1、摘 要組合機床是由通用部件及專用部件組成的,加工一種(或幾種)零件的一道(或幾道)工序的高效率的專用機床, 是一種自動化或半自動化的機床.無論是機械電氣或液壓電氣控制的都能實現自動循環、半自動化的組合機床。一般采用多軸、多刀、多工序、多面和多工位同時加工，一種工序集中的高效率機床。組合機床加工,刀具是借助鉆模板和鏜模架,精加工機床采用高精度的導向,所以穩定的保證產品質量。組合機床“三圖一卡”就是針對具體零件，在選定的工藝和結構方案的基礎上進行組合機床總體圖樣文件設計。其內容包括：繪制被加工零件圖、加工示意圖、機床聯系總圖、機床生產率計算卡等。機床夾具通常是指裝夾工件用的裝置:至于裝夾各種刀具用

2、的裝置,則一般稱為“輔助工具”。 專用夾具在生產上起著很大的作用。機床夾具設計是工藝裝備設計中的一個重要組成部分，是保證產品質量和提高勞動生產率的一項重要技術措施。通過對變速箱體零件圖的分析，制定其工藝過程，確定組合機床形式，繪制三圖一卡；以及對專用部件多軸箱的設計。關鍵詞： 組合機床；被加工零件圖；加工示意圖；機床聯系總圖；機床生產率計算卡；夾具；專用夾具。abstractby the combination of machine tools and parts for gm components, a process (or several) part of a (or several r

3、oad) processes for the high efficiency of the machine, is an automated or semi-automated machine tools, whether electrical machinery electrical or hydraulic control can achieve automatic cycle, the combination of semi-automatic machine. general use of multi-axis, multi-tool, multi-process, multi-fac

4、eted and multi-processing at the same time, a concentration of highly efficient processes machine. combination of machining, tool use is boring-boring templates and planes, finishing a high-precision machine tools-oriented, stable product quality assurance. combination machine three plans a card is

5、for specific parts, in selected technology and structure of the programme on the basis of the overall composition of machine design document design. its contents include: drawing be processed parts map, diagram processing, machine tools contact the map, calculating productivity machine cards.machine

6、 tool fixture is usually used in the workpiece clamping device: as for the clamping tool used in all kinds of devices, commonly known as a tool. fixture for the production plays an important role. machine tool fixture design process is the design of the equipment an important part of ensuring produc

7、t quality and raising labor productivity of an important technical measures. through the gearbox parts of the plan, the development of its process to determine the form of combination of machine tools, a map drawn three cards, and multi-axle box of components for the design.key words combination mac

8、hine; be processed parts map; processing diagram; machine contact the map; machine productivity calculation card; fixture; dedicated fixture.目錄1 緒論11組合機床的國內外發展狀況12課題的內容和意義2 組合機床總體設計21 工藝方案的擬定22 切削用量的確定23 組合機床的總體設計“三圖一卡”231 被加工零件工序圖232 加工示意圖233 機床聯系尺寸總圖234 機床生產率計算卡3 鉆夾具設計31 夾具的特點32 研究夾具的目的和意義33 夾具的國內

9、外現狀和發展狀況34 夾具的基本結構和工作原理35 基本定位原理分析36 定位加緊方案的確定37 鉆模板的設計38 定位支撐的選擇39 夾具結構設計及尺寸確定310 夾具的夾緊方案311 所需夾緊力大小的確定312 定位誤差分析313 夾具的經濟效益分析4 組合機床多軸箱設計41 繪制多軸箱設計的原始依據圖42 確定主軸的型式與直徑和驗算主軸箱所需的動力43 多軸箱傳動系統的設計與計算4.3.1對多軸箱傳動系統的一般要求4.3.2主軸類型及主軸箱的傳動系統設計4.3.3各傳動軸直徑的計算4.3.4主軸轉速44 多軸箱坐標計算4.4.1選擇加工基準坐標系xoy,計算主軸、驅動軸坐標4.4.2計算

10、傳動軸的坐標4.4.3演算中心距誤差45 繪制坐標檢查圖4.5.1坐標檢查圖繪制的順序及要求4.5.2坐標檢查圖的主要內容46 傳動零件的校核4.6.1驗算傳動軸的直徑4.6.2驗算齒輪模數4.6.3軸的強度校核47 輔助裝置的選擇4.7.1潤滑方式的選擇4.7.2密封裝置48 經濟性分析結論參考文獻致謝附錄1 緒論1.1 組合機床的國內外發展狀況在適用前提下的先進。我國作為一個發展中國家，考慮一切生產技術問題時的前提必須是適用。我國消化吸收國外柔性制造系統（pseudo-fms），是要在確保必要的生產柔性的前提下，優化人機界面，不過分追求自動化，盡可能建立較為完善的信息系統，充分發展計算機管

