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EQY-112-90汽车变速箱后面孔系钻削组合机床设计【6张CAD图纸+毕业论文+外文翻译】

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关键词：: EQY-112-90 汽车变速箱后面孔钻削组合机床设计 cad图纸毕业论文外文翻译 EQY-112-90汽车变速箱后面孔

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EQY-112-90汽车变速箱后面孔系钻削组合机床设计

30页 9000字数+论文说明书+6张CAD图纸【详情如下】

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EQY-112-90 汽车变速箱后

面孔系钻削组合机床设计

中文摘要

本次的设计题目为EQY-112-90汽车变速箱后面孔系钻削组合机床设计。汽车变速箱零件上的孔数多，如果采用普通的钻床加工效率低，精度也比较低。特别是对于生产批量大的工件，采用专用的钻孔组合机床能提高生产率和精度。首先是组合机床的总体设计，包括制定工艺方案、确定机床配置形式、制订影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构方案。主要工作是“三图”（加工零件工序图、加工示意图和机床联系尺寸总图）的设计和绘制，这些是组合机床设计的基础。机床联系尺寸图有很多是标准组件，如动力滑台、侧底座等。再来就是技术设计，主要是多轴箱装配图、夹具设计及其装配图。机床多轴箱设计，是本次设计的重点。多轴箱中各个轴的选择和分布是最为关键的也是难点之一，这要根据被加工零件的结构特点及所要加工孔的情况合理地布置各个主轴及传动轴。此外，通过计算各轴工作时所要的功率、扭矩合理地设计各个轴的大小。由于组合机床的自动化程度较高，因而组合机床的夹具和通用机床的夹具是有所不同的，因此采用液压机构进行夹紧，并采用连动销定位。

关键词：组合机床，多轴箱，夹具。

Design the moduler machine to drill the holes of the speed controller box of The automobiles EQY -112-90s in the back of department

Abstract

The design topic is design the moduler machine to drill the hole of the speed controller box of The automobiles EQY-112-90s in back of department .Because the automobile become soon box has so much holes , if the common drill machines are adopted to drill the holes ,the efficiency will be low and the accuracy is also lower.Especially for produce the quantity of work piece, adopted the combine machine for drill can raise the rate of production and accuracies appropriatively. It is the overall designing which makes up the lathe at first, What this part will be done is how to design and draw the " three pictures "( processing part process picture, process sketch map, lathe get in touch with size general drawing ), these make up the foundation of designing of the lathe . The lathe get in touch with size general drawing has a lot of standard module, such as power slippery platform, incline base part etc .Socend It is the technique designing, mainly the lathe many axle case designing and the lathe’s tongs design and it’s assembles the diagram. the focal point of the many axle case designing, and it each choice and distribution of axle is the most key, so calculate every axle power, torsion wanted design each size of axle rational when working. Through analyse and process the situation of the hole, design the distribution of the main shaft..Because the automation degree of the moduler machine is higher, making up lathe’s tongs and ordinary tongs of lathe are different, adopt hydraulic pressure organization clamp, and adopt and move and sell and make a reservation in succession.

Key Words: modular machine,multiple spindle case,fixture

第一章绪论

众所周知，机床的用途十分广阔，在国民经济中所起的作用极为重要。可以说，机床生产的水平是衡量一个国家工业、农业、国防和科学技术四个现代化水平的重要标志。组合机床是一种典型的加工类机械，它和其它机床一样是用于加工其它各类零件的母机。以前，在生产中广泛的采用万能机床，但是随着生产的发展，万能机床越来越不能适应大规模，集成化的生产，很多企业的产品产量越来越大，精度越来越高，如汽车的汽缸体、变速箱，采用万能机床加工就无法很好的满足设计要求。在这种情况下，组合机床应运而生。在组合机床的设计上，在进行过工艺方案的论证，加工方法的选择以及确定机型、配置形式之后，就是组合机床的总体设计部分，总体设计的具体工作是编制“三图一卡”，即绘制被加工零件图、加工示意图、机床联系尺寸图，编制生产率计算卡。在这个部分就应该确定下加工方法，工装及夹紧形式以及切削用量等。接下来是主轴箱的设计，具体设计步骤为：绘制主轴箱设计原始依据图；确定主轴结构，拟订传动系统；计算主轴，传动轴的坐标，绘制主轴箱坐标检查图；绘制主轴箱装配总图及主轴箱补充加工图。再接下来是设计机床工装夹具，最重要的是就是根据所加工的零件的结构特点和加工方法来设计合适的夹具。开始时可以根据不同的设计思想规划出几套不同的方案。最终选取其中最为合适的，在此基础上再进行夹紧力、定位误差的计算，最终画出夹具装配图。本次课题为EQY-112-90汽车变速箱后面孔系钻削组合机床设计，共分为七章。第二章组合机床的组成、特点和设计步骤，第三章制定机械加工工艺过程，第四章加工工序图，第五章加工示意图，第六章机床联系尺寸总图，第七章组合机床主轴箱设计，第八章夹具设计。

限于水平和经验，设计之中难免出现这样或者那样的错误和不妥之处，敬请老师批评指正。

第二章、组合机床的组成、特点和设计步骤

2.1组合机床的组成及特点

组合机床是针对被加工零件的特点及工艺要求，按照高度集中工序的原则设计的一种高效率的专用机床。组合机床的各个部件都是具有一定独立功能的部件，并且大都已经系列化、标准化、和通用化的通用部件。

组合机床相比其它机床具有以下特点：

（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，可多刀、多轴、多面、多工位同时自动加工。

（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）因为通用化、系列化、标准化程度高，所以研制周期短，便于设计、制造和使用维护，成本低。

（5）自动化程度高，可降低工人的劳动强度；

（6）配置灵活。因为结构模块化，组合化。可按工件或工序要求，用大量通用部件和少量专用部部件灵活组成各种类型的组合机床及自动线，机床易于改装，产品或工艺变化时，通用部件一般还可以重复利用。

因此组合机床适宜加工箱体类零件。根据组合机床完成工艺的一些限制及组合机床的各种工艺方法能达到的加工精度、表面粗糙度及技术要求，可以确定用组合机床来钻EQY-112-90汽车变速箱后面孔系的六个孔是经济合理的。

2.2组合机床的设计步骤

组合机床一般是根据用户的需要而进行设计的。设计前往往规定了具体的加工对象、加工内容和加工精度等设计的原始数据。在设计过程中应尽量采用先进的工艺方案和合理的机床结构方案；正确选择通用部件及机床布局形式；要十分注意保证加工精度和生产效率的措施以及操作的使用方便性。组合机床设计步骤大致如下。

一、调查研究

调查研究的主要内容有：认真阅读被加工零件图样，研究其尺寸、形状、材料、硬度、重量、加工部位的结构及加工精度和表面粗糙度要求等内容。通过对产品装配图和有关工艺资料的分析，认识被加工零件在产品中的地位和作用。

二、总体方案设计

总体方案的设计主要包括制定工艺方案（确定零件在组合机床上完成的工艺内容及加工方法，选择定位基准和夹紧部位，决定工步和刀具种类及其结构形式，选择切削用量等）、确定机床配置形式、制定影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构方案。总体方案设计的具体工作是编制“三图一卡”，即绘制被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图，编制生产率计算卡。

