变速器上盖组合机床总体设计毕业论文.doc

变速器上盖组合机床总体设计毕业论文目录第1章 组合机床理论基础51.1机床在国民经济的地位51.2组合机床的组成及特点51.3 组合机床研究基本内容6第2章 组合机床方案的制定72.1 组合机床的工艺范围及配置形式72.1.1 组合机床工艺范围72.1.2 组合机床配置形式72.2 组合机床工艺方案的拟定82.2.1 确定工艺方案的基本原则82.2.2 确定工艺方案应注意的问题8第3章 组合机床总体设计103.1 被加工零件工序图103.1.1 被加工零件工序图的作用与内容103.1.2 加工零件要求103.2组合机床切削用量113.2.1 确定切削用量应注意的问题113.2.2 切削用量的计算12第4章 加工示意图144.1 加工示意图的作用和内容144.2刀具，工具，导向装置的选择154.2.1刀具的选择154.2.2接杆的选择154.2.3导向套的选择154.3初定主轴类型、尺寸和外伸长度164.4动力部件的工作循环及工作行程的确定16第5章 机床联系尺寸图及生产率计算卡185.1 机床动力部件的选择185.1.1 动力箱的选择185.1.2 动力滑台的选择及附属部件195.2 确定机床尺寸215.2.1 确定装料高度215.2.2 中间底座轮廓尺寸215.2.3 多轴箱轮廓尺寸225.2 确定机床尺寸235.3 机床生产率计算卡24结论27谢 辞28参考文献29 第1章 组合机床理论基础1.1机床在国民经济的地位随着现代化工业技术的快速发展，特别是随着它在自动化领域内的快速发展，组合机床的研究已经成为当今机器制造界的一个重要方向，在现代工业运用中，大多数机器的设计和制造都是用机床大批量完成的。现代大型工业技术的飞速发展，降低了组合机床的实现成本，软件支持机制也使得实现变得更为简单，因此，研究组合机床的设计具有十分重要的理论意义和现实意义。在工业高速发展的现代化浪潮中，各种机械设计和制造业中，组合机床的应用越来越广泛，越来越转化为生产力，从这个意义上讲，对组合机床的研究具有重要的现实意义。组合机床是根据工件加工需要，以通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。组合机床是按系列化标准化设计的通用部件和按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件组成的专用机床。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，从而缩短了设计和制造的周期，因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到了广泛的应用，并可用以组成自动生产线。1.2组合机床的组成及特点通用部件是组成组合机床的基础，通用部件和标准件约占7080%，这些部件是系列化的，可以进行成批生产。其余20%30%的专用部件是被加工零件的形状、轮廓尺寸、工艺和工序来决定，如夹具、主轴箱、刀具和工具等。用来实现机床切削和进给运动的通用部件，如单轴工艺切削头（既镗削头、钻削头、铣削头等）、传动装置（驱动切削头）、动力箱（驱动多轴箱）、进给滑台（机械或液压滑台）等为动力部件。用以安装动力部件的通用部件如侧底座、立柱、立柱底座等称为支承部件。组合机床的组成一般为：侧底座、动力滑台、动力头、夹具、垫铁、中间底座、液压装置、电器控制设备、刀工具等。组合机床是一种自动化或半自动化的机床。无论是机械电气或液压电气控制的都能实现自动循环。组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面、多工位同时加工，是一种工序集中的高效率机床。组合机床有如下特点：（1）加工范围广。（2）加工效率高。（3）加工精度稳定。（4）研发周期短。（5）自动化程度高，劳动强度低。（6）配置灵活。1.3 组合机床研究基本内容 1. 零件分析仔细阅读所拿到的零件图纸，分析零件的结构特点及技术要求。2. 拟定零件工艺方案确定零件的材料，加工时的定位基准以及零件的加工工艺方案。3. 总体方案设计确定机床的配置形式及总体结构方案。4. 组合机床设计三图一卡设计确定被加工零件的工序图，零件加工示意图，绘制机床尺寸联系图，机床生产率计算卡。第2章 组合机床方案的制定2.1 组合机床的工艺范围及配置形式2.1.1 组合机床工艺范围目前，组合机床主要用于平面加工和孔加工两类工序。