11、理的效益。系統中先進的自動化裝備和普通設備并存，系統的某些環節允許人工干預。這是一個典型的結合國情、實施適用先進方針的自動化技術解決方案。 跟蹤國外先進技術發展，結合實際地研制、推廣和發展適合我國國情的cims技術是必要的。我國目前應在消化吸收、融匯貫通國際上有用的自動化技術理論的基礎上，努力做到從我國機械制造業的實際情況出發，發展創新，形成有國情特征的發展自動化技術理論和學說，進行圍繞計算機技術的柔性自動化技術開發研究，以適用為前提，急需什么就解決什么的企業應用項目，取得實踐經驗再推廣應用。國外（如歐洲中等發達國家）目前發展的也是局部集成，如cadcappcam的集成，cad與mis的集成，

12、mis與mhs的集成等。實行效益驅動的政策，投資上有能力支持，待將來條件成熟時實現適合我國國情及企業特點的適度集成。 2 結合生產實際，注重實用發展機械自動化技術主要為機床的使用。先進制造技術的全部真諦在于應用。發展機械自動化技術，應以企業的生產和技術發展的實際需要及具體條件為導向。只有對合適的產品采用與之相適應的自動化方式進行生產，才能收到良好的技術經濟效益和社會經濟效益。我國發展機械自動化技術，應結合實際，注重實用，即對國民經濟產生實際效益。那種盲目搞自動化、搞自動線的做法，全年生產任務只需12個月就完成的低負荷率生產也要搞的傾向應當糾正，對國民經濟不產生顯著促進、效率低下的要緩搞。我們要

13、的是效益，而不單純是速度。 僅以數控機床為例，1958年我國開始研究數控機床nc技術。7080年代初期，我國發展數控機床缺乏明確的戰略思想，究竟解決我國制造技術中哪些主要技術問題，似乎并不十分明確，帶有濃厚的就技術論技術色彩，偏重速度，忽視效益，造成了不少數控機床只出樣品、展品，不能提供商品，用于生產實際。70年代中期研制成功的數控機床，除數控非圓插齒機、數控劈錐銑床等能提供商品用于生產外，相當多的數控機床未能正常提供商品，甚至有的數控機床最終還是報廢。80年代后期乃至“八五”計劃期間，我國數控機床自動化技術發展是快速的，但卻是在曲折中前進。造成這種狀況的原因是多方面的，但主要是在發展策略上有

14、失誤：主機攻關有背當時國內的主要市場，沒有適應生產需要發展數控機床自動化技術，結果是數控機床品種雖不少，而結構性能重復的較多，影響了自動化數控機床的實際應用；數控系統攻關進展不快，主機及配套件質量不過關，而且隨著國產化率的提高，使機床的可靠性降低，質量問題層出不窮，用戶反映“四面楚歌”。在已有的數控機床中，能正常使用、不能正常使用和不能使用的各占三分之一。而正常和穩定運行的數控機床的利用率也很低。上述情況，無疑影響了我國機械自動化技術的發展應用。 又如我國的鑄造造型線品種不少，引進的多達一百幾十條，從緊實原理、pc機控制到布線方式都是先進的，可以說當今世界上幾乎所有的各類先進造型線都引進了，但

15、能在生產中長期服役的生產線很少，相當數量的引進造型線長期閑置，沒有發揮實效。國產造型生產線因產品質量差、可靠性低、實用性差，開工率一般僅在5060。而能在生產中長期服役的主力生產線很少，像第一汽車制造廠的01線、第二汽車制造廠的bmd線等具有全年開工業績的線更是鳳毛麟角。這種現象不屬偶然或局部，而是帶有普遍性。據調查，我國引進的弧焊機器人，完全正常運轉、充分發揮效益的只占13；另外13處于負荷不滿或不能完全正常運轉狀態；還有不能正常使用，直接影響了用戶使用更多機器人的信心。 發展投資少、見效快的低成本自動化技術 發展低成本自動化技術（機床），潛力大，前景廣，投資省，見效快，提高自動化程度，可以

16、收到事半功倍的經濟效果，適合我國現階段的發展需要和國情。90年代美國麻省理工學院提出的精節生產lp(lean production)模式，就是以最小的投入，取得最大的產出的具體表現。日本豐田公司采用適時生產jit（just in time）、全面質量管理tqc（total quality control）和成組技術gt（group technology）、彈性作業人數和尊重人性為支柱的精節生產方式，使自動化程度不高的工廠取得了良好的效益。芬蘭nokoa data機工廠的組裝車間內擁有一條能制造286、386和486微機的靈活生產線，它并不完全由自動化設備組成，中間穿插著借助計算機指導的人工參與