三、技术设计

技术设计就是根据设计已经确定的“三图一卡”，设计机床各专用部件正式总图，如设计夹具，多轴箱等装配图以及根据运动部件有关参数和机床循环要求，设计液压和电气控制原理图。设计过程中，应按设计程序作必要的计算和验算工作，并对第一、第二阶段的数据、结构等作相应的调整或修改。

四、工作设计

当技术设计通过审查后即可展开工作设计，即绘制各个专用部件的施工图样、编制各部件零件明细表。

第三章、制定机械加工工艺过程

3.1工艺方案的拟订

工艺方案的拟订是组合机床设计的关键一步，因为工艺方案在很大程度上决定了组合机床的结构配置和使用性能。工艺方案的制定原则

（1）粗、精加工工序的安排必须根据零件的生产批量、加工精度、技术要求进行全面的分性，按照经济的原则，合理安排粗加工与精加工的工序。一般在大批大量生产中，粗、精加工宜分开，但这将使机床的台数增多。当工件生产批量不大时，由于机床负荷率低，则经济性不好。因此，在能够保证加工精度的前提下，有时也采用粗、精加工合并在一台机床上的方案，但必须采取措施，尽量减少由此带来的不利影响。

（2）工序集中与分散的处理工序集中是机械加工近代的主要发展方向之一。组合机床也正是基于工序集中的工序原则发展起来的，即运用多种不同的刀具，采用多面、多工位和复合刀具等方法，在一台机床上对一个或几个零件完成复杂的工艺过程，从而提高生产的效率。

但也应当看到，工序过分集中也会带来一些问题：使机床结构复杂，刀具数量增多，机床大而笨重，调整使用不便，可靠性降低，反而影响生产效率的提高。也会导致切削负荷加大，往往由于工件的刚性不足及变形等影响加工精度。

因此，提高工序集中程度，应该注意：考虑单一工序。即把相同工艺内容的工序集中在同一台机床上或同一工位上加工。例如，通常把箱体零件上的大量螺纹孔攻丝工序集中在一台攻丝机床上，而不与大量钻、镗工毕业设计总结

在四年的大学的认真学习之中，我们学习了大学的全部基础课程和专业课程，在此基础上，我们已经穿插的进行了许多次的课程设计——机械设计，工艺学课程设计等，还有每个学期不同周期的课程实践——金工实习，毕业实习等，然而这前面的所有都是为现在的毕业设计作基础的，因此这次在大学结束时的毕业设计显得犹为重要。这也就给我们一次对所有学过的课程的系统和深入理解的机会，也是理论联系实际最好的机会，无疑会对我们学习的内容的深层次的巩固，对我们即将走进的工作岗位有很大的益处。

本次毕业设计是我们走上工作岗位之前最后的一次演练机会，它将为我们今后胜任工作打下良好的基础，为我们提高自身的设计能力提供了一个难能可贵的平台。在本次毕业设计中，我综合运用了所学的各门基础课程和专业课程知识，掌握了机械设计的一般规律，树立了正确的设计思想，培养了我们分析和解决问题的能力；学会了独立搜集各种技术资料，研究工艺方案的能力，能独立制定设计方案，正确分析设计中出现的各种矛盾和难题，并提出解决方案；在工艺过程的设计，机床部件的选择，加工工艺的特点，夹具设计的流程，以及各种的机床技术要求等方面，都有了长足的进步。大大培养了我们的机械设计能力；通过毕业设计，更好地学会了运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料，培养机械设计的基本技能。

在这里最要感谢的是我的导师XXX老师的悉心指导，让我可以在规定的时间内完成设计任务，同时也学到许多道理。

致谢

在毕业设计完成之际，首先感谢我的导师XXX老师，他广博的知识、丰富的见识、严谨的治学态度使我受益匪浅，我深深感到自己在这几年里取得的进步离不开导师的悉心指导、关心和鼓励。本次设计的题目由导师审题，并提出了有益的建议和意见。在本课题的设计过程中得到XXX老师的全力指导，经过三个月的不断努力，从一开始的分析设计任务，查阅资料，分析比较，设计计算，到方案的确定，着手设计以及最后设计说明书编写，终于完成了本次毕业设计的所有工作。

由于我的水平有限，加上时间仓促，设计中的疏漏及错误之处再所难免，恳请老师，读者批评指正，提出宝贵意见。在毕业设计期间，得到机械工程学院各位老师和同学们的热心帮助和大力支持，在此一并表示最诚挚的谢意。