平面加工包括铣平面、刮平面、车端面；孔加工包括钻、扩、铰、镗孔以及倒角、切槽、攻螺纹、拉削、推削、磨削及抛光、冲压等工序。此外还可以完成焊接、热处理、自动装配和检测、清洗和零件分类及打印等非切削工作。组合机床最适宜于加工各种大中型箱体类零件，如气缸盖、气缸体、变速箱体、电机座及仪表壳等零件；也可用于完成轴套类、轮盘类、叉架类和盖板类零件的部分或全部工序的加工。近几年来组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器、仪表、缝纫机、自行车、阀门、矿山机械、冶金、航空、纺织机械及军工等部门已获得广泛的应用，一些小批量的生产部门也开始推广应用。2.1.2 组合机床配置形式1大型组合机床的配置型式大型组合机床的配置形式分单工位和多工位两大类。几种基本组合镗床设计属于单工位平行单面加工型式。按照工序集中和不同批量生产的需要还有其他集中配置型式：(1)工序高度集中的组合机床 在基本配置形式的基础上，增设动力部件来加工工件的更多表面。这些型式都是组合工件的特定情况配置的。(2)用与大批量生产的组合机床 为了提高生产率，除缩短加工时间和辅助时间，尽量使辅助时间和加工时间重合外，还可考虑在每个工位上安装几个工件同时进行加工，或在一个工位（或一台机床）上设置几套夹具，对工件进行多次安装，从而加工不同表面。(3)转塔头式及转塔动力箱式组合机床 有单轴和多轴两类，并有通用化系列化标准。通过带有各种工艺性能的单轴（或多轴）转塔头或转塔动力箱转位，实现对工件的顺序加工。2小型组合机床配置型式小型组合机床也是由大量通用零部件组成，其配置特点是：常用两个以上具有主运动和进给运动的小型动力头分散布置、组合加工。动力头有套筒式、滑台式，横向尺寸小，配置灵活性大，操作使用方便，易于调整和改装。小型组合机床分单工位和多工位两类。目前在生产中使用较多的是各种多工位小型机床，其中最常用的是回转工作台式小型组合机床。组合机床的配置形式是多种多样的，同一零件的加工可采用多种不同的配置方案。在确定组合机床配置形式时，应对几个可行的方案进行综合分析，从机床负荷率、能达到的加工精度、使用和排屑的方便性、机床的可调性、机床部件的通用化程度、占地面积等方面做比较，选合理的机床总体布局方案。2.2 组合机床工艺方案的拟定2.2.1 确定工艺方案的基本原则1. 粗精加工分开原则 粗加工时的切削负荷较大，切削产生的热变形，较大夹压力引起的工件变形以及切削振动等，对精加工工序十分不利，影响加工尺寸精度和表面粗糙度。因此，在拟订工件一个连续的多工序工艺过程时，应选择粗精加工工序分开的原则。2. 工序集中原则 运用多刀集中在一台机床上完成一个或几个工件的不同表面的复杂工艺过程，从而有效地提高生产率。因此，拟订工艺方案时，在保证加工质量和操作维修方便的前提下，应适当提高工序集中程度，以便减少机床台数，占地面积和节省人力，取得理想的效益。2.2.2 确定工艺方案应注意的问题1. 按一般原则拟订工艺方案时的一些限制(1)孔间中心距的限制 根据切削扭矩计算要求，主轴轴颈和轴承外径有一最小许用尺寸；对于镗孔，要考虑浮动卡头和导向尺寸或刚性主轴结构尺寸限制。(2)工件结构工艺性不好的限制 当孔径大于直径50mm 时，可采用让刀的方法加工，如主轴处于定位刀具的定向状态，抬起工件或刀杆的径向移动，以便轴向进退刀。否则不适宜在组合机床上加工。2. 其他应注意的问题(1)精镗孔时应注意孔表面是否允许留有退刀刀痕。这对机床的工作循环、多轴箱和夹具都有影响。当生产许可时，刀具可按工进速度退回，这样既不留痕迹，又利于提高加工精度。(2)对互相结合的两壳体零件，均应分别从结合面加工联接孔。这样能更好的保证联接孔的位置精度，便于装配。(3)在制订加工一个工件的几台成套机床或流水线的工艺方案时，应尽可能使精加工集中在所有粗加工之后，以减少内应力变形影响，有利于保证加工精度。7洛阳理工学院毕业设计（论文）第3章 组合机床总体设计3.1 被加工零件工序图3.1.1 被加工零件工序图的作用与内容被加工零件工序图是根据制定的工艺方案，表示所设计的组合机床上完成的工艺内容，加工部位的尺寸，精度，表面粗糙度及技术要求，加工用的定位基准，加紧部位以及被加工零件材料，硬度和在本机床加工前的加工余量等情况的图样。是组合机床设计的具体依据，也是制造使用时调整机床，检查精度的重要技术文件。其主要内容包括：（1）被加工零件的形状和主要轮廓尺寸以及与本工序机床设计有关部位结构形状和尺寸。（2）本工序所选用的定位基准、加压部位及加紧方向。