17、，將高新技術與原有工藝基礎巧妙靈活地結合在一起，從而使這種生產線的造價較低，同時卻具有柔性制造系統的性能。實際上精節生產本身就意味著從國情和企業實際情況出發。 借鑒國外發展機械制造業低成本自動化技術的經驗是有益的。我國機械制造業各企業有大量的通用設備，在發展現代機械自動化技術時，若以原有的設備為主，合理調整機床布局，添加少量的數控設備，引入cadcam技術，充分發揮計算機自動化管理的優勢和人的創造性，共同構成一個以人為中心、以信息自動化為先導、樹立自主的單元化生產系統，為我國機械制造業自動化技術發展應用提供了一條投資少、見效快、效益高、符合我國國情的機械自動化技術發展應用新途徑。 通用機床局部

18、自動化改裝有重要意義。近期內我國對成本低、維修方便的通用機床的需要量還是不會急劇下降的，因為有廣大的鄉鎮企業市場，有小工廠、試驗室、大型企業的工具車間等。目前我國機械制造業的企業里有各類通用機床多達320多萬臺，其中有不少高性能的生產設備，但由于缺少必要的輔助裝置、控制裝置、實現自動工作循環裝置等，而使這些設備的自動化程度很低。若對某些機床增加或配置如自動上下料裝置、刀具及機床的自動工作循環系統等，可實現單機加工過程的自動化或半自動化；對于有些如多刀半自動車床、液壓仿形車床、磨床及齒輪加工機床，配置自動料倉和工件自動裝卸裝置等，就可實現加工過程自動化。通用機床自動化改裝，是實現大批量生產單機自

19、動化或生產線自動化程度的重要途徑之一，在產品更新換代頻繁的多品種中小批量生產中，最經濟地提高自動化程度，也有較好的經濟效果。 應用微電子技術改造已有通用設備，花錢少，見效快，是加速傳統設備現代自動化改造步伐，提高企業自動化技術水準的一條捷徑。用數顯、數控裝置改造通用設備，提高單機自動化程度；用可編程序控制器改造通用機床、專用機床、組合機床及其自動設備與半自動設備組成的生產線，把計算機功能完備、編程靈活、適應性強的優點和繼電器控制簡單、抗干擾能力強、價格便宜等優點結合起來，實現全生產線自動化作業。而用數顯、數控裝置改造的機床價格一般為全功能數控機床的15110，工效可比通用機床提高25倍。而經濟

20、型數控機床的特點是簡單、實用、價廉、可靠、操作維修方便，其價格一般為全功能數控系統機床的1312，實用性不比全功能數控機床差多少。目前，若我國能完成320多萬臺各類通用機床中的80萬臺的舊機床數控改造，將大大提高我國機械制造業的自動化水準。我們應該發展這種投資省、見效快的自動化技術。 抓好基礎，注重配套發展機械自動化技術 現代自動化技術在機械制造中的應用就是在控制理論的指導下，對生產的物流和人的作用進行綜合的研究，涉及到機械技術、微電子技術、自動控制理論和計算機技術等。發展機械自動化技術，必須主要地關注電子學、電子計算機技術、零件檢測和機床裝料自動化，廣泛采用程序數控機床，以及研制高效的和可靠

21、的自動化生產線、計算機應用于生產的信息系統和自動化控制系統等。發展應用機械自動化技術，要扎扎實實地抓好自動化技術應用項目的基礎工作和從實際出發的推廣應用工作，既要發展主機，也要配套發展自動化元件及控制系統。可編程控制器、微處理機、各種傳感器、新型刀具、控制系統及系統軟件、電子計算機等將是今后機械自動化的主要技術基礎。1.2 課題的內容和意義畢業設計作為大學教學的最后一個實踐性教學環節，對鞏固所學專業課程和基礎課程起著非常重要的作用。畢業實習作為畢業設計的主要內容，是增加學生感性認識、提高理論聯系實際的一個必不可少過程。通過畢業實習能夠培養學生綜合運用基礎理論和專業知識獨立解決工程實踐能力，通過

22、調查研究，收集資料，現場學習，使學生初步具有工程結構設計、解決生產中實際問題以及在總結編寫設計資料設計論文的能力。通過畢業實習，可以培養學生嚴肅認真的工作作風，培養學生調查研究、查閱技術文獻、資料、手冊的能力，培養學生獨立思考、解決實際問題的能力。總之，畢業實習對提高畢業生全面素質具有很重要的意義。2 組合機床總體設計2.1 工藝方案的擬訂1、零件的分析：（1）零件的工藝分析該零件是殼體類零件，形狀不規則，尺寸精度、形位精度要求均較高。對零件圖上的主要技術要求，分析如下：1）110h7，130h7，185h7孔內裝有軸承，具有穩定的定心精度，尺寸精度為7級，表面粗糙度為1.6;2）合箱面為密封

