组合机床夹具及多轴箱设计毕业论文.doc

山东科技大学学士学位论文组合机床夹具及多轴箱设计毕业论文目录1 绪论11组合机床的国内外发展状况12课题的内容和意义2 组合机床总体设计21 工艺方案的拟定22 切削用量的确定23 组合机床的总体设计“三图一卡”231 被加工零件工序图232 加工示意图233 机床联系尺寸总图234 机床生产率计算卡3 钻夹具设计31 夹具的特点32 研究夹具的目的和意义33 夹具的国内外现状和发展状况34 夹具的基本结构和工作原理35 基本定位原理分析36 定位加紧方案的确定37 钻模板的设计38 定位支撑的选择39 夹具结构设计及尺寸确定310 夹具的夹紧方案311 所需夹紧力大小的确定312 定位误差分析313 夹具的经济效益分析4 组合机床多轴箱设计41 绘制多轴箱设计的原始依据图42 确定主轴的型式与直径和验算主轴箱所需的动力43 多轴箱传动系统的设计与计算4.3.1对多轴箱传动系统的一般要求4.3.2主轴类型及主轴箱的传动系统设计4.3.3各传动轴直径的计算4.3.4主轴转速44 多轴箱坐标计算4.4.1选择加工基准坐标系XOY,计算主轴、驱动轴坐标4.4.2计算传动轴的坐标4.4.3演算中心距误差45 绘制坐标检查图4.5.1坐标检查图绘制的顺序及要求4.5.2坐标检查图的主要内容46 传动零件的校核4.6.1验算传动轴的直径4.6.2验算齿轮模数4.6.3轴的强度校核47 辅助装置的选择4.7.1润滑方式的选择4.7.2密封装置48 经济性分析结论参考文献致谢附录1 绪论1.1 组合机床的国内外发展状况在适用前提下的先进。我国作为一个发展中国家，考虑一切生产技术问题时的前提必须是适用。我国消化吸收国外柔性制造系统（Pseudo-FMS），是要在确保必要的生产柔性的前提下，优化人机界面，不过分追求自动化，尽可能建立较为完善的信息系统，充分发展计算机管理的效益。系统中先进的自动化装备和普通设备并存，系统的某些环节允许人工干预。这是一个典型的结合国情、实施适用先进方针的自动化技术解决方案。 跟踪国外先进技术发展，结合实际地研制、推广和发展适合我国国情的CIMS技术是必要的。我国目前应在消化吸收、融汇贯通国际上有用的自动化技术理论的基础上，努力做到从我国机械制造业的实际情况出发，发展创新，形成有国情特征的发展自动化技术理论和学说，进行围绕计算机技术的柔性自动化技术开发研究，以适用为前提，急需什么就解决什么的企业应用项目，取得实践经验再推广应用。国外（如欧洲中等发达国家）目前发展的也是局部集成，如CADCAPPCAM的集成，CAD与MIS的集成，MIS与MHS的集成等。实行效益驱动的政策，投资上有能力支持，待将来条件成熟时实现适合我国国情及企业特点的适度集成。 2 结合生产实际，注重实用发展机械自动化技术主要为机床的使用。先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术，应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产，才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术，应结合实际，注重实用，即对国民经济产生实际效益。那种盲目搞自动化、搞自动线的做法，全年生产任务只需12个月就完成的低负荷率生产也要搞的倾向应当纠正，对国民经济不产生显著促进、效率低下的要缓搞。我们要的是效益，而不单纯是速度。 仅以数控机床为例，1958年我国开始研究数控机床NC技术。7080年代初期，我国发展数控机床缺乏明确的战略思想，究竟解决我国制造技术中哪些主要技术问题，似乎并不十分明确，带有浓厚的就技术论技术色彩，偏重速度，忽视效益，造成了不少数控机床只出样品、展品，不能提供商品，用于生产实际。70年代中期研制成功的数控机床，除数控非圆插齿机、数控劈锥铣床等能提供商品用于生产外，相当多的数控机床未能正常提供商品，甚至有的数控机床最终还是报废。80年代后期乃至“八五”计划期间，我国数控机床自动化技术发展是快速的，但却是在曲折中前进。造成这种状况的原因是多方面的，但主要是在发展策略上有失误：主机攻关有背当时国内的主要市场，没有适应生产需要发展数控机床自动化技术，结果是数控机床品种虽不少，而结构性能重复的较多，影响了自动化数控机床的实际应用；数控系统攻关进展不快，主机及配套件质量不过关，而且随着国产化率的提高，使机床的可靠性降低，质量问题层出不穷，用户反映“四面楚歌”。在已有的数控机床中，能正常使用、不能正常使用和不能使用的各占三分之一。而正常和稳定运行的数控机床的利用率也很低。上述情况，无疑影响了我国机械自动化技术的发展应用。 又如我国的铸造造型线品种不少，引进的多达一百几十条，从紧实原理、PC机控制到布线方式都是先进的，可以说当今世界上几乎所有的各类先进造型线都引进了，但能在生产中长期服役的生产线很少，相当数量的引进造型线长期闲置，没有发挥实效。