以便据此进行夹具的支承、定位、加紧和导向等机构设计。（3）本工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技术要求以及对上道工序的技术要求。（4）注明被加工零件的名称、编号、材料、硬度以及加工部位的余量。 3.1.2 加工零件要求被加工零件为汽车变速器上盖。其材料为灰铸铁HT20-40,硬度为HB175255，加工部位及要求为：面上六个孔，即2-8.5H10，表面粗超度1.6微米，4-8.5，表面粗糙度1.6微米；面上五个孔，即4-M81.5螺纹底孔，7，表面粗超度1.6微米。要求生产纲领为年产量6万件，单班制生产。如图3-1所示图3-1 零件工序图3.2组合机床切削用量3.2.1 确定切削用量应注意的问题1.尽量做到合理利用所有刀具，充分发挥其性能。2.复合刀具切削用量的选择，应考虑刀具的使用寿命。进给量通常按复合刀具最小直径选择，切削速度按复合刀具的最大直径选择。3.切削用量选择应有利于多轴箱设计。4.选择切削用量时，还应考虑所选动力滑台的性能尤其是当采用液压动力滑台时，所选择的每分钟进给量一般应比动力滑台可实现的最小进给量大50%左右。3.2.2 切削用量的计算对于加工8.5孔用直径D=8.5的高速钢钻头在灰铸铁零件上钻10毫米深的孔。由组合机床设计得 公式（3-1） 公式（3-2） 公式（3-3） 公式（3-4）式中：P切削轴向力（N）；D钻头直径（mm）；每转进给量（mm/r）；M切削扭矩（Nmm）；N切削功率（KW）；T刀具耐用度（min）；V切削速度（m/min）；HB零件的布氏硬度值。根据刀具直径和工件、刀具材料，由表3-7选取=21.5m/min，=0.19mm/r。由L/D=10/8.5=1.176查表3-14得=1，则=22.5m/min计算硬度HB=255-=250公式（3-1）对于D=7毫米、L=10毫米的孔计算可得： 而对于D=6.7毫米、L=20毫米的孔得： 由组合机床设计可知，钻-铰8.5孔，绞孔直径上工序间余量为0.100.20mm，因此加工时首先钻孔至8.2mm然后将工件孔绞孔至8.5mm。选用直径8.2mm的钻头进行钻孔，根据组合机床设计表3-7选择钻孔切削用量v=7m/min，=0.2mm/r 布氏硬度切削力切削扭矩切削功率刀具耐用度用计算公式求出主轴箱上各刀具主轴的轴向切削力P，再求出多轴加工总的轴向力当确定了切削扭矩N后，再求出多轴加工的总切削功率 作为选择主传动用动力箱电机的依据。11 第4章 加工示意图4.1 加工示意图的作用和内容零件加工的工艺方案要通过加工示意图反映出来。加工示意图表示被加工零件在机床上的加工过程，刀具、辅具的布置状况以及工件、夹具、刀具等机床各部件间的相对位置关系，机床的工作行程及工作循环等。因此，加工示意图是组合机床设计的主要图纸之一，在总体设计中占据重要地位。它是刀具、辅具、夹具、主轴箱、液压电气装置设计及通用部件选择的主要原始资料，也是整合组合机床布局和性能的原始要求，同时还是调整机床、刀具及试车的依据。加工示意图是表达工艺方案具体内容的机床工艺方案图。是设计刀具，辅具，夹具，多轴箱和液压，电气系统以及选择动力部件，绘制机床总联系尺寸图的主要依据。加工示意图如图4-1所示：图4-1 加工示意图4.2刀具，工具，导向装置的选择4.2.1刀具的选择选择刀具，应考虑工艺要求与加工尺寸精度、工件材质、表面粗糙度及生产率的要求。只要条件允许应尽量选用标准刀具。为了提高工序集中程度或满足精度要求，可以采用复合刀具。孔加工刀具的长度应保证加工终了时刀具螺旋槽尾端与导向套之间有3050mm距离，以便于排出切削和刀具磨损后又一定的向前调整量。所以，根据零件要加工的孔是6个孔，参照以上要求，依据加工孔尺寸大小选择8.5麻花钻。4.2.2接杆的选择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,由组合机床设计表3-22知，主轴外伸尺寸L=115mm。查组合机床设计表3-23可得，接杆参数：A型：D=20 mm，=18 mm， =30 mm；=110 mm，B =12 mm。 连接杆上的尺寸d与主轴外伸长度的内孔D配合，因此，根据接杆直径d选择刀具接杆参数。4.2.3导向套的选择1. 选择导向类型组合机床加工孔时，除采用刚性主轴加工方案外，零件上孔的位置精度主要靠刀具的导向装置来保证。导向装置有两大类，即固定式导向和旋转式导向。在加工孔径不大于40mm或摩擦表面线速度小于20m/min时，一般采用固定式导向，刀具或刀杆的导向部分，在导向套内即转动又作轴向移动。