毕业论文--插齿机工作台底座加工工艺及机床设计

I 插齿机工作台底座加工工艺及机床设计 摘 要 ： 本设计主要是关于插齿机工作台底座加工工艺及三面复合式钻组合机床的设计，排出该零件的加工工艺，并对钻孔工序设计组合机床，通过组合机床的设计，达到一次性钻出多个孔的目的，从而保证零件的加工精度，提高生产效率，降低工人的劳动强度。 本次毕业设计的是 插齿机工作台底座 三面复合式钻组合机床的设计，设计的加工零件是 插齿机工作台底座 。主要设计的是三图一卡及多轴箱。首先进行组合机床的总体设计，然后根据根据工件的材料及硬度选择刀具 、 导向结构 、 切削用量，计算切削力 、 切削转矩及切削 功率，并以此选择主轴轴颈及外伸尺寸，动力部件，液压滑台，并绘制加工示意图和尺寸联系图。在此基础上进行多轴箱的设计，多 轴箱是组合机床的主要部件之一，按专用要求进行设计，由通用零件组成，其主要作用是根据被加工零件的要求，安排各主轴位置并将动力和运动由电机或动力部件传给各主轴，使之得到要求的转速。专用主轴箱根据加工零件特点，及其加工工艺要求进行设计，由大量的专用零件组成。设计的内容包括：绘制多轴箱设计原始依据图；确定主轴结构；确定轴颈及齿轮模数；拟定传动系统；计算主轴、传动轴坐标；绘制坐标检查图；绘制多轴箱总图、 零件图。 本次设计完成了插齿机工作台底座的加工工艺及复合式钻组合机床 的三图一卡及上多轴箱的设计，完成了上多轴箱的主轴的位置计算，达到了设计要求。 关键词 ： 加工工艺 ;组合机床 ;传动系统 ;上 多轴箱 ;三图一卡 ABTRACT ： This design is mainly about the gear shaping machine workbench base processing technology and the design of the three sides compound drill c ombination machine tools, discharge machining process, the drilling holes and the design of modular machine tool, by combining the design of the machine tool, reach the purpose of the disposable drill II multiple holes, so as to ensure the processing precision of parts, improve the production efficiency, reduce the labor intensity of workers. This graduation design is the gear shaping machine workbench base on three sides by compound drill combination machine tools design, design of machining parts are gear shaping machine workbench base. Figure 1 is the main design of three CARDS and spindle box. Overall design of modular machine tool is first, and then choose according to according to the workpiece material and hardness of the cutting tool, the structure of the guide, cutting dosage, calculation of cutting force, cutting torque and the cutting power, and to choose the main shaft journal and overhanging size, power components, hydraulic sliding table, and map processing schematic diagram and the size to contact. On this basis for the design of spindle box, is one of the main components of modular machine tool spindle