国产造型生产线因产品质量差、可靠性低、实用性差，开工率一般仅在5060。而能在生产中长期服役的主力生产线很少，像第一汽车制造厂的01线、第二汽车制造厂的BMD线等具有全年开工业绩的线更是凤毛麟角。这种现象不属偶然或局部，而是带有普遍性。据调查，我国引进的弧焊机器人，完全正常运转、充分发挥效益的只占13；另外13处于负荷不满或不能完全正常运转状态；还有不能正常使用，直接影响了用户使用更多机器人的信心。 发展投资少、见效快的低成本自动化技术 发展低成本自动化技术（机床），潜力大，前景广，投资省，见效快，提高自动化程度，可以收到事半功倍的经济效果，适合我国现阶段的发展需要和国情。90年代美国麻省理工学院提出的精节生产LP(Lean Production)模式，就是以最小的投入，取得最大的产出的具体表现。日本丰田公司采用适时生产JIT（Just In Time）、全面质量管理TQC（Total Quality Control）和成组技术GT（Group Technology）、弹性作业人数和尊重人性为支柱的精节生产方式，使自动化程度不高的工厂取得了良好的效益。芬兰NOKOA Data机工厂的组装车间内拥有一条能制造286、386和486微机的灵活生产线，它并不完全由自动化设备组成，中间穿插着借助计算机指导的人工参与，将高新技术与原有工艺基础巧妙灵活地结合在一起，从而使这种生产线的造价较低，同时却具有柔性制造系统的性能。实际上精节生产本身就意味着从国情和企业实际情况出发。 借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国机械制造业各企业有大量的通用设备，在发展现代机械自动化技术时，若以原有的设备为主，合理调整机床布局，添加少量的数控设备，引入CADCAM技术，充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性，共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统，为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。 通用机床局部自动化改装有重要意义。近期内我国对成本低、维修方便的通用机床的需要量还是不会急剧下降的，因为有广大的乡镇企业市场，有小工厂、试验室、大型企业的工具车间等。目前我国机械制造业的企业里有各类通用机床多达320多万台，其中有不少高性能的生产设备，但由于缺少必要的辅助装置、控制装置、实现自动工作循环装置等，而使这些设备的自动化程度很低。若对某些机床增加或配置如自动上下料装置、刀具及机床的自动工作循环系统等，可实现单机加工过程的自动化或半自动化；对于有些如多刀半自动车床、液压仿形车床、磨床及齿轮加工机床，配置自动料仓和工件自动装卸装置等，就可实现加工过程自动化。通用机床自动化改装，是实现大批量生产单机自动化或生产线自动化程度的重要途径之一，在产品更新换代频繁的多品种中小批量生产中，最经济地提高自动化程度，也有较好的经济效果。 应用微电子技术改造已有通用设备，花钱少，见效快，是加速传统设备现代自动化改造步伐，提高企业自动化技术水准的一条捷径。用数显、数控装置改造通用设备，提高单机自动化程度；用可编程序控制器改造通用机床、专用机床、组合机床及其自动设备与半自动设备组成的生产线，把计算机功能完备、编程灵活、适应性强的优点和继电器控制简单、抗干扰能力强、价格便宜等优点结合起来，实现全生产线自动化作业。而用数显、数控装置改造的机床价格一般为全功能数控机床的15110，工效可比通用机床提高25倍。而经济型数控机床的特点是简单、实用、价廉、可靠、操作维修方便，其价格一般为全功能数控系统机床的1312，实用性不比全功能数控机床差多少。目前，若我国能完成320多万台各类通用机床中的80万台的旧机床数控改造，将大大提高我国机械制造业的自动化水准。我们应该发展这种投资省、见效快的自动化技术。 抓好基础，注重配套发展机械自动化技术 现代自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论的指导下，对生产的物流和人的作用进行综合的研究，涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术，必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化，广泛采用程序数控机床，以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术，要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作，既要发展主机，也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等将是今后机械自动化的主要技术基础。