本设计选择固定式导向套。2. 确定导向数量、选择导向参数导向数量应根据刀件形状、内部结构、刀具刚性、加工精度及具体加工情况决定。通常对于小孔加工用单个导向加工。本设计采用可换转套。导向的主要参数包括：导套的直径及公差配合，导套的长度、导套离工件端面的距离等。导套的直径为20mm，导套长度为35mm。导套到工件端面的距离为10mm 。3. 初定切削用量查表2-1用高速钢加工铸铁件的切削用量：因为工件材料强度是HB200，所以初选为14米/分，为0.1毫米/转。4.3初定主轴类型、尺寸和外伸长度主轴型式主要取决于进给抗力和主轴-刀具系统结构上的需要。主轴尺寸规格应根据选定的切削用量计算出切削扭矩T，查组合机床设计书表3-19，3-20，3-21，3-22。得：主轴的直径是20mm，主轴类型为圆锥滚子轴承主轴。主轴外伸选长主轴，接杆莫氏圆锥号为1。主轴外伸尺寸根据公式 可算出本设计中攻螺纹主轴的大致直径式中：d主轴直径（mm） M转矩（Nm） D螺距大径（mm） t螺距（mm）计算得：d=17.65mm查表3-20钻孔主轴直径的确定，得螺孔M8的主轴直径d=17mm 转矩T=5000 Nmm 查表3-22 主轴直径D/d=30/20 外伸尺寸L=115mm。4.4动力部件的工作循环及工作行程的确定动力部件的工作循环是指：加工时动力部件从原始位置开始运动到加工终了位置又返回到原始位置的动作过程。工作进给长度 应等于工件加工部位长度L与刀具切人长度 和切出长度之和。切入情况应根据工作端面的误差情况在510mm间选择，此处选 =10mm,切出长度根据表3-24选取=5.810.8mm此处选=10mm所以=L+=10+10+13=33mm快退长度等于快速引进与工件进给长度之和。快速引进是指动力部件把主轴箱连同刀具从原始位置送进到工作进给开始位置，其长度按加工具体情况确定。快退120mm =75mm +45mm 动力部件总行程长度除了应保证要求的工作循环工作行程外，还要考虑装卸和调整刀具方便，即前后备量。前备量为20mm,后备量为110mm.总行程120mm+20mm+110mm=250mm第5章 机床联系尺寸图及生产率计算卡一般来说，组合机床是由标准的通用部件动力滑台，动力箱，各种工艺切削头，侧底座，立柱，立柱底座及中间底座加上专用部件主轴箱，刀、辅具系统，夹具，液、电、冷却、润滑、排屑系统组合装配而成。联系尺寸图用来表示机床各组成部件的相互装配联系和运动关系，以检验机床各部件相对位置及尺寸联系是否满足加工要求；通用部件的选择是否合适；并为进一步开张主轴箱、夹具设计提供依据。机床尺寸联系总图表示的内容：(1) 表示机床的配置形式和总布局。(2) 完整齐全的反映各部件之间的主要装配关系和尺寸联系、专用部 件的主要轮廓尺寸、运动部件的运动极限位置及滑台工作循环总的工作行程和前后备量尺寸。(3) 标注主要通用部件的规格代号和电动机型号、功率及转速，并标出机床分组编号及组件名称，全部组件应包括机床全部通用及专用零部件。(4) 标明机床验收标准及安装规程。5.1 机床动力部件的选择 5.1.1 动力箱的选择动力箱主要依据主轴箱所需的电动机功率来选用。动力箱的动力计算： 式中各主轴所需的轴向切削力，单位为N动力箱所需要的功率计算：多轴箱的动力计算包括多轴箱所需要的功率和进给力两项。动力箱所需要的功率计算公式：式中消耗于各主轴的切削功率的总和，单位为K w多轴箱的传动功率，加工黑色金属时取0.80.9,加工有色金属时取0.70.8；主轴数多、传动复杂时取小值，反之取大值由第三章3.4得加工铸铁取0.8则查组合机床设计简明手册，选TD25A型动力箱。电动机型号J02-21-4，动力箱输出轴转速705转/分；动力箱与动力滑台结合面尺寸：长320 mm,宽250mm。动力箱与主轴箱结合面尺寸：长320 mm,宽245mm。电动机功率1.1Kw，电动机转速1410r/min，驱动轴转速为705r/min，动力箱输出轴至箱底面高度为100mm。5.1.2 动力滑台的选择及附属部件根据动力滑台中，液压滑台与机械滑台的优缺点的比较：快进转工进时，转换位置精度较低且考虑到超载保护方面的原因，选择液压滑台，根据前面计算得到的动力滑台每分钟进给量应比滑台的最小进给量大50%，选择1HY25型系列液压滑台。