23、面，平面度要求為0.08，此平面需進行磨削，以保證密封要求。3）110h7，130h7，185h7各孔的平行度為0.08保證各齒輪之間的傳動精度。4）其余孔的加工，應按圖紙的技術要求即可。5）由于110h7，130h7，185h7要求精度高，對鑄件應進行人工時效處理，提高機械加工的可切削性及減少變形。6）對技術要求4 為保證對上下箱體合箱后邊緣應平齊，相互錯位每邊不大于2mm，采用鉆模加工，保證精度。2、工藝規程的設計：（1）確定毛坯的鑄造形式箱體的材料為ht250，其鑄造性能及可切削性均有，該件屬于中批生產，采用金屬模機械造型鑄造，可得到ii級精度的鑄件。（2）基準的選擇 基準的選擇應根據被

24、加工零件的技術要求，在保證產品質量的前提下，有較高的生產率，較好的經濟效果。1）精基準的選擇：箱體 110h7，130h7，185h7，150h7是零件的主要加工部位，其他相關的表面均以此孔為基準設計的。對箱體以底面及側面作為精基準。2）粗基準的選擇： 根據零件的結構，按照粗基準的選擇原則，應合理分配各加工表面的余量，箱體的各孔及底平面及側面均有尺寸要求，故以鑄造出的孔及端面為粗基準加工底平面；合箱面，側面使孔的加工余量均勻，然后以底平面及側面為精基準加工各孔，符合基準統一及互為基準的原則。（3）工藝路線的擬定及工藝方案的分析1）工藝路線的擬定根據箱體零件為大批生產，所以采用通用機床，配以專用

25、的夾具，刀具，并考慮工序集中，以提高生產效率，減少機床數量，降低生產成本。經過對箱體的工藝分析，零件的毛坯為金屬模，機械造型，鑄件精度為ii級，并經人工時效處理，消除鑄件的內應力，改善了工件的可切削性,并涂底漆。現確定工藝路線如下：010銑結合面012銑頂底面014鉆孔016精銑結合面018磨削結合面022合箱024鉆鉸定位銷026打定位銷030粗精銑360尺寸一側面032粗精銑另一側面036粗鏜110，130，185，150各孔038半精鏜，精鏜110，130，185，150各孔046鉆锪各孔048檢查050攻螺紋052清理054拆箱涂漆2）對工藝方案的分析在各加工表面加工方法的選擇方面：對

26、結合面粗加工，采用刨削的加工方法因為結合面是密封面，而且，此工件是鑄件，外形不規則，故采用刨削加工，切削力小，刀具結構簡單。粗加工結合面后，粗精銑低面，然后以低面為基準精銑，結合面，因為此時，以頂面為精基準，精銑結合面，效率較高，故選用銑床加工。最后需要磨削結合面，為保證平面度及粗糙度要求 對360+0.36 0兩端面加工采用的是龍門銑加工110h7，130h7，180h7采用粗鏜，半精鏜，精鏜工序，保證孔的尺寸精度，表面粗糙度及形狀精度。110h7，130h7，185h7孔與側面150h7孔有垂直度要求，采用與110，130，185加工時，在一次安裝中鏜出來，保證垂直度要求。合箱孔的加工，采

27、用的是專用鉆模加工，為保證合箱后錯邊量每邊不大于2mm. 其余孔的加工，采用鉆模來完成。在決定零件的加工順序時，根據零件的特點，按照加工階段的劃分原則及零件的精度的獲得方法，盡量采用工序集中，充分發揮設備潛力，減少設備數量。首先以鑄出的各孔及內腔為粗基準，加工合箱面及低平面，及合箱孔定位銷孔，然后以一面兩銷定位，加工 360尺寸兩側面及各孔。（4）機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定按查表法，確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸1）結合面的加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸總余量：6.51.5磨削余量： 0.2 工序尺寸： 200+0.046 0精銑余量： 2 工序尺寸： 2000 -