参考文献

[1]大连组合机床研究所编. 组合机床设计手册第一册.北京：机械工业出版社.1975

[2]大连组合机床研究所编.组合机床设计参考图册.北京：机械工业出版社.1975

[3]赵如福主编.机械加工工艺人员手册.上海：上海科技出版社.1990

[4]朱龙根编.简明机械零件设计手册.北京：机械工业出版社.1997

[5]东北重型机械学院等编.机床夹具设计手册.上海：上海科技出版社.1988

[6]沈阳工业大学等编.组合机床设计.上海：上海科技出版社.1994

[7]谢家瀛主编. 组合机床设计简明手册.北京：机械工业出版社.1994

[8]黄鹤汀主编.金属切削机床设计.上海：上海科技文献出版社．1986

[9]李天无主编.简明机械工程师手册（上册）．昆明：云南科技出版社．1988

[10]Barber,Antony. Pneumatic handbook. Trade & Technical Press.1999

[11]Shigley J E.Theory of Machines and Mechanisms.McGraw-Hill Book

Company.1980

内容简介：: 加工车变速箱后面孔系钻削组合机床设计第 1 页车变速箱后面孔系钻削组合机床设计中文摘要本次的设计题目为车变速箱后面孔系钻削组合机床设计。汽车变速箱零件上的孔数多，如果采用普通的钻床加工效率低，精度也比较低。特别是对于生产批量大的工件，采用专用的钻孔组合机床能提高生产率和精度。首先是组合机床的总体设计，包括制定工艺方案、确定机床配置形式、制订影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构方案。主要工作是“三图”（加工零件工序图、加工示意图和机床联系尺寸总图）的设计和绘制，这些是组合机床设计的基础。机床联系尺寸图有很多是标准组件，如动力滑台、侧底座等。再来就是技术设计，主要是多轴箱装配图、夹具设计及其装配图。机床多轴箱设计，是本次设计的重点。多轴箱中各个轴的选择和分布是最为关键的也是难点之一，这要根据被加工零件的结构特点及所要加工孔的情况合理地布置各个主轴及传动轴。此外，通过计算各轴工作时所要的功率、扭矩合理地设计各个轴的大小。由于组合机床的自动化程度较高，因而组合机床的夹具和通用机床的夹具是有所不同的，因此采用液压机构进行夹紧，并采用连动销定位。关键词：组合机床，多轴箱，夹具。福州大学本科毕业设计说明书第 2 页 to of he 112in of he is to of he in of so if to be is of It is up at be is to ( in , up of of in a of as t is s its of it of is so of of of of is up s of a in 工车变速箱后面孔系钻削组合机床设计第 3 页第一章绪论众所周知，机床的用途十分广阔，在国民经济中所起的作用极为重要。可以说，机床生产的水平是衡量一个国家工业、农业、国防和科学技术四个现代化水平的重要标志。组合机床是一种典型的加工类机械，它和其它机床一样是用于加工其它各类零件的母机。以前，在生产中广泛的采用万能机床，但是随着生产的发展，万能机床越来越不能适应大规模，集成化的生产，很多企业的产品产量越来越大，精度越来越高，如汽车的汽缸体、变速箱，采用万能机床加工就无法很好的满足设计要求。在这种情况下，组合机床应运而生。在组合机床的设计上，在进行过工艺方案的论证，加工方法的选择以及确定机型、配置形式之后，就是组合机床的总体设计部分，总体设计的具体工作是编制“三图一卡”，即绘制被加工零件图、加工示意图、机床联系尺寸图，编制生产率计算卡。在这个部分就应该确定下加工方法，工装及夹紧形式以及切削用量等。接下来是主轴箱的设计，具体设计步骤为：绘制主轴箱设计原始依据图；确定主轴结构，拟订传动系统；计算主轴，传动轴的坐标，绘制主轴箱坐标检查图；绘制主轴箱装配总图及主轴箱补充加工图。再接下来是设计机床工装夹具，最重要的是就是根据所加工的零件的结构特点和加工方法来设计合适的夹具。开始时可以根据不同的设计思想规划出几套不同的方案。最终选取其中最为合适的，在此基础上再进行夹紧力、定位误差的计算，最终画出夹具装配图。本次课题为车变速箱后面孔系钻削组合机床设计，共分为七章。第二章组合机床的组成、特点和设计步骤，第三章制定机械加工工艺过程，第四章加工工序图，第五章加工示意图，第六章机床联系尺寸总图，第七章组合机床主轴箱设计，第八章夹具设计。福州大学本科毕业设计说明书第 4 页限于水平和经验，设计之中难免出现这样或者那样的错误和不妥之处，敬请老师批评指正。第二章、组合机床的组成、特点和设计步骤合机床的组成及特点组合机床是针对被加工零件的特点及工艺要求，按照高度集中工序的原则设计的一种高效率的专用机床。组合机床的各个部件都是具有一定独立功能的部件，并且大都已经系列化、标准化、和通用化的通用部件。组合机床相比其它机床具有以下特点：（ 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，可多刀、多轴、多面、多工位同时自动加工。（ 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）因为通用化、系列化、标准化程度高，所以研制周期短，便于设计、制造和使用维护，成本低。（ 5）自动化程度高，可降低工人的劳动强度；（ 6）配置灵活。因为结构模块化，组合化。可按工件或工序要求，用大量通用部件和少量专用部部件灵活组成各种类型的组合机床及自动线，机床易于改装，产品或工艺变化时，通用部件一般还可以重复利用。因此组合机床适宜加工箱体类零件。根据组合机床完成工艺的一些限制及组合机床的各种工艺方法能达到的加工精度、表面粗糙度及技术要求，可以确定用组合机床来钻车变速箱后面孔系的六个孔是经济合理的。加工车变速箱后面孔系钻削组合机床设计第 5 页合机床的设计步骤组合机床一般是根据用户的需要而进行设计的。设计前往往规定了具体的加工对象、加工内容和加工精度等设计的原始数据。在设计过程中应尽量采用先进的工艺方案和合理的机床结构方案；正确选择通用部件及机床布局形式；要十分注意保证加工精度和生产效率的措施以及操作的使用方便性。组合机床设计步骤大致如下。一、调查研究调查研究的主要内容有：认真阅读被加工零件图样，研究其尺寸、形状、材料、硬度、重量、加工部位的结构及加工精度和表面粗糙度要求等内容。通过对产品装配图和有关工艺资料的分析，认识被加工零件在产品中的地位和作用。二、总体方案设计总体方案的设计主要包括制定工艺方案（确定零件在组合机床上完成的工艺内容及加工方法，选择定位基准和夹紧部位，决定工步和刀具种类及其结构形式，选择切削用量等）、确定机床配置形式、制定影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构方案。总体方案设计的具体工作是编制“三图一卡”，即绘制被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图，编制生产率计算卡。三、技术设计技术设计就是根据设计已经确定的“三图一卡”，设计机床各专用部件正式总图，如设计夹具，多轴箱等装配图以及根据运动部件有关参数和机床循环要求，设计液压和电气控制原理图。