【《加工滑动轴承专用机床的总体设计案例》3600字】

加工滑动轴承专用机床的总体设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u19508加工滑动轴承专用机床的总体设计案例 136901.1被加工零件工序图 1289361.2加工示意图 177761.3机床联系尺寸图 4255861.3.1夹具轮廓尺寸的确定 47311.3.2机床装料高度H的确定 435741.3.3中间底座轮廓尺寸 4207551.3.4主轴箱轮廓尺寸 5180841.4机床生产率计算卡 5组合机床的总体设计，就是针对具体被加工零件，在选定工艺和结构方案的基础上，进行方案图纸设计。这些图纸包括：被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸总图、生产率计算卡片。1.1被加工零件工序图被加工零件工序图是根据选定的工艺方案，表示一台机床完成的工艺内容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技术要求、加工用定位基准、夹压部位及被加工零件的材料、硬度、重量和在本道工序加工前毛坯或半成品状况的图纸。它是组合机床设计的组要依据，也是制造使用时调整机床，检查精度的重要技术文件。在本道工序中，采用一面两孔定位，定位结合面和2个8销孔（固定式定位销和削边销），共限制6个自由度。1.2加工示意图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、辅助装置的布置状况及工件、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。是设计刀具、夹具、主轴箱以及选择动力部件的主要资料，同时也是调整机床及刀具的依据。加工示意图，要反映机床的加工过程和加工方法，并决定浮动夹头式接杆的尺寸，镗杆长度，刀具种类及数量，刀具长度及加工尺寸，主轴尺寸及伸出长度，主轴、刀具、导向与工件间的联系尺寸等。根据机床要求的生产率及刀具特点，合理地选择切削用量，决定动力头的工作循环。1）刀具的选择刀具选择前以述及，要考虑加工工件尺寸精度、表面粗糙度、生产率要求等因素。根据前面工艺分析采用镗削。2）工序间余量的确定本工序为精加工，一道工序，工序余量前面已经确定。3）导向结构的选择导向装置作用在于：保证刀具对工件的正确位置；保证各刀具间的正确位置和提高刀具系统的支撑刚性。导向装置通常分为两大类：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，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，或称旋转式导向。其相对转动部分通常以各种形式设置在刀杆上则称内滚式旋转导向；若相对转动部分设置在夹具上则称外滚式旋转导向。在本次设计中采用第二类导向。由于镗削通孔厚度不大，为保证刀杆刚性，3根轴均用前导，导向的主要参数如：导套的直径及公差配合、导套的长度等选择。4）初定主轴类型、尺寸、外伸长度和选择接杆、浮动卡头精镗类精加工主轴，由于镗孔时余量很小，扭矩也很小，因此不能按切削扭矩来初选主轴直径，主轴尺寸应按：被加工部件尺寸镗杆直径浮动卡头规格尺寸主轴直径。根据通用主轴的系列参数，及前面已经选定的镗杆直径确定浮动卡头及主轴尺寸。由于加工过程中刀杆伸出部分较长，为减小主轴位置误差及主轴径向跳动对加工精度的影响，避免主轴与导向套不同轴而产生“别劲”现象，采用浮动卡头连接主轴与刀杆。通用浮动卡头，根据镗杆直径选择卡头型号：T6112和T6111。然后通用主轴系列参数选定主轴直径及外伸长度，即D=50mm和D=40mm，L=75mm。表3-1主轴、镗杆、浮动卡头尺寸工件加工部位尺寸镗杆直径dmm浮动卡头规格尺寸主轴尺寸Dmm7536T6112505236T6112502528T6111405）切削用量的确定每把刀的切削用量按照前面分析选用数值。6）确定动力部件的工作循环即工作行程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初始位置的动作过程。在该加工装置中工作循环为：快进工进快退。工作进给长度应等于工件加公部位长度L与刀具切入长度L工部位长度L与刀具切入长度L1和切出长度L2之和。动力头工作进给长度是按加工长度最大的孔来选取。L＝20mm，切入长度应根据工件端面的误差情况来确定，切入长度L1取18mm，切出长度L2取5mm。考虑刀具在刀杆上的安装位置后=55mm。