組合機(jī)床的國內(nèi)外發(fā)展研究畢業(yè)論文(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 1185065（5）標(biāo)注聯(lián)系尺寸 首先從同一多軸箱上所有刀具中找出影響聯(lián)系尺寸的關(guān)鍵刀具，使其接桿最短，以獲得加工終了時多軸箱前端面到工件端面之間所需的最小距離，并據(jù)此確定全部刀具、接桿(或卡頭)、導(dǎo)向托架及工件之間的聯(lián)系尺寸。主軸端部須標(biāo)注外徑和孔徑(D／d)、外伸長度L；刀具結(jié)構(gòu)尺寸須標(biāo)注直徑和長度；導(dǎo)向結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)標(biāo)注直徑、長度、配合；工件至夾具之間的尺寸須標(biāo)注工件離導(dǎo)套端面的距離；還須標(biāo)注托架與夾具之間的尺寸、工件本身以及加工部位的尺寸和精度等。多軸箱端面到工件端面之間的距離是加工示意圖上最重要的聯(lián)系尺寸。為使所設(shè)計的機(jī)床結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)盡量縮小這一距離。這一距離取決于兩個方面：一是多軸箱上刀具、接桿、主軸等結(jié)構(gòu)和相互聯(lián)系所需的最小軸向尺寸；二是機(jī)床總布局所要求的聯(lián)系尺寸。這兩個方面是相互制約的。（6）標(biāo)注切削用量各主軸的切削用量應(yīng)標(biāo)注在相應(yīng)主軸后端。其內(nèi)容包括：主軸轉(zhuǎn)速n、相應(yīng)刀具的切削速度。每轉(zhuǎn)進(jìn)給量每分鐘進(jìn)給量。同一多軸箱上各主軸的分鐘進(jìn)給量是相等的，等于動力滑臺的工進(jìn)速度，即。對于上圖中的切削用量如下：深120mm的孔，其切削用量為： 深50mm的孔，其切削用量為： 深25mm的孔，其切削用量為 （7）動力部件工作循環(huán)及行程的確定動力部件的工作循環(huán)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。一般包括快速引進(jìn)、工作進(jìn)給和快速退回等動作。有時還有中間停止．多次往復(fù)進(jìn)紿，跳躍進(jìn)給、死擋鐵停留等特殊要求。1)工作進(jìn)給長度的確定 組合機(jī)床上有第一工作進(jìn)給和第二工作進(jìn)給之分。前者用于鉆、擴(kuò)、鉸和鏜孔等工序；后者常用于鉆或擴(kuò)孔之后需要倒大角等工序。工作進(jìn)給長度，應(yīng)等于加工部位長度L(多軸加工時按最長孔計算)與刀具切入長度和切出長度之和。即 切入長度—般為5—10mm，根據(jù)工件端面的誤差情況確定。切出長度依據(jù)《組合機(jī)床設(shè)計》表3—7，有切出長度 切入長度：取=8mm加工長度：對于深度為25mm的孔，取=25mm； 對于深度為50mm的孔，取=50mm；對于深度為120mm的孔，取=120mm。切出長度：=9mm 加工長度為120mm的孔 =8+9+120=137mm 。 2）快速進(jìn)給長度確定快速進(jìn)給是指動力部件把刀具送到工作進(jìn)給位置，其長度按具體情況確定。工件離導(dǎo)套內(nèi)端面最大距離為18故可取L=16mm3）快速退回長度的確定 快速退回長度等于快速引進(jìn)和工作進(jìn)給長度之和。一般在固定式夾具鉆孔或擴(kuò)孔的機(jī)床上，動力部件快速退回的行程，只要把所有刀具都退至導(dǎo)套內(nèi)，不影響工作的裝卸就行了。但對于夾具需要回轉(zhuǎn)或移動的機(jī)床，動力部件快速退回行程必須把刀具、托架、活動鉆模板及定位銷都退離到夾具運動可能碰到的范圍之外。 由于刀具不允許退出導(dǎo)向套，則快退長度l=120+9+18+6=153mm4）動力部件總行程確定動力部件的總行程除了滿足工作循環(huán)向前和向后所需的行程外，還要考慮因刀具磨損或補(bǔ)償制造、安裝誤差，動力部件能夠向前調(diào)節(jié)的距離(即前備量)和刀具裝卸以及刀具從按桿中或接桿連同刀具一起從主軸孔中取出時，動力部件需后退的距離(刀具退離夾具導(dǎo)套外端面的距離應(yīng)大于接桿插入主軸孔內(nèi)或刀具插入接桿孔內(nèi)的長度，即后備量)。