设计过程中，应按设计程序作必要的计算和验算工作，并对第一、第二阶段的数据、结构等作相应的调整或修改。四、工作设计当技术设计通过审查后即可展开工作设计，即绘制各个专用部件的施工图样、编制各部件零件明细表。福州大学本科毕业设计说明书第 6 页第三章、制定机械加工工艺过程艺方案的拟订工艺方案的拟订是组合机床设计的关键一步，因为工艺方案在很大程度上决定了组合机床的结构配置和使用性能。工艺方案的制定原则：（ 1）粗、精加工工序的安排必须根据零件的生产批量、加工精度、技术要求进行全面的分性，按照经济的原则，合理安排粗加工与精加工的工序。一般在大批大量生产中，粗、精加工宜分开，但这将使机床的台数增多。当工件生产批量不大时，由于机床负荷率低，则经济性不好。因此，在能够保证加工精度的前提下，有时也采用粗、精加工合并在一台机床上的方案，但必须采取措施，尽量减少由此带来的不利影响。（ 2）工序集中与分散的处理工序集中是机械加工近代的主要发展方向之一。组合机床也正是基于工序集中的工序原则发展起来的，即运用多种不同的刀具，采用多面、多工位和复合刀具等方法，在一台机床上对一个或几个零件完成复杂的工艺过程，从而提高生产的效率。但也应当看到，工序过分集中也会带来一些问题：使机床结构复杂，刀具数量增多，机床大而笨重，调整使用不便，可靠性降低，反而影响生产效率的提高。也会导致切削负荷加大，往往由于工件的刚性不足及变形等影响加工精度。因此，提高工序集中程度，应该注意：考虑单一工序。即把相同工艺内容的工序集中在同一台机床上或同一工位上加工。例如，通常把箱体零件上的大量螺纹孔攻丝工序集中在一台攻丝机床上，而不与大量钻、镗工加工车变速箱后面孔系钻削组合机床设计第 7 页序集中在同一个主轴箱或同一台机床上进行，这样会使机床更为简单合理。相互间有位置精度要求的工序应集中在同一工位或同一台机床上加工。例如，箱体类零件各面上的孔，相互间有位置精度要求时，其孔的精加工应集中在一台机床上一次装夹并完成加工，一般说来，这些孔的粗加工也应尽量集中在一台机床上进行，这可以使的精加工余量分布均匀，以利于保证加工精度。大量的钻、镗工序最好分开，不要集中在同一主轴箱完成。这是因为，钻孔与镗孔的直径往往相差很大，主轴转速也就相差很大，导致主轴箱的传动链复杂和设计困难。同时，大量钻孔会产生很大的轴向力，有可能使工件变形而影响了镗孔的精度；而且，粗镗孔振动较大，又会影响钻孔，甚至会造成小钻头的损坏和折断。另外，铰孔为低速大进给量切削，镗孔为高速小进给量切削，所以两者也不宜放在同一个主轴箱上进行，以有利于切削用量的合理选择和主轴箱传动系统的简化。确定工序集中时，必须充分考虑零件是否会因为刚性不足而在较大的切削力、夹压力下变形对加工精度带来的不利影响。工序集中时，必须考虑到前述粗、精加工工序的合理安排及由于主轴箱结构及设置导向的需要。主轴排列不宜过密，否则会造成机床、刀具调整的不便，加工精度、工作可靠性、生产率降低的不良后果。加工零件的工艺分析及其工艺方案 3 2 1 被加工零件的结构特点首先要研究被加工零件的用途及其结构特点，这主要指零件的材料、硬度、加工部位的结构形状、工件刚性、定位基准的特点等。它们对机床工艺方案的制定有着重要的影响。同样精度的孔，因为材料、硬度的不同，其工艺方案也不同，若工件刚性不足，安排工序就不能太过于集中，以免因同时加工表面过多造成工件受力大，振动及发热变形而影响加工精度，还必须十分重视被加工零件在组合机床加工前所完成的工序及毛坯或半成品质量，对加工余量很大或铸造质量较差的零件应安排预加工工序。福州大学本科毕业设计说明书第 8 页汽车变速箱体是典型的箱体类零件，其材料为度为面粗糙度要求并不会高。纵观整个零件所需加工得部位较多，但主要是平面加工和钻孔，特别是孔系很多。大多数尺寸都是以顶面为基准，还有依照夹紧定位的要求底面较平整可作为定位基面进行“一面两销” ，故在加工其它工序之前应该尽快加工出底面及底面上的定位销孔，在后面的加工工序中几乎都以底面为定位基准，以“一面两销”方式定位的。故应先加工其底面及加工底面上的两个定位销孔。被加工零件的特点在很大程度上决定了组合机床的配置形式。一般说来，孔中心线与定位基准面平行的且需由一面或几面加工的箱体件宜采用卧式机床；对大型箱体件，采用单工位机床加工较适宜。加工零件的技术要求和加工工序被加工零件需要在组合机床上完成的加工工序及应该保证的加工精度，是制定机床方案的主要依据。车变速箱后面孔系螺纹底孔要求的精度不高，表面粗糙度为 6。从各种加工方式所能达到的精度及表面粗糙度考虑，可采用一次钻削加工就能达到尺寸要求和精度要求，而不需要留加工余量。变速箱的顶面是比较规则且比较大的平面，在加工时可以以顶面及顶面上两个定位孔采用“一面两销”定位，采用组合钻床同时加工六个孔。由组合机床设计书中表 3 1 直径在下的采用钻削加工件的生产批量零件的生产批量是决定采用单工位，多工位或自动线，还是按照中小批生产特点来设计组合机床的重要因素。从工件的外型及轮廓尺寸看，可以采取单工位固定式夹具的机床配置形式。汽变速箱体的年产量为 10000/年，单班制，且变速箱零件的尺寸较大，故采用单工位机床加工。加工车变速箱后面孔系钻削组合机床设计第 9 页定工艺方案时应考虑问题位基准的及夹压点选择组合机床是针对某种零件或某道工序而设计的。正确选择加工用定位基准，是确保加工精度的重要条件，同时也是有利于实现最大限度的集中工序，从而收到减少机床台数的效果。箱体类零件是机械加工中工序多，精度要求高的零件。这类零件一般都有较高精度的孔要加工，又常常在几次装夹下进行。因此，定位基准选择“一面两孔”是最常用的方法。它可以简便地消除工件的六个自由度，使工件获得可靠的定位；有同时加工零件五个表面的可能，既能高度集中工序，又有利于提高各面上孔的位置精度。“一面两孔”定位可以作为零件从粗加工到精加工全部工序的定位基准，使零件整个工艺过程基准统一，从而减少由基准转换带来的积累误差，有利于保证加工的精度。同时使机床各工序（工位）的许多部件，如夹具，实现通用化，有利于缩短设计、制造周期，降低成本。同时采用“一面两孔”定位，易于实现自动化定位、夹紧。工工艺方案具体的工艺安排如下： 1、粗铣变速箱外壳的顶面，以心轴和右侧面及后端一点定位，由左侧面进行夹紧，变速箱外壳底下采取辅助支承的工艺； 2、粗镗四轴孔，采用一面两销的定位方式，由上往下夹紧； 3、精铣顶面，采用工序 1的定位方式和夹紧方法； 4、精镗轴孔 110， 80； 5、钻变速箱外壳顶面的两销孔用工序 1的定位和夹紧方法（此两孔用来为后面的工序当作定位孔）； 6、绞顶面的两销孔 12，以右侧面、心轴及顶面一点定位；福州大学本科毕业设计说明书第 10 页 7、粗铣前后端面及凸台面，以一面两销的定位方式，从上往下夹紧（以下如无特别说明均以一面两销定位，从上往下夹紧）； 8、铣两侧面，以一面两销的定位方式 ,，从上往下夹紧； 9、钻后端面凸台销孔 2 10、绞后端面凸台销孔 20； 11、钻后端面右下方凸台螺纹底孔 6 12、攻螺纹 6 13、钻前端面右下方凸台螺纹底孔 6 14、攻螺纹 6 15、钻前端面其它螺纹底孔 6 12 16、攻螺纹 67、钻右下侧面螺纹底孔 5 18、攻螺纹 5 19、钻右上侧面螺纹底孔 6 20、攻螺纹 6 21、钻右侧面销孔 8,及扩 20 孔； 22、扩底孔 30； 23、钻左侧所有孔 47,4销孔 8； 24、攻螺纹 4 25、扩注油孔 42； 26、钻顶面螺纹底孔 9一面两销的定位方式，由下往上夹紧； 27、攻螺纹 9 一面两销的定位方式，由下往上夹紧； 28、清洗； 29、检验。