box, according to the special requirements for design, is composed of general parts, its main function is according to the requirement of the processed parts, arrange . This design to complete the processing technology of gear shaping machine workbench base and compound drill combination machine tools of three figure on a card and the design of the spindle box, finished on the position of the spindle spindle box computing, has reached the design requirements. Key words: process, the modular machine tool, transmission system, the spindle box, three figure one card 目 录 III 前 言 . 1 第一章 插齿机工作台底座加工工艺规程 . 2 1.1 零件的分析 . 2 1.2 箱体的结构特点 . 3 1.3 箱体的材料、毛坯及热处理 . 4 1.3.1 毛坯种类的确定 . 4 1.3.2 毛坯的形状及尺寸的确定 . 4 1.3.3毛坯的材料热处理 . 4 1.3.4 确定毛坯的制造形式 . 5 1.4 确定工艺路线 . 5 1.5 确定切削用量 . 5 第二章 组合机床的概述 . 15 2.1 组合机床的组成及其特点 . 15 2.2 组合机床的工艺范围及配置形式 . 16 2.2.1 组合机床的工艺范围 . 16 2.2.2 组合机床的配置形式 . 17 2.3 组合机床的加工精度 . 17 2.4 组合机床的设计步骤 . 17 2.4.1 调查研究 . 17 2.4.2 总体设计方案 . 18 2.4.3 技术设计 . 18 第 三章 组合机床通用部件及其选用 . 18 3.1 通用部件的分类 . 19 3.2 常用通用部件 . 19 3.2.1 动力滑台 . 19 3.2.2 动力箱 . 19 3.2.3 工艺切削头 . 19 3.2.4 工作台 . 20 3.2.5 支承部件 . 20 3.3 通用部件选用的方法和原则 . 20 IV 第四章 组合机床总体设计 . 21 4.1 工艺方案的拟定 . 21 4.1.1 确定组合机床工艺方案的基本原则 . 21 4.1.2 确定组合机床工艺方案应注意的问题 . 22 4.1.3 组合机床工艺方案的拟定 . 22 4.2 切削用量的确定及其计算 . 23 4.2.1 组合机床切削用量的选择特点 . 23 4.2.2 切削用量的选择方法和注意的问题 . 24 4.2.3 确定切削用量、力、切削功率及刀具耐用度 . 25 2 切削力、扭矩和功率的计算 . 28 4.3 组合机床总体设计 “三图一卡” . 31 4.3.1 被加工零件工序图 . 31 4.3.2 加工示意图 . 33 4.3.3 机床联系尺寸图 . 39 4.3.4 机床生产率计算卡 . 43 第五章 组合机床上部多轴箱设计 . 43 5.1 主轴箱原始依据设计图 . 43 5.2 主轴结构形式的选择及动力计算 . 44 5.2.1 主轴结构形式的选择 . 44 5.2.2 主轴直径和齿轮模数的初步确定 . 44 5.2.3 主轴箱的动力计算 . 45 5.3 传动系统的设计与计算 . 45 5.3.1 传动系统的一般要求 . 45 5.3.2 主轴分布类型及传动系统设计 . 46 5.3.3 主轴箱传动系统的设计方案 . 48 5.3.4 主轴箱的变速和操作 . 49 5.3.5 润滑油泵安排 . 49 5.4 主轴箱坐标计算 . 49 5.4.1.验算中心距误差 . 50 5.4.2.绘制坐标检查图 . 51 5.4.3.绘制多轴箱总图及零件图 . 53 V 5.4.4 多轴箱零件设计 . 54 致 谢 . 55 参 考 文 献 . 56 1 前 言 毕业设计是完成工程师基本训练的重要环节，也是学生在校学习阶段的最后一个重要教育环节，其目的是培养学生综合运用所学的专业和基础理论知识，独立解决本专业一般工程技术问题的能力，树立正确的设计思想和工作作风。 