因此，動力部件的總行程為快退行程與前后備景之和。考慮因刀具磨損或補(bǔ)償制造、安裝誤差動力部件能夠向前調(diào)節(jié)距離既前備量取30mm；刀具退離夾具導(dǎo)套外端面的距離應(yīng)大于接桿插入主軸孔內(nèi)既后備量取457 mm；總行程為L=457+30+153=630mm其工作進(jìn)給長度示意圖如下所示： （1） 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的作用機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據(jù)，并按初步選定的主要通用部件以及確定的專用部件的總體結(jié)構(gòu)而繪制的。是用來表示機(jī)床的配置型式．主要構(gòu)成及各部件安裝位置、相互聯(lián)系、運動關(guān)系和操作方位的總體布局圖。用以檢驗各部件相對位置及尺寸聯(lián)系能否滿足加工要求和通用部件選擇是否合適；它為多軸箱、夾具等專用部件設(shè)計提供主要依據(jù)；它可以看成是機(jī)床總體外觀簡圖。由其輪廓尺寸，占地面積、操作方式等可以檢驗是否適應(yīng)用戶現(xiàn)場使用環(huán)境。（2） 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的內(nèi)容： 1）表明機(jī)床的配置型式和總布局。以適當(dāng)數(shù)量的視圖(—般至少兩個視圖，主視圖應(yīng)選擇機(jī)床實際加工狀態(tài))，用同一比例畫出各主要部件的外廓形狀和相關(guān)位置。表明機(jī)床基本型式(臥式、立式或復(fù)合式、單面或多面加上、單工位或多工位)及操作者位置等。 2)完整齊全地反各部件間的主要裝配關(guān)系和聯(lián)系尺寸、專用部件的主要輪廓尺寸、運動部件的運動極限位置及各滑臺工作循環(huán)總的工作行程和前后行程備量尺寸。 3)標(biāo)注主要通用部件的規(guī)格代號和電動機(jī)的型號、功率及轉(zhuǎn)速，并標(biāo)出機(jī)床分組編號及組件名稱，全部組件應(yīng)包括機(jī)床全部通用及專用零部件，不得遺漏。2. 繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖之前應(yīng)確定的主要內(nèi)容（1）選擇動力部件動力部件的選擇主要是確定動力箱（或各種工藝切削頭）和動力滑臺。下圖中是根據(jù)已定的工藝方案和機(jī)床配置型式并結(jié)合使用及修理等因素，確定機(jī)床為臥式單面單工位液壓傳動組和機(jī)床，液壓滑臺實現(xiàn)工作進(jìn)給運動，選用配套的動力箱驅(qū)動多軸箱鉆孔主軸。1） 動力滑臺的選擇切削進(jìn)給V=,考慮鉆頭均鉆通孔，為不損害刀具選用Ⅰ型液壓滑臺，以及相配套的側(cè)底座型。有《組合機(jī)床設(shè)計手冊》表51和表57查相關(guān)參數(shù)、尺寸如下：BB1B2B3B4B5B6B76306309653013583095.H1H3400630工作進(jìn)給速度范圍(r/min)快速進(jìn)給速度（r/min）5LL1L2L3L46301920125010520302）動力箱的選擇由前面計算可知：工進(jìn)速度 =60m/min理論總功率： =12=實際所需功率： P=動力箱規(guī)格要與滑臺匹配，其驅(qū)動功率主要依據(jù)多軸箱所需傳遞的切削功率來選用。在不需要精確計算多軸箱功率或多軸箱尚未設(shè)計出來之前，可按下列簡化公式進(jìn)行估算：式中，——消耗于各主軸的切削功率的總和，單位為kw，計算公式洋見表《組合機(jī)床設(shè)計》中表6—16；——多軸箱的傳動效率，——，——；主軸數(shù)多、傳動復(fù)雜時取小值，反之取大值。設(shè)計中多軸箱選用Ⅲ型動力箱驅(qū)動(；電動機(jī)選用型。 根據(jù)選定的切削用量，計算總的進(jìn)給力，并據(jù)所需的最小進(jìn)給速度、工作行程、結(jié)合多軸箱輪廓尺寸，考慮工作穩(wěn)定性，選用Ⅰ型液壓滑臺，以及相配套的側(cè)底座型查《組合機(jī)床設(shè)計手冊》表539，多軸箱均選1TD63Ⅱ型動力箱驅(qū)動。