具体液压滑台的主要技术参数见下表5-1：表5-1液压滑台主要技术参数型号台面宽台面长行程进给力快进速度 最小进 给量1HY25250 50025080001232根据1HY25系列液压滑台，选择该系列滑台的附属部件、支承部件以及配套设施部件，经过查组合机床设计简明手册可知，如下表5-2所示：表5-2 液压滑台附属部件部件型号行程立柱滑台侧底座立柱侧底座1HY251HY25M1HY25GABABAB2504001CD251CL25M1CC2511CC2521CC251M1CC252M1CD2511CD2521CD251M1CD252M由于该机床所选择的加工方式是卧式双面，则该液压滑台的配置型式为卧式。其具体配置时联系尺寸以及相关部件的位置关系根据组合机床设计简明手册中表5-3来确定。2) 确定进给速度液压滑台是靠液压系统中变量叶片泵供油，进口节流调速来实现液压滑台的工作进给速度在一定范围内的无级调节。液压在确定刀具的切削用量是所规定的工作进给速度应大于滑台最小进给速度，1HY型滑台为无级变速，工作进给速度为4800 范围内快速移动速度为定值。则选取滑台的型号为1HY25型。 3) 确定滑台进程 由于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。前备量的作用是使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及刀具磨损后能向前调整，前备量一般取值应大于1020mm本设计取前备量为20mm，后备量的作用是使动力部件有一定的向后移动的余地以方便装卸刀具，后备量一般不小于4050mm本设计取为110mm 所以总行程为：工作行程+前备量+后备量=120mm+20mm+110mm=250mm5.2 确定机床尺寸5.2.1 确定装料高度装料高度是指及穿个上工件的定位基准面到地面的垂直距离。我国过去设计组合机床一般取装料高度 H=850mm 。为提高通用部件及支撑部件的刚度并考虑自动线设计时中间底座内袄安装夹具输送、冷却排屑装置，新颁布的组合机床标准推荐装料高度H=1060mm，与国际标准（ISO）一致。在现阶段，设计组合机床时，装料高度视具体情况在H=850mm1060mm之间选取。选取装料高度H应考虑的主要因素是，应与车间里运送工件的滚道高度相适应，工件最低孔位置（本设计=10毫米），主轴箱最低高度（=94.5毫米）和所选通用部件、中间底座、夹具等高度尺寸的限制（本设计所选滑台与滑座总高=250毫米，侧底座高度=560毫米，夹具底座高度=240毫米，中间底座高度=560毫米），综合上述因素，本机床装料高度取H=900mm 。5.2.2 中间底座轮廓尺寸中间底座的轮廓尺寸要满足夹具在其上面安装连接的需要。其长度方向尺寸要根据所选动力部件（滑台和滑座）及其配套部件（侧底座）的位置关系，照顾各部件联系尺寸的合理性来确定。非常重要的是，一定要保证加工终了位置时，工件端面至主轴箱前端面的距离不小于加工示意图上要求的距离（本机床左面=325毫米，右面=330毫米）。同时，要考虑动力部件处于加工终了位置时，主轴箱与夹具轮廓间应有便于机床调整、维修的距离。为便于切屑及冷却液回收，中间底座周边须有足够宽度的沟槽。中间底座轮廓尺寸长度方向尺寸可按下式确定：式中：加工终了位置，主轴箱端面至工件端面间的距离，本设计=325毫米，=330毫米；主轴箱厚度，本设计=325毫米；工件沿机床长度方向的尺寸，本设计=54毫米；机床长度方向上，主轴箱与动力滑台的重合长度，本设计=180毫米；加工终了位置，滑台前端面至滑座前端面的距离，本设计=40毫米；滑座前端面至侧座前端面的距离，本设计=100毫米。则 =（325+330+2325+54）2（180+40+100） =719毫米取 =720毫米5.2.3 多轴箱轮廓尺寸标准中规定立式配置的多轴箱总厚度为325mm 宽度和高度按标准尺寸系列表选取，通用主轴箱箱体的前盖厚度为55mm ，基型后盖厚度为100mm，其余三种后盖厚度为50mm，90mm，125mm，绘制机床联系尺寸图时，着重要确定的尺寸是主轴箱的宽度B和高度H及最低主轴高度 。主轴箱宽度B、高度H的大小主要与被加工零件孔的分布位置有关，可按下式确定：B=b+2 H=h+式中：工件在宽度方向相距最远的两孔距离（毫米）； 最边缘主轴中心距箱外壁的距离（毫米）； 工件在高度方向相距最远的两孔距离（毫米）； 最低主轴高度（毫米）。b和h为已知尺寸。为保证主轴箱由排布齿轮的足够空间，取=80mm 。主轴箱最低主轴高度 须考虑到与工件最低孔位置、机床装料高度（H=900mm）、滑台滑座总高（=250）、侧底座高度（=560）、滑座与侧底座之间调整垫高度（=5）等尺寸之间的关系来确定。