在我国经济飞速发展的时代，我国机床设计的水平与国外先进的设计技术水平的距离有了明显的缩小，我国组合机床工业已经取得了很大的成就，组合机床的 产量迅速的增长，质量不断的提高，新产品不断的涌现，组合机床及其自动线在机械制造业中正获得越来越广泛的应用。 组合机床是有许多的预制的通用部件及少量的专用部件组成的，它能从多面、工位、多轴对一个或几个工件的同时进行加工，和一般的万能机床相比，具有设计制造周期短、成本低、自动化程度高、加工效率高、加工质量稳定、减轻工人劳动强度等优点。在机械制造工业中，装备新企业或者对老企业进行技术改造，采用组合机床及其自动线，是发展生产、提高质量的有效途径之一。 目前，国内外许多行业，其中特别是汽车行业，仍然大量使用组合机床。 正是它的许多与普通机床相比较显优越的特点，以及与数控机床相比，更适用于大批量、流水线生产的特点，才得到各种行业的广泛适用。也正是如此，各行业都在加大对组合机床的研究、改进、创新设计，以提高生产水平，提高生产率，提高企业的竞争力。 因此，要对组合机床的设计进行不断的学习和探索，本毕业设计对组合机床的设计，借鉴了先进的组合机床设计的设计经验，又对组合机床的设计做出了自己独特的设计方案，通过毕业设计使自己对所学知识得到了巩固和扎实，在设计中学到了机床设计的一些经验和方法，特别是对组合机床的设计得到了更深入的了解。 由于水平有限，本设计中谬误之处在所难免，我诚恳的希望大家能够提出宝贵的意见 2 第一章 插齿机工作台底座加工工艺规程 1.1 零件的分析 旋转工作台底座主要用来安装蜗杆和蜗轮，以及旋转工作台主轴，对于重要安装位置都有严格的形状和位置公差要求。其中蜗轮中心线与底面有垂直度要求，蜗杆中心线与底面有平行度要求，轴承安装孔有圆度要求，安装轴承端盖的法兰对中心线有端面跳动公差要求等等。 对于一般箱体设计而言，轴承支承孔的尺寸精度、形状精度、表面粗糙度要求。位置精度，包括孔系轴线之间的距离尺寸精度和平行度，同一轴线上 各孔的同轴度，以及孔端面对孔轴线的垂直度、孔轴线对安装面的平行度或垂直度等。 此外，为满足箱体加工中的定位需要及箱体与机器总装要求，箱体的装配基准面与加工中的定位基准面应有一定的平面度和表面粗糙度要求；各支承孔与装配基准面之间应有一定距离尺寸精度的要求。 零件的材料为 HT220，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，减震性能 良好。 传动箱体 需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下 主要加工面： 3 1）铣上下平面保证尺寸 235mm 2）铣侧面保证表面粗糙度 3.2 3）镗 160， 140， 70， 260 各孔至所要求尺寸，并保证各位误差要求 4）钻孔攻丝底平面各孔 1.2 箱体的结构特点 箱体是机器和部件的基础零件 ,由它将机器和部件中许多零件连接成一个整体 ,并使之保持正确的相互位置 ,彼此能协调地运动 .常见的箱体零件有 :各种形式的机床主轴箱 .减速箱和变速箱等 . 各种箱体类零件由于功用不同 ,形状结构差别较大 ,但结构上也存在着相同的特点 : (1)尺寸较大 箱体通常是机器中最大的零件之一 ,它是其他零件的母体 ,如大型减速箱体长达 56m,宽 34m,重 5060 吨 ,正因为它是一个母体 ,所以它是机器整体 的最大零件 . (2)形状复杂 其复杂程度取决于安装在箱体上的零件的数量及在空间的相互位置 ,为确保零件的载荷与作用力 ,尽量缩小体积 .有时为了减少机械加工量或减轻零件的重量 ,而又要保证足够的刚度 ,常在铸造时减小壁的厚度 ,再在必要的地方加筋板 .凸台 .凸边等结构来满足工艺与力的要求 . (3)精度要求 有若干个尺寸精度和相互位置精度要求很高的平面和孔，这些平面和孔的加工质量将直接影响机器的装配精度，使用性能和使用寿命。 (4)有许多紧固螺钉定位箱孔 这些孔虽然没有什么特殊要求。但由于分分布在大型零件上， 4 有时给加工带 来很大的困难。 由于箱体有以上共特点，故机械加工劳动量相当大，困难也相当大，例如减速箱体在镗孔时，要如何保证位置度问题，都是加工过程较困难的问题。 1.3 箱体的材料、毛坯及热处理 1.3.1 毛坯种类的确定 常用毛坯种类有：铸件、锻件、焊件、冲压件。各种型材和工程塑料件等在确定毛坯时，一般要综合考虑以下几个因素 （ 1）依据零件的材料及机械性能要求确定毛坯。例如，零件材料为铸铁，须用铸造毛坯；强度要求高而形状不太复杂的钢制品零件一般采用锻件。 （ 2）依据零件的结构形状和外形尺寸确定毛坯，例如结构比较 的零件采用铸件比锻件合理；结构简单的零件宜选用型材，锻件；大型轴类零件一般都采用锻件。 （ 3）据生产类型确定毛坯。大批大量生产中，应选用制造精度与生产率都比较高的毛坯制造方法。例如模锻、压力铸造等。单件小批生产则采用设备简单甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型铸造。 （ 4）确定毛坯时既要考虑毛坯车间现有生产能力又要充分注意采用新工艺、新技术、新材料的可能性。 本主轴箱体是大批量的生产，材料为 HT2040 用铸造成型。 1.3.2 毛坯的形状及尺寸的确定 毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上（对于外型 尺寸）或减去（对内腔尺寸）加工余量。毛坯的形状尽可能与零件相适应。在确定，毛坯的形状时，为了方便加工，有时还要考虑下列问题 （ 1）为了装夹稳定、加工方便，对于形状不易装夹稳固或不易加工的零件要考虑增加工艺搭子。 （ 2）为了提高机械加工的生产率，有些小零件可以作成一坯多件。 （ 3）有些形状比较特殊，单纯加工比较困难的零件可以考虑将两个甚至数个合制成一个毛坯。例如连杆与连杆盖在一起模锻，待加工到一定程度再切割分开。 在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利 用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。 在毛坯的种类形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。 1.3.3毛坯的材料热处理 5 长期使用经验证明，由于灰口铸铁有一系列的技术上（如耐磨性好，有一定程度的吸震能力、良好的铸造性能等）和经济上的优点，通常箱体材料采用灰口铸铁。最常用的是 HT2040， HT2547，当载荷较大时，采用 HT3054， HT3561 高强 铸铁。 箱体的毛坯大部分采用整体铸铁件或铸钢件。当零件尺寸和重量很大无法采用整体铸件（受铸造能力的限制）时，可以采用焊接结构件，它是由多块金属经粗加工后用焊接的方法连成一整体毛坯。焊接结构有铸 焊、铸 煅 焊、煅 焊等。采用焊接结构可以用小的铸造设备制造出大型毛坯，解决铸造生产能力不足的问题。焊前对各种组合件进行粗加工，可以部分地减轻大型机床的负荷。 毛坯未进入机械加工车间之前，为不消除毛坯的内应力，对毛坯应进行人工实效处理，对某些大型的毛坯和易变形的零件粗加工后要再进行时效处理。 毛坯铸造时，应防止沙眼、 气孔、缩孔、非金属夹杂物等缺陷出现。特别是主要加工面要求更高。重要的箱体毛坯还应该达到规定的化学成分和机械性能要求。 1.3.4 确定毛坯的制造形式 零件的材料 HT250。由于年产量达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸较大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。 1.4 确定工艺路线 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 机床 刀具 1 热 人工时效 2 龙门铣 以 165 孔定位，铣 235 上面，留量为 3 X2102A YG6 3 钻扩铰 以 235 上面及外形定位，压紧： 1，钻 8x 17 孔 2，扩与主轴孔同一轴线上的 2x 17 孔 3，铰与主轴孔同一轴线上的 2x 17 孔，至 2x 17H7，作为工艺孔 6 4 龙门 铣 以 235 上面及外形定位，压紧：铣 235 下面至尺寸 X2102A YG6 5 龙门 铣 1， 以 235 下面及两工艺孔 定 位 ，压紧： X2102A YG6 1） 侧刀架 铣 500 左面 留量 1.5 铣 平 Ra3.2 面 留 量 3，刀具修整方框，尺 寸见 1 2， 侧刀架 铣 500 右面 留量 1.5， 铣 平 Ra3.2 面 留 量 3，刀具修整方框，尺寸见 4 3， 铣 665 两面 至尺寸， 620+3 左面做 留量 2 6 立车 以 235 下面及两工艺孔 定 位 ，压紧： CM512A YG6 车 260 锥孔 1:20 至 250 直孔 车 165 留量 2 车 155 下面 留量 2 7 镗 以 235 下面及两工艺孔 定 位，压紧： T68 YG8 1， 镗 70H6 至 尺寸 65， 镗轴承盖凸台 端面留量 1.5mm 2， 工作台转动 180 ，镗 140x 80 至 135x 75, 镗孔深 12mm 至 11mm 8 热 人工时 效 7 9 表面 处理 1， 抛丸， 2， 清 沙， 3， 非加工面涂 机床防锈底漆 10 龙门 铣 1，以 235 下面及两工艺孔 定位，压紧：铣 235 上面至要求 XK2120B YG6 2，以 235 下面及两工艺孔 定位，压紧： 1） 铣 620+3 左面做 留量 2 2） 铣 500 两 侧面至要求 3） 精铣 左面 与 235下面 垂直 度 在 0.05 4） 铣 平视图中 两 Ra3.2 面至要求 5）铣平视图中 Ra3.2 面至要求 11 数控立车 以 235 下面及两工艺孔 定位，压紧： SVT160 YG3 1， 车 315 深 15 至 尺寸 2， 车 165H6 及 上端面至要求， 车 D-D 视图中 175x10 槽 至要求 车 1:20 锥 孔留量 0.2-0.3 车 B-B 视图中 260x10 至 要求 。 3， 车 1:20 锥孔 上端面 R3 深 1.5 环 形 油槽 至尺寸 120 钻 以 235 下面及两工艺孔 定位，压紧： 组合 机床 麻花钻 1， A-A 中 8xM10 处 用中心 钻 点窝 ； 钻攻 中 4xM6 至 要求，孔口 倒角1x45 2， 反锪 A-A 中 6x 17x 36， 反锪 4x 17x 26 至 要求 ； 8 3， 钻 8.7（通 ） ， 攻 Z1/8（ A-A， C-C） ; 钻 14.8 深 50 攻 Z3/8 至要求 ； 4， 钻，锪 22.5x 32， 并攻 M24x1.5 至 要求 （见、 M-M 图及 ， F-F 图）； 钻、 攻 2xM24x1.5 至 要求（ 见 A-A） 5，钻 2x 8.7 至 要求， 钻 16 孔 与 A-A 图 中 Z1/8 通 6， 钻、 攻中 8xM10 深 30 至 要求，孔口倒角 1x45 13 钳 1， 将 主轴套蜗轮 与 蜗杆 组装在一起 ； 装配前 去除 端面上加工 螺孔 产生的高点，并清洗干净 2， 与 旋转台主轴 配刮 1:20 锥孔 及上端面至要求 14 镗 1，以 235 下面及两工艺孔 定位，压紧： TPX611B YG6X 镗 2x 70H6 孔 留量 1.0-1.2， 并锪 3 下端留量 0.5 2，以 235 下面及两工艺孔 定位，压紧： 镗 140 深 12， 80 至 要求 15 坐标 镗 以 235 下面及两工艺孔 定位，压紧： DIXI175 YG3X 精镗 70H6 至要求 精镗蜗杆轴承盖凸台 面至要求 9 1.5 确定切削 用量 工序 2：粗 箱体上 平面 工件材料： HT250，铸造。 机床： X2102A 龙门铣床。 刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料： 6YG ， 250D mm ，齿数 22Z ，此为细齿铣刀。 16 加工 中心 1， 以 235 下面及两工艺孔 定位，压紧： EC-1600 麻花钻 钻 、攻 1 图 中 6xM6 螺纹孔至 要求， 钻 、攻 1 图 中 4xM6 螺纹孔至 要求， 钻 、攻 1 图 中 8xM6 螺纹孔至 要求， 钻 8.7 通孔，各 孔口倒 钝 2， 工作台转 90 ，找正 70H6 内孔 中心： 钻、攻 6xM8 螺纹孔 至要 求 ，各孔口倒钝 3， 工作台又转 90： 钻、攻 4 视图 中 6xM6、 8xM6 螺纹 孔至要求， 各 孔口倒钝 4， 工作台转 90 ： 钻、攻 A-A 左上端处 4xM8 至 要求，孔口 倒角 1x45 17 钳 1，清除 各腔 内 铁屑，清洗划线留下的 大白粉 ； 2， 防锈 10 铣削深度pa： 5pa mm每齿进给量fa：根据参考文献，取 0 .1 2 /fa m m Z铣削速度 V ：参照参考文取 1.33 /V m s 。 机床主轴转速 n ： 1000Vnd式中 V 铣削速度； d 刀具直径。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 3 3 6 0 1 0 1 / m i n3 . 1 4 2 5 0Vnrd 取 100 / m innr 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 2 5 0 3 0 0 1 . 3 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 工序 4：粗 箱体下 平面 工件材料： HT250，铸造。 