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主轴箱连同刀具从原始位置移动到工作进给开始位置，快速退回行程长度须保证刀具均退至夹具导套内而不影响工件拆卸。快速引进长度为85mm，则快速退回长度为140mm。如图3-2所示。图3-2动力头工作循环图动力部件总行程长度应保证要求的工作循环（快速引进+工作进给＝快速退回）外，还要考虑和调整道具的方便性，即考虑前、后备量。装卸刀具的理想情况是：刀具退离导向套外端面的距离，要大于刀杆插入主轴孔内的长度。前备量取30mm，后备量80mm，总行程长度250mm。1.3机床联系尺寸图机床联系尺寸图是决定各部件的轮廓尺寸及相互间联系关系的，是开展各专用部件设计和确定机床最大占地面积的指导图纸。为了使设计的机床既能满足预期的性能要求，又能做到配置上的均匀合理，必须对所设计的机床各个部件之间的关系进行全面的分析研究。这是通过机床联系尺寸图来达到的。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、刀具、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理，并为进一步开展主轴箱，夹具等专用部件，零件的设计提供依据。1.3.1夹具轮廓尺寸的确定夹具是保证零件加工精度的重要专用部件。夹具的轮廓尺寸主要是指夹具底座的长、宽、高。确定这些尺寸时要考虑工件的轮廓尺寸、形状、具体结构，还要考虑能够布置下保证加工要求的定位、夹紧机构、导向机构（镗模），并要考虑夹具底座与机床中间底座的连接固定所需要的尺寸。本设计中夹具轮廓尺寸初步定位长＝440mm、宽＝306mm、高＝460mm。1.3.2机床装料高度H的确定装料高度是指机床上工件的定位基准面到地面的垂直距离。我国现行标准H=850～1065mm。选取装料高度要主要考虑的因素是，应与车间里运送工件的滚道高度相适应，由于受工件的最低孔的位置（h=67mm）、主轴箱最低主轴高度（h＝150mm）和所选通用部件、中间底座、夹具高度等尺寸限制（设计中所选滑台与滑座总高h=250mm，侧底座高h=560mm，夹具底座高度h=163mm，中间底座高度h=560mm）则机床装料高度取H=960mm。1.3.3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。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CAD加工示意图上的要求的距离（L=520mm），同时，要考虑动力部件处于加工终了位置时，主轴箱与夹具外轮廓间应有便于机床调整、维修的距离。为便于排屑及冷却液回收，中间底座周边应有足够宽度的沟槽a取为10mm。初定中间底座的尺寸长宽高＝1070mm560mm560mm。1.3.4主轴箱轮廓尺寸主轴箱尺寸的确定着重在于确定主轴箱的宽度B和高度H及最低主轴高度h。主轴箱宽度B和高度H的大小主要与被加工零件孔的位置分布有关。b—工件在宽度方向相距最远的两孔距离（mm）；b—最边缘主轴中心距箱外壁的距离（mm）；h—工件高度方向相距最远的两孔距离（mm）；h—最低主轴高度（mm）。根据b=170mm，取b＝100mm，工件的最低孔的位置h=72mm，H=960mm，滑台滑座高度h=250mm、侧底座高h=560mm、滑座与侧底座之间调整高度h=5mm。则h＝h+H-(0.5+h+h+h)=72+900-(0.5+560+5+250)=156.5mmB=b+2b=170+2100=370mmH=h+h+b=100+156.5=256.5mm根据计算值，按主轴箱轮廓尺寸系列标准并为了保证主轴箱内有足够的空间排布齿轮，最后确定主轴箱轮廓尺寸为长宽厚=400350340mm。依据以上选定的有关滑台与底座及多轴箱的相关尺寸绘制机床联系尺寸图。1.4机床生产率计算卡根据选定的机床工作循环所要求的工作行程长度、切削用量、动力部件的快进及工进速度等，就可以计算机床的生产率并编制生产率计算卡，生产率计算卡反映机床生产节拍或实际生产率和切削用量、动作时间、生产纲领及负荷等关系的技术文件。它是用户验收机床生产效率的重要依据。1)理想生产率理想生产率Q（单位为件/h)是指完成年生产纲领A=100000件（包括备品及废品率）所要求的机床生产率，它与全年工时总数K有关。一般情况下，按两班制生产K=4000h，则：件/h(3-1)2)实际生产率实际生产率（单位为件/h）是指所设计的机床每小时实际可生产的零件数量。(3-2)式中：－生产一个零件所需时间（min），可按下面公式计算：