28、0.25粗刨余量：z=（6.51.5）-2-0.2=4.35.8 工序尺寸：2062）鏜110h7孔的加工余量總余量：單邊5， 雙邊 101.0精鏜余量：0.6 工序尺寸：110h7（+0.063 0）半精鏜余量：1.4 工序尺寸：109.4h7（+0.063 0）粗鏜余量：z=10-0.6-1.4=8 工序尺寸：108+0.063 0孔的毛坯尺寸為1003）鏜130孔的加工余量 總余量：單邊5，雙邊 101.0 精鏜余量0.6 工序尺寸：128+0.063 0 半精鏜余量1.4 工序尺寸：129.4+0.063 0粗鏜余量 z=10-0.6-1.4=8 工序尺寸為128+0.063 0 （5

29、)確定各工序的工藝裝備，切削用量及工時定額1)工序2 ： 粗銑結合面工件材料 ht200加工要求： 粗銑 精度 zt11 表面粗糙度6.3機床xa6132 萬能銑床夾具：普通壓板夾緊，量具：深度尺0200刀具材料： yg8 , d=315mm ,z=22粗銑： 切削深度ap=7.5 (最大余量zmax=5.8，最小余量zmin=4.3)進給量=0.26/z。計算切削速度v 查切削用量簡明手冊表3.14得 =58m/min n=59r/min =284mm/min查表3.30選用xa6132萬能銑床，n=60r/min,p=7.5kw實際=300mm/min， =3.31min,工時t=2=6.

30、62min.2)工序3： 銑頂底面工件材料 ht200加工要求： 粗銑 精度 zt11 表面粗糙度6.3機床xa6132 萬能銑床夾具：普通壓板夾緊，量具：深度尺0200刀具材料： yg8 , d=315mm ,z=22粗銑： 切削深度ap=5 (最大余量zmax=5.8，最小余量zmin=4.3)進給量=0.4/z。計算切削速度v 查切削用量簡明手冊表3.16得 =52m/min n=52r/min =356mm/min查表3.30選用xa6132萬能銑床，n=60r/min,p=7.5kw實際=375mm/min， =2.46min,工時t=2=4.92min.3）工序4：鉆13-18孔，

31、锪平30刀具：18麻花鉆查組合機床設計手冊得：f=0.26mm/r , v=13.02m/min n=230r/min , =59.8m/min=9mm快進： 工進： 快退： t=139.428s4) 工序5：精銑結合面刀具500刀盤，面銑刀 刀片為yg8，硬質合金刀片。切削深度ap=1.6mm.進給量f=0.15mm/z,取kv=0.5 z=30個齒計算切削速度查切削用量簡明手冊表3.16得 =74m/min n=74r/min =184mm/min查表3.30選用xa6132萬能銑床，n=75r/min,p=7.5kw實際=190mm/min，5) 工序6：磨削結合面機床m7130，臥軸平

32、面磨床砂輪 th80zy，sp350x40x127選用切削用量：砂輪軸轉速為1500r/mm.最大磨削速度橫進給量fr=1020/dst.選fr=10/dst工作臺往復行程速度（縱向）v工作臺=9m/min精磨為v工作臺=7m/min工作臺磨削余量 zb=0.4mm 粗磨余量0.26 精磨余量0.14每次磨削深度 ap=0.020mm.需粗磨削次數 13次需精磨削次數 7次精磨 t=70.0077=0.0679min6）工序8 鉆鉸定位孔2-20h7查切削手冊表2.7得f=0.7mm/r 表2.15得v=10m/min則 =159r/min按工藝手冊表4.2-2選取136r/min則 =8.5

33、4m/min則 7）工序10 粗銑側面刀具250刀盤，面銑刀 刀片為yg8，硬質合金刀片。切削深度ap=5mm.進給量f=0.4mm/z,計算切削速度查切削用量簡明手冊表3.16得 =46m/min n=37r/min =320mm/min查表3.30選用xa6132萬能銑床，n=37.5r/min,p=7.5kw實際=300mm/min，三次走刀t=3 =2.97min精銑 切削深度ap=2mm.進給量f=0.15mm/z,計算切削速度查切削用量簡明手冊表3.16得 =101m/min n=160r/min =287mm/min查表3.30選用xa6132萬能銑床，n=150r/min,p=

34、7.5kw實際=300mm/min，8）工序11 粗精銑另一側面刀具160刀盤，面銑刀 刀片為yg8，硬質合金刀片。粗銑 切削深度ap=5mm.進給量f=0.4mm/z,計算切削速度查切削用量簡明手冊表3.16得 =66m/min n=128r/min =580mm/min查表3.30選用xa6132萬能銑床，n=118r/min,p=7.5kw實際=600mm/min，三次走刀t=3 =1.87min精銑 切削深度ap=2mm.進給量f=0.15mm/z,計算切削速度查切削用量簡明手冊表3.16得 =110m/min n=439r/min =492mm/min查表3.30選用xa6132萬能