机床： X2102A 龙门铣床。 刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料： 6YG ， 250D mm ，齿数 22Z ，此为细齿铣刀。 铣削深度pa： 5pa mm每齿进给量fa：根据参考文献，取 0 .1 2 /fa m m Z铣削速度 V ：参照参考文取 1.33 /V m s 。 机床主轴转速 n ： 1000Vnd式中 V 铣削速度； d 刀具直径。 机床主轴转速 n ： 11 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 3 3 6 0 1 0 1 / m i n3 . 1 4 2 5 0Vnrd 取 100 / m innr 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 2 5 0 3 0 0 1 . 3 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 工序 5：粗 箱体四个侧 平面 工件材料： HT250，铸造。 机床： X2102A 龙门铣床。 刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料： 6YG ， 250D mm ，齿数 22Z ，此为细齿铣刀。 铣削深度pa： 5pa mm每齿进给量fa：根据参考文献，取 0 .1 2 /fa m m Z铣削速度 V ：参照参考文取 1.33 /V m s 。 机床主轴转速 n ： 1000Vnd式中 V 铣削速度； d 刀具直径。 机床主轴 转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 3 3 6 0 1 0 1 / m i n3 . 1 4 2 5 0Vnrd 取 100 / m innr 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 2 5 0 3 0 0 1 . 3 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 工序 6：立车 165， 260 孔 工件材料： HT250，铸造 机床： CM512A 立式车床 12 刀具材料： 6YG 切削深度pa： 3pa mm进给量fa：根据参考文献，取 0.4fa mm切削速度 V ：参照参考文取1.02 /V m s 。 机床主轴转速 n ： 1000Vnd式中 V 切削速度； d 刀具直径。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 0 2 6 0 7 5 / m i n3 . 1 4 2 6 0Vnrd 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 0 2 6 0 1 2 0 / m i n3 . 1 4 1 6 5Vd 工序 7：粗镗 70, 140 的孔 机床：卧式镗床 68T 刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料： 8YT 切削深度pa： 3.0pa mm，毛坯孔径0 59d mm。 进给量 f ：根据参考文献 ,刀杆伸出长度取 mm200 ，切削深度为fa=3.0mm。因此确定进给量 0.8 /f mm r 切削速度 V ：参照参考文献 ,取 44 / m inVm 机床主轴转速 n 1 0 0 0 1 0 0 0 4 4 2 0 0 / m i n3 . 1 4 7 0Vnrd 13 1 0 0 0 1 0 0 0 4 4 1 2 0 / m i n3 . 1 4 1 4 0Vnrd 工序 10：精铣 箱体各个 平面 工件材料： HT250，铸造。 机床： XK2120B 龙门铣床。 刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料： 6YG ， 250D mm ，齿数 22Z ，此为细齿铣刀。 铣削深度pa： 0.5pa mm每齿进给量fa：根据参考文献，取 0 . 1 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照参考文取1.96 /V m s 。 机床主轴转速 n ： 1000Vnd式中 V 铣削速度； d 刀具直径。