对于该组合机床， 要保证润滑不致从主轴衬套处泄漏箱外，则：应大于85140mm对于本组合机床的设计为： 10+900 （0.5+250+5+560） 94.5毫米=140mm 若取=120毫米，则可求出主轴箱轮廓尺寸为： B=b+2=152+2100=352mm H=h+=98+94.5+100=392.5mm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为：B=400mm, H=400mm。 5.2 确定机床尺寸1.画主视图主视图的图形布置应与实际机床工作位置一致，并选择适当的比例 。2.画左（右）视图重点在于表示清楚组合机床各部件在宽度方向的轮廓尺寸及相关位置，配合知识图完成联系尺寸图所要求表达的内容。3.在联系尺寸图上标注尺寸具体的要求是：（1）完整、恰当地标注机床各主要组成部件的轮廓尺寸及相关联系尺寸，应使机床在长、宽、高三个方向的尺寸链封闭。（2）应表示清楚运动部件的原位、终点状态及运动过程情况（可用工作循环图表示），以确定机床最大轮廓尺寸。（3）应注明工件、夹具、动力部件、中间底座对称中心线间的位置关系。（4）应注明电动机的型号、功率、转速及所选标准通用部件的型号规格和其主要轮廓尺寸，并对组成机床的所有部件进行分组编号，作为部件和零件设计的原始依据。在机床各组成部件的设计完成之后，以联系尺寸图为基础进行细化，填加必要的电气、液压控制装置、润滑、冷却、排屑装置等，并加注技术要求等文字说明，便成为机床总图。图5-1 机床联系尺寸图 5.3 机床生产率计算卡1. 实际生产率 实际生产率是指完成年生产纲领A（包括备品及废品率在内）所要求的机床生产率。与全年工时总数K有关，单班制取2350h, 则A=60000x(1+2%+2%)=62400件=A/K=62400/2350=26.55件/h 2.理想生产率 理想生产率是指设计机床每小时实际可生产的零件数量。式中生产一个零件所需的时间（分）, 可按下式计算： 刀具第一、第二工作进给长度，单位为（毫米）；刀具第一、第二工作进给量，单位为（毫米/分）；当加工沉孔、止口、锪窝、倒角、光整表面时，动力滑台在死挡铁上的停留时间，通常刀具在加工终了时无进给状态下旋转510转所需的时间，单位为分；分别为动力部件快进、快退行程长度（毫米）；动力部件快速行程速度。本次采用的是液压动力部件,取310米/分；直线移动或回转工作台进行一次工位转换时间，一般取0.1分，此道工序可忽略；工件装、卸的时间，它取决于工件重量大小、装卸是否方便及工人的熟练程度。通常取0.51.5分。把数值带入（2-13）中得： 所以则 所以满足生产率要求3.机床负荷率 当时，机床负荷率为二者之比。 即根据组合机床的使用经验，适宜的机床负荷率为，设计时可按复杂程度参照表5-3选择。表5-3 组合机床允许最大负荷率机床复杂程度主轴数负荷率单面或双面150.9016400.900.8641800.860.80三面或四面150.8616400.860.8041800.800.754.生产率计算卡 它是按照一定格式编制，反映该零件在机床上加工过程、工作时间、机床生产率、机床负荷率的简明表格。如表5-4所示23表5-4 生产率计算卡铸件HB175255工时（分）辅助时间0.50.020.0310.020.040.020.51.99525.55（件/小时）30（件/小时）0.85机动时间0.90毛坯种类毛坯重量硬度工序号每分钟进给量（毫米/分）5000505000单件总工时机床实际生产率机床理论生产率负荷率每转进给量（毫米/转）0.1每分钟转速（转/分）500汽车变速器上盖HT20-40钻、铰连接螺纹孔及螺纹底孔切削速度（米/分）10.52本机床装卸工件时间取1分工作进程（毫米）101554520010加工直径（毫米）6.5被加工零件（个）1图号名称材料工序名称工步名称装人工件工件定位夹紧动力部件快进动力部件工进死挡铁停留动力部件快退松开工件卸下工件加工零件件零件序号12345678备注25 结论本课题设计钻孔组合机床用于加工变速器上盖的11个孔，保证了被加工孔的加工精度。主要完成了以下工作：1 对变速器上盖孔的加工工艺进行了分析研究，明确了11个孔加工的技术要求和工艺要点。2 恰当地选择了机床的切削参数，动力头及液压滑台驱动机构的结构参数。3 选择的刀具、动力箱、主轴箱以及电动机符合要求。4 根据通用、经济的原则，选择了刀具，满足了工艺的需要。