其各參數(shù)如下：型號電機(jī)型號電動機(jī)功率（KW）L3電機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）出轉(zhuǎn)速(r/min)1TD63ⅡY160M6　　490970485注：L3電機(jī)安裝端面至罩后面的軸向長度LCC0L1L2L7D01250200100800200300301TD63Ⅱ動力箱與多軸箱、滑臺的聯(lián)系尺寸如下：注：①各單位均為mm ②各字母所表示的含義見附圖2必須注意：當(dāng)某一規(guī)格的動力部件的功率或進(jìn)給力不能滿足要求，但又相差不大時，不要輕易選用大—規(guī)格的動力部件，而應(yīng)以不影響加工精度和效率為前提，適當(dāng)降低關(guān)鍵性刀具的切削用量或?qū)⒌毒咤e開順序加工，以降低功率和進(jìn)給力。為保證機(jī)床加工過程中進(jìn)給的穩(wěn)定性：選擇動力部件還應(yīng)考慮各刀具的合力作用點應(yīng)在多軸箱與動力箱的結(jié)合面內(nèi)，并盡可能縮小合力作用線與滑臺垂直中心面之間的距離，以減少顛覆力矩。（2）確定機(jī)床裝料高度H裝料高度一般是指工件安裝基面至地面的垂直距離。在確定機(jī)床裝料高度時，首先要考慮工人操作的方便性；對于流水線要考慮車間運送工件的滾道高度，以便允許內(nèi)腔通過隨行夾具返回系統(tǒng)或冷卻排屑系統(tǒng)。其次是機(jī)床內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸限制和剛度要求。如工件最低孔位置。多軸箱允許的最低主軸高度和通用部位、中間底座及夾具底座基本尺寸的限制等。考慮上述剛度、結(jié)構(gòu)功能和使用要求等因素，新頒國家標(biāo)準(zhǔn)裝料高度為1060mm，與國際標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)ISO一致。實際設(shè)計時常在8501060mm之間選取。設(shè)計中，工件最低孔徑=,滑臺高度為400mm,側(cè)底座高度為630mm，取裝料高度為=1030 mm。對于自動線，裝料高度較高，一般取1m左右；對回轉(zhuǎn)鼓輪式組合機(jī)床，—，但常增加工作者腳踏板，便于裝卸操作。（3）確定夾具輪廓尺寸 主要確定夾具底座的長、寬、高尺寸。工件的輪廓尺寸和形狀尺寸是確定夾具底座輪廓尺寸的基本依據(jù)。具體要考慮布置工件的定位、限位、夾緊機(jī)構(gòu)、刀具導(dǎo)向裝置以及夾具底座排屑和安裝等方面的空間和面積需要。 加工示意圖中已確定了一個或幾個加工方向的工件與導(dǎo)向間距離以及導(dǎo)向套的尺寸。夾具底座的高度尺寸，一方面要保證其有足夠的剛度，同時要考慮機(jī)床的裝枓高度、中間底座的剛度，排屑的方便性和便于設(shè)置定位，夾緊機(jī)構(gòu)。一般不小于：240mm。（4）確定中間底座尺寸中間底座的輪廓尺寸在長度方向應(yīng)滿足夾具的安裝需要。它在加工方向的尺寸，實際己由加工示意圖所確定，圖中已規(guī)定了機(jī)床在加工終了時工件端面至多多軸箱前端面的距離。由此，根據(jù)選定的動力箱、滑臺、側(cè)底座等標(biāo)準(zhǔn)的位置關(guān)系，并考慮滑臺的前備量，通過尺寸鏈就可以計算確定中間底座加工方向的尺寸（實例中前備量取30mm）。算出的長度通常應(yīng)囚叢并按R20優(yōu)選系選用。應(yīng)注意，考慮到毛坯誤差和裝配偏移，中間底座支承央具底座的空余邊緣尺寸。當(dāng)機(jī)床不用冷卻液時不要小于：10一15mm；使用冷卻液時不小于：70—100mm。還須注意：當(dāng)加工終了時，多軸箱與夾具體輪廓間應(yīng)有足夠的距離，以便于調(diào)整和維修，并應(yīng)留有一定的前背量。確定中間底座的高度方向尺寸時，應(yīng)注意機(jī)床的剛度要求、冷卻排屑系統(tǒng)要求以及側(cè)底座連接尺寸要求。裝料高度和夾具底座高度(含支承塊)確定后，中間底座高度就已確定。(5)確定多軸箱輪廓尺寸標(biāo)準(zhǔn)通用鉆類多軸箱的厚度是一定的、臥式為325mm，立式為340 mm。