1.2 课题的内容和意义毕业设计作为大学教学的最后一个实践性教学环节，对巩固所学专业课程和基础课程起着非常重要的作用。毕业实习作为毕业设计的主要内容，是增加学生感性认识、提高理论联系实际的一个必不可少过程。通过毕业实习能够培养学生综合运用基础理论和专业知识独立解决工程实践能力，通过调查研究，收集资料，现场学习，使学生初步具有工程结构设计、解决生产中实际问题以及在总结编写设计资料设计论文的能力。通过毕业实习，可以培养学生严肃认真的工作作风，培养学生调查研究、查阅技术文献、资料、手册的能力，培养学生独立思考、解决实际问题的能力。总之，毕业实习对提高毕业生全面素质具有很重要的意义。2 组合机床总体设计2.1 工艺方案的拟订1、零件的分析：（1）零件的工艺分析该零件是壳体类零件，形状不规则，尺寸精度、形位精度要求均较高。对零件图上的主要技术要求，分析如下：1）110H7，130H7，185H7孔内装有轴承，具有稳定的定心精度，尺寸精度为7级，表面粗糙度为1.6;2）合箱面为密封面，平面度要求为0.08，此平面需进行磨削，以保证密封要求。3）110H7，130H7，185H7各孔的平行度为0.08保证各齿轮之间的传动精度。4）其余孔的加工，应按图纸的技术要求即可。5）由于110H7，130H7，185H7要求精度高，对铸件应进行人工时效处理，提高机械加工的可切削性及减少变形。6）对技术要求4 为保证对上下箱体合箱后边缘应平齐，相互错位每边不大于2mm，采用钻模加工，保证精度。2、工艺规程的设计：（1）确定毛坯的铸造形式箱体的材料为HT250，其铸造性能及可切削性均有，该件属于中批生产，采用金属模机械造型铸造，可得到II级精度的铸件。（2）基准的选择 基准的选择应根据被加工零件的技术要求，在保证产品质量的前提下，有较高的生产率，较好的经济效果。1）精基准的选择：箱体 110H7，130H7，185H7，150H7是零件的主要加工部位，其他相关的表面均以此孔为基准设计的。对箱体以底面及侧面作为精基准。2）粗基准的选择： 根据零件的结构，按照粗基准的选择原则，应合理分配各加工表面的余量，箱体的各孔及底平面及侧面均有尺寸要求，故以铸造出的孔及端面为粗基准加工底平面；合箱面，侧面使孔的加工余量均匀，然后以底平面及侧面为精基准加工各孔，符合基准统一及互为基准的原则。（3）工艺路线的拟定及工艺方案的分析1）工艺路线的拟定根据箱体零件为大批生产，所以采用通用机床，配以专用的夹具，刀具，并考虑工序集中，以提高生产效率，减少机床数量，降低生产成本。经过对箱体的工艺分析，零件的毛坯为金属模，机械造型，铸件精度为II级，并经人工时效处理，消除铸件的内应力，改善了工件的可切削性,并涂底漆。现确定工艺路线如下：010铣结合面012铣顶底面014钻孔016精铣结合面018磨削结合面022合箱024钻铰定位销026打定位销030粗精铣360尺寸一侧面032粗精铣另一侧面036粗镗110，130，185，150各孔038半精镗，精镗110，130，185，150各孔046钻锪各孔048检查050攻螺纹052清理054拆箱涂漆2）对工艺方案的分析在各加工表面加工方法的选择方面：对结合面粗加工，采用刨削的加工方法因为结合面是密封面，而且，此工件是铸件，外形不规则，故采用刨削加工，切削力小，刀具结构简单。粗加工结合面后，粗精铣低面，然后以低面为基准精铣，结合面，因为此时，以顶面为精基准，精铣结合面，效率较高，故选用铣床加工。最后需要磨削结合面，为保证平面度及粗糙度要求 对360+0.36 0两端面加工采用的是龙门铣加工110H7，130H7，180H7采用粗镗，半精镗，精镗工序，保证孔的尺寸精度，表面粗糙度及形状精度。110H7，130H7，185H7孔与侧面150H7孔有垂直度要求，采用与110，130，185加工时，在一次安装中镗出来，保证垂直度要求。合箱孔的加工，采用的是专用钻模加工，为保证合箱后错边量每边不大于2mm. 其余孔的加工，采用钻模来完成。在决定零件的加工顺序时，根据零件的特点，按照加工阶段的划分原则及零件的精度的获得方法，尽量采用工序集中，充分发挥设备潜力，减少设备数量。首先以铸出的各孔及内腔为粗基准，加工合箱面及低平面，及合箱孔定位销孔，然后以一面两销定位，加工 360尺寸两侧面及各孔。