35、銑床，n=475r/min,p=7.5kw實際=475mm/min，5)工序12 ： 粗鏜 100h7， 130h7， 180h7， 150h7孔由90鏜至98切削深度 ap=4mm.進給量f=0.5mm/r5)工序30. 半精鏜，精鏜孔，100h7機床：t611臥式鏜床刀具：yg8鏜刀（半精，精鏜刀）鏜桿量具：內徑千分尺 0150mm卡尺： 0300半精鏜孔 由98鏜至99.4+0.063 0切削用量的選定切削深度 ap=1.4進給量f=0.3mm/r切削速度v=0.881.17m/s 選v=0.8m/s130 180 150 100孔類似，不予計算精鏜孔 由99.4+0.063 0鏜至10

36、0+0.063 0切削深度 ap=0.6mm進給量f=0.12mm/r切削速度v=0.78m/s 機床轉速選定為200r/min工序14. 鉆 28-m16, ，,4-m30等孔機床： 專用組合機床夾具：鉆床夾具 鉆模刀具：16，26，30鉆頭，量具：卡尺 0125/0.02 1. 鉆28-16孔， 切削深度 ap=0.6mm進給量f=0.3mm/r切削速度v=20m/min 按16孔計算2. 26切削深度 ap=0.6mm進給量f=0.46mm/r(查組合機床設計表2.7)切削速度v=20m/min 3. 30,m30切削深度 ap=0.8mm進給量f=0.52mm/r(查組合機床設計表2.

37、7)切削速度v=20m/min 則 t=2=0.0082min工序15 鉆結合面上8-m12，28-m16孔8-m12孔切削深度 ap=0.6mm進給量f=0.2mm/r(查組合機床設計表2.7)切削速度v=20m/min 2-m16孔切削深度 ap=0.6mm進給量f=0.3mm/r(查組合機床設計表2.7)切削速度v=20m/min 則 t=2=0.0037min工序16 8-m12，12-m16, 孔攻絲查組合機床設計表2-17得f=116mm/minv=4m/min 工序17 8-m12， 2-m16攻絲2.2 切削用量的確定確定切削力p，切削扭矩m，切削功率n，刀具耐用度t根據選定的

38、切削用量（主要指切削速度v及進給量f），確定進給力，作為選擇動力滑臺及設計夾具的依據；確定切削轉矩，用以確定主軸及其他傳動件（齒輪、傳動軸）的尺寸；確定切削功率，用作選擇主傳動電機功率；確定刀具耐用度，用以驗證所選用量或刀具是否合理。查組合機床設計 上海科學技術出版社p公式（3-1）、（3-2）、（3-3）得f=26dhb=2618=3826.86 (n)m=10hb=10 =5914.7 (n/mm)p=mv/9740d=（1980013.02）/97403.1418=0.4689(kw)t=(9600/v=6406.9(min)2.3 組合機床總體設計-“三圖一卡”繪制組合機床“三圖一卡”

39、，就是針對具體，在選定的工藝和結構方案的基礎上，進行組合機床總體方案圖樣文件設計。其內容包括：繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯系尺寸總圖和編制生產率計算卡等。2.3.1 被加工零件工序圖 1.被加工零件工序圖的作用與內容被加工零件工序圖是根據制訂的工藝方案，表示所設計的組合機床（或自動線）上完成的工藝內容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術要求，加工用的定位基準、夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和在本機床加工前加工余量、毛坯或半成品情況的圖樣。除了設計研究合同外，它是組合機床設計的具體依據，也是制造、使用、調整和檢驗機床精度的重要文件。被加工零件工序圖是在被加工零件工序圖基礎上，

40、突出本機床或自動線的加工內容，并作必要的說明而繪制的。其主要內容包括：（1）被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本工序機床設計有關部位結構形狀和尺寸。當需要設置中間導向時，則應把設置中間導向臨近的工件內部肋、壁布置及有關結構形狀和尺寸表示清楚，以便檢查工件、夾具、刀具之間是否相互干涉。（2）本工序所選用的定位基準、夾壓部位及夾緊方向。以便據此進行夾具的支撐、定位、夾緊和導向等機構設計。（3）本工序所選用加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技術要求以及對上道工序的技術要求。（4）注明被加工零件的名稱、編號、材料、硬度以及加工部位的余量。組合機床的被加工零件工序圖如下：2.繪制被加工零件工

