畢業設計————攻絲組合機床設計(完整版)

　　

【正文】 min 查 [10] P1142 表 1490 由公式計算得 (21) 取 v=8m/min 進給量為絲錐的導程 f=由公式： v=π d n得 : 主軸轉速 n=318/r/min 確定主軸類型、尺寸、外伸長度 主軸 類型主要依據工藝方法和刀桿與主軸的聯結結構進行確定。攻絲時，靠模桿邊轉動邊向前移動，其進給量與絲錐引進量相同。 查 [10] P899 表 1049 選用細柄機用絲錐 6M8H3 GB346483。它是設計刀具、夾具、主軸箱以及選擇動力部件的主要資料，同時也是調整福州大學本科畢業設計 8 機床和刀具的依據。 [3]在圖上應表示出加工表面的尺寸、精度、光潔度，位置尺寸及精度和技術條件（包括對上道工序的要求及本機床保證的部分）。固定式夾具單工位組合機床可達到的加福州大學本科畢業設計 6 工精度很高。其工作原理與通用的攻絲行程控制機構類似。 [2]組合機床的工藝方法及所能獲得的加工精度；表面粗糙度和形位精度 。電動機的反向和停止是由攻絲行程控制機構來操縱的。因此，應根據工件的加工要求和特點，按一定的原則、結合組合機床常用工藝方法、充分考慮各種影響因素，并經技術經濟分析后擬出先進、合理、經濟、可靠的工藝方案。因此，目的是使設計出的機床結構簡單、使用方便、效率高、質量好。其中，特別是汽車工業，是組合機床最大的用戶。組合機床夾具的結構和性能，對組合機床配置方案的選擇，有很大的影響。總體方案的擬定是設計組合機床最關鍵的一步。雙面 臥式攻絲組合機床設計（減速器箱蓋后面螺紋） 1 第 一 章 緒論 本課題的研究背景及意義 隨著 現代化工業技術 的快速發展，特別是隨著它在自動化領域內的快速發展， 組合機床 的研究已經成為當今 機器制造 界的一個重要方向，在現代工業運用中，大多數 機器的設計和制造都是用機床大批量完成的 。方案制定得正確與否，將直接影響機床能否達到合同要求，保證加工精度和生產率，并且結構簡單、成本較低和使用方便。 因此，本課題基于 使設計出的機床結構簡單、使用方便、效率高、質量好提出的要求，著重 選擇最佳的工藝方案，合適地確定機床工序集中程度，合理地選擇組合機床的通用部件，恰當的組合機床的配置型式，合理地選擇切削用量，以及設計高效率的夾具、工具、刀具及主軸箱就是本次設計主要內容。如德國大眾汽車廠在 Salzgitter 的發動機工廠，在大批量生產的機械工業部門，大量采用的設備是組合機床。從而選擇最佳的工藝方案，合適地確定機床工序集中程度，合理地選擇組合機床的通用部件，恰當的組合機床的配置型式，合理地選擇切削用量，以及設計高效率的夾具、工具、刀具及主軸箱就是本次設計主要 內容。 確定組合機床工藝方案的基本原則 2.. 組合機床工藝方案的基 本原則 [1]粗精加工分開原則 粗加工的切削負荷較大，切削產生的熱變形、較大夾壓力引起的工件變形以及切削振動等，對精加工工序十分不利，影響加工尺寸精度和表面粗糙度。為了確保攻絲電動機的可靠反向和停止，在電氣控制系統設計上，除了一般動作控制信號外，還必須增設互鎖保險開關。 表 11 所列是組合機床加工螺紋孔的典型工藝過程。亦可以在通用的攻絲行程控制機構上增加兩個行程開關和擋鐵來實現。 工藝規程 工序 10：粗銑機蓋下底面 工序 20：銑機蓋上窺視孔表面 工序 30：半精 銑、精銑機蓋下底面 工序 40：粗銑機蓋主軸孔附近凸臺 工序 50：在機蓋上底面左側鉆孔 2φ 11惚孔 2φ 24 工序 60：在機蓋底面右側鉆 2個φ 孔，在左側鉆一個φ 孔 工序 70：攻機蓋底面右側的 M10H7的螺紋孔 工序 80：鉆φ 100+ 80+（不到尺寸） 工序 90：鏜主軸孔φ 100+ 80+（不到尺寸） 工序 100：精鏜主軸孔φ 100+ 80+ 工序 110：鉆 6φ 13惚平φ 30的螺栓孔 工序 120：精銑機蓋主軸孔附近 凸臺 工序 130：在組合機床上分別在機蓋前后端面上鉆 12φ 工序 140：在組合機床上分別在機蓋前后端面上攻 12M87H的螺紋孔 工序 150：鉆機蓋上窺視孔 4φ 孔 工序 160：鉆削為 2φ 8的錐銷孔 工序 170：在窺視孔上攻 4M6H7 的螺紋孔 工序 180：清洗去毛刺 工序 190：檢查 加工工序圖 被加工零件工序圖 具有直觀的 作用 ，此外，它還具有一些特定的 要求 。 [4]圖中還應注明被加工零件的名稱、編號、材料、硬度以及被加工部位的余量。 加工示意圖，要反映機床的加工過程和加工方法，刀具 尺寸 及加工尺寸，主軸尺寸及伸出長度，主軸、刀具、工件間的聯系尺寸等，根據機床要求的生產率及刀具特點，合理地選擇刀削用量，決定動力頭的工作循環。 攻絲靠模裝置選擇 在組合機床上攻制螺紋多采用攻絲靠模裝置。壓板的壓力要適當，以保證絲錐遇到故障不能前進，扭力增大，靠模桿與靠模螺母同時轉動，停止進給，避免破壞傳動件或扭轉絲錐。主軸軸頸及軸端尺寸主要取決于進給抗力和主軸 —— 刀具系統結構。 動力部件工 作循環及行程的確定 動力部件的工作循環是指加工時，動力部件從原始位置開始運動到加工終了位置，又返回到原位的動作過程。是用來表示機床的配置形式、主要構成及各部件安裝位置、相互關系、運動關系和操作方位的總體布局圖。確定攻絲電機功率，應考慮絲錐鈍化的影響，一般按計算功率的~ 倍選取。 確定夾具輪廓尺寸 主要確定夾具底座的長、寬、高尺寸。本機床編組如下： 第 10 組 左側床身 第 20 組 夾具 第 11 組 右側床身 第 12 組 中間底座 第 30 組 電氣裝置 第 40 組 傳動裝置 第 50 組 潤滑裝置 第 60 組 刀具 第 61 組 工具 第 71 組 左多主軸箱 第 72 組 右多主軸箱 機床生產率計算卡 根據加工示意圖所確定的工作循環及切削用量等，就可以計算機床生產率并編制生產率計算卡。 本次采用的是液壓動力部件 , 為 5m/min。 本設計中所采用的就是 通用主軸箱。 多 軸箱通用零件 多 軸箱的通用零件的編號方法如下： 雙面 臥式攻絲組合機床設計（減速器箱蓋后面螺紋） 17 T07 或 1T07 系指與 TD或與 1TD 系列動力箱配套的主軸箱同用零件，其標記方法詳見 [9]中表 4表 4表 4表 45 和第七章相應的配套零件表。 多 軸箱用套和防油套綜合表參閱 [9]表 72表 723。 攻螺紋類主軸按支承型式分為兩種： [1]前后支承均為圓錐滾子軸承主軸。 m） D—— 螺距大徑（ mm） P—— 螺距（ mm） 加工鑄鐵時 T= ，由于本設計中 D=8mm， P=，所以 查 [9]中表 35 攻螺紋主軸直徑的確定，得螺紋 M8的主軸直徑 d=17mm 轉矩 T= 查 [9]中表 42 得 主軸直徑 d=20mm。 主軸切削功率 P = DTv ?9740/ = P切 削 =6P== 空轉功率 由于主軸直徑為 20mm，根據 [9]P62 表 46： 主軸轉速為 n=318r/min，根據插值法： (33) P空 == 功率損失 每根軸上的功率損失，一般可 取所傳遞功率的 1% P失 =(+)x1%= 1 1 1 0 .9 8 2 1 0 .1 6 8 0 .0 1 1 5 1 .1 6 1 6n n ni i iP P P P P P P KW? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?多 箱 切 削 空 失 切 削 空 失 (34) 多軸箱所需進給力 F多 箱 計算 雙面 臥式攻絲組合機床設計（減速器箱蓋后面螺紋） 21 ii=1=FnF ?多 箱 (35) 式中 iF—— 各主軸所需的軸向切削力，單位為 N F= HBDf = xxx = (36) iF =6F== 多 軸箱傳動系統設計 多 軸箱傳動系統設計，是根據動力箱驅動軸位置和轉速、各主軸位置及其轉速要求，設計傳動鏈，把驅動軸與各主軸連接起來，使各主軸獲得預定的轉速和轉向。 [4]用于粗加工主軸上的齒輪，應盡可能設置在第Ⅰ排，以減少主軸的扭曲變形；精加工主軸 上的齒輪，應設置在第Ⅲ排，以減少主軸的彎曲變形。 主軸齒輪規格相同。 2 50 21 292z ?? ? ?主 軸 4 、 5 、 6 21 129 ?? M=2 轉速456 23 21785 326 / m i n40 29nr? ? ? ?主 軸 主軸 6 即軸 2（數量各 1個，設在第Ⅱ排）。 手柄軸的安置 多軸箱一般設手柄軸 ，用于對刀、調整、或裝配檢修時檢查主軸精度。 [3] 軸的強度校核 從上述可知，各軸所能承受的扭矩： 軸 d=20mm 39。 [2] 坐標系的橫軸（ X 軸）選在箱體底面，縱軸（ Y 軸）通過定位銷孔 這種方法適用于多軸箱以底面為基準直接安裝在滑臺上。 在圖中量得 X=,Y= 根據嚙合中心距 3R 10=m( 3Z + 10Z )/2=74(與實測結果相符 ),計算可得 x= 22RY? = 2274 ? = y= 22RX? = 2274 ? = 10x = 3x x== 10y = 3y +y=+= 與三軸定距的傳動軸坐標計算 [1] 傳動軸 4 坐標計算 1 BAa X X??=x3x1== 1 BAb Y Y??=y3y1== 2 CAa X X??=x2x1== 2 CAb Y Y??=y2y1==0 2 2 21 1 1a b L??=3604 2 2 22 2 2a b L??=10816 221 2 2 12 1 1 22( )b L b Lx a b a b?? ? =52 222 1 1 22 1 1 22( )a L a Ly a b a b?? ? = AX X x??=+52= 雙面 臥式攻絲組合機床設計（減速器箱蓋后面螺紋） 29 AY Y y??== [2] 傳動軸 5 坐標計算 1 BAa X X??=x8x6== 1 BAb Y Y??=y8y6== 2 CAa X X??=x7x6== 2 CAb Y Y??=y7y6==0 2 2 21 1 1a b L??=2474 2 2 22 2 2a b L??=7396 221 2 2 12 1 1 22( )b L b Lx a b a b?? ? =43 222 1 1 22 1 1 22( )a L a Ly a b a b?? ? = AX X x??=+43= AY Y y??== 驗算中心距誤差 多軸箱體上的孔系是按照計算的 坐標 加工的，而裝配要求兩軸間齒輪能正常嚙合。 [2] 刀具導向無件或裝置 用以引導刀具或用以調整刀具相對于夾具的位置。 第四、 組合機床夾具是保證加工精度的重要部位，其設計、制造和調整都必須有嚴格的要求，使其能持久地保持精度。最好使夾壓力的位置對準定位支承元件。 ③ 選擇基面應該考慮夾緊方便，夾具結構簡單。 首先， 夾緊力方向的選擇一般應遵循以下原則： [1] 夾緊力的作用方向應有利于工件的準確定位，而不能破壞定位。 K1 K3 夾具裝配圖 如下圖所示 福州大學本科畢業設計 36 結論 與展望 隨著 現代化工業技術 的快速發展，特別是隨著它在自動化領域內的快速發展， 組合機床 的研究已經成為當今 機器制造 界的一個重要方向，在現代工業運用中，大多數 機器的設計和制造都是用機床大批量完成的， 即已經 規格 化了的， 通常由 機械軟件 CAD 設計畫圖而成并且用機床來 實現。 我國組合機床及組合機床自動線總體技術水平比發達國家要相對落后，國內所需的一些高水平組合機床及自動線幾乎都從國外進口。因此，市場要求我們不斷開發新技術、新工藝，研制新產品，由過去的“剛性”機床結構，向“柔性”化方向發展，滿足用戶需求，真正成為剛柔兼備的自動化裝備。 本課題基于 使設計出的機床結構簡單、使用方便、效率高、質量好 提出的要求，著重 選擇最佳的工藝方案，合適地確定機床工序集中程度，合理地選擇組合機床的通用部件，恰當的組