（4）机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定按查表法，确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸1）结合面的加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸总余量：6.51.5磨削余量： 0.2 工序尺寸： 200+0.046 0精铣余量： 2 工序尺寸： 2000 -0.25粗刨余量：Z=（6.51.5）-2-0.2=4.35.8 工序尺寸：2062）镗110H7孔的加工余量总余量：单边5， 双边 101.0精镗余量：0.6 工序尺寸：110H7（+0.063 0）半精镗余量：1.4 工序尺寸：109.4H7（+0.063 0）粗镗余量：Z=10-0.6-1.4=8 工序尺寸：108+0.063 0孔的毛坯尺寸为1003）镗130孔的加工余量 总余量：单边5，双边 101.0 精镗余量0.6 工序尺寸：128+0.063 0 半精镗余量1.4 工序尺寸：129.4+0.063 0粗镗余量 Z=10-0.6-1.4=8 工序尺寸为128+0.063 0 （5)确定各工序的工艺装备，切削用量及工时定额1)工序2 ： 粗铣结合面工件材料 HT200加工要求： 粗铣 精度 ZT11 表面粗糙度6.3机床XA6132 万能铣床夹具：普通压板夹紧，量具：深度尺0200刀具材料： YG8 , d=315mm ,z=22粗铣： 切削深度ap=7.5 (最大余量Zmax=5.8，最小余量Zmin=4.3)进给量=0.26/z。计算切削速度v 查切削用量简明手册表3.14得 =58m/min n=59r/min =284mm/min查表3.30选用XA6132万能铣床，n=60r/min,P=7.5kw实际=300mm/min， =3.31min,工时t=2=6.62min.2)工序3： 铣顶底面工件材料 HT200加工要求： 粗铣 精度 ZT11 表面粗糙度6.3机床XA6132 万能铣床夹具：普通压板夹紧，量具：深度尺0200刀具材料： YG8 , d=315mm ,z=22粗铣： 切削深度ap=5 (最大余量Zmax=5.8，最小余量Zmin=4.3)进给量=0.4/z。计算切削速度v 查切削用量简明手册表3.16得 =52m/min n=52r/min =356mm/min查表3.30选用XA6132万能铣床，n=60r/min,P=7.5kw实际=375mm/min， =2.46min,工时t=2=4.92min.3）工序4：钻13-18孔，锪平30刀具：18麻花钻查组合机床设计手册得：f=0.26mm/r , v=13.02m/min n=230r/min , =59.8m/min=9mm快进： 工进： 快退： t=139.428s4) 工序5：精铣结合面刀具500刀盘，面铣刀 刀片为YG8，硬质合金刀片。切削深度ap=1.6mm.进给量f=0.15mm/z,取Kv=0.5 Z=30个齿计算切削速度查切削用量简明手册表3.16得 =74m/min n=74r/min =184mm/min查表3.30选用XA6132万能铣床，n=75r/min,P=7.5kw实际=190mm/min，5) 工序6：磨削结合面机床M7130，卧轴平面磨床砂轮 TH80ZY，SP350X40X127选用切削用量：砂轮轴转速为1500r/mm.最大磨削速度横进给量fr=1020/dst.选fr=10/dst工作台往复行程速度（纵向）V工作台=9m/min精磨为V工作台=7m/min工作台磨削余量 Zb=0.4mm 粗磨余量0.26 精磨余量0.14每次磨削深度 ap=0.020mm.需粗磨削次数 13次需精磨削次数 7次精磨 T=70.0077=0.0679min6）工序8 钻铰定位孔2-20H7查切削手册表2.7得f=0.7mm/r 表2.15得v=10m/min则 =159r/min按工艺手册表4.2-2选取136r/min则 =8.54m/min则 7）工序10 粗铣侧面刀具250刀盘，面铣刀 刀片为YG8，硬质合金刀片。切削深度ap=5mm.进给量f=0.4mm/z,计算切削速度查切削用量简明手册表3.16得 =46m/min n=37r/min =320mm/min查表3.30选用XA6132万能铣床，n=37.5r/min,P=7.5kw实际=300mm/min，三次走刀t=3 =2.97min精铣 切削深度ap=2mm.进给量f=0.15mm/z,计算切削速度查切削用量简明手册表3.16得 =101m/min n=160r/min =287mm/min查表3.30选用XA6132万能铣床，n=150r/min,P=7.5kw实际=300mm/min，8）工序11 粗精铣另一侧面刀具160刀盘，面铣刀 刀片为YG8，硬质合金刀片。粗铣 切削深度ap=5mm.进给量f=0.4mm/z,计算切削速度查切削用量简明手册表3.16得 =66m/min n=128r/min =580mm/min查表3.30选用XA6132万能铣床，n=118r/min,P=7.5kw实际=600mm/min，三次走刀t=3 =1.87min精铣 切削深度ap=2mm.