41、序圖的規定及注意事項（1)繪制被加工零件工序圖的規定 為使被加工零件工序圖表達清晰明了，突出本序內容，繪制時規定：應按一定的比例，繪制足足夠的視圖以剖面；本工序加工部位用粗實線表示，保證的加工部位尺及位置尺寸數值下方畫”一”粗實線，如圖中86。其余部位用細實線表示；定位基準符號與夾緊符號如圖所示。(2)繪制被加上零件工序圖注意事項1）本工序加工部位的位置尺寸應與定位基地直接發生關系。當本工序定位基準與設計基準不符時，必須對加工部位的位置精度進行分析和換算，并把不對稱公差換算為對稱公差。 2)對工件毛坯應有要求，對孔的加工余量要認真分析。 3)當本工序有特殊要求時必須注明。2.3.2加工示意圖1

42、.加工示意圖的作用和內容 加工示意圖是在工藝方案和機床總體方案初步確定的基礎上繪制的。是表達工藝方案具體內容的機床工藝方案圖，它是設計刀具輔具，夾具多軸箱和液壓，電氣系統以及選擇動力郵件，繪制機床總聯系尺寸圖的主要依據：是對機床總體布局和性能的原始要求；也是調整機床和刀具所必需的重要技術文件。加工示意圖應表達和標注的內容有；機床的加工方法，切削用量，工作循環和工作行程，工件。刀具及導向。托架及多軸箱之間的相對位置及其聯系尺小土軸結構類型，尺寸及外伸長度：刀兵類型、數量和結構尺十1直徑和長度j；1真桿(包括鏜桿)。浮動卡頭、導向裝置、攻蟬紋靠模裝置等結構尺寸；刀具、導向之間的配合，刀具、接桿、土

43、軸之間的連接方式及配合尺寸。2.繪制加工示意圖的注意事項加工示意圖應繪制成展開圖。按比例用細實線畫出工件外形。加工部位、加工表面畫粗實線。必須使工件和加工方位與機床布局相吻合。為簡化設計，同一多軸箱上結構尺寸完全相同的主軸(即指加工表面，所用刀具及導向，主軸及接桿等規格尺寸精度完全相同時，只畫一根，但必須在主軸上標注與工件孔號相對應的軸號。一般主軸的打布不受真實距離的限制。當主細彼此間很近或需設置結構尺寸較大的導向裝置時，必須以實際中心距嚴格按比例畫，以便檢查相鄰主軸、刀具，輔具導向等是否相互干涉。3.選擇刀具、導向及有關計算（1）刀具的選擇選擇刀具應考慮工件材質、加工精度、表面粗糙度、排屑及

44、生產率等要求。只要條件允許，應盡量選用標準刀具。為提高工序集中程度或滿足精度要求，可采用復合刀具。孔加工刀具的直徑應與加工部位尺寸、精度相適應，其長度應保證加工終了時刀具螺旋槽尾端離導向套外端面3050mm，以利排屑和刀具磨損后有一定的向前調整量。刀具錐柄插入接桿孔內長度，在繪制加工示意圖時應從刀具總長中減去。考慮工件材料是ht200,加工精度為it11，表面精度不高，批量生產，故選用標準刀具：對于120mm的孔選用莫氏錐柄超長麻花鉆，其大體相關標準尺寸由1-6查得如下：dll1莫氏圓錐183152002號（2）導向結構的選擇導向裝置的作用：保證刀具相對工件的正確位置，保證個刀具相互間的物正確

45、位置，提高刀具系統的支撐剛性。此孔系各孔均為小孔。線速度小于70m/ mm,為提高加工位置精度采用固定式導向鉆模版，固定導套的布置及其參數確定由表86查得如下：（3）確定主軸類型、尺寸、外伸長度1）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。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。如與刀桿有浮動連接或剛性連接，主軸則有短懸伸鏜孔主軸和長懸伸鉆孔主軸。主軸軸頸尺寸規格應根據選定的切削用量計算出切削轉矩t，查表3-4和表35初定主軸直徑d=30，并考慮便于生產管理，適當簡化規格。綜合考慮加工精度和具體工作條件，按表36和表35，選定主軸外伸長度l外徑d和內徑d及配套的刀

46、具接桿莫氏錐度號或攻螺紋靠模規格代號等。ldd接桿莫氏錐度號115 503622） 切削力p，切削扭矩m，切削功率n，刀具耐用度t查組合機床設計 上海科學技術出版社p公式（3-1）、（3-2）、（3-3）得f=26dhb=2618=3826.86 (n)m=10hb=10 =5914.7 (n/mm)p=mv/9740d=（1980013.02）/97403.1418=0.4689(kw)t=(9600/v=6406.9(min)孔f(n)m(nmm)p(kw)t(min)183826.865914.70.4686406.9（4）接桿的選擇為使工件端面至多軸箱端面為最小距離，首先按加工部位在外