加工车变速箱后面孔系钻削组合机床设计第 11 页第四章加工工序图加工零件工序图加工零件工序图的作用及内容被加工零件工序图是根据选定的工艺方案，表示一台组合机床或自动线完成的工艺内容、加工部位尺寸、精度、表面粗糙度及技术要求，加工用定位基准、夹压部位及被加工零件的材料、硬度、重量和在本工序加工前毛坯或半成品情况的图纸。它不能用用户提供的产品图纸代替，而须在原零件图基础上，突出本机床或自动线的加工内容，加上必要的说明而绘制的。它是组合机床设计的主要依据，也是制造、使用、检验和调整机床的重要技术文件。图上应表示出： 1）被加工零件的形状和轮廓尺寸及与本机床设计有关的部位的结构形状尺寸。尤其是当须要设置中间导向套时，应表示出零件内部的筋，壁布置及有关结构的形状尺寸。以便检查工件、夹具、刀具是否发生干涉。 2）加工用定为基准、夹压部位及夹压方向。以便依次进行夹具的定位支承（包括辅助支承）、限位、夹紧、导向系统的设计。本课题的工序是钻汽车变速箱后面螺纹底孔，定位基准是底面，从顶面夹紧。 3）本工序加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形状位置尺寸精度及技术要求，还包括本道工序对前道工序提出的要求。 4）必要的文字说明。如被加工零件编号、名称、材料、硬度、重量及加工部位的余量等。制被加工零件工序图的注意事项 5）为使被加工零件工序图清晰明了，一定要突出本机床的加工内容。绘制时，应按一定比例，选择足够的视图及剖视，突出加工部位，并把零件轮廓及与机床、夹具设计有关的部位表示清楚。凡本工序保证的尺寸、角度等，均应在尺寸数值下方画粗实线标记。加工用福州大学本科毕业设计说明书第 12 页定位基准、夹压位置及方向、辅助支承等都要用统一的标准符号标出。 6）加工部位的位置尺寸应由定位基准标注起。为便于加工及检查，尺寸应采用直角坐标系标注，而不采用极坐标系。但有时因所选的定位基准与设计基准不重合，则须对加工部位要求的位置尺寸精度进行分析换算。此外，应将零件图上不对称位置尺寸公差换算成对称公差，其公差数值的决定要考虑一是要能到达产品图纸要求的精度，二是采用组合机床能加工出来。 7）应注明零件加工对机床提出的某些特殊要求。如对多层壁同轴线等直径孔加工，若要求孔的表面不留退刀痕迹，则图纸上应注明要求“机床主轴定位，工件（夹具）让刀。加工汽变速箱体后面六个孔的加工工序图见具体图纸。加工车变速箱后面孔系钻削组合机床设计第 13 页第五章加工示意图削用量的选择组合机床的正常工作与合理地选择切削用量，即确定合理的切削速度和工作进给量有很大的关系，切削用量选的恰当，能使组合机床以最少的停车损失，最高的生产效率，最长的刀具寿命和最好的加工质量，也就是多快好省的进行生产。组合机床大多为多刀加工，而且是多种刀具同时工作。计算最佳切削用量的工作比较复杂。确定了在组合机床上完成的工艺内容后，就可以着手选择切削用量。目前组合机床的切削用量的选择，主要是参考现场采用的切削用量的情况，根据积累的经验来进行。由于组合机床有大量的刀具同时工作，为了能使机床能正常工作，不经常停车换刀，而达到较高的生产效率，所选的切削用量比一般的万能机床单刀加工要低一些。可概括地说：在多轴加工的组合机床上不宜最大的切削用量。定切削用量应注意的问题尽量做到合理利用所有的刀具，充分发挥其性能。由于连接于动力部件的主轴箱上同时工作时的刀具种类和直径大小不等，因此其切削用量的选择也各有特点。如钻孔要求切削速度高而每转进给量小；铰孔却要求切削速度低而每转进给量大等。同一主轴箱上的刀具每分钟进给量是相同的，要使每把刀具均能有合适的切削用量是困难的。一般情况下可先按各类刀具选择较合理的主轴转速 n（转 /分）和每转进给量 f（毫米 /分），然后进行适当的调整使各刀具的每分钟进给量相同，皆等于动力滑台的每分钟进给量样各类刀具都不是按最合理的切削用量而是按一个中间的切削用量工作。假如确实需要，也可按多数刀具选用一个统一的每分钟进给量，对少数刀具采用附加机构（增、减速）机构，使之按各自需要的合理进给量工作。以达到合理使用刀具的目的。福州大学本科毕业设计说明书第 14 页选择切削用量时，应考虑零件批量生产的影响。生产率要求不高时，就没有必要将切削用量选得过高，以免降低刀具得耐用度，对于要求生产率高得大批量生产用组合机床，也只是提高那些耐用度低，刃磨困难，造价高得所谓“限制性”工序刀具得切削用量。但必须注意不能影响加工的精度，也不能使刀具耐用度降低。对于“非限制性”刀具，应采取不使刀具耐用度降低的某一极限值，这样可减少切削功率。组合机床通常要求切削用量的选择使刀具耐用度不低于一个工作班，最少不低于 4 小时。切削用量的选择应有利于主轴箱设计。若能作到相邻主轴转速接近相等，则可以使主轴箱传动链简单；某些刀具带导向加工时，若不便冷却润滑，则应适当降低切削速度。选择切削用量时，还必须考虑所选的动力滑台的性能。尤其采用液压动力滑台时，所选的每分钟进给量一般比动力滑台可实现的最小进给量大50。否则，会由于温度和其他原因导致进给量不稳定，影响加工精度，甚至造成机床不能工作。合机床切削用量的选择必须从实际出发，根据加工精度、工件材料，工作条件、技术要求等进行分析，按照经济地满足加工要求地原则，合理地选择切削用量。一般常用查表法，参照生产现场同类工艺，通过工艺试验确定切削用量。根据生产经验，在组合机床上进行孔加工的切削用量按下表选取：表 1 用高速钢钻头加工铸铁件的切削用量加工直径（毫米） 200 241 400 切削用量 v（ m/ f（） v（ m/ f（） v（ m/ f（）加工车变速箱后面孔系钻削组合机床设计第 15 页 1 6 16 24 0 18 12 12 222 250 上表可见，根据工件的材料与加工的孔径，可以选择合适的切削用量。加工零件的材料为硬度为工的孔径为定主轴转速为 n 500 转，故可以选择加工各孔的切削用量如下： v 000 f= 择刀具结构根据工艺要求及加工精度的不同，组合机床采用的刀具有：一般简单刀具（标准刀具），复合刀具及特种刀具。选择刀具结构应注意以下主要问题： 1）只要条件允许，为使工作可靠，结构简单，刃磨容易，应该尽量选择标准刀具（如标准的麻花钻，扩空钻，铰刀等）和简单的刀具。采用此类刀具的缺点使加工一个零件所需的工位或机床台数较多。 2）为提高工序集中程度或保证加工精度，可采用先后加工或同时加工两个或两个以上表面的复合刀具。 3）选择刀具结构时，还必须认真分析被加工零件材料的特点。如加工硬度较高的铸铁或钢件时，为了提高刀具的耐用度减少换刀时间，宜采用多刃铰刀或多刃镗刀头加工，以解决断屑及排屑问题本次设计所加工的零件为变速箱盖前面孔上的六个水孔，其精度要求福州大学本科毕业设计说明书第 16 页较低，材料为铸铁，硬度不高，采用标准的高速钢锥柄麻花钻刀具，即可满足加工的技术要求。由金属机械加工工艺人员手册刀具部分速钢锥柄长麻花钻 L 190l 109m 工示意图工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来反映。