进给量f=0.15mm/z,计算切削速度查切削用量简明手册表3.16得 =110m/min n=439r/min =492mm/min查表3.30选用XA6132万能铣床，n=475r/min,P=7.5kw实际=475mm/min，5)工序12 ： 粗镗 100H7， 130H7， 180H7， 150H7孔由90镗至98切削深度 ap=4mm.进给量f=0.5mm/r5)工序30. 半精镗，精镗孔，100H7机床：T611卧式镗床刀具：YG8镗刀（半精，精镗刀）镗杆量具：内径千分尺 0150mm卡尺： 0300半精镗孔 由98镗至99.4+0.063 0切削用量的选定切削深度 ap=1.4进给量f=0.3mm/r切削速度V=0.881.17m/s 选V=0.8m/s130 180 150 100孔类似，不予计算精镗孔 由99.4+0.063 0镗至100+0.063 0切削深度 ap=0.6mm进给量f=0.12mm/r切削速度V=0.78m/s 机床转速选定为200r/min工序14. 钻 28-M16, ，,4-M30等孔机床： 专用组合机床夹具：钻床夹具 钻模刀具：16，26，30钻头，量具：卡尺 0125/0.02 1. 钻28-16孔， 切削深度 ap=0.6mm进给量f=0.3mm/r切削速度V=20m/min 按16孔计算2. 26切削深度 ap=0.6mm进给量f=0.46mm/r(查组合机床设计表2.7)切削速度V=20m/min 3. 30,M30切削深度 ap=0.8mm进给量f=0.52mm/r(查组合机床设计表2.7)切削速度V=20m/min 则 t=2=0.0082min工序15 钻结合面上8-M12，28-M16孔8-M12孔切削深度 ap=0.6mm进给量f=0.2mm/r(查组合机床设计表2.7)切削速度V=20m/min 2-M16孔切削深度 ap=0.6mm进给量f=0.3mm/r(查组合机床设计表2.7)切削速度V=20m/min 则 t=2=0.0037min工序16 8-M12，12-M16, 孔攻丝查组合机床设计表2-17得f=116mm/minv=4m/min 工序17 8-M12， 2-M16攻丝2.2 切削用量的确定确定切削力P，切削扭矩M，切削功率N，刀具耐用度T根据选定的切削用量（主要指切削速度v及进给量f），确定进给力，作为选择动力滑台及设计夹具的依据；确定切削转矩，用以确定主轴及其他传动件（齿轮、传动轴）的尺寸；确定切削功率，用作选择主传动电机功率；确定刀具耐用度，用以验证所选用量或刀具是否合理。查组合机床设计 上海科学技术出版社P公式（3-1）、（3-2）、（3-3）得F=26DHB=2618=3826.86 (N)M=10HB=10 =5914.7 (N/mm)P=MV/9740d=（1980013.02）/97403.1418=0.4689(kw)T=(9600/V=6406.9(min)2.3 组合机床总体设计-“三图一卡”绘制组合机床“三图一卡”，就是针对具体，在选定的工艺和结构方案的基础上，进行组合机床总体方案图样文件设计。其内容包括：绘制被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸总图和编制生产率计算卡等。2.3.1 被加工零件工序图 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订的工艺方案，表示所设计的组合机床（或自动线）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、夹压部位以及被加工零件的材料、硬度和在本机床加工前加工余量、毛坯或半成品情况的图样。除了设计研究合同外，它是组合机床设计的具体依据，也是制造、使用、调整和检验机床精度的重要文件。被加工零件工序图是在被加工零件工序图基础上，突出本机床或自动线的加工内容，并作必要的说明而绘制的。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。当需要设置中间导向时，则应把设置中间导向临近的工件内部肋、壁布置及有关结构形状和尺寸表示清楚，以便检查工件、夹具、刀具之间是否相互干涉。（2）本工序所选用的定位基准、夹压部位及夹紧方向。以便据此进行夹具的支撑、定位、夹紧和导向等机构设计。（3）本工序所选用加工表面的尺寸、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。组合机床的被加工零件工序图如下：2.绘制被加工零件工序图的规定及注意事项（1)绘制被加工零件工序图的规定 为使被加工零件工序图表达清晰明了，突出本序内容，绘制时规定：应按一定的比例，绘制足足够的视图以剖面；本工序加工部位用粗实线表示，保证的加工部位尺及位置尺寸数值下方画”一”粗实线，如图中86。