47、壁，加工孔深最深的孔徑最大的主軸即鉆m18孔深為120mm選定接桿，標準接桿號按刀具尾部結構莫氏2號和主軸頭部內孔直徑36mm按表8-1表8-2選定參數如下(h6)1(h6)錐度ll 1l 236tr36x2莫氏2號1185065（5）標注聯系尺寸 首先從同一多軸箱上所有刀具中找出影響聯系尺寸的關鍵刀具，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，并據此確定全部刀具、接桿(或卡頭)、導向托架及工件之間的聯系尺寸。主軸端部須標注外徑和孔徑(dd)、外伸長度l；刀具結構尺寸須標注直徑和長度；導向結構尺寸應標注直徑、長度、配合；工件至夾具之間的尺寸須標注工件離導套端面的距

48、離；還須標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系尺寸。為使所設計的機床結構緊湊，應盡量縮小這一距離。這一距離取決于兩個方面：一是多軸箱上刀具、接桿、主軸等結構和相互聯系所需的最小軸向尺寸；二是機床總布局所要求的聯系尺寸。這兩個方面是相互制約的。（6）標注切削用量各主軸的切削用量應標注在相應主軸后端。其內容包括：主軸轉速n、相應刀具的切削速度。每轉進給量每分鐘進給量。同一多軸箱上各主軸的分鐘進給量是相等的，等于動力滑臺的工進速度，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

49、為： 深25mm的孔，其切削用量為 （7）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。一般包括快速引進、工作進給和快速退回等動作。有時還有中間停止多次往復進紿，跳躍進給、死擋鐵停留等特殊要求。1)工作進給長度的確定 組合機床上有第一工作進給和第二工作進給之分。前者用于鉆、擴、鉸和鏜孔等工序；后者常用于鉆或擴孔之后需要倒大角等工序。工作進給長度，應等于加工部位長度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510mm，根據工件端面的誤差情況確定。切出長度依據組合機床設計表37，有切出長度

50、 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）快速進給長度確定快速進給是指動力部件把刀具送到工作進給位置，其長度按具體情況確定。工件離導套內端面最大距離為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和工作進給長度之和。一般在固定式夾具鉆孔或擴孔的機床上，動力部件快速退回的行程，只要把所有刀具都退至導套內，不影響工作的裝卸就行了。但對于夾具需要回轉或移動的機床，動力部件快速退回行程必

51、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向前和向后所需的行程外，還要考慮因刀具磨損或補償制造、安裝誤差，動力部件能夠向前調節的距離(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(刀具退離夾具導套外端面的距離應大于接桿插入主軸孔內或刀具插入接桿孔內的長度，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償制造、安裝誤差動力部件能夠向前調節距離既前備量取30mm；刀

52、具退離夾具導套外端面的距離應大于接桿插入主軸孔內既后備量取457 mm；總行程為l=457+30+153=630mm其工作進給長度示意圖如下所示： 2.3.3機床聯系尺寸總圖1.機床聯系尺寸總圖的作用與內容（1） 機床聯系尺寸總圖的作用機床聯系尺寸總圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據，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構而繪制的。是用來表示機床的配置型式主要構成及各部件安裝位置、相互聯系、運動關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、夾具等專用部件設計提供主要依據；它可以看成是機床總體外觀簡圖。由其輪

53、廓尺寸，占地面積、操作方式等可以檢驗是否適應用戶現場使用環境。（2） 機床聯系尺寸總圖的內容： 1）表明機床的配置型式和總布局。以適當數量的視圖(般至少兩個視圖，主視圖應選擇機床實際加工狀態)，用同一比例畫出各主要部件的外廓形狀和相關位置。表明機床基本型式(臥式、立式或復合式、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系和聯系尺寸、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總的工作行程和前后行程備量尺寸。 3)標注主要通用部件的規格代號和電動機的型號、功率及轉速，并標出機床分組編號及組件名稱，全部組件應包括機床全部通用及專用零部件

54、，不得遺漏。2. 繪制機床聯系尺寸總圖之前應確定的主要內容（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。下圖中是根據已定的工藝方案和機床配置型式并結合使用及修理等因素，確定機床為臥式單面單工位液壓傳動組和機床，液壓滑臺實現工作進給運動，選用配套的動力箱驅動多軸箱鉆孔主軸。1） 動力滑臺的選擇切削進給v=13.02m/min,考慮鉆頭均鉆通孔，為不損害刀具選用型液壓滑臺，以及相配套的側底座型。有組合機床設計手冊表5-1和表5-7查相關參數、尺寸如下：bb1b2b3b4b5b6b76306309650.553013583095.h1h3400630工作進給速度范圍(r/min)快速進給速度（r/min）6.5-2505ll1l2l3l46301920125010520302）動