因此，確定多軸箱尺寸，主要是確定多軸箱的寬度B和高度及最低主軸高度如圖所示，被加工零件輪廓以點劃線表示，多軸箱輪廓尺寸用粗實線表示。多軸箱寬度B、高度的大小主要與被加工零件孔的分布位置有關(guān)，可按下式確定：式中，b工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離，單位為mm； 最邊緣主軸中心至箱體外壁距離，單位為mm； 工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離，單位為mm； 最低主軸高度，單位為mm； 滑臺總高，單位為mm； 側(cè)底座高度。式中 b=838mm=100mm h=315mm=400mm=630 mm。 , H , B的計算如 =+1060（+400+630） =22 mm H=467 mm B=1038 mm 由此，按通用箱體系列尺寸標(biāo)注，選定多軸箱輪廓尺寸，實例 多軸箱輪廓尺寸如下：3. 繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的注意事項機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖應(yīng)按機(jī)床加工終了狀態(tài)繪制。圖中應(yīng)畫出機(jī)床各部件在長、寬、高方向的相對位置聯(lián)系尺寸及動力部件退至起始位置尺寸(動力部件起始位置畫虛線)，畫出動力部件的總行程和工作循環(huán)圖，應(yīng)注明通用部件的型號，規(guī)格和電動機(jī)型號、功率及轉(zhuǎn)速；對機(jī)床各組成部分標(biāo)注分組編號。 為便于設(shè)計和組織生產(chǎn)，組合機(jī)床各部件和裝置按不同的功能劃分編組。組號劃分規(guī)定如下： (1)第10—19組——支承部件。一般由通用的側(cè)底座，立柱及其底座和專用中間底座等組成。 (2)第20一29組夾具及輸送設(shè)備。夾具是組合機(jī)床主要的專用部件，常編為20組，包含工件定位夾緊及固定導(dǎo)向部分。對一些獨立性較強(qiáng)的活動鉆模板、攻螺紋模板、自動上下料裝置等常單獨編組。移動工作臺、回轉(zhuǎn)臺等輸送設(shè)備，如果屬通用部件，則可納入夾具組，明細(xì)表中列出通用部件型號即可，如果專用則單獨成組編號。 (3)第3039組——電氣設(shè)備。電氣設(shè)計常編為30組，包括原理圖，接線圖和安裝圖等設(shè)計，專用操縱臺、控制柜等則另編組號。(4)第40一49組——傳動裝置。包括機(jī)床中所有動力部件如動力滑臺，編號40組，其余須修改部分內(nèi)容或?qū)Ｓ玫膫鲃釉O(shè)備則單獨編組。(5)第50一59組——液壓和氣動裝置。(6)第60—69組——刀具、工具、量具和輔助工具等。(7)第7079組——多軸箱及其附屬部件。(8)第80一89組——冷卻、排屑及潤滑裝置。(9)第90一99組——電氣、液壓、氣動等各種控制擋鐵。機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖根據(jù)加工示意圖所確定的工作循環(huán)及切削用量，來計算機(jī)床生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計算卡。① 理想生產(chǎn)率Q （件/h）式中 A為年生產(chǎn)綱領(lǐng)取40000件 Tk單班制取2350h ② 實際生產(chǎn)率Q1由《機(jī)械制造工藝手冊》表86查得：= + +（ =139 /+1/60+171/6000++ =。 Q1= =60/=22件/h因?Q故所選擇切削用量和機(jī)床設(shè)計方案合理。③ 機(jī)床負(fù)荷率 =Q/Q1= = —。3 鉆夾具設(shè)計 夾具的特點在機(jī)床上加工工件時,我們可以看到兩種不同的情況:一種是用劃針或指示表等量具,按工件的某一表面,或者按工件表面上所劃的線進(jìn)行找正,使工件在機(jī)床上處于所需要的正確位置,然后夾緊工件進(jìn)行加工。另一種是把工件安裝字夾具上進(jìn)行加工。為了在工件的某一部位上加工出符合規(guī)定技術(shù)要求的表面,一般都按工件的結(jié)構(gòu)形狀,加工方法和生產(chǎn)批量的不同,采用各種不同的裝置將工件準(zhǔn)確,方便的而可靠地