其余部位用细实线表示；定位基准符号与夹紧符号如图所示。(2)绘制被加上零件工序图注意事项1）本工序加工部位的位置尺寸应与定位基地直接发生关系。当本工序定位基准与设计基准不符时，必须对加工部位的位置精度进行分析和换算，并把不对称公差换算为对称公差。 2)对工件毛坯应有要求，对孔的加工余量要认真分析。 3)当本工序有特殊要求时必须注明。2.3.2加工示意图1.加工示意图的作用和内容 加工示意图是在工艺方案和机床总体方案初步确定的基础上绘制的。是表达工艺方案具体内容的机床工艺方案图，它是设计刀具辅具，夹具多轴箱和液压，电气系统以及选择动力邮件，绘制机床总联系尺寸图的主要依据：是对机床总体布局和性能的原始要求；也是调整机床和刀具所必需的重要技术文件。加工示意图应表达和标注的内容有；机床的加工方法，切削用量，工作循环和工作行程，工件。刀具及导向。托架及多轴箱之间的相对位置及其联系尺小土轴结构类型，尺寸及外伸长度：刀兵类型、数量和结构尺十1直径和长度J；1真杆(包括镗杆)。浮动卡头、导向装置、攻蝉纹靠模装置等结构尺寸；刀具、导向之间的配合，刀具、接杆、土轴之间的连接方式及配合尺寸。2.绘制加工示意图的注意事项加工示意图应绘制成展开图。按比例用细实线画出工件外形。加工部位、加工表面画粗实线。必须使工件和加工方位与机床布局相吻合。为简化设计，同一多轴箱上结构尺寸完全相同的主轴(即指加工表面，所用刀具及导向，主轴及接杆等规格尺寸精度完全相同时，只画一根，但必须在主轴上标注与工件孔号相对应的轴号。一般主轴的打布不受真实距离的限制。当主细彼此间很近或需设置结构尺寸较大的导向装置时，必须以实际中心距严格按比例画，以便检查相邻主轴、刀具，辅具导向等是否相互干涉。3.选择刀具、导向及有关计算（1）刀具的选择选择刀具应考虑工件材质、加工精度、表面粗糙度、排屑及生产率等要求。只要条件允许，应尽量选用标准刀具。为提高工序集中程度或满足精度要求，可采用复合刀具。孔加工刀具的直径应与加工部位尺寸、精度相适应，其长度应保证加工终了时刀具螺旋槽尾端离导向套外端面3050mm，以利排屑和刀具磨损后有一定的向前调整量。刀具锥柄插入接杆孔内长度，在绘制加工示意图时应从刀具总长中减去。考虑工件材料是HT200,加工精度为IT11，表面精度不高，批量生产，故选用标准刀具：对于120mm的孔选用莫氏锥柄超长麻花钻，其大体相关标准尺寸由1-6查得如下：dLL1莫氏圆锥183152002号（2）导向结构的选择导向装置的作用：保证刀具相对工件的正确位置，保证个刀具相互间的物正确位置，提高刀具系统的支撑刚性。此孔系各孔均为小孔。线速度小于70m/ mm,为提高加工位置精度采用固定式导向钻模版，固定导套的布置及其参数确定由表86查得如下：（3）确定主轴类型、尺寸、外伸长度1）主轴类型主要依据工艺方法和刀杆与主轴的联结结构进行确定。主轴轴颈及轴端尺寸主要取决于进给抗力和主轴刀具系统结构。如与刀杆有浮动连接或刚性连接，主轴则有短悬伸镗孔主轴和长悬伸钻孔主轴。主轴轴颈尺寸规格应根据选定的切削用量计算出切削转矩T，查表3-4和表35初定主轴直径d=30，并考虑便于生产管理，适当简化规格。综合考虑加工精度和具体工作条件，按表36和表35，选定主轴外伸长度L外径D和内径d及配套的刀具接杆莫氏锥度号或攻螺纹靠模规格代号等。LDd接杆莫氏锥度号115 503622） 切削力P，切削扭矩M，切削功率N，刀具耐用度T查组合机床设计 上海科学技术出版社P公式（3-1）、（3-2）、（3-3）得F=26DHB=2618=3826.86 (N)M=10HB=10 =5914.7 (N/mm)P=MV/9740d=（1980013.02）/97403.1418=0.4689(kw)T=(9600/V=6406.9(min)孔F(N)M(Nmm)P(kw)T(min)183826.865914.70.4686406.9（4）接杆的选择为使工件端面至多轴箱端面为最小距离，首先按加工部位在外壁，加工孔深最深的孔径最大的主轴即钻M18孔深为120mm选定接杆，标准接杆号按刀具尾部结构莫氏2号和主轴头部内孔直径36mm按表8-1表8-2选定参数如下(h6)1(h6)锥度LL 1L 236Tr36X2莫氏2号1185065（5）标注联系尺寸 首先从同一多轴箱上所有刀具中找出影响联系尺寸的关键刀具，使其接杆最短，以获得加工终了时多轴箱前端面到工件端面之间所需的最小距离，并据此确定全部刀具、接杆(或卡头)、导向托架及工件之间的联系尺寸。主轴端部须标注外径和孔径(Dd)、外伸长度L；刀具结构尺寸须标注直径和长度；导向结构尺寸应标注直径、长度、配合；工件至夹具之间的尺寸须标注工件离导套端面的距离；还须标注托架与夹具之间的尺寸、工件本身以及加工部位的尺寸和精度等。多轴箱端面到工件端面之间的距离是加工示意图上最重要的联系尺寸。