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、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，也是整个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。其内容为： 1）应反映机床的加工方法、加工条件及加工过程。 2）根据加工部位特点及加工要求，决定刀具类型、数量、结构、尺寸（直径和长度），包括镗削加工时决定镗杆直径和长度。 3）决定主轴的结构类型、规格尺寸及外伸长度。 4）选择标准或设计专用的接杆、浮动卡头、导向装置、攻丝靠模装置、刀杆托架等，并决定它们的结构、参数及尺寸。 5)表明主轴、接杆（卡头）、夹具（导向）与工件之间的联系尺寸、配合及精度。 6)根据机床要求的生产率及刀具、材料特点等，合理确定并标注各主轴的切削用量。 7)决定机床动力部件的工作行程及工作循环。工示意图的画法及注意事项 1) 加工示意的绘制顺序是：先按比例用细实线绘出工件加工部位和局部结构的展开图。加工表面用粗实线画。为简化设计，相同加工部位的加工车变速箱后面孔系钻削组合机床设计第 17 页加工示意图（指对同一规格的孔加工，所用刀具、导向、主轴、接杆等的规格尺寸、精度完全相同），允许只表示其中之一，亦即同一主轴箱上结构尺寸相同的主轴可只画一根。但必须在主轴上标注轴号。（与工件孔号相对应）。当轴数较多，可采用缩小比例，用细实线画出工件加工部位简图并标注孔号，以便设计和调整机床。 2) 一般情况下，在加工示意图上，主轴分布可不按真实距离绘制。当被加工孔间距很小或需设置径向尺寸结构较大的导向装置时，相邻主轴必须严格按比例绘制，以便检查相邻主轴、刀具、辅具、导向等是否干涉。 3) 主轴应丛主轴箱端面画起。刀具画加工终了位置（攻丝加工则应画开始位置）。标准的通用结构如接杆、浮动卡头、攻丝靠模及丝锥卡头、通用主轴箱的标准钻镗主轴外伸部分等只画外轮廓，并须加注规格代号。对一些专用结构如导向、刀杆托架、专用接杆或浮动卡头等，为了显示其结构而必须剖视，并标注尺寸、精度及配合。刀具、工具、导向装置并标注其相关位置尺寸 1)刀具的选择刀具的选择如前所述，要考虑工件的加工尺寸精度、表面粗糙度、切屑的排除及生产率要求等因素。一般孔加工刀具（钻、扩、刀具螺旋槽尾端与导向套外端面有一定的距离（一般为 30 50 2)导向的选择在组合机床上加工孔，除了刚性主轴的方案外，工件的尺寸、位置精度主要取决于夹具导向。因此，正确选择导向的结构，确定导向类型、参数、精度，不但是绘制加工示意图应该解决的问题，也是设计组合机床不可忽视的重要内容。 (1)导向类型、形式和结构导向通常分为两类：一类是刀具导向部分与夹具导套之间既有相对移动又有相对转动的第一类导向，或称固定式导向。另一类是刀具导向部分与夹具导套之间只有相对移动而无相对转动的第二类导向，或称旋转式导向。通常依据刀具导向部分的直径 v，其中1000米 /分，在结合加工部位的尺福州大学本科毕业设计说明书第 18 页寸精度，工艺方法和刀具的具体工作条件来选择导向的类型、形式和结构。第一类导向的允许线速度分。一般用于孔径大于 25上的孔加工，尤其以大直径的镗孔应用较多。由前所选择的刀具和主轴转速，根据切削用量的线速度，加上气缸盖前面板上的六个孔的直径为径不大，其线速度 0米 /分，故采用固定式导向。（ 2）确定导向数量、选择导向参数导向数量应根据工件形状，内部结构，刀具刚性，加工精度及具体加工情况而定。通常钻、扩、铰单层壁小孔或用悬伸量不大的镗杆镗、扩、铰深度不大的大孔时，选取单个导向加工。当在工件铸孔上扩孔时，为了加强刀具的导向刚性，通常采用双导向加工。导向的参数选择包括：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。根据组合机床设计表 3择导向的参数。导向的长度： 42(1 导向离工件端面的距离：其中： d 为刀具的直径。故可选择各导向的参数： 1l 取 35导向离工件端面的距离： 2l 取 10向的直径及公差配合等参数见下图所示：加工车变速箱后面孔系钻削组合机床设计第 19 页图 1：钻直径为的导套参数定主轴类型、尺寸、外伸长度和选择接杆主轴的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 M，根据 ,组合机床设计表 3选主轴直径 d，再综合考虑加工精度和具体工作条件，根据表 3定外伸部分尺寸（直径 D/度 L）及配套的刀具接杆莫氏锥度。由前所确定的切削扭矩 M，可确定主轴的直径为：钻直径为主轴： 20再由表 3择主轴的外伸尺寸为 115接杆的莫氏锥度为 1 号锥度，接杆连接也称为刚性连接，用于单导向进行钻、扩、铰等孔加工。通用的标准接杆有大小型之分，其规格、尺寸随接杆号不同而不同。选择接杆主要时决定其号数，应根据刀具尾部结构 (莫氏锥度号 )和主轴外伸部分的内孔直径定。主轴箱端面至工件之间的轴向距离时加工示意图上最重要的联系尺寸。必须从保证加工终了时主轴箱端面到工件端面间距离最小来确定全部福州大学本科毕业设计说明书第 20 页刀具、接杆、导向等与工件之间的联系尺寸，其中，须标注主轴端部外径和内孔径，外伸尺寸，刀具各段长度及直径，导向的直径、长度、配合，工件至夹具之间须标注工件距导套端面的距离为了缩短刀具悬伸长度与工作行程长度，要求这一距离越小越好。它取决于两个方面，一是主轴箱上刀具、接杆、主轴等由于相互连接所需的最小轴向尺寸，如采用麻花钻钻孔时，刀具长度要考虑其螺旋槽尾部离开导套端面有一定的距离，以备排屑和刀具刃磨后有向前调整的可能。接杆长度的标准尺寸，各规格均有可选择的范围，设计时通常先按最小长度选取。二时机床总体布局要求的联系尺寸。设计时要综合考虑两者的因素。由表 3择各接杆的型号：主轴：接杆 201 力部件的工作循环和工作行程动力部件的工作循环是加工时动力部件从原始位置开始运动到加工终了位置，又返回原始位置的动作过程。一般包括快速引进、工作进给、快速退回等动作。有时还有中间的许多其他要求动作。本次加工六个孔，并无其他特殊的精度要求，采用一般的钻削加工就可。故其工作循环只需要快进，工进，快退三个步骤即可。工作行程长度的确定：工作进给长度与刀具切入长度切出长度和，切入长度根据工件端面的误差情况在 5 10差大时取大值。由此选择加工的切入长度 10于是钻不通的孔无切出长度。快速退回长度等于快速引进与工作进给长度之和，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，其长度按具体加工情况确定。通常，在采用固定式夹具的钻、扩、铰孔组合机床上，快速退回行程长度须保证所有刀具均退至夹具导套内而不影响工件的装卸。假如刀具的刚性较好，且能够满足生产率的要求，为了使动力滑台导轨在全行程上均匀磨损，也可使快退行程长度加大。本文选用的快退长度加工车变速箱后面孔系钻削组合机床设计第 21 页为 50退到导套内，提高效率。动力部件总行程长度。动力部件的总行程除了要保证要求的工作行程外，还要考虑装卸和调整刀具的方便，即要考虑前、后备量。前备量是指因为刀具的磨损或补偿制造、安装误差，动力部件尚有可向前调节的距离。后备量是考虑刀具从接杆或接杆连同刀具一起从主轴孔内取出所需的轴向距离。动力部件的总行程为快退行程长度与前后备量之和。