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 9 6 6 0 1 5 0 / m i n3 . 1 4 2 5 0Vnrd 工序 11：精立车 315, 175x10 槽 , 165， 260 孔 工件材料： HT250，铸造 机床： SVT160 数控立式车床 刀具材料： 3YG 切削深度pa： 3pa mm进给量fa：根据参考文献，取 0.5fa mm切削速度 V ：参照参考文取 1.02 /V m s 。 机床主轴转速 n ： 1000Vnd式中 V 切削速度； 14 d 刀具直径。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 6 5 6 0 1 0 0 / m i n3 . 1 4 3 1 5Vnrd 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 6 5 6 0 1 8 0 / m i n3 . 1 4 1 7 5Vd 工序 14：精镗 70, 140 的孔 机床：卧式镗床 611TPX B 刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料： 6YT X 切削深度pa： 0.5pa mm进给量 f ：根据参考文献 ,刀杆伸出长度取 mm200 ，切削深度为fa=0.5mm。因此确定进给量 0 .1 5 /f m m r 切削速度 V ：参照参考文献 ,取 71 / m inVm 机床主轴转速 n 1 0 0 0 1 0 0 0 7 1 3 2 0 / m i n3 . 1 4 7 0Vnrd 1 0 0 0 1 0 0 0 7 1 1 2 0 / m i n3 . 1 4 1 4 0Vnrd 工序 16：坐标镗 70 孔 机床：卧式镗床 175DIXI 刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料： 3YT X 切削深度pa： 0.05pa mm 15 进给量 f ：根据参考文献 ,刀杆伸出长度取 mm200 ，切削深度为Fa=0.05mm。因此确定进给量 0 .1 0 /f m m r 切削速度 V ：参照参考文献 ,取 88 / m inVm 机床主轴转速 n 1 0 0 0 1 0 0 0 8 8 4 0 0 / m i n3 . 1 4 7 0Vnrd 第二章 组合机床的概述 2.1 组合机床的组成及其特点 组合机床是根据工件加工需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。它能够对工件进行多刀、多轴、多面、多工位同时加 工。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、车削、铣削、磨削及滚压等工序，随着组合机床技术的发展，它能完成的工艺范围日益扩大。在组合机床自动线上可以完成一些非切削 ，例如：打印、清洗、热处理、简单的装配、试验和在线自动检查等工序。 组合机床的组成一般为：立柱、垫铁、立柱底座、中间底座、滑台、动力箱、多轴箱、夹具、刀具、液压装置等，各个部件都是具有一定独立功能的部件，并且大都是已经系列化、标准化和通用化的通用部件，这些通用部件都有合理的规格尺寸系列，有适用的技术参数和完善的配套关系。通常夹具、中间底 座和多轴箱是根据工件的尺寸形状和工艺要求设计的专用部件，但其中的绝大多数零件如定位夹压元件、传动件等也都是标准件和通用件。 通用部件是组合机床的基础。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（即镗削头、钻削头、铣削头等）、传 16 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。 组合机床具有如下特点： （ 1）主要用于棱体类零件和杂件的孔面加工。 （ 2）生产率高。因为工序集中，可多面、多工位、多轴、多 刀同时自动加工。 （ 3）加工精度稳定。因为工序固定，可选用成熟的通用部件、精密夹具和自动工作循环来保证加工精度的一致性。 （ 4）研制周期短，便于设计、制造和使用维护，成本低。因为通用化、系列化、标准化程度高，通用零部件占 70%90%，通用件可组织批量生产进行预制或外购。 2.2 组合机床的工艺范围及配置形式 2.2.1 组合机床的工艺范围 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、锪（刮）平面、车端面；孔加工包括钻、扩、铰、镗孔以及倒脚、切槽、攻螺纹、锪沉孔、滚压孔等。