为使所设计的机床结构紧凑，应尽量缩小这一距离。这一距离取决于两个方面：一是多轴箱上刀具、接杆、主轴等结构和相互联系所需的最小轴向尺寸；二是机床总布局所要求的联系尺寸。这两个方面是相互制约的。（6）标注切削用量各主轴的切削用量应标注在相应主轴后端。其内容包括：主轴转速n、相应刀具的切削速度。每转进给量每分钟进给量。同一多轴箱上各主轴的分钟进给量是相等的，等于动力滑台的工进速度，即。对于上图中的切削用量如下：深120mm的孔，其切削用量为： 深50mm的孔，其切削用量为： 深25mm的孔，其切削用量为 （7）动力部件工作循环及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，又返回到原位的动作过程。一般包括快速引进、工作进给和快速退回等动作。有时还有中间停止多次往复进绐，跳跃进给、死挡铁停留等特殊要求。1)工作进给长度的确定 组合机床上有第一工作进给和第二工作进给之分。前者用于钻、扩、铰和镗孔等工序；后者常用于钻或扩孔之后需要倒大角等工序。工作进给长度，应等于加工部位长度L(多轴加工时按最长孔计算)与刀具切入长度和切出长度之和。即 切入长度般为510mm，根据工件端面的误差情况确定。切出长度依据组合机床设计表37，有切出长度 切入长度：取=8mm加工长度：对于深度为25mm的孔，取=25mm； 对于深度为50mm的孔，取=50mm；对于深度为120mm的孔，取=120mm。切出长度：=9mm 加工长度为120mm的孔 =8+9+120=137mm 。 2）快速进给长度确定快速进给是指动力部件把刀具送到工作进给位置，其长度按具体情况确定。工件离导套内端面最大距离为18故可取L=16mm3）快速退回长度的确定 快速退回长度等于快速引进和工作进给长度之和。一般在固定式夹具钻孔或扩孔的机床上，动力部件快速退回的行程，只要把所有刀具都退至导套内，不影响工作的装卸就行了。但对于夹具需要回转或移动的机床，动力部件快速退回行程必须把刀具、托架、活动钻模板及定位销都退离到夹具运动可能碰到的范围之外。 由于刀具不允许退出导向套，则快退长度l=120+9+18+6=153mm4）动力部件总行程确定动力部件的总行程除了满足工作循环向前和向后所需的行程外，还要考虑因刀具磨损或补偿制造、安装误差，动力部件能够向前调节的距离(即前备量)和刀具装卸以及刀具从按杆中或接杆连同刀具一起从主轴孔中取出时，动力部件需后退的距离(刀具退离夹具导套外端面的距离应大于接杆插入主轴孔内或刀具插入接杆孔内的长度，即后备量)。因此，动力部件的总行程为快退行程与前后备景之和。考虑因刀具磨损或补偿制造、安装误差动力部件能够向前调节距离既前备量取30mm；刀具退离夹具导套外端面的距离应大于接杆插入主轴孔内既后备量取457 mm；总行程为L=457+30+153=630mm其工作进给长度示意图如下所示： 2.3.3机床联系尺寸总图1.机床联系尺寸总图的作用与内容（1） 机床联系尺寸总图的作用机床联系尺寸总图是以被加工零件工序图和加工示意图为依据，并按初步选定的主要通用部件以及确定的专用部件的总体结构而绘制的。是用来表示机床的配置型式主要构成及各部件安装位置、相互联系、运动关系和操作方位的总体布局图。用以检验各部件相对位置及尺寸联系能否满足加工要求和通用部件选择是否合适；它为多轴箱、夹具等专用部件设计提供主要依据；它可以看成是机床总体外观简图。由其轮廓尺寸，占地面积、操作方式等可以检验是否适应用户现场使用环境。（2） 机床联系尺寸总图的内容： 1）表明机床的配置型式和总布局。以适当数量的视图(般至少两个视图，主视图应选择机床实际加工状态)，用同一比例画出各主要部件的外廓形状和相关位置。表明机床基本型式(卧式、立式或复合式、单面或多面加上、单工位或多工位)及操作者位置等。 2)完整齐全地反各部件间的主要装配关系和联系尺寸、专用部件的主要轮廓尺寸、运动部件的运动极限位置及各滑台工作循环总的工作行程和前后行程备量尺寸。 3)标注主要通用部件的规格代号和电动机的型号、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，不得遗漏。2. 绘制机床联系尺寸总图之前应确定的主要内容（1）选择动力部件动力部件的选择主要是确定动力箱（或各种工艺切削头）和动力滑台。下图中是根据已定的工艺方案和机床配置型式并结合使用及修理等因素，确定机床为卧式单面单工位液压传动组和机床，液压滑台实现工作进给运动，选用配套的动力箱驱动多轴箱钻孔主轴。1） 动力滑台的选择切削进给V=13.02m/min,考虑钻头均钻通孔，为不损害刀具选用型液压滑台，以及相配套的侧底座型。