并依次作为选择标准动力滑台的依据。福州大学本科毕业设计说明书第 22 页第六章绘制机床联系尺寸总图系尺寸图的作用及内容一般说来，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、中间底座等加上专用的主轴箱，刀具和辅具系统，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，并为进一步进行主轴箱、夹具的设计提供依据。联系尺寸图是机床配置型式和总体布局的简化图。主要内容：以适当的视图按统一比例画出机床各主要组成部件的外形轮廓及相关位置，表明机床的配置型式及总体布局、主视图的选择应与机床实际加工状态一致。图上应尽量减少不必要的线条及尺寸。但反映各部件的联系尺寸、专用部件的主要轮廓尺寸，运动部件的极限位置及行程尺寸，必须完整齐全。为了便于部件的设计，联系尺寸图上应标注通用部件的规格代号，电动机型号、功率及转速，并注明机床部件的分组情况及总行程。用部件的选择通用部件的选用是组合机床设计的主要内容之一。选用的基本方法是：根据所需的功率、进給力、进给速度等要求，选择动力部件及其配套部件。选用原则如下： 1）、切削功率应满足加工所需的计算功率（包括切削所需功率、空转功率及传动功率）； 2）、进给部件应满足所需的最大计算进給力、进给速度和工作行程及工作循环的需求，同时还需考虑装刀、调刀的方便性； 3）动力箱与主轴箱尺寸应相适应和匹配。根据加工主轴分布位置可加工车变速箱后面孔系钻削组合机床设计第 23 页大致算出多轴箱尺寸，并圆整后选用尺寸的标准规格主轴箱，据此选择结合尺寸相适应的动力箱； 4）应满足加工精度的要求。选用时应注意结构不同或者结构相同、精度等级不同的动力部件所能达到的加工精度是不同的。 5）、尽可能按通用部件的配套关系选用有关的通用部件。制机床联系尺寸总图之前确定的主要内容主轴切削力 P，扭矩 M，切削功率 N 的计算根据前面选定的切削用量（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，用以确定主轴及其它传动件的尺寸。确定切削功率，用来选择主传动电机功率； v f= ：力部件的选择选用动力部件主要是确定动力部件的品种和规格。 1）、动力部件品种的确定在设计组合机床时，究竟选用那种动力部件，应当根据具体的加工福州大学本科毕业设计说明书第 24 页要求、机床的配置型式、制造及使用条件等确定。对于完成主运动的动力部件，通常时根据加工工艺要求和配置型式确定。设计一台钻孔的卧式组合机床时，选用主轴箱以侧置式的主传动装置；对于完成进给运动的动力部件，通常是根据进给速度的稳定性、进给量的可调性、工作循环等来确定。还要注意用户所在地区的气温条件及用户使用的方便性。组合机床的的动力部件是配置组合机床的基础。它主要包括用以实现刀具主轴旋转运动的动力箱、各种工艺切削头及实现进给运动的动力滑台。影响动力部件选择的主要因素有：（ 1）切削功率根据各刀具的切削用量，计算总切削功率，在考虑传动效率或空载功率损耗及载荷附加功率损耗，作为选择组合机床主运动用的动力箱型号规格的依据。（ 2）进给力每种规格的动力滑台有其最大的进给力用时，应根据确定的切削用量计算出各主轴的轴向切削合力 P ，并保证P 以所选的夹紧机构的夹紧力能满足要求。加工车变速箱后面孔系钻削组合机床设计第 43 页毕业设计总结在四年的大学的认真学习之中，我们学习了大学的全部基础课程和专业课程，在此基础上，我们已经穿插的进行了许多次的课程设计机械设计，工艺学课程设计等，还有每个学期不同周期的课程实践金工实习，毕业实习等，然而这前面的所有都是为现在的毕业设计作基础的，因此这次在大学结束时的毕业设计显得犹为重要。这也就给我们一次对所有学过的课程的系统和深入理解的机会，也是理论联系实际最好的机会，无疑会对我们学习的内容的深层次的巩固，对我们即将走进的工作岗位有很大的益处。本次毕业设计是我们走上工作岗位之前最后的一次演练机会，它将为我们今后胜任工作打下良好的基础，为我们提高自身的设计能力提供了一个难能可贵的平台。在本次毕业设计中，我综合运用了所学的各门基础课程和专业课程知识，掌握了机械设计的一般规律，树立了正确的设计思想，培养了我们分析和解决问题的能力；学会了独立搜集各种技术资料，研究工艺方案的能力，能独立制定设计方案，正确分析设计中出现的各种矛盾和难题，并提出解决方案；在工艺过程的设计，机床部件的选择，加工工艺的特点，夹具设计的流程，以及各种的机床技术要求等方面，都有了长足的进步。大大培养了我们的机械设计能力；通过毕业设计，更好地学会了运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料，培养机械设计的基本技能。在这里最要感谢的是我的导师师的悉心指导，让我可以在规定的时间内完成设计任务，同时也学到许多道理。福州大学本科毕业设计说明书第 44 页致谢在毕业设计完成之际，首先感谢我的导师广博的知识、丰富的见识、严谨的治学态度使我受益匪浅，我深深感到自己在这几年里取得的进步离不开导师的悉心指导、关心和鼓励。本次设计的题目由导师审题，并提出了有益的建议和意见。在本课题的设计过程中得到师的全力指导，经过三个月的不断努力，从一开始的分析设计任务，查阅资料，分析比较，设计计算，到方案的确定，着手设计以及最后设计说明书编写，终于完成了本次毕业设计的所有工作。由于我的水平有限，加上时间仓促，设计中的疏漏及错误之处再所难免，恳请老师，读者批评指正，提出宝贵意见。在毕业设计期间，得到机械工程学院各位老师和同学们的热心帮助和大力支持，在此一并表示最诚挚的谢意。加工车变速箱后面孔系钻削组合机床设计第 45 页参考文献 1大连组合机床研究所编 . 组合机床设计手册第一册械工业出版社 2大连组合机床研究所编北京：机械工业出版社 3赵如福主编上海：上海科技出版社 4朱龙根编北京：机械工业出版社 5东北重型机械学院等编上海：上海科技出版社 6沈阳工业大学等编上海：上海科技出版社 7谢家瀛主编 . 组合机床设计简明手册械工业出版社 8黄鹤汀主编上海：上海科技文献出版社 1986 9李天无主编册）昆明：云南科技出版社 1988 10 11 9具目的在完成这一个单元之后，学生将会能够 : *解释粗加工和精加工之间的差别。 * 选择适当的刀具进行粗加工或精加工和对特殊材料的加工。 *识别刀具切削部分的标准组成要素和角度。 *正确地保护刀具的刀刃。 * 列出三种使用最广泛刀具材料。 *描述利用每种最广泛使用过的材料做成的刀具的特性及其在加工中的应用。 *了解间隙和倾角的定义。 *修磨不同刀具的时，加间隙和倾角的原则。 *识别不同形式的间隙和倾角而选择每种形式的应用范围。主要的知识点：粗加工高速钢精加工合金铸造材料零散的过剩材料硬质合金陶瓷 ( 接合了氧化物 ) 刀具表面粗糙度带有断屑器的右旋刀具金钢石刀具后角后刀面标准的角度背后（前）角断屑器侧前角外形和轮廓侧前角 ( 导角 ) 研磨碳素工具钢前角快速精加工钢后角热硬性双重的或复式的倾角前刀面侧角斜角度基面根面半径薄片卷边器粗加工和精加工的刀具切削速度只有在对表面粗糙度不做要求的时候才不重要。粗加工最主要的是尽快地去除过剩的零散材料。表面粗糙度只有在精加工的时候才是重要。不像粗加工 ,精加工的加工速度慢。