洛阳理工学院毕业设计论文谢 辞本论文设计在鲍老师的悉心指导和严格要求下已完成，从课题选择到具体的写作过程，无不凝聚着鲍老师的心血和汗水，在我的毕业论文写作期间，鲍老师为我提供了种种专业知识上的指导和一些富于创造性的建议，没有这样的帮助和关怀，我不会这么顺利的完成毕业论文。 在临近毕业之际，我还要借此机会向给予我帮助和指导的所有老师表示由衷的谢意，在他们的悉心帮助和支持下，我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现，顺利完成毕业论文。同时，在论文写作过程中，我还参考了有关的书籍和论文，在这里一并向有关的作者表示谢意。我还要感谢我班同学，在毕业设计的这段时间里，他们给了我很多的启发，并提出了宝贵的意见，对于他们的帮助和支持，在此我也表示深深地感谢。本课题在选题及研究过程中得到鲍老师的悉心指导。鲍老师多次询问进程，并为我指点迷津，帮助我开拓思路，精心点拨、热忱鼓励。鲍老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，不仅授我以文，而且教我做人，给我以终生受益无穷之道。对鲍老师的感激之情是无法用言语表达的。 26参考文献1 沈阳工业大学，大连铁道学院，吉林工学院. 组合机床设计. 上海科学技术出版社, 1985.9 2 谢家瀛. 组合机床设计简明手册. 北京: 机械工业出版社, 1996.8 3 郝跃, 马佩军, 张卫东. 功能成品率估算的缺陷特征参数提取法. 电子学报, 2000, 28(8): 76-784 王昆，何小柏，汪信远. 机械设计及机械设计基础课程设计. 北京: 高等教育出版社，19965 何铭新，钱可强，徐祖茂. 机械制图. 北京: 高等教育出版社，2010.7 6 杨可桢，程光蕴，李仲生. 机械设计基础. 北京: 高等教育出版社，2006.57 黄鹤汀. 金属切削机床第2版. 北京: 机械工业出版社，2011.78 濮良贵，纪名刚. 机械设计第8版. 北京: 高等教育出版社，2006.59 陆剑中，孙家宁. 金属切削原理与刀具第4版. 北京: 机械工业出版社，2005.1 10 王先逵. 机械制造工艺学第2版. 北京: 机械工业出版社，2006.1 11 陈于萍. 互换性与测量技术基础. 北京: 机械工业出版社,2002.912 何日铭, 陈忠钰,刘宗阳. AUTO CAD2006 基础教程. 北京: 机械工业出版社, 2006.613 大连组合机床研究所. 组合机床图册. 北京: 机械工业出版社,1980.914 孙恒, 陈作模. 组合机床设计简明手册第6版. 北京: 高等教育出版社，200115 艾兴, 肖诗纲. 切削用量简明手册. 北京: 机械工业出版社,1992.616 孟少农. 机械加工工艺手册. 北京: 机械工业出版社,199217 卢秉恒. 机械制造技术基础. 北京: 机械工业出版社,200236在4340钢钻孔时高压冷却剂对圆度偏差及刀具磨损影响摘要钻孔钻孔一直被认为最重要的加工过程,需要专门技术来达到最佳切削条件。钻孔可以被描述为其中一个多点工具用于去除不需要的材料加工出所需要的孔的过程。它广泛包括这些方法用于生产圆柱孔的工件。然而,大量的生产加工和以高切削速度与进给量及深度钻孔本质上是与产生大量的热量和高切削温度相关的。因此高的切削温度不仅降低了尺寸精度和刀具寿命同时也削弱了产品的表面质量。在这种情况下,高压冷却剂(HPC)非常有效地降低温度。当温度出现在钻头上会大量增加刀具磨损。在这种情况下,高温也会影响的孔的圆度或切屑的外形和颜色。HPC应用在同一个方向的钻头。HPC可以降低温度以及提高加工圆度并且还可以润滑钻头和加工表面。关键词：高压冷却剂，钻孔，切屑，圆度，锥度和刀具磨损介绍日益增长对于更高的生产力、产品质量和在机械加工、研磨和钻探活动整体经济生产的需求,特别满足坚持高材料去除率和高稳定性和长寿的刀具引起的自由化和全球竞争力的成本结构的挑战,。然而,大量的生产加工和较高速率、大进给量的磨削本质上是与产生大量的热量和高切削温度相关的。如此高的切削温度不仅降低了尺寸精度和刀具寿命也削弱了产品的表面光洁度。加工孔是被认为的最重要的加工过程,需要专门的技术来实现最佳切削条件。钻探可以被描述为一个用多工位工具去除不需要的材料来产生一个孔的过程。这些方法广泛用于加工圆柱孔的工件。虽然以切屑的形式去除材料从工件上加工新表面，但是伴随着消耗大量的能量。钻孔必需的机械能转换成热量导致在工具-切屑接触面产生高温和严重热/摩擦状况1。