有组合机床设计手册表5-1和表5-7查相关参数、尺寸如下：BB1B2B3B4B5B6B76306309650.553013583095.H1H3400630工作进给速度范围(r/min)快速进给速度（r/min）6.5-2505LL1L2L3L46301920125010520302）动力箱的选择由前面计算可知：工进速度 =60m/min理论总功率： =0.46812=5.616kw实际所需功率： P=5.616/0.8=7.02kw动力箱规格要与滑台匹配，其驱动功率主要依据多轴箱所需传递的切削功率来选用。在不需要精确计算多轴箱功率或多轴箱尚未设计出来之前，可按下列简化公式进行估算：式中，消耗于各主轴的切削功率的总和，单位为kw，计算公式洋见表组合机床设计中表616；多轴箱的传动效率，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。设计中多轴箱选用型动力箱驱动(；电动机选用型，功率为7.5kw。 根据选定的切削用量，计算总的进给力，并据所需的最小进给速度、工作行程、结合多轴箱轮廓尺寸，考虑工作稳定性，选用型液压滑台，以及相配套的侧底座型查组合机床设计手册表5-39，多轴箱均选1TD63-型动力箱驱动。其各参数如下：型号电机型号电动机功率（KW）L3电机转速（r/min）出转速(r/min)1TD63-Y160M-67.5490970485注：L3-电机安装端面至罩后面的轴向长度LCC0L1L2L7D01250200100800200300301TD63-动力箱与多轴箱、滑台的联系尺寸如下：注：各单位均为mm 各字母所表示的含义见附图2必须注意：当某一规格的动力部件的功率或进给力不能满足要求，但又相差不大时，不要轻易选用大规格的动力部件，而应以不影响加工精度和效率为前提，适当降低关键性刀具的切削用量或将刀具错开顺序加工，以降低功率和进给力。为保证机床加工过程中进给的稳定性：选择动力部件还应考虑各刀具的合力作用点应在多轴箱与动力箱的结合面内，并尽可能缩小合力作用线与滑台垂直中心面之间的距离，以减少颠覆力矩。（2）确定机床装料高度H装料高度一般是指工件安装基面至地面的垂直距离。在确定机床装料高度时，首先要考虑工人操作的方便性；对于流水线要考虑车间运送工件的滚道高度，以便允许内腔通过随行夹具返回系统或冷却排屑系统。其次是机床内部结构尺寸限制和刚度要求。如工件最低孔位置。多轴箱允许的最低主轴高度和通用部位、中间底座及夹具底座基本尺寸的限制等。考虑上述刚度、结构功能和使用要求等因素，新颁国家标准装料高度为1060mm，与国际标准准ISO一致。实际设计时常在850-1060mm之间选取。设计中，工件最低孔径=22.5mm,滑台高度为400mm,侧底座高度为630mm，取装料高度为=1030 mm。对于自动线，装料高度较高，一般取1m左右；对回转鼓轮式组合机床，装料高度一般为1.21.4m，但常增加工作者脚踏板，便于装卸操作。（3）确定夹具轮廓尺寸 主要确定夹具底座的长、宽、高尺寸。工件的轮廓尺寸和形状尺寸是确定夹具底座轮廓尺寸的基本依据。具体要考虑布置工件的定位、限位、夹紧机构、刀具导向装置以及夹具底座排屑和安装等方面的空间和面积需要。 加工示意图中已确定了一个或几个加工方向的工件与导向间距离以及导向套的尺寸。夹具底座的高度尺寸，一方面要保证其有足够的刚度，同时要考虑机床的装枓高度、中间底座的刚度，排屑的方便性和便于设置定位，夹紧机构。一般不小于：240mm。（4）确定中间底座尺寸中间底座的轮廓尺寸在长度方向应满足夹具的安装需要。它在加工方向的尺寸，实际己由加工示意图所确定，图中已规定了机床在加工终了时工件端面至多多轴箱前端面的距离。由此，根据选定的动力箱、滑台、侧底座等标准的位置关系，并考虑滑台的前备量，通过尺寸链就可以计算确定中间底座加工方向的尺寸（实例中前备量取30mm）。算出的长度通常应囚丛并按R20优选系选用。应注意，考虑到毛坯误差和装配偏移，中间底座支承央具底座的空余边缘尺寸。当机床不用冷却液时不要小于：10一15mm；使用冷却液时不小于：70100mm。还须注意：当加工终了时，多轴箱与夹具体轮廓间应有足够的距离，以便于调整和维修，并应留有一定的前背量。确定中间底座的高度方向尺寸时，应注意机床的刚度要求、冷却排屑系统要求以及侧底座连接尺寸要求。装料高度和夹具底座高度(含支承块)确定后，中间底座高度就已确定。(5)确定多轴箱轮廓尺寸标准通用钻类多轴箱的厚度是一定的、卧式为325mm，立式为340 mm。因此，确定多轴箱尺寸，主要是确定多轴箱的宽度B和高度及最低主轴高度如图所示，被加工零件轮廓以点划线表示，多轴箱轮廓尺寸用粗实线表示。多轴箱宽度B、高度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：式中，b-工件在宽度方向相距最远的两孔距离，单位为mm； -最边缘主轴中心至箱体外壁距离，单位为mm； -工件在高度方向相距最远的两孔距离，单位为mm； -最低主轴高度，单位为mm； -滑台总高，单位为mm； -侧底座高