的设计及定位误差1.确定两定位销的中心距ldld/2 两定位销的中心距的基本尺寸应等于工件两定位孔中心距的平均尺寸，其公差一般为ld=()ld由图纸确定两孔间距ld=（2250.045）-（85.50.035）=139.50.03 故取销间距ld=139.50.015mm。 2.确定圆柱销直径d1圆柱销直径的基本尺寸应等于与之配合的最小极限尺寸，其公差带一般取g6或h7。因箱体上的定位孔的直径为350.035mm，故取圆柱销的直径d1=35g6 。 3.确定菱形销的尺寸b 根加工情况设计销宽b=11mm。 4.确定菱形销的直径1）按削边销与孔的最小配合间隙公式x2min=，计算a=0.03+0.015=0.045，b=11mm，d2=130 x2min=0.008mm采用修圆菱形销时应以b1代替b进行计算。2）按公式d2max=d2min-x2min算出菱形销的最大直径 d2max=（130-0.008）=129.992mm3） 确定菱形销的公差等级，菱形销直径的公差等级一般取it6或it7，取it6级，由公差配合与测量技术表2-2 it6=0.025所以d2=130mm。 5.计算定位误差d1)加工尺寸由于定位基准与工序基准不重合，定位尺寸s=85.50.035所以b=s=0.07mm由于此尺寸的方向与两定位孔连心线平行,根据机床夹具设计表1-7查得,y=x1max =0.035+0.009=0.044mm，由于工序基准不在定位面上,所以d=b+y=0.114mm2)加工与销连线垂直方向的尺寸205/2时的定位误差.由于工序基准与定位面重合b=0由于定位基准与限位基准不重合,定位基准可作任意方向的位移加工位置在定位孔两外侧。根据tga=0.0004根据表1-7,左边小孔的基准位移误差为y1= x1max+2l1tga=0.044+202.50.0004=0.126mm同理右边小孔的基准位移误差y2=y1=0.126mm定位误差应取大值,故d=y=0.126mm二、对刀误差t因加工孔的深度不深,可不考虑钻头的偏斜.钻套导向尺寸为11.8f7=,钻头尺寸为,故t=0.034+0.011=0.045mm三、安装误差a 取a=0四、夹具误差j因夹具上定位元件,对刀或导向元件,分度装置及安装基面之间的位置不精确而造成的加工误差。1. 工件定位精度公差sd=0.016mm2 .钻套轴线对底面垂直度sl=0.05mm3 .定位销到钻套轴线的距离公差sx=0.1mm 五、加工方法误差g 对于0.035方向g=0.07=0.023mm,经计算该夹具有一定的精度储备,能满足尺寸的精度要求。第3章 组合机床设计 3.1组合机床的特点及设计步骤一、组合机床的特点 组合机床是为一种或几种被加工零件的特定工序而设计的，并由大量通用部件和少量专用部件组成的专用机床。具有如下特点：（1）加工产品是定型的。（2）拟定被加工零件的工艺方案是组合机床设计的关键。（3）尽可能地选用通用部件。（4）必须仔细考虑机床的调整。二、组合机床设计步骤（1）制定工艺方案。要深入现场了解被加工零件的特点、精度和技术要求；定位夹紧情况及生产率的要求等。（2）机床结构方案的分析和确定。根据工艺方案确定机床的配置型式和总体布局。（3）组合机床总体设计。 这里确定机床部件间的相互关系，选择通用和刀具的的导向，计算切削用量及机床生产率。绘制被加工零件工序图，加工示意图，机床联系尺寸图和生产率计算卡，即“三图一卡”。（4）组合机床的部件设计和施工设计，主要是对组合机床的专用夹具和多轴箱进行装配图和工作图设计。3.2 组合机床总体设计3.2.1组合机床方案的拟定一、工艺方案的制定应注意以下问题：1.粗精加工分开的原则。2.工序集中的原则。3.定位基准和夹紧位置的选择。二、影响组合机床结构方案的一些因素 通常根据加工零件的工艺方案以及要求的生产率等，即可大体上确定加工的结构方案。但应注意以下问题：（1）被加工零件的特点对机床结构方案的影响。（2）机床生产率对机床结构方案的影响。（3）机床使用条件的影响。三、 不同方案分析比较的主要指标 对于同样的工件，为了完成同样的工艺内容，可以制定出几种不同的方案。我们必须选择最佳方案，其比较指标如下：（1）机床生产率与负荷率。（2）加工精度。（3）机床的结构及尺寸。3.2.2 “三图一卡”的编制一、被加工零件工序图1.工序图的作用将被加工零件的形状、尺寸、加工部位要求的精度。定位基准，夹紧点以及该零件的材料硬度等，在图纸上用特殊的符号简单明了的表示出来，这样的图称为被加工零件的工序图。2.画工序图1）刀具结构和切削用量的选择 合理地选用、设计组合机床刀具和选用切削用量。对机床的加工精度，生产率以及机床结构复杂程度和工作可靠性都有较大的影响。选用刀具和切削用量应注意以下问题：a）尽可能的采用通用刀具和标准刀具。b）为了集中工序可采用复杂刀具。c）注意刀具装夹调整的方便性。d）刀具的排屑与断屑。根据加工的零件材料为ht250，工序为钻611.8的孔由简明机械加工工艺手册表1211 选用gb143885的锥柄麻花钻d=11.8mm莫氏圆锥为1，刀具材料为高速钢。