带断屑器的右旋刀具 , 胜于标准角度的刀具 , 如图 9, 是专为深度切削而设计 , 举例来说 , 一个 5/16英寸的方形刀具刀刃最多只能切深 5/16英寸 ,而且一个 8 毫米方形刀具刀尖块将会切削到 8 毫米深处 , 这一个刀具刀尖块将会非常快切除多余的金属。薄片处理的优点是 , 在小的紧密刀片中被细化。这种刀具也是一个很好的精加工刀具。但请不要混淆了薄片刀具和带断屑器的刀具。一个断屑器实际上是切断对刀具反作用的切屑薄片。与标准的刀具的刀尖相比较，带断屑器的刀具的刀尖是在其上开槽而得到的 ,图 9。这一个刀具的刀尖块普遍用于粗精加工当中。虽然这种刀具刀尖块有足够的强度来进行深削 , 但是较长的切屑会在切断机的周围积聚很多后才脱落。因为切屑是如此的被缠结和锋利，并且对操作员是一种危险，所以这是切屑引起一个需处理问题。双倍，或者三倍之速的进给将会帮助解决 , 但这必然会需要更大的马力并切屑仍然容易很长。因为慢速的加工 , 然而，这一个刀具将会动作得好而且由于小的根面半径将会使加工表面光滑。特别是加工灰口铸铁时更是如此。切削刀具的外形外形 , 有时叫做轮廓是你所在平面图中见到视野的或往下看顶端或表面。图 9例说明一些常见的外形，那些能在刀具上被磨出来的而且成功地被使用的。国标的螺纹切削刀具在其端上有微小平面能作为国标螺纹，英美统一螺纹和国际标准螺纹。刀具对于一个特别轮廓的螺纹的平面是要被磨成的正确尺寸。工具刀尖的固定一些刀具刀尖以一个大约的 15 个度的角而其他的刀具把平直地切削的。当磨如图 9些因数一定进入考虑之内。图 9刀具刀尖块是零度的角，与图 9一种较重的切削刀具，而且图 9会带走更多热。相同量的前面间隙对两者情况是一样的。刀具刀尖块的组成部分和角度图 9具刀尖块组成部分名字的，和图 9度的名字 ,是机械行业的标准。砂轮磨的刀具刀尖块当刀具固定在正刀把中时，刀具刀尖块是不能被修磨的。不能这么做作的理由 :由于刀把的大量和额外重量，使得刀尖与其一起修磨是个笨拙的和无效率的方法。太多压力可能被加到沙轮上。这能造成砂轮的崩裂或由于过热和砂轮的裂痕对刀具的刀尖损坏。也有磨到了刀把的可能性。研磨一个工匠在他的工具箱里应该总是有小口袋搪磨工具。一个氧化铝搪磨工具作为碳素工具钢和高速钢刀具的工具。而碳化矽搪磨工具可修磨碳化物刀具。切削刀具应该时常保持刃口光滑的和锋利的 , 使刀具的使用寿命长和加工的工件表面光滑。切削刀具的材料碳素工具钢刀具刀尖块通常含有到的碳。用这些钢做成的切削刀具能在高于他们回火温度大约华氏 400 度 (摄氏 205度 ) 到华氏 500 度 (摄氏 260 度 )时仍然保持硬度，这要取决于碳的含量的。高于这些温度碳素工具钢刀具将会变柔软，而且它的刃口将会。破损。修磨刀刃或切削速度快时用碳素工具钢制成的刀具就会发蓝，此时就会发生上述的想象。刀具必然会被再次硬化和再次被回火。因此在现代加工中几乎不用碳素工具钢作为刀刃。低合金刃具钢是在碳素工具钢中加入了钨、钴、钒等合金元素所构成的。这些元素与碳形成高硬度的碳化物。提高了刀具的耐磨性。合金工具钢不会有热硬性也就是说具有在刀刃发红时仍可以继续使用。低合金刃具钢也比较少用于现代加工中。高速钢含钨量为 14%22%或含有 6%的钨钼（其中钼占 6%91%）。由高速钢制成的刀具有热硬性，一些高速钢中还含有钴，这也是形成热硬性的因素。含钴的高速钢刀具还能保持硬度，高于华氏 1000 度（或摄氏 540 度）刀刃会变软且容易破损。冷却后，刀具又会变硬。当修磨时就得小心，因为过热和骤冷使外廓崩裂多种金属材料铸成的合金有个专用的名称叫做硬质合金，比如含有钨铬钴的硬质合金。硬质合金中很少或含铁。但其切削速度比高速钢的最大切削速度还高 25%80%。硬质合金刀具一般用于切削力大和间歇性切削的加工，就如加工冷硬铸铁件。过去，硬质合金刀具主要是用于加工铸铁，但现在渗碳刀具用于加工所有的金属。硬质合金刀具的进给机构比高速钢刀具或铸造为趋向于用硬质合金刀具作为切削工具。纯的钨 ,以碳做为渗碳剂或浸渍剂形成的钨碳化物 ,适合于对铸铁，铝，无铁合金，塑料性物质和纤维的机加工 . 添加钽、钛、钼的碳钢导致了刀具的硬度更高，这种刀具适合于加工所有类型的钢材。在制造业中，钨碳钢或含有两种或更多合金和一中黏结剂碳钢混合物是较硬工具 ,目前普遍是含钴 ,钴被研成粉状 ,彻底地混合 ,在压力之下形成的硬质合金。这些切削工具在温度高于 1660 度 F(870 度 C) 还能被有效率地用。硬质合金刀具比高速钢刀具硬，因此用作工具有较好的耐磨性。硬质合金刀具能以将近高速钢刀最高切削速度的三倍的切削速率切削。以金钢石制成的切削刀具对表面光洁度和尺寸精度需求高的情况下才能与硬质合金刀具具有竞争性 , 但是这些工具的材料被加工较难，及难以被控制。金属，硬质橡胶和塑料性物质能有效地与金钢石刀具一起转而且烦扰的最后加工。陶瓷刀具 ( 或混合氧化物 ) 主要是混合氧化物。用 0的氧化铝混合物做的，举例来说，含有大约 89%到 90%氧化铝和 10%到 11%的氧化钛。陶瓷工具在超过 2000 度 F(1095 度 C) 的温度工作乃能保持强度和硬度。切削速率比碳钢刀具高五十个百分率甚至到百分几百。除了碳化钛和金钢石外 ,陶瓷刀具是现在工业中所有材料中最硬切削刀具，尤其在高的温度。陶结构容易在特定的情况破碎 , 有破断强度只有碳钢的一半到三分之二。因此在切断、依比例裁剪和铣应用时通常不被推荐使用。陶瓷的切断机通常破裂失效并非磨损失效，因为跟其他的材料比较，他们缺乏延性而且有较低的抗拉强度。总之 , 最广泛使用过的割削刀具材料是高速钢、低合金材料和硬质合金。间隙及倾角间隙和倾角的原理是最容易以车床上的刀具车刀刀刃来说明。外形，间隙的大小 ,而且倾角的类型和大小将会因机加工而改变。同样地磨一个刀具刀尖块就像是刷你的牙齿。间隙阻止刀具的刃口与工件摩擦。如果没有间隙 ,如图 9 刀具的侧面将会磨损而且将不能切削。如果有间隙 ,如图 9具将可以进行切削。这基本的事实适用于任何类型的刀具。间隙的大小取决于被切割材料和被切割的材料变形。举例来说，铝相当软并且容易轻微地变形或凸起，当刀具刀尖进入间隙的角度之内和在间隙的角度之下时，相当于在钢上磨而且会非常快地破断。表 9 340 页 ) 表示不同的材料的修磨间隙和角度。正确量的间隙将会适当地保护刃口。太大的间隙将会引起刃口的振动 (颤动 ) 和可能使刃口的完全崩溃。为板条的刀具刀尖块一定要有侧隙 , 后面 (前面 ) 间隙 , 和切断端刀尖角。主切削刃几乎是担任了所有切削工作的切削刃位于切削刀具的边之上 , 关于左或右旋刀具 , 或在切削刀具的端上 , 关于一个切断刀具。侧隙角的作用举例来说对一个车床刀具刀尖块当它向左边移动。如果没有侧隙角 ,图 9,刀具将会只是与工件摩擦而不是切削。如果有适合的侧隙角 ,图 9, 刃口将会切削而且会得到很好地支承。如果有太多余隙 ,图 9, 刃口将会不好地支承从而导致刀具振动 (颤动 )和可能地完全破断。车刀的前面或后面间隙的作用当它以零度固定时，如图 9果没有前面的间隙。图 9,工具将会只是摩擦并不会切削。如果有适合的前面间隙 ,图 9, 工具将会切削得好而且刃口将会很好地支承。如果有太大前面的余隙 ,图 9,工具将会缺支承 , 颤动将会产生，而且刃口可能被压溃

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