在钻孔过程中,影响刀具的性能和工件属性最重要的因素是钻头和芯片之间产生的切削热2。在钻孔过程的温度特别重要,因为钻孔是最主要的工业加工过程并且钻孔的热影响通常比其他金属加工方法更严重。钻头常常经历极高的温度由于钻头是嵌入在工作热切热量的产生是局限在一个小的区域。这个产生的温度能导致加速刀具的磨损和减少刀具寿命4 - 6,它们会对加工工件总体质量产生深远的影响。钻设计师挑选钻头的几何特性通常基于钻头的预计温度曲线，因此精确预测温度分布是必要的。温度不仅加剧刀具磨损而且还影响孔的表面质量和切屑形状。切削温度直接影响孔的精度、表面粗糙度和刀具寿命。在刀具磨损加工质量较差的孔的情况下,一把损坏的钻头几乎可以破坏所有成品。钻头以投入加工就开始磨损。当它开始磨损的时,削减力会增加, 钻头温度上升和这加快了刀具磨损的物理和化学过程,因此刀具磨损会更快6。切削力和切削扭矩取决于钻头磨损量、进给速率和主轴旋转和扭矩速度。研究结果表明,刀具破损、刀具磨损、工件挠度与切削力是密切相关的6。在钻孔过程中，废料以切屑形式从钻头的槽中排出。这种情况已经演示7-9,小的切屑更容易通过钻头的运动、离心力和/或加工液从钻头排出去。长切屑会缠着钻头,会导致孔的加工质量降低和切屑在孔外更加难于控制从而增加生产成本和降低生产率。此外,当钻深孔是钻槽和切屑之间的摩擦力会导致切屑排出速度慢于切屑产生速度。切屑阻塞这反过来会使的扭矩和推力突然增加,可能导致钻头破坏。提高切屑排出速度会减少钻头破坏、降低生产成本、提高孔的质量并增加生产率10。当前的工业,这种高温问题可以通过合理选择加工参数及刀具几何参数、应用适当的切削液和耐热刀具材料如碳化物、硬质合金和高性能陶瓷(CBN)得到部分控制。部分试图控制由减少热量的产生和转移热量从切削区。使用CBN工具可以减少刀具的热恶化5。如果合理的制造、加工和使用，陶瓷带锯可以减少的切削力、温度和更少的拉伸残余应力11。虽然CBN工具是非常的耐热和耐磨,但是它们太昂贵适用于非常特殊的加工材料和其他的工具不是有效的情况1。在加工过程中切削液的应用降低了切削区温度和提高刀具寿命以及充当润滑剂的作用12。它减少了切削区温度要么通过冷却剂去除热量或像润滑剂一样减少热量的产生。此外,它还有一个充当排除切屑介质的使用功能13。然而,润滑剂在完成时低速通过工件和极压添加剂形成固体边界层次时是有效的,但在高速时没有充分润滑效果明显，它一直常见的13。高速加工时润滑切削液无效归因于切削液无法到达实际切削区,特别是在由于体积或塑形接触切削速度快形成的刀具-切屑界面。另一方面, 切削液的冷却和润滑的作用在降低切削速度是相互影响和减少的2。因为在高速加工时切削液不进入刀具-切屑接触面所以切削液作用仅限于带走大部分热量。高压喷射的传统冷却剂已经被报道可以降低切削温度(14、15，切削液具有冷却切削表面和飞过的切屑的双重任务。他们还有助于控制切削表面温度，这可以延长刀具寿命、提高切削质量、并肯定影响零件表面处理。它的好处就是提供一个强大的水流可以到达到切削区域、有力地清理切屑以及在某些情况下有足够大的压力去除毛刺15。在产品加工中控制高切削温度可能性的替代方法已经被报道。高压冷却剂注入技术不仅可以了减少切削力和温度还减少了50%切削液的消耗量16。Mazurkiewicz 17报道,通过高压喷嘴的方法在切削区域应用冷却剂可以减少刀具-切屑接触区接触长度和摩擦系数并且在某种程度上还可以减少切削力和增加刀具的寿命。现在的主要工作目的是要做一个高压冷却剂在高速钢钻头AISI-4340钢钻孔和冷却剂冷却能力、切屑、孔的圆度偏差、锥度和刀具磨损总体效益等方面所充当的角色实验研究。实验研究在加工行业黑色金属的主要采用高速钢加工。加工钢件时由于它们的延展性会产生更多的热量和连续产生的切屑会与刀具-切屑表面更加广泛亲密接触。此外, 由于对具体能量的需求切削温度会随着钢鉄的强度和硬度增加进一步增加。考虑到这些事实在目前进行的调查采用常见的钢鉄如AISI - 4340钢。考虑共同的利益和时间约束, 目前进行的调查只采用高速钢。将保留广泛范围用于进一步研究高压冷却剂(HPC)对于高速钢钻孔和高性能钻头加工特殊材料的影响。钻孔测试将在钻床上用干燥和高压冷却条件下的高速钢钻头对AISI-4340年钢进行钻孔进行（R915L钻床、意大利）。定位喷嘴相对于高速钢钻头的位置已经做了大量实验。实验设置图片显示在图-1中和加工试验条件简要列在表-1中。图-1实验设备布置图表-1实验条件孔的直径和圆度偏差通过数字游标卡尺来测量。钻过孔