随着综合自 动化的发展，其工艺范围正扩大到车外圆、行星铣削、拉削、推削、磨削、珩磨及抛光、冲压等工序。 组合机床在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器仪表、军工及缝纫机、自行车等轻工行业大批大量生产中已获得广泛的应用；一些中小批量生产的企业，如机床、机车、工程机械等制造业中也已推广应。组合机床最适宜于加工各种大中型箱体类零件，如气缸盖、气缸体等零件，也可用来完成轴套类、轮盘类、叉架类和盖板类零件的部分或全部工序的加工。 17 2.2.2 组合机床的配置形式 组合机床的通用部件分大型和小型两大类。用大型通用部件组成的机床称为大 型组合机床。用小型通用部件组成的机床称为小型组合机床。大型组合机床和小型组合机床在结构和配置型式等方面又较大的差别。大型组合机床的配置型式可分为两类： 1. 具有固定式夹具的单工位组合机床 这类组合机床夹具和工作台都固定不动。动力滑台实现进给运动，滑台上的动力箱实现切削住运动。根据动力箱和主轴箱的安置方式不同，这类机床的配置型式有： （ 1）卧式组合机床（动力箱水平安装）； （ 2）立式组合机床（动力箱垂直安装）； （ 3）倾斜式组合机床（动力箱倾斜安装）； （ 4）复合式组合机床（动力箱具有上述两种以上的安装状态 ）。 2.3 组合机床的加工精度 二十世纪 70 年代以来，随着可转位刀具、密齿铣刀、镗孔尺寸自动检测和刀具自动补偿技术的发展，组合机床的加工精度也有所提高。铣削平面的平面度可达 0.05 毫米 1000 毫米，表面粗糙度可低达 2.5 0.63 微米；镗孔精度可达 IT7 6 级，孔距精度可达O.03 O.02 微米。组合机床上的钻孔工序大多是扩铰工序前加工底孔及加工螺纹底孔的。在铸铁工件上钻孔精度一般可达 6 级，光洁度为 3。钻孔位置精度一般可达 0.20 毫米 2.4 组合机床的设计步骤 2.4.1 调查研究 研究市场和 用户对设计机床的要求，然后检索有关资料。其中包括情报、预测、实验研究成果、发展趋势、新技术应用以及相应的图纸资料等。甚至还可以通过网络检索技术查阅先进国家的有关资料和专利等。通过对上述资料的分析研究，拟订适当的方案，以保证机床的质量和提高生产率，使用户有较好的经济效益。 18 2.4.2 总体设计方案 通常可以拟定出几个方案进行分析比较。每个方案包括的内容有：工艺分析、主要技术参数、总布局、传动系统、液压系统、控制操作系统、电系统、主要部件的结构草图、实验结果及技术经济分析等。 在制定方案时应注意以下几个方面 ： （ 1） 当使用和制造出现矛盾时，应先满足使用要求，其次才是尽可能便于制造。要尽量用先进的工艺和创新的结构； （ 2） 设计必须以生产实践和科学实验为依据，凡是未经实践考验的方案，必须经过实验证明可靠后才能用于设计； （ 3） 继承与创造相结合，尽量采用先进工艺，迅速提高生产力，为实现四个现代化服务。注意吸取前人和国外的先进经验，并在此基础上有所创造和发展。 2.4.3 技术设计 首先，在选定工艺方案并确定机床配置形式、结构方案基础上，进行方案图纸的设计。这些图指包括：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，统称“三图一卡”设计。并初定出主轴箱轮廓尺寸，才能确定机床各部件间的相互关系。 其次，是被加工零件的夹具设计。包括夹具装配图，夹具零件图等。 然后，整理机床有关部件与主要零件的设计计算书，编制各类零件明细表，编写机床说明书等技术文件。 最后，对有关图纸进行工艺审查和标准化审查最后。 第 三章 组合机床通用部件及其选用 19 3.1 通用部件的分类 组合机床的通用部件主要可分为五大类：动力部件、输送部件、支承部件、控制部件和辅助部件。 3.2 常用通用部件 3.2.1 动力滑 台 动力滑台是由滑座、滑鞍和驱动装置等组成，是实现组合机床直线进给运动的动力部件。 动力滑台的用途：根据被加工工件的工艺要求，可以在滑台上安装动力箱（连接多轴箱）、钻削头、镗削头、铣削头和镗孔车端面头等各种部件，以完成对工件的钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、倒角、刮端面、车端面、铣削及攻螺纹等工序。此外滑台还可以用作夹具和工件的输送部件。 滑台根据驱动方式的不同，可以分为液压滑台、机械滑台和数控滑台。 3.2.2 动力箱 动力箱是将电动机的动力传递给多轴箱的动力部件。动力箱安装在滑台或其他进给部件的结合面 上，动力箱前端结合