计算钻孔时切削用量：a）选择钻头do=11.8mm.莫氏圆锥1b）选择切削用量切削深度：进给量：根据表1110查得切削速度：由表1112查得按公式计算主轴转速：c）计算钻削力，扭矩及功率按表1114可得：轴向力：扭矩为：钻削功率：其中的参数 由表1114查得二、绘制加工示意图加工示意图是在工艺方案和机床结构方案初步确定的基础上绘制的。绘制时，首先应根据被加工零件的加工精度、生产率要求、选择刀具、切削用量、夹具形式、工序间的加工余量、机床配置形式等。同时根据工件的结构特点和要完成的工艺内容确定刀具导向结构的形式与基本尺寸，还应根据主轴所传递的切削扭矩选择主轴尺寸以及刀具，主轴与刀杆联接的结构等。1. 机床的加工方法根据工序内容及其特点,采用立式组合机床钻孔。2.刀具的导向套结构用导向套来保证工件各孔的位置精度，绘制加工示意图时，必须正确地决定导向套的长度及导向套端面至工件端面的距离由组合机床简明手册表8-4选择导向套的规格选短型的通用导套，再由表8-5确定导向长度l1=2.5-3.5=3*d=36mm，导套至工件端面的距离l2，钻铸铁时l2=2050 取l2=25mm。3.初选主轴直径和刀具接杆 多轴箱的主轴外伸长度为一定值，刀具的长度尺寸也为一定的标准数值，但被加工零件各加工部位不可能完全与刀杆轴线垂直的同一平面内。为了在同一多轴箱上同时加工完工件的各孔，可在刀具和多轴箱主轴之间装上一种“接杆”，将刀具的锥柄插入接杆的锥孔内，接杆的另一端接入主轴的孔内。接杆已标准化其长度可标在根据需要选用。1) 初选主轴直径根据前面计算的主轴承受的转轴的转矩，由表3-4选用主轴与刀具刚性连接取=。选主轴直径d0=30mm， 再由表3-6选用长主轴（用于与刀具刚性连接的钻、扩、铰、倒角等工序）。主轴直径d=30mm。主轴外伸尺寸50/36长度l=11515=100接杆莫氏锥号为2，3。2) 初选刀具接杆绘制加工示意图，首先以加工部件在外壁的，加工孔深最浅孔径又最大的主轴选定接杆，由组合机床简明手册表8-1选用可调接杆，选用tr28*2 莫氏锥号1，由于钻孔直径及孔深相同，选用一种接杆即可由图8-5确定接杆上的夹紧螺母型式及尺寸选用名义尺寸为28mm，型号为tr28*2, h=12mm。4.标注联系尺寸，如图（zhzc-1）确定。5.注明切削用量由钻削切削用量的计算，可得v=0.35m/s n=557r/min f=0.55mm/r6.绘制工作循环图，注明行程长度1）工作进给长度 其包括刀具的切入值，加工长度及切出值由本工序的加工确定，作进长度=切入值+加工长度+切出值=10+30+0=40（mm）2）快退行程长度 对于固定夹具的单工位机床，只需刀具退到导向套内即可。但必须保证刀具能以接杆孔中和导向套内取出。本工序中，刀具悬伸长为138mm考虑到刀具能从接杆锥孔内取出，故确定为150mm。因此快速行程为：快退行程=工作进给行程+快速进给行程=40+50=190mm三、通用部件的选用选用通用部件，主要是确定动力部件的驱动方式和规格，其它如侧底座，立柱等部件按通用部件配表选用。1.驱动方式的确定 选用液压驱动的动力滑台2.规格的确定 应考虑以下几个因素：1）切削功率 由前面切削用量计算得加工黑色金属时=0.80.9取=0.852）进给力 动力部件允许的最大进给力应大于进给切削抗力与其它进给阻力之和。 由组合机床简明手册表5-1选择1hy50系列的液压滑台，行程为型400，进给力为32000n a型铸铁导轨、b型镶钢导轨，由表5-4确定液压滑台立式配置联系尺寸。液压滑台为1hy50ia型式，立柱为1cl50，立柱侧底座为1cd501。由表5-39查得，根据功率为6kw选用动力箱型号为1td40电动机型号为y132m-4，电动机的功率为7.5kw，驱动轴输出转速为720r/min。四、绘制机床联系尺寸图1.机床联系尺寸图表示了机床的配置型式和布局，决定了各部件的轮廓尺寸用其相互位置关系。主要有下列内容：1) 机床的布局形式。2) 主要专用部件的轮廓尺寸。3) 工件及各部件间主要联系尺寸及运动尺寸。4) 电机功率等。机床联系尺寸图中注明了机床，各部件间的长度联系尺寸、高度联系尺寸和宽度联系尺寸。当机床的工艺方案和配置型式已经确定，并选好主要通用部件以后，机床的尺寸中很大一部分即为已知。2.装料高度的确定装料高度一般是指工件安装基面到地面的距离。在确定机床装料高度时，要考虑车间远送工件的滚道长度，工件最低孔位置，多轴箱低主轴和通用部件是以此为基础设计制定的。装料高度根据具体组合机床型式取h=650mm。3.夹具体轮廓尺寸的确定工件的轮廓尺寸和形状是确定夹具轮廓尺寸的依据。设计夹具体尺寸为高779mm,长为1075mm,宽为510mm。4.中间底座尺寸的确定。在加工示意图中已经初步确定了工件端面至多轴箱面在加工终了时的距离l1，根据选定的动力部件及其配套部件的位置关系，并考虑动力部件的向前量等因素，就可以确定中间底座长度尺寸l，留余量为20mm。由金属切削机床表6-12确定中间底座尺寸长为1360mm宽为1000mm高度为650mm。